可变枢转中心vtg叶片以及叶片套件组件的制作方法_2

文档序号:8547753阅读:来源:国知局
明一个实施例的具有一个叶片套件组件的涡轮机壳体的截面视图;
[0020]图2是一个导向叶片的透视图;
[0021]图3是一个叶片柱头螺栓的透视图;
[0022]图4是一个部分组装的叶片套件组件的透视图,展示出了一个下部叶片环、多个叶片柱头螺栓、以及多个导向叶片;
[0023]图5是一个部分组装的叶片套件组件的透视图,展示出了该下部叶片环、多个叶片柱头螺栓、多个导向叶片、以及一个上部叶片环;
[0024]图6是一个部分组装的叶片套件组件的透视图,展示出了该下部叶片环、多个叶片柱头螺栓、多个导向叶片、上部叶片环、以及一个调节环;
[0025]图7是一个部分组装的叶片套件组件的透视图,展示出了该下部叶片环、多个叶片柱头螺栓、多个导向叶片、上部叶片环、调节环、以及一个固定环;
[0026]图8是一个部分组装的叶片套件组件的透视图,展示出了被定位在该涡轮机壳体中的下部叶片环、多个叶片柱头螺栓、多个导向叶片、上部叶片环、调节环、以及固定环;
[0027]图9是具有用来使该叶片套件组件保持在其内的一个盖体环的涡轮机壳体的透视图;
[0028]图10是该叶片套件组件的一个片段透视图,展示出了处于打开位置的导向叶片,其中为清晰起见该上部叶片环和固定环被移除;并且
[0029]图11是该叶片套件组件的一个片段透视图,展示出了处于关闭位置的导向叶片,其中为清晰起见该上部叶片环和固定环被移除。
[0030]实施方式的详细说明
[0031]如在本领域众所周知的,一个涡轮增压器包括:一个涡轮机,该涡轮机具有连接至发动机排气歧管上的一个涡轮机壳体10 ;—个压缩机,该压缩机级具有连接至发动机进气歧管上的一个压缩机壳体;以及一个轴承壳体,该轴承壳体将该涡轮机壳体10与压缩机壳体连接到一起。一个涡轮机叶片被布置在涡轮机壳体10内并且一个压缩机叶轮被布置在该压缩机壳体内。该涡轮机叶轮是由从该排气歧管供应的排气可旋转地驱动的。一个轴被可旋转地支撑在该轴承壳体内并且将该涡轮机叶轮联接至该压缩机叶轮上,这样使得该涡轮机叶轮的旋转造成该压缩机叶轮的旋转。将该涡轮机叶轮与该压缩机叶轮相连接的轴限定了一条在轴向方向上延伸的涡轮机旋转轴线R1。当压缩机叶轮旋转时,它压缩进入该压缩机壳体的周围空气,该压缩空气随后经由进气歧管被递送至发动机汽缸中。
[0032]为了将涡轮增压器的性能和效率最大化,通常利用可变涡轮几何形状(VTG)来控制或调节流到涡轮机叶轮的排气。总体上以14示出的一个叶片套件组件被定位在该涡轮机壳体10中以调节流到该涡轮机叶轮上的排气。在本实施例中,该叶片套件组件14是一个独立的组件并且可以与涡轮增压器分开组装和运输。
[0033]该叶片套件组件14包括多个导向叶片16,其中一个导向叶片在图2中被示出。这些导向叶片16是围绕该涡轮机旋转轴线Rl环圆周地安排的并且是位于通向该涡轮机叶轮的一个叶轮入口 12内。在这些导向叶片16之间限定了多个流动通道,通过这些流动通道排气流动到该涡轮机叶轮。通过改变这些导向叶片16的角位置,这些流动通道的截面得以调节。每个导向叶片16具有一个总体上呈翼形的形状并且在一个前缘18与一个后缘20之间延伸。将该前缘18与该后缘20连接的一条直线限定了该导向叶片16的一个弦长C。一个致动杆22从每个导向叶片16的第一平面表面24邻近其前缘18处开始在轴向方向上延伸。一个内部槽26在轴向方向上延伸贯穿每个导向叶片16,从其第一平面表面24到第二平面表面28。该内部槽26在一个前端30与一个后端32之间、在该前缘18和后缘20方向上是长形的。在所示出的实施例中,该内部槽26大体上在前端30与后端32之间是线性的。然而,在此考虑了该内部槽26在该前端30与后端32之间可以是曲线形的以适应具有曲线轮廓的导向叶片。
