专利名称：可变截面涡轮增压器固定喷嘴环的制作方法
技术领域：
可变截面涡轮增压器固定喷嘴环技术领域[0001]本实用新型涉及发动机涡轮增压器技术领域，特别是一种发动机涡轮增压器技术 领域中的可变截面涡轮增压器固定喷嘴环。
背景技术：
[0002]目前，普通涡轮增压器由于流通能力受其涡轮喷嘴流通截面积限制，不可以改变， 在发动机低工况时不能够提供足够的增压比，加速性能差，为了极大改善这种情况，可变几 何截面涡轮增压器被广泛应用于发动机上，这种增压器是通过外部控制传动机构，改变涡 轮流通喉口截面积，达到控制发动机废气流入涡轮的作用，以此提高低工况增压比和加速 性能。[0003]现有技术中的可变截面涡轮增压器固定喷嘴环中的喷嘴环叶片是可以转动的，在 发动机低速运转时，外部控制系统通过传动机构带动可变截面涡轮增压器固定喷嘴环中的 喷嘴环叶片转动，减小涡轮喷嘴流通截面积，使排气背压和流速增大。在发动机高速运转 时，外部控制系统通过传动机构带动可变截面涡轮增压器固定喷嘴环中的喷嘴环叶片转 动，增大涡轮喷嘴流通截面积，降低排气背压和流速，减少进气流量。[0004]目前可变几何截面涡轮增压器，实际应用中仍发现在性能匹配方面还存在一些不 足。外部控制系统利用压气机出口压力或涡轮进口压力对可变截面涡轮增压器固定喷嘴环 中的可变喷嘴的开度进行调节，发动机排出的废气通过喷嘴环叶片，获得一定的预旋速度， 再流入涡轮叶片，这样拥有较高效率，但是，随着发动机转速降低，喷嘴环叶片开度减小，喷 嘴环叶片预旋速度方向随着改变，径向速度分量减小，效率随之下降，因此，很难在整个运 行工况都保持高的效率，效率损失较大。发明内容[0005]本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种新型的可变截面涡轮 增压器固定喷嘴环，在现有可变几何截面喷嘴环控制技术的基础上，[Al]保持喷嘴环叶片 最佳位置不变，通过控制涡轮喷嘴流通截面积来改变各工况时进气压力。[0006]本实用新型的技术方案是一种可变截面涡轮增压器固定喷嘴环，由叶片座、喷嘴 环叶片、盖板、外挡风罩、第一内挡风罩、第二内挡风罩、台阶[A2]型限位销、定距套、限位 销和支撑轮毂组成。[0007]所述叶片座的端面上设有8 13个喷嘴环叶片安装孔，喷嘴环叶片安装孔分别布 置在叶片座的端面并处在同一圆周线上，每个喷嘴环叶片安装孔内分别安装有一个喷嘴环 叶片，喷嘴环叶片按最佳预旋角度固定焊接在叶片座上。在叶片座的端面上的还设有三个 螺钉安装孔，三个螺钉安装孔分别布置在叶片座的端面并处在同一圆周线上。[0008]所述最佳预旋角度是指在发动机部分工况负荷下，喷嘴环叶片的最佳安装角度。[0009]所述盖板的外圈端面上设有三个沉头螺钉安装孔，三个沉头螺钉安装孔分别布置 在盖板的外圈端面并处在同一圆周线上。盖板的内圈凸台端面上设有三个台阶型限位销安装孔，三个台阶型限位销安装孔分别布置在盖板的内圈凸台端面并处在同一圆周线上。[0010]所述外挡风罩的圆周壁上设有8 13个矩形气流孔，矩形气流孔的数量与喷嘴环 叶片的数量一样，叶片座上安装有多少个喷嘴环叶片，外挡风罩的圆周壁上就设有多少个 矩形气流孔，矩形气流孔均匀布置在外挡风罩的圆周壁上。外挡风罩的端面上设有一个长 腰形限位孔。外挡风罩端面的内圈设有三个限位缺口，三个限位缺口分别布置在外挡风罩 端面的内圈上。[0011]所述第一内挡风罩的圆周壁上设有8 13个矩形气流孔，矩形气流孔和外挡风罩 上的矩形气流孔一一对应，矩形气流孔均匀布置在第一内挡风罩的圆周壁上。第一内挡风 罩的端面上分别设有三个支撑轮毂安装孔和一个限位销安装孔，三个支撑轮毂安装孔和限 位销安装孔处在同一圆周线上。[0012]所述第二内挡风罩的圆周壁上设有8 13个矩形气流孔，矩形气流孔和第一内挡 风罩上的矩形气流孔一一对应，矩形气流孔均匀布置在第二内挡风罩的圆周壁上。