一種可變?nèi)肟诮孛嬗蜌夥蛛x器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一種分離氣流中油霧或固體顆粒的裝置，具體涉及一種可變?nèi)肟诮孛嬗蜌夥蛛x器。
【背景技術(shù)】
[0002]日益嚴(yán)格汽車排放法規(guī)對(duì)曲軸箱排放物的控制提出了更高的要求?，F(xiàn)行的排放法規(guī)中規(guī)定，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱中竄出的氣體不能直接排到大氣環(huán)境中，而應(yīng)通過(guò)連接管導(dǎo)向進(jìn)氣系統(tǒng)的適當(dāng)位置，返回氣缸重新燃燒，即采取閉式曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)。但曲軸箱竄氣中含有機(jī)油油霧，如果不對(duì)其進(jìn)行有效處理，機(jī)油便會(huì)沿途黏附在進(jìn)氣系統(tǒng)的增壓器葉片、中冷器壁面、進(jìn)氣門壁面以及噴油器機(jī)密噴嘴上，影響以上各部件的工作性能，縮短其使用壽命并降低發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定性與可靠性。另一方面，如果機(jī)油油霧進(jìn)入氣缸進(jìn)行燃燒，極容易導(dǎo)致缸內(nèi)積碳，使發(fā)動(dòng)機(jī)微粒排放升高，增加排氣后處理系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率和使用壽命。因此，使用油氣分離器對(duì)竄氣中油霧進(jìn)行高效分離顯得十分必要。
[0003]現(xiàn)在市場(chǎng)上廣泛使用的油氣分離器多為無(wú)需外界能量輸入的被動(dòng)式油氣分離器，主要包括迷宮式油氣分離器和旋風(fēng)式油氣分離器兩種。迷宮式油氣分離器壓力損失小，且成本較低，但其結(jié)構(gòu)不緊湊，而且只能分離粒徑較大的油霧微粒，分離效率低。旋風(fēng)式油氣分離器雖然可以分離更小的油霧微粒并能得到較高的油氣分離效率，但是由于它是通過(guò)氣流在分離器內(nèi)部旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力將油滴進(jìn)行分離，所以總體分離效率受氣體流速影響嚴(yán)重。車用旋風(fēng)式油氣分離器通常以常用工況下對(duì)應(yīng)的竄氣量為基礎(chǔ)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，但這樣使得分離器在低竄氣量時(shí)分離效果很差，在高竄氣量下壓力損失過(guò)高。發(fā)動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)行過(guò)程中竄氣量并不是一成不變的，因而旋風(fēng)式分離器的上述固有缺陷將制約在發(fā)動(dòng)機(jī)全工況范圍內(nèi)發(fā)揮最佳的分離性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種可變?nèi)肟诮孛嬗蜌夥蛛x器，使得在發(fā)動(dòng)機(jī)全工況范圍內(nèi)對(duì)油氣進(jìn)行高效分離。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案說(shuō)明如下:
[0006]一種可變?nèi)肟诮孛嬗蜌夥蛛x器，包括旋風(fēng)式油氣分離器主體，帶有導(dǎo)向槽的進(jìn)氣管段，進(jìn)氣管段蓋板，滑片，減速齒輪組，步進(jìn)電機(jī)，旋風(fēng)式油氣分離器主體包括依次連接的出氣口、圓柱段、圓錐段和出油口 ；步進(jìn)電機(jī)上設(shè)置有步進(jìn)電機(jī)齒輪；減速齒輪組包括通過(guò)齒輪軸相連接的上齒輪和下齒輪，滑片的末端為一段齒條，滑片安裝在進(jìn)氣管段導(dǎo)向槽內(nèi)，并能沿導(dǎo)向槽在進(jìn)氣管段中滑動(dòng)，齒條端與上齒輪嚙合，減速齒輪組下齒輪與步進(jìn)電機(jī)齒輪嚙合。
[0007]在上述技術(shù)方案中，
[0008]進(jìn)氣管段沿旋風(fēng)式分離器主體圓柱段外壁圓周切線方向設(shè)置，并與旋風(fēng)式分離器主體固接。
