[发明专利]一种双向定位的涡轮增压器喷嘴环组件

说明书

技术领域

本发明涉及涡轮增压器，尤其是涉及涡轮增压器中的喷嘴环组件。

背景技术

众所周知，涡轮增压器是用于内燃机进气增压,提升内燃机工作效率的产品,它是由内燃机排出的废气驱动涡轮增压器安装于排气管上排气端的涡轮叶片,再带动同轴上安装于内燃机进气管的涡轮增压器的压气端叶片旋转作功进行增压,使进气压力得到提升,改善内燃机工况.提升内燃机的功率.其中可变截面喷嘴环组件中的叶片是通过一定角度的旋转,改变排气截面大小,从而调节涡轮增压器排气压力,控制涡轮增压器转速,进而控制增压压力的零部件,喷嘴环组件工作在约600℃~1200℃的高温和高压环境下,因而要求喷嘴环组件有高的机械性能和加工精度。

现在的涡轮增压器可变截面喷嘴环组件在工作中还存在有下述问题，一是驱动盘通过从动拔叉带动叶片旋转时，由于驱动盘在水平（径向）面内虽然有滚动导向，但由于滚轮转动时在垂直面（轴向）会产生上下跳动，且中间体与滚轮有0.3mm以上间隙，因此驱动盘会上下跳动，从而形成工作时上下跳动较大的非圆运动，易导致驱动盘运转不灵活，甚至卡死，影响喷嘴环工作可靠性；二是一些要求耐高温零件为奥式体合金钢，一般不做热处理，表面硬度一般不大于300HV（约290HB），抗疲劳性和耐用磨性不强，相互间摩擦系数大，其表面不光、棱角容易拉坏和脱落；三是现有垫板叶片面为同一水平面，工作时，喷嘴环叶片与垫板易产生刮伤，增加运转阻力。

发明内容

针对上述现有技术中喷嘴环组件所存在的问题，本发明提供了一种可使拔动盘在径向和轴向都不会产生跳动，从而有效防止工作时非圆运动的产生，确保驱动盘运转灵活，确保发动工作稳定的可双向定位的涡轮增压器喷嘴环组件。

本发明要解决的技术问题所采取的技术方案是：所述双向定位的涡轮增压器喷嘴环组件包括安装盘、驱动盘、垫板、主动拔叉和从动拔叉，所述从动拔叉间隔设置在安装盘侧面上，从动拔叉一端与转轴一端相连，转轴另一端与间隔设置在安装盘另一相对侧面上的叶片相连，所述驱动盘上间隔设有环形凹槽，所述从动拔叉另一端嵌入在环形凹槽内，主动拔叉位于从动拔叉之间，主动拔叉一端嵌入在环形凹槽内，主动拔叉另一端与传动机构相连，在安装盘上活动设置有与驱动盘内侧相接触的限位销，在安装盘上间隔活动设置有滚轮，所述滚轮横截面呈工字形，所述滚轮用滚轮销与安装盘相连，滚轮销与安装盘为过盈配合，滚轮销上端带有限位台阶，滚轮销与滚轮为间隙配合。

进一步地，所述驱动盘、主动拔叉、从动拔叉和垫板进行氮化处理。

本发明在现有喷嘴环基础上进行两项重大改进，一是为解决现有技术中第一个技术问题通过改变滚轮的结构和固定方式，将原来滚轮销的圆柱状改为上端带有限位台阶的阶梯圆柱状，将原来滚轮销与滚轮的过盈配合改为间隙配合，将原来滚轮销与安装盘的间隙配合改为过盈配合，因而在工作中滚轮销不旋转，滚轮旋转，由于滚轮销固定在安装盘上，通过限位台阶可使滚轮在轴向（垂直方向）不会产生跳动，既可确保滚轮在水平面内与驱动盘始终充分相接触，又可防止滚轮、驱动盘上下窜动，确保驱动盘运转灵活；二是为解决现有技术中第二个技术问题将部份关键零部件进行氮化处理，使这些零件不仅整体强度和硬度提高，而且提高了表面的光泽和耐磨性，使零部件表面更光泽、降低摩擦系数，棱角始终保持完整、清晰、不拉坏和脱落，提高耐疲劳性的同时，降低了驱动盘所需的驱动力，改善运转的灵活性；三是为解决现有技术中第三个技术问题将垫板与叶片相对面设置成斜面，以不影响喷嘴环性能前提下，改善叶片与垫板的刮伤，从而减少叶片活动阻力，提高运转的灵活性。

本发明提供了一种可使拔动盘在径向和轴向都不会产生跳动，且部分零件氮化和垫板局部带斜面，不仅可有效防止驱动盘工作时非圆运动的产生，确保驱动盘运转灵活，还提高喷嘴环耐疲劳性，降低了驱动盘所需的驱动力，改善运转灵活性，又减少了叶片与垫板的刮伤，从而减少叶片活动阻力，提高运转灵活性，确保发动工作稳定。

附图说明

图1是本发明的取出垫板的主视结构示意图，

图2是图1的A-A剖视结构示意图，

图3是图2的I-I结构放大示意图，

图4是图2的X-X结构放大示意图。

在图中，1、驱动盘2、从动拔叉3、转轴4、主动拔叉5、滚轮6、限位台阶7、叶片8、安装盘9、螺钉10、环形凹槽11、滚轮销12、垫板13、定距套14、限位销15a、间隙配合区15b、过盈配合区16、倾斜面。

具体实施方式

在图1、图2、图3和图4中，所述双向定位的涡轮增压器截面喷嘴环组件包括安装盘8、驱动盘1、垫板12、主动拔叉4和从动拔叉2，所述从动拔叉间隔且一端用转轴3设置在安装盘侧面上，从动拔叉另一端与转轴一端相连，转轴另一端与间隔设置在安装盘另一相对侧面上的叶片7相连，所述驱动盘上间隔设有环形凹槽10，环形凹槽形状与主动拔叉和从动拔叉一端相配，所述从动拔叉另一端嵌入在环形凹槽内，主动拔叉位于两相邻从动拔叉之间，主动拔叉一端嵌入在环形凹槽内，主动拔叉另一端与传动机构（图中未画出）相连，在安装盘上活动设置有与驱动盘内侧相接触的限位销14，在安装盘上间隔活动设置有滚轮5，所述滚轮横截面呈工字形，滚轮中间凹槽与驱动盘内圈相接触（驱动盘内侧与滚轮的凹槽呈最小间隙配合，即驱动盘活动伸入到凹槽中），所述滚轮用滚轮销11与安装盘相连，滚轮销下端与安装盘为过盈配合，滚轮销上端带有限位台阶6，滚轮销上端与滚轮为间隙配合，滚轮上设有沉孔（图中未标出），限位台阶下底面与沉孔下底面相接触但不妨碍滚轮转动，因而由于限位台阶的作用，滚轮在轴向不会产生跳动，驱动盘也就不会上下跳动，如图3所示，滚轮与滚轮销上端之间的间隙配合区15a，安装盘与滚轮销下端之间的过盈配合区15b，垫板与安装盘之间设有定距套13，定距套高度略大于叶片高度，垫板与安装盘之间用螺钉9（内六角螺钉）相连接，所述垫板12底面为倾斜面16(如图4所示)，所述底面为垫板与叶片相对的面，或是与定距套相接触的面，倾斜面最大倾斜高度（即最小直角边的长度）差值为0.1-0.15mm,所述驱动盘、主动拔叉、从动拔叉和垫板进行液氮—氮化处理，使其表面硬度达到800-1100HB。