第二内 挡风罩的端面上设有三个螺钉安装孔，三个螺钉安装孔分别布置在第二内挡风罩的端面并 处在同一圆周线上。[0013]装配时，第二内挡风罩套装在叶片座的一端，第二内挡风罩端面上的三个螺钉安 装孔与叶片座端面上的三个螺钉安装孔一一对应。盖板安装在叶片座的另一端，盖板外圈 端面上的三个沉头螺钉安装孔与叶片座端面上的三个螺钉安装孔一一对应，三个定距套设 在叶片座与盖板之间，并分别与盖板外圈端面上的三个沉头螺钉安装孔及叶片座端面上的 三个螺钉安装孔一一对应，定距套用来控制叶片座与盖板之间的距离，保证盖板外圈端面 压在喷嘴环叶片的端面上。安装第一内挡风罩和外挡风罩前，先要将盖板、定距套，叶片座 和第二内挡风罩通过沉头螺钉安装在涡轮箱内，然后再安装第一内挡风罩和外挡风罩。第 一内挡风罩套装在第二内挡风罩上，第一内挡风罩上的矩形气流孔与第二内挡风罩上的矩 形气流孔一一对应，三个支撑轮毂的支撑轴分别安装在第一内挡风罩上的三个支撑轮毂安 装孔内，支撑轮毂的轮毂的端面与盖板外圈端面接触，用来控制第一内挡风罩底部端面与 盖板外圈端面的安装距离。限位销上的销轴安装在第一内挡风罩上的限位销安装孔内。外 挡风罩套装在第一内挡风罩上，外挡风罩上的矩形气流孔与第一内挡风罩上的矩形气流孔 一一对应，第一内挡风罩上的三个支撑轮毂的支撑轴顶端顶在外挡风罩底部端面上，用来 控制第一内挡风罩外端面与外挡风罩底部端面的安装距离。安装在第一内挡风罩上限位销 安装孔内的限位销上的销轴一端穿过外挡风罩上的长腰形限位孔并伸出在外。三个台阶型 限位销分别从外挡风罩内圈上的三个限位缺口处插入到盖板内圈凸台端面上的三个台阶 型限位销安装孔内，台阶型限位销的头部与台阶型限位销安装孔采用过盈配合，通过台阶 型限位销将第一内挡风罩和外挡风罩安装在盖板上。[0014]台阶型限位销安装好后，台阶型限位销上小台阶的外圆与外挡风罩上限位缺口的 端面接触，台阶型限位销上大台阶的内端面压在外挡风罩的外端面上，防止第一内挡风罩 和外挡风罩从盖板上脱离。第一内挡风罩和外挡风罩能同时围绕第二内挡风罩外圈周向旋 转，外挡风罩还能单独围绕第一内挡风罩的外圈周向旋转。通过第一内挡风罩和外挡风罩 的转动，控制第二内挡风罩圆周壁上矩形气流孔的开度和第一内挡风罩圆周壁上矩形气流 孔的开度，从而达到控制涡轮喷嘴流通截面积的目的。[0015]第一内挡风罩和外挡风罩同时围绕第二内挡风罩外圈周向旋转受外挡风罩上限位缺口开口的限制，旋转角度根据喷嘴环叶片的数量确定。外挡风罩单独围绕第一内挡风 罩的外圈周向旋转受外挡风罩上长腰形限位孔长度方向的限制，旋转角度根据喷嘴环叶片 的数量确定。[0016]本实用新型提供的可变截面涡轮增压器固定喷嘴环的控制原理如下[0017]如附图18所示，通过沉头螺钉13将整个可变截面涡轮增压器固定喷嘴环I固定 安装在涡轮箱2内。[0018]在发动机低速运转时，外部控制系统12通过传动机构带动外挡风罩逆时针旋转， 涡轮喷嘴流通面积减小，当外挡风罩达到极限位置时，限位销的销轴与外挡风罩上的长腰 形限位孔的顶端接触，通过限位销的销轴继续带动第一内挡风罩逆时针旋转，直到完全关 闭第二内挡风罩上的矩形气流孔，此时流通面积最小。此过程中，排气背压和流速增大，从 而提高增压器的转速，增加进气流量。[0019]在发动机高速运转时，外部控制系统12通过传动机构带动外挡风罩顺时针旋转， 逐渐增大涡轮喷嘴流通截面积，当外挡风罩达到极限位置时，限位销的销轴与外挡风罩上 的长腰形限位孔的另一端的顶端接触，通过限位销的销轴继续带动第一内挡风罩顺时针旋 转，直到完全打开第二内挡风罩上的矩形气流孔，此时流通面积最大。此过程中，排气背压 和流速降低，进气流量减少。[0020]在发动机其他转速范围内，外部控制系统12通过这一原理，实时调节涡轮喷嘴流 通面积，从而获得不同的增压压力和进气流量。[0021]本实用新型与现有技术相比具有如下特点[0022]1、本实用新型提供的可变截面涡轮增压器固定喷嘴环的喷嘴环叶片固定在叶片 座上，在喷嘴环叶片最佳位置保持不变的情况下，外部控制系统通过传动机构带动外挡风 罩和第一内挡风罩转动，控制第二内挡风罩圆周壁上矩形气流孔的开度和第一内挡风罩圆 周壁上矩形气流孔的开度，从而达到控制涡轮喷嘴流通截面积的目的。在发动机其他转速 范围内，外部控制系统通过这一原理，实时调节涡轮喷嘴流通面积，从而获得不同的增压压力和进气流量。[0023]2、喷嘴环叶片最佳位置保持不变，降低了因喷嘴环叶片旋转而引起的效率损失，提高涡轮增压器增压比和加速性能，能够使涡轮增压器与发动机部分工况负荷高效匹配。[0024]
