CN109404064B - 可变几何混流涡轮增压器驱动装置及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可变几何混流涡轮增压器驱动装置及其装配方法，其中的装置包括轴承壳、喷嘴叶片轴、隔热墙、活塞环、冷端轴套、热端轴套、驱动臂、驱动环、驱动销、弹簧和定位块；热端轴套与冷端轴套分别安装在轴承壳上，喷嘴叶片轴安装在冷端轴套和热端轴套的内孔中，弹簧安装在冷端轴套安装孔内与喷嘴叶片轴的一端抵接，在喷嘴叶片轴上开设有卡片槽，在卡片槽内插装有防止喷嘴叶片轴被弹簧弹出的卡片。本发明通过卡片对喷嘴叶片轴进行限位，防止喷嘴叶片轴及活塞环被弹簧弹出，从而解决可变几何混流涡轮增压器驱动装置在安装过程中最棘手的问题，整体操作简便，极大缩短装配周期，提高装配质量和运行可靠性。

Description

可变几何混流涡轮增压器驱动装置及其装配方法

技术领域

本发明属于内燃机涡轮增压器技术领域，更为具体地，涉及一种可变几何混流涡轮增压器驱动装置及其装配方法。

背景技术

可变几何混流涡轮增压器的驱动环和喷嘴叶片轴之间存在驱动臂，每一个喷嘴叶片轴均对应一个驱动臂。在可变几何混流涡轮增压器的运行过程中，利用电动推杆或(电机)驱动驱动环转动，驱动臂将驱动环的转动转变为喷嘴叶片轴的转动，从而控制喷嘴叶片的开与关，从而改变喷嘴叶片的喉口面积。

为了改善可变几何混流涡轮增压器的废气泄漏的情况，在喷嘴叶片轴上安装活塞环来改善密封性能，活塞环与隔热墙的让位孔存在配合，在安装过程中必须先将活塞环安装到隔热墙的让位孔中，这样才能进行后续其他部件的装配。但是，在装配过程中，喷嘴叶片轴被弹簧弹出，造成活塞环从隔热墙的让位孔内脱落，无法安装驱动环。这成为可变几何混流涡轮增压器驱动装置装配过程中最棘手的问题，影响整个驱动装置的装配周期和装配质量，并影响了驱动装置运行的可靠性。

通常，驱动销会提前安装在驱动环上，然后再利用定位块将驱动环定位。但是在驱动环的安装过程中，驱动销并未安装在相应驱动臂的U型槽内，且驱动臂与喷嘴叶片轴是倾斜关系，待驱动环定位后，将驱动臂的U型槽与驱动销对应，并将驱动臂安装到位，此时驱动臂与喷嘴叶片轴为垂直状态，驱动臂的安装取决于工人的经验，存在装配不到位的情况，有驱动销脱落的隐患，影响了驱动装置的运行可靠性。

发明内容

本发明的目的就是，提供一种可变几何混流涡轮增压器驱动装置及其装配方法，以降低装配难度，提高装配质量，缩短装配时长，保证可变几何增压器的安全运行。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，一种可变几何混流涡轮增压器驱动装置，包括轴承壳、喷嘴叶片轴、隔热墙、活塞环、冷端轴套、热端轴套、驱动臂、驱动环、驱动销、弹簧和定位块；其中，在轴承壳上加工有冷端轴套安装孔和热端轴套安装孔，热端轴套安装在热端轴套安装孔内，冷端轴套安装在冷端轴套安装孔内，喷嘴叶片轴的两端分别安装在冷端轴套的内孔和热端轴套的内孔中，弹簧安装在冷端轴套安装孔内与喷嘴叶片轴的一端抵接，在喷嘴叶片轴上开设有卡片槽，在卡片槽内插装有防止喷嘴叶片轴被弹簧弹出的卡片，在喷嘴叶片轴上开设有安装槽，在安装槽内安装有通过螺钉固定夹持喷嘴叶片轴的驱动臂，在喷嘴叶片轴上开设有活塞环槽，在活塞环槽内安装有活塞环；隔热墙安装在轴承壳的大端端面，两者通过销钉周向定位，在隔热墙内开设有让位孔，活塞环的外圆周面与让位孔的内壁面接触形成密封结构；驱动环通过定位块进行定位，定位块通过螺钉固定在轴承壳上，将驱动环的螺纹孔与驱动臂的U型槽对正后安装驱动销。

另外，优选的结构是，驱动销的一端为六角头，另一端为销杆，中间段为螺杆。

再者，优选的结构是，卡片为具有卡槽的矩形结构或圆环形结构。

一种可变几何混流涡轮增压器驱动装置的装配方法，包括：

步骤S1：将热端轴套与冷端轴套对应安装在轴承壳的冷端轴套安装孔内和热端轴套安装孔内，将活塞环安装在喷嘴叶片轴的活塞环槽内，将弹簧安装在冷端轴套安装孔内；

步骤S2：将隔热墙安装轴承壳的大端端面，通过销钉周向定位，喷嘴叶片轴的两端分别安装在冷端轴套的内孔和热端轴套的内孔中，隔热墙的让位孔的内壁面与活塞环的外圆周面接触形成密封结构；

