CN107654288A - 涡轮机废气门 - Google Patents

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Abstract

涡轮机外壳组件能够包括:涡轮机外壳,其包括外部表面、包括废气门座的内部表面、及在内部表面和外部表面之间延伸的孔;被至少部分地设置在孔中的轴套,其中轴套包括轴套孔;废气门,其包括延伸通过轴套孔到轴端的轴、设置在轴套孔中的轴肩、塞子、及设置在轴和塞子之间的臂;在轴肩和轴端之间被至少部分地设置在轴套中的环;以及控制臂,其接近轴端被连接到轴,以限定在控制臂的表面和轴肩之间的轴向距离,其中环包括小于该轴向距离的轴向长度。

Description

涡轮机废气门
技术领域
本文公开的主题大体涉及用于内燃发动机的涡轮机械,并且尤其涉及涡轮机废气门。
背景技术
涡轮机废气门通常是能够被控制以选择性地允许至少一些排气绕过涡轮机的阀。在排气涡轮机驱动压缩机来增压入口压力至内燃发动机(例如,如在涡轮增压器中)的情况下,废气门提供控制增压压力的装置。
所谓的内部废气门至少部分被集成在涡轮机外壳中。内部废气门通常包括瓣阀(例如,塞子)、曲柄臂、轴或杆、以及致动器。废气门的塞子通常包括平坦盘形表面,其抵靠围绕排气旁通开口设置的平坦座(例如阀座或废气门座)落座,但是各种塞子可以包括延伸到排气旁通开口中(例如,经过废气门座的平面)的突出部分。
在闭合位置,废气门塞子应该以足够的力抵靠废气门座(例如,座表面)落座以便有效地密封排气旁通开口(例如,以便防止排气从高压排气供应泄漏到低压区域)。通常,内部废气门被构造成将力从臂传递到塞子(例如,作为两个单独但连接的部件)。在发动机操作期间,废气门的负荷需求随压差变化。高负荷需求能够在废气门的运动学部件中产生高的机械应力,这一事实在一些情况下已经导致显著过大的部件设计以满足可靠性水平(例如,如发动机制造商所要求的)。用于汽油发动机应用的废气门部件的可靠性尤其重要,其中操作温度和排气脉动水平可能非常高。
本文描述废气门、废气门部件和与废气门有关的过程的各种示例。
附图说明
当结合附图中所示的示例时,通过参考下述具体描述可以更完整地理解本文描述的各种方法、装置、组件、系统、布置等等及其等价物,附图中:
图1是涡轮增压器和内燃发动机以及控制器和车辆的示例的视图;
图2是包括废气门的组件的示例的一系列视图;
图3是包括废气门的组件的示例的一系列视图和废气门的示例的视图;
图4是涡轮增压器的示例的透视图;
图5是数据图的示例;
图6是组件的各部分的示例的一系列视图;
图7是组件的示例的近似图;
图8是组件的示例的近似图;
图9是组件的示例的近似图;
图10是组件的示例的近似图;
图11是对应于组件的示例的各个框的框图;
图12是组件的示例的近似图;
图13是组件的示例的近似图;
图14是组件的示例的近似图;
图15是组件的示例的近似图;
图16是组件的示例的近似图;
图17是组件的示例的近似图;
图18是组件的示例的近似图;
图19是组件的示例的近似图;
图20是组件的示例的近似图;
图21是组件的示例的近似图;
图22是组件的示例的近似图;
图23是组件的示例的近似图;
图24是组件的示例的近似图;
图25是组件的示例的近似图;以及
图26是方法的示例的框图。
具体实施方式
涡轮增压器被频繁地利用以便增加内燃发动机的输出。参考图1,作为示例,系统100能够包括内燃发动机110和涡轮增压器120。如图1所示,系统100可以是车辆101的一部分,其中系统100被设置在发动机舱中并被连接到排气导管103,该排气导管103将排气引导到排气出口109,该排气出口109例如位于乘客舱105后方。在图1的示例中,可以提供处理单元107来处理排气(例如,以便经由分子的催化转化来减少排放物等等)。
如图1所示,内燃发动机110包括容纳一个或多个燃烧室的发动机缸体118以及进气端口114和排气端口116,其中所述燃烧室(例如,经由活塞)操作地驱动轴112,所述进气端口114为空气提供流至发动机缸体118的流动路径,所述排气端口116为排气提供从发动机缸体118流出的流动路径。
涡轮增压器120能够用于从排气提取能量并且提供能量至进气空气,该进气空气可以与燃料组合来形成燃烧气体。如图1所示,涡轮增压器120包括空气入口134、轴122、用于压缩机叶轮125的压缩机外壳组件124、用于涡轮机叶轮127的涡轮机外壳组件126、另一外壳组件128和排气出口136。外壳128可以被称为中心外壳组件,因为其设置在压缩机外壳组件124和涡轮机外壳组件126之间。轴122可以是包括各种部件的轴组件。轴122可以被设置在外壳组件128中(例如,由一个或多个孔壁限定的孔中)的轴承系统(例如,(一个或多个)轴颈轴承、(一个或多个)滚动元件轴承等等)可旋转地支撑,使得涡轮机叶轮127的旋转导致压缩机叶轮125的旋转(例如,由于被轴122可旋转地联接)。作为示例,中心外壳旋转组件(CHRA)能够包括压缩机叶轮125、涡轮机叶轮127、轴122、外壳组件128和各种其他部件(例如,设置在压缩机叶轮125和外壳组件128之间的轴向位置处的压缩机侧板)。
在图1的示例中,可变几何构型组件129被示为被部分地设置在外壳组件128和外壳组件126之间。这样的可变几何构型组件可以包括叶片或者其他部件以改变通向涡轮机外壳组件126中的涡轮机叶轮空间的通路的几何构型。作为示例,可以提供可变几何构型压缩机组件。
在图1的示例中,废气门阀(或者简单地废气门)135被定位成接近涡轮机外壳组件126的排气入口。废气门阀135能够被控制以允许来自排气端口116的至少一些排气绕过涡轮机叶轮127。各种废气门、废气门部件等等可以被应用到常规的固定喷嘴涡轮机、固定叶片的喷嘴涡轮机、可变喷嘴涡轮机、双涡旋涡轮增压器等等。
在图1的示例中,还示出了排气再循环(EGR)导管115,其可以可选地具有一个或多个阀117,例如以便允许排气流向压缩机叶轮125上游的位置。
图1还示出用于排气流到排气涡轮机外壳组件152的示例性布置150和用于排气流到排气涡轮机外壳组件172的另一示例性布置170。在布置150中,汽缸盖154内包括通路156以将排气从汽缸引导到涡轮机外壳组件152,而在布置170中,歧管176提供涡轮机外壳组件172的安装,而例如不需要任何单独的中等长度的排气管道。在示例性布置150和170中,涡轮机外壳组件152和172可以被构造成与废气门、可变几何构型组件等等一起使用。
在图1中,控制器190的示例被示为包括一个或多个处理器192、存储器194和一个或多个接口196。这样的控制器可以包括电路,诸如发动机控制单元(ECU)的电路。如本文描述的,各种方法或技术可以可选地结合控制器例如通过控制逻辑被实施。控制逻辑可以取决于一个或多个发动机操作条件(例如,涡轮rpm、发动机rpm、温度、负荷、润滑剂、冷却等等)。例如,传感器可以经由所述一个或多个接口196将信息传输至控制器190。控制逻辑可以依据这样的信息且进而控制器190可以输出控制信号来控制发动机操作。控制器190可以被构造成控制润滑剂流动、温度、可变几何构型组件(例如,可变几何构型压缩机或者涡轮机)、废气门(例如,经由致动器)、电动马达、或者与发动机、涡轮增压器(或多个涡轮增压器)等等相关联的一个或多个其他部件。作为示例,涡轮增压器120可以包括一个或多个致动器和/或一个或多个传感器198,其可以例如联接到控制器190的一个或多个接口196。作为示例,废气门135可以被包括响应于电信号、压力信号等等的致动器的控制器控制。作为示例,用于废气门的致动器可以是机械致动器,例如,其可以在不需要电力的情况下操作(例如,考虑被构造成响应于经由导管供应的压力信号的机械致动器)。
图2示出了组件200的示例,该组件200包括涡轮机外壳210,该涡轮机外壳210包括凸缘211、孔212、入口导管213、涡轮机叶轮开口214、螺旋壁215、排气出口开口216、罩壁220、喷嘴221、由螺纹壁215部分地形成的蜗壳222、延伸到废气门座226的废气门壁223、以及排气室230。在图2的示例中,涡轮机外壳210可以是单件或多件外壳。作为示例,涡轮机外壳210可以是铸造部件(例如,经由砂型铸造或者其他铸造工艺被形成)。涡轮机外壳210包括各种壁,其能够限定诸如孔212、涡轮机叶轮开口214、排气出口开口216、室230等等的特征。特别地,废气门壁223限定与入口导管213流体连通的废气门通路,其中废气门控制联动装置240及废气门臂和塞子250被构造成用于打开和关闭废气门通路(例如,用于经由废气门引导排气)。
在图2的示例中,废气门控制联动装置240包括轴套242、控制臂244和栓246,该轴套242被构造成被涡轮机外壳210的孔212接收,并且废气门臂和塞子250包括轴252、轴端253、臂254和塞子256。如所示,轴套242设置在孔212和轴252之间,例如以便支撑轴252的旋转,以将室230从外部空间密封等等。孔212、轴套242和轴252可以分别被一个或多个直径以及一个或多个长度限定。例如,轴252包括直径Ds,孔212包括直径DB,而轴套242包括内直径Dbi和外直径Dbo。在图2的示例中,当各种部件被组装时,直径可以如下:DB>Dbo>Dbi>Ds。对于长度,轴252的长度超过轴套242的长度,轴套242的长度超过孔212的长度。这样的长度可以关于轴的轴线zs、轴套轴线zb和孔轴线zB被限定。如所示,轴套242轴向设置在轴252的肩部和控制联动装置240的控制臂244之间。