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型的详细结构作进一步描述。
[0025]附图1为本实用新型提供的可变截面涡轮增压器固定喷嘴环结构示意图；[0026]附图2为附图1中的A-A剖视图；[0027]附图3为叶片座的结构意图；[0028]附图4为附图3中的B-B剖视图；[0029]附图5为盖板的结构示意图；[0030]附图6为附图5中的C-C剖视图；[0031]附图7为外挡风罩的结构示意图；[0032]附图8为附图7中的左视图；[0033]附图9为第一内挡风罩的结构示意图；[0034]附图10[0035]附图11[0036]附图12[0037]附图13[0038]附图14[0039]附图15[0040]附图16[0041]附图17[0042]附图18示意图。为附图9中的左视图；为第二内挡风罩的结构示意图；为附图11中的左视图；为喷嘴环叶片的结构示意图；为附图13中的仰视图；为支撑轮毂的结构示意图；为限位销的结构示意图；为台阶型限位销的结构示意图；为本实用新型提供的可变截面涡轮增压器固定喷嘴环安装在涡轮箱内的具体实施方式
[0043]实施例一、一种可变截面涡轮增压器固定喷嘴环，由叶片座1、喷嘴环叶片2、盖板 3、外挡风罩4、第一内挡风罩5、第二内挡风罩6、台阶型限位销7、定距套8、限位销9和支撑 轮毂10组成。[0044]所述叶片座I的端面上设有[A3]个喷嘴环叶片安装孔1-1，喷嘴环叶片安装孔 1-1均匀布置在叶片座I的端面并处在同一圆周线上，每个喷嘴环叶片安装孔1-1内分别安 装有一个喷嘴环叶片2，喷嘴环叶片2按最佳预旋角度固定焊接在叶片座I上。在叶片座I 的端面上的还设有三个螺钉安装孔1-2，三个螺钉安装孔1-2分别布置在叶片座I的端面并 处在同一圆周线上。[0045]所述盖板3的外圈端面上设有三个沉头螺钉安装孔3-2，三个沉头螺钉安装孔3-2 分别布置在盖板3的外圈端面并处在同一圆周线上。盖板3的内圈凸台端面上设有三个台 阶型限位销安装孔3-1，三个台阶型限位销安装孔3-1分别布置在盖板3的内圈凸台端面并 处在同一圆周线上。[0046]所述外挡风罩4的圆周壁上设有10个矩形气流孔4-1，矩形气流孔4-1均匀布置 在外挡风罩4的圆周壁上。外挡风罩4的端面上设有一个长腰形限位孔4-2。外挡风罩4 端面的内圈设有三个限位缺口 4-3，三个限位缺口 4-3分别布置在外挡风罩4端面的内圈 上。[0047]所述第一内挡风罩5的圆周壁上设有10个矩形气流孔5-1，矩形气流孔5-1和外 挡风罩4上的矩形气流孔4-1 一一对应，矩形气流孔5-1均匀布置在第一内挡风罩5的圆 周壁上。第一内挡风罩5的端面上分别设有三个支撑轮毂安装孔5-3和一个限位销安装孔 5-2，三个支撑轮毂安装孔5-3和限位销安装孔5-2处在同一圆周线上。[0048]所述第二内挡风罩6的圆周壁上设有10个矩形气流孔6-1，矩形气流孔6-1和第 一内挡风罩5上的矩形气流孔5-1 —一对应，矩形气流孔6-1均匀布置在第二内挡风罩6 的圆周壁上。第二内挡风罩6的端面上设有三个螺钉安装孔6-2，三个螺钉安装孔6-2分别 布置在第二内挡风罩6的端面并处在同一圆周线上。[0049]装配时，第二内挡风罩6套装在叶片座I的一端，第二内挡风罩6端面上的三个螺 钉安装孔6-2与叶片座I端面上的三个螺钉安装孔1-2 —一对应。