專利名稱：具有用于協(xié)調(diào)環(huán)的固定引導(dǎo)銷的可變?nèi)~片組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有可變噴嘴渦輪機的渦輪增壓器，其中在渦輪機的噴嘴中設(shè)有一組 可動葉片，用于調(diào)節(jié)流入渦輪機的排氣流。
背景技術(shù)：
排氣驅(qū)動的渦輪增壓器是與內(nèi)燃式發(fā)動機結(jié)合使用的裝置，用于通過壓縮輸送到 發(fā)動機進氣口的空氣以便與燃料混合并在發(fā)動機中燃燒來增大發(fā)動機的功率輸出。渦輪增 壓器包括安裝在壓縮機殼體中的軸的一端的壓縮機葉輪和安裝在渦輪機殼體中的軸的另 一端的渦輪。一般地，渦輪機殼體與壓縮機殼體分開地形成，并且還有另一個中央殼體連接 在渦輪機殼體和壓縮機殼體之間，用于容納用于軸的軸承。渦輪機殼體限定出包圍渦輪并 接收來自發(fā)動機的排氣的大致環(huán)形的腔。渦輪機組件包括從所述腔通到渦輪中的噴嘴。排 氣從所述腔通過該噴嘴流到渦輪，并且由排氣來驅(qū)動渦輪。渦輪機因此從排氣提取能量并 驅(qū)動壓縮機。壓縮機通過壓縮機殼體的入口來接收大氣(ambient air)，空氣經(jīng)過壓縮機葉 輪被壓縮，然后從殼體排放到發(fā)動機進氣口。在利用渦輪增壓器來助推發(fā)動機性能方面的一個挑戰(zhàn)是在發(fā)動機的整個工作范 圍內(nèi)實現(xiàn)期望大小的發(fā)動機功率輸出。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，利用固定尺寸的渦輪增壓器通常不容易 達到該目的，因此在對渦輪增壓器提供的助推量提供更大程度的控制這一目的的驅(qū)使下， 已經(jīng)研發(fā)出了可變尺寸的渦輪增壓器。一種類型的可變尺寸渦輪增壓器是可變噴嘴渦輪增 壓器(VNT)，其包括渦輪機噴嘴中的一組可變?nèi)~片。這些葉片樞轉(zhuǎn)地安裝在噴嘴中并連接于 使得葉片的設(shè)定角能夠改變的機構(gòu)。改變?nèi)~片的設(shè)定角對改變渦輪機噴嘴中的有效流動面 積具有影響，因此能夠通過控制葉片位置來調(diào)節(jié)流向渦輪的排氣流動。通過這種方式，能夠 調(diào)節(jié)渦輪機的功率輸出，這使得與利用固定尺寸的渦輪增壓器所通常能夠?qū)崿F(xiàn)的相比，能 夠在更大的程度上控制發(fā)動機的功率輸出。一般地，可變?nèi)~片組件包括噴嘴環(huán)，該噴嘴環(huán)以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐與噴嘴環(huán)的一 個面鄰近的葉片。葉片具有延伸穿過噴嘴環(huán)中的軸承孔的軸體，并且葉片臂剛性地固定于 該軸體的伸出超過(beyond)噴嘴環(huán)的相反面的端部。因此，能夠通過使葉片臂樞轉(zhuǎn)而使 葉片繞由所述軸體限定的軸線樞轉(zhuǎn)，從而改變?nèi)~片的設(shè)定角。為了使葉片步調(diào)一致地(in unison)樞轉(zhuǎn)，在噴嘴環(huán)的相反面附近設(shè)有致動器環(huán)或“協(xié)調(diào)環(huán)(unison ring)”，該致動器 環(huán)或“協(xié)調(diào)環(huán)”在其徑向內(nèi)邊緣中包括凹部，用于容納葉片臂的自由端。因此，協(xié)調(diào)環(huán)繞噴 嘴環(huán)的軸線的旋轉(zhuǎn)使得葉片臂樞轉(zhuǎn)，并因此使得葉片改變設(shè)定角。可變?nèi)~片組件因此是相對復(fù)雜的，并在渦輪增壓器的組裝方面帶來了挑戰(zhàn)。在如 何將協(xié)調(diào)環(huán)支撐在該組件中以使得協(xié)調(diào)環(huán)被限制發(fā)生過度的徑向和軸向運動、同時能夠自 由地旋轉(zhuǎn)以調(diào)節(jié)葉片設(shè)定角這一方面同樣存在挑戰(zhàn)。已經(jīng)嘗試了多種方案來支撐協(xié)調(diào)環(huán)， 包括使用由噴嘴環(huán)支撐的可旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)滾動件。這種引導(dǎo)滾動件使可變?nèi)~片組件的組裝變得 復(fù)雜，因為由于這些滾動件的固有性質(zhì)其會自然地易于從噴嘴環(huán)落下或以其它方式分離。 之所以會這樣，是因為這些滾動件通常都是松散地配合在噴嘴環(huán)的孔中。

