CN107100678A - 一种vgt涡轮增压器喷嘴调节结构 - Google Patents

一种vgt涡轮增压器喷嘴调节结构 Download PDF

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徐思友
***
高超
张艳丽
杨磊
李媛媛
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    • F01D9/00—Stators
    • F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
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Abstract

本发明提供了一种VGT涡轮增压器喷嘴调节结构，包括喷嘴环叶片调节拨盘和喷嘴环叶片安装盘，所述喷嘴环叶片调节拨盘上环形均布若干凹槽，每个所述凹槽内设有一个通孔或盲孔，所述喷嘴环叶片安装盘上环形均布若干小孔，固定喷嘴环叶片的叶片轴穿过所述小孔安装在所述盲孔内，旋转喷嘴环叶片的叶片轴依次穿过所述小孔和所述通孔固定连接至拨叉，所述拨叉位于所述凹槽内，所述喷嘴环叶片调节拨盘和所述喷嘴环叶片安装盘之间安装若干钢球。本发明所述的VGT涡轮增压器喷嘴调节结构，使喷嘴环叶片调节拨盘在旋转过程中与喷嘴环叶片安装盘的端面接触始终是点接触，减少了接触面，有利于喷嘴环叶片调节拨盘的转动，延长了涡轮增压器喷嘴的寿命。

