JPS6293428A - Variable nozzle driving apparatus - Google Patents
Variable nozzle driving apparatusInfo
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- JPS6293428A JPS6293428A JP60234760A JP23476085A JPS6293428A JP S6293428 A JPS6293428 A JP S6293428A JP 60234760 A JP60234760 A JP 60234760A JP 23476085 A JP23476085 A JP 23476085A JP S6293428 A JPS6293428 A JP S6293428A
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- F02B37/12—Control of the pumps
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、例えば大型船舶機関用の排気ガスタービン過
給機におけるラジアルタービンの可変ノズルを駆動する
に好適な可変ノズル駆動装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a variable nozzle drive device suitable for driving a variable nozzle of a radial turbine in an exhaust gas turbine supercharger for, for example, a large ship engine.
排気ガスタービン過給機におけるラジアルタービンの可
変ノズルは、例えは自動車ｔ♂の小形エンジン用の過給
機において実用化されている。しかし、大型船舶機関用
排気ガスタービン過給機にあっては、小形エンジン用の
過給機ではろられない種々の問題があり、未だに実用化
されていないのが実情である。A variable nozzle of a radial turbine in an exhaust gas turbine supercharger has been put into practical use, for example, in a supercharger for a small engine of a t♂ automobile. However, exhaust gas turbine superchargers for large ship engines have various problems that cannot be overcome by superchargers for small engines, and the reality is that they have not yet been put into practical use.
さて、小形排気ガスタービン過給機における可変ノズル
の駆動機構は、例えば第２図に示すようにその可変ノズ
ル用レバーを空気シリンダまたは油圧シリンダを用いて
駆動するようにしている。Now, the drive mechanism for the variable nozzle in a small exhaust gas turbine supercharger is such that the lever for the variable nozzle is driven using an air cylinder or a hydraulic cylinder, as shown in FIG. 2, for example.
即ち、エンジンの回転速度や負荷の状態を検出し、その
検出結果に従ってソレノイドバルブ１，２を選択的に作
動させて高圧空気または油圧をシリンダ３に送り、該シ
リンダ３のピストンを進退させて過給機ラジアルタービ
ン４の可変ノズル用レバー５を駆動するように構成され
ている。That is, the rotational speed and load condition of the engine are detected, and the solenoid valves 1 and 2 are selectively operated according to the detection results to send high-pressure air or oil pressure to the cylinder 3, and the piston of the cylinder 3 is moved back and forth to prevent overload. It is configured to drive the variable nozzle lever 5 of the feeder radial turbine 4.
然し乍ら、上述した構成の装置にあっては次のような問
題があった。即ち、シリンダ３を用いて可変ノズル用レ
バー５を動かずので、その精度の高い動き制御を行うこ
とが難しい。また長時間に亙る使用の場合、シリンダ３
のピストン部からの高圧空気や油の洩れが生じて、可変
ノズル用レバー５の位置が変化する可能性がある。However, the device having the above-mentioned configuration has the following problems. That is, since the variable nozzle lever 5 is not moved using the cylinder 3, it is difficult to control its movement with high precision. In addition, in case of long-term use, cylinder 3
There is a possibility that the position of the variable nozzle lever 5 may change due to leakage of high pressure air or oil from the piston part.
また油圧駆動の場合、人世りな油圧ユニットを必要とす
る。また空気駆動の場合には、一般に空気圧力が小さい
ことから、可変ノズル用レバー５を駆動するに十分な力
を得るには大型の空気シリンダが必要となる等の不具合
があった。Additionally, in the case of hydraulic drive, a modest hydraulic unit is required. Furthermore, in the case of air drive, since the air pressure is generally low, there are problems such as the need for a large air cylinder to obtain sufficient force to drive the variable nozzle lever 5.
しかも空気シリンダを用いた場合には、空気が圧縮性を
有するので、外力によってｉｉＪ ｔノズル用レバー５
が動く虞れがあった。Moreover, when an air cylinder is used, since air is compressible, the iiJ t nozzle lever 5 is
There was a risk that it would move.
