CN105934569B - 将噪音衰减装置保持在压缩机盖中的方法 - Google Patents

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Abstract

一种压缩机壳体(12)和一种保持用于结合具有固定在压缩机盖(14)中的噪音衰减装置(20)的涡轮增压器使用的方法。铆接工具(40)使压缩机盖材料变形以保持噪音衰减装置(20)。压缩机壳体(12)包括坐落在盖(14)中的第一肩部(24)上的噪音衰减装置(20)，且第二肩部(26)变形以将噪音衰减装置(20)固定在盖(14)中。将噪音衰减装置(20)保持在盖(14)中可以包括利用朝上的进气口部分(16)来安装盖(14)；将噪音衰减装置(20)放置在进气口部分(16)中并且在第一肩部(24)上；以及利用铆接工具(40)施加冲击负载以使压缩机盖材料围绕噪音衰减装置(20)变形以将其固定在盖(14)中。

Description

将噪音衰减装置保持在压缩机盖中的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求在2014年1月31日申请的，题目为“将噪音衰减装置保持在压缩机盖中的方法”的美国临时申请号61/934,057的优先权及全部权益，其在这里被引用作为参考。
技术领域
本发明涉及将噪音衰减装置保持在涡轮增压器的压缩机盖进气口中的方法。更具体地，本发明涉及关于通过使压缩机盖材料变形以保持噪音衰减装置的铆接工具的压缩机壳体、方法和设备。
背景技术
相关技术说明
涡轮增压的优点包括增加的功率输出、较低的燃料消耗和减小的污染物排放。发动机的涡轮增压不再主要从高功率性能方面考虑，而是看作由于较低二氧化碳(CO2)排放而降低燃料消耗和环境污染的方式。目前，涡轮增压的主要原因是使用废气能量来降低燃料消耗和排放。在涡轮增压发动机中，燃烧空气在供给到发动机之前被压缩。发动机吸出与自然吸气式发动机相同体积的空气燃料混合物，但由于较高的压力，因而，较高的密度，更多的空气和燃料质量以受控方式被供给到燃烧室中。因此，更多的燃料可以被燃烧，使得发动机的功率输出相对于速度和排量增加。
在废气涡轮增压中，通常被浪费的一些废气能量被用于驱动涡轮机。涡轮机包括涡轮机叶轮，其被安装在旋转轴上并被废气流可旋转地驱动。涡轮增压机使这种通常被浪费的废气能量返回至发动机，从而有助于发动机的效率和节省燃料。由涡轮机驱动的压缩机吸进过滤的环境空气，将其压缩并然后将其供给至发动机。压缩机包括压缩机叶轮，其被安装在相同的旋转轴上使得涡轮机叶轮的旋转引起压缩机叶轮的旋转。
涡轮增压器典型地包括连接至发动机的排气歧管的涡轮机壳体、连接至发动机的进气歧管的压缩机壳体和将涡轮机和压缩机壳体联接在一起的轴承壳体。
本发明集中在涡轮增压器的压缩机端部。压缩机被设计成有助于增加发动机空气进气歧管中的空气的压力和密度以允许发动机汽缸在每个进气冲程期间摄取更多质量的空气。压缩机包括允许空气流通向压缩机叶轮的管状进气口。通常，进气口的内壁成锥形，其可以模制为一体的内壁或者设置为进气口中的插件的壁。
环形挡板为插件的一个类型。英国专利2,256,460示出了具有由安装在压缩机壳体上的环形挡板限定的进气口的一部分的实例。截头锥挡板可以通过固定螺钉或螺栓、通过压配入壳体或者通过扣式装配接合而安装。由于气流路径的方向的变化，噪音可以被降低。该挡板衰减了噪声。
发明内容
本发明涉及将噪音衰减装置保持在涡轮增压器的压缩机盖进气口直径中的方法。方法和设备包括使用使压缩机盖材料(比如金属)变形以保持噪音衰减装置的铆接工具。
