專(zhuān)利名稱(chēng)：變功率渦輪的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及其裝配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于變功率渦輪以控制排氣量的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。該葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)相比部件更少、結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，且該葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)能穩(wěn)定工作和壽命較長(zhǎng)。本發(fā)明還涉及該葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的裝配方法。
如何使排氣更清潔，即如何減少排氣中的有害氮氧化物(Nox)和微粒的含量是一個(gè)環(huán)境問(wèn)題，尤其對(duì)于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。柴油機(jī)的動(dòng)力功率，即它的扭矩和輸出能夠通過(guò)安裝渦輪增壓器而提高。在渦輪增壓器中，排氣產(chǎn)生的渦輪功率用于驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)，而該壓氣機(jī)能向發(fā)動(dòng)機(jī)供給大量的進(jìn)氣。將更多的空氣壓入發(fā)動(dòng)機(jī)能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒速度增大，從而增加其輸出。
因?yàn)闇u輪增壓器的具體情況是公知的，這里就不再進(jìn)行介紹；不過(guò)，一種能滿(mǎn)足柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的要求并能增加其動(dòng)力功率的裝置是有葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的渦輪增壓器，該渦輪增壓器裝有變?nèi)萘咳~片，以便控制發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣量。
如圖7所示，控制排氣量的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)51位于渦輪增壓器60的渦輪殼體61中，該渦輪增壓器60裝在伸入發(fā)動(dòng)機(jī)E的進(jìn)氣管E1和排氣管E2上。該葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)51裝在軸62一端的渦輪葉片63的外部。在圖7中，64是在渦輪軸62的另一端的壓氣機(jī)葉輪。
現(xiàn)有技術(shù)中控制排氣量的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)如圖8和9所示。52是由短管件形成的基座元件，該短管件的一端是基座凸緣52a。渦輪葉片63裝在基座元件52的內(nèi)部并與該基座元件同軸。
第二凸緣52b形成于基座元件52的、與形成有凸緣52a的一端相對(duì)的另一端上。葉片軸孔52c的數(shù)量等于渦輪導(dǎo)向器葉片元件53的數(shù)量，該渦輪導(dǎo)向器葉片元件53從凸緣52a延伸到凸緣52b。凸緣52a上的蓋體52d保護(hù)渦輪導(dǎo)向器葉片元件53，下面將簡(jiǎn)要介紹該渦輪導(dǎo)向器葉片元件53。
該渦輪導(dǎo)向器葉片元件53是變?nèi)萘咳~片，它的葉片軸53a可以滑入與葉片軸53a配合的葉片軸孔52c內(nèi)。渦輪導(dǎo)向器葉片元件53相對(duì)于凸緣52a的表面成直角從該凸緣伸出。渦輪導(dǎo)向器葉片元件53的表面的傾斜角可以在相對(duì)于基座元件53的中心線(xiàn)成直角和成圓弧角(arc angle)之間調(diào)節(jié)。葉片軸53a的一端有渦輪導(dǎo)向器葉片元件53，葉片軸53a的另一端通過(guò)鉚接安裝在控制桿54的鉆孔54a中，該控制桿54將在下面簡(jiǎn)要介紹。
54是在凸緣52b頂部的控制桿?？刂茥U54的數(shù)量等于渦輪導(dǎo)向器葉片元件53的數(shù)量。在控制桿54的一端有通孔54a，渦輪導(dǎo)向器葉片元件53的葉片軸53a通過(guò)該通孔54a穿過(guò)基座元件52。在控制桿54另一端的、與渦輪導(dǎo)向器葉片元件53所處表面相對(duì)的另一表面上有凸起54b，該凸起54b與連接盤(pán)55的一個(gè)孔55a配合，該連接盤(pán)55將在下面簡(jiǎn)要介紹。
