专利名称：涡轮增压器放气阀控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种应用于内燃机涡轮增压器技术领域的一种装置，更确切地说，本发明涉及涡轮增压器放气阀控制装置。
背景技术：
废气涡轮增压是内燃机的一项关键技术，特别是在柴油机上得到普遍应用，随着排放法规的日益严格，提高涡轮增压器的性能是改善内燃机性能和排放的必要的措施之一，现在的增压器很多带有内部放气阀或者旁通阀来调节和控制进入涡轮的废气流量，说明书附图中的图2所示的为带放气阀的涡轮增压器的一种典型结构。涡轮增压器放气阀的工作原理如下:当发动机进气管17内的增压压力达到一定限值时，涡轮增压器放气阀控制器15的膜片克服控制器内弹簧的反作用力推动阀杆19使放气阀20开启，废气的一部分从放气管21进入发动机排气管22，不再参与推动涡轮23做功。如此涡轮23转速降低，压气机16转速降低，发动机进气管17内的增压压力下降。增压压力下降后，放气阀20在控制器15内弹簧的作用下，关闭放气管路，所有废气做功，涡轮23转速上升，压气机16转速上升，增压压力上升。如此反复，实现增压压力的调节。涡轮增压器放气阀控制器15的主要结构是一个密闭压力室，当膜片一侧的气压大于涡轮增压器放气阀控制器15内弹簧预紧力时，膜片推动阀杆19使放气阀20打开，用在整车上时，放气阀20的开启是由增压压力控制的，即涡轮增压器放气阀控制器15的进气口接在发动机进气管17，但在做涡轮增压器放气阀控制器15和放气阀20性能试验或者对放气阀20开启压力进行设定时，需要测量不同的放气阀开度对柴油机性能和排放的影响，以此来标定放气阀20的开启控制压力以及控制压力与开度的关系，这就需要一种能够人为操作的阀门开度控制装置，此时，放气阀20的开启不再由增压压力控制，而是把涡轮增压器放气阀控制器15接到开度控制装置上以便进行人为调节，涡轮增压器放气阀开度控制装置需满足三个条件:1.能在压力表上读出对应于放气阀某个开度的控制压力，实现放气阀开启压力的测量与标定；2.能够对增压器放气阀开度进行连续调节，包括开度由小调大和由大调小；3.可以实现远程操作调节。目前，进行废气涡轮增压器试验时，增压器放气阀的开启压力一般是固定的，或者不能对放气阀开度进行连续调节。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服了现有增压器放气阀的开度在实验中一般固定在某个位置或者不能对放气阀开度进行连续调节的问题，提供了涡轮增压器放气阀控制装置。本发明通过压力表上的读数能够实现对放气阀开启压力的测量与标定，实现对放气阀开启角度的连续调节，也可实现远程操作。
为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的:所述的涡轮增压器放气阀控制装置包括进气流量控制阀、稳压罐、供气压力表、出气流量控制阀、等径三通管接头、流出空气压力表与旁通阀。进气流量控制阀的右端与稳压罐的左端为螺纹密封连接，稳压罐的右端与出气流量控制阀的左端管路连接，供气压力表连接在稳压罐与出气流量控制阀之间的管路上，流量控制阀的右端与等径三通管接头的左端接口为螺纹密封连接，等径三通管接头的右端接口采用管路与涡轮增压器放气阀控制器连接，流出空气压力表(8)连接在等径三通管接头
(7)与涡轮增压器放气阀控制器之间的管路上，等径三通管接头(7)的下端与旁通阀(13)管路连接。技术方案中所述的进气流量控制阀的左端与压缩空气进气管道的右端为螺纹密封连接，压缩空气进气管道的右端加工有外螺纹，缩空气进气管道的设置有外螺纹的右端与进气流量控制阀的设置有内螺纹的左端配装为密封连接，压缩空气进气管道的左端与高压气源的输出端螺纹密封连接。技术方案中所述的进气流量控制阀的右端与稳压罐的左端为螺纹密封连接是指:进气流量控制阀的右端设置有内螺纹，稳压罐左端的进气接口上加工有外螺纹，进气流量控制阀的右端与稳压罐左端的进气接口配装为螺纹密封连接。