[實用新型]一種噴嘴組件同步環定位結構

有效

• 申請號: 201721377042.2
• 申請日: 2017-10-24
• 公開（公告）號: CN207454033U
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 朱明明;顧茸蕾;劉偉;鄧高
• 申請（專利權）人: 奕森科技（上海）有限公司
• 主分類號: F01D9/04
• 分類號: F01D9/04
• 代理公司: 上海世圓知識產權代理有限公司 31320
• 代理人: 王佳妮

本實用新型描述了一種噴嘴組件同步環定位結構，噴嘴環的一端面設有蓋板，蓋板、噴嘴環和驅動環通過貫穿三者的支撐銷、以及設置于支撐銷一端的導向輪進行配合連接，導向輪嵌設于驅動環的內側壁，支撐銷一端與蓋板固定卡和，另一端貫穿噴嘴環后與導向輪進行裝配；噴嘴環與蓋板相對應的一端面設有多個葉片，噴嘴環的另一端端面設有多個與葉片一一對應設置的搖臂，驅動環上設有與搖臂相配合的凹槽。本實用新型通過將導向輪與支撐銷安裝在一起，使得蓋板、噴嘴環和驅動環三者有效配合，簡化了噴嘴環組件的結構，減少了裝配孔，使得制作成本較低，同時提高了噴嘴環的結構強度。

技術領域

本實用新型涉及渦輪增壓器的技術領域，尤其涉及一種噴嘴組件同步環定位結構，具體地，是一種用于渦輪增壓器的帶有可變噴嘴結構的同步環定位結構。

背景技術

渦輪增壓器是與內燃式發動及結合使用的裝置，用于通過壓縮輸送到發動機進氣口的空氣以便與燃料混合并在發動機中燃燒來增大發動機的功率輸出。渦輪增壓器包括安裝在壓縮機殼體中壓縮機葉輪和安裝在渦輪機殼體中的渦輪。其中，渦輪機殼體與壓縮機殼體分開地形成，并且還有另一個中間殼體連接在渦輪機殼體和壓縮機殼體之間，用于軸承的安裝及冷卻潤滑。渦輪機殼體限定出包圍渦輪的大致環形流道，渦輪與流道之間設有具有導流作用的噴嘴。排氣從流道通過該噴嘴流到渦輪，并驅動渦輪轉動，渦輪機帶動同軸連接的壓縮機轉動。空氣經過壓縮機葉輪被壓縮，然后從殼體出口連接到到發動機進氣口。

在利用渦輪增壓器來助推發動機性能方面的一個挑戰是在發動機的整個工作范圍內實現期望大小的發動機功率輸出。已經發現，利用固定噴嘴尺寸的渦輪增壓器通常不容易達到該目的，因此在對渦輪增壓器提供的助推量提供更大程度的控制這一目的的驅使下，已經研發出了可變噴嘴尺寸的渦輪增壓器。一種類型的可變尺寸渦輪增壓器是可變噴嘴渦輪增壓器（VNT），其包括渦輪機噴嘴中的一組可變葉片。這些葉片可轉動地安裝在噴嘴環中并連接于使得葉片角度能夠改變的驅動機構。改變葉片的設定角度對改變渦輪機噴嘴中的有效流動面積具有影響，因此能夠通過控制葉片相對位置來調節流向渦輪的排氣流動。通過這種方式，能夠調節渦輪的功率輸出，這使得與利用固定噴嘴尺寸的渦輪增壓器所通常能夠實現的相比，能夠在更大程度上控制發動機功率的輸出。

一般地，可變葉片組件包括噴嘴環，該噴嘴環以可以旋轉的方式支撐與噴嘴環的一個面臨近的葉片。葉片具有延伸穿過噴嘴環中的安裝孔的轉動軸，并且葉片搖臂剛性地固定于該軸體的伸出超過噴嘴環的相反面的端部。因此，能夠通過使葉片搖臂旋轉而使葉片繞由所述轉動軸限定的軸線旋轉，從而改變葉片的設定角。同步環靠近噴嘴環的向對面布置，并且包括位于其軸向設計的與葉片數量相同的凹槽，以便接收葉片搖臂的自由端。因此，同步環圍繞噴嘴環的軸線的轉動造成所有葉片搖臂同步轉動，從而一致地改變葉片的轉動角度。

如圖1所示，現有技術中，噴嘴環上設計有同步環定位銷，一般是帶有凹槽的滾輪式結構，帶有凹槽的滾輪為同步環提供徑向定位，同時凹槽的兩端內壁面為同步環提供軸向定位，為了提高同步環的轉動穩定性，也會設計若干不帶凹槽的滾銷，為同步環提供徑向定位，帶凹槽的滾輪數量至少是三個，不帶凹槽的滾銷數量一般是2~3個。不同的公司會根據自己產品的尺寸及經驗，調整滾輪及滾銷的數量和比例。另外也有公司采用T型銷設計，由T型銷的內壁面與噴嘴環形成軸向限位。但是，不管同步環定位銷采用何種結構，都有一下共同缺點：

1、定位銷均是通過其銷軸與噴嘴環裝配孔過盈壓裝進行裝配的，在高溫下存在脫落的風險；

2、帶有銷軸的設計，必然需要在噴嘴環上增加裝配孔，從而增加噴嘴環上裝配孔的數量，降低了結構強度，同時增加了工藝成本。

可變噴嘴組件因此是比較復雜的，如何將同步環支撐在噴嘴環上，并且對同步環在徑向、軸向進行定位，同時不影響同步環的周向轉動，對于渦輪增壓器噴嘴組件的設計及裝配是一個挑戰。目前已經有多種設計方案，包括滾軸、滾輪等設計，但是目前滾軸、滾輪是需要一個單獨的銷軸來裝配到噴嘴環上，從而增加了噴嘴環上所需要的裝配孔的數量，同時銷軸壓裝的滾軸、滾輪存在高溫下脫落的風險。

發明內容