發(fā)明內(nèi)容
本隔開涉及一種用于可變噴嘴渦輪機的可變?nèi)~片組件，例如使用在渦輪增壓器 中，其中協(xié)調(diào)環(huán)沿徑向和軸向設(shè)置，并且非轉(zhuǎn)動引導(dǎo)銷剛性地固定于噴嘴環(huán)。在一個實施方 式中，該可變?nèi)~片組件包括環(huán)繞軸線的噴嘴環(huán)，該噴嘴環(huán)具有在噴嘴環(huán)的相反的第一和第 二面之間限定的軸向厚度，該噴嘴環(huán)具有多個周向間隔開的第一孔和多個周向間隔開的第 二孔，每個所述第一孔沿軸向延伸到所述第一面中，所述第二孔與所述第一孔周向間隔開， 并且每個第二孔從所述第一面沿軸向延伸到所述第二面。該組件還包括多個葉片，每個葉 片具有從其一端延伸的軸體，所述軸體分別從噴嘴環(huán)的第二面容納到所述第二孔中，并且 能夠在所述第二孔中旋轉(zhuǎn)，使得葉片能夠繞由所述軸體限定的相應(yīng)軸線旋轉(zhuǎn)，每個所述軸 體的遠端從相應(yīng)的第二孔延伸出并超過第一面。多個葉片臂分別剛性地固定于所述軸體的 遠端，每個葉片臂具有自由端。葉片的設(shè)定角通過具有徑向內(nèi)邊緣的協(xié)調(diào)環(huán)一致地進行改變，所述徑向內(nèi)邊緣中 限定有多個凹部，用于分別容納葉片臂的自由端。協(xié)調(diào)環(huán)與噴嘴環(huán)同軸地定位，并且協(xié)調(diào)環(huán) 的一個面與噴嘴環(huán)的第一面相對。協(xié)調(diào)環(huán)能夠繞噴嘴環(huán)的軸線旋轉(zhuǎn)，以使葉片臂樞轉(zhuǎn)，從而 使葉片一致地樞轉(zhuǎn)。噴嘴環(huán)和協(xié)調(diào)環(huán)中的一個限定有突起，該突起朝噴嘴環(huán)和協(xié)調(diào)環(huán)中的另一個延伸 并與其接觸，從而將噴嘴環(huán)的第一面與協(xié)調(diào)環(huán)的相對的面軸向隔開第一軸向距離。該組件還包括多個用于協(xié)調(diào)環(huán)的引導(dǎo)銷，所述引導(dǎo)銷位于協(xié)調(diào)環(huán)的徑向內(nèi)邊緣的 徑向向內(nèi)處，并且各個引導(dǎo)銷插入到噴嘴環(huán)中相應(yīng)的一個第一孔中，且剛性地固定在其中， 使得引導(dǎo)銷以不能夠旋轉(zhuǎn)的方式緊固于噴嘴環(huán)，并且每個引導(dǎo)銷的引導(dǎo)部從噴嘴環(huán)的第一 面軸向伸出。每個引導(dǎo)銷的引導(dǎo)部具有柄部并且限定有肩部，該肩部相比于柄部延伸到更 大的半徑處(相對于引導(dǎo)銷的軸線)。引導(dǎo)銷的肩部與噴嘴環(huán)的第一面軸向隔開第二軸向 距離，該第二軸向距離大于所述第一軸向距離。所述肩部在徑向上與協(xié)調(diào)環(huán)的徑向內(nèi)邊緣 重疊，由此，所述突起和肩部相協(xié)作以限制協(xié)調(diào)環(huán)合柄部的軸向運動，并且所述柄部限制協(xié) 調(diào)環(huán)的徑向運動。引導(dǎo)銷能夠通過壓配到噴嘴環(huán)的第一孔中或者通過任何其他適當(dāng)?shù)募夹g(shù)緊固于 噴嘴環(huán)。 在一個實施方式中，所述突起一體地形成在噴嘴環(huán)上。所述突起可包括形成在噴 嘴環(huán)上的凸起，每個凸起與在其中固定引導(dǎo)銷的相應(yīng)的一個所述第一孔相鄰。根據(jù)一個實 施方式，每個凸起可圍繞相應(yīng)的第一孔。在一個替代性實施方式中，所述突起一體地形成在協(xié)調(diào)環(huán)上。協(xié)調(diào)環(huán)可通過沖壓 工藝形成，所述突起可在沖壓過程中形成。使用根據(jù)本公開的引導(dǎo)銷的優(yōu)點在于，所述引導(dǎo)銷具有能夠制造的簡單形狀而無 需進行任何機加工。例如，所述引導(dǎo)銷可以冷鑄成最后的形狀。在本公開的另一方面，葉片臂通過鉚接工藝剛性地固定于葉片軸體。葉片臂 中容納相關(guān)的葉片軸體的孔在其背離相關(guān)的葉片的上側(cè)具有錐形的滾花部(knurled portion)。所述軸的遠端被鐓粗(upset)，以大致符合錐形滾花部的形狀，從而實現(xiàn)臂和軸 體之間在旋轉(zhuǎn)方面和沿著軸體的軸線方面的互鎖。


