CN104675528B - 多回路调节式旋转机构 - Google Patents
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Abstract
一种机械设计技术领域的多回路调节式旋转机构，包括压气机、发动机、涡轮、连接管、阀座、阀体、旋转轴、容积腔、固定体、贯穿管、弹性部件、隔板、旋转体、连接板和固定板，旋转体的一端伸入第一贯穿管内并与第一贯穿管的壁面密封接触，旋转体的另一端与隔板固结在一起，第二连接管的一端与发动机进气管相连通，第二连接管的另一端与容积腔相连通。当发动机进气管压力较高时，旋转体带动蝶阀顺时针旋转，发动机的排气再循环率较大，发动机爆压较低；当发动机进气管压力较低时，旋转体带动蝶阀逆时针旋转，发动机的排气再循环率较小，发动机油耗较低。本发明设计合理，结构简单，适用于增压发动机的排气再循环系统。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种机械设计技术领域的排气再循环系统，特别是一种多回路调节式旋转机构。
背景技术
发动机的有害排放物是造成大气污染的一个主要来源，随着环境保护问题的重要性日趋增加，降低发动机有害排放物这一目标成为当今世界上发动机发展的一个重要方向。随着世界石油制品的消耗量逐年上升，国际油价居高不下，柴油车的经济性日渐突出,这使得柴油机在车用动力中占据着越来越重要的地位。所以开展柴油机有害排放物控制方法的研究，是从事柴油机设计者的首要任务。排气再循环系统是将柴油机产生的废气的一小部分再送回气缸。再循环排气由于具有惰性将会延缓燃烧过程，也就是说燃烧速度将会放慢从而导致燃烧室中的压力形成过程放慢，这就是氮氧化合物会减少的主要原因。另外，提高废气再循环率会使总的排气流量减少，因此废气排放中总的污染物输出量将会相对减少。在中速工况时，发动机需要较大的排气再循环率，以降低排温，减小污染；在低速工况时，发动机需要较小的排气再循环率，以提高发动机的进气量。
经过对现有技术文献的检索发现，中国专利号ZL200410063439.5，专利名称：电子式排气再循环气体控制装置，该专利技术提供了一种控制发动机排气再循环率的装置，能较好地兼顾发动机的中高转速工况；但是其排气再循环率的变化是通过专门的控制结构来实现的，从而使控制系统变的比较复杂。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种多回路调节式旋转机构，使其排气再循环率可以自我调节，较好地兼顾发动机的中低转速工况，而且结构简单，不需要专门的控制机构。
本发明是通过以下技术方案来实现的，本发明包括压气机进气管、压气机、发动机进气管、发动机、发动机排气管、涡轮、涡轮排气管、连接轴、第一连接管、第一旋转轴、蝶阀、第二连接管、第二旋转轴、链条、容积腔、固定体、第一贯穿管、第二贯穿管、弹性部件、隔板、旋转体、连接板和固定板，压气机的进出气口分别与压气机进气管的出气口、发动机进气管的进气口相连接，发动机的进出气口分别与发动机进气管的出气口、发动机排气管的进气口相连接，涡轮的进出气口分别与发动机排气管的出气口、涡轮排气管的进气口相连接，压气机与涡轮通过连接轴同轴相连，第一旋转轴的后端穿过第一连接管后镶嵌在第一连接管的内壁上，第一旋转轴的前端在第一连接管的外边，蝶阀安装在第一连接管内并与第一旋转轴固结在一起，容积腔的纵截面为圆环状，固定体、旋转体的纵截面均为圆弧状，容积腔、固定体、旋转体的横截面均为长方形，固定体安装在容积腔内并与容积腔的内壁面固结在一起，第一贯穿管、第二贯穿管均布置在固定体内，第一贯穿管、第二贯穿管连接在一起，第一贯穿管、第二贯穿管的横截面均为长方形，第二贯穿管的横截面面积大于第一贯穿管的横截面面积，隔板安装在第二贯穿管内并与第二贯穿管的壁面密封接触，旋转体的一端伸入第一贯穿管内并与第一贯穿管的壁面密封接触，旋转体的另一端与隔板固结在一起，第二旋转轴的后端穿过容积腔后镶嵌在容积腔的后壁上，第二旋转轴的前端在容积腔的外边，旋转体、连接板、第二旋转轴、均固结在一起，固定板和旋转板体固结在一起，固定板通过弹性部件与固定体的右壁面连接在一起，第一旋转轴的前端、第二旋转轴的前端通过链条连接在一起，第一连接管的两端分别与压气机进气管、发动机排气管相连通，第二连接管的一端与发动机进气管相连通，第二连接管的另一端与容积腔相连通。