渦輪導(dǎo)向器葉片元件53的葉片軸53a的末端鉚接，即插入控制桿54的孔54a中的軸的末端鉚接，因此，該渦輪導(dǎo)向器葉片元件53和控制桿54形成一個(gè)部件。這樣，渦輪導(dǎo)向器葉片元件53和控制桿54通過(guò)基座元件52連接。因?yàn)槿~片軸53a的末端鉚接，控制桿54的運(yùn)動(dòng)將改變渦輪導(dǎo)向器葉片元件53表面的角度方向。
55是連接盤(pán)。連接盤(pán)55的圓形中心部分與基座元件52的外表面配合。在該圓形部分的圓弧上有偏心孔55a，控制桿54的凸起54b與該偏心孔55a配合。該連接盤(pán)在其外周部分還有連接部分55b，該連接部分55b與傳動(dòng)器元件配合。
前述結(jié)構(gòu)的控制排氣量的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)51由與連接盤(pán)55的連接部分55b連接的傳動(dòng)器(未示出)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)連接盤(pán)55轉(zhuǎn)過(guò)給定的旋轉(zhuǎn)角時(shí)，控制桿54的凸起54b旋轉(zhuǎn)，固定葉片軸53a的控制桿54的另一端也旋轉(zhuǎn)。這樣，葉片軸53a作為軸旋轉(zhuǎn)，并使渦輪導(dǎo)向器葉片元件53的角度改變。以這種方式驅(qū)動(dòng)的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)51可以調(diào)節(jié)渦輪增壓器60的排氣量，從而能最優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。
如圖8和9所示，現(xiàn)有技術(shù)中控制排氣量的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)51需要以精確尺寸鉆制在基座元件52中的葉片軸孔52c，該葉片軸孔52c用于安裝渦輪導(dǎo)向器葉片元件53的葉片軸53a。在葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)51的制造過(guò)程中，必須很仔細(xì)地形成該孔52c。還有，因?yàn)槿~片軸53a必須與葉片軸孔52c緊密配合，因此，粘在其表面上的排氣中的微粒將使插入軸和葉片軸孔52c表面熔合起來(lái)，從而對(duì)使用壽命有不利影響。
現(xiàn)有技術(shù)的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)51中有控制桿54和與該控制桿54鉚接在一起的葉片軸53a。這需要多個(gè)部件，例如葉片軸53a(渦輪導(dǎo)向器葉片元件53)和控制桿54，這既增加了零件數(shù)量，也增加了裝配步驟。正如前面所述，這些部件還必須進(jìn)行高精度的機(jī)械加工。保證以正確位置(即正確的角度)將渦輪導(dǎo)向器葉片元件53裝在控制桿54上也需要很高的精度。
在現(xiàn)有技術(shù)的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)51中，連接盤(pán)55的孔55a和控制桿54的凸起54b之間也有同樣的問(wèn)題。
現(xiàn)有技術(shù)中，控制排氣量以便能在渦輪增壓器中多種狀態(tài)下使用的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)需要進(jìn)行高精度的機(jī)械加工，這增加了它在制造時(shí)所需的工時(shí)和成本。此外，它有很多的部件，這使它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加了制造時(shí)間，降低了生產(chǎn)效率和增加了成本。
本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題。本發(fā)明的目的是提供一種控制排氣量的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，該葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的部件數(shù)量更少、設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單，且它能穩(wěn)定工作并有很好的耐用性。
