CN105484858A - 一种可变截面废气涡轮增压器执行机构 - Google Patents

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方存光
刘济豪
董霏
赵宝珠
赵明伟
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Abstract

本发明涉及一种可变截面废气涡轮增压器执行机构,其利用蜗轮蜗杆自锁原理来消除喷嘴环所受废气气流扰动、机械振动等对电机的干扰，包括电机、一级传动机构、具有自锁功能的蜗轮蜗杆传动机构、连杆机构和喷嘴环，电机的输出轴与一级传动机构中的主动齿轮固连，一级传动机构中的从动齿轮与蜗轮蜗杆传动机构中的蜗杆固连，蜗轮蜗杆传动机构中的蜗轮通过转轴与连杆机构中的短杆相连，所述连杆机构中的长杆与所述喷嘴环相连。本发明实现了电机对喷嘴环的单向力矩传递，省却了回力弹簧部件，在简化结构同时也降低了成本，减少机械故障率，电机在无转动工况下可以以静态电流工作，从而达到节能目的，提高了电机的使用寿命。

Description

一种可变截面废气涡轮增压器执行机构
技术领域
本发明涉及一种可变截面废气涡轮增压器执行机构,其利用蜗轮蜗杆自锁原理来消除喷嘴环所受废气气流扰动、机械振动等对电机的干扰，结构简化同时也满足节能要求。
背景技术
如图1所示，可变截面废气涡轮增压器包括驱动部件、平行轴齿轮减速机构、连杆机构、回力弹簧和喷嘴环，其中驱动部件为步进电机或直流有刷电机。如果喷嘴环所受废气气流扰动、机械振动等干扰通过减速机构反作用于驱动部件，进行转子位置跟踪控制的电机就会正反转、频繁启动，以抑制上述干扰带来的转子位置波动。由于系统阻尼、转动惯量、齿隙的存在，工程上处于零负荷工况附近工作的电机很难通过这种方式抑制上述干扰，为此，现有技术中的可变截面废气涡轮增压器通常采用在平行轴齿轮减速机构和连杆机构之间加一个回力弹簧增大电机的输出扭矩，从而“泯灭”喷嘴环废气气流、机械振动等参数干扰，实现转子位置的跟踪控制，但此种结构中的电机和喷嘴环之间依然是双向力矩传递，并不能实现电机对喷嘴环的单向力矩传递以彻底消除干扰影响，同时采用回力弹簧也使可变截面废气涡轮增压器执行机构的结构变得复杂，提高了生产成本和故障率，也增大了电机静态无功扭矩的电流消耗。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可变截面废气涡轮增压器执行机构,利用蜗轮蜗杆自锁原理来消除喷嘴环所受废气气流扰动、机械振动等对电机的干扰，结构简化同时也满足节能要求。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种可变截面废气涡轮增压器执行机构，包括电机、一级传动机构、具有自锁功能的蜗轮蜗杆传动机构、连杆机构和喷嘴环，所述电机、一级传动机构、具有自锁功能的蜗轮蜗杆传动机构、连杆机构和喷嘴环依次相连，所述电机依次通过所述一级传动机构、蜗轮蜗杆传动机构和连杆机构传递转动力矩。
所述一级传动机构包括相互啮合的主动齿轮和从动齿轮，电机的输出轴与所述主动齿轮固连，所述从动齿轮与蜗轮蜗杆传动机构相连。
所述蜗轮蜗杆传动机构包括蜗杆和蜗轮，所述从动齿轮与所述蜗杆固连，所述蜗轮通过一个转轴与连杆机构相连。
所述连杆机构包括相连的短杆和长杆，所述蜗轮蜗杆传动机构与连杆机构中的短杆相连，连杆机构中的长杆与所述喷嘴环相连。
本发明的优点与积极效果为：
1、本发明采用具有自锁功能的蜗轮蜗杆传动机构传递力矩，实现了电机对喷嘴环的单向力矩传递，省却了回力弹簧部件，在简化结构同时也降低了成本，减少机械故障率。
2、本发明使得作为驱动部件的电机在无转动工况下可以以静态电流工作，从而达到节能目的，提高了电机的使用寿命。
附图说明
图1为现有技术中可变截面废气涡轮增压器执行机构的结构示意图，
图2为本发明结构示意图。
其中，1为电机，2为主动齿轮，3为从动齿轮，4为蜗杆，5为蜗轮，6为连杆机构，7为喷嘴环，8为转轴。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图2所示，本发明包括电机1、一级传动机构、具有自锁功能的蜗轮蜗杆传动机构、连杆机构6和喷嘴环7，其中所述电机1为步进电机或直流有刷电机，所述一级传动机构包括一对相互啮合的主动齿轮2和从动齿轮3，所述蜗轮蜗杆传动机构包括一对相互啮合的蜗杆4与蜗轮5，所述连杆机构6包括相连的一个短杆和一个长杆。
电机1依次通过一级传动机构、蜗轮蜗杆传动机构和连杆机构6传递力矩给喷嘴环7，其中电机1的输出轴与所述主动齿轮2固连，所述从动齿轮3与所述蜗杆4固连，所述蜗轮5通过一个转轴8与连杆机构6中的短杆相连，所述连杆机构6中的长杆与所述喷嘴环7相连。
本发明的工作原理为：
作为驱动部件的电机1依次通过一级传动机构、蜗轮蜗杆传动机构和连杆机构6将力矩传递给喷嘴环7，电机1利用蜗轮5对蜗杆4传动的自锁特性来屏蔽废气气流扰动、机械振动等因素产生的作用于喷嘴环7上的力矩对电机的反向传递，实现了电机1对喷嘴环7的单向力矩传递，省却了回力弹簧部件，使结构简化。本发明同时使电机1能够在无转动工况下可以以静态电流工作，从而达到节能目的，提高电机的使用寿命。

Claims (4)

1.一种可变截面废气涡轮增压器执行机构，其特征在于：包括电机(1)、一级传动机构、具有自锁功能的蜗轮蜗杆传动机构、连杆机构(6)和喷嘴环(7)，所述电机(1)、一级传动机构、具有自锁功能的蜗轮蜗杆传动机构、连杆机构(6)和喷嘴环(7)依次相连，所述电机(1)依次通过所述一级传动机构、蜗轮蜗杆传动机构和连杆机构(6)传递转动力矩。
2.根据权利要求1所述的可变截面废气涡轮增压器执行机构，其特征在于：所述一级传动机构包括相互啮合的主动齿轮(2)和从动齿轮(3)，电机(1)的输出轴与所述主动齿轮(2)固连，所述从动齿轮(3)与蜗轮蜗杆传动机构相连。
3.根据权利要求2所述的可变截面废气涡轮增压器执行机构，其特征在于：所述蜗轮蜗杆传动机构包括蜗杆(4)和蜗轮(5)，所述从动齿轮(3)与所述蜗杆(4)固连，所述蜗轮(5)通过一个转轴(8)与连杆机构(6)相连。
4.根据权利要求1或3所述的可变截面废气涡轮增压器执行机构，其特征在于：所述连杆机构(6)包括相连的短杆和长杆，所述蜗轮蜗杆传动机构与连杆机构(6)中的短杆相连，连杆机构(6)中的长杆与所述喷嘴环(7)相连。
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