CN2680880Y - 可变截面涡轮增压器电子控制截面开度执行器 - Google Patents
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Abstract
一种能实现减速增扭且可进行连续位置控制并具有较高精度的可变截面涡轮增压器截面开度执行器。它由齿轮系减速器、步进电机、滑动变阻器及连接机构作为主要部件组成。减速器由齿轮轴、塔轮一、塔轮二和输出轴齿轮相互啮合组成，连接机构由连接销、摇臂、拉杆、卡簧和紧定螺钉组成。减速器和步进电机安装在同一固定支座上，步进电机轴前端与齿轮系减速器的齿轮轴同轴固定连接，步进电机轴后端与滑动变阻器的转动抽头同轴固定连接，摇臂与齿轮系减速器的输出轴固定连接，通过对步进电机驱动程序的编制实现控制目标并利用滑动变阻器进行执行器输出位置的反馈控制。该执行器结构简单、控制方便、执行可靠、传动比大、成本低廉，适于推广应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电子控制减速增扭的机械装置，尤其是对位置控制有较高要求的可变截面涡轮增压器截面开度执行器。
背景技术
目前，传统的可变截面涡轮增压器截面开度的调节均采用气动控制方式，其执行器为膜片式，该执行器不能进行截面开度的连续控制和精确的截面开度位置调节。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种截面开度执行器，该执行器不仅能实现减速增扭的目的，而且可以进行可变截面涡轮增压器截面开度的连续控制，并具有一定的自锁能力，同时通过位置反馈进行精确的截面开度调节。
本实用新型的技术方案是：由齿轮系减速器、步进电机、滑动变阻器及连接机构作为主要部件组成执行器：减速器、步进电机和滑动变阻器安装在同一固定支座上，连接机构安装在减速器输出轴上。齿轮系减速器由齿轮轴、塔轮一、塔轮二和输出轴齿轮相互啮合组成，并且齿轮轴与输出轴在同一轴线上；步进电机轴的前端与齿轮系减速器的齿轮轴轴在同一轴线上并用连接套、紧定螺钉固定连接，步进电机轴的后端与滑动变阻器的转动抽头在同一轴线上并用连接套、紧定螺钉固定连接；滑动变阻器的外壳通过支撑板与固定支座固定连接；连接机构由连接销、卡簧、拉杆、摇臂及紧定螺钉组成，摇臂与减速器输出轴通过紧定螺钉固定连接，拉杆的一端通过连接销和卡簧与摇臂连接，拉杆的另一端与可变截面涡轮增压器连接。本实用新型利用减速器实现减速增扭的目的，利用步进电机的保持转矩和定位转矩实现执行器的自锁，通过步进电机驱动程序的编制进行执行器转动方向及输出位置的控制，通过连接机构改变增压器的截面开度，通过滑动变阻器的反馈信号对输出位置进行误差校正，实现精确的涡轮截面开度调节。
本实用新型的有益效果是可以进行连续而精确的位置控制并具有一定的自锁能力，且整个可变涡轮增压器截面开度执行器具有结构简单、控制方便、执行可靠、传动比大、制造加工成本低的特点。
附图说明
图1是可变截面涡轮增压器电子控制截面开度执行器实施例的纵剖图。
图2是A-A截面剖视图。
图3是B-B截面剖视图。
图中1.减速器支撑板，2.减速器壳体，3.减速器输出轴齿轮，4.塔轮轴一卡簧，5.塔轮一，6.塔轮轴二，7.固定支座，8.开槽螺钉，9.螺母，10.紧定螺钉，11.螺栓，12.垫片，13.滑动变阻器支撑板，14.滑动变阻器，15.三线插座，16.滑动变阻器转动抽头，17.连接套一，18.步进电机，19.六线插座，20.步进电机轴，21.连接套二，22.减速器齿轮轴导套，23.减速器螺钉座，24.减速器齿轮轴，25.减速器支撑板连接螺钉，26.塔轮二，27.减速器输出轴卡簧，28.减速器输出轴，29.减速器输出轴导套，30.塔轮轴一，31.连接销，32.卡簧，33.拉杆，34.摇臂，35.紧定螺钉。
