渦輪內(nèi)部切斷閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種渦輪增壓器，具體地說是控制渦輪開閉的閥。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代柴油機(jī)上增壓器的使用已經(jīng)越來越廣泛，渦輪增壓器能夠提高柴油機(jī)的功率和改善經(jīng)濟(jì)性。為了實(shí)現(xiàn)增壓器與柴油機(jī)的良好匹配，出現(xiàn)各式各樣的增壓系統(tǒng)，如相繼增壓系統(tǒng)，兩級(jí)渦輪增壓系統(tǒng)，它們通過在管道上設(shè)計(jì)閥門，控制增壓器的切入與切出，能夠改善柴油機(jī)在不同負(fù)荷下的經(jīng)濟(jì)性。但是這種傳統(tǒng)的控制增壓器切入切出的方法存在一些缺陷，如閥門密封不嚴(yán)導(dǎo)致漏氣，管道上的閥門不僅體積龐大而且實(shí)際的通流面積小，造成氣體流動(dòng)過程的節(jié)流損失，而且閥門的切換過程遲緩，這一系列的問題使得增壓器與柴油機(jī)的匹配結(jié)果不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供能夠?qū)崿F(xiàn)增壓器自由地切入切出的渦輪內(nèi)部切斷閥。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]本發(fā)明渦輪內(nèi)部切斷閥，其特征是:包括渦輪殼體、蝸殼、電機(jī)、驅(qū)動(dòng)桿、導(dǎo)桿、閥門，蝸殼固定在渦輪殼體上，閥門設(shè)置在渦輪殼體里，閥門的端部設(shè)置成梯形，蝸殼的入口處設(shè)置與閥門端部配合的梯形槽，閥門與導(dǎo)桿固連，導(dǎo)桿通過渦輪殼體上的導(dǎo)向槽伸出至渦輪殼體外部并與驅(qū)動(dòng)桿相連，驅(qū)動(dòng)桿上設(shè)置有齒條，電機(jī)連接并驅(qū)動(dòng)齒輪，齒輪與齒條相嚙合。
[0006]本發(fā)明還可以包括:
[0007]1、閥門上設(shè)置限位軸肩，導(dǎo)桿在電機(jī)的作用下，正向移動(dòng)到導(dǎo)向槽一側(cè)的極限位置時(shí)，限位軸肩頂在蝸殼上，閥門的端部位于梯形槽里，渦輪關(guān)閉，導(dǎo)桿在電機(jī)的作用下反向移動(dòng)，閥門的端部脫離梯形槽，渦輪開啟。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于:本發(fā)明通過步進(jìn)電機(jī)控制閥門的開閉，響應(yīng)速度快，能夠?qū)崿F(xiàn)增壓器自由地切入切出，梯形槽和閥門組成的密封面不僅實(shí)現(xiàn)良好的密封作用，而且在一定的加工誤差和安裝誤差范圍內(nèi)梯形槽還能夠?qū)﹂y門的關(guān)閉起到自動(dòng)定位作用。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明處于關(guān)閉狀態(tài)的不意圖；
[0010]圖2為本發(fā)明處于全開狀態(tài)的示意圖；
[0011]圖3為本發(fā)明處于切換過程中的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述:
[0013]結(jié)合圖1?3，圖1是閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)閥門左端梯形結(jié)構(gòu)和蝸殼上的梯形槽接合，實(shí)現(xiàn)密封作用，此時(shí)廢氣不能流過渦輪增壓器膨脹做功，增壓器不工作處于切出狀態(tài)。圖2是閥門處于全開狀態(tài)，此時(shí)閥門上的梯形結(jié)構(gòu)完全脫離梯形槽，閥門已經(jīng)運(yùn)動(dòng)到最右側(cè)，增壓器切入，廢氣流過渦輪增壓器膨脹做功，增壓器開始工作。圖3是閥門處于切換過程中。