在使用通用術(shù)語描述了本公開后，現(xiàn)在將參照附圖進行說明，附圖未必按比例繪 制，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的第一組件的分解視圖，該第一組件包括固定有 間隔件的噴嘴環(huán)、協(xié)調(diào)環(huán)以及引導(dǎo)銷；圖2是圖1的第一組件的透視圖，示出了引導(dǎo)銷固定地緊固在噴嘴環(huán)的第一面中 的相應(yīng)的孔中，其中協(xié)調(diào)環(huán)卡在噴嘴環(huán)上的凸起和引導(dǎo)銷上的肩部之間；圖3是第二組件的分解視圖，包括圖2的第一組件(相對于圖2倒置(inverted) 地示出)以及多個葉片；圖4是圖3的第二組件的透視圖；圖5是第三組件的透視圖，包括圖3的第二組件和渦輪機殼體插入件；圖6是第四組件的分解視圖，其包括圖5的第三組件(相對于圖5倒置地示出) 以及多個葉片臂；圖7是圖6的第四組件在其最終組裝狀態(tài)下的透視圖；圖8A是在本發(fā)明的替代性實施方式中使用的協(xié)調(diào)環(huán)的透視圖；圖8B是與圖8A相似的視圖，其中協(xié)調(diào)環(huán)相對于圖8A倒置；圖9是使用圖8A和圖8B的協(xié)調(diào)環(huán)的可變?nèi)~片組件的透視圖，為了圖示清楚，協(xié)調(diào) 環(huán)以局部移除(broken away)的方式示出；圖10是圖9的可變?nèi)~片組件的透視圖；圖11是根據(jù)一個實施方式的葉片和葉片臂的分解視圖；圖12是圖11的葉片和葉片臂在鉚接之前的組裝狀態(tài)下的視圖；以及圖13是葉片和葉片臂在鉚接之后的視圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將參照附圖在下文中更全面地描述本發(fā)明，在附圖中示出了本發(fā)明的一些但 并非所有實施方式。事實上，這些發(fā)明可以多種不同的形式實施，而不應(yīng)理解為限于這里所 闡述的實施方式；其實，提供這些實施方式是為了使本公開將滿足適用的法律要求。在全篇 中使用相似的附圖標(biāo)記指代相似的元件。圖1顯示了第一組件的分解視圖，其示出了組裝根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的可變 噴嘴組件的操作的初始步驟。圖2顯示了處于其組裝狀態(tài)的第一組件。第一組件包括具有 多個引導(dǎo)銷22的噴嘴環(huán)20。該噴嘴環(huán)具有多個周向間隔開的第一孔24，所述第一孔24延 伸到噴嘴環(huán)的第一面中，用于容納引導(dǎo)銷。更具體地，每個引導(dǎo)銷具有直徑相對較小的大致 圓柱形端部23，其直徑設(shè)置為利用過盈配合配合到相應(yīng)的第一孔24中。引導(dǎo)銷22的端部 23壓配到第一孔24中，使得引導(dǎo)銷的引導(dǎo)部從噴嘴環(huán)的第一面沿軸向伸出，如圖2所示。 每個引導(dǎo)銷的引導(dǎo)部包括直徑大于端部23的柄部(shank) 25，以及直徑大于柄部25的肩部 26。當(dāng)引導(dǎo)銷的端部23完全插入到相應(yīng)的第一孔24中時，每個引導(dǎo)銷的柄部25的端部抵 接噴嘴環(huán)的第一面上隆起的凸起21。在所示的實施方式中，繞噴嘴環(huán)的周邊具有五個大約 均勻間隔開的引導(dǎo)銷22，當(dāng)然也可以使用不同數(shù)量的引導(dǎo)銷。