[0009]進(jìn)氣管段內(nèi)側(cè)面向外延伸出一段導(dǎo)向槽，槽寬與滑片寬度相同，槽深與滑片高度一致，該槽與進(jìn)氣管段內(nèi)氣道相通并成一銳角，限制滑片單自由度運(yùn)動(dòng)。
[0010]進(jìn)氣管段蓋板與進(jìn)氣管段用螺栓連接，并與旋風(fēng)式分離器主體圓柱段相貼合。
[0011]滑片由前段和后段組成，前段位于進(jìn)氣管段氣道內(nèi)，與進(jìn)氣道內(nèi)側(cè)壁平行；后段位于導(dǎo)向槽內(nèi)，與導(dǎo)向槽內(nèi)表面成間隙配合；后段末端設(shè)置齒條，齒形為直齒。
[0012]上齒輪和下齒輪為同軸的兩個(gè)直齒圓柱齒輪，其中上齒輪與齒條模數(shù)相同，下齒輪與步進(jìn)電機(jī)齒輪模數(shù)相同；上齒輪的直徑小于下齒輪的直徑。
[0013]上齒輪和下齒輪與齒輪軸采用鍵連接。
[0014]步進(jìn)電機(jī)上通過(guò)電機(jī)軸連接有步進(jìn)電機(jī)齒輪；步進(jìn)電機(jī)齒輪與電機(jī)軸采用鍵連接。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過(guò)滑片沿導(dǎo)向槽的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了進(jìn)氣道有效流通面積的改變，在實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)曲軸箱竄氣量靈活調(diào)節(jié)滑片位置，滿足較高的油氣分離效率所對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣流速需求，在發(fā)動(dòng)機(jī)全工況下均能達(dá)到很好的油氣分離效果。采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速齒輪的方法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，既保證了傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，又能使滑片無(wú)極連續(xù)運(yùn)動(dòng)，調(diào)高了系統(tǒng)控制的精確性。所以，本發(fā)明具有油氣分離效率高、適應(yīng)竄氣量隨工況變化的特點(diǎn)，解決了排放法規(guī)對(duì)曲軸箱油氣分離提出的嚴(yán)苛要求，具有較高的性價(jià)比，可適用于各種發(fā)動(dòng)機(jī)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明可變?nèi)肟诮孛嬗蜌夥蛛x器的結(jié)構(gòu)軸測(cè)圖；
[0017]圖2是本發(fā)明可變?nèi)肟诮孛嬗蜌夥蛛x器的結(jié)構(gòu)主視圖；
[0018]圖3是圖2沿A-A截面的剖視圖。
[0019]圖中，1.進(jìn)氣管段蓋板，2.進(jìn)氣管段，3.滑片，4.減速齒輪組，5.步進(jìn)電機(jī)，6.步進(jìn)電機(jī)齒輪，7.旋風(fēng)式油氣分離器主體，8.齒條，9.減速齒輪軸，10.步進(jìn)電機(jī)軸，11.出氣口，12.圓柱段，13.圓錐段，14.出油口，15.導(dǎo)向槽。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0021]本發(fā)明提供一種可變?nèi)肟诮孛嬗蜌夥蛛x器，如圖1所示，包括旋風(fēng)式油氣分離器主體7，帶有導(dǎo)向槽的進(jìn)氣管段2，進(jìn)氣管段蓋板1，滑片3，減速齒輪組4，步進(jìn)電機(jī)5，旋風(fēng)式油氣分離器主體7包括依次連接的出氣口 11、圓柱段12、圓錐段13和出油口 14;步進(jìn)電機(jī)5上設(shè)置有步進(jìn)電機(jī)齒輪6 ;減速齒輪組4包括通過(guò)齒輪軸9相連接的上齒輪和下齒輪，如圖3所示，滑片3的末端為一段齒條8，滑片3安裝在進(jìn)氣管段導(dǎo)向槽15內(nèi)，并能沿導(dǎo)向槽在進(jìn)氣管段2中滑動(dòng)，齒條端與上齒輪嚙合，減速齒輪組下齒輪與步進(jìn)電機(jī)齒輪6嚙合。進(jìn)氣管段2沿旋風(fēng)式分離器主體7圓柱段外壁圓周切線方向設(shè)置，并與旋風(fēng)式分離器主體7固接。進(jìn)氣管段2內(nèi)側(cè)面向外延伸出一段導(dǎo)向槽15，槽寬與滑片寬度相同，槽深與滑片高度一致，該槽與進(jìn)氣管段內(nèi)氣道相通并成一銳角，限制滑片單自由度運(yùn)動(dòng)。