CN112041565B - 具有可变光阑机构的径流式压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有特别设计的可变光阑机构的径流式压缩机。该机构的特征在于，仅单个盘由致动元件直接驱动，而其他盘经由所述主盘的移动由相应的前一盘驱动。这导致可变光阑机构的特别简单的实施例。本发明还涉及用于这种类型的可变光阑机构的盘和具有这种类型的径流式压缩机的增压装置。

Description

具有可变光阑机构的径流式压缩机
技术领域
本发明涉及一种用于内燃发动机的增压装置的径流式压缩机，其具有布置在压缩机壳体中的压缩机、用于将新鲜空气质量流导向至压缩机叶轮的新鲜空气供给导管、以及可变光阑机构，该可变光阑机构布置在新鲜空气供给导管中的压缩机叶轮上游，并且具有用于打开和关闭光阑孔口的多个叶片，以便可变地设定新鲜空气质量流的流动横截面。
背景技术
这种类型的径流式压缩机已经在德国专利申请中提出，该专利申请不是现有出版物。该径流式压缩机的特征在于，可变光阑机构具有多个叶片，其中每个叶片具有至少一个第一和一个第二叶片部段，并且其中至少在相应叶片的第一叶片部段和第二叶片部段之间形成朝向垂直于叶片的主延伸平面的方向的偏置部。
发明内容
本发明涉及一种用于移动各个叶片以打开和关闭对应的光阑孔口的新颖概念。在现有技术中，已知的做法是借助于致动装置来移动叶片以打开和关闭光阑孔口，该致动装置具有致动杆和具有两个指状物的调节环。致动杆布置在具有两个指状物的调节环之间。当杆旋转时，调节环被旋转。在调节环的下侧上布置有导向可变光阑机构的每个叶片的狭槽。这里，狭槽的数量对应于叶片的数量。每个叶片具有两个轴颈，其中一个固定在压缩机壳体中，并且另一个在调节环的狭槽中被导向。因此，为了旋转叶片，致动元件必须旋转调节环，调节环旋转所有叶片以打开或关闭光阑孔口。
本发明基于提供上述类型的径流式压缩机的目的，其中可变光阑机构具有特别简单的构造。
根据本发明，该目的是在指定类型的径流式压缩机中实现的，因为以下事实：
多个叶片具有由致动元件致动以进行调节的主叶片和由所述主叶片导向以进行调节的叶片；
所有叶片可旋转地安装在压缩机壳体上或一些其他固定部件上；和
所有叶片都具有导向狭槽，在该导向狭槽中，相应相邻叶片的导向元件接合以用于跟随叶片的调节。
因此，本发明提出了具有自导向叶片的可变光阑机构的概念。因此，致动元件不再接合所有叶片(经由调节环)，而是现在仅直接接合主叶片，而其他叶片由该主叶片驱动或移动以打开或关闭光阑孔口。这导致许多优点：
运动学非常简单，因为所提供的致动元件仅直接驱动单个叶片。不需要提供额外的轴向和径向轴承。仅需要最少数量的移动部件，并且仅那些必须移动的部件才会移动。在轴向方向上仅需要很小的空间。
此外，仅需要简单的密封。
该机构可以经由线性地或旋转地作用的致动元件来操作。为此，仅需要低驱动力。
总的来说，获得了简单的设计、简单的组装和低成本支出。
在根据本发明的解决方案中，所提供的致动元件仅接合单个叶片，即主叶片。这将移动传递给下一个被导向叶片，该被导向叶片以适当的方式可旋转地安装，但不直接连接到致动元件。第一被导向叶片然后将其移动传递给第二被导向叶片等，直到循环完成，并且最后一个被导向叶片再次作用在主叶片上。所有叶片都设置有导向狭槽，在该导向狭槽中，相应相邻叶片的导向元件接合以用于跟随叶片的调节。在这种布置中，导向元件在导向狭槽中一直移动到其端部(止挡件)，从而导致跟随叶片等的移动。