技术方案中所述的稳压罐的右端与出气流量控制阀的左端为管路连接，供气压力表连接在稳压罐与出气流量控制阀之间的管路上是指:稳压罐右端的出气接口和稳压罐出气管道(5)的左端为螺纹密封连接，稳压罐右端的出气接口加工有外螺纹，稳压罐出气管道的左端加工有内螺纹，两者配装为螺纹密封连接，稳压罐出气管道右端和出气流量控制阀的左端为螺纹密封连接，稳压罐出气管道的右端加工有外螺纹，出气流量控制阀的左端设置有内螺纹，两者配装为螺纹密封连接，供气压力表的接头和稳压罐出气管道为螺纹密封连接，稳压罐出气管道上焊接有凸台，凸台上设置有贯通到管内的内螺纹孔，供气压力表的接头上设置有外螺纹，二者配装为螺纹密封连接。技术方案中所述的流量控制阀的右端与等径三通管接头的左端接口为螺纹密封连接是指:等径三通管接头左端接口设置有外螺纹，出气流量控制阀的右端设置为内螺纹，两者配装为螺纹密封连接。技术方案中所述的等径三通管接头的右端接口采用管路与涡轮增压器放气阀控制器连接是指:等径三通管接头的右端和第一级空气流出管道的左端为螺纹密封连接，等径三通管接头的右端设置有外螺纹，第一级空气流出管道的左端设置有内螺纹，两者配装为螺纹密封连接，第一级空气流出管道的右端与第二级空气流出管道的左端为采用焊接方式连接，第二级空气流出管道的右端与接增压器放气阀控制器的软管的左端为锁紧密封连接，即接增压器放气阀控制器的软管的左端套装在第二级空气流出管道的右端，采用锁紧卡子锁紧，接增压器放气阀控制器的软管的右端与涡轮增压器放气阀控制器的接口为锁紧密封连接。技术方案中所述的流出空气压力表连接在等径三通管接头与涡轮增压器放气阀控制器之间的管路上是指:流出空气压力表和等径三通管接头与涡轮增压器放气阀控制器之间的第一级空气流出管道为螺纹密封连接，第一级空气流出管道上焊接有凸台，凸台上钻有贯通到管内的内螺纹通孔，流出空气压力表的接头上设置有外螺纹，流出空气压力表设置有外螺纹的接头与凸台上的内螺纹通孔配装为螺纹密封连接。技术方案中所述的等径三通管接头的下端与旁通阀管路连接是指:三通管接头的下端与旁通管的上端为螺纹密封连接，即等径三通管接头的下端设置有外螺纹，旁通管的上端设置有内螺纹，两者为配装为螺纹密封连接。旁通管的下端和旁通阀的上端为螺纹密封连接，旁通管的下端加工有外螺纹，旁通阀的上端设置有内螺纹，旁通管的下端与旁通阀的上端配装为螺纹密封连接。技术方案中所述的进气流量控制阀、出气流量控制阀与旁通阀皆采用型号为QllF的手动广式内螺纹球阀；供气压力表与流出空气压力表皆采用型号为Y-60B-FQ的气体压力表。与现有技术相比本发明的有益效果是:1.本发明所述的涡轮增压器放气阀控制装置可以对试验中涡轮增压器的放气阀开度进行连续调节，既可以由小调大，也可以由大调小，这是通过连接旁通管的放气阀保持一定角度常开实现的。2.本发明所述的涡轮增压器放气阀控制装置可以在压力表上精确读出对应于放气阀某一开度的压力值，便于调节和记录，可以得到放气阀开启角度与控制压力的对应关系，便于实现标定。3.本发明所述的涡轮增压器放气阀控制装置系统结构简单，可以实现远程控制，易于操作及维护，成本较低，已经用于柴油机涡轮增压器试验过程且也能达到预期的效果。
下面结合附图对本发明作进一步的说明:图1是本发明所述的涡轮增压器放气阀控制装置的结构示意图；图2是带放气阀的涡轮增压器结构简图；图中:1.压缩空气进气管道，2.进气流量控制阀，3.稳压罐，4.供气压力表，5.稳压罐出气管道，6.出气流量控制阀，7.等径三通管接头，8.流出空气压力表，9.第一级空气流出管道，10.第二级空气流出管道，11.接增压器放气阀控制器的软管，12.旁通管，13.旁通阀，14.高压气源，15.涡轮增压器放气阀控制器，16.压气机，17.发动机进气管，18.发动机，19.阀杆，20.放气阀，21.放气管，22.发动机排气管，23.涡轮。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作详细的描述:本发明所述的涡轮增压器放气阀控制装置包括压缩空气进气管道1、进气流量控制阀2、稳压罐3、供气压力表4、稳压罐出气管道5、出气流量控制阀6、等径三通管接头7、流出空气压力表8、第一级空气流出管道9、第二级空气流出管道10、接增压器放气阀的软管11、旁通管12、旁通阀13。本发明所述的涡轮增压器放气阀控制装置布置在同一水平面内且呈直线型布置，涡轮增压器放气阀控制装置布置中所采用的压缩空气进气管道1、第一级空气流出管道9、第二级空气流出管道10、接增压器放气阀控制器的软管11与旁通管12皆为圆柱形管道，稳压罐3为圆筒形结构件，在稳压罐3两端面的中心处(在回转轴线上)设置有进出气接口。
