可变喷嘴机构以及具有该可变喷嘴机构的旋转机械制造技术

本发明专利技术提供一种可变喷嘴机构以及具有该可变喷嘴机构的旋转机械。可变喷嘴机构的喷嘴底座(31)在轴线的方向上与杆体侧对置面(901)对置的对置区域，具有：第一面(61)，其与杆体侧对置面(901)之间的轴线方向上的空隙最小；以及第二面(71)，其与第一面(61)在喷嘴底座31的周向上相邻，与杆体侧对置面(901)之间的轴线方向上的空隙大于第一面(61)与杆体侧对置面(901)之间的轴线方向上的空隙。

【技术实现步骤摘要】
可变喷嘴机构以及具有该可变喷嘴机构的旋转机械
本专利技术涉及可变喷嘴机构以及具有该可变喷嘴机构的旋转机械。
技术介绍
可变喷嘴机构设置在接受流体的动压而工作的涡轮增压器(可变容量型涡轮增压器)等的旋转机械中，为了控制对工作提供的流体流量而被应用。例如在涡轮增压器中应用的可变喷嘴机构能够根据发动机的输出变化，使增压压力发生变化。作为用来改变涡轮增压器的增压压力的机构，已知一种机构，其主要利用阀或喷嘴，调节由涡轮机回收的排放气体流所具有的能量，其中，使用可变喷嘴机构的机构具有控制性良好这样的优点。在上述涡轮增压器中应用的可变喷嘴机构因为由同时驱动多枚喷嘴翼片的可动部构成，所以，容易产生磨损及粘滞的问题。虽然上述问题可以通过利用耐磨损性良好的原材料进行制造来解决，但从制造成本的角度出发，希望通过结构上的改良来解决。作为上述可变喷嘴机构的一个例子，例如，已知具有专利文献1所述的结构的机构。专利文献1：美国专利申请公开第2015/0132111号说明书
技术实现思路
可是，上述喷嘴配件在喷嘴大范围打开时特别被磨损。在发动机以高旋转数进行运转的情况下进行上述运行，随着发动机旋转数的增大，强烈的振动与高温的排放气体成为磨损的原因。然而，在上述专利文献1所述的压缩机的可变喷嘴机构中，在以恒定且较大开度运行时机构的磨损这一方面上，耐磨损性可能不足。本专利技术提供一种可变喷嘴机构以及具有该可变喷嘴机构的旋转机械，其抑制成本，并且耐磨损性更优。用于解决技术问题的技术方案本专利技术的一个方式的可变喷嘴机构具有：第一环状部件；多个喷嘴叶片，其构成为，与所述第一环状部件对置而设置，配置在用来从在涡轮机转子的外周侧形成的涡旋流路向所述涡轮机转子引导工作流体的环状流体流路内且可相对于所述第一环状部件进行转动，并且可调节所述流体流路的流路面积；多个叶片轴，其在贯通所述第一环状部件的支承孔中插通，逐个支承各所述喷嘴叶片；多个杆体，其配置在所述流体流路外，从各所述叶片轴向所述第一环状部件的径向外侧延伸；第二环状部件，其围绕所述第一环状部件的中心轴，相对于该第一环状部件可旋转地设置并支承所述多个杆体，使所述喷嘴叶片与所述杆体一起相对于所述第一环状部件旋转。各所述杆体具有在所述中心轴的方向上与所述第一环状部件对置的杆体侧对置面，所述第一环状部件在所述中心轴的方向上与所述杆体侧对置面对置的对置区域，具有：第一面，其与所述杆体侧对置面之间的所述中心轴的方向上的空隙最小；以及第二面，其在所述第一环状部件的周向上与该第一面相邻，与所述杆体侧对置面之间的所述中心轴的方向上的空隙大于所述第一面与所述杆体侧对置面之间的所述中心轴的方向上的空隙。根据该结构，当将多个喷嘴叶片在使流体流路的流路面积最大的位置、即开度全开的位置进行配置时，利用第一面，能够使第一环状部件与杆体侧对置面的空隙最小。由此，能够将喷嘴叶片由于接受流体的作用力而产生、并通过叶片轴传递的振动至少在开度全开的位置上控制在上述第一面。作为结果，在特别容易磨损的情况、即以最大开度运行时，通过减少第二环状部件支承杆体的部分的滑动量，能够抑制第二环状部件与杆体之间的磨损。此外，利用与第一面相邻的第二面，能够增大杆体侧对置面与第一环状部件的空隙，所以，能够至少在开度全开以外的其它位置上降低第一环状部件与杆体之间的粘附的风险。另外，在上述可变喷嘴机构中，所述第一面与所述第二面可以在所述周向上交替排列而配置，形成环状。