进一步地，在本发明中弹性部件为弹簧，第一连接管、第二连接管均为等截面圆管，蝶阀的横截面为圆形。
在本发明的工作过程中，旋转体可以在容积腔内自由旋转，旋转体、连接板、第二旋转轴固结在一起，第一旋转轴与第二旋转轴通过链条连接，蝶阀和第一旋转轴固结在一起；因此，旋转体、连接板、第一旋转轴、第二旋转轴、蝶阀可以同步旋转。当发动机进气管内压力较大时，隔板右方的容积腔内压力也较高，隔板顺时针旋转并拉伸弹性部件，旋转体带动蝶阀顺时针旋转，第一连接管内喉口面积变大，发动机排气再循环率增大，从而使发动机的爆压和最高燃烧温度降低；当发动机进气管内压力较小时，隔板右方的容积腔内压力也较小，在弹性部件的拉伸作用下隔板逆时针旋转，旋转体带动蝶阀逆时针旋转，第一连接管内喉口面积重新变小，发动机排气再循环率减小，从而使发动机进气量增大，油耗降低。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明设计合理，结构简单，适用于带有涡轮增压器的排气再循环系统，既能兼顾发动机的中低转速工况，又能使排气再循环系统不需要专门的排气再循环率控制机构。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中A-A剖面的结构示意图；
图3为图1中B-B剖面的结构示意图；
图4为图1中C-C剖面的结构示意图；
图5为本发明的链条结构示意图；
其中：1、压气机进气管，2、压气机，3、发动机进气管，4、发动机，5、发动机排气管，6、涡轮，7、涡轮排气管，8、连接轴，9、第一连接管，10、第一旋转轴，11、蝶阀，12、第二连接管，13、第二旋转轴，14、链条，15、容积腔，16、固定体，17、第一贯穿管，18、第二贯穿管，19、弹性部件，20、隔板，21、旋转体，22，连接板，23、固定板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
如图1至图5所示，本发明包括压气机进气管1、压气机2、发动机进气管3、发动机4、发动机排气管5、涡轮6、涡轮排气管7、连接轴8、第一连接管9、第一旋转轴10、蝶阀11、第二连接管12、第二旋转轴13、链条14、容积腔15、固定体16、第一贯穿管17、第二贯穿管18、弹性部件19、隔板20、旋转体21、连接板22和固定板23，压气机2的进出气口分别与压气机进气管1的出气口、发动机进气管3的进气口相连接，发动机4的进出气口分别与发动机进气管3的出气口、发动机排气管5的进气口相连接，涡轮6的进出气口分别与发动机排气管5的出气口、涡轮排气管7的进气口相连接，压气机2与涡轮6通过连接轴8同轴相连，第一旋转轴10的后端穿过第一连接管9后镶嵌在第一连接管9的内壁上，第一旋转轴10的前端在第一连接管9的外边，蝶阀11安装在第一连接管9内并与第一旋转轴10固结在一起，容积腔15的纵截面为圆环状，固定体16、旋转体21的纵截面均为圆弧状，容积腔15、固定体16、旋转体21的横截面均为长方形，固定体16安装在容积腔15内并与容积腔15的内壁面固结在一起，第一贯穿管17、第二贯穿管18均布置在固定体16内，第一贯穿管17、第二贯穿管18连接在一起，第一贯穿管17、第二贯穿管18的横截面均为长方形，第二贯穿管18的横截面面积大于第一贯穿管17的横截面面积，隔板20安装在第二贯穿管18内并与第二贯穿管18的壁面密封接触，旋转体21的一端伸入第一贯穿管17内并与第一贯穿管17的壁面密封接触，旋转体21的另一端与隔板20固结在一起，第二旋转轴13的后端穿过容积腔15后镶嵌在容积腔15的后壁上，第二旋转轴13的前端在容积腔15的外边，旋转体21、连接板22、第二旋转轴13均固结在一起，固定板23和旋转板体21固结在一起，固定板23通过弹性部件19与固定体16的右壁面连接在一起，第一旋转轴10的前端、第二旋转轴13的前端通过链条14连接在一起，第一连接管9的两端分别与压气机进气管1、发动机排气管5相连通，第二连接管12的一端与发动机进气管3相连通，第二连接管12的另一端与容积腔15相连通，弹性部件19为弹簧，第一连接管9、第二连接管12均为等截面圆管，蝶阀11的横截面为圆形。
