[發(fā)明專利]發(fā)動機動力渦輪系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310605908.0
• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN103603721A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設計）人: 楊劍;林鐵堅;廖升友;譚豈凡;陸壽域
• 申請（專利權）人: 廣西玉柴機器股份有限公司
• 主分類號: F02B39/12
• 分類號: F02B39/12
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產(chǎn)權代理有限公司 11279
• 代理人: 王正茂;李春晅

技術領域

本發(fā)明涉及發(fā)動機領域，特別涉及一種發(fā)動機動力渦輪系統(tǒng)。

背景技術

現(xiàn)有的柴油機、汽油機及天然氣發(fā)動機等動力機械用動力渦輪系統(tǒng)將發(fā)動機廢氣能轉換為機械能，其通過液力耦合器傳遞給發(fā)動機齒輪系，最終帶動曲軸轉動，增大發(fā)動機的輸出功。

液力耦合器屬于損耗功率控制型（機械）調速裝置，隨著技術的進步，液力耦合器逐漸顯現(xiàn)了以下的局限性：

首先，液力耦合器屬于損耗功率控制性的調速設備，通過實測發(fā)現(xiàn)，發(fā)動機安裝帶液力耦合器的動力渦輪裝置后，只在一定轉速以上，動力渦輪可以通過齒輪系給曲軸一個驅動力，帶動曲軸轉動，增加輸出功，這時發(fā)動機與不帶動力渦輪的狀態(tài)比較功率會增大，油耗率會降低，帶動力渦輪裝置是有利的；而一定轉速以下，排氣能量小時，動力渦輪裝置驅動曲軸的力增加的輸出功與其自身消耗的功相當，動力渦輪裝置不做功；當轉速進一步減少時，動力渦輪甚至會被發(fā)動機齒輪系帶動，消耗發(fā)動機功率，動力渦輪裝置做負功（消耗發(fā)動機輸出功）。有液力耦合器的動力渦輪這種特點使其只在特定條件下適用。另外，由于液力耦合器是用液壓油傳遞功率，因此速度控制不穩(wěn)定、功率因數(shù)低、調速精度差。根據(jù)國家落實節(jié)能節(jié)排的政策，液力耦合器已經(jīng)不是目前所發(fā)展使用的產(chǎn)品，從生產(chǎn)的安全性及運行的成本角度分析，液力耦合器已經(jīng)不適合目前市場使用，需考慮用其他的電磁控制功率型的高效節(jié)能調速裝置代替。

其次，液力耦合器是由動力渦輪的機械軸輸出端與液力耦合器的機械軸連接；由液力耦合器改變速度通過液力耦合的輸出端與發(fā)動機齒輪系的機械軸連接。發(fā)動機齒輪系與動力渦輪的距離較遠，效率很差。需提供較大的安裝空間，基礎復雜。另外，由于液力耦合器的兩端出軸為兩個半軸，頸向跳動大，在短時間內就會造成設備漏油。這樣必然會導致機械軸及軸承干磨。因而，故障率較高。

再次，液力耦合器屬于一種機械調速設備。液力耦合器的原理決定了液力耦合器有8-10%的速度損失。同時功率損失變?yōu)闊崃浚挂簤河蜏剡^高。需要大量冷卻水冷卻液壓油。且在實際運行中油溫高于95℃以上，使冷卻器的水易結垢堵塞，造成故障。

還有，當液力耦合器故障時，設備只能停止運行，維護量大、二次成本過高，且嚴重影響生產(chǎn)。

發(fā)明內容

本發(fā)明是為了克服上述現(xiàn)有技術中缺陷，提供了一種結構簡單合理，功率消耗低，運行可靠性高，方便維修的發(fā)動機動力渦輪系統(tǒng)。

為達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明提供了一種發(fā)動機動力渦輪系統(tǒng)，包括：

動力渦輪，通過發(fā)動機廢氣能量的推動產(chǎn)生機械能；

電控離合器，其一端與發(fā)動機齒輪系連接，另一端與動力渦輪的齒輪連接；

電控單元，其輸出端與電控離合器的電控執(zhí)行機構連接，以控制電控離合器的嚙合或分離；

轉速傳感器，與電控單元的輸入端連接，用于檢測發(fā)動機轉速，并將轉速信號傳遞給電控單元。

上述技術方案中，動力渦輪安裝在發(fā)動機上。

上述技術方案中，轉速傳感器布設在發(fā)動機上。

上述技術方案中，發(fā)動機的廢氣經(jīng)過增壓器再到動力渦輪入口，驅動動力渦輪的渦輪高速旋轉，把廢氣能量轉換為機械能。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果：該發(fā)動機動力渦輪系統(tǒng)結構簡單合理，通過在動力渦輪齒輪與發(fā)動機齒輪系之間增設電子控制的離合器，使得發(fā)動機轉速達到設定值后，電控信號到達離合器，離合器嚙合，動力渦輪與發(fā)動機齒輪系連接，動力渦輪開始工作，驅動曲軸輸出正功。當發(fā)動機轉速小于一個設定值后，電控信號到達電子控制的離合器，離合器就分離，動力渦輪空轉，與發(fā)動機齒輪系統(tǒng)不接合，不消耗發(fā)動機的有用功，使動力渦輪只在輸出正功時才與發(fā)動機齒輪系統(tǒng)接合驅動曲軸轉動做正功，其它時間動力渦輪與發(fā)動機齒輪系統(tǒng)分離，不消耗發(fā)動機有用功，避免了低速時發(fā)動機功率的不必要消耗和減少了動力渦輪部分裝置帶負荷工作的時間，對提高動力渦輪裝置的適用性及動力渦輪的可靠性有利，且運行可靠性高，方便維修。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的發(fā)動機動力渦輪系統(tǒng)的結構示意圖；

附圖標記說明：

1-動力渦輪，2-電控離合器，3-電控單元，4-發(fā)動機，41-發(fā)動機齒輪系。

具體實施方式