專利名稱：廢氣渦輪增壓器的軸向進(jìn)氣渦輪機(jī)的導(dǎo)向器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1前序部分所述的一種特別是利用重油驅(qū)動的活塞式內(nèi)燃機(jī)的廢氣渦輪增壓器的軸向進(jìn)氣渦輪機(jī)的導(dǎo)向器。
背景技術(shù)：
渦輪增壓器中的廢氣渦輪機(jī)的導(dǎo)向葉片一般通過伺服馬達(dá)和調(diào)整機(jī)構(gòu)根據(jù)工作狀況調(diào)節(jié)?？烧{(diào)節(jié)的導(dǎo)向器裝有各自繞著擺動軸線可擺動的導(dǎo)向葉片的凸緣，該導(dǎo)向葉片圍繞旋子軸線對中心地布置并一般可以借助調(diào)整環(huán)調(diào)整。此類的調(diào)整環(huán)通過連接元件與伺服馬達(dá)連接，該伺服馬達(dá)可以對應(yīng)于發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài)可控地進(jìn)行調(diào)整。
例如DE 103 11 205 A1示出了一種利用重油驅(qū)動的活塞式內(nèi)燃機(jī)的廢氣渦輪增壓器的軸向進(jìn)氣徑向渦輪機(jī)的導(dǎo)向器，它帶有布置在殼體中的，可以利用調(diào)整裝置進(jìn)行流量調(diào)節(jié)的葉片。該渦輪增壓器因此具有可變的渦輪機(jī)尺寸，其中對于可擺動地布置在導(dǎo)向葉片外圈上的，分別配置了調(diào)整桿的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片，可以利用與調(diào)整桿共同作用的調(diào)整環(huán)，通過相對導(dǎo)向葉片外圈的轉(zhuǎn)動，對所有導(dǎo)向葉片共同調(diào)整導(dǎo)向葉片相對進(jìn)氣方向的角度位置。
渦輪和導(dǎo)向器的導(dǎo)向葉片外圈彼此同心地支承在渦輪增壓器的殼體中。在導(dǎo)向器的導(dǎo)向葉片外圈中可擺動地支承著圍著渦輪的導(dǎo)向葉片的軸。該軸裝有調(diào)整桿，該調(diào)整桿具有朝著徑向的嚙合輪廓。該嚙合輪廓可擺動地滑動嵌入調(diào)整環(huán)朝內(nèi)的導(dǎo)向槽中。調(diào)整環(huán)還相對導(dǎo)向葉片外圈同心地可擺動地支承在渦輪增壓器殼體中。調(diào)整環(huán)與調(diào)整裝置機(jī)械連接并例如借助于伺服馬達(dá)被調(diào)整裝置驅(qū)動。如果調(diào)整環(huán)相對導(dǎo)向葉片外圈運(yùn)動，則調(diào)整桿以及由此導(dǎo)向葉片也擺動。
由于調(diào)整裝置在調(diào)整環(huán)的圓周施加調(diào)整力，在調(diào)整環(huán)的圓周產(chǎn)生不對稱的力導(dǎo)入。因此調(diào)整環(huán)一般必須準(zhǔn)確地支承在導(dǎo)向器中或者說導(dǎo)向葉片外圈和渦輪機(jī)殼體之間，因?yàn)樗赡苡捎跓崃W(xué)的影響在這個(gè)位置或許被夾住。

發(fā)明內(nèi)容
由此本發(fā)明的任務(wù)在于，以這種方式構(gòu)造一種上述類型的導(dǎo)向器，即由于在調(diào)整環(huán)的圓周上對稱的力量導(dǎo)入可以放棄調(diào)整環(huán)的準(zhǔn)確定位。
根據(jù)本發(fā)明該任務(wù)由此解決，即作用在調(diào)整環(huán)上的調(diào)整裝置具有多個(gè)在調(diào)整環(huán)的圓周上對稱分布的鉸接連接元件，它們可以各自借助在調(diào)整環(huán)對面支承的伺服馬達(dá)運(yùn)動，其中伺服馬達(dá)是這樣互相同步的，即在激活狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)調(diào)整環(huán)在導(dǎo)向器上的自己對中心。
通過調(diào)整裝置的連接元件的鉸點(diǎn)的對稱分布，調(diào)整環(huán)在伺服馬達(dá)同步運(yùn)行時(shí)自己對中。由此可以放棄調(diào)整環(huán)的準(zhǔn)確定位，熱力學(xué)延伸不能導(dǎo)致夾住或滯后。也就是說，通過鉸點(diǎn)的對稱分布保證了調(diào)整環(huán)的旋轉(zhuǎn)中心關(guān)于導(dǎo)向器的軸總是對中的。


接下來借助

具體實(shí)施例方式圖1示出了一種根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)向器，其中調(diào)整裝置具有兩個(gè)在調(diào)整環(huán)的圓周上以180°的圓周角分開布置的連接元件用于對稱的力導(dǎo)入，并且，圖2示出了安裝在渦輪機(jī)殼體上的狀態(tài)下的一種按照圖1的根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)向器。
具體實(shí)施例方式
