【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于发动机涡轮增压器，具体的说，涉及一种低激振力可变截面喷嘴叶片及其配合装置。
技术介绍
1、不同结构形式的涡轮增压器，与发动机匹配的关注点不同；固定截面结构增压器，匹配关注点是发动机的中、高速工况，低速及部分负荷工况下，增压压力难以保证；废气旁通结构增压器，关注点是发动机中、低速及部分负荷工况，中高速及满负荷情况下，通过废气旁通，牺牲一部分高速工况的废气能量，保证增压器的安全工作限值，以满足可靠性要求。
2、采用可变截面结构的涡轮增压器，是在涡轮机的蜗壳流道与涡轮之间，增加喷嘴环总成结构，通过调节喷嘴叶片的角度来改变喷嘴通道面积，实现对发动机废气的压力和流量进行控制，从而实现发动机全工况的良好匹配。
3、传统的可变截面涡轮增压器的结构，如图1-图4所示：主要结构包括：涡壳进气流道1；涡壳喉口2；喷嘴叶片3；涡轮叶片4；主动拔叉定位销5；主动拨叉6；从动拔叉7；拔叉盘8；涡壳同拔叉盘配合内孔9；拨叉轴10；轴套11；传动片12；传动销13；执行器传动杆14；中间壳定位销15。
4、在发动机高速工况时，通过调整增大喷嘴叶片3的开度，增加通过的气体流量，降低排气压力充分利用发动机废气的能量；中低速及小负荷工况时，通过调整缩小喷嘴叶片3的开度，减少通过的气体流量，提高排气压力，从而提升增压器的转速，实现压比的适当提高，另外，还能够改善发动机低速及加速时的供气响应，降低加速烟度，提高发动机中低速的扭矩特性。
5、可变截面涡轮增压器因为能够实现与发动机的全工况的匹配，在皮卡、轻卡、
6、可变截面增压器，为了实现良好流量和压力的调整，在涡轮叶片4周边排布的喷嘴叶片3数量一般超过10个，也就代表从喷嘴叶片3尾缘出来的气体激振力，在圆周方向也超过10个，当涡轮叶片4旋转一周的时候，每个喷嘴叶片3就会有超过10次的激振力的施加和卸载，如果控制不好，将直接导致涡轮叶片4高周疲劳失效模式的发生。
7、现有的可变截面涡轮增压器不足之处，主要包括：
8、气流经过喷嘴叶片3时，因为压力提升以及喷嘴叶片3结构的存在，加剧了喷嘴叶片3尾缘气体的气流激励力，导致涡轮叶片4更容易因为高周疲劳发生损坏，增压器失效。
9、喷嘴叶片3开度大小是由主动拔叉6带动拔叉盘8，拔叉盘8带动从动拔叉7，从动拔叉7带动喷嘴叶片3开度调整，因为周边都是高温环境，中间传动过程中零部件间需要存在较大的配合间隙，这些间隙的存在，会导致喷嘴叶片3开度控制精度下降。
10、执行器传动杆14与传动片12通过传动销在增压器轴向方向联接，需要一个较大的换向机构空间，对位于涡轮壳和压气机之间的中间壳外部空间有较大要求，在某些特定外形要求的增压器中难以布置。
11、可变截面涡轮增压器中，喷嘴叶片3开度的限定采用中间壳上排布的主动拨叉定位销5及中间壳定位销15进行定位，因为主动拨叉定位销孔及中间壳定位销位置加工误差没法准确控制，导致不同增压器开度偏差较大，一致性难以保证。
12、拔叉盘8圆周方向定位采用涡壳同拔叉盘配合内孔9配合方式进行，同时，采用三点或多点支撑的结构，虽然减少了摩擦接触面积，但传动效率仍然偏低，仍然存在卡滞的风险。
13、以上，是目前批量应用的常规的可变截面涡轮增压器所存在的一些技术问题，在一些特定场合中，例如涡轮叶轮和压气机叶轮紧凑排布的一些增压器上，以上问题尤为明显。
14、为了改善以上问题，需要针对性开发低激振力的可变截面涡轮增压器，在降低涡轮叶轮高周疲劳失效的同时，又能够在外型、可靠性、效率等方面满足特定要求的产品。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的主要技术问题是提供一种低激振力可变截面喷嘴叶片及其配合装置，能够大大降低涡轮激振力，提升产品可靠性及传动效率，同时又能够满足某些特殊产品对外型及可靠性的要求。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种低激振力可变截面喷嘴叶片，包括拨叉轴，拨叉轴的一端设置有连接轴段，拨叉轴上远离连接轴段的一端一体连接有喷嘴叶片，喷嘴叶片上设置有方便高低压气流进行汇合的通气组件。