為了實(shí)現(xiàn)這些目的，本發(fā)明的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)有以下主要特征。在現(xiàn)有技術(shù)的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中，基座元件和連接盤(pán)的孔都是鉆孔形成，而本發(fā)明采用U形凹口，從而省略形成通孔的鉆孔步驟。在現(xiàn)有技術(shù)的控制排氣量的機(jī)構(gòu)中，調(diào)節(jié)葉片的部件和控制桿包含多個(gè)零件，而本發(fā)明采用單個(gè)部件，以便減少零件的數(shù)目。在現(xiàn)有技術(shù)的控制排氣量的機(jī)構(gòu)中，插入葉片控制桿元件中的插入軸是線(xiàn)性的，而本發(fā)明的插入通道的直徑沿其長(zhǎng)度方向變小，以便減小制造軸所需的加工精度。通過(guò)選用這些改進(jìn)方式的一部分或全部，制造商能夠減少所需的零件數(shù)量，簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)，提高其工作穩(wěn)定性和使用壽命，并能改進(jìn)該葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的裝配方法。
本申請(qǐng)所公開(kāi)的用于控制排氣量的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括一具有短管形狀的基座元件，該基座元件在排氣方向的外表面上有第一凸緣，在排氣方向的內(nèi)側(cè)有第二凸緣；位于基座元件的周?chē)亩鄠€(gè)葉片，這些葉片調(diào)節(jié)排氣量；在基座元件的第二凸緣上的連接盤(pán)，該連接盤(pán)的內(nèi)圓周邊與基座元件的外周邊以這樣的方式配合，即該連接盤(pán)能自由旋轉(zhuǎn)；以及與多個(gè)葉片和連接盤(pán)相連的多個(gè)葉片控制桿元件，這些葉片控制桿元件穿過(guò)基座元件中的葉片軸孔。
該機(jī)構(gòu)有以下區(qū)別結(jié)構(gòu)特征?；▋?nèi)基座元件和外基座元件，該內(nèi)基座元件有第一和第二凸緣，該內(nèi)基座元件壓入該外基座元件中，且在內(nèi)基座元件或外基座元件的內(nèi)表面上有多個(gè)從第一凸緣到第二凸緣的、等角度間隔的U形凹口，這樣，當(dāng)內(nèi)基座元件壓入外基座元件以便以葉片控制桿元件能自由旋轉(zhuǎn)的方式堵塞U形凹口時(shí)，該U形凹口形成安裝葉片控制桿元件的葉片軸孔。在本發(fā)明的裝配方法中，與現(xiàn)有技術(shù)區(qū)別的特征也與上述特征相同。
當(dāng)內(nèi)基座這樣壓入外基座中時(shí)，各凹口的一部分被堵塞，因此，該凹口起到葉片軸孔的作用。換句話(huà)說(shuō)，當(dāng)外基座元件的內(nèi)側(cè)或內(nèi)基座元件的外側(cè)有凹口時(shí)，不需要穿孔步驟。而且，需要用擴(kuò)孔鉆頭精加工的區(qū)域更少，因此，制造該機(jī)構(gòu)的工作更簡(jiǎn)單。
葉片和葉片控制桿元件形成一整體件。實(shí)際結(jié)構(gòu)中，它包括位于第一凸緣頂部的葉片元件，每個(gè)葉片元件包括其表面垂直于第一凸緣表面的葉片；以及控制桿，各控制桿包括葉片軸，該葉片軸從葉片元件向第二凸緣延伸，并接合一個(gè)凹口中；與該葉片軸相連的連接器，該連接器平行于第二凸緣的表面；以及凸起，該凸起與該連接器相連并垂直于第二凸緣的表面延伸。該葉片和控制桿形成一整體件。
通過(guò)使葉片元件和控制桿形成一單個(gè)部件，我們能減少零件數(shù)量，同時(shí)減少了裝配步驟的數(shù)量。此外，我們還不需要確定控制桿和葉片元件的表面之間的正確角度，這減少了所需的工時(shí)。
連接盤(pán)在其整個(gè)周邊有U形切口或凹口，葉片控制桿元件的凸起接合該切口或凹口。與在連接盤(pán)上形成孔的方法相比，本發(fā)明有很好的熱變形強(qiáng)度，并易于制造。
葉片控制桿元件的葉片軸的中間部分有一狹小部分，該狹小部分的直徑小于葉片軸端部的直徑，這樣能減小葉片軸與U形凹口接觸的表面積，防止該葉片軸卡在U形凹口中。使葉片軸的中間部分變小不會(huì)使葉片軸與凹口表面的接觸更少，這將不需要進(jìn)行精加工，由此縮短制造時(shí)間。這還能防止零件被卡住。


圖1是本發(fā)明的變功率渦輪增壓器的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的示意圖；圖1A是從連接盤(pán)看的視圖，圖1B是葉片控制桿的放大圖；圖2是本發(fā)明的變功率渦輪增壓器的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的沿圖1中線(xiàn)B-B的剖面圖；圖3所示為本發(fā)明的調(diào)節(jié)排氣量的機(jī)構(gòu)的基座元件。圖3A是從第二凸緣看的視圖，圖3B是沿線(xiàn)C-C的剖面圖，表示將內(nèi)基座元件插入外基座元件中；