盖板3安装在叶片座I 的另一端，盖板3外圈端面上的三个沉头螺钉安装孔3-2与叶片座I端面上的三个螺钉安装孔1-2 —一对应，三个定距套8设在叶片座I与盖板3之间，并分别与盖板3外圈端面上 的三个沉头螺钉安装孔3-2及叶片座I端面上的三个螺钉安装孔1-2 —一对应，定距套8 用来控制叶片座I与盖板3之间的距离，保证盖板3外圈端面压在喷嘴环叶片2的端面上。 安装第一内挡风罩5和外挡风罩4前,先要将盖板3、定距套8，叶片座I和第二内挡风罩6 通过沉头螺钉13安装在涡轮箱11内，然后再安装第一内挡风罩5和外挡风罩4。第一内 挡风罩5套装在第二内挡风罩6上,第一内挡风罩5上的矩形气流孔5-1与第二内挡风罩 6上的矩形气流孔6-1 —一对应，三个支撑轮毂10的支撑轴10-1采用过盈配合分别安装 在第一内挡风罩5上的三个支撑轮毂安装孔5-3内，支撑轮毂10的轮毂10-2的端面与盖 板3外圈端面接触，用来控制第一内挡风罩5底部端面与盖板3外圈端面的安装距离。限 位销9上的销轴9-1采用过盈配合安装在第一内挡风罩5上的限位销安装孔5-2内。外挡 风罩4套装在第一内挡风罩5上，外挡风罩4上的矩形气流孔4-1与第一内挡风罩5上的 矩形气流孔5-1 —一对应，第一内挡风罩5上的三个支撑轮毂10的支撑轴10-1顶端顶在 外挡风罩4底部端面上，用来控制第一内挡风罩5外端面与外挡风罩4底部端面的安装距 离。安装在第一内挡风罩5上限位销安装孔5-2内的限位销9上的销轴9-1 一端穿过外挡 风罩4上的长腰形限位孔4-2并伸出在外。三个台阶型限位销7分别从外挡风罩4内圈上 的三个限位缺口 4-3处插入到盖板3内圈凸台端面上的三个台阶型限位销安装孔3-1内， 台阶型限位销7的头部7-1与台阶型限位销安装孔3-1采用过盈配合，通过台阶型限位销 7将第一内挡风罩5和外挡风罩4安装在盖板3上。[0050]台阶型限位销7安装好后，台阶型限位销7上小台阶7-2的外圆与外挡风罩4上 限位缺口 4-3的端面接触，台阶型限位销7上大台阶7-3的内端面压在外挡风罩4的外端 面上，防止第一内挡风罩5和外挡风罩4从盖板3上脱离。第一内挡风罩5和外挡风罩4 能同时围绕第二内挡风罩6外圈周向旋转，外挡风罩4还能单独围绕第一内挡风罩5的外 圈周向旋转。通过第一内挡风罩5和外挡风罩4的转动,控制第二内挡风罩6圆周壁上矩 形气流孔6-1的开度和第一内挡风罩5圆周壁上矩形气流孔5-1的开度，从而达到控制涡 轮喷嘴流通截面积的目的。[0051]第一内挡风罩5和外挡风罩4同时围绕第二内挡风罩6外圈周向旋转受外挡风罩 4上限位缺口 4-3开口的限制，旋转角度为12度。外挡风罩4单独围绕第一内挡风罩5的 外圈周向旋转受外挡风罩4上长腰形限位孔4-2长度方向的限制，旋转角度为12度。[0052]实施例二、一种可变截面涡轮增压器固定喷嘴环，由叶片座1、喷嘴环叶片2、盖板 3、外挡风罩4、第一内挡风罩5、第二内挡风罩6、台阶型限位销7、定距套8、限位销9和支撑 轮毂10组成。[0053]所述叶片座I的端面上设有8个喷嘴环叶片安装孔1-1，喷嘴环叶片安装孔1-1均 匀布置在叶片座I的端面并处在同一圆周线上，每个喷嘴环叶片安装孔1-1内分别安装有个嗔嘴环叶片2,嗔嘴环叶片2按最佳预旋角度固定焊接在叶片座I上。在叶片座I的端 面上的还设有三个螺钉安装孔1-2，三个螺钉安装孔1-2分别布置在叶片座I的端面并处在 同一圆周线上。[0054]所述盖板3的外圈端面上设有三个沉头螺钉安装孔3-2，三个沉头螺钉安装孔3-2 分别布置在盖板3的外圈端面并处在同一圆周线上。盖板3的内圈凸台端面上设有三个台 阶型限位销安装孔3-1，三个台阶型限位销安装孔3-1分别布置在盖板3的内圈凸台端面并处在同一圆周线上。[0055]所述外挡风罩4的圆周壁上设有8个矩形气流孔4-1，矩形气流孔4-1均匀布置在 外挡风罩4的圆周壁上。外挡风罩4的端面上设有一个长腰形限位孔4-2。