4、以下是本专利技术对上述技术方案的进一步优化：
5、所述喷嘴叶片上设置有喷嘴叶片压力面和喷嘴叶片吸力面，喷嘴叶片上位于喷嘴叶片压力面和喷嘴叶片吸力面之间的尾端处设置有喷嘴叶片尾缘。
6、进一步优化：所述通气组件包括开设在喷嘴叶片上且靠近喷嘴叶片尾缘位置处的多个斜孔，斜孔的轴线为倾斜布设，所述斜孔的轴线与水平面之间的夹角α1为35°-50°。
7、进一步优化：所述通气组件包括开设在喷嘴叶片上且靠近喷嘴叶片尾缘位置处的阶梯槽，阶梯槽远离拨叉轴的一侧面贯穿喷嘴叶片的外表面；阶梯槽的高度l1占喷嘴叶片总高度l的10%-60%；阶梯槽靠近喷嘴叶片中部的一侧为沿喷嘴叶片尾缘处的气流方向设置的倾斜面；阶梯槽的倾斜面与水平面之间的夹角α2为35°-50°。
8、进一步优化：所述通气组件包括开设在喷嘴叶片上且靠近喷嘴叶片尾缘位置处的斜槽，斜槽的外侧面贯穿喷嘴叶片尾缘；斜槽为至少两道且为间隔布设；斜槽的中心线与水平面之间的夹角α3为35°-50°。
9、进一步优化：所述通气组件包括设置在喷嘴叶片上下表面上的空间方向扭曲面，两个空间方向扭曲面为对称布设。
10、一种低激振力可变截面喷嘴叶片配合装置，包括涡轮壳，涡轮壳远离其出口的一侧设置有支撑盘，支撑盘上开设有多个为环形且间隔布设的安装孔，安装孔内分别安装有轴套，各个轴套内均安装有上述低激振力可变截面喷嘴叶片的拨叉轴，支撑盘的背面设置有拔叉盘，拔叉盘与支撑盘之间设置有支撑轴承组件。
11、进一步优化：连接轴段上固定安装有从动拔叉，从动拔叉的另一端分别安装在拔叉盘上相对应的弧形凹槽内；最上方的连接轴段上固定安装有主动拨叉，主动拨叉远离连接轴段的一端安装在拔叉盘上相对应的弧形凹槽内；主动拨叉的上端传动连接有驱动调节组件。
12、进一步优化：驱动调节组件包括设置在主动拨叉上方的执行器传动杆，执行器传动杆的一端连接有执行器；执行器传动杆上位于主动拨叉上端部的两侧分别固定安装有拨叉块，两个拨叉块与主动拨叉的上端部相配合；支撑盘上位于拨叉块的外侧分别设置有用于限定拨叉块移动极限位置的限位组件。
13、进一步优化：支撑轴承组件包括开设在拨叉盘中心位置处的中心孔，中心孔的内表面上开设有第一轴承滚道，中心孔内同轴设置有轴承内圈体，轴承内圈体固定安装在支撑盘上；轴承内圈体的外表面上开设有第二轴承滚道，第二轴承本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低激振力可变截面喷嘴叶片，其特征在于：包括拨叉轴（10），拨叉轴（10）的一端设置有连接轴段（31），拨叉轴（10）上远离连接轴段（31）的一端一体连接有喷嘴叶片（3），喷嘴叶片（3）上设置有方便高低压气流进行汇合的通气组件。
2.根据权利要求1所述的一种注水阀用装配工装，其特征在于：所述喷嘴叶片（3）上设置有喷嘴叶片压力面（29）和喷嘴叶片吸力面（30），喷嘴叶片（3）上位于喷嘴叶片压力面（29）和喷嘴叶片吸力面（30）之间的尾端处设置有喷嘴叶片尾缘（28）。
3.根据权利要求2所述的一种注水阀用装配工装，其特征在于：所述通气组件包括开设在喷嘴叶片（3）上且靠近喷嘴叶片尾缘（28）位置处的多个斜孔（16），斜孔（16）的轴线为倾斜布设，所述斜孔（16）的轴线与水平面之间的夹角α1为35°-50°。
4.根据权利要求2所述的一种注水阀用装配工装，其特征在于：所述通气组件包括开设在喷嘴叶片（3）上且靠近喷嘴叶片尾缘（28）位置处的阶梯槽（17），阶梯槽（17）远离拨叉轴（10）的一侧面贯穿喷嘴叶片（3）的外表面；阶梯槽（17）的高度L1占
5.根据权利要求2所述的一种注水阀用装配工装，其特征在于：所述通气组件包括开设在喷嘴叶片（3）上且靠近喷嘴叶片尾缘（28）位置处的斜槽（18），斜槽（18）的外侧面贯穿喷嘴叶片尾缘（28）；斜槽（18）为至少两道且为间隔布设；斜槽（18）的中心线与水平面之间的夹角α3为35°-50°。
6.根据权利要求2所述的一种注水阀用装配工装，其特征在于：所述通气组件包括设置在喷嘴叶片（3）上下表面上的空间方向扭曲面（19），两个空间方向扭曲面（19）为对称布设。