如圖所示，凸起21鄰近第一孔24，并且能夠(但并非必須)圍繞各個第一孔24。引導(dǎo)銷22可通過冷鑄工藝或任何其他適當(dāng)?shù)墓に噥碇圃臁５谝唤M件還包括協(xié)調(diào)環(huán)30。該協(xié)調(diào)環(huán)具有徑向內(nèi)邊緣32，徑向內(nèi)邊緣32的直徑 小于引導(dǎo)銷22的引導(dǎo)部的肩部26共同限定的最大直徑。換句話說，引導(dǎo)銷的肩部26在徑 向上與協(xié)調(diào)環(huán)的徑向內(nèi)邊緣32重疊。引導(dǎo)銷的柄部25共同限定的最大直徑非常微小地小 于或大約等于協(xié)調(diào)環(huán)30的內(nèi)邊緣32的直徑。因此，協(xié)調(diào)環(huán)相對于引導(dǎo)銷設(shè)置成使得協(xié)調(diào) 環(huán)的內(nèi)邊緣32(在軸向上)卡在引導(dǎo)銷的肩部26和噴嘴環(huán)20上的凸起21之間。凸起21 將協(xié)調(diào)環(huán)30與噴嘴環(huán)20的主平坦面隔開第一軸向距離。引導(dǎo)銷22的肩部26與噴嘴環(huán)的 所述面軸向隔開大于所述第一軸向距離的第二軸向距離，所述第二軸向距離大于所述第一 軸向距離的量足以容納肩部和凸起之間的協(xié)調(diào)環(huán)30的厚度，但不是大到容許協(xié)調(diào)環(huán)的任 何明顯的軸向游隙，從而限制了協(xié)調(diào)環(huán)發(fā)生軸向移動。同時，引導(dǎo)銷22的柄部25限制協(xié)調(diào) 環(huán)相對于噴嘴環(huán)發(fā)生徑向移動。參照圖3，以分解視圖描繪了第二組件。圖4示出了第二組件處于其組裝狀態(tài)。第 二組件包括圖2的第一組件(相對于圖2以倒置的方式示出)以及多個葉片40。每個葉片 40具有剛性地固定于葉片40的軸體42。軸體42插入穿過噴嘴環(huán)20中相應(yīng)的第二孔28， 所述孔28從所述第一面完全延伸穿過噴嘴環(huán)到達其相反的第二面。軸體42從第二面插入 到孔28中，并且軸體的遠端43延伸微微超出所述第一面(見圖6)。每個第一孔24在周向 上設(shè)置在兩個第二孔28之間。第一孔24相對于噴嘴環(huán)20的軸線比第二孔28設(shè)置在更大 的半徑處。還能夠從圖3和圖4中看到三個剛性地固定于噴嘴環(huán)20的間隔件60，間隔件60 從噴嘴環(huán)的第二面沿軸向伸出，以便與渦輪機殼體插入件70接合(圖5)。渦輪機殼體插入 件70具有三個用于容納間隔件60的端部的孔。間隔件具有抵接噴嘴環(huán)20的第二面以及 插入件70的相對面的肩部或徑向凸起，從而確定(dictate)這些面之間的軸向間距。間隔 件諸如通過軌道鉚接或任何其他適當(dāng)?shù)墓に噭傂缘毓潭ㄓ趪娮飙h(huán)和插入件。渦輪機殼體插 入件70構(gòu)造有待插入到渦輪增壓器中的渦輪機殼體的孔中的管狀部74。噴嘴環(huán)20和插入 件70配合起來在它們之間形成通道，并且可變?nèi)~片40布置在該通道中，并且優(yōu)選沿軸向完 全延伸經(jīng)過該通道，使得流過該通道的流體被限制成流過葉片之間的空間。圖5示出了第 三組件，其包括與渦輪機殼體插入件70組裝在一起的圖4第二組件。參照圖6，以分解視圖示出了第四組件，其包括圖5的第三組件以及多個葉片臂 44。葉片40的設(shè)定角通過使葉片繞葉片軸體42所限定的軸線旋轉(zhuǎn)而改變，由此，葉片軸在 噴嘴環(huán)20中的相應(yīng)的第二孔28中旋轉(zhuǎn)。葉片臂44與各個葉片軸體42的遠端43接合。每 個葉片臂具有自由端46，自由端46接合在協(xié)調(diào)環(huán)30的內(nèi)邊緣中的凹部34中。葉片40定 位成使得所有的葉片都具有相同的設(shè)定角，然后葉片臂諸如通過焊接或通過鉚接工藝(將 結(jié)合圖11-13進一步描述)剛性地固定于軸體42的遠端43。圖7示出了第四組件處于其 組裝狀態(tài)。協(xié)調(diào)環(huán)30繞其中央軸線的旋轉(zhuǎn)使得葉片臂44樞轉(zhuǎn)，從而使葉片40 —致地樞轉(zhuǎn)。