涡轮壳滑动变截面装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于内燃机的涡轮增压技术领域，涉及一种用于可变截面增压器的涡轮壳滑动变截面装置。其包括涡轮壳、滑动阀套、轴承机构和执行器传动机构，所述涡轮壳内置固定式喷嘴环，所述轴承机构包括轴承座和混合陶瓷滚珠轴承组成，所述混合陶瓷滚珠轴承套装在轴承座外圈上；所述滑动阀套套装在轴承座上，所述执行器传动机构由传动轴、左右衬套、Y型摇臂支架、左右滑块、左右滑槽和左右螺纹连接柱组成。本实用新型专利技术的结构实用合理，布局空间紧凑，可靠性高，成本较低，解决了传统固定喷嘴环可变截面增压器的密封性能差，寿命及可靠性低、结构复杂、成本高昂等问题。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于内燃机的涡轮增压
，涉及一种用于可变截面增压器的涡轮壳滑动变截面装置。
技术介绍
传统的旁通阀式涡轮增压器通过执行器来控制涡轮壳放气阀门的开启与闭合。增压器在发动机全负荷状态下高速运转时，放气阀门打开放走一部分废气防止增压器超载，在高速运转时废气能量损失较大，会造成泵气损失过高，高速时增压器性能较差的问题；在低速瞬态响应能力方面，传统旁通阀式涡轮增压器也慢慢显现出问题。近年来随着汽车尾气排放标准的不断提高，对增压器效率的要求也提高、可适应工况范围更广，可变截面增压器不断得到发展。可变截面增压器不通过放气阀放气，而是通 过改变涡轮壳的气体流通截面来调节涡轮转速，采用可变截面增压器，废气能量损失小低转速下的涡轮迟滞问题得到改善，其工况应用范围更加宽广，在所有转速范围内的效率及节油性能均高于旁通阀式的涡轮增压器。现有的可变截面增压器分为三大类I)涡壳进气口变截面增压器其采用的技术方案是在涡轮壳进气口安装一个进气口截面调节装置，通过进气口截面调节装置的开合来更改涡壳入口的废气流通截面积。 2)舌形挡板变截面增压器其采用的技术方案是在涡轮壳气流通道内腔安装一个可调节的舌形挡板，通过废气推动舌形挡板摆动来改变涡轮壳气流通道截面积和半径的比值。3)喷嘴环变截面增压器又分为可变喷嘴环式和固定喷嘴环式。可变喷嘴环变截面增压器的工作原理是采用活动的喷嘴环叶片，通过调节喷嘴环叶片的角度，改变涡轮壳内的废气流通面积以及废气流入涡轮的角度和速度，从而改变涡轮的转速。固定喷嘴环式变截面增压器的工作原理是喷嘴环叶片固定不变，通过涡壳内腔的平移装置来改变涡轮壳内的废气流通面积，从而改变涡轮的转速。上述第一、第二两种可变截面增压器的共同优点是结构简单，成本低廉，但由于废气流动损失和调节范围限制较大，总效率较低。第三种喷嘴环变截面增压器的调节范围广，在整个发动机的运行工况都能保持较高的效率，但现有的可变截面装置还存在着摩擦阻力大、结构复杂，可靠性低导致使用寿命难以保证、成本比较高昂这些问题。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种涡轮壳滑动变截面装置，能够解决传统固定式喷嘴环变截面增压技术中存在的密封性能差、易积碳、阻力高、可靠性低、成本高昂等问题。按照本技术提供的技术方案，涡轮壳滑动变截面装置主要包括涡轮壳、滑动阀套、轴承机构和执行器传动机构，所述涡轮壳内置固定式喷嘴环，所述轴承机构包括轴承座和混合陶瓷滚珠轴承，所述混合陶瓷滚珠轴承套装在轴承座外圈上；所述滑动阀套套装在轴承座上，所述执行器传动机构由传动轴、左右衬套、Y型摇臂支架、左右滑块、左右滑槽和左右螺纹连接柱组成，所述左右衬套安装在传动轴上，传动轴套装在Y型摇臂支架上端，外端安装一个执行器摇臂部件，执行器安装在执行器摇臂部件上，所述Y型摇臂支架两端分别通过左右滑块安装在左右滑槽中，所述左右滑槽又分别安装在左右螺纹连接柱上，所述左右螺纹连接柱对称安装在滑动阀套的右侧端面上。所述轴承机构和滑动阀套之间采用迷宫式密封结构。所述迷宫式密封结构为设在轴承座靠近固定式喷嘴环的外圈侧面上加工出的至少一个环形密封凹槽。所述轴承座和滑动阀套之间设有密封环和锁紧圈组成的复合式密封结构。所述涡轮壳涡壳内型腔上加工出若干个分压平衡槽。所述执行器传动机构安装在轴承座的环腔内，是一个独立的封闭机构。所述左右衬套两端设有挡圈。本技术的结构实用合理，布局空间紧凑，可靠性高，成本较低，解决了传统固 定喷嘴环可变截面增压器的密封性能差、寿命及可靠性低、结构复杂、成本高昂等问题，当发动机处于不同运行工况时，通过电控执行器做功于传动机构，推动滑动阀套在涡轮壳内腔做轴向平移，可改变涡轮壳内气体的流通截面积。附图说明附图I是本技术的整体结构示意图-右视图。附图2是本技术的整体结构示意图-主视图。