用于渦輪增壓器的可變噴嘴機構的制作方法
【專利摘要】用于渦輪增壓器的可變噴嘴機構，用于渦輪增壓器的可變噴嘴機構，包括噴嘴環(huán)，噴嘴銷可旋轉地配裝于噴嘴環(huán)內，且圍繞噴嘴環(huán)圓周等角度排列，葉片固定于噴嘴銷一端，噴嘴銷另一端固接有撥叉齒輪，驅動齒圈同軸地且可旋轉地支撐在噴嘴環(huán)上，驅動齒圈帶有內齒與外齒，通過撥叉齒輪與驅動齒圈的內齒的嚙合傳動帶動噴嘴銷繞自身中心旋轉，外部的驅動齒輪與驅動齒圈的外齒嚙合傳動。本發(fā)明能夠精確控制葉片旋轉角度，且有效降低了可變噴嘴機構的組裝工時和組裝成本。
【專利說明】用于渦輪增壓器的可變噴嘴機構
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動機用可變幾何形狀的渦輪增壓器【技術領域】，具體涉及渦輪增壓器中用于改變葉片角度且可精確控制葉片旋轉角度、省卻了連接銷的可變噴嘴機構。
【背景技術】
[0002]廢氣渦輪增壓器是一種和內燃機聯合使用的裝置，用于通過壓縮空氣增加發(fā)動機的功率輸出，所述壓縮空氣被傳送到發(fā)動機以與燃料混合并在發(fā)動機內燃燒。廢氣渦輪增壓器包括同旋轉軸安裝的渦輪機葉輪和壓氣機葉輪，渦輪機葉輪和壓氣機葉輪分別裝在渦輪機殼體和壓氣機殼體內，兩個殼體分開形成且二者之間通過中間殼體連接，中間殼體裝有用于容納支撐上述旋轉軸的軸承。廢氣從渦輪機殼體中的廢氣通道進入渦輪機殼體，并通過可變噴嘴機構流到渦輪機葉輪，并吹動渦輪機葉輪旋轉，繼而帶動壓氣機葉輪旋轉，壓氣機將外部空氣壓縮后掃入發(fā)動機。其中可變噴嘴機構的作用是用來改變廢氣通道的廢氣的有效流通面積，改變進入渦輪機葉輪的廢氣流速，達到控制渦輪機的功率輸出的目的，從而調整發(fā)動機的進氣壓力。
[0003]現有的可變噴嘴機構的結構參見圖1，一般包括噴嘴環(huán)100、驅動環(huán)200、圍繞噴嘴環(huán)圓周間隔布置的葉片300、驅動葉片旋轉的機構，驅動環(huán)200可旋轉地支撐在噴嘴環(huán)100的外緣部分，每個葉片300被旋轉地安裝到噴嘴環(huán)100并被連接到可旋轉的驅動環(huán)200，所述驅動葉片旋轉的機構包括可旋轉地配裝于噴嘴環(huán)100內的噴嘴銷400以及驅動臂500，二者的數量均與葉片數量一致，葉片300和驅動臂500分別與所述噴嘴銷400的兩端頭固定連接，驅動臂500另一側的開口凹槽與固定于驅動環(huán)200上的連接銷600配合連接，驅動環(huán)200的周邊部分上設有開口向外的驅動凹槽，外部驅動機構中的連桿與所述驅動凹槽接合，由此驅動驅動環(huán)200旋轉，驅動環(huán)200旋轉時，連接銷600推動驅動臂500圍繞噴嘴銷400的中心旋轉，進而帶動葉片300旋轉，從而改變葉片300的設置角度，達到改變廢氣的流通截面面積，改變進入渦輪機葉輪的廢氣流速，葉片旋轉的最大角度由擋件700控制，四個擋件700沿噴嘴環(huán)100圓周設置，且擋件700位于相鄰驅動臂500之間，當驅動臂500旋轉碰觸到擋件700時，此時為葉片可旋轉的最大角度?，F有技術中的這種可變噴嘴機構尋在如下缺陷:一方面，需要借助驅動環(huán)上設置的連接銷來帶動驅動臂旋轉，繼而帶動葉片旋轉，而每一個連接銷先要固定到驅動環(huán)上后，再與驅動臂接合，這種分離結構不僅使得整個可變噴嘴機構結構復雜，裝拆繁瑣，且增加裝配工時和裝配成本，增加了部件的數量和制造成本；另一方面，連接銷、驅動噴嘴銷構成的使葉片旋轉的聯動機構在帶動葉片旋轉時，通常需要設置葉片旋轉角度的控制機構，由此來控制葉片旋轉的角度，但是角度控制機構只能控制葉片旋轉的最大角度，角度控制的精度較低。