在图2的示例中,间隔Δz被示于轴套242的表面和控制臂244的表面之间,这允许轴252的轴向运动,例如以便促进塞子256相对于废气门座226的自定心。
作为示例,组件200可以经由凸缘211被装配到内燃发动机的排气导管或者其他部件(参见例如图1的示例),使得排气经由入口导管213被接收,被引导到蜗壳222。从蜗壳222,排气经由喷嘴221被引导到设置在涡轮机外壳210中的涡轮机叶轮,经由开口214流到由罩壁220部分地限定的涡轮机叶轮空间并在其中膨胀。然后,排气能够通过流到室230且然后经由排气出口开口216流出涡轮机外壳210而离开涡轮机叶轮空间。
对于废气门操作(wastegating),在致动控制联动装置240时(例如,通过联接到栓246的致动器),废气门臂和塞子250可以旋转,使得被接收的排气的至少一部分能够在由废气门壁223限定的废气门通路中流动、经过废气门座226并且进入室230中,而不是通过喷嘴221进入涡轮机叶轮空间。排气的经废气门引导的部分之后可以经由排气出口开口216离开涡轮机外壳210(例如,并且前进到车辆的排气系统,被部分再循环等等)。
作为示例,控制联动装置240可以施加用于沿朝向废气门座226的方向推压塞子256的力。例如,致动器可以包括偏压机构(例如,弹簧等等),其施加力,该力可以被至少部分地可控地克服以便使塞子256旋转离开废气门座226(例如,以用于废气门操作)。作为示例,致动器可以被安装到涡轮增压器(例如,被安装到压缩机组件等等)。作为示例,致动器可以是线性致动器,例如该线性致动器包括沿着轴线运动的杆。根据塞子、轴、控制联动装置以及这样的杆的取向,为了将塞子维持在闭合位置,杆可以施加向下的力(例如,在图2的示例中离开控制联动装置)或者杆可以施加向上的力(例如,朝向控制联动装置)。例如,在控制联动装置240的控制臂244(例如,和栓246)被定向在相对于轴252与塞子256相同的“侧面”上的情况下,施加到控制臂244(例如,经由栓246)的向下的力可以用于将塞子256相对于废气门座226维持在闭合位置;然而,例如在塞子和控制臂之间存在近似180度跨度的情况下,施加到控制臂的向上的力可以用于将塞子相对于废气门座维持在闭合位置。
作为示例,致动器的杆可以被偏压成在控制联动装置上施加力,该力导致控制联动装置在塞子(参见例如塞子256)上施加力,使得塞子抵靠废气门座(参见例如废气门座226)落座。在这样的示例中,致动器可以至少部分克服偏压杆的力,使得轴使塞子旋转离开废气门座。例如,在图2中,为了发起废气门操作,整个塞子256绕轴252的轴线旋转并且运动离开废气门座226(例如,塞子256的任何部分均不运动到由废气门座226限定的废气门开口中)。作为示例,塞子256的运动离开可以用排气压力来促进。例如,在闭合位置中,塞子256经历压差,其中在塞子256下方压力较大且在塞子256上方压力较小。在这样的示例中,在塞子256下方的压力作用在经由控制联动装置240施加到塞子256的闭合力的反方向上(例如,压差用于朝向打开位置偏压塞子256)。因此,施加到塞子256的闭合力应该克服来自塞子256下方的压力。此外,在轴252可以包括一些游隙(参见例如Δz等等)的情况下,施加到塞子256的闭合力可以导致塞子256相对于废气门座226自定心(例如,以便促进密封、从而避免排气泄漏等等)。
在图2的示例中,孔212、轴套242和轴252的轴线被示为对准(例如,限定共同轴线),然而,在组装、操作等等期间,可发生一定程度的不对准。例如,随时间经过,在各个部件(例如塞子、臂、轴、孔、轴套等等)之间的间隙可能变化。能够引起这样的变化的力包括空气动力学激励、高温、温度循环(例如,小于-20摄氏度的温度至大于1000摄氏度的温度)、化学侵蚀、摩擦、材料退化等等。至少由于前述原因,可能难以在排气涡轮机组件的整个使用寿命期间维持废气门开口的有效密封。对于温度,高温时的问题通常包括磨损和功能丧失以及随之而来的泄漏、可控性缺失或者泄漏和不可控的组合。
作为示例,塞子可以包括接触部分和空气动力学部分。例如,塞子可以包括在闭合状态下接触废气门座的表面的作为接触部分的弧形部分、以及在打开状态下相对于废气门座的表面限定流动通路的空气动力学部分。在这样的示例中,在闭合状态下空气动力学部分可以延伸到废气门通路中(例如,不接触限定废气门通路的表面、废气门座的表面等等)。作为示例,在组件中,这样的塞子可以被构造成相对于废气门座自定心(例如,在闭合状态下)。作为示例,废气门座的表面可以是圆锥形的,这可以促进塞子的接触部分的自定心。作为示例,一个或多个间隙可以相对于轴套存在于废气门轴的组件中,使得废气门轴可以以允许操作地联接到废气门轴的废气门塞子相对于废气门座自定心的方式运动。
图3示出了图2的组件200的一部分的视图以及废气门臂和塞子250的示例的视图。如上所述,废气门臂和塞子250能够包括轴252、轴端253、臂254和塞子256。作为示例,废气门臂和塞子250能够是单块式废气门臂和塞子,其中单块指的是部件由单个整体“块”(例如经由机加工金属原料或其他工艺)制成或者(例如经由铸造或其他工艺)被形成为可以是最终或近似最终形式的单个整体部件。作为示例,轴可以是被单独形成且装配到包括臂和塞子的单块式部件的部件。在这样的示例中,轴可以以物理上阻止轴独立于臂和塞子的运动而运动的方式装配。作为示例,单块式臂和塞子和/或单块式轴、臂和塞子可以由诸如HK30合金(例如,0.20–0.50的C;24.0–27.0的Cr;19.0–22.0的Ni;0.75–1.30的Si;≤1.50的Mn;0.20–0.30的Mo;余量Fe;以及其他可选的1.00–1.75的Nb,注意,值是重量百分数)的材料制成。
在图3的示例中,废气门臂和塞子250包括肩部255。这样的肩部可以限定轴向面,其可以是环状轴向面。作为示例,肩部255可以抵接轴套242的端部。作为示例,轴252可以被看作具有从轴的端部253至肩部255限定的长度或者可以被看作具有从轴的端部253至例如臂254的中线限定的长度。如图3所示,尺寸ΔSP能够是轴至塞子尺寸,其中轴252绕其纵轴线的旋转导致塞子256沿着由可以是尺寸ΔSP的半径限定的弧线旋转。
当在内燃发动机应用中实施时,可发生废气门组件的部件的一定程度的未对准。在图3中,轴252被示为包括轴线zs,该轴线zs可变成与轴套242的轴线zb未对准。例如,轴套242可以在相对于外壳210的孔212具有最小径向间隙的情况下被接收,而径向间隙可以存在于(例如,较大的径向间隙)轴252和轴套242的内表面之间。以这样的方式,轴252可以相对于轴套242的轴线且例如相对于孔212的轴线(zB)倾斜。作为示例,接触点可以关于轴252的轴线(zs)相对于轴套242的轴线(zb)的倾斜确定最大未对准程度。作为示例,这样的倾斜可以由倾斜角度Δφ表示。
作为示例,轴向间隔Δz能够存在于设置在轴向位置处的轴套242的面向外的端部和设置在轴向位置处的控制臂244的面向内的表面之间。在这样的示例中,轴向间隔可以由这两个轴向位置之间的差来限定。作为示例,在轴向距离可以部分地由轴套242的端部(其部分地限定轴向间隔Δz)限制的情况下,轴252可能能够轴向运动。例如,控制臂244的面向内的表面可以接触轴套242的端部,这进而可以限制轴252的轴向向内运动。
如上所述,在这样的运动被限制(例如经由Δz和Δφ)的情况下,轴252可以倾斜并且可以轴向运动。作为示例,响应于施加到控制臂244的力(例如,其经由轴252被传递到废气门臂和塞子250,该轴252可与其一体或者可与其操作地联接),废气门臂和塞子250可以用于相对于废气门座226自定心。在这样的示例中,自定心可以发生以便在允许轴252的轴向和/或成角度运动的间隙范围内有效密封废气门。
作为示例,在操作使用期间,在各部件(例如塞子、臂、轴、孔、轴套等等)之间的一个或多个间隙可以变化。能够导致这样的变化的力包括空气动力学激励、高温、温度循环(例如,小于-20摄氏度的温度至大于1000摄氏度的温度)、化学侵蚀、摩擦、材料退化等等。至少由于前述原因,可能难以在排气涡轮机组件的整个使用寿命期间维持废气门开口的有效密封。对于温度,高温时的问题通常包括磨损和功能丧失以及随之而来的泄漏、可控性缺失或者泄漏和不可控的组合。
作为示例,一个或多个零件可以来自坯料(例如,坯料杆、原料等等)。作为示例,一个或多个零件可以被铸造(例如,来自能够在冷却时硬化的熔融材料)。作为示例,构造零件的材料可以是金属。作为示例,构造零件的材料可以是合金。作为示例,材料(例如金属、合金等等。)可以基于操作条件(例如,排气燃气涡轮机的操作条件)和例如被焊接到另一零件的能力来选择。作为示例,单元可以由高温金属和/或高温合金形成。作为示例,零件可以由诸如例如NiCrFe基合金(例如,HASTALLOYTM材料、INCONELTM材料等等)或其他合金的合金形成。作为示例,零件可以由不锈钢或者其他类型的钢形成。
作为示例,焊接可以被形成在两个或多个部件之间,其中,焊接能够承受操作地联接到内燃发动机(例如,汽油、柴油、柔性燃料、双燃料等等)的涡轮增压器的排气燃气涡轮机的操作条件(例如温度等)。