附图3是本技术中的执行器传动机构示意图附图4是本技术中的轴承密封结构示意图。附图5是本技术中的涡轮壳分压平衡槽示意图。以上附图中1-执行器摇臂部件、2-传动轴、3-左衬套、4-右衬套、5-挡圈、6-Y型摇臂支架、7-左滑块、8-右滑块、9-左滑槽、10-右滑槽、11-左螺纹连接柱、12-右螺纹连接柱、13-轴承座、14-混合陶瓷滚珠轴承、15-密封环、16-锁紧圈、17-滑动阀套、18-涡轮壳、19-固定式喷嘴环、A-执行器、B-分压平衡槽、C-迷宫式密封结构、D-环腔。具体实施方式下面本技术将结合附图中的实施例作进一步描述如图广图5所示，涡轮壳滑动变截面装置主要包括涡轮壳18、滑动阀套17、轴承机构和执行器传动机构，所述涡轮壳18内通过螺栓固定式喷嘴环19，所述轴承机构包括轴承座13和混合陶瓷滚珠轴承14组成，所述混合陶瓷滚珠轴承14套装在轴承座13外圈上，当左螺纹连接柱11和右螺纹连接柱12推动滑动阀套17做轴向移动时，由于陶瓷轴承具有耐高温、耐腐蚀、摩擦系数低，无润滑油时也可工作等特性，可以减小滑动阀套移动阻力，降低执行器扭矩输出要求，提高装置的稳定性。所述滑动阀套17套装在轴承座13上，所述执行器传动机构由传动轴2、左衬套3、右衬套4、Y型摇臂支架6、左滑块7、右滑块8、左滑槽9、右滑槽10、左螺纹连接柱11和右螺纹连接柱12组成，所述左衬套3和右衬套4对称安装在传动轴2上，传动轴2套装在Y型摇臂支架6上端，外端安装一个执行器摇臂部件I，执行器A安装在执行器摇臂部件I上，所述Y型摇臂支架6端分别通过左滑块7和右滑块8安装在左滑槽9和右滑槽10中，所述左滑槽9和右滑槽10又分别安装在左螺纹连接柱11和右螺纹连接柱12上，所述左螺纹连接柱11和右螺纹连接柱12对称安装在滑动阀套17的右侧端面上。所述轴承机构和滑动阀套17之间采用迷宫·式密封结构C，所述迷宫式密封结构C为设在轴承座13靠近固定式喷嘴环19的外圈侧面上加工出的至少一个环形密封凹槽，可避免积碳，有延长使用寿命的作用，凹槽与相邻凹槽之间形成节流间隙与膨胀空腔。废气在通过轴承座13与滑动阀套17之间的迷宫式间隙时产生节流效应而达到密封目的。所述轴承座13和滑动阀套17之间设有密封环15和锁紧圈16组成的复合式密封结构，密封环15与轴承座13间保持微小设计间隙，能提供有效的密封作用，提高装置的稳定性。所述涡轮壳18涡壳内型腔上加工出至少一个分压平衡槽B，能够平衡滑动阀套17内侧和外侧的气压，从而减小滑动阀套17移动时的阻力。所述执行器传动机构安装在轴承座13的环腔D内，是一个独立的封闭机构，可避免涡轮壳18的废气流入传动机构内，减小传动机构内的积碳，大大的提高了该装置的可靠性。所述左衬套3和右衬套4两端设有挡圈5。本技术的工作原理是当发动机处于不同运行工况，通过执行器A做功于执行器摇臂部件I，推动传动轴2在左衬套3和右衬套4内旋转，传动轴2带动Y型摇臂支架6摆动，Y型摇臂支架6带动左滑块7和右滑块8在左滑槽9和右滑槽10内滑动，从而带动左螺纹连接柱11和右螺纹连接柱12。左螺纹连接柱11和右螺纹连接柱12推动滑动阀套17在轴承座13和涡轮壳18的内腔之间做轴向平移，滑动阀套17和轴承座13之间用混合陶瓷滚珠轴承14定位支撑。轴承座13和滑动阀套17之间采用迷宫式密封结构C、密封环1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涡轮壳滑动变截面装置，包括涡轮壳(18)和轴承机构，所述涡轮壳(18)内置固定式喷嘴环(19)，所述轴承机构包括轴承座(13)和混合陶瓷滚珠轴承(14)组成，所述混合陶瓷滚珠轴承(14)套装在轴承座(13)外圈上，其特征在于还包括滑动阀套(17)和执行器传动机构，所述滑动阀套(17)套装在轴承座(13)上，所述执行器传动机构由传动轴(2)、左右衬套(3、4)、Y型摇臂支架(6)、左右滑块(7、8)、左右滑槽(9、10)和左右螺纹连接柱(11、.12 )组成，所述左右衬套(3、4 )安装在传动轴(2 )上，传动轴(2 )套装在Y型摇臂支架(6 )上端，外端安装一个执行器摇臂部件(I )，执行器(A)安装在执行器摇臂部件(I)上，所述Y型摇臂支架(6)两端分别通过左右滑块(7、8)安装在左右滑槽(9、10)中，所述左右滑槽(9、.10)又分别安装在左右螺纹连接柱(11、12)上，所述左右螺纹连接柱(11、12)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李廷国，兰绍良，杨世磊，钱静旭，
申请(专利权)人：无锡威孚英特迈增压技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：