圖7的整個可變?nèi)~片組件形成能夠安裝到渦輪機殼體孔中的單元。渦輪機殼體然 后連接于渦輪增壓器的中央殼體，使得可變?nèi)~片組件卡在渦輪機殼體和中央殼體之間。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，可變?nèi)~片組件方便并簡化了組裝過程，并且降 低了組件的制造成本。特別地，噴嘴環(huán)20能夠形成有一體地形成于其上的凸起21，并且凸起21的設(shè)置使得引導(dǎo)銷22具有簡單的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠在不進行機加工(例如，通過冷 鑄)的情況下制成。更具體地，由于凸起21將協(xié)調(diào)環(huán)30與噴嘴環(huán)隔開期望的軸向間距，所 以該功能不必通過引導(dǎo)銷22來實施。因此，引導(dǎo)銷僅需單個肩部26用以限制協(xié)調(diào)環(huán)離開 噴嘴環(huán)的軸向移動。關(guān)于噴嘴環(huán)20，可以通過將該環(huán)熱鑄成近似網(wǎng)狀，然后通過冷鑄對形狀 進行校正(精調(diào))而制成，其中凸起21在鑄造過程中形成為其最終形狀。僅需在其內(nèi)徑上 和與葉片40相鄰的面上對噴嘴環(huán)進行精加工。上述實施方式利用噴嘴環(huán)20上的凸起21 (即，突起)來將協(xié)調(diào)環(huán)30與噴嘴環(huán)隔 開。在如圖8A、8B、9和10所示的替代性實施方式中，突起可形成在協(xié)調(diào)環(huán)上。因此，圖8A 和圖8B示出了與前述協(xié)調(diào)環(huán)30大致相似的替代性協(xié)調(diào)環(huán)130，不同之處在于協(xié)調(diào)環(huán)130包 括從環(huán)的大致平坦面中的一個延伸的多個突起131。這些突起可以任何適當(dāng)?shù)姆绞叫纬?。?種可能的方式是通過沖壓來形成協(xié)調(diào)環(huán)，并且在沖壓過程中形成突起，當(dāng)然采用協(xié)調(diào)環(huán)130 的本發(fā)明實施方式不限于任何特定的制造協(xié)調(diào)環(huán)的工藝。突起131基本上起到與前述實施 方式中的噴嘴環(huán)20上的凸起21相同的功能，即，沿軸向?qū)f(xié)調(diào)環(huán)130與相鄰的噴嘴環(huán)隔開 突起的高度所確定的期望距離。根據(jù)本發(fā)明該實施方式的可變?nèi)~片組件在圖9和圖10中進行了描繪，在圖9中為 了清楚起見，移除了協(xié)調(diào)環(huán)130的一部分。圖9和圖10中與前述實施方式具有相同附圖標(biāo) 記的部件具有與前述實施方式大致相同的結(jié)構(gòu)和功能，因此不再對其進行贅述。噴嘴環(huán)120 與前述噴嘴環(huán)20大致相似，不同之處在于其不具有凸起，這是因為協(xié)調(diào)環(huán)130上的突起131 起到了凸起的作用。在其他方面，可變?nèi)~片組件與前述實施方式大致相似。如前面所提及的，在本發(fā)明的一些實施方式中將葉片臂44固定于葉片軸體42的 端部43能夠通過軌道鉚接而非焊接來進行。在任何可變?nèi)~片組件中將葉片臂固定于葉片 軸體時的一個挑戰(zhàn)是確保在葉片和葉片臂之間，所有葉片/葉片臂組件在繞葉片軸體的軸 線的旋轉(zhuǎn)方面具有相同的方位。另外，提供足夠高的斷裂力矩(即，為了使葉片軸體/臂的 結(jié)合斷開所必須相對于葉片軸體施加在葉片臂上的力矩)始終都是本發(fā)明的目的。盡管可 以通過將葉片軸體的端部制成非圓形狀并將葉片臂中的孔制成相應(yīng)的形狀來實現(xiàn)這些目 的，但是這種方法不能夠提供葉片臂和軸體的相對方位中的任何柔性。因此，例如如果組裝 人員希望對相對方位進行精調(diào)以校正葉片設(shè)定角，則軸體和孔的非圓形狀將不能提供這種 精調(diào)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，高斷裂力矩的目的和精調(diào)葉片臂方位的能力是通過 圖11-13所示的錐形滾花鉚接接頭來實現(xiàn)的。