7.一种低激振力可变截面喷嘴叶片配合装置，其特征在于：包括涡轮壳（32），涡轮壳（32）远离其出口的一侧设置有支撑盘（27），支撑盘（27）上开设有多个为环形且间隔布设的安装孔（33），安装孔（33）内分别安装有轴套（11），各个轴套（11）内均安装有权利要求1-6任一项所述的低激振力可变截面喷嘴叶片的拨叉轴（10），支撑盘（27）的背面设置有拔叉盘（8），拔叉盘（8）与支撑盘（27）之间设置有支撑轴承组件。
8.根据权利要求7所述的一种低激振力可变截面喷嘴叶片配合装置，其特征在于：连接轴段（31）上固定安装有从动拔叉（7），从动拔叉（7）的另一端分别安装在拔叉盘（8）上相对应的弧形凹槽内；最上方的连接轴段（31）上固定安装有主动拨叉（6），主动拨叉（6）远离连接轴段（31）的一端安装在拔叉盘（8）上相对应的弧形凹槽内；主动拨叉（6）的上端传动连接有驱动调节组件。
9.根据权利要求8所述的一种低激振力可变截面喷嘴叶片配合装置，其特征在于：驱动调节组件包括设置在主动拨叉（6）上方的执行器传动杆（14），执行器传动杆（14）的一端连接有执行器（20）；执行器传动杆（14）上位于主动拨叉（6）上端部的两侧分别固定安装有拨叉块（21），两个拨叉块（21）与主动拨叉（6）的上端部相配合；支撑盘（27）上位于拨叉块（21）的外侧分别设置有用于限定拨叉块（21）移动极限位置的限位组件（22）。
10.根据权利要求9所述的一种低激振力可变截面喷嘴叶片配合装置，其特征在于：支撑轴承组件包括开设在拨叉盘（8）中心位置处的中心孔，中心孔的内表面上开设有第一轴承滚道（23），中心孔内同轴设置有轴承内圈体（26），轴承内圈体（26）固定安装在支撑盘（27）上；轴承内圈体（26）的外表面上开设有第二轴承滚道，第二轴承滚道与第一轴承滚道（23）之间安装有轴承保持架（25），轴承保持架（25）上安装有多个滚珠轴承（24）。
...【技术特征摘要】
1.一种低激振力可变截面喷嘴叶片，其特征在于：包括拨叉轴（10），拨叉轴（10）的一端设置有连接轴段（31），拨叉轴（10）上远离连接轴段（31）的一端一体连接有喷嘴叶片（3），喷嘴叶片（3）上设置有方便高低压气流进行汇合的通气组件。
2.根据权利要求1所述的一种注水阀用装配工装，其特征在于：所述喷嘴叶片（3）上设置有喷嘴叶片压力面（29）和喷嘴叶片吸力面（30），喷嘴叶片（3）上位于喷嘴叶片压力面（29）和喷嘴叶片吸力面（30）之间的尾端处设置有喷嘴叶片尾缘（28）。
3.根据权利要求2所述的一种注水阀用装配工装，其特征在于：所述通气组件包括开设在喷嘴叶片（3）上且靠近喷嘴叶片尾缘（28）位置处的多个斜孔（16），斜孔（16）的轴线为倾斜布设，所述斜孔（16）的轴线与水平面之间的夹角α1为35°-50°。
4.根据权利要求2所述的一种注水阀用装配工装，其特征在于：所述通气组件包括开设在喷嘴叶片（3）上且靠近喷嘴叶片尾缘（28）位置处的阶梯槽（17），阶梯槽（17）远离拨叉轴（10）的一侧面贯穿喷嘴叶片（3）的外表面；阶梯槽（17）的高度l1占喷嘴叶片（3）总高度l的10%-60%；阶梯槽（17）靠近喷嘴叶片（3）中部的一侧为沿喷嘴叶片尾缘（28）处的气流方向设置的倾斜面；阶梯槽（17）的倾斜面与水平面之间的夹角α2为35°-50°。
5.根据权利要求2所述的一种注水阀用装配工装，其特征在于：所述通气组件包括开设在喷嘴叶片（3）上且靠近喷嘴叶片尾缘（28）位置处的斜槽（18），斜槽（18）的外侧面贯穿喷嘴叶片尾缘（28）；斜槽（18）为至少两道且为间隔布设；斜槽（18）的中心线与水平面之间的夹角α3为35°-50°。
6.根据权利要求2所述的一种注水阀用装配工装，其特征在于：所述通气组件包括设置在喷嘴叶片（3）上下表面上的空间方向扭曲面（19），两个空间方向扭曲面（19）为对称布设。...
【专利技术属性】
技术研发人员：李延昭，信效芬，于效顺，韩云，宋丽华，司英杰，王新亮，夏炳勋，
申请(专利权)人：潍坊科技学院，
类型：发明
国别省市：
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