渦輪增壓器整體式可變噴嘴環的製作方法
2023-05-18 03:05:06 2
專利名稱：渦輪增壓器整體式可變噴嘴環的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及渦輪增壓器技術領域，特別是一種用於渦輪增壓器上的整體式可變噴嘴環。
背景技術：
增壓技術是提高發動機動力性能的主要措施之一，而應用最廣泛的是採用渦輪增壓技術。渦輪增壓器是利用發動機排出廢氣的能量，通過渦輪變為機械功，帶動渦輪葉輪轉動，與渦輪葉輪同軸的壓氣機葉輪也以同樣的速度高速運轉，將新鮮空氣壓縮後，送入發動機氣缸，提高發動機氣缸的空氣密度和充氣量，從而提高了發動機的功率，改善了燃油的燃燒條件，使燃油充分燃燒，因而降低了燃油消耗，減少了排入大氣的廢氣中有毒物的比例， 進而最終實現環保節能，提高發動機功率的作用。然而車用渦輪增壓器應有較寬廣的工作範圍，因為在發動機低速運轉時，由於廢氣提供的能量很少，渦輪增壓器的轉速太低，難以提供適合的增壓壓力和充足的進氣量，也就難以產生較大的轉矩；再是發動機在高速運轉時，由於排氣溫度和壓力很高，可能會造成增壓器超速。另外，由於增壓器響應的滯後，使得在過渡過程中油量供給的響應比進氣量供給的響應快，並因此而導致發動機的瞬態響應性能差和冒煙加速。為了解決這些問題，人們採用了減小增壓器轉動慣量、安裝廢氣放氣閥、輔助空氣噴射、調節噴嘴環開度等諸多方法。調節噴嘴環開度的方法因其發動機性能改善的優勢明顯而得到了廣泛的認可。採用可變噴嘴環渦輪增壓器與採用普通增壓器相比，發動機的低速轉矩、煙度和油耗都得到了改
口 ο現有的可變噴嘴環如附圖1、附圖2和附圖3所示，它包括一個驅動環1、三個支撐輪2、三個支撐輪軸3、十一個從動搖臂4、十一個葉片5、一個葉片座6、三個臺階銷釘7和一個噴嘴座8。支撐輪2通過支撐輪軸3安裝在葉片座6上，支撐輪2和支撐輪軸3之間採用間隙配合，支撐輪軸3和葉片座6之間採用間隙配合。葉片5和從動搖臂4通過焊接固定安裝在葉片座6上，葉片5和葉片座6之間採用間隙配合。驅動環1裝配在3個支撐輪2的卡槽中。臺階銷釘7安裝在葉片座6上的銷釘孔內，臺階銷釘7和葉片座6上的銷釘孔採用間隙配合。在噴嘴座8上設有三個用來將噴嘴座8安裝在渦輪增壓器軸承體上的螺釘安孔。附圖4為現有的可變噴嘴環安裝在渦輪增壓器上的示意圖，葉片座6通過臺階銷釘7安裝在渦輪增壓器軸承體12上，臺階銷釘7和渦輪增壓器軸承體12上的銷釘孔採用間隙配合。噴嘴座8通過螺釘11安裝在渦輪增壓器軸承體12上。現有的可變噴嘴環存在以下不足一是大部分零部件都是分離件，零部件裝配繁瑣，效率低；二是在渦輪增壓器上安裝可變噴嘴環時，不但噴嘴座8要通過螺釘安裝在渦輪增壓器軸承體上，而且在渦輪增壓器軸承體上要裝配限位銷，這樣就增加了軸承體加工工序和裝配工序，同時增加了零件數量。發明內容本實用新型的目的是克服現有技術的上述不足而提供一種整體式可變噴嘴環。本實用新型的技術方案是一種整體式可變噴嘴環，它包括一個驅動環、三個支撐輪、三個支撐輪軸、複數個從動搖臂、複數個葉片、一個葉片座、三個臺階銷釘、一個後蓋和三個間隔銷釘。支撐輪通過支撐輪軸安裝在葉片座上，支撐輪和支撐輪軸之間採用過盈配合，支撐輪軸和葉片座之間採用過盈配合。裝配時，將三個支撐輪中的兩個支撐輪分別設置在任意兩個從動搖臂之間，一個支撐輪設置在限制從動搖臂活動的最大位置，另一個支撐輪設置在限制從動搖臂活動的最小位置。葉片和從動搖臂均勻分布在葉片座的兩側，一個葉片對應一個從動搖臂，葉片和從動搖臂之間通過焊接固定安裝在葉片座上，葉片和葉片座之間採用間隙配合。驅動環裝配在三個支撐輪的卡槽中。臺階銷釘安裝在葉片座上的銷釘孔內，臺階銷釘和葉片座上的銷釘孔採用間隙配合。後蓋與葉片座通過三個均勻分布的間隔銷釘鉚合連接成一整體，這樣就相當於將驅動環、支撐輪、支撐輪軸、從動搖臂、葉片、 葉片座、後蓋、間隔銷釘裝配成一整體。所述的從動搖臂為九 十三個，所述的葉片為九 十三個。使用時，整體式可變噴嘴環通過葉片座上的臺階銷釘安裝在渦輪增壓器軸承體上，臺階銷釘和渦輪增壓器軸承體上的銷釘孔採用間隙配合。工作時，噴嘴環上的葉片可以繞著各自的軸心共同旋轉，隨著噴嘴環上葉片角度的改變，渦輪機最小流通截面積以及排氣進入渦輪的角度和速度都將發生變化，從而改變了渦輪機的轉速和壓氣機出口端的增壓壓力。