涡轮增压器放气阀控制装置中的进气流量控制阀2采用型号为QllF的广式内螺纹球阀，手动控制；出气流量控制阀6采用型号为QllF的广式内螺纹球阀，手动控制，旁通阀13采用型号为QllF的广式内螺纹球阀，手动控制。涡轮增压器放气阀控制装置中的供气压力表4采用型号为Y-60B-FQ的气体压力表，量程为-0.1-1.5Mpa，精度等级为2.5，安装方式为径向直接式安装；流出空气压力表8采用型号为Y-60B-FQ的气体压力表，量程为0-0.6Mpa，精度等级为2.5，安装方式为径向直接式安装；高压气源14的供气压力为0.8Mpa，高压空气由实验室气泵压缩得到。压缩空气进气管道I的右端与进气流量控制阀2的左端为螺纹密封连接，压缩空气进气管道I的右端加工有外螺纹，缩空气进气管道I的设置有外螺纹的右端与进气流量控制阀2的设置有内螺纹的左端配合密封连接，压缩空气进气管道I的左端与高压气源14的输出端螺纹密封连接；进气流量控制阀2的右端和稳压罐3的进口为螺纹密封连接，稳压罐3左端的进气接口上加工有外螺纹，稳压罐3设置有外螺纹的左端进气接口与进气流量控制阀2的右端设置的内螺纹配装为螺纹密封连接；稳压罐3的右端出口和稳压罐出气管道5的左端为螺纹密封连接，稳压罐3的右端出口加工有标准外螺纹，稳压罐出气管道5左端加工有标准内螺纹，两者配装为螺纹密封连接，稳压罐出气管道5和供气压力表4的接头为螺纹密封连接，稳压罐出气管道5上焊接有凸台，凸台上钻有贯通到管内的标准内螺纹孔，供气压力表4的接头上有标准外螺纹，二者配装为螺纹密封连接，稳压罐出气管道5的右端和出气流量控制阀6的左端为螺纹密封连接，稳压罐出气管道5的右端加工有外螺纹，出气流量控制阀6的左端为内螺纹，两者配合密封连接；出气流量控制阀6的右端和等径三通管接头7的左端为螺纹密封连接，等径三通管接头7左端接口设置有外螺纹，出气流量控制阀6的右端设置为内螺纹，两者配合密封连接，等径三通管接头7的右端和第一级空气流出管道9的左端为螺纹密封连接，等径三通管接头7的右端设置有外螺纹，第一级空气流出管道9的左端设置有内螺纹，等径三通管接头7与第一级空气流出管道9配装为螺纹密封连接；流出空气压力表8和第一级空气流出管道9为螺纹密封连接，第一级空气流出管道9上焊接有凸台，凸台上钻有贯通到管内的标准内螺纹通孔，出气压力表8的接头上设置有标准外螺纹，二者为配合密封连接，第一级空气流出管道9的右端与第二级空气流出管道10的左端为采用焊接方式连接；第二级空气流出管道10的右端与接增压器放气阀控制器的软管11的左端为锁紧密封连接，即接增压器放气阀控制器的软管11的左端套在第二级空气流出管道10的右端，采用锁紧卡子锁紧；接增压器放气阀控制器的软管11右端与涡轮增压器放气阀控制器15为锁紧连接，即接增压器放气阀控制器的软管11右端套在涡轮增压器放气阀控制器15的膜片压力室进气口上，采用锁紧卡子锁紧；三通管接头7与旁通管12为螺纹密封连接，即等径三通管接头7的下端设置有外螺纹，旁通管12的上端有内螺纹，两者为配合密封连接；旁通管12和旁通阀13为螺纹密封连接，旁通管12的下端加工有外螺纹，旁通管12的下端与旁通阀13上端的内螺纹为配合密封连接。本发明所述的涡轮增压器放气阀控制装置是针对某重型柴油机两级涡轮增压器的高压级涡轮放气阀开度调节，实施例中选用外径为40mm的压缩空气进气管道1、公称直径DN=40mm的进气流量控制阀2、容积为5L的稳压罐3、外径为40mm的稳压罐出气管道5、公称直径DN=40mm的出气流量控制阀6、等径三通管接头7、外径为40mm的第一级空气流出管道9、外径为15_的第二级空气流出管道10、外径为15_的接增压器放气阀控制器的软管11、外径为40mm的旁通管12与公称直径DN=40的旁通阀13。