外挡风罩4端 面的内圈设有三个限位缺口 4-3，三个限位缺口 4-3分别布置在外挡风罩4端面的内圈上。[0056]所述第一内挡风罩5的圆周壁上设有8个矩形气流孔5-1，矩形气流孔5-1和外 挡风罩4上的矩形气流孔4-1 一一对应，矩形气流孔5-1均匀布置在第一内挡风罩5的圆 周壁上。第一内挡风罩5的端面上分别设有三个支撑轮毂安装孔5-3和一个限位销安装孔 5-2，三个支撑轮毂安装孔5-3和限位销安装孔5-2处在同一圆周线上。[0057]所述第二内挡风罩6的圆周壁上设有8个矩形气流孔6-1，矩形气流孔6-1和第一 内挡风罩5上的矩形气流孔5-1 —一对应，矩形气流孔6-1均匀布置在第二内挡风罩6的 圆周壁上。第二内挡风罩6的端面上设有三个螺钉安装孔6-2，三个螺钉安装孔6-2分别布 置在第二内挡风罩6的端面并处在同一圆周线上。[0058]装配时，第二内挡风罩6套装在叶片座I的一端，第二内挡风罩6端面上的三个螺 钉安装孔6-2与叶片座I端面上的三个螺钉安装孔1-2 —一对应。盖板3安装在叶片座I 的另一端，盖板3外圈端面上的三个沉头螺钉安装孔3-2与叶片座I端面上的三个螺钉安 装孔1-2 —一对应，三个定距套8设在叶片座I与盖板3之间，并分别与盖板3外圈端面上 的三个沉头螺钉安装孔3-2及叶片座I端面上的三个螺钉安装孔1-2 —一对应，定距套8 用来控制叶片座I与盖板3之间的距离，保证盖板3外圈端面压在喷嘴环叶片2的端面上。 安装第一内挡风罩5和外挡风罩4前,先要将盖板3、定距套8，叶片座I和第二内挡风罩6 通过沉头螺钉13安装在涡轮箱11内，然后再安装第一内挡风罩5和外挡风罩4。第一内 挡风罩5套装在第二内挡风罩6上,第一内挡风罩5上的矩形气流孔5-1与第二内挡风罩 6上的矩形气流孔6-1 —一对应，三个支撑轮毂10的支撑轴10-1采用过盈配合分别安装 在第一内挡风罩5上的三个支撑轮毂安装孔5-3内，支撑轮毂10的轮毂10-2的端面与盖 板3外圈端面接触，用来控制第一内挡风罩5底部端面与盖板3外圈端面的安装距离。限 位销9上的销轴9-1采用过盈配合安装在第一内挡风罩5上的限位销安装孔5-2内。外挡 风罩4套装在第一内挡风罩5上，外挡风罩4上的矩形气流孔4-1与第一内挡风罩5上的 矩形气流孔5-1 —一对应，第一内挡风罩5上的三个支撑轮毂10的支撑轴10-1顶端顶在 外挡风罩4底部端面上，用来控制第一内挡风罩5外端面与外挡风罩4底部端面的安装距 离。安装在第一内挡风罩5上限位销安装孔5-2内的限位销9上的销轴9-1 一端穿过外挡 风罩4上的长腰形限位孔4-2并伸出在外。三个台阶型限位销7分别从外挡风罩4内圈上 的三个限位缺口 4-3处插入到盖板3内圈凸台端面上的三个台阶型限位销安装孔3-1内， 台阶型限位销7的头部7-1与台阶型限位销安装孔3-1采用过盈配合，通过台阶型限位销 7将第一内挡风罩5和外挡风罩4安装在盖板3上。[0059]台阶型限位销7安装好后，台阶型限位销7上小台阶7-2的外圆与外挡风罩4上 限位缺口 4-3的端面接触，台阶型限位销7上大台阶7-3的内端面压在外挡风罩4的外端 面上，防止第一内挡风罩5和外挡风罩4从盖板3上脱离。第一内挡风罩5和外挡风罩4 能同时围绕第二内挡风罩6外圈周向旋转，外挡风罩4还能单独围绕第一内挡风罩5的外 圈周向旋转。通过第一内挡风罩5和外挡风罩4的转动,控制第二内挡风罩6圆周壁上矩 形气流孔6-1的开度和第一内挡风罩5圆周壁上矩形气流孔5-1的开度，从而达到控制涡轮喷嘴流通截面积的目的。[0060]第一内挡风罩5和外挡风罩4同时围绕第二内挡风罩6外圈周向旋转受外挡风罩 4上限位缺口 4-3开口的限制，旋转角度为15度。外挡风罩4单独围绕第一内挡风罩5的 外圈周向旋转受外挡风罩4上长腰形限位孔4-2长度方向的限制，旋转角度为15度。[0061]实施例三、一种可变截面涡轮增压器固定喷嘴环，由叶片座1、喷嘴环叶片2、盖板 3、外挡风罩4、第一内挡风罩5、第二内挡风罩6、台阶型限位销7、定距套8、限位销9和支撑 轮毂10组成。