本発明はこのような不具合を解消して、大型船舶機関用
排気ガスタービンの過給機ラジアルタービン等に組込む
に好適な可変ノズル駆動装置を提供することを目的とす
るものである。An object of the present invention is to eliminate such problems and provide a variable nozzle drive device suitable for being incorporated into a supercharger radial turbine of an exhaust gas turbine for a large marine engine.
本発明は、排気ガスタービン過給機ラジアルタービンの
可変ノズル用レバーを、モータ等のアクチュエータによ
って正転・逆転駆動される移動用螺子部材により移動駆
動するようにし、このアクチュエータによる移動用螺子
部材の駆動を、排気ガスタービン過給機コンプレッサの
吐出圧力または機関の掃気圧を検出する圧力検出器と、
前記可変ノズル用レバ、−の変位を検出する位置検出器
とによる各検出結果に従って制御するようにしたもので
ある。According to the present invention, a lever for a variable nozzle of a radial turbine of an exhaust gas turbine supercharger is moved and driven by a moving screw member that is driven in forward and reverse rotation by an actuator such as a motor, and the moving screw member is moved by the actuator. a pressure detector that detects the discharge pressure of the exhaust gas turbine supercharger compressor or the scavenging pressure of the engine;
The variable nozzle lever is controlled according to each detection result by a position detector that detects the negative displacement.
本発明によれば、排気ガスタービン過給機コンプレッサ
の吐出圧力または機関の掃気圧に従ってアクチュエータ
を駆動して移動用螺子部材を＋７１転・逆転させ、ｉｊ
Ｊ変ノズル用レバーを位置検出器によって検出される所
定の制御位置に移動させるので、上記可変ノズル用レバ
ーを所要とする制御位置に精度良く移動させることがで
きる。According to the present invention, the actuator is driven in accordance with the discharge pressure of the exhaust gas turbine supercharger compressor or the scavenging pressure of the engine to rotate and reverse the moving screw member +71 times,
Since the J-variable nozzle lever is moved to a predetermined control position detected by the position detector, the variable nozzle lever can be moved to a desired control position with high precision.
また移動用螺子部材によって可変ノズル用レバーの位置
が規定されるので、外力による１ツバ−の動きを効果的
に防止できる。Furthermore, since the position of the variable nozzle lever is determined by the moving screw member, movement of one flange due to external force can be effectively prevented.
以下、図面を参照して本発明の一実施例につき説明する
。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は実施例装置の概略構成図であり、１１はエンジ
ン、１２は排気ガスタービン過給機である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment apparatus, in which 11 is an engine and 12 is an exhaust gas turbine supercharger.
この排気ガスタービン過給機１２は、コンプレッサと排
気ガスタービンとからなり、該コンプレッサで圧縮され
た空気は吐出空気ダクト１３、クーラ１４、掃気トラン
ク１５を経て前記エンジン１１のシリンダ内に供給され
る。This exhaust gas turbine supercharger 12 consists of a compressor and an exhaust gas turbine, and air compressed by the compressor is supplied into the cylinders of the engine 11 via a discharge air duct 13, a cooler 14, and a scavenging trunk 15. .
また前記排気ガスタービン過給機１２のタービン側は、
ラジアルタービンホイール１Ｂと、そこに設けられた複
数の可変ノズル１７とからなり、可変ノズル１７の傾き
角度θは、可変ノズル用レバー１８の動き、つまりその
変位量によって制御されるようになっている。Further, the turbine side of the exhaust gas turbine supercharger 12 is
It consists of a radial turbine wheel 1B and a plurality of variable nozzles 17 provided therein, and the inclination angle θ of the variable nozzles 17 is controlled by the movement of a variable nozzle lever 18, that is, the amount of displacement thereof. .
しかし２て可変ノズル用レバー１８は、モータ２０によ
って正転・逆転駆動される移動用螺子部材２１に螺合し
、その回転に応じて移動用螺子部Ｈ４’ ２１の軸−５
一
方向に進退移動されるようになっている。具体的には移
動用螺子部材２１の１回転によって、その螺子の１ピッ
チ分移動するものとなっている。However, the variable nozzle lever 18 is screwed into a moving screw member 21 which is driven in forward and reverse directions by the motor 20, and the axis-5 of the moving screw portion H4' 21 is rotated according to the rotation thereof.
It is designed to move forward and backward in one direction. Specifically, one rotation of the moving screw member 21 causes the screw to move by one pitch.