圖4所示為本發(fā)明的調(diào)節(jié)葉片角度的機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)器葉片連接元件；圖4A是從凸起看的視圖，圖4B是從圖4A的側(cè)面看的視圖；圖5所示為本發(fā)明的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的連接盤(pán)。圖5A是從頂部看的視圖，圖5B是沿線(xiàn)D-D的剖面圖；圖6所示為本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的連接盤(pán)；圖6A是從頂部看的視圖，圖6B是沿線(xiàn)E-E的剖面圖；圖7表示在現(xiàn)有技術(shù)中，葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)在裝有變功率渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)中的位置；圖8是現(xiàn)有技術(shù)的變功率渦輪增壓器的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的示意圖；圖8A是從連接盤(pán)看的視圖，圖8B是沿8A中的線(xiàn)A-A的剖面圖；圖9是現(xiàn)有技術(shù)的變功率渦輪增壓器的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的示意圖；圖9A是表示可變?nèi)~片和控制桿的放大圖，圖9B是從葉片側(cè)面看的葉片防護(hù)蓋。
在這些附圖中，1是葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，2是基座元件，2A是內(nèi)基座元件，2B是外基座元件，2a是第一凸緣，2b是第二凸緣，2c是凹口，3是葉片控制桿元件，3A是葉片，3B是控制桿，3a是葉片軸，3b是連接器，3c是凸起，3d是縮小的部分，4是連接盤(pán)，4a是U形切口或凹口，4b是傳動(dòng)部分。
在這一部分，我們將參考附圖介紹本發(fā)明的幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。在這些實(shí)施例中所介紹的部件的形狀、相對(duì)位置和其它方面都不是對(duì)本發(fā)明的明確限定，本發(fā)明的范圍并不限定于圖示部件，圖示部件僅僅是為了清楚說(shuō)明。
下面將參考圖1至6介紹本發(fā)明的控制排氣量的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。
圖1和2所示為本發(fā)明的控制變功率渦輪增壓器排氣量的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3所示為本發(fā)明的控制排氣量的機(jī)構(gòu)的基座元件。圖4所示為本發(fā)明的控制排氣量的機(jī)構(gòu)中的、用于調(diào)節(jié)葉片角度的葉片控制桿元件。圖5和6所示為本發(fā)明的控制排氣量的機(jī)構(gòu)中的連接盤(pán)。
圖1至圖6中，1是本發(fā)明的控制排氣量的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，它有控制排氣量的葉片，該排氣使渦輪葉片旋轉(zhuǎn)。該機(jī)構(gòu)裝于未示出的渦輪增壓器內(nèi)，其結(jié)構(gòu)將在下面介紹。
2是基座元件，其形狀為短管形。如圖2所示，該基座元件2包括內(nèi)基座元件2A和外基座元件2B，該內(nèi)基座元件2A形成基座元件的內(nèi)側(cè)部分，內(nèi)基座元件2A壓入該外基座元件2B內(nèi)。
外基座元件2B在其一側(cè)表面上有凸緣2a，在相對(duì)側(cè)表面上有第二凸緣2b。在本實(shí)施例中，外基座元件2B在其內(nèi)表面上有等角度間隔的U形凹口2c，該凹口2c從凸緣2a一直到凸緣2b。在外基座元件2B中，凸緣2a、凸緣2b和凹口2c都由一單件材料制成。
如圖3所示，當(dāng)內(nèi)基座元件2A壓入外基座元件2B時(shí)，外基座元件2B上的凹口2c的開(kāi)口端被內(nèi)基座元件2A的外表面覆蓋。因此，當(dāng)內(nèi)基座元件2A和外基座元件2B裝配好后，凹口2c形成葉片軸孔。這樣的機(jī)械結(jié)構(gòu)不需要進(jìn)行鉆孔工序。
如圖4所示，3是葉片控制桿元件。在它的一端是葉片3A，另一端是改變?nèi)~片3A表面的角度的控制桿3B。這兩端形成作為一單個(gè)部件。在葉片控制桿元件3中，形成葉片控制桿元件的一端部的葉片3A置于凸緣2a的頂部，這樣，葉片表面垂直于該凸緣。葉片表面的角度通過(guò)控制桿3B而旋轉(zhuǎn)變化。
在葉片控制桿元件3中，在該元件的一端的控制桿3B包括葉片軸3a，該葉片軸3a裝入凹口2c中并從凸緣2a延伸到凸緣2b；連接器3b，該連接器3b從葉片軸3a的端部平行于凸緣2b延伸；以及凸起3c，該凸起3c從連接器3b的端部垂直于凸緣2b延伸。
在葉片軸3a的中部是縮小的部分3d，該部分3d的直徑小于軸端部的直徑?？s小的部分3d減少了軸與凹口2c相接觸的接觸面積，并能防止該軸被卡在凹口中。該可變?nèi)~片控制桿3形成有葉片3A和控制桿3B中的葉片軸3a、連接器3b及凸起3c，它們都形成作為一單件元件。