[0062]所述叶片座I的端面上设有13个喷嘴环叶片安装孔1-1，喷嘴环叶片安装孔1-1 均匀布置在叶片座I的端面并处在同一圆周线上，每个喷嘴环叶片安装孔1-1内分别安装 有一个喷嘴环叶片2，喷嘴环叶片2按最佳预旋角度固定焊接在叶片座I上。在叶片座I的 端面上的还设有三个螺钉安装孔1-2，三个螺钉安装孔1-2分别布置在叶片座I的端面并处 在同一圆周线上。[0063]所述盖板3的外圈端面上设有三个沉头螺钉安装孔3-2，三个沉头螺钉安装孔3-2 分别布置在盖板3的外圈端面并处在同一圆周线上。盖板3的内圈凸台端面上设有三个台 阶型限位销安装孔3-1，三个台阶型限位销安装孔3-1分别布置在盖板3的内圈凸台端面并 处在同一圆周线上。[0064]所述外挡风罩4的圆周壁上设有13个矩形气流孔4-1，矩形气流孔4_1均匀布置 在外挡风罩4的圆周壁上。外挡风罩4的端面上设有一个长腰形限位孔4-2。外挡风罩4 端面的内圈设有三个限位缺口 4-3，三个限位缺口 4-3分别布置在外挡风罩4端面的内圈 上。[0065]所述第一内挡风罩5的圆周壁上设有13个矩形气流孔5-1，矩形气流孔5_1和外 挡风罩4上的矩形气流孔4-1 一一对应，矩形气流孔5-1均匀布置在第一内挡风罩5的圆 周壁上。第一内挡风罩5的端面上分别设有三个支撑轮毂安装孔5-3和一个限位销安装孔 5-2，三个支撑轮毂安装孔5-3和限位销安装孔5-2处在同一圆周线上。[0066]所述第二内挡风罩6的圆周壁上设有13个矩形气流孔6-1，矩形气流孔6_1和第 一内挡风罩5上的矩形气流孔5-1 —一对应，矩形气流孔6-1均匀布置在第二内挡风罩6 的圆周壁上。第二内挡风罩6的端面上设有三个螺钉安装孔6-2，三个螺钉安装孔6-2分别 布置在第二内挡风罩6的端面并处在同一圆周线上。[0067]装配时，第二内挡风罩6套装在叶片座I的一端，第二内挡风罩6端面上的三个螺 钉安装孔6-2与叶片座I端面上的三个螺钉安装孔1-2 —一对应。盖板3安装在叶片座I 的另一端，盖板3外圈端面上的三个沉头螺钉安装孔3-2与叶片座I端面上的三个螺钉安 装孔1-2 —一对应，三个定距套8设在叶片座I与盖板3之间，并分别与盖板3外圈端面上 的三个沉头螺钉安装孔3-2及叶片座I端面上的三个螺钉安装孔1-2 —一对应，定距套8 用来控制叶片座I与盖板3之间的距离，保证盖板3外圈端面压在喷嘴环叶片2的端面上。 安装第一内挡风罩5和外挡风罩4前,先要将盖板3、定距套8，叶片座I和第二内挡风罩6 通过沉头螺钉13安装在涡轮箱11内，然后再安装第一内挡风罩5和外挡风罩4。第一内 挡风罩5套装在第二内挡风罩6上,第一内挡风罩5上的矩形气流孔5-1与第二内挡风罩 6上的矩形气流孔6-1 —一对应，三个支撑轮毂10的支撑轴10-1采用过盈配合分别安装 在第一内挡风罩5上的三个支撑轮毂安装孔5-3内，支撑轮毂10的轮毂10-2的端面与盖板3外圈端面接触，用来控制第一内挡风罩5底部端面与盖板3外圈端面的安装距离。限 位销9上的销轴9-1采用过盈配合安装在第一内挡风罩5上的限位销安装孔5-2内。外挡 风罩4套装在第一内挡风罩5上，外挡风罩4上的矩形气流孔4-1与第一内挡风罩5上的 矩形气流孔5-1 —一对应，第一内挡风罩5上的三个支撑轮毂10的支撑轴10-1顶端顶在 外挡风罩4底部端面上，用来控制第一内挡风罩5外端面与外挡风罩4底部端面的安装距 离。安装在第一内挡风罩5上限位销安装孔5-2内的限位销9上的销轴9-1 一端穿过外挡 风罩4上的长腰形限位孔4-2并伸出在外。三个台阶型限位销7分别从外挡风罩4内圈上 的三个限位缺口 4-3处插入到盖板3内圈凸台端面上的三个台阶型限位销安装孔3-1内， 台阶型限位销7的头部7-1与台阶型限位销安装孔3-1采用过盈配合，通过台阶型限位销 7将第一内挡风罩5和外挡风罩4安装在盖板3上。