進(jìn)氣管段蓋板I與進(jìn)氣管段2用螺栓連接，并與旋風(fēng)式分離器主體圓柱段相貼合?；?由前段和后段組成，前段位于進(jìn)氣管段2氣道內(nèi)，與進(jìn)氣道內(nèi)側(cè)壁平行；后段位于導(dǎo)向槽15內(nèi)，與導(dǎo)向槽內(nèi)表面成間隙配合；后段末端設(shè)置齒條8，齒形為直齒。上齒輪和下齒輪為同軸的兩個(gè)直齒圓柱齒輪，其中上齒輪與齒條8模數(shù)相同，下齒輪與步進(jìn)電機(jī)齒輪6模數(shù)相同；上齒輪的直徑小于下齒輪的直徑。上齒輪和下齒輪與齒輪軸9采用鍵連接。步進(jìn)電機(jī)5上通過(guò)電機(jī)軸10連接有步進(jìn)電機(jī)齒輪6 ;步進(jìn)電機(jī)齒輪6與電機(jī)軸10采用鍵連接。
[0022]旋風(fēng)式油氣分離器主體7圓柱段切線延伸出進(jìn)氣管段，進(jìn)氣管段2通過(guò)螺栓與進(jìn)氣管段蓋板I固定。進(jìn)氣管段2內(nèi)側(cè)設(shè)置導(dǎo)向槽15，滑片3安裝在導(dǎo)向槽內(nèi)，并可以沿導(dǎo)向槽運(yùn)動(dòng)，滑片3末端為一段齒條8，齒條8與減速齒輪組4中上齒輪相嚙合，減速齒輪組4下齒輪與步進(jìn)電機(jī)齒輪6相嚙合，減速齒輪與齒輪軸9采用鍵連接，步進(jìn)電機(jī)齒輪6與電機(jī)軸10也采用鍵連接。步進(jìn)電機(jī)5通過(guò)減速齒輪組驅(qū)動(dòng)滑片3運(yùn)動(dòng)，使進(jìn)氣道有效截面積發(fā)生改變。
[0023]如圖2和圖3所示，在工作時(shí)，曲軸箱竄氣由進(jìn)氣管段2入口流入，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前實(shí)際工況調(diào)節(jié)滑片3位置，當(dāng)竄氣量較小時(shí)，調(diào)節(jié)滑片3減小進(jìn)氣道有效截面積，增加竄氣流速，使其達(dá)到較高油氣分離效率所對(duì)應(yīng)的最佳入口流速；當(dāng)竄氣量變大時(shí)，調(diào)節(jié)滑片3增大進(jìn)氣道有效截面積，使竄氣流速同樣滿足較高油氣分離效率所需求的最佳入口流速。進(jìn)入旋風(fēng)式油氣分離器主體7后，竄氣由直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)閳A周運(yùn)動(dòng)，并沿內(nèi)壁螺旋向下，由此產(chǎn)生的離心力將密度較大的機(jī)油甩到分離器內(nèi)壁面上，由旋風(fēng)式油氣分離器主體7圓錐段出油口流出，氣體則受到中心低壓區(qū)的吸引由旋風(fēng)式油氣分離器主體7圓柱段上方插入管流出。與傳統(tǒng)的旋風(fēng)式油氣分離器相比，本發(fā)明可在原有基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高油氣分離效率，尤其在小竄氣量工況下，表現(xiàn)出更佳的油氣分離性能。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間，依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況引起的竄氣量變化，閉環(huán)控制步進(jìn)電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而對(duì)滑片位置進(jìn)行精確控制，調(diào)節(jié)竄氣入口流速，使其對(duì)應(yīng)最佳油氣分離效率，實(shí)現(xiàn)全工況范圍內(nèi)油氣的高效分離。
[0024]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以對(duì)其作出種種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可變?nèi)肟诮孛嬗蜌夥蛛x器，包括旋風(fēng)式油氣分離器主體(7)，帶有導(dǎo)向槽的進(jìn)氣管段(2)，進(jìn)氣管段蓋板(I)，滑片(3)，減速齒輪組(4)，步進(jìn)電機(jī)(5)，所述旋風(fēng)式油氣分離器主體(7)包括依次連接的出氣口(11)、圓柱段(12)、圓錐段(13)和出油口(14);所述步進(jìn)電機(jī)(5)上設(shè)置