在一个方向上的移动过程中，光阑孔口以这种方式逐渐关闭，而在相反方向上移动的情况下，光阑孔口逐渐打开。
作为本发明的发展，主叶片具有主孔口，线性地或以旋转方式作用的致动销作为致动元件与该主孔口相互作用。通过致动销的这种线性或旋转移动，启动可变光阑机构的打开或关闭，其中，如上所述，主叶片将其移动传递给被导向叶片以打开或关闭。
关于叶片的彼此联接，这是通过接合在跟随叶片的导向狭槽中的导向元件来实现的。该导向元件优选地设计为轴颈，该轴颈接合在跟随叶片的导向狭槽中，并且能够在其中移动。
此外，所有叶片优选地具有可旋转地安装在压缩机壳体或一些其他固定部件上的轴承轴颈。因此，为了打开或关闭，叶片基本上围绕相应的轴承轴颈进行枢转移动。
根据本发明的解决方案的特征在于特别简单的设计。因此，除了主孔口之外，被导向叶片优选地与主叶片具有相同的设计。
所有的叶片优选地具有近似半圆形环的形状。
更具体地，导向元件和叶片的轴承轴颈布置在所述叶片的端部区域中，其中导向狭槽优选地布置在邻近轴承轴颈的叶片部段中。这意味着叶片可枢转地安装在端部区域中，同时它们通过布置在另一端部区域中的导向元件将移动传递给相应的跟随叶片，其中该导向元件又接合在布置在相邻叶片中的导向狭槽中。
本发明还涉及一种用于上述类型的径流式压缩机的可变光阑机构的叶片。叶片具有近似半圆形环的形状，并且具有导向狭槽、导向元件和支承元件。这种构造对应于上述被导向叶片，而主叶片另外具有建立与可变光阑机构的所提供的致动元件的连接的装置。该装置可以是主孔口，线性地或旋转地作用的致动销接合在该主孔口中。
叶片的导向元件和支承元件优选地布置在所述叶片的端部区域中。在这种布置中，导向狭槽优选地在邻近轴承轴颈的叶片部段中。
本发明还涉及一种用于内燃发动机的增压装置，该增压装置设置有上述类型的径流式压缩机。在这种情况下，例如，增压装置可以被设计为废气涡轮增压器或者电动马达操作的增压器或者通过与内燃发动机的机械联接操作的增压器。
这里描述的可变光阑机构可以具有多个叶片，其可以是主叶片和至少两个被导向叶片。
附图说明
下面将结合附图通过示例性实施例详细解释本发明。在附图中：
图1示出了可变光阑机构的主叶片的前视图和后视图；
图2示出了可变光阑机构的被导向叶片的前视图和后视图；
图3示出了具有致动元件的可变光阑机构的叶片的示意图，该叶片处于一个抵靠另一个放置的状态，其中示出了两个不同的位置；和
图4示出了类似于图3中那样的视图，示出了接合在导向狭槽中的导向轴颈。
具体实施方式
结合下面解释的说明性实施例，仅详细描述具有单独叶片的可变光阑机构的设计。这里没有进一步解释径流式压缩机的总体设计。例如，该压缩机可以通过在开始引用的更早的德国专利申请中解释的方式来设计。
在新鲜空气供给导管中，布置在径流式压缩机的压缩机叶轮上游的是可变光阑机构，其在图3和图4的视图中示意性地示出，并且包括多个叶片，这些叶片在图1和图2中示意性地示出。在这里示出的说明性实施例中，主叶片1与两个被导向叶片10相互作用。在图1的左侧视图中，主叶片1以后视图示出，在图1的右侧视图中，主叶片1以前视图示出。在图2中，被导向叶片在左侧以后视图示出并且在右侧以前视图示出。
因此，总体上，可变光阑机构具有三个叶片。通过致动机构(未示出)的线性地作用的致动销20来致动，以便至少部分地打开或关闭该机构的对应的光阑孔口。在图3中，在左侧示出了机构的打开位置，并且在右侧示出了其部分关闭位置。