【發(fā)明內容】

[0004]本 申請人:針對現有技術中的上述缺點進行改進，提供一種用于渦輪增壓器的可變噴嘴機構，其能夠精確控制葉片旋轉角度，且有效降低了可變噴嘴機構的組裝工時和組裝成本。
[0005]本發(fā)明的技術方案如下:
用于渦輪增壓器的可變噴嘴機構，包括噴嘴環(huán)，噴嘴銷可旋轉地配裝于噴嘴環(huán)內，且圍繞噴嘴環(huán)圓周等角度排列，葉片固定于噴嘴銷一端，噴嘴銷另一端固接有撥叉齒輪，驅動齒圈同軸地且可旋轉地支撐在噴嘴環(huán)上，驅動齒圈帶有內齒與外齒，通過撥叉齒輪與驅動齒圈的內齒的嚙合傳動帶動噴嘴銷繞自身中心旋轉，外部的驅動齒輪與驅動齒圈的外齒嚙合傳動。
[0006]其進一步技術方案為:
所述驅動齒圈和葉片之間的噴嘴環(huán)的徑向外緣表面設有定位凸部。
[0007]本發(fā)明的技術效果:
本發(fā)明通過葉片的角度位置的改變，可以實現對廢氣的流通截面面積的改變，進而改變流入渦輪機葉輪的廢氣流量，達到控制渦輪機的功率輸出的目的，最終起到調整發(fā)動機的進氣壓力并繼而提升發(fā)動機性能的作用；通過齒輪傳動來驅動葉片旋轉，不僅傳動平穩(wěn)，且控制精度高，能夠精確控制葉片旋轉角度，可以使得被廢氣驅動的渦輪機葉輪保持在合適的轉速范圍內，防止故障的發(fā)生，確保工作的可靠性；本發(fā)明組合使用帶有內外齒的驅動齒圈、撥叉齒輪替代傳統(tǒng)的驅動環(huán)、連接銷及驅動臂作為驅動葉片旋轉的機構，本發(fā)明省卻了連接銷，減少了部件的數量，相比于需要將每個連接銷分別固定于驅動環(huán)的傳統(tǒng)可變噴嘴機構，本發(fā)明可以減少組裝工時、組裝成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為現有的可變噴嘴機構的結構示意圖。
[0009]圖2為本發(fā)明的結構示意圖。
[0010]圖3為圖1的A-A剖視圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖，說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0012]見圖2、圖3，本發(fā)明包括噴嘴環(huán)I，噴嘴銷2可旋轉地配裝于噴嘴環(huán)I內，且圍繞噴嘴環(huán)I圓周等角度排列，葉片3固定于噴嘴銷2 —端，葉片3的設置角度可以通過旋轉噴嘴銷2改變，噴嘴銷2另一端固接有撥叉齒輪4，撥叉齒輪4、葉片3、噴嘴銷2的數量一致，驅動齒圈5同軸地且可旋轉地支撐在噴嘴環(huán)I上，驅動齒圈5帶有內齒與外齒，外部的驅動齒輪6與驅動齒圈5的外齒嚙合傳動由此使得驅動齒圈5旋轉，通過撥叉齒輪4與驅動齒圈5的內齒的嚙合傳動帶動噴嘴銷2繞自身中心旋轉，繼而帶動固定于噴嘴銷2上的葉片3旋轉，由此使得葉片3旋轉且改變葉片23的設置角度；噴嘴環(huán)I通過沿圓周設置的定距螺釘8與后蓋9固接，葉片3位于噴嘴環(huán)I與后蓋9之間，驅動齒圈5和葉片3之間的噴嘴環(huán)I的徑向外緣表面設有三個定位凸部7 ;為了保證裝配后的齒輪與齒圈能夠全齒寬嚙合，驅動齒輪6的寬度大于驅動齒圈5的寬度，撥叉齒輪4的寬度小于驅動齒圈5的寬度。