步骤S3：将卡环插装在喷嘴叶片轴的卡环槽内，保证喷嘴叶片轴不会被弹簧弹出；

步骤S4：将驱动臂安装在喷嘴叶片轴的安装槽内，通过螺钉将驱动臂固定，夹持喷嘴叶片轴；

步骤S5：通过定位块将驱动环定位，并通过螺钉将定位块固定在轴承壳上；

步骤S6：将驱动臂的U型槽与驱动环的螺纹孔对正，安装驱动销；

步骤S7：从喷嘴叶片轴上取下卡片并安装燃气进气壳。

与现有技术相比，本发明提供的可变几何混流涡轮增压器驱动装置及其装配方法，通过卡片对喷嘴叶片轴进行限位，防止喷嘴叶片轴及活塞环被弹簧弹出，从而解决可变几何混流涡轮增压器驱动装置在安装过程中最棘手的问题；同时增加喷嘴叶片轴与驱动臂的轴向配合，不会造成驱动臂倾斜，防止驱动臂脱落，整体操作简便，极大缩短装配周期，提高装配质量和运行可靠性。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的可变几何混流涡轮增压器驱动装置的结构示意图；

图2为根据本发明实施例的矩形卡片的结构示意图；

图3为根据本发明实施例的圆环形卡片的结构示意图；

图4为根据本发明实施例的驱动销的结构示意图。

其中的附图标记包括：1-活塞环、2-热端轴套、3-喷嘴叶片轴、4-驱动臂、5-冷端轴套、6-弹簧、7-定位块、8-驱动销、9-驱动臂、10-驱动环、11-卡片、12-轴承壳、13-隔热墙、14-燃气进气壳、15-混流涡轮。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

如图1-图4所示，本发明实施例的可变几何混流涡轮增压器驱动装置，包括：活塞环1、热端轴套2、喷嘴叶片轴3、驱动臂4、冷端轴套5、弹簧6、定位块7、驱动销8、驱动臂9、驱动环10、卡片11、轴承壳12、隔热墙13、燃气进气壳14和位于燃气进气壳14内的混流涡轮15；其中，在轴承壳12上加工有冷端轴套安装孔和热端轴套安装孔，热端轴套2安装在热端轴套安装孔内，冷端轴套5安装在冷端轴套安装孔内，喷嘴叶片轴3的两端分别安装在冷端轴套5的内孔和热端轴套2的内孔中，弹簧6安装在冷端轴套安装孔内与喷嘴叶片轴3的一端抵接；在喷嘴叶片轴3上开设有卡片槽，在卡片槽内插装有防止喷嘴叶片轴3被弹簧6弹出的卡片11，在喷嘴叶片轴3上开设有安装槽，驱动臂4安装在安装槽内，用于夹持喷嘴叶片轴3，在喷嘴叶片轴3上开设有活塞环槽，活塞环1安装在活塞环槽内；隔热墙13安装在轴承壳12的大端端面，两者通过销钉周向定位，在隔热墙13内开设有让位孔，活塞环1的外圆周面与让位孔的内壁面接触形成密封结构，在卡片11安装到位后卡在卡片槽上，不会自行脱落，卡片11在弹簧6的作用下抵在轴承壳12的壁面上，防止喷嘴叶片轴3被弹簧6弹出，此时活塞环1安装到位；同时，由于卡片11与轴承壳12之间存在摩擦力，可以固定驱动臂4的摆放位置。

卡片11具有卡槽，卡槽卡在喷嘴叶片轴3的卡片槽上，卡片11可以为矩形结构，如图2所示，卡槽开设在矩形的短边。

卡片11还可以为圆环形结构，如图3所示，圆环的缺口形成卡槽。

驱动环10通过三个定位块7进行定位，每个定位块7分别通过螺钉固定在轴承壳12上，将驱动环10的螺纹孔与驱动臂4的U型槽对正后安装驱动销8，在驱动销8安装到位后，驱动环10被驱动销8支撑，并能顺畅转动。

在驱动环10的运行过程中，为了防止驱动销8脱落，在安装驱动销8时加装垫片。

为了保证驱动臂4与喷嘴叶片轴2的轴向安装位置，喷嘴叶片轴3的安装槽与驱动臂4存在配合间隙，保证驱动臂4与喷嘴叶片轴3处于垂直或近似垂直状态，避免安装过程及运行过程中驱动臂4发生倾斜，也可以防止驱动臂4在运行过程中脱落。