致动销20接合在图1所示的主叶片1的主孔口5中，并且在线性移动中，导致主叶片1围绕轴承轴颈2的枢转。由于这种枢转移动，主叶片1的导向轴颈3在跟随叶片10的导向狭槽4,13中一直移动到导向狭槽4,13的边缘，并且以这种方式使跟随叶片枢转，跟随叶片又通过导向轴颈12接合在另一个跟随叶片10的导向狭槽4,13中，并且使该导向轴颈也枢转。最后，第二跟随叶片的导向轴颈12在该过程中起作用。
该叶片经由轴承轴颈2或11可旋转地或可枢转地安装在压缩机壳体上。因此，可以概括地说，在这里描述的解决方案中，仅主叶片1通过致动元件20直接驱动，而其他叶片仅通过前一叶片的移动来移动。因此，这个概念代表了与通过直接连接到每个叶片并接合在其上的调节环移动可变光阑机构的已知概念的不同。

Claims (11)

1.一种用于内燃发动机的增压装置的径流式压缩机，其中所述径流式压缩机布置在压缩机壳体中并具有用于将新鲜空气质量流导向至压缩机叶轮的新鲜空气供给导管以及可变光阑机构，所述可变光阑机构布置在所述新鲜空气供给导管中的所述压缩机叶轮的上游，并且具有用于打开和关闭光阑孔口的多个叶片，以便可变地设定新鲜空气质量流的流动横截面，其特征在于
所述多个叶片(1, 10)具有由致动元件(20)致动以进行调节的主叶片(1)和由所述主叶片导向以进行调节的叶片(10)；
所有的所述叶片(1, 10)都可旋转地安装在所述压缩机壳体上或一些其他固定部件上；并且
所有的所述叶片(1, 10)都具有导向狭槽(4, 13)，相应的相邻所述叶片的导向轴颈(3, 12)接合在所述导向狭槽(4, 13)中以用于跟随叶片的调节，
其中仅所述主叶片(1)通过致动元件(20)直接驱动，而其他叶片(10)仅通过前一叶片的移动来移动，并且最后一个叶片再次作用在所述主叶片(1)上。
2.根据权利要求1所述的径流式压缩机，其特征在于，所述主叶片(1)具有主孔口(5)，线性地或以旋转方式作用的致动销作为所述致动元件(20)与所述主孔口(5)相互作用。
3.根据权利要求1或2所述的径流式压缩机，其特征在于，所述导向轴颈(3, 12)被设计为轴颈，所述轴颈接合在所述跟随叶片的所述导向狭槽(4, 13)中并且能够在所述导向狭槽(4, 13)中移动。
4.根据权利要求1或2所述的径流式压缩机，其特征在于，所有的所述叶片(1, 10)都具有可旋转地安装在所述压缩机壳体上或一些其他固定部件上的轴承轴颈(2, 11)。
5.根据权利要求2所述的径流式压缩机，其特征在于，除了所述主孔口(5)之外，由所述主叶片(1)导向的所述叶片(10)与所述主叶片(1)具有相同的设计。
6.根据权利要求1或2所述的径流式压缩机，其特征在于，所有的所述叶片(1, 10)都具有近似半圆形环的形状。
7.根据权利要求4所述的径流式压缩机，其特征在于，叶片(1, 10)的所述导向轴颈(3,12)和所述轴承轴颈(2, 11)布置在所述叶片的端部区域中。
8.一种用于根据前述权利要求中任一项所述的径流式压缩机的可变光阑机构的叶片，其特征在于，所述叶片具有近似半圆形环的形状，并且具有导向狭槽(4, 13)、导向轴颈(3,12)和轴承轴颈(2, 11)。
9.根据权利要求8所述的叶片，其特征在于，所述导向轴颈(3, 12)和所述轴承轴颈(2,11)布置在所述叶片(1, 10)的端部区域中。
10.根据权利要求8或9中任一项所述的叶片，其特征在于，所述导向狭槽(4, 13)布置在邻近所述轴承轴颈(2, 11)的所述叶片部段中。
11.一种具有根据权利要求1至7中任一项所述的径流式压缩机的用于内燃发动机的增压装置。
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