一种阶段式可调流量涡轮壳制造技术

本实用新型专利技术公开了一种阶段式可调流量涡轮壳，包括涡轮壳体；涡轮壳体内安装有涡轮总成和废气进气流道；涡轮壳体上设有与废气进气流道连通的进气口；在废气进气流道内设有中间壁，中间壁将废气进气流道间隔成内流道和外流道；所述外流道内设有可将外流道关闭的第一阀门装置；所述中间壁上设有可将内流道与外流道连通或断开的第二阀门装置。本实用新型专利技术充分利用了的废气能量，提高涡轮转子的转速，提高发动机低速工况的进气量，使发动机做更多的功，增加发动机低速扭矩，实现与发动机低速工况的良好匹配，改善发动机低速工况的动力性和瞬态响应性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种涡轮壳，具体的说涉及ー种包括阶段式可调节流通截面的阶段式可调流量涡轮壳，能有效地满足发动机不同エ况下的增压要求，属于发动机增压领域。
技术介绍
涡轮增压技术随着社会对发动机性能及排放的要求日益提高而越来越受重视。增压技术通过提高发动机的进气压力，増加发动机进气密度，使得发动机在相同的工作容积中进更多的气，所以可相应地增加工作循环供油量，使得发动机做更多的功，发动机的输出功率和扭矩大幅度提高，相对强化了发动机结构，使得相同功率的发动机可以采用更小的外形结构。涡轮增压技术在基本不消耗发动机有效功的前提下，使用涡轮回收利用了废气能量，并通过压气机对发动机进气进行增压；而且涡轮机有消声的作用并使得废气中的有害成分进ー步反应掉。所以涡轮增压器提高了发动机的动カ性、经济性和环保性。涡轮增压技术已是应对能源紧缺和高排放法规要求的有效技术之一。传统的普通涡轮增压器仅在设计エ况范围内有较好的效率，而在其他大部分エ况不能与发动机实现高效匹配。传统涡轮增压器不足之处主要有低速时进气不足，致使发动机转矩不足，低速和部分负荷经济性差；瞬态响应性迟缓，使得发动机起动、加速性能差，冒烟严重；高速时增压过度，对发动机性能、结构和材料都有影响；高海抜时发动机功率下降严重。传统涡轮增压器已不能满足先进发动机的要求。所以，从发动机高性能、高坏保性角度看，要求有更好的涡轮增压技术方案。对于带废气旁通阀的涡轮增压器而言，虽然一定程度上克服了低速エ况的进气不足、增压不够的现象，也在高工况时通过打开废气旁通阀而降低增压器的转速，避免增压过度，但是在很大部分エ况下，废气旁通阀式涡轮壳没有实现与发动机的高效匹配，尤其在高エ况下，废气旁通阀打开，废气能量没有经过涡轮而流失掉，没有充分利用废气的能量，使发动机的动カ性和经济性相对不好。若其过分照顾低速エ况，则在高工况时从废气旁通阀流掉的废气更多，废气能量利用率更低。并且流经废气旁通阀的高温废气由于流过的废气管道距离减小了，致使废气在高温环境中滞留的时间短了，本应该在高温管道中反应掉的废气中的有害成分流向下游或被排放到大气中，并且从废气旁通阀流失的高温废气会在下游的废气管中继续膨胀，其很大一部分能量转化为声波的振动能，加大了发动机的排放噪声。这样致使发动机的排放性能也有所下降。新型涡轮增压器中，可变截面涡轮增压器是一个发展方向，现今已发展出多种可变截面涡轮增压器形式，主要有可变喷嘴环增压器、可变喉ロ增压器、舌形挡板增压器等。其中，可变喷嘴环增压器是进展最大的新型涡轮增压器之一。可变喷嘴环增压器通过调节活动的喷嘴环叶片的开度实现流通截面积的变化，以适应发动机不同运行エ况的进气要求，实现增压器与发动机各エ况的良好匹配。但是可变喷嘴环增压器的可变喷嘴环及其传动与控制机构复杂，零件较多，材料和加工要求高，使得成本过高，难于形成強大市场竞争力。