所述的接增压器放气阀控制器的软管11为可以承受大于0.SMpa压力的塑料管，压缩空气进气管道1、容积为5L的稳压罐3、稳压罐出气管道5、等径三通管接头7、第一级空气流出管道9、第二级空气流出管道10、旁通管12材料均为不锈钢，壁厚均为2_。对于其它种型号的发动机、涡轮增压器或者压缩空气源需进行不同的技术设计，选用的压缩空气进气管道1、稳压罐3、稳压罐出气管道5、等径三通管接头7、第一级空气流出管道9、第二级空气流出管道10、接增压器放气阀控制器的软管11与旁通管12的规格将随着改变；选用的进气流量控制阀2、出气流量控制阀6、旁通阀13、供气压力表4与流出空气压力表8型号规格也随着改变。涡轮增压器放气阀控制装置工作原理:由压缩空气源流出的压缩空气经压缩空气进气管道I并通过进气流量控制阀2进入稳压罐3，由稳压罐3提供具有稳定压力的空气，经稳压罐出气管道5并通过出气流量控制阀6进入等径三通管接头7，空气一部分流入第一级空气流出管道9，另一部分流入旁通管12经过旁通阀13进入大气，流入第一级空气流出管道9的空气经第二级空气流出管道10进入接增压器放气阀控制器的软管11，接增压器放气阀控制器的软管11的右端与涡轮增压器放气阀控制器15的接口为锁紧密封；打开进气流量控制阀2并关闭出气流量控制阀6，就可以由供气压力表4检测到气源提供的的压力，手动调节出气流量控制阀6，可以控制第一级空气流出管道9的空气流量，并由流出空气压力表8得到流出空气的压力，安装旁通管12和旁通阀13目的是保证涡轮增压器的放气阀开度可以实现由大到小的调整，即实现连续调节，否则增压器放气阀达到最大开度后，由于气源一直供气和管道的保压作用使接增压器放气阀的软管内压力维持恒定，增压器放气阀开度不能再调小，并且旁通阀13保持一定的开度不变，以保证增压器放气阀开度与流出空气压力表8的读数对应关系保持不变。
权利要求
1.一种涡轮增压器放气阀控制装置，其特征在于，所述的涡轮增压器放气阀控制装置包括进气流量控制阀(2)、稳压罐(3)、供气压力表(4)、出气流量控制阀(6)、等径三通管接头(7)、流出空气压力表(8)与旁通阀(13)； 进气流量控制阀(2 )的右端与稳压罐(3 )的左端为螺纹密封连接，稳压罐(3 )的右端与出气流量控制阀(6)的左端管路连接，供气压力表(4)连接在稳压罐(3)与出气流量控制阀(6)之间的管路上，流量控制阀(6)的右端与等径三通管接头(7)的左端接口为螺纹密封连接，等径三通管接头(7)的右端接口采用管路与涡轮增压器放气阀控制器(15)连接，流出空气压力表(8)连接在等径三通管接头(7)与涡轮增压器放气阀控制器(15)之间的管路上，等径三通管接头(7 )的下端与旁通阀(13 )管路连接。
2.按照权利要求1所述的涡轮增压器放气阀控制装置，其特征在于，所述的进气流量控制阀(2 )的左端与压缩空气进气管道(I)的右端为螺纹密封连接，压缩空气进气管道(I)的右端加工有外螺纹，缩空气进气管道(I)的设置有外螺纹的右端与进气流量控制阀(2)的设置有内螺纹的左端配装为密封连接，压缩空气进气管道(I)的左端与高压气源(14)的输出端螺纹密封连接。
3.按照权利要求1所述的涡轮增压器放气阀控制装置，其特征在于，所述的进气流量控制阀(2)的右端与稳压罐(3)的左端为螺纹密封连接是指: 进气流量控制阀(2)的右端设置有内螺纹，稳压罐(3)左端的进气接口上加工有外螺纹，进气流量控制阀(2 )的右端与稳压罐(3 )左端的进气接口配装为螺纹密封连接。
4.按照权利要求1所述的涡轮增压器放气阀控制装置，其特征在于，所述的稳压罐(3)的右端与出气流量控制阀(6 )的左端 为管路连接，供气压力表(4)连接在稳压罐(3 )与出气流量控制阀(6)之间的管路上是指: 稳压罐(3)右端的出气接口和稳压罐出气管道(5)的左端为螺纹密封连接，稳压罐(3)的右端出口加工有外螺纹，稳压罐出气管道(5)的左端加工有内螺纹，两者配装为螺纹密封连接，稳压罐出气管道(5)右端和出气流量控制阀(6)的左端为螺纹密封连接，稳压罐出气管道(5)的右端加工有外螺纹，出气流量控制阀(6)的左端设置有内螺纹，两者配装为螺纹密封连接，供气压力表(4)的接头和稳压罐出气管道(5)为螺纹密封连接，稳压罐出气管道(5)上焊接有凸台，凸台上设置有贯通到管内的内螺纹孔，供气压力表(4)的接头上设置有外螺纹，二者配装为螺纹密封连接。
