增压器vgt机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种增压器VGT机构，包括连接于发动机上的带有涡轮的涡壳，以及设置于所述涡壳内的VGT组件，在所述涡壳与VGT组件间连接设有使所述VGT组件定位于涡壳内的弹性卡装机构，所述的弹性卡装机构包括可使所述VGT组件的一端嵌入涡壳中，并在VGT组件具有相对所述涡壳的转动时与涡壳卡接配合的导向卡接机构；以及设置于所述涡壳上的，在所述VGT组件与涡壳卡接配合时，具有驱使所述VGT组件远离涡壳表面的弹性支撑力的弹性支撑机构。本VGT机构可避免VGT组件采用喷嘴两侧的零部件定位带来的弊端，也能避免使用螺纹刚性连接造成的装配不便及变形影响，其结构简单，具有很好的实用性。
【专利说明】增压器VGT机构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种汽车发动机涡轮增压器组件，尤其涉及一种增压器VGT机构。
【背景技术】
[0002]随着资源的日益紧张和环境污染压力的加大，对于车辆排放和燃油经济性的要求越来越高，涡轮增压器由于能利用废气能量对发动机进气进行增压，在改善发动机排放和燃油经济性两方面都有很大的贡献，因而越来越受到各个厂家的重视。VGT增压器由于增加了 VGT机构，既能保证发动机在低速时的响应性，又能保证发动机高速时的整机性能，在蜗轮增压器中的应用比例逐步上升。
[0003]传统的VGT增压器中的VGT组件在定位和紧固时多使用VGT组件喷嘴两侧的零部件进行压紧或使用管螺纹将VGT组件拧紧在涡壳上，使用VGT组件喷嘴两侧的零部件进行压紧定位中，容易因两侧的压紧力而使VGT喷嘴在运行中产生卡滞的可能，且喷嘴两侧的定位环及两个定位环之间的支撑块也需要采用性能较好的材料，以避免压紧VGT组件时使定位环及支撑块压缩变形甚至损坏，同时采用压紧机构也会增加增压器的轴向尺寸，从而降低了发动机的空间利用率。而使用管螺纹拧紧的定位紧固方式，装配时比较困难，拆卸不方便，给后期的维修带来了极大的不便，且由于VGT组件为刚性连接，无法弥补因加工和热变形等带来的零部件的变形，易造成运行中故障的发生。
实用新型内容
[0004]为解决现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种增压器VGT机构，其可避免VGT组件采用喷嘴两侧的零部件定位带来的弊端，也能避免使用螺纹刚性连接造成的装配不便及变形影响，其结构简单，具有很好的实用性。
[0005]为实现上述目的，本实用新型的增压器VGT机构，包括连接于发动机上的带有涡轮的涡壳，以及设置于所述涡壳内的VGT组件，在所述涡壳与VGT组件间连接设有使所述VGT组件定位于涡壳内的弹性卡装机构，所述的弹性卡装机构包括可使所述VGT组件的一端嵌入涡壳中，并在VGT组件具有相对所述涡壳的转动时与涡壳卡接配合的导向卡接机构；以及设置于所述涡壳上的，在所述VGT组件与涡壳卡接配合时，具有驱使所述VGT组件远离涡壳表面的弹性支撑力的弹性支撑机构。
[0006]采用上述的技术方案，利用导向卡接机构将VGT组件由其一端部连接于涡壳上，由于连接部位只是在VGT组件的端部，从而可避免由喷嘴两侧零部件压紧带来的弊端，且在VGT组件可接于涡壳上时，只需将VGT组件的一端嵌入涡壳上，然后再加以转动即可，操作过程简单，方便了 VGT组件的装配及维护维修；采用弹性支撑机构不但可使卡接后的VGT组件稳定的定位在涡壳上，而且由于VGT组件和涡壳之间具有了弹性可调的余量，也就避免了螺纹刚性连接的不足，同时也方便装配及维修更换，具有很好的实用性。
[0007]作为对上述方式的限定，所述的VGT组件包括与所述涡壳相卡接的第一定环，相对于所述涡壳设置于第一定环另一侧的第二定环，在第一定环和第二定环间转动设有多个VGT喷嘴，在第二定环的另一侧还设置有驱动所述VGT喷嘴转动的喷嘴驱动机构。第一定环用于将VGT组件连接于涡壳上，第二定环用于和第一定环配合以安装VGT喷嘴，同时第二定环也用于承装VGT喷嘴的驱动机构，喷嘴驱动机构则用于根据发动机运行工况调整VGT喷嘴的具体位置，以使增压器满足发动机各工况下的运行需求。