作为示例,塞子能够包括诸如例如半球形状的形状(例如,基本半球形状的壳体塞子、基本半球形状的实心塞子等等)。作为示例,塞子能够包括环面部分,其限定能够接触废气门座的凸表面。在这样的示例中,塞子能够包括突出部分,当塞子相对于废气门通路处于闭合取向时(例如在凸表面接触废气门座的情况下),该突出部分可以至少部分地延伸到废气门通路的一部分中。作为示例,塞子能够包括凹表面,其可以例如是面向废气门通路的穹顶式凹表面。作为示例,凹表面可以在能够接触废气门座的凸表面的内部。作为示例,凹表面可以用于分配压力。作为示例,能够延伸到废气门通路中的凸表面可以用于以不同方式分配压力。例如,在排气流向并冲击凸表面的情况下,可以形成一个或多个停滞点,其也可以与压力或力点一致,其中压力或力相对于排气流动在塞子上可以处于全局最大值或局部最大值。
图4示出了组件400的示例,其包括致动器401、致动杆402、致动器联动装置403、中心外壳407(例如,以容纳用于涡轮增压器轴等的一个轴承、多个轴承等)、压缩机外壳409、涡轮机外壳410,该涡轮机外壳410包括孔412、螺旋壁415(例如,其部分地限定蜗壳)、排气出口开口416、延伸到废气门座426的废气门壁423和排气室430。
在图4的示例中,涡轮机外壳410可以是单件或多件外壳。作为示例,涡轮机外壳410可以是铸造部件(例如,经由砂型铸造或者其他铸造工艺形成)。如所示,涡轮机外壳410包括各种壁,其能够限定诸如孔412、涡轮机叶轮开口、排气出口开口、室430等等的特征。特别地,废气门壁423限定与入口导管流体连通的废气门通路,其中废气门控制联动装置440及废气门轴、臂和塞子单元450被构造成用于打开和关闭废气门通路(例如,用于经由废气门引导排气)。
在图4的示例中,废气门控制联动装置440包括轴套442、控制臂444和栓446,该轴套442被构造成被涡轮机外壳410的孔412接收,并且废气门轴、臂和塞子单元450包括轴452、轴端453、臂454和塞子456。如所示,轴套442设置在孔412和轴452之间,例如以便支撑轴452的旋转,从而将室430从外部空间密封等等。孔412、轴套442和轴452可以分别被一个或多个直径以及一个或多个长度限定。
作为示例,组件400可以经由凸缘被装配到内燃发动机的排气导管或者其他部件(例如参见图1的示例),使得排气经由入口导管被接收,该入口导管可将排气引导到一蜗壳(例如或多个蜗壳),所述蜗壳可以至少部分地由螺旋壁415限定。作为示例,一蜗壳(例如,或多个蜗壳)可以(例如经由一个喷嘴或多个喷嘴)将排气引导到设置在涡轮机外壳410中的涡轮机叶轮,其中排气可以流至由涡轮机外壳410部分地限定的涡轮机叶轮空间并在其中膨胀。然后排气可以通过流到室430且然后经由排气出口开口416流出涡轮机外壳410而离开涡轮机叶轮空间。
对于废气门操作,在致动控制联动装置440时(例如,通过操作地联接到栓446的致动器联动装置403),废气门轴、臂和塞子单元450可以旋转,使得被接收的排气的至少一部分能够在由废气门壁423限定的废气门通路中流动、经过废气门座426并且进入室430中,而不是通过喷嘴进入涡轮机叶轮空间。排气的经废气门引导的部分之后可以经由排气出口开口416离开涡轮机外壳410(例如,并且前进到车辆的排气系统,被部分再循环等等)。
作为示例,控制联动装置440可以施加力,该力用于沿朝向废气门座426的方向推压塞子456。例如,致动器401可以包括偏压机构(例如,弹簧等等),其施加力,该力可以被至少部分地可控地克服以便使塞子456旋转离开废气门座426(例如,以用于废气门操作)。作为示例,致动器401可以被安装到组件400。作为示例,致动器401可以是线性致动器,例如该线性致动器用于使杆402沿着轴线运动。根据塞子、轴、控制联动装置以及这样的杆的取向,为了将塞子维持在闭合位置,杆可以施加向下的力(例如,在图4的示例中离开控制联动装置)或者杆可以施加向上的力(例如,朝向控制联动装置)。例如,在控制联动装置440的控制臂444(例如,和栓446)被定向在相对于轴452与塞子456相同的“侧面”上的情况下,施加到控制臂444(例如,经由栓446)的向下的力可以用于将塞子456相对于废气门座426维持在闭合位置;然而,例如在塞子和控制臂之间存在近似180度跨度的情况下,施加到控制臂的向上的力可以用于将塞子相对于废气门座维持在闭合位置。
作为示例,致动器401的杆402可以被偏压成在控制联动装置440上施加力,该力导致控制联动装置440在塞子456上施加力,使得塞子456抵靠废气门座426落座。在这样的示例中,致动器401可以至少部分地克服偏压杆402的力,使得轴452使塞子456旋转离开废气门座。例如,在图4中,为了发起废气门操作,整个塞子456绕轴452的轴线旋转并且运动离开废气门座426(例如,塞子456的任何部分均不运动到由废气门座426限定的废气门开口中)。作为示例,塞子456的运动离开可以用排气压力来促进。例如,在闭合位置中,塞子456经历压差,其中在塞子456下方压力较大且在塞子456上方压力较小。在这样的示例中,在塞子456下方的压力作用在经由控制联动装置440施加到塞子456的闭合力的反方向上(例如,压差用于朝向打开位置偏压塞子456)。因此,施加到塞子456的闭合力应该克服来自塞子456下方的压力。此外,在轴452可以包括一些游隙(例如轴向游隙等等)的情况下,施加到塞子456的闭合力可以导致塞子456相对于废气门座426运动。
作为示例,方法能够包括在原地焊接包括轴、臂和塞子的废气门。在这样的示例中,废气门能够是单块式废气门,其中至少臂和塞子是整体件。在这样的示例中,单块式废气门能够是包括轴、臂和塞子的单个部件,其可以由尺寸限定。这样的尺寸可以限制单块式废气门相对于涡轮机外壳的取向,所述涡轮机外壳包括能够接收轴的孔并且包括能够落座塞子以覆盖废气门通路的废气门座。
作为示例,在耐用性和对系统运动学产生的噪音的影响方面,当相比于三件式臂和塞子设计时,单块式废气门臂和塞子能够提供各种益处。
如上所述,塞子能够包括凸表面,其可以例如是球形的一部分或圆环面的一部分。这样的凸表面可以被看作是能够在闭合取向中接触废气门座以阻挡废气门通路的接触表面或密封表面。作为示例,废气门座可以至少部分由圆锥的一部分限定。例如,废气门座能够是圆锥形废气门座。在这样的示例中,塞子的凸表面可以相对于废气门座自定心,例如部分由于经由轴和臂施加到塞子的力。
作为示例,方法能够包括在原地连接部件,例如经由焊接。在这样的示例中,方法能够包括向塞子施加力以便使塞子相对于废气门座落座。例如,工具(例如,杆、夹具等等)可以被用于向塞子施加力以便使塞子相对于废气门座落座。这样的方法可以用于施加力以便使塞子相对于废气门座基本居中,其中例如可以在塞子基本居中的同时执行焊接来将部件连接。作为示例,施加力可以用于减少组件的轴向游隙。
图5示出相对于两种不同废气门组件510和520、由内燃发动机产生的扭矩与时间的关系的示例绘图500。如所示,当与存在一定程度的泄漏的废气门组件510相比时,废气门组件520能够以减少内燃发动机达到一定扭矩水平(例如,扭矩目标,T目标)的时间的方式操作。至于较短的时间,废气门组件520通过使用填隙方法来组装。这样的方法允许在比组件510更短的时间内达到所需扭矩水平,其中由于废气门通路的充分密封(例如塞子部分抵靠废气门座落座以闭合废气门通路),在目标时间(参见例如t目标)内实现所需扭矩水平。在示例绘图500中,扭矩与时间关系的廓线对应于与排气压力的量相关联的操作条件的变化。示例绘图500示出了制造方法能够如何实现包括单块式臂和塞子的组件的所需间隙,使得在涡轮增压的内燃发动机的操作中呈现所需密封量。当与包括作为单独件的臂和塞子的组件相比时,这样的组件可以不易于磨损、震颤(例如噪声)、随时间性能退化。作为示例,单块式臂和塞子方法能够包括圆环面作为塞子的一部分和圆锥形作为废气门座的一部分,例如相比于平坦表面塞子和平坦表面废气门座。
图6示出关于重力被定向的组件601、602和603的各种示例,重力经由指向下的箭头和标记“G”被示出。
如所示,组件601包括外壳615、设置在外壳615的孔中的轴套642、操作地联接到废气门650的控制臂644,该废气门650包括轴652、轴端653和臂654,该臂654延伸到废气门650的塞子,其中轴端653相对于重力被向上取向,并且其中臂654相对于重力被向下取向。在示例组件601中,轴652能够包括一个或多个轴颈655和657。
如所示,组件602包括外壳615、设置在外壳615的孔中的轴套644、环643、操作地联接到废气门650的控制臂644,该废气门650包括轴652、轴端653和臂654,该臂654延伸到塞子,其中轴端653相对于重力被向下取向,并且其中臂654相对于重力被向上取向。在示例组件602中,轴652能够包括一个或多个轴颈655和657。
如所示,组件603包括外壳615、设置在外壳615的孔中的轴套644、环643、操作地联接到废气门650的控制臂644,该废气门650包括轴652、轴端653和臂654,该臂654延伸到塞子,其中轴端653和臂654被定向成基本与重力正交(例如基本水平)。在示例组件603中,轴652能够包括一个或多个轴颈655和657。
在组件601、602和603中,示出各种间隙,包括在轴套642的端部和控制臂644的表面之间的间隙CL1,在轴652的轴颈655和环643的表面之间的间隙CL2,以及在轴套642的表面和轴650的表面(例如臂654的肩部)之间的间隙CL3。