葉片軸體42的端部43在形狀上是大致圓柱 形的。葉片臂44中的孔在臂的上側(cè)(即，組裝后將背對葉片40的一側(cè))具有錐形的滾花 部48。滾花部48限定有繞所述孔的內(nèi)周間隔開的多個徑向向內(nèi)伸出的齒。所述齒所共同 限定的最小直徑大致等于或非常輕微地大于軸端43的外徑。圖12示出了在第一步驟中， 葉片軸體42的端部43插入穿過葉片臂44中的孔。由于軸端43的圓形形狀，葉片臂44能 夠相對于軸體42旋轉(zhuǎn)任何期望的量，并且尤其能夠調(diào)節(jié)小于滾花部48的齒之間的角度間 距的量，如果這是精調(diào)臂的相對方位所需要的話。如圖13所示，然后通過適當(dāng)?shù)你T接工具 將軸端43鐓粗或變形，使得端部43的材料大致符合滾花部48的錐形形狀，并使其進入滾 花部48的齒之間的空間，從而實現(xiàn)臂和軸體之間的互鎖效果(旋轉(zhuǎn)方面的互鎖以及沿著軸 體的軸線的互鎖)。
在受益于前面的描述和相關(guān)附圖中所給出的本教導(dǎo)后，此處所闡述的本發(fā)明的多 種變型和其他實施方式對本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。因此，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不限于所 公開的具體實施方式
，并且意在使本發(fā)明的變型和其他實施方式處于所附權(quán)利要求的范圍 內(nèi)。盡管本文使用了特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是在一般的且描述性的意義上使用，并不意 在進行限制。
權(quán)利要求
一種用于渦輪增壓器的可變?nèi)~片組件，包括噴嘴環(huán)，其具有相反的第一面和第二面以及多個周向間隔開的第一孔和多個周向間隔開的第二孔，每個所述第一孔沿軸向延伸到所述第一面中，每個所述第二孔沿軸向從所述第一面延伸到所述第二面；多個葉片，所述葉片具有相應(yīng)的軸體，所述軸體從所述噴嘴環(huán)的所述第二面容納到所述第二孔中，并且能夠在所述第二孔中旋轉(zhuǎn)，使得所述葉片能夠繞由所述軸體限定的相應(yīng)的軸線旋轉(zhuǎn)，每個軸體的遠端從相應(yīng)的第二孔伸出超過所述第一面；多個葉片臂，所述葉片臂分別剛性地固定于所述軸體的所述遠端，每個葉片臂均具有自由端；具有徑向內(nèi)邊緣的協(xié)調(diào)環(huán)，所述徑向內(nèi)邊緣中限定有多個凹部，所述凹部分別容納所述葉片臂的自由端，所述協(xié)調(diào)環(huán)與所述噴嘴環(huán)同軸地定位并且所述協(xié)調(diào)環(huán)的一個面與所述噴嘴環(huán)的所述第一面相對，所述協(xié)調(diào)環(huán)能夠繞所述噴嘴環(huán)的軸線旋轉(zhuǎn)以使所述葉片臂樞轉(zhuǎn)，從而使所述葉片一致地樞轉(zhuǎn)；突起，所述突起從所述噴嘴環(huán)和所述協(xié)調(diào)環(huán)中的一個延伸并與所述噴嘴環(huán)和所述協(xié)調(diào)環(huán)中的另一個接觸，從而沿軸向?qū)⑺鰢娮飙h(huán)的所述第一面與所述協(xié)調(diào)環(huán)的相對面隔開第一軸向距離；以及多個引導(dǎo)銷，所述引導(dǎo)銷位于所述協(xié)調(diào)環(huán)的所述徑向內(nèi)邊緣的徑向向內(nèi)處，各個所述引導(dǎo)銷插入到所述噴嘴環(huán)中的相應(yīng)的一個所述第一孔中，并且剛性地固定在其中，使得所述引導(dǎo)銷以不能夠旋轉(zhuǎn)的方式緊固于所述噴嘴環(huán)，并且每個引導(dǎo)銷的引導(dǎo)部從所述噴嘴環(huán)的所述第一面軸向伸出，每個引導(dǎo)銷的引導(dǎo)部具有柄部且限定有肩部，所述肩部與所述噴嘴環(huán)的所述第一面軸向隔開比所述第一軸向距離大的第二軸向距離，所述肩部在徑向上與所述協(xié)調(diào)環(huán)的徑向內(nèi)邊緣重疊，由此，所述突起和所述肩部共同限制所述協(xié)調(diào)環(huán)的軸向運動，并且所述柄部限制所述協(xié)調(diào)環(huán)的徑向運動。