發動機低速運轉時，噴嘴環上的葉片逆時針旋轉，噴嘴環截面積減小，渦輪轉速上升， 增壓壓力增加，保證了低轉速時的增壓壓力和進氣量；發動機高速運轉時，噴嘴環上的葉片順時針旋轉，噴嘴環截面積增大，渦輪轉速下降，防止增壓器超速。發動機加速時，為了提高增壓器的響應速度，可減小噴嘴環截面積，提高增壓器轉速，從而提高增壓壓力和進氣量， 滿足瞬態工作時的進氣要求。本實用新型與現有技術相比具有如下特點1、本實用新型提供的整體式可變噴嘴環在現有的可變噴嘴環基礎上取消了噴嘴座，通過間隔銷釘將後蓋和與葉片座鉚合連接成一整體，使整個可變噴嘴環形成一個整體。2、採用本實用新型提供的整體式可變噴嘴環裝配工藝簡單，生產效率高。3、安裝到渦輪增壓器上減少了零部件的投入，降低了生產成本。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型的詳細結構作進一步描述。
附圖1為現有的可變噴嘴環結構示意圖；附圖2為附圖1中的A-A剖視圖；附圖3為附圖1中的B-B剖視圖；附圖4為現有的可變噴嘴環安裝在渦輪增壓器上的示意圖；附圖5為本實用新型提供的整體式可變噴嘴環結構示意圖；附圖6為附圖5中的C-C剖視圖；附圖7為附圖6中的D-D剖視圖；附圖8為本實用新型提供的整體式可變噴嘴環安裝在渦輪增壓器上的示意圖。
具體實施方式
一種整體式可變噴嘴環，它包括一個驅動環1、三個支撐輪2、三個支撐輪軸3、 十一個從動搖臂4、十一個葉片5、一個葉片座6、三個臺階銷釘7、一個後蓋9和三個間隔銷釘10。支撐輪2通過支撐輪軸3安裝在葉片座6上，支撐輪2和支撐輪軸3之間採用過盈配合，支撐輪軸3和葉片座6之間採用過盈配合。裝配時，將三個支撐輪2中的兩個支撐輪分別設置在任意兩個從動搖臂4之間，一個支撐輪設置在限制從動搖臂4活動的最大位置， 另一個支撐輪設置在限制從動搖臂4活動的最小位置。葉片5和從動搖臂4均勻分布在葉片座6的兩側，一個葉片5對應一個從動搖臂4，葉片5和從動搖臂4之間通過焊接固定安裝在葉片座6上，葉片5和葉片座6之間採用間隙配合。驅動環1裝配在3個支撐輪2的卡槽中。臺階銷釘7安裝在葉片座6上的銷釘孔內，臺階銷釘7和葉片座6上的銷釘孔採用間隙配合。後蓋9與葉片座6通過三個均勻分布的間隔銷釘10鉚合連接成一整體，這樣就相當於將驅動環1、支撐輪2、支撐輪軸3、從動搖臂4、葉片5、葉片座6、後蓋9、間隔銷釘 10裝配成一整體。
權利要求1.一種整體式可變噴嘴環，其特徵是它包括一個驅動環、三個支撐輪、三個支撐輪軸、複數個從動搖臂、複數個葉片、一個葉片座、三個臺階銷釘、一個後蓋和三個間隔銷釘； 支撐輪通過支撐輪軸安裝在葉片座上，支撐輪和支撐輪軸之間採用過盈配合，支撐輪軸和葉片座之間採用過盈配合；裝配時，將三個支撐輪中的兩個支撐輪分別設置在任意兩個從動搖臂之間，一個支撐輪設置在限制從動搖臂活動的最大位置，另一個支撐輪設置在限制從動搖臂活動的最小位置；葉片和從動搖臂均勻分布在葉片座的兩側，一個葉片對應一個從動搖臂，葉片和從動搖臂之間通過焊接固定安裝在葉片座上，葉片和葉片座之間採用間隙配合；驅動環裝配在三個支撐輪的卡槽中；臺階銷釘安裝在葉片座上的銷釘孔內，臺階銷釘和葉片座上的銷釘孔採用間隙配合；後蓋與葉片座通過三個均勻分布的間隔銷釘鉚合連接成一整體。
2.根據權利要求1所述的一種整體式可變噴嘴環，其特徵是安裝在葉片座上的從動搖臂為九 十三個，葉片為九 十三個。
專利摘要一種整體式可變噴嘴環，它包括一個驅動環、三個支撐輪、三個支撐輪軸、複數個從動搖臂、複數個葉片、一個葉片座、三個臺階銷釘、一個後蓋和三個間隔銷釘。支撐輪通過支撐輪軸安裝在葉片座上，支撐輪和支撐輪軸之間採用過盈配合，支撐輪軸和葉片座之間採用過盈配合。裝配時，將三個支撐輪中的兩個支撐輪分別設置在任意兩個從動搖臂之間，一個支撐輪設置在限制從動搖臂活動的最大位置，另一個支撐輪設置在限制從動搖臂活動的最小位置。葉片和從動搖臂通過焊接固定安裝在葉片座上，葉片和葉片座之間採用間隙配合。驅動環裝配在三個支撐輪的卡槽中。臺階銷釘安裝在葉片座上。後蓋與葉片座通過三個均勻分布的間隔銷釘鉚合連接成一整體。
文檔編號F01D17/16GK202176378SQ201120259640
公開日2012年3月28日 申請日期2011年7月21日 優先權日2011年7月21日
發明者劉孟祥, 周崢, 張愛明, 潘航宇, 胡遼平 申請人:湖南天雁機械有限責任公司