4是連接盤(pán)，其內(nèi)圓周邊與內(nèi)基座元件2A的外邊緣以該連接盤(pán)能自由旋轉(zhuǎn)的方式配合。例如，該連接盤(pán)4如圖5所示，在其整個(gè)外周邊有從一側(cè)延伸到另一側(cè)的U形切口4a，凸起3c插入該U形切口4a中。
對(duì)于另一優(yōu)選實(shí)施例，在圖6所示的連接盤(pán)4中，插入凸起3c的U形凹口4a，通過(guò)在該盤(pán)的背面施加壓力而沖孔制成。連接盤(pán)4的外周邊有傳動(dòng)部分4b，該傳動(dòng)部分4b與傳動(dòng)器(未示出)配合，以便使連接盤(pán)4旋轉(zhuǎn)。
在圖5所示連接盤(pán)4中，在形成傳動(dòng)部分4b的部分上有孔，而不是切口4a。不過(guò)，當(dāng)傳動(dòng)部分4b被置于沒(méi)有切口4a的盤(pán)的部分上時(shí)，在連接盤(pán)4的整個(gè)外周邊可以有切口。
5是葉片3A的防護(hù)蓋。(見(jiàn)圖2)防護(hù)蓋5成角度形狀。通過(guò)連接硬件5a裝在凸緣2a上，且在防護(hù)蓋和凸緣之間有間距，該間距稍微大于葉片3a的寬度。
當(dāng)控制渦輪增壓器排氣量的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如上所述時(shí)，由于其裝配方法，因此它的工作過(guò)程如下。當(dāng)傳動(dòng)部分4b由傳動(dòng)器(未示出)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)一定角度時(shí)，連接盤(pán)4將旋轉(zhuǎn)同樣角度。
當(dāng)連接盤(pán)4旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片控制桿元件3的控制桿3B上的凸起3c插入連接盤(pán)4的凹口4a中，因此也旋轉(zhuǎn)。連接器3b也將旋轉(zhuǎn)，使得葉片軸3a繞其軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)葉片軸3a繞其軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，將改變?nèi)~片控制桿元件3中的葉片3A表面的角度。這將調(diào)節(jié)流入內(nèi)基座元件2A中的排氣量。
下面，我們將根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的控制排氣量的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1，與如圖8和9所示的現(xiàn)有技術(shù)機(jī)構(gòu)51的區(qū)別來(lái)介紹本發(fā)明的效果。
(1)在現(xiàn)有技術(shù)的控制排氣量的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)51中，葉片軸孔52c是采用直徑稍微小于渦輪導(dǎo)向器葉片元件53的葉片軸53a的直徑的鉆頭而在基座元件52上形成。這樣，現(xiàn)有技術(shù)的控制排氣量的機(jī)構(gòu)51需要鉆的葉片軸孔52c的數(shù)量與渦輪導(dǎo)向器葉片元件53的數(shù)量相等，這需要相當(dāng)多的工時(shí)。因?yàn)榕c孔52c配合的葉片軸53a的表面需要高精度加工，這甚至需要更多的工時(shí)。
相反，本發(fā)明的控制排氣量的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1，在基座元件2的外基座元件2B上有從凸緣2a延伸到凸緣2b的凹口2c。當(dāng)內(nèi)基座元件2A壓入外基座元件2B時(shí)，凹口2c的開(kāi)口端由內(nèi)基座元件2A的外表面堵塞。因此，該凹口能起到葉片軸孔的作用，其在三點(diǎn)支承葉片控制桿元件3的葉片軸3a。
因此，在本發(fā)明的控制排氣量的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1中，凹口2c可以通過(guò)對(duì)坯件拉孔或冷鍛而制成。如前所述，當(dāng)內(nèi)基座元件2A壓入外基座元件2B時(shí)，凹口2c能起到葉片軸孔的作用，其在三點(diǎn)支承葉片軸。這減少了加工的工時(shí)，并且使得葉片軸3a卡在由內(nèi)基座元件2A和凹口2c構(gòu)成的葉片軸孔內(nèi)的可能性減小。
