CN113236375A - 一种驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环，包括固定盘，设置有贯穿的通孔；安装盘，所述安装盘为环形盘状结构，安装在所述固定盘的通孔内，所述安装盘设置有若干个沿圆周均匀分布的第一轴槽；后盖，后盖为环形盘状结构，所述后盖位于所述固定盘的一侧，所述后盖设置有若干个沿圆周均匀分布的第二轴槽；以及，叶片，设置有第一叶片轴和第二叶片轴，所述第一叶片轴与第二叶片轴分别位于所述叶片两侧，所述第一叶片轴与第二叶片轴的轴心不重合，所述第一叶片轴嵌入所述第一轴槽内，所述第二叶片轴嵌入所述第二轴槽内；通过驱动盘驱动双轴叶片，减少了零部件拨叉，降低成本。

Description

一种驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环
技术领域
本发明涉及增压器领域，尤其是一种驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环。
背景技术
为解决涡轮迟滞，让涡轮增压发动机在高低转速下都能保证良好的增压效果，VGT(Variable Geometry Turbocharger)或者叫VNT可变截面涡轮增压技术便应运而生。在柴油发动机领域，VGT可变截面涡轮增压技术早已得到了很广泛的应用。由于汽油发动机的排气温度要远远高于柴油发动机，达到1000℃左右(柴油发动机为600℃左右)，而VGT所使用的硬件材质很难承受如此高温的环境，因此这项技术也迟迟未能在汽油机上应用。近年来，博格华纳与保时捷联手克服了这个难题，使用了耐高温的航空材料技术，从而成功开发出了首款搭载可变截面涡轮增压器的汽油发动机，保时捷则将这项技术称为VTG(VariableTurbine Geometry)可变涡轮叶片技术。目前蜂巢蔚领已经实现耐温980℃的汽油机可变截面涡轮增压器的量产，耐温1050℃的汽油机涡轮增压器正处于研发中。
针对VGT组件的结构驱动形式，目前行业内相关企业均采用VGT拨叉驱动拨动盘，拨动盘带动拨叉转动，调节叶片开度的喷嘴环结构形式，在叶片开关过程中安装盘和后盖作为固定支撑的结构，结构复杂，调节效果较差。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例，在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有技术中所存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明所要解决的技术问题是相关企业均采用VGT拨叉驱动拨动盘，拨动盘带动拨叉转动，调节叶片开度的喷嘴环结构形式，在叶片开关过程中安装盘和后盖作为固定支撑的结构，结构复杂，调节效果较差。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环，包括，固定盘，设置有贯穿的通孔；安装盘，所述安装盘为环形盘状结构，安装在所述固定盘的通孔内，所述安装盘设置有若干个沿圆周均匀分布的第一轴槽；后盖，后盖为环形盘状结构，所述后盖位于所述固定盘的一侧，所述后盖设置有若干个沿圆周均匀分布的第二轴槽；以及，叶片，设置有第一叶片轴和第二叶片轴，所述第一叶片轴与第二叶片轴分别位于所述叶片两侧，所述第一叶片轴与第二叶片轴的轴心不重合，所述第一叶片轴嵌入所述第一轴槽内，所述第二叶片轴嵌入所述第二轴槽内。
作为本发明所述驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环的一种优选方案，其中：所述第一轴槽为圆形槽，所述第二轴槽为长槽，所述第二轴槽沿所述后盖的径向延长。
作为本发明所述驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环的一种优选方案，其中：所述第一轴槽为长槽，所述第二轴槽为圆形槽，所述第一轴槽沿所述安装盘的径向延长。
作为本发明所述驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环的一种优选方案，其中：所述固定盘与后盖之间通过固定件连接，所述固定件均匀分布在所述后盖和固定盘之间。
作为本发明所述驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环的一种优选方案，其中：所述叶片、第一轴槽、第二轴槽的数量一致。
作为本发明所述驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环的一种优选方案，其中：所述通孔上设置有沿径向贯穿的限位孔，所述限位孔内安装有导向销，所述安装盘侧面设置有沿周向延伸的滑动槽，所述滑动槽为扇形，所述导向销的一端嵌入所述滑动槽内。
作为本发明所述驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环的一种优选方案，其中：所述安装盘上设置有拨动凸起，所述拨动凸起连接有拨叉件；
所述拨叉件一端设置有连接孔，所述拨叉件远离所述连接孔的一端设置有凹槽。
作为本发明所述驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环的一种优选方案，其中：所述固定盘远离所述后盖的一端面设置有环形凸台，所述环形凸台设置有避让槽，拨动凸起位于所述避让槽内并连接有固定轴，所述固定轴的一端嵌在所述凹槽内。
作为本发明所述驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环的一种优选方案，其中：所述限位孔设置有3个，并沿所述固定盘圆周分布。
作为本发明所述驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环的一种优选方案，其中：所述固定盘的一端面设置有圆台，所述限位孔设置在所述圆台上。
本发明的有益效果：叶片上有两个轴，且两个轴分别在叶片的轴向两侧，两轴之间存在间距。间距越大，驱动力会越小；