上記移動用螺子部１４２１の軸方向に沿って設けられた
複数のリミットスイッチ２２ａ、２２ｂ、〜２２ｎは、
該移動用螺子部材２１の回転によって移動される前記ｉ
Ｊ変ノズル用レバー１８の変位位置を検出するものであ
る。これらのリミットスイッチ２２ａ、、２２ｂ、〜２
２ｎによに検出された可変ノズル用レバー１８の変位位
置情報は、リレー盤２３にＬｊえられて前記モータ２０
の駆動制御に供せられる。A plurality of limit switches 22a, 22b, ~22n provided along the axial direction of the moving screw portion 1421 are as follows:
The i that is moved by the rotation of the moving screw member 21
This is to detect the displacement position of the J-variable nozzle lever 18. These limit switches 22a, 22b, ~2
The displacement position information of the variable nozzle lever 18 detected by 2n is inputted to the relay board 23 and transmitted to the motor 20.
It is used for drive control.
一方、前記吐出空気ダクト１３には、排気ガスタービン
過給機１２からの吐出空気圧力を検出する複数の圧力ス
イッチ２４ａ、２４ｂ、〜２４ｎが設けられている。こ
れらの圧力スイッチ２４ａ、２４ｂ、〜２４ｎは、それ
ぞれ５閣なる吐出空気圧力に反応するもので、圧カセン
ザとして機能する。これらの圧力スイッチ２４ａ、２４
ｂ、〜２４ｎによる吐出空気圧力の情報が前記リレー盤
２３に与えられて前記モータ２ｏの駆動制御に利用され
る。On the other hand, the discharge air duct 13 is provided with a plurality of pressure switches 24a, 24b, to 24n that detect the pressure of the discharge air from the exhaust gas turbine supercharger 12. These pressure switches 24a, 24b, to 24n each respond to five different discharge air pressures, and function as pressure sensors. These pressure switches 24a, 24
Information on the discharge air pressure from b, to 24n is given to the relay board 23 and used for drive control of the motor 2o.
尚、前記掃気トランク１５に複数の圧力スイッチ２５ａ
、２５ｂ、〜２５ｎを設け、エンジンｉｉに対する掃気
圧力を検出して前記リレー盤２３によるモータ２０の制
御に用いるようにしても良い。Incidentally, a plurality of pressure switches 25a are installed in the scavenging trunk 15.
, 25b, to 25n may be provided to detect the scavenging pressure to the engine ii and use it for controlling the motor 20 by the relay board 23.
このように構成された装置は次のように作用する。The device configured in this manner operates as follows.
今、排気ガスタービン過給機１２が駆動され、そのコン
プレッサの吐出空気圧力が一１＝ 昇、 ｉ、て所定の
圧力Ｐ１になると、例えば圧力スイッチ２４ａが作動す
る。この結果リレー盤２３が作動してモータ２０が駆動
され、移動用螺子部材２１が回転される。この移動用螺
子部材２１の回転によって可変ノズル用レバー１８が変
位し、リミットスイッチ２２ａの位置に達すると、リミ
ットスイッチ２２ａの位置検出情報が前記リレー盤２３
に与えられてモータ２０の駆動が停止される。Now, when the exhaust gas turbine supercharger 12 is driven and the discharge air pressure of its compressor increases by 11=i, and reaches a predetermined pressure P1, for example, the pressure switch 24a is activated. As a result, the relay board 23 is activated, the motor 20 is driven, and the moving screw member 21 is rotated. When the variable nozzle lever 18 is displaced by the rotation of the moving screw member 21 and reaches the position of the limit switch 22a, the position detection information of the limit switch 22a is transferred to the relay board 23.
is applied, and the driving of the motor 20 is stopped.
この結果、可変ノズル用レバー１８は、リミットスイッ
チ２２ａの設置位置に移動変位されて位置決めされる。As a result, the variable nozzle lever 18 is moved and positioned to the installation position of the limit switch 22a.