下文的表1包括尺寸的各种示例以用于针对取向以及产品和/或制造风险的估计来比较组件601、602和603的目的。在这样的示例中,制造能够包括将控制臂644焊接到废气门650。
表1 示例性组件601、602和603的示例
组件 601(无环) 组件 602(具有环643) 组件 603(具有环643)
相对于G的取向 塞子在下 塞子在上 任意
CL1 过程控制/(一个或多个)垫片 不定尺寸 过程控制/(一个或多个)垫片
CL2 不适用 可选地过程控制/环定位工具 可选地过程控制/环定位工具
CL3 堆叠 堆叠 堆叠
如表1中所示,对于组件,间隙CL1、CL2和CL3中的一个或多个能够存在并且可选地经由一个或多个过程被调节或设定。作为示例,间隙CL1可以被调节或设定成处于一距离范围内。
如关于图6所示,运动学系统中的部件的链的公差能够影响以下这样的能力:足够精确地定位废气门以相对于孔、废气门座等实现废气门的令人满意的功能。
作为示例,方法能够包括在组装期间的原地的废气门定位。在这样的示例中,方法可以忽略公差链并且有助于提高能够是单块式废气门的废气门的密封能力。这样的方法可以实施环(例如,活塞环、网孔环(mesh ring)、可折叠环(accordion ring)、实心环、多孔环等等),其也可以有助于减少经由外壳中的孔(例如,在轴套和轴之间存在的空间中)的排气泄漏。这样的排气泄漏的减少能够降低车辆的发动机舱的排气泄漏的风险,该发动机舱可设置在车辆的乘客舱的前方。大体而言,来自内燃发动机的排气经由排气系统被引导到在车辆后部(例如在车辆主要向前行驶的情况下)的出口。
如图6的示例性组件602和603中所示,环643能够由内直径和外直径以及轴向长度限定。如所示,轴652的轴颈655能够由超过轴652的在轴颈655和657中间的一部分的外直径的外直径限定,其中轴颈655能够部分地由轴向长度限定。如所示,轴套642能够由一个或多个外直径和一个或多个内直径以及轴向长度限定。
在图6的示例性组件602和603中,轴套642包括第一内直径和大于第一内直径的第二内直径。如所示,环643的内直径能够小于轴颈655的外直径且小于轴套642的第一内直径,并且环643的外直径能够大于轴颈655的外直径且小于轴套642的第二内直径。在这样的示例中,环643能够阻碍在轴颈655的外直径和轴套642的第一内直径之间的排气流动的引导直线,这可以用于减少排气泄漏。
在图6的示例性组件602和603中,环643设置在轴套642的孔中。作为示例,环可以具有不同的轴向长度,其中例如环的一部分延伸超过轴套642的端部,使得由环643的表面部分限定间隙CL1。
在图6的示例性组件602和603中,环643能够被焊接到轴套642并且控制臂644能够被焊接到轴652。在这样的示例中,在轴颈655的肩部和控制臂644的表面之间的轴向距离大于环643的轴向长度。在这样的示例中,能够通过在轴向距离和轴向长度之间的差(例如,轴向距离减去轴向长度)来限定间隙。作为示例,间隙可以被限定在轴套642的端部和控制臂644的表面之间,其中控制臂644被焊接到轴652。
作为示例,在轴包括轴肩部的情况下,在环被至少部分地焊接在轴套中的情况下且在控制臂被焊接到轴的情况下,环的轴向面向内的表面能够是界定轴沿向外方向的轴向运动的轴向止动件,并且轴套和/或环的轴向面向外的表面能够是界定轴沿向内方向的轴向运动的另一轴向止动件。在这样的示例中,随着向内推压轴,控制臂的表面能够接触轴套和/或环的轴向面向外的表面,而随着向外推压轴,轴肩部的轴向面向外的表面能够接触环的轴向面向内的表面。
作为示例,能够通过将环643焊接到轴套642以形成环焊缝并通过将控制臂644焊接到轴652以形成焊缝来限定在示例性组件603中的间隙CL2。作为示例,在将控制臂644焊接到轴652期间可以利用垫片,例如以便设定间隙。作为示例,垫片可以被设置在轴套642的端部和控制臂644的表面之间,或者垫片可以被设置在环643的端部和控制臂644的表面之间。
作为示例,在涡轮增压器废气门的操作期间,废气门的轴可以向内或向外平移。在这样的示例中,被焊接到轴套的环可以界定向外平移,并且被焊接到轴的控制臂可以界定向内平移。作为示例,可能的平移量(例如向内或向外)可以经由一个或多个定位和焊接操作来确定。
作为示例,方法能够包括定位操作地联接到轴的一体的整体臂和塞子并且将控制臂焊接到轴。作为示例,方法能够包括定位一体的整体轴、臂和塞子并且将控制臂焊接到轴。在这样的示例中,可以避免将塞子焊接到臂,这很可能包含以下述方式对准塞子和臂:促进由塞子有效地闭合废气门座,同时例如确保充分地最小化关于轴和轴套、轴套和孔等等的泄漏的风险。避免在原地将塞子焊接到臂能够有助于避免塞子从臂断开的故障的风险,例如,这会发生在废气门经受严苛或其他不利环境条件时。
作为示例,方法能够包括将具有环面塞子的单块式臂插入到轴套中,该轴套设置在涡轮机外壳的孔中,其中环面塞子落座在圆锥形废气门座中。例如,塞子能够包括接触表面,该接触表面是由圆环面的一部分部分地限定的凸表面,其中凸表面接触废气门座的圆锥形表面。在这样的示例中,在塞子和废气门座之间以(例如与塞子的中心轴线和废气门座的中心轴线)基本正交方向施加的力能够用于使塞子和废气门座相对于彼此居中。
在前述方法中,在塞子经由力的施加而落座在废气门座中时,环能够从外侧至少部分地插入到轴套的孔中且例如落座在轴的轴颈655的表面上或接近该表面以便限制轴向位置。接着,外部曲柄(例如,控制臂)能够例如在具有适当间隙的情况下被焊接在环的外侧上,以便界定沿另一方向的间隙。在这样的示例中,组件能够以内置自定心操作,因为自定心在组装期间施加且经由一个或多个间隙(例如,大约0.1毫米或更小的量级的一个或多个间隙)的选择来维持。这样的方法能够提供具有相对小的轴向间隙的组件,其如上所述能够以确保塞子在操作期间相对于废气门座基本居中的方式操作(例如,作为涡轮增压器的一部分)。
图7示出了组件700的示例,其包括限定废气门座716的外壳715、轴套742、环743、控制臂744、废气门750、焊缝760和操作地联接到控制臂744的控制联动装置770。如所示,废气门750包括轴752、轴端753、臂754和塞子756,其中轴752能够包括一个或多个轴颈755和757。如图7的示例中所示,轴颈755是控制臂侧轴颈并且轴颈757是臂侧轴颈。
如图7所示,轴套742能够由各种尺寸限定。例如,轴套742能够包括多个内直径,诸如对应于轴套742的环座孔部分的第一内直径Dbi1以及大于轴752在轴颈755和757处的外直径的第二内直径Dbi2。如图7的示例中所示,第一内直径大于第二内直径,并且环743能够至少部分地落座在处于第一内直径处的轴套742的通孔的一部分上。如图7所示,轴套742可以由轴向尺寸Δzb部分地限定,该轴向尺寸Δzb对应于轴套742的通孔的第一内直径部分。
如图7所示,轴套742能够包括外部肩部747。如所示,肩部747能够包括能够抵接外壳的表面的轴向面(参见例如图6,其中绕外壳615的孔的凹入表面与轴套642的肩部接触)。作为示例,肩部747可以是将轴套642轴向定位在外壳的孔中的定位表面。作为示例,轴套能够过盈配合到外壳的孔中,使得轴套相对于其轴向位置被固定。在这样的示例中,轴套的一部分能够从外壳的孔的一端轴向延伸到外部空间,并且能够从外壳的孔的另一端轴向延伸到内部空间。如上所述,阀组件能够旨在阻碍排气从这样的内部空间经由其中设置有轴的孔向这样的外部空间的流动,其中轴的旋转导致阀组件的阀从一个状态运动到另一状态(例如,闭合至打开和打开至闭合)。
作为示例,环743能够由轴向尺寸Δzr部分地限定,该轴向尺寸Δzr可以小于、等于或大于轴套742的轴向尺寸Δzb。环743能够由内直径Dri和外直径Dro部分地限定,其中外直径Dro小于轴套742的直径Dbi1
如图7所示,环743可以可选地是网孔环743。例如,考虑金属丝网孔环,其由金属丝制成,该金属丝被压缩以形成环。这样的金属丝可以是合金丝(例如,包括多种金属的材料)。如所示,环743可以是诸如可折叠环的旋绕环(convoluted ring)。作为示例,环743可以经由一个或多个锥形垫圈(例如,Bellville垫圈)形成。
作为示例,环743可以弹回到预定程度(例如,弹性环)。例如,环可以具有第一形状,并且当使用力加载时吸收能量且具有从第一形状至第二形状的对应变化,并且在卸载该力时返回到第一形状。作为示例,环743的特征可以至少部分地在于压缩性,其可以可选地近似是零或者可以是类似于弹簧常数的值,其中力能够沿其轴向尺寸压缩环743,然而,该压缩量是可以被预定且相对于力可以是非线性的有限的量。例如,环可以由未压缩状态下的未压缩轴向长度和压缩状态下的压缩轴向长度部分地限定。在涡轮增压器的操作期间,环可以具有在未压缩轴向长度和压缩轴向长度之间的范围内的轴向长度。作为示例,在这两个长度之间的差可以是例如小于1毫米、例如小于大约0.5毫米、例如小于大约0.1毫米或例如小于大约0.05毫米的轴向距离。
作为示例,环可以是包括预定的未压缩操作轴向长度和预定的压缩操作轴向长度的弹性环,其中所述轴向长度之间的差小于特定的轴向距离。