(2)在現(xiàn)有技術(shù)的控制排氣量的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)51中，渦輪導(dǎo)向器葉片元件53的葉片軸53a是線(xiàn)性的，它們與控制桿54鉚接。這樣，在現(xiàn)有技術(shù)的控制排氣量的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)51中，(渦輪導(dǎo)向器葉片元件53的)葉片軸53a和控制桿需要多個(gè)零件。這既增加了零件數(shù)量，也增加了裝配步驟的數(shù)量。而且，正如上面所述，軸的加工需要很高精度，增加了制造的工時(shí)和成本。
相反，在制造本發(fā)明的控制排氣量的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1的葉片控制桿元件3時(shí)，在葉片3A和控制桿3B中的各葉片軸3a、連接器3b和凸起3c可以鍛造形成一單件。這樣，本發(fā)明的控制排氣量的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1所需的零件數(shù)量更少，從而減少了裝配步驟。而且，調(diào)節(jié)控制桿3B與葉片3A的安裝角度的工作也可以省略，這顯著減少了所需的工時(shí)。
(3)在現(xiàn)有技術(shù)的控制排氣量的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)51中，連接盤(pán)55的孔是真正的孔，控制桿54的凸起54b裝入該孔中。這樣，現(xiàn)有技術(shù)的控制排氣量的機(jī)構(gòu)51需要具有與渦輪導(dǎo)向器葉片元件53的相同數(shù)量的孔55a，這需要相當(dāng)多的加工工時(shí)。由于凸起54b和孔55a的表面彼此接觸，需要進(jìn)行高精度的精加工，因此，它們需要更多的工時(shí)進(jìn)行生產(chǎn)。
相反，本發(fā)明的控制排氣量的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1有環(huán)繞連接盤(pán)4的等間距凹口4a，葉片控制桿元件3的控制桿3B的凸起3c插入該凹口4a。因?yàn)楸景l(fā)明的控制排氣量的機(jī)構(gòu)1中的凸起3c裝配入連接盤(pán)4的凹口4a中，而不是裝入真正的鉆孔中，因此該部件更耐熱變形，同時(shí)更易于機(jī)加工。
因此，本發(fā)明的控制排氣量的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1與現(xiàn)有技術(shù)相比，需要的零件更少，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，且所需的精加工步驟更少。因此能以更少的時(shí)間、更高的生產(chǎn)率和更低的成本生產(chǎn)。
本發(fā)明并不局限于所述實(shí)施例，而是可以有各種變化形式。例如，在上述實(shí)施例中，凹口2c在外基座元件2B的內(nèi)周邊上，內(nèi)基座元件2A壓入安裝部分。不過(guò)，凹口2c也可以在內(nèi)基座元件2A的外周邊上，該內(nèi)基座元件2A壓入內(nèi)周邊沒(méi)有凹口2c的外基座元件2B中。這可以獲得與前述結(jié)構(gòu)相同的工作效果。
如前所述，本發(fā)明的控制排氣量的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)有沿安裝部分的內(nèi)周邊或內(nèi)基座元件的外周邊上等同距布置的U形凹口。當(dāng)內(nèi)基座元件壓入該安裝部分時(shí)，該凹口起到葉片軸孔的作用。這樣可以節(jié)省鉆孔所需的工時(shí)，且需要精加工的區(qū)域更小。因此，加工更容易完成，且控制桿插入凹口中的部分被卡住的可能性非常小。
在本發(fā)明的控制排氣量的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中，包括葉片部分、軸、連接器和凸起的葉片整個(gè)制成一單個(gè)部件，該葉片部分作為可變?nèi)~片，有與第一凸緣的表面垂直的表面。這樣就減少了零件數(shù)量和裝配步驟的數(shù)量。也節(jié)省了調(diào)節(jié)葉片與控制桿的相對(duì)角度所需的工時(shí)。
在本發(fā)明的控制排氣量的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中，連接盤(pán)的外周邊上有U形凹口，該U形凹口從連接盤(pán)的一側(cè)表面延伸到另一側(cè)表面，葉片控制桿元件中的控制桿的凸起接合該U形凹口中。這節(jié)省了在盤(pán)上鉆孔的工時(shí)，且生成的產(chǎn)品不容易出現(xiàn)熱變形，并易于加工。