通常渦輪機(jī)具有繞著軸線可旋轉(zhuǎn)的帶有渦輪機(jī)葉輪及在其上固定的渦輪葉片的轉(zhuǎn)子，以及渦輪機(jī)殼體1和導(dǎo)向器，該導(dǎo)向器帶有導(dǎo)向葉片外圈3中的可調(diào)整的導(dǎo)向葉片2的關(guān)于轉(zhuǎn)子(渦輪機(jī)軸線A)軸對稱布置的凸緣。導(dǎo)向葉片2可以各自通過繞著徑向延伸的軸4擺動到在兩個(gè)終點(diǎn)位置之間的任意角度位置。
導(dǎo)向器以已知的方式在渦輪機(jī)的氣體進(jìn)口殼體和氣體出口殼體之間(圖2)固定在渦輪機(jī)殼體1上。
裝在每個(gè)導(dǎo)向葉片2上的調(diào)整桿5從氣體通道徑向向外延伸。調(diào)整桿5以其向外延伸的部分繞著擺動軸線可轉(zhuǎn)動地支承。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過布置在氣體通道外面的并且可以繞著渦輪機(jī)軸線A旋轉(zhuǎn)的調(diào)整環(huán)6以及通過將扭矩從調(diào)整環(huán)6傳遞到每個(gè)導(dǎo)向葉片2的調(diào)整桿5上的調(diào)整元件引入。
調(diào)整環(huán)6關(guān)于導(dǎo)向葉片外圈3可擺動地布置(浮動地支承)，其中調(diào)整環(huán)6關(guān)于導(dǎo)向葉片外圈3的擺動確定了調(diào)整桿5繞著相應(yīng)軸線的擺動。相應(yīng)的導(dǎo)向葉片2也通過調(diào)整桿5繞著該軸線擺動。按照導(dǎo)向葉片2在氣流方向中的位置可以調(diào)節(jié)壓力或者說壓縮機(jī)功率。由此借助調(diào)整環(huán)6的擺動對不同的內(nèi)燃機(jī)工作點(diǎn)在廢氣渦輪機(jī)增壓器的未示出的壓縮機(jī)一側(cè)實(shí)現(xiàn)空氣量和進(jìn)氣壓力的調(diào)節(jié)，其中通過導(dǎo)向葉片2調(diào)節(jié)渦輪機(jī)(功率輸出/轉(zhuǎn)速)并通過渦輪機(jī)(軸)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)。調(diào)整環(huán)6的擺動利用外部的，以連接元件7，8，9和伺服馬達(dá)10形式的調(diào)整裝置實(shí)現(xiàn)。
作用在調(diào)整環(huán)6上的調(diào)整裝置包括多個(gè)在調(diào)整環(huán)6的圓周上對稱分布并鉸接的連接元件7，8，9，它們可以各自借助在調(diào)整環(huán)6對面支承在渦輪機(jī)殼體1上的伺服馬達(dá)10驅(qū)動，其中伺服馬達(dá)互相同步，使在激活狀態(tài)下，也即在伺服馬達(dá)10的驅(qū)動狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)調(diào)整環(huán)6在導(dǎo)向器上的自對中，也就是說，作用在調(diào)整環(huán)6上的調(diào)整力均勻地分布在調(diào)整環(huán)6的圓周上，即總是保證調(diào)整環(huán)6的旋轉(zhuǎn)中心關(guān)于導(dǎo)向器的軸線是對中的。
在上述情況下調(diào)整裝置具有兩個(gè)在調(diào)整環(huán)6的圓周上以180°的圓周角互相分開鉸接的連接元件7，8，9，它們利用兩個(gè)互相對稱的伺服馬達(dá)10驅(qū)動。
這兩個(gè)伺服馬達(dá)10關(guān)于調(diào)整力和力線方向同步共同工作，即總是保證調(diào)整環(huán)6在導(dǎo)向葉片外圈3上足夠的浮動安置。
伺服馬達(dá)10可以設(shè)計(jì)成氣動和液壓驅(qū)動的伺服缸或者電動機(jī)。
當(dāng)然本發(fā)明主題的另外一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例也是可以想象的，其中調(diào)整裝置具有三個(gè)在調(diào)整環(huán)6的圓周上以120°的圓周角分開布置的連接元件7，8，9，它們同樣利用三個(gè)互相同步的伺服馬達(dá)10驅(qū)動。這里也應(yīng)保證調(diào)整環(huán)6的中心旋轉(zhuǎn)點(diǎn)以及其在導(dǎo)向葉片外圈3上的浮安置。
連接元件在這里是軸7的形式，它在支座8中伸向渦輪機(jī)殼體1上的調(diào)整環(huán)6，并與用于調(diào)整環(huán)6的絲杠驅(qū)動機(jī)構(gòu)9一起作用。
調(diào)整環(huán)6以優(yōu)選的方式在連接元件7，8，9的鉸點(diǎn)區(qū)域在軸7上延伸。為了這里可以獲得調(diào)整環(huán)6的運(yùn)動，它們優(yōu)選設(shè)計(jì)成彈性的。為此調(diào)整環(huán)6以優(yōu)選的方式在導(dǎo)向葉片2的調(diào)整桿5的鉸點(diǎn)之間具有收縮。
附圖標(biāo)記列表1 渦輪機(jī)殼體2 導(dǎo)向葉片3 導(dǎo)向葉片外圈4 旋轉(zhuǎn)軸線5 調(diào)整桿6 調(diào)整環(huán)7 連接元件8 連接元件9 連接元件10 伺服馬達(dá)