作为示例,环能够被固定到轴套(例如,被焊接等等),使得环的至少一部分被轴向固定。在这样的示例中,在环是弹性环的情况下,环可以在其轴向长度上变化有限的量,其中该有限的量可以从环的轴向固定部分测量。例如,考虑网孔环,其沿外部面的边缘被焊接到轴套,其中网孔环的内部面可以接触轴的表面(例如,轴颈的轴向面),其中网孔环能够被压缩到预定的量,该量至少部分地基于轴可能施加到环的力的预期量被确定。作为示例,弹性环可以是不可旋转的,可以是轴向固定的(例如,在弹性环的一部分处),且可以是可轴向压缩到有限量的。
作为示例,在操作状态下,在轴的表面接触环的表面的情况下(例如,CL2是零),表面可以是相对平滑的,使得摩擦最小(例如,由于轴抵靠不可旋转环的旋转)。作为示例,网孔环可以由压缩金属丝构成,使得网孔环的侧面的表面相比于实心环减小。在这样的示例中,当与实心环相比时可减小摩擦。作为示例,在环是弹性的情况下,环可以用于吸收能量,诸如与轴的轴向运动相关联的轴向推力能量。在这样的示例中,环可以辅助对能量进行阻尼并减少组件的一个或多个部件的磨损。
作为示例,环能够形成用于气体(例如排气)的通路的弯曲路径。例如,实心环、多孔环、网孔环或可折叠环可以形成能够用于阻碍气体的通路的一个或多个弯曲路径。在这样的示例中,在环是可压缩的情况下,当压缩时,路径可以被改变且例如较大程度地阻碍气体流动。作为示例,环可以至少部分地特征在于泊松比(例如泊松效应),其中轴向压缩或膨胀的量分别对应于径向膨胀或压缩的量。作为示例,环可以由金属、合金、碳纤维、陶瓷或者复合材料制成。作为示例,环的构造材料和/或形状可以确定环的泊松比。例如,实心金属环可以具有实心金属的泊松比;而网孔环(例如,或者可折叠环等等)可以具有由网孔环的形状和例如网孔环的构造方式(例如,金属丝的量、形成网孔环的压缩力等等)确定的泊松比。
在图7的示例中,环743能够是活塞型环,其能够是金属环(例如,金属、合金)、陶瓷环或者复合材料环。在图7的示例中,焊缝760能够将控制臂744操作地联接到轴750(例如,接近轴端753)。作为示例,环能够是由自润滑钢(例如低摩擦钢合金)形成的金属环。作为示例,轴套可以由金属或合金形成。作为示例,轴套能够由自润滑钢制成。作为示例,部件(例如环、轴套等等)可以被铸造和/或烧结。作为示例,涡轮机外壳可以由金属或者合金制成。作为示例,涡轮机外壳可以是铸铁或铸造不锈钢。作为示例,废气门座可以被机加工例如以实现所需精度。
作为示例,环743能够是位置限制环。作为示例,环743能够是具有径向预加载的位置限制环,其用作沿向外方向的臂的轴向止动件。作为示例,环743能够是经由焊缝被固定到轴套742的焊接环。作为示例,环743能够用于限制控制臂位置变化,其中环743能够经由一种或多种类型的联接手段操作地联接到轴套,所述联接手段诸如例如焊接、摩擦(例如,活塞-环状部件等等)、过盈配合(例如,压配合等等)、螺纹、卡扣等等中的一个或多个。作为示例,联接手段能够将环的轴向位置相对于轴套固定。作为示例,环743可以是网孔环、可折叠环、实心环、多孔环等等。作为示例,多个环可以被使用,其中至少一个环被固定成包围一个或多个其他环(例如,在轴套的孔中)。
图8、图9和图10示出与组装图7的组件700的方法相关联的各种动作701、702和703。
图8示出了在组装过程701期间组件700的一部分,其中工具790向塞子756的表面施加力以使塞子756相对于废气门座716定向。
图9示出了在组装过程702期间组件700的一部分,其中工具790向塞子756的表面施加力以使塞子756相对于废气门座716定向,并且其中臂754的轴向位置通过插入环743来界定。如所示,环743包括小于轴套742直径的直径,使得环743能够被轴向地插入到轴套742中的一定轴向深度。在图9的示例中,环743包括一定轴向长度,使得环743能够抵靠轴颈755的肩部落座,并且使得环743能够朝向轴端753延伸超过轴套742的端部。作为示例,组装过程能够包括使被至少部分地设置在轴套中的环与轴肩接触。例如,工具790能够向塞子756施加力,以使塞子756相对于废气门座716居中,其中环743可以被使得与轴颈755接触,且之后被向外拉动一轴向距离,该轴向距离能够是间隙距离。在环743被适当定位时(例如,实现最佳位置、最佳间隙等等),环743可以被固定到轴套742(例如,经由焊接)。在这样的示例中,环743的固定轴向位置能够界定轴752(例如,且因此塞子756)沿轴向向外方向的运动。
在图9的示例中,界定方向被示为指向轴端753。例如,环743能够是位置限制环,其过盈配合到轴套742中,使得环743向轴套742施加力,该力能够抵抗环743相对于轴套742的轴向运动。在这样的示例中,轴752的运动通过轴颈755的肩部和环743之间的接触被界定。如上所述,环743能够被焊接到轴套742。作为示例,环743能够是位置限制环,其能够通过使用与轴套742的过盈配合被定位,其中环743可以在该位置(例如,或者另一特意选定的位置)处被焊接到轴套742。
图10示出了在组装过程703期间的组件700,其中工具790可以被用于向塞子756的表面施加力以使塞子756相对于废气门座716定向,其中轴752的轴向位置由环743(例如经由轴颈755和环743的接触)界定,并且其中控制臂744被定位在废气门750上并被焊接到废气门750。
如图10的示例中所示,界定方向被示为指向废气门750的臂侧。在这样的示例中,轴752的运动通过控制臂744和至少部分地被轴套742接收的环743之间的接触被界定。如所述,环743能够是位置限制环,其至少部分地过盈配合到轴套742的孔中,使得环743能够抵抗轴向力并维持相对于轴套742的轴向关系。如所述,环743能够经由焊接过程被焊接到轴套742,该焊接过程形成将环743和轴套742连接的焊缝。如所述,其中环能够完全落座在轴套的孔中,且轴套的端部可以相对于控制臂的表面限定间隙,使得轴套的端部界定控制臂和轴的轴向运动,该控制臂被焊接(例如或以其他方式连接)到该轴。
图11示出了一框图,其包括如关于图12、图13和图14所示的示例性组件1200的框;如关于图15、图16和图17所示的示例性组件1500的框;如关于图18、图19、图20和图21所示的示例性组件1800的框;以及如关于图22、图23、图24和图25所示的示例性组件2200的框。
图12示出了组件1200的示例,其包括限定废气门座1216的外壳1215、轴套1242、控制臂1244、废气门1250、焊缝1260和操作地联接到控制臂1244的控制联动装置1270。如所示,废气门1250包括轴1252、轴端1253、臂1254和塞子1256,其中轴1252能够包括一个或多个轴颈1255和1257。如图12的示例中所示,轴颈1255是控制臂侧轴颈并且轴颈1257是臂侧轴颈。
图13和图14示出与组装图12的组件1200的方法相关联的各种动作1201和1202。
图13示出了在组装过程1201期间组件1200的一部分,其中废气门1250相对于废气门座1216被定位。
图14示出了在组装过程1202期间组件1200的一部分,其中废气门1250相对于废气门座1216被定位,并且其中焊缝1260被形成以便将控制臂1244操作地联接到废气门1250。
在图14的示例中,焊缝1260能够提供在废气门1250的一部分和控制臂1244的一部分之间的熔合。作为示例,焊缝1260的熔深可以是大约1毫米的量级(例如,大约0.1毫米至大约2毫米)。在图14的示例中,间隙能够存在于轴套1242和控制臂1244的表面之间,其中间隙可以是大约十分之一毫米的量级(例如,或更小)。
作为示例,方法能够包括将控制臂相对于废气门定位,固定控制臂关于废气门的最佳位置(例如,以便实现垂直),固定轴套的最佳位置(例如,具有大约0.1毫米的最大间隙),并且在焊接之前和期间保持并维持轴套的最佳位置和间隙。在这样的示例中,经由焊接形成的焊缝能够将控制臂固定到废气门。
在图12和图14的示例性组件1200中,废气门1250能够轴向地向内和向外平移,其中臂1254的一部分能够接触轴套1242的端部以便界定向外运动,并且其中控制臂1244的表面能够接触轴套1242的相反端部以便界定向内运动。在这样的示例中,间隙能够存在于轴套1242的任一端部处,或者间隙能够存在于轴套1242的两个端部处。这样的间隙可以足够大,使得废气门1250的运动可能导致塞子1256相对于废气门座1216的未对准。作为示例,一种方法或多种方法可以被采用以选择性地确定组装期间的一个或多个位置和/或一个或多个间隙,使得塞子相对于废气门座未对准的风险减少。
图15示出了组件1500的示例,其包括限定废气门座1516的外壳1515、轴套1542、控制臂1544、垫片1545、废气门1550、焊缝1560和操作地联接到控制臂1544的控制联动装置1570。如所示,废气门1550包括轴1552、轴端1553、臂1554和塞子1556,其中轴1552能够包括一个或多个轴颈1555和1557。如图15的示例中所示,轴颈1555是控制臂侧轴颈并且轴颈1557是臂侧轴颈。
在图15的示例中,垫片1545能够被至少部分地轴向设置在控制臂1544的表面和轴套1542之间。在这样的示例中,垫片1545能够用作在控制臂1544和轴套1542之间的轴向间隔件。作为示例,垫片1545能够是基本C形、基本U形或者其他合适的形状。如图15所示,基本C形垫片能够包括间隔,其是足够的以至少绕废气门1550的轴1552的一部分定位垫片。这样的垫片能够是可移除的,例如,在组装期间被利用,特别是在焊接过程期间被使用。作为示例,这样的垫片可以在涡轮增压器的制造、货运等期间或其一部分期间被利用,并且之后在操作涡轮增压器之前被移除。