有步進(jìn)電機(jī)齒輪￠);所述減速齒輪組(4)包括通過(guò)齒輪軸(9)相連接的上齒輪和下齒輪，其特征在于，滑片(3)的末端為一段齒條(8)，滑片(3)安裝在進(jìn)氣管段導(dǎo)向槽(15)內(nèi)，并能沿導(dǎo)向槽在進(jìn)氣管段(2)中滑動(dòng)，齒條端與上齒輪嚙合，減速齒輪組下齒輪與步進(jìn)電機(jī)齒輪(6)嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變?nèi)肟诮孛嬗蜌夥蛛x器，其特征在于，所述進(jìn)氣管段(2)沿旋風(fēng)式分離器主體(7)圓柱段外壁圓周切線方向設(shè)置，并與旋風(fēng)式分離器主體(7)固接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變?nèi)肟诮孛嬗蜌夥蛛x器，其特征在于，所述進(jìn)氣管段(2)內(nèi)側(cè)面向外延伸出一段導(dǎo)向槽(15)，槽寬與滑片寬度相同，槽深與滑片高度一致，該槽與進(jìn)氣管段內(nèi)氣道相通并成一銳角，限制滑片單自由度運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變?nèi)肟诮孛嬗蜌夥蛛x器，其特征在于，所述進(jìn)氣管段蓋板(I)與進(jìn)氣管段(2)用螺栓連接，并與旋風(fēng)式分離器主體圓柱段相貼合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變?nèi)肟诮孛嬗蜌夥蛛x器，其特征在于，所述滑片(3)由前段和后段組成，前段位于進(jìn)氣管段(2)氣道內(nèi)，與進(jìn)氣道內(nèi)側(cè)壁平行；后段位于導(dǎo)向槽(15)內(nèi)，與導(dǎo)向槽內(nèi)表面成間隙配合；后段末端設(shè)置齒條(8)，齒形為直齒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變?nèi)肟诮孛嬗蜌夥蛛x器，其特征在于，所述上齒輪和下齒輪為同軸的兩個(gè)直齒圓柱齒輪，其中上齒輪與齒條(8)模數(shù)相同，下齒輪與步進(jìn)電機(jī)齒輪(6)模數(shù)相同；所述上齒輪的直徑小于下齒輪的直徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變?nèi)肟诮孛嬗蜌夥蛛x器，其特征在于，所述上齒輪和下齒輪與齒輪軸(9)采用鍵連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變?nèi)肟诮孛嬗蜌夥蛛x器，其特征在于，所述步進(jìn)電機(jī)(5)上通過(guò)電機(jī)軸(10)連接有步進(jìn)電機(jī)齒輪￠);所述步進(jìn)電機(jī)齒輪(6)與電機(jī)軸(10)采用鍵連接。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種可變?nèi)肟诮孛嬗蜌夥蛛x器，包括旋風(fēng)式油氣分離器主體，帶有導(dǎo)向槽的進(jìn)氣管段，進(jìn)氣管段蓋板，滑片，減速齒輪組，步進(jìn)電機(jī)，旋風(fēng)式油氣分離器主體包括依次連接的出氣口、圓柱段、圓錐段和出油口；步進(jìn)電機(jī)上設(shè)置有步進(jìn)電機(jī)齒輪；減速齒輪組包括通過(guò)齒輪軸相連接的上齒輪和下齒輪，滑片的末端為一段齒條，滑片安裝在進(jìn)氣管段導(dǎo)向槽內(nèi)，并能沿導(dǎo)向槽在進(jìn)氣管段中滑動(dòng)，齒條端與上齒輪嚙合，減速齒輪組下齒輪與步進(jìn)電機(jī)齒輪嚙合。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況變化可調(diào)整滑片在進(jìn)氣管段的位置，控制氣流流速進(jìn)而達(dá)到理想的分離效果。本發(fā)明具有分離效率高、適應(yīng)竄氣量隨工況變化的特點(diǎn)。
【IPC分類】F01M13-04
【公開(kāi)號(hào)】CN104879190
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510187925
【發(fā)明人】曲大為, 崔凱程, 李君 , 劉宇, 范魯艷, 趙長(zhǎng)庚, 苗志慧
【申請(qǐng)人】吉林大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年4月20日