[0034]这些导向叶片16在圆周方向上是间隔开的并且可移动地支撑在一个下部叶片环34与一个上部叶片环36之间。这些导向叶片16是定向的,这样使得每个导向叶片16的第二平面表面28邻近该下部叶片环34并且每个导向叶片16的第一平面表面24邻近该上部叶片环36。每个导向叶片16是可移动地支撑在一个在轴向方向上延伸的叶片柱头螺栓38上。每个叶片柱头螺栓38在轴向方向上在第一螺纹端40与第二螺纹端42之间延伸,如图3中所示。该下部叶片环34包括在圆周方向上间隔开的多个螺纹孔(未示出)。每个叶片柱头螺栓38的第一螺纹端40被拧入这些螺纹孔中对应的一个螺纹孔中使得这些叶片柱头螺栓38被固定地紧固到该下部叶片环34上。
[0035]在该第一螺纹端40与第二螺纹端42之间,每个叶片柱头螺栓38包括一个叶片部44和一个调节部46。该叶片部44是与该第一螺纹端40相邻的并且该调节部46是与该第二螺纹端42和该叶片部44相邻的。该叶片部44具有第一外径并且该调节部46具有第二外径。该叶片部44的第一外径大于该调节部46的第二外径,这样使得在该叶片部44与该调节部46之间限定了一个肩台48。
[0036]参见图4,每个叶片柱头螺栓38延伸贯穿这些导向叶片16的一个导向叶片的内部槽26,这样使得该叶片部44的第一外径与该内部槽26的内壁接合。在一个替代实施例中,考虑了可以将一个长方体布置在每个叶片柱头螺栓38的叶片部44上。该长方体相对于该叶片柱头螺栓38枢转并且该长方体的相对面接合该内部槽26的内壁。这些长方体增加了这些叶片柱头螺栓38与这些内部槽26的内壁之间的接触面积,由此减小磨损并且增加耐用性。
[0037]上部叶片环36包括在圆周方向上间隔开的多个孔(未示出)。上部叶片环36配合在这些叶片柱头螺栓38上使得这些叶片柱头螺栓38延伸贯穿该多个孔,如图5中所示。更确切地说,每个叶片柱头螺栓38的调节部46延伸贯穿该上部叶片环36的这些孔中的一个对应孔。上部叶片环36的第一侧52面向这些导向叶片16的第一平面表面24并且抵接每个叶片柱头螺栓38的肩台48,以相对于该下部叶片环34在轴向方向上定位该上部叶片环36。如此,这些叶片柱头螺栓38控制该下部叶片环34与上部叶片环36之间的间隔,以便为这些导向叶片16提供足够的间隙。
[0038]提供了一个调节环54以用于改变一个打开位置(图10中示出)与一个关闭位置(图11中示出)之间的这些导向叶片16的角位置。在打开位置中,这些导向叶片16总体上相对于祸轮机旋转轴线Rl径向地定位,由此允许排气流动穿过叶轮入口 12而到达祸轮机叶轮。在关闭位置中,这些导向叶片16总体上相对于涡轮机旋转轴线Rl切向地定位,由此阻碍排气流动穿过叶轮入口 12而到达涡轮机叶轮。这些导向叶片16根据所希望流动到该涡轮机叶轮的排气是在该打开位置与该关闭位置之间的一定范围的角位置上可调节的。该调节环54围绕该涡轮机旋转轴线Rl在第一方向(从附图中观察时是顺时针)上的旋转移动引起这些导向叶片16向该打开位置处移动。相反,该调节环54围绕该涡轮机旋转轴线Rl在第二方向(从附图中观察时是逆时针)上的旋转移动引起这些导向叶片16向该关闭位置处移动。
[0039]参见图6,该调节环54邻近该上部叶片环36的第二侧56定位并且包括在圆周方向上间隔开的多个孔58。每个导向叶片16的致动杆22邻
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