根据上述结构，在与杆体侧对置面对置的第一环状部件上的对置区域，通过更简单的工序，能够对用来减小第一环状部件与杆体侧对置面之间的空隙的区域进行加工。另外，在上述的可变喷嘴机构中，可以在所述第一环状部件的所述对置区域设有在所述中心轴的方向上凹陷的凹部，在所述凹部的内表面设置所述第二面。根据上述结构，能够不必增加新部件，只通过在第一环状部件设置槽的加工，在第一环状部件设置第二面。其结果是，能够在没有凹部的位置上，在第一环状部件容易地设置第一面，能够至少在开度全开的位置上减小第一环状部件与杆体侧对置面之间的空隙。另外，在上述的可变喷嘴机构中，可以在所述第一环状部件的所述对置区域，设置在所述中心轴的方向上突出、且与所述第一环状部件分体或一体的凸部，在所述凸部的表面设置所述第一面。根据该结构，因为可以将设有第一面的凸部作为与第一环状部件分体的配件进行制造，所以，在该情况下，即使在凸部的磨损有所发展的情况下，也能够通过只更换该凸部，来恢复性能。另外，在上述的可变喷嘴机构中，所述杆体此外具有卡合部，其在所述径向的外侧的端部，与所述第二环状部件卡合并被支承，所述杆体侧对置面可以设置于所述卡合部。根据该结构，能够有效地抑制杆体之中振动的振幅最大的位置即卡合部的振动。另外，在上述的可变喷嘴机构中，所述杆体此外具有：在所述径向的外侧的端部与所述第二环状部件卡合并被支承的卡合部、以及在所述径向的内侧的端部固定所述叶片轴的固定部，所述杆体侧对置面可以设置在所述卡合部与所述固定部之间。根据该结构，因为与卡合部相比，将杆体侧对置面设置在杆体的径向内侧，所以，相对地减小为了抑制通过叶片轴传递的振动而设置的第一面的加工区域(设置面积)。因此，只通过相对更小的区域的加工，能够得到耐磨损的效果。另外，在上述的可变喷嘴机构中，可以使所述第一面沿所述杆体侧对置面进行设置，使所述第二面随着朝向所述喷嘴叶片的开度增大的方向即所述第二环状部件的旋转方向的前方，逐渐接近所述杆体侧对置面并与所述第一面连接。根据该结构，因为能够使第一面与第二面连续地连接，所以，杆体侧对置面不会卡在第一环状部件，能够使机构更平稳地工作。本专利技术的一个方式的旋转机械具有上述的可变喷嘴机构。专利技术的效果根据本专利技术的可变喷嘴机构以及具有该可变喷嘴机构的旋转机械，能够抑制成本，并且进一步提高耐磨损性。附图说明图1是具有本专利技术第一实施方式的可变喷嘴机构的涡轮增压器的纵向剖视图。图2是本专利技术第一实施方式的可变喷嘴机构的俯视图。图3是本专利技术第一实施方式的可变喷嘴机构的图2的A-A的剖视图。图4是本专利技术第一实施方式的可变喷嘴机构的图2的B-B的剖视图。图5是本专利技术第一实施方式的喷嘴底座的俯视图。图6是本专利技术第二实施方式的可变喷嘴机构的、相当于图2的A-A的剖视图的图。图7是本专利技术第三实施方式的可变喷嘴机构的、相当于图2的A-A的剖视图的图。图8是具有本专利技术第四实施方式的可变喷嘴机构的涡轮增压器的纵向剖视图。附图标记说明1，2，3涡轮增压器(旋转机械)；4，4X涡轮机部；5压缩机部；6，6X轴部；8，8X排放气体出口部；9，9X叶片部；10操作部；11，12，13，11X可变喷嘴机构；14，14X涡轮机壳体；14A涡轮机壳体第一隔壁；14B涡轮机壳体第二隔壁；15压缩机壳体；16，16X轴承箱；17，17X涡管；18，18X排放气体出口；24，24X涡轮机转子；25压缩机叶轮；26，26X涡轮轴；31，32，33，31X喷嘴底座(第一环状部件)；40，40X驱动环(第二环状部件)；41，41X支承孔；42销；43卡合部；44凹部；45固定部；61，62，63第一面；71，72，73第二面；91叶片轴；92喷嘴叶片；93杆体；110促动器；111促动器杆；112，112X变换机构；131，1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可变喷嘴机构，其特征在于，具有：第一环状部件；多个喷嘴叶片，其构成为，与所述第一环状部件对置而设