图4示出了根据本发明实施例的驱动销的结构。

如图4所示，驱动销8的一端为六角头81，另一端为销杆82，中间段为螺杆83，相对于普通螺纹驱动销，多了端面定位，运行过程中更加可靠。

上述内容详细说明了可变几何混流涡轮增压器驱动装置的结构，与上述结构相对应，本发明还提供一种可变几何混流涡轮增压器驱动装置的装配方法。

该可变几何混流涡轮增压器驱动装置的装配方法包括：

步骤S1：将热端轴套与冷端轴套对应安装在轴承壳的冷端轴套安装孔内和热端轴套安装孔内，将活塞环安装在喷嘴叶片轴的活塞环槽内，将弹簧安装在冷端轴套安装孔内。

步骤S2：将隔热墙安装轴承壳的大端端面，通过销钉周向定位，喷嘴叶片轴的两端分别安装在冷端轴套的内孔和热端轴套的内孔中，隔热墙的让位孔的内壁面与活塞环的外圆周面接触形成密封结构。

步骤S3：将卡环插装在喷嘴叶片轴的卡环槽内，防止喷嘴叶片轴被弹簧弹出。

步骤S4：将驱动臂安装在喷嘴叶片轴的安装槽内，通过螺钉将驱动臂固定，夹持喷嘴叶片轴。

由于喷嘴叶片轴的安装槽与驱动臂具有轴向配合，因此，在安装驱动臂后，驱动臂相垂直于喷嘴叶片轴，并且无法倾斜。安装螺钉将驱动臂4固定，夹持喷嘴叶片轴。因此，在运行过程中，不会因为螺钉松动造成驱动臂倾斜，防止驱动臂脱落。

步骤S5：通过三个定位块将驱动环定位，并通过螺钉将定位块固定在轴承壳上。

被定位的驱动环不能周向移动，但可以周向转动。

步骤S6：将驱动臂的U型槽与驱动环的螺纹孔对正，安装驱动销。

将驱动销安装到位后，驱动环被驱动销支撑，并能顺畅转动。

步骤S7：从喷嘴叶片轴上取下卡片并安装燃气进气壳。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种可变几何混流涡轮增压器驱动装置，其特征在于，包括：轴承壳、喷嘴叶片轴、隔热墙、活塞环、冷端轴套、热端轴套、驱动臂、驱动环、驱动销、弹簧和定位块；其中，在所述轴承壳上加工有冷端轴套安装孔和热端轴套安装孔，所述热端轴套安装在所述热端轴套安装孔内，所述冷端轴套安装在所述冷端轴套安装孔内，所述喷嘴叶片轴的两端分别安装在所述冷端轴套的内孔和所述热端轴套的内孔中，所述弹簧安装在所述冷端轴套安装孔内与所述喷嘴叶片轴的一端抵接，在所述喷嘴叶片轴上开设有卡片槽，在所述卡片槽内插装有防止所述喷嘴叶片轴被所述弹簧弹出的卡片，在所述喷嘴叶片轴上开设有安装槽，在所述安装槽内安装有通过螺钉固定夹持所述喷嘴叶片轴的驱动臂，在所述喷嘴叶片轴上开设有活塞环槽，在所述活塞环槽内安装有活塞环；

所述隔热墙安装在所述轴承壳的大端端面，两者通过销钉周向定位，在所述隔热墙内开设有让位孔，所述活塞环的外圆周面与所述让位孔的内壁面接触形成密封结构；

所述驱动环通过所述定位块进行定位，所述定位块通过螺钉固定在所述轴承壳上，将所述驱动环的螺纹孔与所述驱动臂的U型槽对正后安装所述驱动销。

2.根据权利要求1所述的可变几何混流涡轮增压器驱动装置，其特征在于，所述驱动销的一端为六角头，另一端为销杆，中间段为螺杆。

3.根据权利要求1所述的可变几何混流涡轮增压器驱动装置，其特征在于，所述卡片为具有卡槽的矩形结构或圆环形结构。

4.根据权利要求1所述的可变几何混流涡轮增压器驱动装置的装配方法，包括：

步骤S1：将热端轴套与冷端轴套对应安装在轴承壳的冷端轴套安装孔内和热端轴套安装孔内，将活塞环安装在所述喷嘴叶片轴的活塞环槽内，将弹簧安装在所述冷端轴套安装孔内；

步骤S2：将隔热墙安装所述轴承壳的大端端面，通过销钉周向定位，所述喷嘴叶片轴的两端分别安装在所述冷端轴套的内孔和所述热端轴套的内孔中，所述隔热墙的让位孔的内壁面与所述活塞环的外圆周面接触形成密封结构；

步骤S3：将卡环插装在所述喷嘴叶片轴的卡环槽内，保证所述喷嘴叶片轴不会被弹簧弹出；

步骤S4：将驱动臂安装在所述喷嘴叶片轴的安装槽内，通过螺钉将所述驱动臂固定，夹持所述喷嘴叶片轴；

步骤S5：通过定位块将驱动环定位，并通过螺钉将所述定位块固定在所述轴承壳上；

步骤S6：将所述驱动臂的U型槽与所述驱动环的螺纹孔对正，安装驱动销；

步骤S7：从所述喷嘴叶片轴上取下所述卡片并安装燃气进气壳。