步進(jìn)電機(jī)I和齒輪2通過鍵連接，齒輪2和驅(qū)動(dòng)桿5左端的齒條配合，把步進(jìn)電機(jī)I的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成驅(qū)動(dòng)桿5的左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)桿5右端有螺紋，用螺栓把驅(qū)動(dòng)桿5和導(dǎo)桿7連接起來，當(dāng)控制系統(tǒng)收到增壓器需要切入或切出的信號(hào)時(shí)，步進(jìn)電機(jī)I開始動(dòng)作，通過齒輪2帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿5向右或者向左運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)桿5又帶動(dòng)導(dǎo)桿7，因?yàn)閷?dǎo)桿7和閥門9相連接，閥門9隨著導(dǎo)桿7 —同運(yùn)動(dòng)，所以實(shí)現(xiàn)閥門9的開閉，達(dá)到控制目的；齒輪2和步進(jìn)電機(jī)I通過鍵連接，并且與驅(qū)動(dòng)桿5的左端齒條相嚙合，將步進(jìn)電機(jī)I的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成驅(qū)動(dòng)桿5的左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)；渦輪增壓器的蝸殼3對(duì)廢氣有導(dǎo)向作用，同時(shí)對(duì)整套裝置起到支撐作用，閥門9就安裝在蝸殼中；蝸殼3上的梯形槽4是加工在蝸殼3上的環(huán)形結(jié)構(gòu)，梯形槽4與閥門9的結(jié)合面使用高的加工精度，這樣梯形槽4與閥門9的梯形結(jié)構(gòu)能夠配合緊密，從而保證渦輪內(nèi)部切斷閥的密封性；驅(qū)動(dòng)桿5左端加工有齒條，與齒輪2配合，驅(qū)動(dòng)桿5右端加工有螺紋，使用螺栓與導(dǎo)桿7連接，這樣驅(qū)動(dòng)桿5就能帶動(dòng)導(dǎo)桿7同步運(yùn)動(dòng)；導(dǎo)桿7只能在導(dǎo)向槽6內(nèi)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)向槽6起到導(dǎo)向作用；導(dǎo)桿7上端與驅(qū)動(dòng)桿5通過螺栓連接，導(dǎo)桿7下端安裝在閥門9上的一個(gè)孔中，這樣導(dǎo)桿7就將步進(jìn)電機(jī)I的動(dòng)作傳遞到閥門9上，實(shí)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)I對(duì)閥門9的控制作用；限位軸肩8起到安全保護(hù)作用，避免渦輪內(nèi)部切斷閥閉合地過于緊密，提高使用壽命；渦輪內(nèi)部切斷閥的閥門9是類似于套筒的結(jié)構(gòu)，閥門9左端設(shè)計(jì)成梯形結(jié)構(gòu)，梯形結(jié)構(gòu)加工較高的表面粗糙度，與梯形槽4相互配合，能夠保證渦輪內(nèi)部切斷閥良好的密封。
[0014]本發(fā)明在渦輪內(nèi)部設(shè)計(jì)一個(gè)閥門，通過步進(jìn)電機(jī)I控制閥門9開閉，實(shí)現(xiàn)增壓器自由地切入與切出。首先，根據(jù)閥門9處于關(guān)閉時(shí)的位置確定限位軸肩8的位置，當(dāng)閥門9全部開啟時(shí)，確定閥門9的行程，即閥門9從關(guān)閉狀態(tài)到完全開啟時(shí)所移動(dòng)的位移，這個(gè)位移參數(shù)要輸入到步進(jìn)電機(jī)I的控制系統(tǒng)中用于控制閥門9的行程，將導(dǎo)桿7安裝到閥門9上的孔中，根據(jù)閥門9的位移確定導(dǎo)向槽6的長度尺寸，導(dǎo)向槽6的長度要略大于閥門9的位移，根據(jù)導(dǎo)桿7的位置確定步進(jìn)電機(jī)I的安裝位置，驅(qū)動(dòng)桿5右端加工有螺紋，這樣在安裝時(shí)便于調(diào)整驅(qū)動(dòng)桿5上的齒條相對(duì)于齒輪2位置。