在本發(fā)明的控制排氣量的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中，各葉片控制桿元件的葉片軸的中間部分穿過(guò)凹口，該中間部分是變小的。這減小了軸與凹口接觸的表面積，縮短了零件精加工所需的時(shí)間，并防止兩零件產(chǎn)生卡死現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.一種用于變功率渦輪中以控制排氣量的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，包括一具有短管形狀的基座元件，該基座元件在排氣方向的外側(cè)表面上有第一凸緣，在排氣方向的內(nèi)側(cè)有第二凸緣；位于所述基座元件的周?chē)亩鄠€(gè)葉片，這些葉片調(diào)節(jié)排氣量；在所述基座元件的所述第二凸緣上的連接盤(pán)，該連接盤(pán)的內(nèi)圓周邊與所述基座元件的外周邊，以該連接盤(pán)能自由旋轉(zhuǎn)的方式配合；與所述多個(gè)葉片和所述連接盤(pán)相連的多個(gè)葉片控制桿元件，這些葉片控制桿元件穿過(guò)所述基座元件中的葉片軸孔；其中，所述基座元件包括內(nèi)基座元件和外基座元件，該內(nèi)基座元件有所述第一和第二凸緣，所述內(nèi)基座元件2A壓入該外基座元件中；以及在所述內(nèi)基座元件或外基座元件的內(nèi)表面上，有多個(gè)從第一凸緣到第二凸緣的、等角度間隔的U形凹口，這樣，當(dāng)所述內(nèi)基座元件壓入所述外基座元件、以便以所述葉片控制桿元件能自由旋轉(zhuǎn)的方式堵塞所述U形凹口時(shí)，所述U形凹口形成安裝所述葉片控制桿元件的所述葉片軸孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其中所述內(nèi)基座元件的外圓周表面與所述連接盤(pán)的圓形中心部分，以所述連接盤(pán)能自由旋轉(zhuǎn)的方式配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其中所述葉片和所述葉片控制桿元件形成一整體件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其中所述連接盤(pán)在其整個(gè)外周邊上有U形切口或凹口，所述葉片控制桿元件的凸起接合入該切口或凹口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其中所述葉片控制桿元件的葉片軸的中間部分有一狹小部分，該狹小部分的直徑小于所述葉片軸端部的直徑，這樣能減小葉片軸與所述U形凹口接觸的表面積，防止所述葉片軸卡在所述U形凹口中。
6.一種用于變功率渦輪中以控制排氣量的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的裝配方法，所述葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括一具有短管形狀的基座元件，該基座元件在排氣方向的外側(cè)表面上有第一凸緣，在排氣方向的內(nèi)側(cè)有第二凸緣；位于所述基座元件的周?chē)亩鄠€(gè)葉片，這些葉片調(diào)節(jié)排氣量；在所述基座元件的所述第二凸緣上的連接盤(pán)，該連接盤(pán)的內(nèi)圓周邊與所述基座元件的外周邊，以該連接盤(pán)能自由旋轉(zhuǎn)的方式配合；與所述多個(gè)葉片和所述連接盤(pán)相連的多個(gè)葉片控制桿元件，這些葉片控制桿元件穿過(guò)所述基座元件中的葉片軸孔；所述裝配方法包括以下步驟提供所述基座元件，該基座元件包括內(nèi)基座元件和外基座元件，該內(nèi)基座元件有第一和第二凸緣，所述內(nèi)基座元件2A壓入該外基座元件中；在所述內(nèi)基座元件或外基座元件的內(nèi)表面上提供多個(gè)從第一凸緣到第二凸緣的、等角度間隔的U形凹口，這樣，所述U形凹口形成安裝所述葉片控制桿元件的所述葉片軸孔；以及將所述內(nèi)基座元件壓入所述外基座元件，以便以所述葉片控制桿元件能自由旋轉(zhuǎn)的方式堵塞所述U形凹口。
全文摘要
提供一種控制排氣量的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)的部件數(shù)量更少、設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單,且能穩(wěn)定工作并有很好的耐用性?；▋?nèi)基座元件和外基座元件,內(nèi)基座元件有第一和第二凸緣,并壓入外基座元件中。內(nèi)基座元件或外基座元件的內(nèi)表面上有多個(gè)從第一凸緣到第二凸緣的、等角度間隔的U形凹口,當(dāng)內(nèi)基座元件壓入外基座元件堵塞U形凹口時(shí),U形凹口形成安裝葉片控制桿元件的葉片軸孔。連接盤(pán)在其整個(gè)外周邊上有U形切口,葉片控制桿元件的凸起插入該切口。
文檔編號(hào)F01D5/30GK1372069SQ0111198
公開(kāi)日2002年10月2日 申請(qǐng)日期2001年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月27日
發(fā)明者吉村豹治, 石原義弘, 御子神隆 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社