2.如權(quán)利要求1所述的可變?nèi)~片組件，其中所述突起一體地形成在所述噴嘴環(huán)上。
3.如權(quán)利要求2所述的可變?nèi)~片組件，其中所述突起包括凸起，每個凸起與相應(yīng)的一 個所述第一孔相鄰。
4.如權(quán)利要求3所述的可變?nèi)~片組件，其中每個所述凸起圍繞所述相應(yīng)的第一孔。
5.如權(quán)利要求1所述的可變?nèi)~片組件，其中所述突起一體地形成在所述協(xié)調(diào)環(huán)上。
6.如權(quán)利要求1所述的可變?nèi)~片組件，其中每個所述引導(dǎo)銷包括壓配到所述噴嘴環(huán)中 相應(yīng)的第一孔中的端部。
7.如權(quán)利要求6所述的可變?nèi)~片組件，其中每個所述引導(dǎo)銷的柄部具有比所述端部大 的直徑。
8.如權(quán)利要求1所述的可變?nèi)~片組件，其中每個所述第一孔在周向上布置在兩個所述 第二孔之間。
9.如權(quán)利要求8所述的可變?nèi)~片組件，其中所述第一孔相對于所述噴嘴環(huán)的軸線比所 述第二孔設(shè)置在更大的半徑處。
10.如權(quán)利要求1所述的可變?nèi)~片組件，其中所述葉片臂通過鉚接接頭固定于所述軸 體的遠端。
11.如權(quán)利要求10所述的可變?nèi)~片組件，其中每個所述葉片臂具有容納相關(guān)的軸體的遠端的孔，所述孔在其背離所述相關(guān)的葉片的上側(cè)具有錐形滾花部，并且所述軸體的遠端 被鐓粗，以使在形狀上大致符合所述錐形滾花部的形狀，從而將所述葉片臂固定于所述軸 體。
12.一種用于渦輪增壓器的可變?nèi)~片組件，包括噴嘴環(huán)，其具有相反的第一面和第二面以及多個周向間隔開的第一孔和多個周向間隔 開的第二孔，每個所述第一孔沿軸向延伸到所述第一面中，每個所述第二孔沿軸向從所述 第一面延伸到所述第二面；多個葉片，所述葉片具有相應(yīng)的軸體，所述軸體從所述噴嘴環(huán)的所述第二面容納到所 述第二孔中，并且能夠在所述第二孔中旋轉(zhuǎn)，使得所述葉片能夠繞由所述軸體限定的相應(yīng) 的軸線旋轉(zhuǎn)，每個軸體的遠端從相應(yīng)的第二孔伸出超過所述第一面；多個葉片臂，所述葉片臂分別剛性地固定于所述軸體的所述遠端，每個葉片臂具有自 由端；具有徑向內(nèi)邊緣的協(xié)調(diào)環(huán)，所述徑向內(nèi)邊緣中限定有多個凹部，所述凹部分別容納所 述葉片臂的自由端，所述協(xié)調(diào)環(huán)與所述噴嘴環(huán)同軸地定位并且所述協(xié)調(diào)環(huán)的一個面與所述 噴嘴環(huán)的所述第一面相對，所述協(xié)調(diào)環(huán)能夠繞所述噴嘴環(huán)的軸線旋轉(zhuǎn)以使所述葉片臂樞 轉(zhuǎn)，從而使所述葉片一致地樞轉(zhuǎn)；其中，所述葉片臂通過鉚接接頭固定于所述軸體的遠端，每個葉片臂具有容納相關(guān)的 軸體的遠端的孔，所述孔在其背離所述相關(guān)的葉片的上側(cè)具有錐形滾花部，并且所述軸體 的遠端被鐓粗，以使在形狀上大致符合所述錐形滾花部的形狀，從而將所述葉片臂固定于 所述軸體。
13.—種組裝用于渦輪增壓器的可變?nèi)~片組件的方法，包括以下步驟提供具有相反的第一面和第二面的噴嘴環(huán)，所述噴嘴環(huán)具有多個周向間隔開的第一孔 和多個周向間隔開的第二孔，每個所述第一孔沿軸向延伸到所述第一面中，每個所述第二 孔沿軸向從所述第一面延伸到所述第二面；提供具有徑向內(nèi)邊緣的協(xié)調(diào)環(huán)，所述徑向內(nèi)邊緣中限定有多個凹部，并且將所述協(xié)調(diào) 