并且喷嘴环叶片系统，包括其传动机构，是在发动机振动和六、七百摄氏度甚至更高的、高温条件下工作，其要求喷嘴环叶片可动，又要求喷嘴环叶片和喷嘴环密封较好，形成了顾此失彼的矛盾；在这种条件下工作的各部件容易变形、损坏，实现精确调节喷嘴环叶片难度大，使得可变喷嘴环增压器可靠性和密封性难以保证，运行寿命也较短。可变喷嘴环增压器的这些固有缺点使得其至今没有大規模普及。双流道涡轮壳式增压器(DLP)也有很大的发展，其主要原理就是根据涡轮壳的进气状态将流道分为两个，低速エ况时采用单一流道进气，高速エ况时采用双流道进气。双流道涡轮壳与可变喷嘴环增压器对比，结构相对简単，部件加工要求较低，更易实现，工作寿命更长，更可靠。但是当前双流道式涡轮壳的双流道很多都是并列布置，即两个流道的弧形长度相等，如专利201010279953. 8，使得废气在流道中流动时与流道壁面接触面积大，流动损失较大。另外，现在已知的双流道涡轮壳工作模式大都只有两种模式，即低速エ况与高速エ况，如专利201010279953. 8和专利201010280157. 6，使得在某些中速エ况时废气利用率不够理想。最后，现在已知的双流道涡轮壳结构特别是中间壁的鋳造要求高，现有铸造エ艺不易满足要求。设计出成本相对较低、性能好、可靠性高的新型涡轮增压器是发动机行业的要求，也是各个增压器厂家追求的目标。·
技术实现思路
本技术要解决的问题是为了带废气旁通阀式涡轮壳、可变喷嘴环式涡轮壳及现已知的双流道式涡轮壳(DLP)的上述缺陷，提供ー种能够提高发动机废气能量的利用率，可靠性高的阶段式可调流量涡轮売。为了解决上述问题，本技术采用以下技术方案一种阶段式可调流量涡轮壳，包括涡轮壳体；涡轮壳体内安装有涡轮总成和废气进气流道；涡轮壳体上设有与废气进气流道连通的进气ロ；在废气进气流道内设有中间壁，中间壁将废气进气流道间隔成内流道和外流道；所述外流道内设有可将外流道关闭的第一阀门装置；所述中间壁上设有可将内流道与外流道连通或断开的第二阀门装置。以下是本技术对上述方案的进ー步改进所述内流道位于涡轮壳体的内侧，外流道位于涡轮壳体的外侧，外流道的弧形流道长度大于内流道的弧形流道长度，内流道和外流道的中心线均垂直于涡轮壳轴线。进ー步改进第一阀门装置包括安装在外流道内的第一阀门；第一阀门靠近进气ロ的一端传动连接有第一阀门转轴，第一阀门转轴位于外流道外侧壁面上；第一阀门远离第一阀门转轴的一端可在阀门转轴的带动下沿进气方向下游的外流道内旋转，即第一阀门旋转时与中间壁形成的夹角始终为锐角。进ー步改进第一阀门转轴的轴线与外流道的中心线垂直。进ー步改进所述外流道外侧壁面上从安放第一阀门转轴的位置开始，设有ー个结构形状与第一阀门相对应的凹槽，以放置贴近外流道外侧壁面时的第一阀门，即凹槽作为第一阀门的一个极限位置。进ー步改进所述第一阀门转轴连接有第一执行器控制装置。进ー步改进所述第一执行器控制装置包括通过执行器支架安装在涡轮壳体外部的第一执行器，第一执行器的外部设有第一执行器推杆，第一执行器内设有第一活塞，第一活塞与第一执行器的壳体密封滑动连接，所述第一执行器推杆的一端位于第一执行器内并与第一活塞固定连接，另一端通过第一连动杆与第一阀门转轴传动连接。进ー步改进所述第一执行器推杆位于第一执行器的壳体内的部分的外侧套装有第一执行器弹簧。进ー步改进所述第一执行器上设有第一气孔，所述第一气孔上连接有第一连通管，安装吋，该第一连通管与相应压气机出ロ连通。进ー步改进所述中间壁上在靠近进气ロ的位置设有旁通ロ，第二阀门装置包括 安装在旁通ロ处的第二阀门，第二阀门可在外流道内旋转，第二阀门连接有第二阀门转轴，所述第二阀门转轴安装在旁通ロ远离进气ロ的ー侧的位置，第二阀门旋转时与中间壁形成的夹角始终为锐角。