その後、前記コンプレッサからの吐出空気の圧力がＰｌ
に変化し、圧力スイッチ２４１か作動すると、これによ
ってモータ２０が駆動されて、移動用螺子部材２１の回
転によって可変ノズル用レバー１８が移動される。そし
て可変ノズル用レバー１８がリミットスイッチ２２１に
位置に変位され、リミットスイッチ２２＋が作動した時
点で前記モータ２ｏの駆動が停止される。Thereafter, the pressure of the discharge air from the compressor is reduced to Pl
When the pressure switch 241 is activated, the motor 20 is driven, and the variable nozzle lever 18 is moved by the rotation of the moving screw member 21. Then, the variable nozzle lever 18 is moved to the limit switch 221 position, and when the limit switch 22+ is activated, the driving of the motor 2o is stopped.
このようにして吐出空気の圧力変化に応じてモータ２０
が駆動され、これによって可変ノズル用レバー１８が所
定のリミットスイッチ位置に達した時点で上記モータ２
０の駆動が停止されて該可変ノズル用レバー１８は、そ
のリミットスイッチの設定位置に位置決めされることに
なる。In this way, the motor 20
is driven, and when the variable nozzle lever 18 reaches a predetermined limit switch position, the motor 2
0 is stopped, and the variable nozzle lever 18 is positioned at the set position of the limit switch.
尚、圧力スイッチ２４ａ、２４ｂ、〜２４ｎの設定圧力
と、リミットスイッチ２２ａ、 ２２ｂ、〜２２ｎの設
置位置とは、過給機の仕様に応じて設定されることは云
・）までもない。It goes without saying that the set pressures of the pressure switches 24a, 24b, .about.24n and the installation positions of the limit switches 22a, 22b, .about.22n are set according to the specifications of the supercharger.
またこのような移動用螺子部材２１の回転よる可変ノズ
ル用レバー１８の移動機構によれば、その力の伝達の向
きが一方向なので、例えば前記ｉｉＪ変、ノズル１７に
大きな外力が作用しても、これに伴う可変ノズル用１ツ
バ−１８の動きが移動用螺子部材２１によって効果的に
阻止される。この結果、ｒ−＋Ｊ変ノズル用レバー１８
の制御設定位置のずれを招来することがない。Furthermore, according to the mechanism for moving the variable nozzle lever 18 by rotating the moving screw member 21, the force is transmitted in one direction, so that even if a large external force acts on the nozzle 17, The accompanying movement of the first variable nozzle collar 18 is effectively prevented by the moving screw member 21. As a result, the r-+J variable nozzle lever 18
This prevents the control setting position from shifting.
以」二説明１．たように本発明によれば、移動用螺子部
材２１の回転によって可変ノズル用レバー１８を動かす
ので、該可変ノズル用レバー１８を精度良く移動される
ことができる。また移動用螺子部材）Ｉ２１と可変ノズ
ル用レバー１８との螺合によって、その力の伝達の向き
が一定方向に規制されているので、可変ノズル１７に外
力が作用しても、１ｊＩ変ノズル用レバー１８および可
変ノズル１７の変位を招来することがない。2. Explanation 1. As described above, according to the present invention, since the variable nozzle lever 18 is moved by the rotation of the moving screw member 21, the variable nozzle lever 18 can be moved with high precision. In addition, the direction of force transmission is restricted to a certain direction by the threaded connection between the moving screw member I21 and the variable nozzle lever 18, so even if an external force acts on the variable nozzle 17, the 1jI variable nozzle lever 18 This does not cause displacement of the lever 18 and variable nozzle 17.
またリミットスイッチと圧力スイッチとの組合せによっ
てモー−夕を簡易に、１１つ粘度良く駆動制御すること
かできるので、その動作信頼性を十分高くすることがで
きる。また構造が簡単なので、装置のコンパクト化を図
り、安価に実現することができる等の効果も奏せられる
。Further, by combining the limit switch and the pressure switch, the motors can be easily controlled with good viscosity, so that the operational reliability can be made sufficiently high. Moreover, since the structure is simple, the device can be made compact and can be realized at low cost.
さらには、高圧空気や油圧を用いないので従来装置ｉ′
１′のような不具合を招来することがない等の利点があ
り、大型機関用のＶ］気ガスクービン過給機に適用する
に好適である。Furthermore, since high-pressure air and hydraulic pressure are not used, the conventional device i'
This method has advantages such as not causing the problems described in item 1', and is suitable for application to a V] gas cube supercharger for large engines.