图16和图17示出与组装图15的组件1500的方法相关联的各种动作1501和1502。
图16示出了在组装过程1501期间组件1500的一部分,其中废气门1550相对于废气门座1516被定位。
图17示出了在组装过程1502期间组件1500的一部分,其中废气门1550相对于废气门座1516被定位,其中垫片1545在轴颈1555和轴端1553之间的轴向位置处绕轴1552设置,其中该轴向位置在轴套1542的端部和控制臂1544的表面之间,并且其中焊缝1560被形成为将控制臂1544操作地联接到废气门1550。在图17的示例中,垫片1545可以在形成焊缝1560的焊接之后被移除。
作为示例,方法能够包括相对于轴套定位废气门的轴,并且经由相对于废气门座落座的废气门的塞子固定废气门的居中位置,其中废气门的臂的表面由轴套的表面界定。
在这样的示例中,方法能够包括绕轴的一部分定位垫片,且绕轴的延伸超过轴套的端部的一部分相对于轴定位控制臂,其中垫片被设置在轴套的所述端部和控制臂的表面之间。在这样的示例中,方法能够包括将控制臂相对于废气门(例如,垂直)固定在最佳位置,以及固定控制臂关于轴套的最佳位置(例如,考虑近似0.1毫米的最大间隙),并且至少在焊接以形成将控制臂连接到废气门的焊缝期间维持最佳定位。在形成焊缝之后,垫片能够是能够从控制臂和轴套之间移除的可移除垫片。
作为示例,垫片可以是基本C形垫片、基本U形垫片等等,其能够被插入以部分地围绕废气门的轴的一部分,其中垫片被设置在轴套和控制臂之间。
作为示例,垫片可以是完全360度垫片,其中垫片可以由能够被破坏、切割等以便在使用(例如在焊接过程期间等被使用)后移除垫片的材料制成。
图18示出了组件1800的示例,其包括限定废气门座1816的外壳1815、轴套1842、环1843、控制臂1844、环焊缝1847、废气门1850、焊缝1860和操作地联接到控制臂1844的控制联动装置1870。如所示,废气门1850包括轴1852、轴端1853、臂1854和塞子1856,其中轴1852能够包括一个或多个轴颈1855和1857。如图18的示例中所示,轴颈1855是控制臂侧轴颈并且轴颈1857是臂侧轴颈。
在图18的示例中,环1843能够被至少部分地轴向设置在轴套1842中且在控制臂1844的表面和轴1852的轴颈1855之间。在这样的示例中,环1843能够用作在控制臂1844和轴1852的轴颈1855之间的轴向间隔件。作为示例,环1843能够经由环焊缝1847被焊接以便将环1843连接到轴套1842。在这样的示例中,环1843能够被固定到轴套1842。在这样的示例中,环1843的一个端部能够被设置在距轴颈1855一距离的位置,并且环1843的另一相反端部能够被设置在距控制臂1844的表面一距离的位置。
作为示例,焊缝1860可以点状的、分段的、连续的等等。作为示例,在绕轴1852的360度中,焊缝1860可以是整体处于从大约270度至大约360度(例如,包括360度)的范围中。作为示例,在大约360的总范围上可以焊接一系列点。作为示例,在大约360的总范围上可以焊接连续焊缝。
在图18的示例中,间隙能够存在于环1843和控制臂1844的表面之间。作为示例,这样的间隙可以是大约0.1毫米或更小的量级(例如,考虑大约0.05毫米或更小的量级的间隙)。
图19、图20和图21示出与组装图18的组件1800的方法相关联的各种动作1801、1802和1803。
图19示出了在组装过程1801期间组件1800的一部分,其中废气门1850相对于废气门座1816被定位,并且其中轴1852穿过轴套1842的孔,该轴套1842能够落座在外壳1815的孔中(参见例如图6)。
作为示例,方法能够包括相对于轴套1842定位废气门1850,并且相对于废气门座1816固定废气门1850的塞子1856的居中位置,并且例如相对于轴套1842固定废气门1850的臂1854的肩部。在这样的示例中,工具、夹具等等可以被用于阻挡并保持在所需位置处的废气门1850。
图20示出了在组装过程1802期间组件1800的一部分,其中废气门1850相对于废气门座1816被定位,并且其中轴1852穿过轴套1842的孔,该轴套1842能够落座在外壳1815的孔中(参见例如图6)。
如图20所示,方法能够包括将环1843至少部分地插入轴套1842的孔中,其中环1843的端部被设置在距废气门1850的轴1852的轴颈1855一距离(例如,CL2;也参见例如图6的CL2)的位置。在这样的示例中,方法能够包括将环1843固定到轴套1842以固定该距离。例如,考虑将环1843焊接到轴套1842以固定该距离。作为示例,该距离可以是近似0.1毫米或更小的量级(例如,考虑近似0.05毫米或更小的距离)。例如在图20中,间隙CL4可以是近似0.1毫米或更小的量级,其可以取决于废气门1850的大小。
作为示例,方法能够包括绕废气门的轴的一部分且至少部分地在轴套的孔内插入环,固定环相对于轴套的最佳位置,并且将环固定到轴套以便相对于轴套固定环位置。例如,考虑将环焊接到轴套以便相对于轴套固定环位置。作为示例,环能够相对于轴套的端部被定位,使得间隙能够相对于环和/或轴套与控制臂的表面被限定,该控制臂能够例如被焊接到该废气门的轴。
图21示出了在组装过程1803期间组件1800的一部分,其中废气门1850相对于废气门座1816被定位,并且其中轴1852穿过轴套1842的孔,该轴套1842能够落座在外壳1815的孔中(参见例如图6)。如所示,环焊缝1847将环1843连接到轴套1842以便相对于轴套1842固定环1843的轴向位置。
在图21的示例中,组装过程1803包括将控制臂1844焊接到废气门1850的轴1852的一部分。这样的过程允许经由向控制臂1844施加力(例如经由控制联动装置1870)来控制废气门1850的塞子1856。在这样的示例中,废气门1850能够旋转以使塞子1856朝向废气门座1816或者离开废气门座1816运动。
图22示出了组件2200的示例,其包括限定废气门座2216的外壳2215、轴套2242、环2243、控制臂2244、垫片2245、环焊缝2247、废气门2250、焊缝2260和操作地联接到控制臂2244的控制联动装置2270。如所示,废气门2250包括轴2252、轴端2253、臂2254和塞子2256,其中轴2252能够包括一个或多个轴颈2255和2257。如图22的示例中所示,轴颈2255是控制臂侧轴颈并且轴颈2257是臂侧轴颈。
在图22的示例中,垫片2245能够被至少部分地轴向设置在控制臂2244的表面和轴套2242之间。在这样的示例中,垫片2245能够用作在控制臂2244和轴套2242之间的轴向间隔件。作为示例,垫片2245能够是基本C形、基本U形或者其他合适的形状。如图22所示,基本C形垫片能够包括间隔,其是足够的以至少绕废气门2250的轴2252的一部分定位垫片。这样的垫片能够是可移除的,例如,在组装期间被利用,特别是在焊接过程期间被使用。作为示例,这样的垫片可以在涡轮增压器的制造、货运等期间或其一部分期间被利用,并且之后在操作涡轮增压器之前被移除。
在图22的示例中,环2243能够被至少部分地轴向设置在轴套2242中且在控制臂2244的表面和轴2252的轴颈2255之间。在这样的示例中,环2243能够用作在控制臂2244和轴2252的轴颈2255之间的轴向间隔件。作为示例,环2243能够经由环焊缝2247被焊接以便将环2243连接到轴套2242。在这样的示例中,环2243能够被固定到轴套2242,使得环2243的轴向位置相对于轴套1842被固定。在这样的示例中,环2243的一个端部能够被设置在距轴颈2255一距离的位置,并且环2243的另一相反端部能够被设置在距控制臂2244的表面一距离的位置。
图23、图24和图25示出与组装图22的组件2200的方法相关联的各种动作2201、2202和2203。
图23示出了在组装过程2201期间组件2200的一部分,其中废气门2250相对于废气门座2216被定位。在图23的示例中,轴端2253能够被插入到轴套2242的孔中,其中轴套2242被至少部分地定位在外壳2215的孔中(参见例如图6)。作为示例,工具、夹具等等可以被用于相对于废气门座2216向塞子2256施加力,使得塞子2256相对于废气门座2216自定心。例如,具有凸环面表面的塞子能够在具有圆锥形表面的废气门座中居中,其中在环面表面和圆锥形座之间的接触线能够是基本圆形的。在这样的示例中,环面表面的中心轴线和圆锥形座的中心轴线能够变成基本同轴对准(例如,基本沿着共同轴线)。
图24示出了在组装过程2202期间组件2200的一部分,其中废气门2250相对于废气门座2216被定位,并且其中环2243经由环焊缝2247被焊接到轴套2242。在这样的操作中,环2243的轴向位置相对于轴套2242被固定。如所示,环2243的端部面向轴颈2255。在这样的示例中,间隙能够存在于环2243的所述端部和轴颈2255的表面之间。