具体实施方式
下面结合附图给出的实施例对本实用新型作进一步说明。
参见图1、图2和图3。步进电机(18)和减速器支撑板(1)分别通过螺栓(11)、螺母(9)和垫片(12)安装在固定支座(7)上；步进电机轴(20)的前端和减速器齿轮轴(24)通过连接套二(21)相连接并用紧定螺钉(10)紧固，减速器齿轮轴导套(22)用来对减速器齿轮轴(24)进行导向和限位，步进电机轴(20)的后端和滑动变阻器转动抽头(16)相连接并用紧定螺钉(10)紧固；滑动变阻器(14)通过滑动变阻器支撑板(13)、开槽螺钉(8)安装在固定支座(7)上；连接机构的摇臂(34)和减速器输出轴(28)通过紧定螺钉(35)固定连接，摇臂(34)与拉杆(33)通过连接销(31)及卡簧(32)连接；减速器齿轮轴(24)与塔轮一(5)的大齿轮相啮合，塔轮一(5)的小齿轮与塔轮二(26)的大齿轮相啮合，塔轮二(26)的小齿轮与减速器输出轴(3)相啮合；塔轮轴一(30)和塔轮轴二(6)安装在减速器支撑板(1)上，减速器支撑板(1)通过减速器螺钉座(23)和减速器支撑板连接螺钉(25)固定。
该实施例实际控制时，首先，通过试验确定出传统可变截面涡轮增压器实际运行时的涡轮截面实际开度；其次，根据执行器与机械传动机构的连接关系和尺寸确定出与涡轮截面开度相对应的齿轮系减速器输出轴的转动位置；然后，根据减速器的速比和步进电机的步距角确定出减速器输出轴的转动位置与步进电机旋转步数之间的关系，并进行相应控制程序的编制；最后，运行该控制程序驱动执行器动作以使涡轮截面达到相应开度，并利用步进电机的保持转矩和定位转矩实现执行器的自锁，同时利用滑动变阻器进行位置反馈控制。
Claims (4)
1.一种可变截面涡轮增压器电子控制截面开度执行器，其特征是：由齿轮系减速器、步进电机(18)、滑动变阻器(14)及连接机构组成，步进电机轴(20)前端与齿轮系减速器的齿轮轴(24)相连接，步进电机轴(20)后端与滑动变阻器转动抽头(16)相连接，连接机构安装在减速器输出轴(28)上，齿轮系减速器、步进电机(18)及滑动变阻器(14)安装在同一固定支座上。
2.根据权利要求1所述的可变截面涡轮增压器电子控制截面开度执行器，其特征是：所述的齿轮系减速器由齿轮轴(24)、塔轮一(5)、塔轮二(26)和输出轴齿轮(3)相互啮合组成并且齿轮轴与输出轴在同一轴线上。
3.根据权利要求1所述的可变截面涡轮增压器电子控制截面开度执行器，其特征是：所述的步进电机轴(20)前端与齿轮系减速器的齿轮轴(24)是在同一轴线上并用连接套二(21)、紧定螺钉(10)固定连接；步进电机轴(20)后端与滑动变阻器转动抽头(16)是在同一轴线上并用连接套一(17)、紧定螺钉固定连接；滑动变阻器(14)的外壳与固定支座(7)固定连接。
4.根据权利要求1所述的可变截面涡轮增压器电子控制截面开度执行器，其特征是：所述的连接机构由连接销(31)、卡簧(32)、拉杆(33)、摇臂(34)及紧定螺钉(35)组成，摇臂(34)与减速器输出轴(28)通过紧定螺钉(35)固定连接，拉杆(33)一端通过连接销(31)与摇臂(34)连接，拉杆(33)另一端与可变截面涡轮增压器连接。
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| CN105781716A (zh) * | 2016-03-22 | 2016-07-20 | 吉林大学 | 电辅助可变喷嘴涡轮增压系统及其控制方法 |
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