[0008]作为对上述方式的限定，所述的喷嘴驱动机构包括转动设置于第二定环上的驱动环，以及与所述VGT喷嘴相连、并卡装于所述驱动环上的多个驱动杆，所述的多个驱动杆在驱动环转动时，具有驱动其所连接的VGT喷嘴转动的同步摆动。当驱动环在驱动装置的驱动下转动时，使得一端卡装于其上的驱动杆摆动，从而可使的连接于驱动杆另一端的VGT喷嘴发生转动，VGT喷嘴的转动使得增压器进气角度和速度都将发生变化，从而改变涡轮增压器的转速和发动机进气端压气机出口端的增压压力，满足增压器在发动机各工况下的有效运行。
[0009]作为对上述方式的限定，所述的导向卡接机构包括设置在涡壳中部的带有中心通孔的定位凸台，沿所述定位凸台周向外侧开设的多个定位卡槽，以及对应于所述定位卡槽固连在第一定环内圆周面上的多个定位卡块，所述定位卡块在第一定环套设于定位凸台上时嵌入定位卡槽，并在第一定环具有相对定位凸台的转动时与所述定位卡槽卡装配合。定位卡槽与定位卡块的设置方式方便了第一定环在定位凸台上的卡装，只要将定位卡块插入定位卡槽并稍转动即可，相比于其它连接方式结构简单、操作简便。
[0010]作为对上述方式的改进,所述定位卡槽和定位卡块卡装配合的端面为相配合的斜面。设置为斜面可使第一定位环在定位凸台上卡装的更稳定。
[0011]作为对上述方式的限定，所述的弹性支撑机构包括设置在所述涡壳上定位凸台周围的多个安装槽，以及设置在所述安装槽内的弹性垫片。安装槽用于安放弹性垫片，弹性垫片在第一定环卡装于定位凸台上时被挤压，从而能够产生弹性支撑力，以使第一定环能够稳定的卡装在定位凸台上。
[0012]作为对上述方式的限定,所述的定位卡槽在定位凸台上等角度布置，所述安装槽为均布于定位凸台周围的弧形槽，所述安装槽与定位卡槽沿定位凸台的径向错开布置。安装槽采用弧形槽可与第一定位环的圆周外形相匹配，以对第一定位环提供更稳定的弹性支撑；安装槽与定位卡槽错开布置能够保证VGT组件在涡壳内安装的更稳定。
[0013]综上所述，采用本实用新型的技术方案，可避免VGT组件采用喷嘴两侧的零部件定位带来的弊端，也能避免使用螺纹刚性连接造成的装配不便及变形影响，其结构简单，具有很好的实用性。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]下面结合附图及【具体实施方式】对本实用新型作更进一步详细说明:
[0015]图1为本实用新型实施例的结构示意图；
[0016]图2为涡壳的结构示意图；
[0017]图3为弹性垫片的结构示意图；
[0018]图4为VGT组件的结构示意图；
[0019]图5为VGT组件的装配示意图；[0020]图6为第二定环的结构示意图；
[0021]图7为第二定环的另一结构示意图；
[0022]图8为定位卡块与定位卡槽的配合示意图；
[0023]图中:1、润壳；2、VGT组件；3、定位凸台；4、定位卡槽；5、安装槽；6、第一定环；7、第二定环；8、驱动环；9、VGT喷嘴；10、连接件；11、驱动环凸台；12、驱动杆；13 ;定位卡块；
14、中心凸台；15、装配工具孔；16、驱动轴；17、弹性垫片；18、连接孔；19、喷嘴驱动孔；20、连接柱；21、垫片；22、卡块斜面；23、卡槽斜面；24、轴向凹槽；25、周向凹槽；26、驱动环卡槽。
【具体实施方式】
[0024]本实施例涉及一种增压器VGT机构，如图1所示，其包括连接于发动机上的带有图中未示出的涡轮的涡壳1，以及设置于所述涡壳I内的VGT组件2，在涡壳I与VGT组件2间连接设有使VGT组件2定位于涡壳I内的弹性卡装机构，弹性卡装机构包括可使VGT组件2的一端嵌入涡壳I中，并在VGT组件2具有相对涡壳I的转动时与涡壳I卡接配合的导向卡接机构；以及设置于涡壳I上的，在VGT组件2与涡壳I卡接配合时，具有驱使VGT组件2远离涡壳I表面的弹性支撑力的弹性支撑机构。