在本发明的工作过程中，旋转体21可以在容积腔15内自由旋转，旋转体21、连接板22、第二旋转轴13固结在一起，第一旋转轴10与第二旋转轴13通过链条14连接，蝶阀11和第一旋转轴10固结在一起；因此，旋转体21、连接板22、第一旋转轴10、第二旋转轴13、蝶阀11可以同步旋转。当发动机进气管3内压力较大时，隔板20右方的容积腔15内压力也较高，隔板20顺时针旋转并拉伸弹性部件19，旋转体21带动蝶阀11顺时针旋转，第一连接管9内的喉口面积变大，发动机排气再循环率增大，从而使发动机的爆压和最高燃烧温度降低；当发动机进气管3内压力较小时，隔板20右方的容积腔15内压力也较小，在弹性部件19的拉伸作用下隔板20逆时针旋转，旋转体21带动蝶阀11逆时针旋转，第一连接管9内的喉口面积再次变小，发动机排气再循环率减小，从而使发动机进气量增大，油耗降低。
Claims (2)
1.一种多回路调节式旋转机构，包括压气机进气管(1)、压气机(2)、发动机进气管(3)、发动机(4)、发动机排气管(5)、涡轮(6)、涡轮排气管(7)和连接轴(8)，压气机(2)的进出气口分别与压气机进气管(1)的出气口、发动机进气管(3)的进气口相连接，发动机(4)的进出气口分别与发动机进气管(3)的出气口、发动机排气管(5)的进气口相连接，涡轮(6)的进出气口分别与发动机排气管(5)的出气口、涡轮排气管(7)的进气口相连接，压气机(2)与涡轮(6)通过连接轴(8)同轴相连，其特征在于，还包括第一连接管(9)、第一旋转轴(10)、蝶阀(11)、第二连接管(12)、第二旋转轴(13)、链条(14)、容积腔(15)、固定体(16)、第一贯穿管(17)、第二贯穿管(18)、弹性部件(19)、隔板(20)、旋转体(21)、连接板(22)和固定板(23)，第一旋转轴(10)的后端穿过第一连接管(9)后镶嵌在第一连接管(9)的内壁上，第一旋转轴(10)的前端在第一连接管(9)的外边，蝶阀(11)安装在第一连接管(9)内并与第一旋转轴(10)固结在一起，容积腔(15)的纵截面为圆环状，固定体(16)、旋转体(21)的纵截面均为圆弧状，容积腔(15)、固定体(16)、旋转体(21)的横截面均为长方形，固定体(16)安装在容积腔(15)内并与容积腔(15)的内壁面固结在一起，第一贯穿管(17)、第二贯穿管(18)均布置在固定体(16)内，第一贯穿管(17)、第二贯穿管(18)连接在一起，第一贯穿管(17)、第二贯穿管(18)的横截面均为长方形，第二贯穿管(18)的横截面面积大于第一贯穿管(17)的横截面面积，第一贯穿管(17)、第二贯穿管(18)均为固定体(16)内部的空心管路，第一贯穿管(17)、第二贯穿管(18)之间的连接处为固定体(16)内部的固体壁面，隔板(20)安装在第二贯穿管(18)内并与第二贯穿管(18)的壁面密封接触，旋转体(21)的一端伸入第一贯穿管(17)内并与第一贯穿管(17)的壁面密封接触，旋转体(21)的另一端与隔板(20)固结在一起，第二旋转轴(13)的后端穿过容积腔(15)后镶嵌在容积腔(15)的后壁上，第二旋转轴(13)的前端在容积腔(15)的外边，旋转体(21)、连接板(22)、第二旋转轴(13)均固结在一起，固定板(23)和旋转板体(21)固结在一起，固定板(23)通过弹性部件(19)与固定体(16)的右壁面连接在一起，第一旋转轴(10)的前端、第二旋转轴(13)的前端通过链条(14)连接在一起，第一连接管(9)的两端分别与压气机进气管(1)、发动机排气管(5)相连通，第二连接管(12)的一端与发动机进气管(3)相连通，第二连接管(12)的另一端与容积腔(15)相连通。
2.根据权利要求1所述的多回路调节式旋转机构，其特征是，弹性部件(19)为弹簧，第一连接管(9)、第二连接管(12)均为等截面圆管，蝶阀(11)的横截面为圆形。
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