该铆接工具和冲击基座(压)可使压缩机盖材料(即金属)围绕噪音衰减装置变形并将噪音衰减装置固定在适当位置。铆接工具包括从端部延伸的刻压机。
具有固定的噪音衰减装置的压缩机壳体可具有位于压缩机盖的进气口部分中的第一肩部(该噪音衰减装置坐落于第一肩部上)和位于压缩机盖中第二肩部，第二肩部具有比第一肩部较大的直径，第一肩部被变形以将噪音衰减装置固定在压缩机盖中。
一种将噪音衰减装置保持到具有在进气口部分处的第一肩部和第二肩部的压缩机盖中的方法可包括以下步骤：安装压缩机盖，其中进气口部分优选面朝上；将噪音衰减装置放置或投入抵靠第一肩部的进气口部分；使用铆接工具施加冲击载荷；以及以铆接工具的刻压机的冲击力使第二肩部的压缩机盖材料围绕噪音衰减装置变形而将噪音衰减装置固定到压缩机盖中的适当位置。
这种将噪音衰减装置保持到压缩机盖的方法取消了附加操作的使用，比如，加工螺纹、钻孔和销连，以及施加粘合剂，这些均是当前保持噪音衰减装置的方法。
采用铆接工具以使压缩机盖材料变形而保持噪音衰减设备的优点包括简化设计、减少加工、加速装配、减少部件以及无粘合剂固化时间。部件不能变松，并且存在较少可以振动的部件。
附图说明
当结合附图进行考虑时通过参考下面的详细描述，将容易认识并更好地理解本发明的优点，其中：
图1是固定在涡轮增压器的压缩机壳体的压缩机盖中的噪音衰减装置的立体图；
图2是噪音衰减装置的立体图；
图3是图2的噪音衰减装置的立体图的剖面图；
图4示出了具有两个肩部的压缩机盖的剖面图；
图5是朝待安装在压缩机壳体的压缩机盖中的噪音衰减装置移动的铆接工具的放大侧视图；
图6是朝压缩机壳体的压缩机盖移动的噪音衰减装置的剖面图；
图7是坐落在压缩机盖的肩部的噪音衰减装置的安装面的剖面图；
图8是具有朝坐落在肩部的噪音衰减装置移动的刻压机的铆接工具的立体图；
图9示出了按压到邻近噪音衰减装置的肩部的铆接工具的刻压机的剖面图；
图10是固定噪音衰减装置的压缩机盖的变形的剖面图；
图11示出了具有刻压机的铆接工具的立体图；以及
图12示出了铆接工具上的刻压机的立体图。
具体实施方式
涡轮增压器是公知的且包括涡轮机和压缩机，其中压缩机叶轮通过涡轮机叶轮经由旋转轴可旋转地驱动。旋转轴支撑在连接至发动机的排气歧管的涡轮机壳体和连接至发动机的进气歧管的压缩机壳体12之间的轴承壳体中。
如本文通常理解和使用的术语压缩机壳体12，广义地说指的是安放压缩机叶轮并包括具有进气口部分16的压缩机盖14的部件。图1示出了固定在压缩机壳体12的压缩机盖14中的噪音衰减装置20。图4示出了具有在空气所流入处的盖14的最外部分处的中空圆柱形进气口部分16的压缩机盖14。如图4和图6至图10所示，进气口部分16具有外壁22，其中第一肩部24和第二肩部26形成于外壁22的内表面上。
压缩机壳体12具有压缩机盖14，其中第一肩部24作为外壁22(其中坐落有噪音衰减装置20)的进气口部分16的内径，位于发动机盖14中的第二肩部26具有较大直径，其被变形以将噪音衰减装置20固定在压缩机盖14中。第二肩部相对于第一肩部24轴向向外定位(例如，进一步远离压缩机叶轮)。噪音衰减装置20具有坐落在第一肩部24上的环形安装面30。当第二肩部26被变形时，安装面30通过第二肩部26的变形部分接触和接合。噪音衰减装置20优选为压制钢，其从安装面30向内使成锥形或向内使成漏斗形以与压缩盖14的内壁32互补。