[0068]台阶型限位销7安装好后，台阶型限位销7上小台阶7-2的外圆与外挡风罩4上 限位缺口 4-3的端面接触，台阶型限位销7上大台阶7-3的内端面压在外挡风罩4的外端 面上，防止第一内挡风罩5和外挡风罩4从盖板3上脱离。第一内挡风罩5和外挡风罩4 能同时围绕第二内挡风罩6外圈周向旋转，外挡风罩4还能单独围绕第一内挡风罩5的外 圈周向旋转。通过第一内挡风罩5和外挡风罩4的转动,控制第二内挡风罩6圆周壁上矩 形气流孔6-1的开度和第一内挡风罩5圆周壁上矩形气流孔5-1的开度，从而达到控制涡 轮喷嘴流通截面积的目的。[0069]第一内挡风罩5和外挡风罩4同时围绕第二内挡风罩6外圈周向旋转受外挡风罩 4上限位缺口 4-3开口的限制，旋转角度为9. 2度。外挡风罩4单独围绕第一内挡风罩5的 外圈周向旋转受外挡风罩4上长腰形限位孔4-2长度方向的限制，旋转角度为9. 2度。
权利要求1.一种可变截面涡轮增压器固定喷嘴环，其特征是由叶片座、喷嘴环叶片、盖板、夕卜挡风罩、第一内挡风罩、第二内挡风罩、台阶型限位销、定距套、限位销和支撑轮毂组成；所述叶片座的端面上设有8 13个喷嘴环叶片安装孔，喷嘴环叶片安装孔均匀布置在叶片座的端面并处在同一圆周线上，每个喷嘴环叶片安装孔内分别安装有一个喷嘴环叶片，喷嘴环叶片按最佳预旋角度固定焊接在叶片座上；在叶片座的端面上的还设有三个螺钉安装孔，三个螺钉安装孔分别布置在叶片座的端面并处在同一圆周线上； 所述最佳预旋角度是指在发动机部分工况负荷下，喷嘴环叶片的最佳安装角度；所述盖板的外圈端面上设有三个沉头螺钉安装孔，三个沉头螺钉安装孔分别布置在盖板的外圈端面并处在同一圆周线上；盖板的内圈凸台端面上设有三个台阶型限位销安装孔，三个台阶型限位销安装孔分别布置在盖板的内圈凸台端面并处在同一圆周线上； 所述外挡风罩的圆周壁上设有8 13个矩形气流孔，矩形气流孔的数量与喷嘴环叶片的数量一样，叶片座上安装有多少个喷嘴环叶片，外挡风罩的圆周壁上就设有多少个矩形气流孔，矩形气流孔均匀布置在外挡风罩的圆周壁上；外挡风罩的端面上设有一个长腰形限位孔；外挡风罩端面的内圈设有三个限位缺口，三个限位缺口分别布置在外挡风罩端面的内圈上； 所述第一内挡风罩的圆周壁上设有8 13个矩形气流孔，矩形气流孔和外挡风罩上的矩形气流孔一一对应，矩形气流孔均匀布置在第一内挡风罩的圆周壁上；第一内挡风罩的端面上分别设有三个支撑轮毂安装孔和一个限位销安装孔，三个支撑轮毂安装孔和限位销安装孔处在同一圆周线上； 所述第二内挡风罩的圆周壁上设有8 13个矩形气流孔，矩形气流孔和第一内挡风罩上的矩形气流孔一一对应，矩形气流孔均匀布置在第二内挡风罩的圆周壁上；第二内挡风罩的端面上设有三个螺钉安装孔，三个螺钉安装孔分别布置在第二内挡风罩的端面并处在同一圆周线上； 装配时，第二内挡风罩套装在叶片座的一端，第二内挡风罩端面上的三个螺钉安装孔与叶片座端面上的三个螺钉安装孔一一对应；盖板安装在叶片座的另一端，盖板外圈端面上的三个沉头螺钉安装孔与叶片座端面上的三个螺钉安装孔一一对应，三个定距套设在叶片座与盖板之间，并分别与盖板外圈端面上的三个沉头螺钉安装孔及叶片座端面上的三个螺钉安装孔一一对应，定距套用来控制叶片座与盖板之间的距离，保证盖板外圈端面压在喷嘴环叶片的端面上； 安装第一内挡风罩和外挡风罩前，先要将盖板、定距套，叶片座和第二内挡风罩通过沉头螺钉安装在涡轮箱内，然后再安装第一内挡风罩和外挡风罩；第一内挡风罩套装在第二内挡风罩上，第一内挡风罩上的矩形气流孔与第二内挡风罩上的矩形气流孔一一对应，三个支撑轮毂的支撑轴采用过盈配合分别安装在第一内挡风罩上的三个支撑轮毂安装孔内，支撑轮毂的轮毂的端面与盖板外圈端面接触，用来控制第一内挡风罩底部端面与盖板外圈端面的安装距离；限位销上的销轴采用过盈配合安装在第一内挡风罩上的限位销安装孔内；外挡风罩套装在第一内挡风罩上，外挡风罩上的矩形气流孔与第一内挡风罩上的矩形气流孔一一对应，第一内挡风罩上的三个支撑轮毂的支撑轴顶端顶在外挡风罩底部端面上，用来控制第一内挡风罩外端面与外挡风罩底部端面的安装距离；安装在第一内挡风罩上限位销安装孔内的限位销上的销轴一端穿过外挡风罩上的长腰形限位孔并伸出在外；三个台阶型限位销分别从外挡风罩内圈上的三个限位缺口处插入到盖板内圈凸台端面上的三个台阶型限位销安装孔内，台阶型限位销的头部与台阶型限位销安装孔采用过盈配合，通过台阶型限位销将第一内挡风罩和外挡风罩安装在盖板上； 