作为示例,环能够围绕废气门的轴的一部分被插入且至少部分地被插入到轴套的孔中,轴穿过该孔并由此轴向向外延伸一距离。在这样的示例中,其中环可以被调节成相对于轴套处于最佳位置处(例如,轴向地),且环可以被调节成相对于轴的轴颈处于最佳位置处,这可以经由大约1毫米或更小的量级的间隙(例如,考虑大约0.5毫米或者更小的间隙)被限定。最佳位置可以被维持并且执行焊接以便将环焊接到轴套以形成焊缝。
作为示例,环焊缝可以是在环和轴套之间的点焊缝、分段焊缝、连续焊缝等等。例如,环焊缝能够包括三个节段,其中每个节段跨过大约30度的弧度。在这样的示例中,三个30度弧节段可以被形成以便将环连接到轴套。在这样的示例中,焊接能够经由焊接设备被执行,其可以可选地包括激光焊接或其他形式的焊接。
作为示例,方法能够包括将环激光焊接到轴套,使得一个或多个焊缝被形成以便将环连接到轴套,并且例如,这样的方法能够包括使用垫片来相对于控制臂调节或设定间隙(参见例如,CL1)。在这样的示例中,垫片可以接触轴套和/或环,并且接触控制臂,以便限定间隙。作为示例,垫片能够由片材金属或其他类型的材料制成。
图25示出了在组装过程2203期间组件2200的一部分,其中废气门2250相对于废气门座2216被定位,并且其中环2243经由环焊缝2247被焊接到轴套2242,并且其中控制臂2244经由焊缝2260被焊接到废气门2250的轴2252,同时垫片2245被定位在控制臂2244的表面与轴套2242的表面和/或环2243的表面(其能够包括环焊缝2247的表面)之间。在这样的示例中,垫片2245能够用作临时轴向间隔件,并且可以用于实现在控制臂2244和轴2252(例如,轴2252的旋转轴线)之间的垂直。
作为示例,垫片可以被成形为基本平面部件,其包括可以被设置成邻近废气门的轴的基本平行侧面,其中控制臂可以包括基本平面表面,其能够接触垫片的侧面中的一个,使得控制臂变得与垫片齐平。在这样的示例中,轴的旋转轴线能够基本正交于控制臂的基本平面表面,这可以被定义为垂直条件。例如,在满足垂直条件的情况下,因为控制臂在平面中旋转,所以控制臂所连接的轴绕旋转轴线旋转(例如,没有摇晃)。
作为示例,方法能够包括:围绕废气门的轴的一部分插入垫片,相对于轴的另一部分定位控制臂,使得控制臂的表面接触垫片,固定控制臂相对于轴的最佳位置(例如以便实现垂直),固定控制臂相对于轴套的端部的最佳位置(例如考虑大约0.05毫米的最大间隙),维持最佳位置,并且将控制臂焊接到轴以便在控制臂和轴之间形成焊缝。在这样的示例中,在形成焊缝之后可以移除垫片。作为示例,垫片可以提供两个或多个的最佳定位。
作为示例,焊缝2260可以点状的、分段的、连续的等等。作为示例,在绕轴2252的360度中,焊缝2260可以是整体处于从大约270度至大约360度(例如,包括360度)的范围中。作为示例,在大约360的总范围上可以焊接一系列点。作为示例,在大约360的总范围上可以焊接连续焊缝。
再次参考属于示例性组件1200、1500、1800和2200的图11的框,上文关于图12至图25给出的各种描述可以应用于示例性组件中的一个或多个。例如,组件1500和2200能够通过使用包括垫片的动作或操作被组装,并且例如组件1800和2200能够包括环,其中例如该环能够经由环焊缝被焊接到轴套。在图12至图25的示例中,轴套1242、1542、1842和2242能够被设置在外壳的孔中,例如,考虑如图6(参见例如外壳615)所示和/或如图2和3(参见例如外壳210和孔212)所示的外壳的孔。作为示例,控制联动装置1270、1570、1870和2270可以包括图4的组件400的一个或多个特征(参见例如控制臂444和与其操作地联接的部件)。
作为示例,图12至图25的示例的废气门1250、1550、1850和2250可以是诸如例如图2和图3的废气门250的废气门。例如,废气门1250、1550、1850和2250中的一个或多个可以是整体式一体废气门(例如,单块式废气门)。
图26示出方法2600的示例,其中各个框对应于组装诸如组件1200的组件的方法(参见例如框2610和2622),其中各个框对应于组装诸如组件1500的组件的方法(参见例如框2610和2624),其中各个框对应于组装诸如组件1800的组件的方法(参见例如框2610、2626和2632),并且其中各个框对应于组装诸如组件2200的组件的方法(参见例如框2610、2626和2634)。
对于根据框2610和2622的方法,框2610能够包括将单块式废气门插入到轴套中,固定单块式废气门关于废气门座(例如阀座)的居中位置,并将单块式废气门的臂固定到轴套,将单块式废气门阻挡并保持在居中位置;并且框2622能够包括将控制臂插入到单块式废气门,固定控制臂关于单块式废气门的最佳位置,固定控制臂关于轴套的最佳位置(例如具有近似0.1毫米的最大轴向间隙),在焊接之前和期间保持并维持关于单块式废气门的最佳控制臂位置和控制臂至轴套的间隙,并且将被定位的控制臂焊接到单块式废气门以便在接头处形成焊缝,例如在控制臂和单块式废气门之间形成熔合(例如焊缝熔深是近似0.5毫米的尺寸)。
对于根据框2610和2624的方法,框2624能够包括绕单块式废气门的轴的一部分插入垫片,将控制臂以与垫片接触的方式定位到轴上,固定控制臂关于单块式废气门的最佳位置,固定控制臂相对于轴套的最佳位置(例如考虑近似0.1毫米的最大间隙),在焊接之前和期间保持并维持关于单块式废气门的最佳控制臂位置,将被定位的控制臂焊接到单块式废气门以便在接头处形成焊缝,例如在控制臂和单块式废气门之间形成熔合(例如考虑具有大约270度至大约360度的弧跨度的焊缝),以及移除垫片。
对于根据框2610、2626和2632的方法,框2626能够包括将环插入到单块式废气门的轴的一部分上,固定环相对于轴套的最佳位置,固定环相对于单块式废气门的最佳位置(例如至单块式废气门的轴的轴颈具有近似0.05毫米的最大间隙),在焊接之前和期间保持并维持环关于轴套和关于单块式废气门的最佳位置,以及将被插入的环焊接到轴套,例如以便在环和轴套之间的接头处形成焊缝(例如考虑具有多个弧节段的焊缝,所述弧节段跨过若干度数,诸如三个弧节段,每个弧节段跨过从大约30度至大约90度范围内的若干度数);并且框2632能够包括将控制臂插入到单块式废气门的轴上,固定控制臂关于单块式废气门的最佳位置,固定控制臂关于轴套的最佳位置(例如考虑近似0.05毫米的最大间隙),在焊接之前和期间保持并维持控制臂关于单块式废气门和关于轴套的最佳位置,以及将被定位的控制臂焊接到单块式废气门(例如考虑具有大约270度至大约360度的总弧跨度的焊缝)。
对于根据框2610、2626和2634的方法,框2634能够包括将垫片插入到单块式废气门的轴的一部分上,相对于单块式废气门的轴和垫片定位控制臂,固定控制臂关于单块式废气门的最佳位置,固定控制臂关于轴套的最佳位置(例如考虑大约0.05毫米的最大轴向间隙),在焊接之前和期间保持并维持控制臂关于单块式废气门和关于轴套的最佳位置,将被定位的控制臂焊接到单块式废气门(例如形成具有大约270度至大约360度的总弧跨度的焊缝),以及移除垫片。
作为示例,方法能够包括将环焊接到用于轴的轴套以及将控制臂焊接到轴。这样的方法能够包括单块式轴、臂和塞子或者被固定到轴的单块式臂和塞子。作为示例,塞子能够包括是圆环面的一部分的表面,并且废气门座能够包括是圆锥的一部分的表面。在这样的示例中,塞子能够接触废气门座,其中塞子可以经由施加力而相对于废气门座基本居中(例如以便使塞子的轴线对准于废气门座的轴线)。在这样的示例中,轴能够被设置在轴套中,该轴套被设置在涡轮机外壳的孔中,其中可以利用间隔件以相对于环定位轴,该环被轴套至少部分地接收。在环到轴套的固定(例如这可以是通过焊接和/或一种或多种其他工艺的固定)期间,可以利用这样的间隔件来布置设定部件。在这样的示例中,可以利用垫片(例如,平面垫片)以实现在控制臂与环和/或轴套之间的间隙,其中控制臂可以被固定到轴,这可以是例如通过焊接和/或一种或多种其他工艺的固定。
作为示例,涡轮机外壳组件能够包括:涡轮机外壳,其包括外部表面、包括废气门座的内部表面、及在内部表面和外部表面之间延伸的孔;被至少部分地设置在孔中的轴套,其中轴套包括轴套孔;废气门,其包括延伸通过轴套孔到轴端的轴、设置在轴套孔中的轴肩、塞子、及设置在轴和塞子之间的臂;在轴肩和轴端之间被至少部分地固定设置在轴套孔中的环;以及控制臂,其接近轴端被连接到轴,以限定在控制臂的表面和轴肩之间的轴向距离,其中环包括小于该轴向距离的轴向长度。在这样的示例中,涡轮机外壳组件能够包括将环固定到轴套的环焊缝。在这样的示例中,环焊缝可以是在特定轴向位置处将环定位焊到轴套的定位焊缝。在这样的示例中,环焊缝能够轴向固定环的至少一部分。作为示例,环焊缝可以阻止环例如在环焊缝处的旋转。作为示例,环焊缝能够经由一种或多种材料(例如,被焊接的材料,可选地包括焊料等等)将轴套和环连接。作为示例,焊缝可以熔化环的一部分和/或轴套的一部分。作为示例,焊缝可以通过诸如焊料的材料来实现,所述焊料形成将轴套和环连接的环焊缝。
作为示例,废气门能够是包括轴、臂和塞子的部件或子组件。作为示例,臂和塞子能够是整体式部件,例如,被铸造成单个材料件并且被称为单块。作为示例,轴、臂和塞子能够是整体式部件,例如,被铸造成单个材料件并且被称为单块。作为示例,单块式废气门能够包括单块式臂和塞子,其中轴被固定到单块式臂和塞子。作为示例,单块式废气门能够包括单块式轴、臂和塞子。