将噪音衰减装置20保持在涡轮增压器的压缩机盖进气口直径中的方法包括使用使压缩机盖材料(即，金属)变形的铆接工具40(图11和12)以将噪音衰减装置20保持在进气口16内。噪音衰减装置20优选地是简单的压制钢设计，其具有如图2和3所示的安装面30，所述安装面30可位于如图7中所示的互补压缩机盖肩部24上。
压缩机盖14具有定位噪音衰减装置20的第一肩部24(宽松公差最初是可接受的)和形成直径作为铆接工具40的刻压机42定位和按压的托架的第二肩部26。这些肩部24和26优选地被加工为进气口16的内径来作为压缩机盖14的外壁22的部分。保持噪音衰减装置20不需要压缩机盖14的任何其它特殊加工。
铆接工具40和冲击器(即，基座和/或冲床)可使压缩机盖材料围绕噪音衰减装置20变形并且将噪音衰减装置20固定在适当位置。如图11和12中所示，铆接工具40可以是硬化钢圆柱形管，其中轴向突出刻压机42围绕管的直径位于管的一端处。刻压机42可以改变数量、形状和节距，其中更多刻压机42优选地用于更大直径。在所说明的实施例中，八个刻压机42等间隔地围绕在管端的周边。刻压机42被塑形成获得压缩机盖14中的正确几何形状。例如，每一刻压机42具有形成管外表面的延伸部的外表面42a以及凹曲内表面42b。刻压机外表面42a和内表面42b在线边缘42c处相交。
铆接工具40优选地垂直安装在支撑轴机构(诸如心轴)上。心轴可连接至基座类型的冲击器，诸如用于施加特定冲击负载至铆接工具40的杠杆操作式弹簧加载装置。压缩机盖14以及噪音衰减装置20至压缩机盖14中的简便放置且接着手动或自动地操作杠杆以致动铆接工具40允许快速装配。
图5示出了朝坐落和保持在压缩机壳体12的压缩机盖14中的噪音衰减装置20移动的铆接工具40。铆接过程优选地包括利用面向上的进气口部分16安装压缩机盖14，因此噪音衰减装置20可被简单地投入至进气口部分16中。
图6示出了朝压缩机盖14的第一肩部24移动的噪音衰减装置20的部分。噪音衰减装置20可诸如通过将噪音衰减装置20投入至压缩机盖14的第一肩部24上的适当位置中且在进气口部分16中来放置在第一肩部24附近以进行装配，所述进气口部分16如图5至10中所示优选地面向上。
图7示出了坐落在压缩机盖14的第一肩部24上的噪音衰减装置20的安装面30。铆接工具40朝具有坐落其上的噪音衰减装置20的第二肩部26移动如图8中所示。刻压机42与第二肩部26对准。
图9示出了被按压至邻近于噪音衰减装置20的第二肩部26中的铆接工具40的刻压机42。对铆接工具40的冲击迫使刻压机42进入压缩机盖材料中，且铆接工具40使压缩机盖材料沿径向向内方向局部变形。所变形的材料接合安装面30以将噪音衰减装置20固定在压缩机盖进气口直径中的适当位置。
图10示出了压缩机盖14在第二肩部26处产生的变形，所述变形将噪音衰减装置20固定至压缩机盖14的外壁22。
最小负载运用此保持方法被施加在噪音衰减装置20上使其远离刻压机42。当压缩机盖14的材料由于铆接工具40变形时，噪音衰减装置20仅通过两部分便牢固地固定至压缩机盖14，而无需诸如使用粘附剂的其它操作。
本发明已通过说明性方式进行了描述，且应当理解的是，所使用的术语旨在描述含义的本质而非限制本质。鉴于以上教导，本发明可进行许多修改和改变。因此，应当理解的是，在所附权利要求书的范围内，可以除具体描述的方式之外的方式来实践本发明。

Claims (8)