[0025]涡壳I的结构如图2所示，在其中部设置有带有中心通孔的定位凸台3，中心通孔用于安装涡轮的转轴，在定位凸台3的圆周外侧上开设有多个定位卡槽4，本实施例中定位卡槽4为均布的三个,每个定位卡槽4均为由两个垂直相交的沿定位凸台3轴向轴向凹槽24与沿定位凸台3轴向的周向凹槽25构成，轴向凹槽24开口于定位凸台3的顶端面。在定位凸台3的周围还设置有多个呈圆弧状的安装槽5，本实施例中安装槽5为在定位凸台3周围均布的三个，且安装槽5与定位卡槽4沿定位凸台3的径向错开布置，即每个定位卡槽4的中心与靠近它的安装槽5的中心之间沿定位凸台3的径向方向上会错开一定的角度，在安装槽5内设置有弹性垫片17，弹性垫片17也为圆弧形，其结构如图3所示，弹性垫片17的中部向上凸起，以在其中部受到挤压时发生弹性变形而产生弹性力，安装槽5及设置于其内的弹性垫片17构成了上述的弹性支撑机构。
[0026]VGT组件2的结构如图4和图5所示，其包括位于其一端的第一定环6，第一定环6为具有中心孔的圆环，第一定环6的中心孔的内径稍大于定位凸台3的外径,在第一定环6的内圆周面上均布有三个定位卡块13,定位卡块13在第一定环6套设于定位凸台3上时可插入定位卡槽4的轴线凹槽24中，并在第一定环6转动时可进一步进入周向凹槽25内，以将第一定环6卡装于定位凸台3上,第一定环6及其上的定位卡块13和润壳I上的定位凸台3及其上的定位卡槽4构成了上述的导向卡接机构，在第一定环6上还均布有多个连接孔18。以图5中所示的方向为例，在第一定环6的右侧为第二定环7，第二定环7和第一定环6之间转动设置有多个VGT喷嘴9，在第二定环7的右侧则设置有驱动VGT喷嘴9转动的喷嘴驱动机构。
[0027]第二定环7的结构如图6和图7所示，其也为圆环结构，在第二定环7正对于第一定环6的端面上对应于第一定环6上的连接孔18设置有多个连接柱20，连接柱20与连接孔18配合以将第一定环6和第二定环7固连在一起，并在第一定环6与第二定环7之间设置出VGT喷嘴9的安装空间。在第二定环7上还等角度的开设有多个喷嘴驱动孔19，喷嘴驱动孔19通过设置在其内的中空的连接件10转动安装VGT喷嘴9，并使VGT喷嘴9与第二定环7右侧的喷嘴驱动机构相连，连接件10还可对VGT喷嘴9进行限位，使这些VGT喷嘴9形成一个稳定的喷嘴环。在第二定环7背对于第一定环6的端面上靠近其内侧设置有中心凸台14，喷嘴驱动孔19即设置在中心凸台14上，在中心凸台14上位于喷嘴驱动孔19之间还设置有三个装配工具孔15，装配工具孔15加工有一定深度即可，无需穿透第二定环7。
[0028]喷嘴驱动机构包括设置在第二定环7右侧的驱动环8，以及连接驱动环8和VGT喷嘴9的驱动杆12。驱动环8正对于第二定环7的端面为一具有圆周外壳的内凹结构，使得驱动环8可以套设在第二定环7的外圆周上并可绕第二定环7转动。在驱动环8背对于第二定环7的端面上靠近其外侧圆周面设置有驱动环凸台11，在驱动环凸台11上开设有多个驱动环卡槽26，在驱动环8套设于第二定环7上后驱动环卡槽26的底端面与第二定环7上的中心凸台14的顶端面正好处于一个平面之上。驱动杆12的一端为通孔以用于连接VGT喷嘴9，另一端则为一有圆弧状侧面的卡块结构，在装配时驱动杆12的呈卡块结构的一端卡装于驱动环8上的驱动环卡槽26内，驱动杆12的另一端则通过驱动轴16连接安装于喷嘴驱动孔19中的VGT喷嘴9，由此当驱动环8具有绕第二定环7的转动时，卡装于其上的驱动杆12会发生同步摆动，以驱动VGT喷嘴9进行转动而调整增压器的进气速度和角度。为减小驱动环8转动时与第二定环7之间的磨损，在驱动环8和第二定环7相对的端面之间设置有垫片21。