对于后盖上叶片滑动槽的设计，需要保证叶片在小开度的情况，仍然能够通过安装盘进行驱动；
通过驱动盘驱动双轴叶片，减少了零部件拨叉，降低成本；
叶片轴与安装盘(或后盖)进行轴孔配合，且该轴位置处于喷嘴环的气体出口位置，叶片另一轴与后盖(或安装盘)进行柱面与平行滑槽配合，且该轴分布在喷嘴环的气体入口位置。叶片绕转动副进行转动，转动副相对VGT组件轴心的分度圆直径小，有利于减小废气的延程损失，提高增压器的低速效率；
叶片轴与安装盘(或后盖)进行轴孔配合，且该轴位置处于喷嘴环的气体入口位置，叶片另一轴与后盖(或安装盘)进行柱面与平行滑槽配合，且该轴分布在喷嘴环的气体出口位置。叶片绕转动副进行转动，转动副相对VGT组件轴心的分度圆直径大，会存在一定的延程损失，在对增压器性能要求不高的方案中可以实施。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明提供的一种实施例所述的驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环的结构示意图；
图2为本发明提供的一种实施例所述的驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环中叶片的结构示意图；
图3为本发明提供的一种实施例所述的驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环的剖面结构示意图；
图4为本发明提供的一种实施例所述的驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环中安装盘的结构示意图；
图5为本发明提供的一种实施例所述的驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环中固定盘与后盖的结构示意图；
图6为本发明提供的一种实施例所述的驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环中固定盘的剖面结构示意图；
图7为本发明提供的第一种实施例所述的驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环的爆炸结构示意图；
图8为本发明提供的第一种实施例所述的驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环的长槽在后盖上的结构示意图；
图9为本发明提供的第二种实施例所述的驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环的爆炸结构示意图；
图10为本发明提供的第二种实施例所述的驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环的长槽在安装盘上的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
再其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例1
参照图1～8，本实施例提供了一种驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环，包括固定盘100，其中固定盘100为VGT组件的中间位置用于安装和固定的环形盘状结构，设置有贯穿的通孔101，形成一个环形；安装盘200，安装盘200为环形盘状结构，安装在固定盘100的通孔101内，与固定盘100的通孔间隙配合，安装盘200设置有若干个沿圆周均匀分布的第一轴槽201；后盖300，后盖300为环形盘状结构，后盖300位于固定盘100的一侧，后盖300设置有若干个沿圆周均匀分布的第二轴槽301；以及，叶片400，设置有第一叶片轴401和第二叶片轴402，第一叶片轴401与第二叶片轴402分别位于叶片400两侧，其中，第一叶片轴401与第二叶片轴402的轴心不重合，第一叶片轴401嵌入第一轴槽201内，第二叶片轴402嵌入第二轴槽301内。于是第二轴槽301和第一轴槽201其中一个为圆形槽、另外一个为长槽。
本实施例中，第一轴槽201为圆形槽，第二轴槽301为长槽，第二轴槽301沿后盖300的径向延长。即叶片400能够以第一轴槽201为圆心转动；第二叶片轴402在第二轴槽301内移动。第二轴槽301作为滑动槽，对于后盖上叶片滑动槽的设计，需要保证叶片在小开度的情况，仍然能够通过安装盘进行驱动。因此需要保证叶片设计的转动范围中，最小开度时，c点在bd点的延长线上。叶片轴a(即第二叶片轴402)和VGT轴心d的连线L1，叶片轴b(即第一叶片轴401)与VGT轴心d的连线L2；过叶片轴心a与L1垂直的线L3与L2相交与c点。
进一步的，固定盘100与后盖300之间通过固定件303连接，固定件303均匀分布在后盖300和固定盘100之间，固定件303为杆状结构，将后盖300与固定盘100固定连接起来。
应当说明的是，叶片400、第一轴槽201、第二轴槽301的数量一致，且均匀分布。
通孔101上设置有沿径向贯穿的限位孔102，限位孔102内安装有导向销500，导向销500与所述限位孔102间隙配合，导向销500能够在限位孔102内沿着轴向移动，安装盘200侧面设置有沿周向延伸的滑动槽204，滑动槽204为扇形，导向销500的一端嵌入滑动槽204内。通过安装盘上的滑动槽204的两侧面进行叶片最大和最小开度的限位。
较佳的，安装盘200上设置有拨动凸起205，用于拨动安装盘200旋转，拨动凸起205连接有拨叉件206；所述拨叉件206一端设置有连接孔206a；拨叉件206远离连接孔206a的一端设置有凹槽206b。固定盘100远离后盖300的一端面设置有环形凸台103，环形凸台103设置有避让槽103b，拨动凸起位于避让槽103b内并连接有固定轴104，固定轴104的另外一端嵌在凹槽206b内，拨叉件206的动作原理为现有技术，不再赘述。
较佳的，限位孔102设置有3个，并沿固定盘100圆周分布。
为了方便导向销500的安装，固定盘100的一端面设置有圆台105，限位孔102设置在圆台105上。