1.一种适用于结合具有噪音衰减装置(20)的涡轮增压器使用的压缩机壳体(12)，所述压缩机壳体(12)包括在压缩机盖(14)的进气口区段(16)中的第一肩部(24)，其中所述噪音衰减装置(20)坐落在所述第一肩部(24)上，且所述压缩机壳体(12)包括所述压缩机盖(14)中更大直径的第二肩部(26)，所述第二肩部(26)变形以将所述噪音衰减装置(20)固定在所述压缩机盖(14)中；所述噪音衰减装置(20)具有坐落在所述第一肩部(24)上的安装面(30)，所述第二肩部(26)相对于所述第一肩部(24)沿轴向向外进一步远离压缩机叶轮，所述第一肩部(24)和第二肩部(26)形成所述进气口区段(16)的内径，所述第二肩部(26)的材料沿径向向内方向变形，以便与所述噪音衰减装置(20)的安装面(30)接合，从而将噪音衰减装置(20)固定在压缩机盖(14)中。
2.根据权利要求1所述的压缩机壳体(12)，其中所述噪音衰减装置(20)是压制钢。
3.根据权利要求1所述的压缩机壳体(12)，其中所述第二肩部(26)包括接合所述安装面(30)的局部变形。
4.一种适用于结合涡轮增压器使用的将噪音衰减装置(20)保持在具有进气口区段(16)处的第一肩部(24)和第二肩部(26)的压缩机盖(14)中的方法，其包括以下步骤：
利用所述进气口区段(16)安装所述压缩机盖(14)；
将所述噪音衰减装置(20)抵着所述第一肩部(24)放置；
利用铆接工具(40)施加特定冲击负载在所述第二肩部(26)上；以及
利用所述铆接工具(40)的冲击力使所述第二肩部(26)的压缩机盖材料围绕所述噪音衰减装置(20)变形以将所述噪音衰减装置(20)固定在所述压缩机盖(14)中的适当位置；
其中，所述噪音衰减装置(20)具有坐落在所述第一肩部(24)上的安装面(30)，所述第二肩部(26)相对于所述第一肩部(24)沿轴向向外进一步远离压缩机叶轮，所述第一肩部(24)和第二肩部(26)形成所述进气口区段(16)的内径，所述第二肩部(26)的材料沿径向向内方向变形，以便与所述噪音衰减装置(20)的安装面(30)接合，从而将噪音衰减装置(20)固定在压缩机盖(14)中。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述铆接工具(40)被垂直安装。
6.根据权利要求4所述的方法，其中将所述噪音衰减装置(20)放置在所述第一肩部(24)上的所述步骤包括将所述噪音衰减装置(20)的安装面(30)放置在所述第一肩部(24)上。
7.根据权利要求4所述的方法，其中所述铆接工具(40)包括被配置成根据冲击提供局部变形的区域的突出刻压机。
8.一种将噪音衰减装置(20)保持在具有进气口区段(16)处的第一肩部(24)和第二肩部(26)的压缩机盖(14)中的方法，其包括以下步骤：
利用面朝上的所述进气口区段(16)安装所述压缩机盖(14)；
将所述噪音衰减装置投入所述进气口区段(16)中抵靠所述第一肩部(24)；
利用垂直安装的铆接工具(40)施加冲击负载在所述第二肩部(26)上；以及
利用所述铆接工具(40)的刻压机(42)的冲击力使所述第二肩部(26)的压缩机盖材料围绕所述噪音衰减装置(20)变形以将所述噪音衰减装置(20)固定在所述压缩机盖(14)中的适当位置；
其中，所述噪音衰减装置(20)具有坐落在所述第一肩部(24)上的安装面(30)，所述第二肩部(26)相对于所述第一肩部(24)沿轴向向外进一步远离压缩机叶轮，所述第一肩部(24)和第二肩部(26)形成所述进气口区段(16)的内径，所述第二肩部(26)的材料沿径向向内方向变形，以便与所述噪音衰减装置(20)的安装面(30)接合，从而将噪音衰减装置(20)固定在压缩机盖(14)中。
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