进ー步改进所述第二阀门转轴的轴线与外流道的中心线垂直。进ー步改进所述第二阀门转轴连接有第二执行器控制装置。进ー步改进第二执行器控制装置包括安装在涡轮壳体外部的第二执行器；第二执行器的外部设有第二执行器推杆，第二执行器内设有第二活塞，第二活塞与第二执行器的壳体密封滑动连接，所述第二执行器推杆的一端位于第二执行器内并与第ニ活塞固定连接，另一端通过第二连动杆与第二阀门转轴传动连接。进ー步改进所述第二执行器推杆位于第二执行器的壳体内的部分的外侧套装有第二执行器弹簧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阶段式可调流量涡轮壳，包括涡轮壳体(I); 涡轮壳体(I)内安装有涡轮总成(4)和废气进气流道；涡轮壳体(I)上设有与废气进气流道连通的进气口； 在废气进气流道内设有中间壁(2 )，中间壁(2 )将废气进气流道间隔成内流道(3 )和外流道(6)； 其特征在于 所述外流道(6)内设有可将外流道(6)关闭的第一阀门装置；所述中间壁(2)上设有可将内流道(3)与外流道(6)连通或断开的第二阀门装置。2.根据权利要求I所述的一种阶段式可调流量涡轮壳，其特征在于所述内流道(3)位于涡轮壳体(I)的内侧，外流道(6)位于涡轮壳体(I)的外侧，外流道(6)的弧形流道长度大于内流道(3)的弧形流道长度，内流道(3)和外流道(6)的中心线均垂直于涡轮壳轴线。3.根据权利要求I或2所述的一种阶段式可调流量涡轮壳，其特征在于第一阀门装置包括安装在外流道(6)内的第一阀门(11)； 第一阀门(11)靠近进气口的一端传动连接有第一阀门转轴(10)，第一阀门转轴(10)位于外流道(6)外侧壁面上； 第一阀门(11)远离第一阀门转轴(10)的一端可在阀门转轴(10)的带动下沿进气方向下游的外流道(6)内旋转。4.根据权利要求3所述的一种阶段式可调流量涡轮壳，其特征在于第一阀门(11)旋转时与中间壁(2)形成的夹角始终为锐角。5.根据权利要求4所述的一种阶段式可调流量涡轮壳，其特征在于第一阀门转轴(10)的轴线与外流道的中心线垂直。6.根据权利要求5所述的一种阶段式可调流量涡轮壳，其特征在于所述外流道(6)夕卜侧壁面上从安放第一阀门转轴(10)的位置开始，设有一个结构形状与第一阀门(11)相对应的凹槽(16)，以放置贴近外流道(6)外侧壁面时的第一阀门(11)，即凹槽(16)作为第一阀门(11)的一个极限位置。7.根据权利要求6所述的一种阶段式可调流量涡轮壳，其特征在于所述第一阀门转轴(10)连接有第一执行器控制装置。8.根据权利要求7所述的一种阶段式可调流量涡轮壳，其特征在于所述第一执行器控制装置包括通过执行器支架(14)安装在涡轮壳体(I)外部的第一执行器(13)，第一执行器(13)的外部设有第一执行器推杆(32),第一执行器(20)内设有第一活塞(28),第一活塞(28)与第一执行器(13)的壳体密封滑动连接,所述第一执行器推杆(32)的一端位于第一执行器(13)内并与第一活塞(28)固定连接，另一端通过第一连动杆(30)与第一阀门转轴(10)传动连接。9.根据权利要求8所述的一种阶段式可调流量涡轮壳，其特征在于所述第一执行器推杆(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王航，范厚传，李永泰，袁道军，宋丽华，王艳霞，
申请(专利权)人：康跃科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：