當(dāng)需要關(guān)閉閥門9時(shí)，步進(jìn)電機(jī)I接收閥門9需要關(guān)閉的信號(hào)，開始動(dòng)作，步進(jìn)電機(jī)I帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿5向左移動(dòng)，同時(shí)導(dǎo)桿7被迫與驅(qū)動(dòng)桿5共同運(yùn)動(dòng)，這樣導(dǎo)桿7帶動(dòng)閥門9向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)桿5運(yùn)動(dòng)達(dá)到閥門9預(yù)先設(shè)置的位移時(shí)，步進(jìn)電機(jī)I停止動(dòng)作，此時(shí)閥門9左端的梯形結(jié)構(gòu)正好與梯形槽4接合，渦輪內(nèi)部切斷閥處于關(guān)閉狀態(tài)，渦輪不再進(jìn)氣，增壓器切出系統(tǒng)；當(dāng)需要打開閥門9時(shí)，步進(jìn)電機(jī)I接收到閥門9開啟的信號(hào)，開始動(dòng)作，步進(jìn)電機(jī)I反向旋轉(zhuǎn)，齒輪2帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿5和導(dǎo)桿7共同向右移動(dòng)，閥門9左端梯形結(jié)構(gòu)開始脫離梯形槽4，閥門9逐漸開啟，渦輪開始進(jìn)氣，當(dāng)達(dá)到預(yù)先設(shè)置的閥門9的位移時(shí)步進(jìn)電機(jī)I停止旋轉(zhuǎn)，此時(shí)閥門9已經(jīng)運(yùn)動(dòng)到最右端，閥門9完全開啟，增壓器切入系統(tǒng)，開始工作。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.渦輪內(nèi)部切斷閥，其特征是:包括渦輪殼體、蝸殼、電機(jī)、驅(qū)動(dòng)桿、導(dǎo)桿、閥門，蝸殼固定在渦輪殼體上，閥門設(shè)置在渦輪殼體里，閥門的端部設(shè)置成梯形，蝸殼的入口處設(shè)置與閥門端部配合的梯形槽，閥門與導(dǎo)桿固連，導(dǎo)桿通過渦輪殼體上的導(dǎo)向槽伸出至渦輪殼體外部并與驅(qū)動(dòng)桿相連，驅(qū)動(dòng)桿上設(shè)置有齒條，電機(jī)連接并驅(qū)動(dòng)齒輪，齒輪與齒條相嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪內(nèi)部切斷閥，其特征是:閥門上設(shè)置限位軸肩，導(dǎo)桿在電機(jī)的作用下，正向移動(dòng)到導(dǎo)向槽一側(cè)的極限位置時(shí)，限位軸肩頂在蝸殼上，閥門的端部位于梯形槽里，渦輪關(guān)閉，導(dǎo)桿在電機(jī)的作用下反向移動(dòng)，閥門的端部脫離梯形槽，渦輪開啟。
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供渦輪內(nèi)部切斷閥，包括渦輪殼體、蝸殼、電機(jī)、驅(qū)動(dòng)桿、導(dǎo)桿、閥門，蝸殼固定在渦輪殼體上，閥門設(shè)置在渦輪殼體里，閥門的端部設(shè)置成梯形，蝸殼的入口處設(shè)置與閥門端部配合的梯形槽，閥門與導(dǎo)桿固連，導(dǎo)桿通過渦輪殼體上的導(dǎo)向槽伸出至渦輪殼體外部并與驅(qū)動(dòng)桿相連，驅(qū)動(dòng)桿上設(shè)置有齒條，電機(jī)連接并驅(qū)動(dòng)齒輪，齒輪與齒條相嚙合。本發(fā)明通過步進(jìn)電機(jī)控制閥門的開閉，響應(yīng)速度快，能夠?qū)崿F(xiàn)增壓器自由地切入切出，梯形槽和閥門組成的密封面不僅實(shí)現(xiàn)良好的密封作用，而且在一定的加工誤差和安裝誤差范圍內(nèi)梯形槽還能夠?qū)﹂y門的關(guān)閉起到自動(dòng)定位作用。
【IPC分類】F01D17-10
【公開號(hào)】CN104847420
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510253346
【發(fā)明人】王銀燕, 宋貴濤, 李旭, 王賀春, 楊傳雷, 張超, 李俊鵬, 胡松, 陳德富
【申請(qǐng)人】哈爾濱工程大學(xué)
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年5月18日