第１図は本発明の一実施例装置の概略構成図、第２図は
従来装置の構成を示す図である。
１１・・エンジン、１２・・・排気ガスター−ビン過給
機、１６・・・ラジアルタービンホイル、１７・・・可
変ノズル、１８・・・可変ノズル用レバー、２０・・・
モータ、２１・・・移動用螺子部材、２２ａ、２２ｂ、
〜’２２＋ｉ−・・リミットスイッチ、２３−・・リ
レー盤、２４ａ、２４ｂ、〜２４ｎ、２５ａ、２５ｂ、
〜２５ｎ ＋＋＋圧力スイッチ。FIG. 1 is a schematic diagram of a device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a conventional device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Engine, 12... Exhaust gas turbine-bin supercharger, 16... Radial turbine wheel, 17... Variable nozzle, 18... Lever for variable nozzle, 20...
Motor, 21...Moving screw member, 22a, 22b,
~'22+i-...Limit switch, 23-...Relay board, 24a, 24b, ~24n, 25a, 25b,
~25n +++ pressure switch.
Claims (1)
用レバーを移動させる移動用螺子部材と、この移動用螺
子部材を回転駆動するアクチュエータと、排気ガスター
ビン過給機コンプレッサの吐出圧力または機関の掃気圧
を検出する圧力検出器と、前記可変ノズル用レバーの変
位を検出する位置検出器と、この位置検出器の出力と前
記圧力検出器の出力に応じて前記アクチュエータによる
前記移動用螺子部材の回転駆動を制御する制御装置とを
具備したことを特徴とする可変ノズル駆動装置。A moving screw member that moves the variable nozzle lever of the exhaust gas turbine supercharger radial turbine, an actuator that rotationally drives this moving screw member, and an exhaust gas turbine supercharger compressor discharge pressure or engine scavenging pressure. a pressure detector for detecting the displacement of the variable nozzle lever; a position detector for detecting the displacement of the variable nozzle lever; and a rotational drive of the moving screw member by the actuator in accordance with the output of the position detector and the output of the pressure detector. A variable nozzle drive device characterized by comprising a control device for controlling the nozzle.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60234760A JPS6293428A (en) | 1985-10-21 | 1985-10-21 | Variable nozzle driving apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60234760A JPS6293428A (en) | 1985-10-21 | 1985-10-21 | Variable nozzle driving apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6293428A true JPS6293428A (en) | 1987-04-28 |
Family
ID=16975922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60234760A Pending JPS6293428A (en) | 1985-10-21 | 1985-10-21 | Variable nozzle driving apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6293428A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5701741A (en) * | 1993-11-11 | 1997-12-30 | Alliedsignal, Inc. | Turbochargers for internal combustion engines |
| JP2002276848A (en) * | 2001-03-16 | 2002-09-25 | Maezawa Ind Inc | Cap for opening and closing valve |
| US7247004B2 (en) | 2002-03-27 | 2007-07-24 | Hitachi, Ltd. | Electronically controlled actuator |
| WO2009090128A1 (en) * | 2008-01-16 | 2009-07-23 | Continental Automotive Gmbh | Electronic actuator for actuating a valve in a turbo charger of a motor vehicle |
| US8353498B2 (en) | 2006-10-03 | 2013-01-15 | Smc Kabushiki Kaisha | Manual switching valve |
-
1985
- 1985-10-21 JP JP60234760A patent/JPS6293428A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5701741A (en) * | 1993-11-11 | 1997-12-30 | Alliedsignal, Inc. | Turbochargers for internal combustion engines |
| JP2002276848A (en) * | 2001-03-16 | 2002-09-25 | Maezawa Ind Inc | Cap for opening and closing valve |
| US7247004B2 (en) | 2002-03-27 | 2007-07-24 | Hitachi, Ltd. | Electronically controlled actuator |
| US8353498B2 (en) | 2006-10-03 | 2013-01-15 | Smc Kabushiki Kaisha | Manual switching valve |
| WO2009090128A1 (en) * | 2008-01-16 | 2009-07-23 | Continental Automotive Gmbh | Electronic actuator for actuating a valve in a turbo charger of a motor vehicle |
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