台阶型限位销安装好后，台阶型限位销上小台阶的外圆与外挡风罩上限位缺口的端面接触，台阶型限位销上大台阶的内端面压在外挡风罩的外端面上，防止第一内挡风罩和外挡风罩从盖板上脱离；第一内挡风罩和外挡风罩能同时围绕第二内挡风罩外圈周向旋转，旋转角度根据喷嘴环叶片的数量确定，外挡风罩还能单独围绕第一内挡风罩的外圈周向旋转，旋转角度根据喷嘴环叶片的数量确定；通过第一内挡风罩和外挡风罩的转动，控制第二内挡风罩圆周壁上矩形气流孔的开度和第一内挡风罩圆周壁上矩形气流孔的开度，从而达到控制涡轮喷嘴流通截面积的目的。
2.根据权利要求1所述的一种可变截面涡轮增压器固定喷嘴环，其特征是叶片座端面上喷嘴环叶片安装孔为10个，每个喷嘴环叶片安装孔内分别安装有一个喷嘴环叶片，喷嘴环叶片按最佳预旋角度固定焊接在叶片座上。
3.根据权利要求1或2所述的一种可变截面涡轮增压器固定喷嘴环，其特征是第一内挡风罩和外挡风罩同时围绕第二内挡风罩外圈周向旋转受外挡风罩上限位缺口开口的限制，旋转角度为12度；外挡风罩单独围绕第一内挡风罩的外圈周向旋转受外挡风罩上长腰形限位孔长度方向的限制，旋转角度为12度。
4.根据权利要求1所述的一种可变截面涡轮增压器固定喷嘴环，其特征是叶片座端面上喷嘴环叶片安装孔为8个，每个喷嘴环叶片安装孔内分别安装有一个喷嘴环叶片，喷嘴环叶片按最佳预旋角度固定焊接在叶片座上。
5.根据权利要求1或4所述的一种可变截面涡轮增压器固定喷嘴环，其特征是第一内挡风罩和外挡风罩同时围绕第二内挡风罩外圈周向旋转受外挡风罩上限位缺口开口的限制，旋转角度为15度；外挡风罩单独围绕第一内挡风罩的外圈周向旋转受外挡风罩上长腰形限位孔长度方向的限制，旋转角度为15度。
6.根据权利要求1所述的一种可变截面涡轮增压器固定喷嘴环，其特征是叶片座端面上喷嘴环叶片安装孔为13个，每个喷嘴环叶片安装孔内分别安装有一个喷嘴环叶片，喷嘴环叶片按最佳预旋角度固定焊接在叶片座上。
7.根据权利要求1或6所述的一种可变截面涡轮增压器固定喷嘴环，其特征是第一内挡风罩和外挡风罩同时围绕第二内挡风罩外圈周向旋转受外挡风罩上限位缺口开口的限制，旋转角度为9. 2度；外挡风罩单独围绕第一内挡风罩的外圈周向旋转受外挡风罩上长腰形限位孔长度方向的限制，旋转角度为9. 2度。
专利摘要一种可变截面涡轮增压器固定喷嘴环，由叶片座、喷嘴环叶片、盖板、外挡风罩、第一内挡风罩、第二内挡风罩、台阶型限位销、定距套、限位销和支撑轮毂组成。喷嘴环叶片按最佳预旋角度固定焊接在叶片座上，第二内挡风罩套装在叶片座的一端，盖板安装在叶片座的另一端，定距套设在叶片座与盖板之间，盖板、定距套，叶片座和第二内挡风罩通过沉头螺钉安装在涡轮箱内。安装有支撑轮毂和限位销的第一内挡风罩套装在第二内挡风罩上，外挡风罩套装在第一内挡风罩上，台阶型限位销分别从外挡风罩内圈上的三个限位缺口处插入到盖板上的三个台阶型限位销安装孔内，通过台阶型限位销将第一内挡风罩和外挡风罩安装在盖板上。喷嘴环叶片最佳位置保持不变，降低了因喷嘴环叶片旋转而引起的效率损失，提高涡轮增压器增压比和加速性能，能够使涡轮增压器与发动机部分工况负荷高效匹配。
文档编号F01D17/16GK202832670SQ20122046299
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月12日 优先权日2012年9月12日
发明者潘伟, 潘航宇, 卓雁飞, 张爱明, 徐金 申请人:湖南天雁机械有限责任公司