本实施例中，叶片上有两个轴，且两个轴分别在叶片的轴向两侧，两轴之间存在间距。间距越大，驱动力会越小。对于后盖上叶片滑动槽的设计，需要保证叶片在小开度的情况，仍然能够通过安装盘进行驱动。因此需要保证叶片设计的转动范围中，最小开度时，c点在bd点的延长线上；通过驱动盘驱动双轴叶片，减少了零部件拨叉，降低成本。
实施例2
参照图9、10，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例，且与上一个实施例不同的是：第一轴槽201为长槽，第二轴槽301为圆形槽，第一轴槽201沿安装盘200的径向延长，即第一轴槽201为滑动槽，
对于安装盘上叶片滑动槽的设计，需要保证叶片在小开度的情况，仍然能够通过安装盘进行驱动。因此需要保证叶片设计的转动范围中，最小开度时，c点在bd点的延长线上。
叶片轴a(即第二叶片轴402)和VGT轴心d的连线L1，叶片轴b(即第一叶片轴401)与VGT轴心d的连线L2；过叶片轴心a与L2垂直的线L3与L2相交与c点。
叶片轴(包括第一叶片轴401和第二叶片轴402)与安装盘(或后盖)进行轴孔配合，且该轴位置处于喷嘴环的气体出口位置，叶片另一轴与后盖(或安装盘)进行柱面与平行滑槽(长槽)配合，且该轴分布在喷嘴环的气体入口位置。叶片绕转动副进行转动，转动副相对VGT组件轴心的分度圆直径小，有利于减小废气的延程损失，提高增压器的低速效率。
叶片轴与安装盘(或后盖)进行轴孔配合，且该轴位置处于喷嘴环的气体入口位置，叶片另一轴与后盖(或安装盘)进行柱面与平行滑槽配合，且该轴分布在喷嘴环的气体出口位置。叶片绕转动副进行转动，转动副相对VGT组件轴心的分度圆直径大，会存在一定的延程损失，在对增压器性能要求不高的方案中可以实施。
重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。
应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环，其特征在于：包括，
固定盘(100)，设置有贯穿的通孔(101)；
安装盘(200)，所述安装盘(200)为环形盘状结构，安装在所述固定盘(100)的通孔(101)内，所述安装盘(200)设置有若干个沿圆周均匀分布的第一轴槽(201)；
后盖(300)，后盖(300)为环形盘状结构，所述后盖(300)位于所述固定盘(100)的一侧，所述后盖(300)设置有若干个沿圆周均匀分布的第二轴槽(301)；以及，
叶片(400)，设置有第一叶片轴(401)和第二叶片轴(402)，所述第一叶片轴(401)与第二叶片轴(402)分别位于所述叶片(400)两侧，所述第一叶片轴(401)与第二叶片轴(402)的轴心不重合，所述第一叶片轴(401)嵌入所述第一轴槽(201)内，所述第二叶片轴(402)嵌入所述第二轴槽(301)内。
2.根据权利要求1所述的驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环，其特征在于：所述第一轴槽(201)为圆形槽，所述第二轴槽(301)为长槽，所述第二轴槽(301)沿所述后盖(300)的径向延长。
3.根据权利要求1所述的驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环，其特征在于：所述第一轴槽(201)为长槽，所述第二轴槽(301)为圆形槽，所述第一轴槽(201)沿所述安装盘(200)的径向延长。
4.根据权利要求2或3所述的驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环，其特征在于：所述固定盘(100)与后盖(300)之间通过固定件(303)连接，所述固定件(303)均匀分布在所述后盖(300)和固定盘(100)之间。
5.根据权利要求4所述的驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环，其特征在于：所述叶片(400)、第一轴槽(201)、第二轴槽(301)的数量一致。
6.根据权利要求5所述的驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环，其特征在于：所述通孔(101)上设置有沿径向贯穿的限位孔(102)，所述限位孔(102)内安装有导向销(500)，所述安装盘(200)侧面设置有沿周向延伸的滑动槽(204)，所述滑动槽(204)为扇形，所述导向销(500)的一端嵌入所述滑动槽(204)内。
7.根据权利要求6所述的驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环，其特征在于：所述安装盘(200)上设置有拨动凸起(205)，所述拨动凸起(205)连接有拨叉件(206)；
所述拨叉件(206)一端设置有连接孔(206a)，所述拨叉件(206)远离所述连接孔(206a)的一端设置有凹槽(206b)。
8.根据权利要求6或7所述的驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环，其特征在于：所述固定盘(100)远离所述后盖(300)的一端面设置有环形凸台(103)，所述环形凸台(103)设置有避让槽(103b)，所述拨动凸起(205)位于所述避让槽(103b)内并连接有固定轴(104)，所述固定轴(104)的另一端嵌在所述凹槽(206b)内。
9.根据权利要求8所述的驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环，其特征在于：所述限位孔(102)设置有3个，并沿所述固定盘(100)圆周分布。
10.根据权利要求9所述的驱动安装盘调节双轴叶片开度的可变截面喷嘴环，其特征在于：所述固定盘(100)的一端面设置有圆台(105)，所述限位孔(102)设置在所述圆台(105)上。
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