環(huán)與所述噴嘴環(huán)大致同軸地定位成所述協(xié)調(diào)環(huán)與所述噴嘴環(huán)的所述第一面相鄰；設(shè)置從所述噴嘴環(huán)和所述協(xié)調(diào)環(huán)中的一個延伸并與所述噴嘴環(huán)和所述協(xié)調(diào)環(huán)中的另 一個接觸的突起，從而沿軸向?qū)⑺鰢娮飙h(huán)的所述第一面與所述協(xié)調(diào)環(huán)的相對面隔開第一 軸向距離；在所述協(xié)調(diào)環(huán)的所述徑向內(nèi)邊緣的徑向向內(nèi)處設(shè)置多個引導(dǎo)銷，并且將所述引導(dǎo)銷的 端部分別插入到所述噴嘴環(huán)中的第一孔中，并且將所述端部剛性地固定在其中，使得所述 引導(dǎo)銷以不能夠旋轉(zhuǎn)的方式緊固于所述噴嘴環(huán)，并且每個引導(dǎo)銷的引導(dǎo)部從所述噴嘴環(huán)的 所述第一面軸向伸出，每個引導(dǎo)銷的引導(dǎo)部具有柄部且限定有肩部，所述肩部與所述噴嘴 環(huán)的所述第一面軸向隔開，所述肩部在徑向上與所述協(xié)調(diào)環(huán)的徑向內(nèi)邊緣重疊，由此，所述 突起和所述引導(dǎo)銷的肩部共同限制所述協(xié)調(diào)環(huán)的軸向運動，并且所述柄部限制所述協(xié)調(diào)環(huán) 的徑向運動；設(shè)置多個具有相應(yīng)的軸體的葉片，并且將所述軸體分別從所述噴嘴環(huán)的所述第二面插 入到所述第二孔中，使得每個軸體的遠端從相應(yīng)的第二孔伸出超過所述第一面；設(shè)置多個葉片臂，并且將所述葉片臂分別剛性地固定于所述軸體的所述遠端，每個葉片臂具有自由端；以及使所述葉片臂的自由端分別接合在所述協(xié)調(diào)環(huán)的內(nèi)邊緣中所限定的凹部中，由此，所 述協(xié)調(diào)環(huán)能夠繞所述噴嘴環(huán)的軸線旋轉(zhuǎn)以使所述葉片臂樞轉(zhuǎn)，從而使所述葉片一致地樞轉(zhuǎn)。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中將所述葉片臂剛性地固定于所述軸體的遠端的步 驟包括鉚接過程。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中每個所述葉片臂設(shè)置成具有用于容納所述軸體中 的一個的遠端的孔，所述孔設(shè)置成在其背離相關(guān)的葉片的上側(cè)具有錐形滾花部，并且所述 固定步驟包括將所述軸體的遠端鐓粗，以使在形狀上大致符合所述錐形滾花部的形狀，從 而將所述葉片臂固定于所述軸體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有用于協(xié)調(diào)環(huán)的固定引導(dǎo)銷的可變?nèi)~片組件，其用于可變噴嘴渦輪機，包括支撐多個葉片的噴嘴環(huán)，所述葉片固定于葉片臂，所述葉片臂接合在協(xié)調(diào)環(huán)的內(nèi)邊緣中的凹部中。所述協(xié)調(diào)環(huán)能夠繞噴嘴環(huán)的軸線旋轉(zhuǎn)，以使葉片臂樞轉(zhuǎn)，從而使葉片一致地樞轉(zhuǎn)。多個用于協(xié)調(diào)環(huán)的引導(dǎo)銷插入到噴嘴環(huán)中的孔中，并剛性地固定在其中，使得引導(dǎo)銷以不能夠旋轉(zhuǎn)的方式緊固于噴嘴環(huán)，并且每個引導(dǎo)銷的引導(dǎo)部從噴嘴環(huán)的表面沿軸向伸出。每個引導(dǎo)部限定有肩部，所述肩部在徑向上與協(xié)調(diào)環(huán)的內(nèi)邊緣重疊，從而由引導(dǎo)銷限制協(xié)調(diào)環(huán)在徑向和軸向方向上的過度運動。
文檔編號F02B37/24GK101943030SQ201010165169
公開日2011年1月12日 申請日期2010年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月10日
發(fā)明者E·布伊維耶, F·阿貝爾, L·索斯, M·塔希里, O·埃斯帕薩, P·巴泰勒 申請人:霍尼韋爾國際公司