權(quán)利要求
1.利用重油驅(qū)動的活塞式內(nèi)燃機(jī)的廢氣渦輪增壓器的軸向進(jìn)氣渦輪機(jī)的導(dǎo)向器，它具有可擺動地布置在導(dǎo)向葉片外圈(3)上的導(dǎo)向葉片(2)，所述導(dǎo)向葉片可以借助相應(yīng)調(diào)整桿(5)和與調(diào)整桿(5)共同作用的調(diào)整環(huán)(6)，并借助作用在調(diào)整環(huán)(6)上的調(diào)整裝置，通過相對導(dǎo)向葉片外圈(3)的轉(zhuǎn)動，對所有導(dǎo)向葉片(2)共同調(diào)整導(dǎo)向葉片(2)的角度位置，其特征在于，作用在所述調(diào)整環(huán)(6)上的調(diào)整裝置具有多個(gè)在調(diào)整環(huán)的圓周上對稱分布的鉸接的連接元件(7，8，9)，它們可以各自借助在調(diào)整環(huán)(6)對面支承的伺服馬達(dá)(10)驅(qū)動，其中所述伺服馬達(dá)(10)互相同步，使在激活狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)調(diào)整環(huán)(6)在導(dǎo)向器上的自對中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)向器，其特征在于，所述調(diào)整裝置具有兩個(gè)在調(diào)整環(huán)(6)的圓周上以180°的圓周角互相分開鉸接的連接元件(7，8，9)，它們利用兩個(gè)互相同步的伺服馬達(dá)(10)驅(qū)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)向器，其特征在于，所述調(diào)整裝置具有三個(gè)在調(diào)整環(huán)(6)的圓周上以120°的圓周角互相分開鉸接的連接元件(7，8，9)，它們利用三個(gè)互相同步的伺服馬達(dá)(10)驅(qū)動。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)向器，其特征在于，所述伺服馬達(dá)(10)設(shè)計(jì)成氣動或液動加載的伺服缸或者電動機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)向器，其特征在于，所述調(diào)整環(huán)(6)在連接元件(7，8，9)的鉸點(diǎn)區(qū)域延伸。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)向器，其特征在于，所述調(diào)整環(huán)(6)設(shè)計(jì)成彈性的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的導(dǎo)向器，其特征在于，所述調(diào)整環(huán)(6)在導(dǎo)向葉片(2)的調(diào)整桿(5)的鉸點(diǎn)之間具有收縮。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)向器，其特征在于，所述每個(gè)成軸(7)的形式的連接元件在支座(8)中延伸向渦輪機(jī)殼體(1)上的調(diào)整環(huán)(6)并與用于調(diào)整環(huán)(6)的絲杠驅(qū)動機(jī)構(gòu)(9)一起作用。
全文摘要
特別是利用重油驅(qū)動的活塞式內(nèi)燃機(jī)的廢氣渦輪增壓器的軸向進(jìn)氣渦輪機(jī)的導(dǎo)向器，它具有可擺動地布置在導(dǎo)向葉片外圈(3)上的導(dǎo)向葉片，所述導(dǎo)向葉片可以借助相應(yīng)調(diào)整桿(5)和與調(diào)整桿共同作用的調(diào)整環(huán)，并借助作用在調(diào)整環(huán)上的調(diào)整裝置，通過相對導(dǎo)向葉片外圈(3)的轉(zhuǎn)動，對所有導(dǎo)向葉片共同調(diào)整導(dǎo)向葉片的角度位置，以這種方式構(gòu)造這種導(dǎo)向器，即由于在調(diào)整環(huán)的圓周上對稱的力導(dǎo)入可以放棄調(diào)整環(huán)的準(zhǔn)確定位，規(guī)定，作用在所述調(diào)整環(huán)上的調(diào)整裝置具有多個(gè)在調(diào)整環(huán)的圓周上對稱分布的鉸接的連接元件(7，8，9)，它們可以各自借助在調(diào)整環(huán)對面支承的伺服馬達(dá)驅(qū)動，其中所述伺服馬達(dá)互相同步，使在激活狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)調(diào)整環(huán)在導(dǎo)向器上的自對中。
文檔編號F01D17/10GK101074609SQ20071010512
公開日2007年11月21日 申請日期2007年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月18日
發(fā)明者T·斯維特, A·沃格斯, D·武茨 申請人:曼柴油機(jī)歐洲股份公司