[0013]本發(fā)明的運行方式如下:
廢氣渦輪增壓器的可變噴嘴機構裝配在渦輪增壓器的渦輪機殼體和中間殼體之間，其中，葉片3朝向渦輪增壓器的排氣通道一側，撥叉齒輪4朝向中間殼體和壓氣機葉輪一側，后蓋9滑動地配裝在渦輪機殼內，定位凸部7用于將噴嘴環(huán)I固定在渦輪機殼內，驅動齒輪6與外部驅動裝置連接，將動力傳遞至驅動齒圈5，從而使驅動齒圈5旋轉，定距螺釘8定距的距離與葉片3的高度相匹配，用來調整葉片3的頂部和后蓋9之間的裝配間隙，以確保葉片3在變形后仍能靈活運轉。
[0014]來自發(fā)動機的廢氣進入渦輪機殼體的廢氣通道，并沿著所述廢氣通道的渦殼流動，排氣流過葉片3之間的通道從渦輪機葉輪的外周邊進入渦輪機葉輪往徑向向內流動，進而驅動渦輪機葉輪，渦輪機葉輪繼而帶動同軸裝配的壓氣機葉輪旋轉，壓氣機接收外部空氣并將外部空氣壓縮后掃入發(fā)動機，而廢氣則從渦輪機殼體軸向上的排氣出口排出。而葉片3之間的通道的流通截面面積可以通過改變葉片3的角度位置來改變，外部驅動裝置驅動驅動齒輪6旋轉，通過驅動齒輪6與驅動齒圈5的外齒的嚙合傳動、驅動齒圈5的內齒與撥叉齒輪4的嚙合傳動，由此帶動撥叉齒輪4在驅動齒圈5旋轉時圍繞噴嘴銷2的中心旋轉，繼而帶動固定于噴嘴銷2上的葉片3旋轉，而葉片3的旋轉角度的改變速度和范圍可以通過葉片2的設置角度、齒輪傳動比的設計以及正反方向的旋轉來控制，見圖2，葉片3的長度方向與噴嘴銷2旋轉中心與驅動齒圈5中心的徑向連線之間的夾角為α，其大小為67?！?。。
[0015]本發(fā)明齒輪傳動來驅動葉片旋轉，不僅可以實現葉片角度位置的改變而且傳動平穩(wěn)、控制精度高，能夠精確控制葉片旋轉角度；另一方面，相比于傳統(tǒng)的使用驅動環(huán)、驅動臂及獨立固定在驅動環(huán)上的連接銷的驅動葉片旋轉的機構，本發(fā)明省卻了連接銷，可以減少組裝工時、組裝成本以及部件的數量。
[0016]以上描述是對本發(fā)明的解釋，不是對發(fā)明的限定，本發(fā)明所限定的范圍參見權利要求，在本發(fā)明的保護范圍之內，可以作任何形式的修改。
【權利要求】
1.用于渦輪增壓器的可變噴嘴機構，包括噴嘴環(huán)(I)，噴嘴銷(2)可旋轉地配裝于噴嘴環(huán)(I)內，且圍繞噴嘴環(huán)(I)圓周等角度排列，葉片(3)固定于噴嘴銷(2)—端，其特征在于:噴嘴銷(2)另一端固接有撥叉齒輪(4)，驅動齒圈(5)可旋轉地支撐在噴嘴環(huán)(I)上，驅動齒圈(5)帶有內齒與外齒，通過撥叉齒輪(4)與驅動齒圈(5)的內齒的嚙合傳動帶動噴嘴銷(2)繞自身中心旋轉，外部的驅動齒輪(6)與驅動齒圈(5)的外齒嚙合傳動。
2.按權利要求1所述的用于渦輪增壓器的可變噴嘴機構，其特征在于:所述驅動齒圈(5)和葉片(3)之間的噴嘴環(huán)(I)的徑向外緣表面設有定位凸部(7)。
【文檔編號】F02B37/24GK103452603SQ201310381512
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月29日 優(yōu)先權日:2013年8月29日
【發(fā)明者】劉立平, 賈國愛, 劉稼雯, 朱良梁 申請人:無錫賀安特動力科技有限公司