置，配置在用来从在涡轮机转子的外周侧形成的涡旋流路向所述涡轮机转子引导工作流体的环状的流体流路内且可相对于所述第一环状部件进行转动，并且可调整所述流体流路的流路面积；多个叶片轴，其在贯通所述第一环状部件的支承孔中插通，逐个支承各所述喷嘴叶片；多个杆体，其配置在所述流体流路外，并从各所述叶片轴向所述第一环状部件的径向外侧延伸；第二环状部件，其围绕所述第一环状部件的中心轴，相对于所述第一环状部件可旋转地设置并支承所述多个杆体，使所述喷嘴叶片与所述杆体一起相对于所述第一环状部件旋转；各所述杆体具有在所述中心轴的方向上与所述第一环状部件对置的杆体侧对置面，所述第一环状部件在所述中心轴的方向上与所述杆体侧对置面对置的对置区域，具有：第一面，其与所述杆体侧对置面之间的所述中心轴的方向上的空隙最小；以及第二面，其在所述第一环状部件的周向上与所述第一面相邻，与所述杆体侧对置面之间的所述中心轴的方向上的空隙大于所述第一面与所述杆体侧对置面之间的所述中心轴的方向上的空隙。

【技术特征摘要】
2017.11.30 JP 2017-2311071.一种可变喷嘴机构，其特征在于，具有：第一环状部件；多个喷嘴叶片，其构成为，与所述第一环状部件对置而设置，配置在用来从在涡轮机转子的外周侧形成的涡旋流路向所述涡轮机转子引导工作流体的环状的流体流路内且可相对于所述第一环状部件进行转动，并且可调整所述流体流路的流路面积；多个叶片轴，其在贯通所述第一环状部件的支承孔中插通，逐个支承各所述喷嘴叶片；多个杆体，其配置在所述流体流路外，并从各所述叶片轴向所述第一环状部件的径向外侧延伸；第二环状部件，其围绕所述第一环状部件的中心轴，相对于所述第一环状部件可旋转地设置并支承所述多个杆体，使所述喷嘴叶片与所述杆体一起相对于所述第一环状部件旋转；各所述杆体具有在所述中心轴的方向上与所述第一环状部件对置的杆体侧对置面，所述第一环状部件在所述中心轴的方向上与所述杆体侧对置面对置的对置区域，具有：第一面，其与所述杆体侧对置面之间的所述中心轴的方向上的空隙最小；以及第二面，其在所述第一环状部件的周向上与所述第一面相邻，与所述杆体侧对置面之间的所述中心轴的方向上的空隙大于所述第一面与所述杆体侧对置面之间的所述中心轴的方向上的空隙。2.如权利要求1所述的可变喷嘴机构，其特征在于，所述第一面与所述第二面在所述周向上交替排列而配置，形成环状。3.如权利要求1或2所述的可变喷嘴机构，其特征在于，在所述第一环状部件的所述对置区域，设有在所述中心轴的方向上凹陷的凹部，在所述凹部的内表面设有所述第二面。4.权利要求1或2所述的可变喷嘴机构，其特征在于，在所述第一环状部件的所述对置区域设有在所述中心轴的方向上突出、且与所述第一环状部件分体或一体的凸部，在所述凸部的表面设有所述第一面。5.如权利要求1或2所述的可变喷嘴机构，其特征在于，所述杆体此外具有卡合部，其在所述径向的外侧的端部与所述第二环状部件卡合并被支承，所述杆体侧对置面设置于所述卡合部。6.如权利要求3所述的可变喷嘴机构，其特征在于，所述杆体此外具有卡合部，其在所述径向的外侧的端部与所述第二环状部件卡合并被支承，所述杆体侧对置面设置于所述卡合部。7.如权利要求4所述的可变喷嘴机构，其特征在于，所述杆体此外具有卡合部，其在所述径向的外侧的端部与所述第二环状部件卡合并被支承，所述杆体侧对置面设置于所述卡合部。8.如权利要求1或2所述的可变喷嘴机构，其特征在于，所述杆体此外具有：卡合部，其在所述径向的外侧的端部与所述第二环状部件卡合并被支承；固定部，其在所述径向的内侧的端部固定所述叶片轴，所述杆体侧对置面设置在所述卡合部与所述固定部之间。9.如权利要求3所述的可变喷嘴机构，其特征在于，所述杆体此外具有：卡合部，其在所述径向的外侧的端部与所述第二环状部件...

【专利技术属性】
技术研发人员：中原优也，石崎达也，林慎之，吉田豊隆，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP