[發明專利]渦輪增壓器的分段式行程特性氣動執行器裝置

有效

• 申請號: 201210216810.1
• 申請日: 2012-06-28
• 公開（公告）號: CN102767427A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 王航;桑悟海;郭倫海;楊恒興;袁道軍;曹懷瑞
• 申請（專利權）人: 康躍科技股份有限公司
• 主分類號: F02B37/22
• 分類號: F02B37/22
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 李江

技術領域

????本發明涉及一種渦輪增壓器氣動執行器裝置，尤其涉及一種渦輪增壓器的分段式行程特性氣動執行器裝置，屬于內燃機領域。

背景技術

隨著國家排放法規和用戶需求的不斷發展，發動機尤其是柴油發動機的增壓技術也有了長足的進步，廢氣渦輪增壓器的結構從傳統的固定截面發展到了能夠兼顧發動機低速扭矩的廢氣旁通結構增壓器，到了國III排放法規實施以后，人們對于能夠兼顧發動機高低速性能的發動機增壓器的需求越來越強烈，可變截面渦輪增壓器成為了國內外研發的重點。在可變截面渦輪增壓器應用上，其控制一直是一個大問題，傳統氣動執行器由于行程特性不能分段，只能線性控制，無法實現全工況的性能匹配，而采用電控執行器，成本會增加很多，而且可靠性也存在一定問題，研發一種分段式行程特性氣動執行器，實現可變截面渦輪增壓器性能匹配、成本、可靠性的有機統一，已是渦輪增壓器廠家迫切需要解決的問題。

目前，增壓器氣動執行器結構如圖1所示，一般包括上殼體8、橡膠膜片6、膜片座7、彈簧2、下殼體1、芯桿3、氣嘴10，上殼體8與下殼體1通過螺栓5與橡膠膜片6連在一起，膜片座7與芯桿3通過螺母9連接在一起，整個氣動執行器通過連接螺紋孔4安裝在增壓器上。工作時，帶有壓力的氣體從氣嘴10進入上殼體8與橡膠膜片6形成的密閉空腔，推動橡膠膜片6與膜片座7向下殼體1方向移動，膜片座7帶動與其組裝在一起的芯桿3一起移動，實現對增壓器的調節。這種氣動執行器由于只靠單個彈簧來決定最終的行程特性，所以只能是線性運動，行程特性由彈簧的彈性系數決定。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對傳統增壓器氣動執行器結構的以上缺陷，提供一種能夠實現可變截面渦輪增壓器性能匹配、成本、可靠性的有機統一的渦輪增壓器的分段式行程特性氣動執行器裝置。

為解決上述問題，本發明采用如下的技術方案：

一種渦輪增壓器的分段式行程特性氣動執行器裝置，包括上殼體和下殼體；

上殼體和下殼體之間設有橡膠膜片；

橡膠膜片將上殼體與下殼體之間的空腔間隔成兩個互不連通的空腔：第一空腔和第二空腔；

第二空腔內靠近橡膠膜片的位置設有膜片座；

所述膜片座上連接有輔芯桿；輔芯桿上安裝有兩道彈性系數不同的彈簧。

以下是本發明對上述方案的進一步改進：

膜片座上焊接有上鎖止銷組件，輔芯桿與膜片座之間能夠相互滑動，也能夠通過上鎖止銷組件鎖在一起運動；

輔芯桿遠離膜片座的一端從下殼體上伸出并與下殼體之間滑動連接。

進一步改進：

所述膜片座上連接有主芯桿；所述主芯桿的其中一端與膜片座固定連接，另一端從下殼體上伸出并與下殼體滑動連接。

進一步改進：

所述膜片座上連接有主芯桿；所述主芯桿的其中一端與膜片座固定連接，另一端從下殼體上伸出并與下殼體滑動連接。

下殼體上位于輔芯桿一側的位置固定連接有與輔芯桿平行的輔助桿，所述輔助桿的另一端位于下殼體內。

進一步改進：

所述輔助桿上靠近膜片座的一端的端部靠里位置設有第一凹下帶；

主芯桿上靠近下殼體的位置設有第二凹下帶，下殼體上靠近第二凹下帶的位置設有下鎖止銷組件，下鎖止銷組件焊接在下殼體上；

輔芯桿上設有鎖止銷孔，以與上鎖止銷組件、下鎖止銷組件配合進行輔芯桿的鎖止。

進一步改進：輔芯桿上設有主彈簧座和輔彈簧座，主彈簧座與輔芯桿通過焊接連接在一起，輔彈簧座與輔芯桿之間滑動連接，兩道彈性系數不同的彈簧分別設置在主彈簧座和輔彈簧座上。

進一步改進：所述主彈簧座設置在輔彈簧座與膜片座之間。

進一步改進：主彈簧的長度和直徑都小于輔彈簧的長度和直徑，輔彈簧套裝在主彈簧的外部。

工作時，帶有壓力的氣體從氣嘴進入第一空腔，推動橡膠膜片與膜片座向下殼體方向移動，膜片座通過上鎖止銷組件與輔芯桿連在一起運動，輔芯桿通過焊接在一起的主彈簧座壓縮主彈簧，主芯桿隨著膜片座一起運動，對增壓器進行調節。

此時，只主彈簧起作用，行程特性由主彈簧的彈性系數決定。隨著壓力的升高，膜片座繼續移動，當上鎖止銷組件進入輔助桿的第一凹下帶、下鎖止銷組件離開主芯桿的第二凹下帶時，膜片座與輔芯桿斷開連接，同時，輔芯桿被鎖死，不再參與運動。

膜片座繼續推動輔彈簧座向下殼體方向移動，壓縮輔彈簧，此時，只輔彈簧起作用，行程特性由輔彈簧的彈性系數決定。