Description

一种VGT涡轮增压器喷嘴调节结构
技术领域
本发明属于废气涡轮增压技术领域，尤其是涉及一种VGT涡轮增压器喷嘴调节结构。
背景技术
废气涡轮增压是用废气排出的能量来驱动涡轮增压器，当发动机转速低时，由于排气能量不足，涡轮转速和增压压力下降，造成燃烧冒黑烟、排气温度和零件温度升高、扭矩特性变差等后果。为使废气涡轮增压在发动机低速高负荷工况下满足车辆对扭矩适应性的要求，使车用柴油机在低速时获得足够高的增压压力以提高低速高负荷时的扭矩，必须将低速下最大扭矩工况点匹配在压气机高效率区，但是这样会使发动机在高速高负荷时增压压力过高，造成增压器超速、气缸燃烧压力过高。此外，由于运动件惯性的原因，在低速区域涡轮增压器的响应性很差，很难满足车辆(特别是轿车)对瞬态工况快速反应的要求，即在一个宽广的负荷-转速范围内任意变动地运行，特别是部分负荷时运行性能不良。
研究结果表明：VGT通过改变涡轮喷嘴环面积可与柴油机各工况实现最佳匹配，燃油消耗率在全工况范围内明显改善，在高速低负荷时燃油消耗率降低最多；通过增加低速的进气量，VGT对发动机低速高负荷工况性能有明显改善。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种VGT涡轮增压器喷嘴调节结构，以提供一种既能保证喷嘴环叶片之间气流的均匀性，又能延长可变喷嘴涡轮增压器可靠性寿命的VGT涡轮增压器喷嘴调节结构。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种VGT涡轮增压器喷嘴调节结构,包括若干固定喷嘴环叶片、若干旋转喷嘴环叶片、喷嘴环叶片安装盘、若干拨叉、若干钢球和喷嘴环叶片调节拨盘，所述喷嘴环叶片调节拨盘上环形均布若干凹槽，每个所述凹槽内设有一个通孔或盲孔，所述喷嘴环叶片安装盘上环形均布若干小孔，所述固定喷嘴环叶片的叶片轴穿过所述小孔安装在所述喷嘴环叶片调节拨盘的盲孔内，所述旋转喷嘴环叶片的叶片轴依次穿过所述小孔和所述通孔固定连接至所述拨叉，所述拨叉位于所述凹槽内，所述喷嘴环叶片调节拨盘和所述喷嘴环叶片安装盘之间安装若干所述钢球。
进一步的，所述固定喷嘴环叶片的叶型与所述旋转喷嘴环叶片的叶型相同，叶腰大于所述旋转喷嘴环叶片的叶腰。
进一步的，所述固定喷嘴环叶片和所述盲孔的数量均为三个，所述盲孔均布在所述喷嘴环叶片调节拨盘内。
进一步的，所述旋转喷嘴环叶片的数量为12片。
进一步的，所述固定喷嘴环叶片的叶片轴与所述盲孔的接触面为平面结构。
进一步的，所述旋转喷嘴环叶片外侧设有叶片轴，所述叶片轴外侧通过氩弧焊、电阻焊或气焊与所述拨叉焊接。
进一步的，所述钢球的数量为3个，且均匀分布。
相对于现有技术，本发明所述的VGT涡轮增压器喷嘴调节结构具有以下优势：
(1)本发明所述的VGT涡轮增压器喷嘴调节结构，设置的钢球，使喷嘴环叶片调节拨盘在旋转过程中与喷嘴环叶片安装盘的端面接触始终是点接触，减少了接触面，有利于喷嘴环叶片调节拨盘的转动，延长了涡轮增压器喷嘴的寿命。
(2)本发明所述的VGT涡轮增压器喷嘴调节结构，固定喷嘴环叶片与旋转喷嘴环叶片在叶型、叶腰方面的区别，有效防止旋转喷嘴环叶片的端面与喷嘴环叶片调节拨盘的壳体端面接触导致卡滞情况，同时保证了整个周向上气流的均匀性。
(3)本发明所述的VGT涡轮增压器喷嘴调节结构，固定喷嘴环叶片1的叶片轴与盲孔的接触面为平面结构，有效保证了固定喷嘴环叶片的稳定性。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的VGT涡轮增压器喷嘴调节结构的右视图；
图2为本发明实施例所述的VGT涡轮增压器喷嘴调节结构的侧剖图；
图3为本发明实施例所述的VGT涡轮增压器喷嘴调节结构的左视图。
附图标记说明：
1-固定喷嘴环叶片；2-旋转喷嘴环叶片；3-喷嘴环叶片安装盘；4-拨叉；5-钢球；6-喷嘴环叶片调节拨盘；61-凹槽。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种VGT涡轮增压器喷嘴调节结构，如图1至图3所示，包括若干固定喷嘴环叶片1、若干旋转喷嘴环叶片2、喷嘴环叶片安装盘3、若干拨叉4、若干钢球5和喷嘴环叶片调节拨盘6，所述喷嘴环叶片调节拨盘6上环形均布若干凹槽61，每个所述凹槽61内设有一个通孔或盲孔，所述喷嘴环叶片安装盘3上环形均布若干小孔，所述固定喷嘴环叶片1的叶片轴穿过所述小孔安装在所述喷嘴环叶片调节拨盘6的盲孔内，所述旋转喷嘴环叶片2的叶片轴依次穿过所述小孔和所述通孔固定连接至所述拨叉4，所述拨叉4位于所述凹槽61内，所述喷嘴环叶片调节拨盘6和所述喷嘴环叶片安装盘3之间安装若干所述钢球5，使喷嘴环叶片调节拨盘6在旋转过程中与喷嘴环叶片安装盘3的端面接触始终是点接触，其目的是为了减少接触面，这样就更有利于喷嘴环叶片调节拨盘6的转动，延长了涡轮增压器喷嘴的寿命。
所述固定喷嘴环叶片1的叶型与所述旋转喷嘴环叶片2的叶型相同，叶腰大于所述旋转喷嘴环叶片2的叶腰，其作用有两方面，一方面在轴向方向是为了防止旋转喷嘴环叶片2的端面与喷嘴环叶片调节拨盘6的壳体端面接触导致卡滞情况，另外一方面是在整个周向上确保气流的均匀性。
所述固定喷嘴环叶片1和所述盲孔的数量均为三个，所述盲孔均布在所述喷嘴环叶片调节拨盘6内，三个固定喷嘴环叶片1的安装位置和角度由气动计算给出。
所述旋转喷嘴环叶片2的数量为12片。
所述固定喷嘴环叶片1的叶片轴与所述盲孔的接触面为平面结构，为了确保固定喷嘴环叶片1不转动。
所述旋转喷嘴环叶片2外侧设有叶片轴，所述叶片轴外侧通过氩弧焊、电阻焊或气焊与所述拨叉4焊接。
所述钢球5的数量为3个，且均匀分布，有效保证喷嘴环叶片调节拨盘6的转动。
一种VGT涡轮增压器喷嘴调节结构的工作原理为：
先将钢球5一端安装到喷嘴环叶片调节拨盘6端面固定孔内，再将其另一端安装到喷嘴环叶片安装盘3上；将固定喷嘴环叶片1的叶片轴穿过所述小孔安装在所述喷嘴环叶片调节拨盘6的盲孔内，将旋转喷嘴环叶片2依次穿过所述小孔和所述通孔固定连接至所述拨叉4，将拨叉4调整到喷嘴环叶片调节拨盘6的槽内，并通过氩弧焊、电阻焊或气焊方式将拨叉4和旋转喷嘴环叶片2焊牢固。
其工作方式为，通过调节机构驱动喷嘴环叶片调节拨盘6，喷嘴环叶片调节拨盘6驱动拨叉4并带动旋转喷嘴环叶片2转动来实现变截面调节。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种VGT涡轮增压器喷嘴调节结构，其特征在于：包括若干固定喷嘴环叶片(1)、若干旋转喷嘴环叶片(2)、喷嘴环叶片安装盘(3)、若干拨叉(4)、若干钢球(5)和喷嘴环叶片调节拨盘(6)，
所述喷嘴环叶片调节拨盘(6)上环形均布若干凹槽(61)，每个所述凹槽(61)内设有一个通孔或盲孔，所述喷嘴环叶片安装盘(3)上环形均布若干小孔，所述固定喷嘴环叶片(1)的叶片轴穿过所述小孔安装在所述喷嘴环叶片调节拨盘(6)的盲孔内，所述旋转喷嘴环叶片(2)的叶片轴依次穿过所述小孔和所述通孔固定连接至所述拨叉(4)，所述拨叉(4)位于所述凹槽(61)内，所述喷嘴环叶片调节拨盘(6)和所述喷嘴环叶片安装盘(3)之间安装若干所述钢球(5)。
2.根据权利要求1所述的一种VGT涡轮增压器喷嘴调节结构，其特征在于：所述固定喷嘴环叶片(1)的叶型与所述旋转喷嘴环叶片(2)的叶型相同，叶腰大于所述旋转喷嘴环叶片(2)的叶腰。
3.根据权利要求1所述的一种VGT涡轮增压器喷嘴调节结构，其特征在于：所述固定喷嘴环叶片(1)和所述盲孔的数量均为三个，所述盲孔均布在所述喷嘴环叶片调节拨盘(6)内。
4.根据权利要求1所述的一种VGT涡轮增压器喷嘴调节结构，其特征在于：所述旋转喷嘴环叶片(2)的数量为12片。
5.根据权利要求1所述的一种VGT涡轮增压器喷嘴调节结构，其特征在于：所述固定喷嘴环叶片(1)的叶片轴与所述盲孔的接触面为平面结构。
6.根据权利要求1所述的一种VGT涡轮增压器喷嘴调节结构，其特征在于：所述旋转喷嘴环叶片(2)的叶片轴通过氩弧焊、电阻焊或气焊与所述拨叉(4)焊接。
7.根据权利要求1所述的一种VGT涡轮增压器喷嘴调节结构，其特征在于：所述钢球(5)的数量为3个，且均匀分布。
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