作为示例,涡轮机外壳组件能够包括轴,该轴包括轴肩和轴颈,其中轴肩是轴颈肩部。作为示例,轴能够包括两个轴颈。
作为示例,涡轮机外壳组件能够包括废气门座,其包括圆锥形表面。作为示例,涡轮机外壳组件能够包括塞子,其包括凸环面表面。例如,考虑在圆锥体中的环面,其中环面可以处于环面的轴线和圆锥体的轴线基本对准的位置。这样的状态可以是低势能状态即落座状态。在这样的示例中,在环面是塞子的一部分并且圆锥体是废气门座的一部分的情况下,塞子可以相对于废气门座处于闭合状态(例如,以便密封废气门通路,该废气门通路与由废气门座限定的周边内的开口流体连通)。
作为示例,涡轮机外壳组件能够包括控制臂,其中控制臂被焊接到轴。在这样的示例中,控制臂的运动能够使轴运动。例如,在控制臂绕对应于轴的纵轴线的轴线枢转的情况下,轴能够旋转。作为示例,在控制臂平移和/或倾斜的情况下,这样的平移和/或倾斜可以至少部分地通过例如至少部分地设置在轴套中的环来限制,其中轴穿过轴套的通孔。
作为示例,在涡轮机外壳组件中,控制臂能够接近轴端被连接到轴,以限定在控制臂的表面和轴肩之间的轴向距离,其中环包括小于该轴向距离的轴向长度。在这样的示例中,在该轴向距离和该轴向长度之间的差能够限定轴向间隙。在这样的示例中,轴向间隙能够对应于垫片尺寸。例如,垫片可以由作为垫片尺寸的垫片厚度限定。作为示例,涡轮机外壳组件能够包括垫片,该垫片被设置在由上述轴向距离和上述轴向长度之间的差限定的间隙中。
作为示例,在涡轮机外壳组件中,轴套能够包括肩部,其中涡轮机外壳组件的涡轮机外壳的外部表面包括绕孔设置的座表面,并且其中轴套的肩部抵靠涡轮机外壳的座表面落座。在这样的示例中,座表面和肩部能够将轴套轴向地定位在涡轮机外壳的孔中。在这样的示例中,轴套能够部分地在涡轮机外壳的外部(例如,在空气环境空间中)并且部分地在涡轮机外壳的内部(例如,在排气环境空间中)。
作为示例,涡轮机外壳组件能够包括:涡轮机外壳,其包括外部表面、包括废气门座的内部表面、及在内部表面和外部表面之间延伸的孔;被至少部分地设置在孔中的轴套,其中轴套包括轴套孔;废气门,其包括延伸通过轴套孔到轴端的轴、设置在轴套孔中的轴肩、塞子、及设置在轴和塞子之间的臂;在轴肩和轴端之间被至少部分地设置在轴套中的网孔环;以及控制臂,其接近轴端被连接到轴,以限定在控制臂的表面和轴肩之间的轴向距离,其中网孔环包括小于该轴向距离的轴向长度。在这样的示例中,网孔环的轴向长度可以是网孔环的未压缩的轴向长度。作为示例,在操作期间,轴的表面可以接触网孔环的一个表面或多个表面。在这样的示例中,在网孔环是弹性的情况下,网孔环可以变形。作为示例,这样的变形可以是弹性的并且可以被限制于一轴向距离,该轴向距离例如至少部分地基于在操作期间轴能够施加到网孔环上的力的量而被预定。作为示例,网孔环可以被选择成具有可由网孔环的材料和/或网孔环的制造(包括例如网孔环的形状)所确定的一个或多个特征。作为示例,网孔环可以经由压紧金属丝来形成,其中压紧的量限定网孔环的一个或多个性质。例如,相比于较少被压紧的网孔环(例如,由金属丝制成),较多被压紧的网孔环(例如,由金属丝制成)可具有更少弹性或者基本没有弹性。
作为示例,涡轮机外壳组件的环能够是弹性环和/或包括弹性部分,其可以至少部分地通过预定的未压缩的操作轴向长度和预定的压缩的操作轴向长度来限定。
作为示例,涡轮机外壳组件能够包括实心金属或合金环和网孔环,其中网孔环被设置在实心金属或合金环的内部。在这样的示例中,网孔环可以是第一环并且实心环可以是第二环。作为示例,实心环可以被焊接到轴套,从而包围在轴套中的网孔环。在这样的示例中,网孔环可以是弹性的,并且在网孔环被轴的一部分接触时吸收一些量的能量。作为示例,这样的接触可以是轴向推力接触或者轴向压力接触。在这样的示例中,网孔环可以被设计成轴向变形预定量,并且可以是有弹性的,使得当接触减弱时网孔环返回到未变形的状态。
作为示例,涡轮机外壳组件能够包括轴套孔,其包括多个内直径。在这样的示例中,轴套孔能够包括第一内直径孔部分和更小的第二内直径部分,其中环被至少部分地设置在第一内直径孔部分中。在这样的示例中,环可以被固定地设置,使得环的至少一部分在轴套孔中不轴向运动。作为示例,一条焊缝或多条焊缝(例如,一条环焊缝或多条环焊缝)可以将环的至少一部分固定到轴套。
作为示例,方法能够包括:将轴套定位在涡轮机外壳的孔中;将废气门的轴定位在轴套的孔中,其中轴包括轴肩和轴端;向废气门的塞子施加力,以便相对于涡轮机外壳的废气门座使塞子基本居中;将环至少部分地定位在轴套的孔中且在轴肩和轴端之间;以及将环固定到轴套(例如经由焊接和/或其他固定手段)。在这样的示例中,方法能够包括将控制臂固定到轴(例如经由焊接和/或其他固定手段)。作为示例,上述方法可以包括在轴套和控制臂之间绕轴定位垫片。例如,这样的方法能够包括将控制臂焊接到轴并且移除垫片。作为示例,这样的垫片能够具有近似0.1毫米或更小的最大厚度,因为被轴向设置在部件(例如控制臂和轴套)之间。
作为示例,环可以被定位在轴套的孔内,其中轴向间隙存在于控制臂和轴套的端部之间。
作为示例,环可以轴向延伸超过轴套的端部,其中轴向间隙存在于控制臂和环的端部之间。
作为示例,环和轴肩能够是界定废气门(例如,单块式废气门)的轴向平移的两个部件。
作为示例,方法能够包括将控制臂焊接到轴,其中控制臂能够是界定废气门(例如,单块式废气门)的轴向平移的部件。在这样的示例中,环和轴肩能够是也界定废气门(例如,单块式废气门)的轴向平移的两个部件。
作为示例,轴能够包括轴肩和轴颈,其中轴肩是轴颈肩部。例如,轴颈可以是轴的环状部分,其处于比轴的其他部分更大的直径处。在这样的示例中,轴可以从较小直径阶梯变化到较大轴颈直径,其中阶梯限定轴向面,该轴向面能够是能够接触环的表面,该环至少部分地设置在供轴延伸通过的轴套的孔中。在这样的示例中,轴套的孔能够包括一个或多个直径。例如,这样的孔能够包括轴颈直径,其限定轴颈接触表面,该轴颈接触表面能够接触轴的轴颈,并且这样的孔能够包括环直径,该环直径限定接触环的环接触表面。在这样的示例中,环能够被连接到轴套,例如通过焊接在环的表面和轴套的表面之间的界面,其由轴套的孔的一部分的环直径限定。
作为示例,轴能够包括一个以上的轴颈。例如,考虑包括两个轴颈和设置在这两个轴颈之间的中间部分的轴。
作为示例,方法能够包括:将轴套定位在涡轮机外壳的孔中;将废气门的轴定位在轴套的孔中,其中轴包括轴肩和轴端;向废气门的塞子施加力,以便相对于涡轮机外壳的废气门座使塞子基本居中;在轴套和控制臂之间绕轴定位垫片;以及将控制臂焊接到轴。在这样的示例中,方法能够包括移除垫片。作为示例,垫片可以包括近似0.1毫米或者更小的厚度。例如,考虑能够在轴套和控制臂之间绕轴定位的垫片的一部分的最大厚度。作为示例,在前面的方法中,废气门可以是单块式废气门。
虽然已经在附图中示出且在前述具体实施方式中描述了方法、装置、系统、布置等等的一些示例,但是将理解的是,公开的示例性实施例不是限制性的,而是能够存在大量重构、修改和替代。

Claims (15)

1.一种涡轮机外壳组件,包括:
涡轮机外壳,其包括外部表面、包括废气门座的内部表面、及在所述内部表面和所述外部表面之间延伸的孔;
被至少部分地设置在所述孔中的轴套,其中所述轴套包括轴套孔;
废气门,其包括延伸通过所述轴套孔到轴端的轴、设置在所述轴套孔中的轴肩、塞子、及设置在所述轴和所述塞子之间的臂;
在所述轴肩和所述轴端之间被至少部分地固定设置在所述轴套中的环;以及
控制臂,其接近所述轴端被连接到所述轴,以限定在所述控制臂的表面和所述轴肩之间的轴向距离,其中所述环包括小于所述轴向距离的轴向长度。
2.根据权利要求1所述的涡轮机外壳组件,包括将所述环固定到所述轴套的环焊缝。
3.根据权利要求1所述的涡轮机外壳组件,其中所述轴包括轴颈,并且其中所述轴肩包括轴颈肩部。
4.根据权利要求3所述的涡轮机外壳组件,其中所述轴包括两个轴颈。
5.根据权利要求1所述的涡轮机外壳组件,其中所述废气门座包括圆锥形表面。
6.根据权利要求1所述的涡轮机外壳组件,其中所述塞子包括凸环面表面。
7.根据权利要求1所述的涡轮机外壳组件,其中所述控制臂被焊接到所述轴。
8.根据权利要求1所述的涡轮机外壳组件,其中在所述轴向距离和所述轴向长度之间的差限定轴向间隙。
9.根据权利要求8所述的涡轮机外壳组件,其中所述轴向间隙对应于垫片尺寸。
10.根据权利要求1所述的涡轮机外壳组件,包括垫片,该垫片设置在由所述轴向距离和所述轴向长度之间的差限定的间隙中。
11.根据权利要求1所述的涡轮机外壳组件,其中所述轴套包括肩部,其中所述涡轮机外壳的所述外部表面包括绕所述孔设置的座表面,并且其中所述轴套的所述肩部抵靠所述涡轮机外壳的所述座表面落座。
12.根据权利要求1所述的涡轮机外壳组件,其中所述环包括网孔环。
13.根据权利要求1所述的涡轮机外壳组件,其中所述环包括弹性环,其包括预定的未压缩操作轴向长度和预定的压缩操作轴向长度。
14.根据权利要求1所述的涡轮机外壳组件,其中所述轴套孔包括多个内直径。
15.根据权利要求1所述的涡轮机外壳组件,其中所述轴套孔包括第一内直径孔部分和更小的第二内直径部分,其中所述环被至少部分地固定设置在所述第一内直径孔部分中。
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