5.按照权利要求1所述的涡轮增压器放气阀控制装置，其特征在于，所述的流量控制阀(6)的右端与等径三通管接头(7)的左端接口为螺纹密封连接是指: 等径三通管接头(7)左端接口设置有外螺纹，出气流量控制阀(6)的右端设置为内螺纹，两者配装为螺纹密封连接。
6.按照权利要求1所述的涡轮增压器放气阀控制装置，其特征在于，所述的等径三通管接头(7)的右端接口采用管路与涡轮增压器放气阀控制器(15)连接是指: 等径三通管接头(7)的右端和第一级空气流出管道(9)的左端为螺纹密封连接，等径三通管接头(7)的右端设置有外螺纹，第一级空气流出管道(9)的左端设置有内螺纹，两者配装为螺纹密封连接，第一级空气流出管道(9)的右端与第二级空气流出管道(10)的左端为采用焊接方式连接，第二级空气流出管道(10)的右端与接增压器放气阀控制器的软管(11)的左端为锁紧密封连接，即接增压器放气阀控制器的软管(11)的左端套装在第二级空气流出管道(10)的右端，采用锁紧卡子锁紧，接增压器放气阀控制器的软管(11)的右端与涡轮增压器放气阀控制器(15 )的接口为锁紧密封连接。
7.按照权利要求1所述的涡轮增压器放气阀控制装置，其特征在于，所述的流出空气压力表(8)连接在等径三通管接头(7)与涡轮增压器放气阀控制器(15)之间的管路上是指: 流出空气压力表(8)和等径三通管接头(7)与涡轮增压器放气阀控制器(15)之间的第一级空气流出管道(9)为螺纹密封连接，第一级空气流出管道(9)上焊接有凸台，凸台上钻有贯通到管内的内螺纹通孔，流出空气压力表(8)的接头上设置有外螺纹，流出空气压力表(8)设置有外螺纹的接头与凸台上的内螺纹通孔配装为螺纹密封连接。
8.按照权利要求1所述的涡轮增压器放气阀控制装置，其特征在于，所述的等径三通管接头(7)的下端与旁通阀(13)管路连接是指: 三通管接头的下端(7)与旁通管(12)的上端为螺纹密封连接，即等径三通管接头(7)的下端设置有外螺纹，旁通管(12)的上端设置有内螺纹，两者为配装为螺纹密封连接；旁通管(12)的下端和旁通阀(13)的上端为螺纹密封连接，旁通管(12)的下端加工有外螺纹，旁通阀(13)的上端设置有内螺纹，旁通管(12)的下端与旁通阀(13)的上端配装为螺纹密封连接。
9.按照权利要求1所述的涡轮增压器放气阀控制装置，其特征在于，所述的进气流量控制阀(2)、出气流量控制阀(6)与旁通阀(13)皆采用型号为QllF的手动广式内螺纹球阀；供气压力表(4)与流出空气压 力表(8)皆采用型号为Y-60B-FQ的气体压力表。
全文摘要
本发明公开了涡轮增压器放气阀控制装置，克服现有增压器放气阀开度固定或者不能连续调节的问题。其包括进气流量控制阀(2)、稳压罐(3)、出气流量控制阀(6)、等径三通管接头(7)、流出空气压力表(8)与旁通阀(13)。进气流量控制阀(2)左端与高压气源管路连接，进气流量控制阀(2)右端与稳压罐(3)左端连接，稳压罐(3)右端与出气流量控制阀(6)左端管路连接，供气压力表(4)连接在稳压罐(3)与出气流量控制阀(6)之间的管路上，流量控制阀(6)右端与等径三通管接头(7)左端接口连接，等径三通管接头(7)右端与涡轮增压器放气阀控制器(15)管路连接，等径三通管接头(7)下端与旁通阀(13)管路连接。
文档编号F02B37/18GK103089408SQ20131003454
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月29日 优先权日2013年1月29日
发明者孙万臣, 李鲁宁, 李国良, 田震, 谭满志, 程鹏, 王晓丹, 赖春杰 申请人:吉林大学