[0029]本实施例中的VGT组件2在安装于涡壳I内时，先将VGT组件2的各个零部件装配为如图4所示的结构，再将弹性垫片17放置于安装槽5中，然后将VGT组件2中的第一定环6上的定位卡块13正对于定位凸台3上的定位卡槽4中的轴向凹槽24在定位凸台3顶端面的开口，待三个定位卡块13均与轴向凹槽24的开口对齐后将VGT组件2压向涡壳1，使VGT组件2上的第一定环6套设于定位凸台3上，此时再将装配工具置于第二定环7上的装配工具孔15内，使用装配工具继续按压VGT组件2，待第一定环6上的定位卡块13接触轴向凹槽24的底端面后VGT组件2按压不动，然后再用装配工具将VGT组件2稍微转动，使定位卡块13进入定位卡槽4中的周向凹槽25内即可,在VGT组件2被按压的过程中，第一定环6的端面与放置于安装槽5内的弹性垫片17接触，并在VGT组件2被继续按压时开始挤压弹性垫片17，由此使得在定位卡块13进入周向凹槽25后，弹性垫片17的弹性力对第一定环6具有一个背离于润壳I的支撑，从而可使第一定环6稳定的卡装在定位卡槽4中的周向凹槽25内。
[0030]为使得定位卡块13在周向凹槽25内具有更好的卡紧，以使VGT组件2能够更稳定的卡装于涡壳I上，周向凹槽25的上端面被设置为沿定位凸台3径向向外降低的卡槽斜面23，同时定位卡块13的上端面也相应的设置为沿第一定环6径向向外降低的卡块斜面22，其结构如图8所示。由于第一定环6为设置在VGT组件2的端部，因此上述的卡装连接方式能够避免使用VGT喷嘴9两侧的零部件定位带来的弊端，同时由于弹性垫片17的作用也能够避免使用螺纹刚性连接造成的装配不便及变形影响。
【权利要求】
1.一种增压器VGT机构，包括连接于发动机上的带有涡轮的涡壳，以及设置于所述涡壳内的VGT组件，其特征在于:在所述涡壳与VGT组件间连接设有使所述VGT组件定位于涡壳内的弹性卡装机构，所述的弹性卡装机构包括可使所述VGT组件的一端嵌入涡壳中，并在VGT组件具有相对所述涡壳的转动时与涡壳卡接配合的导向卡接机构；以及设置于所述涡壳上的，在所述VGT组件与涡壳卡接配合时，具有驱使所述VGT组件远离涡壳表面的弹性支撑力的弹性支撑机构。
2.根据权利要求1所述的增压器VGT机构，其特征在于:所述的VGT组件包括与所述涡壳相卡接的第一定环，相对于所述涡壳设置于第一定环另一侧的第二定环，在第一定环和第二定环间转动设有多个VGT喷嘴，在第二定环的另一侧还设置有驱动所述VGT喷嘴转动的喷嘴驱动机构。
3.根据权利要求2所述的增压器VGT机构，其特征在于:所述的喷嘴驱动机构包括转动设置于第二定环上的驱动环，以及与所述VGT喷嘴相连、并卡装于所述驱动环上的多个驱动杆，所述的多个驱动杆在驱动环转动时，具有驱动其所连接的VGT喷嘴转动的同步摆动。
4.根据权利要求2所述的增压器VGT机构，其特征在于:所述的导向卡接机构包括设置在涡壳中部的带有中心通孔的定位凸台，沿所述定位凸台周向外侧开设的多个定位卡槽，以及对应于所述定位卡槽固连在第一定环内圆周面上的多个定位卡块，所述定位卡块在第一定环套设于定位凸台上时嵌入定位卡槽，并在第一定环具有相对定位凸台的转动时与所述定位卡槽卡装配合。
5.根据权利要求4所述的增压器VGT机构,其特征在于:所述定位卡槽和定位卡块卡装配合的端面为相配合的斜面。
6.根据权利要求4所述的增压器VGT机构，其特征在于:所述的弹性支撑机构包括设置在所述涡壳上定位凸台周围的多个安装槽，以及设置在所述安装槽内的弹性垫片。
7.根据权利要求6所述的增压器VGT机构，其特征在于:所述的定位卡槽在定位凸台上等角度布置，所述安装槽为均布于定位凸台周围的弧形槽，所述安装槽与定位卡槽沿定位凸台的径向错开布置。
【文档编号】F01D17/10GK203809063SQ201420046139
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年1月24日 优先权日:2014年1月24日
【发明者】王恒, 李文奇, 于海超 申请人:长城汽车股份有限公司