渦輪內部切斷閥的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是一種渦輪增壓器，具體地說是控制渦輪開閉的閥。
【背景技術】
[0002]現代柴油機上增壓器的使用已經越來越廣泛，渦輪增壓器能夠提高柴油機的功率和改善經濟性。為了實現增壓器與柴油機的良好匹配，出現各式各樣的增壓系統，如相繼增壓系統，兩級渦輪增壓系統，它們通過在管道上設計閥門，控制增壓器的切入與切出，能夠改善柴油機在不同負荷下的經濟性。但是這種傳統的控制增壓器切入切出的方法存在一些缺陷，如閥門密封不嚴導致漏氣，管道上的閥門不僅體積龐大而且實際的通流面積小，造成氣體流動過程的節流損失，而且閥門的切換過程遲緩，這一系列的問題使得增壓器與柴油機的匹配結果不理想。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在于提供能夠實現增壓器自由地切入切出的渦輪內部切斷閥。
[0004]本發明的目的是這樣實現的:
[0005]本發明渦輪內部切斷閥，其特征是:包括渦輪殼體、蝸殼、電機、驅動桿、導桿、閥門，蝸殼固定在渦輪殼體上，閥門設置在渦輪殼體里，閥門的端部設置成梯形，蝸殼的入口處設置與閥門端部配合的梯形槽，閥門與導桿固連，導桿通過渦輪殼體上的導向槽伸出至渦輪殼體外部并與驅動桿相連，驅動桿上設置有齒條，電機連接并驅動齒輪，齒輪與齒條相嚙合。
[0006]本發明還可以包括:
[0007]1、閥門上設置限位軸肩，導桿在電機的作用下，正向移動到導向槽一側的極限位置時，限位軸肩頂在蝸殼上，閥門的端部位于梯形槽里，渦輪關閉，導桿在電機的作用下反向移動，閥門的端部脫離梯形槽，渦輪開啟。
[0008]本發明的優勢在于:本發明通過步進電機控制閥門的開閉，響應速度快，能夠實現增壓器自由地切入切出，梯形槽和閥門組成的密封面不僅實現良好的密封作用，而且在一定的加工誤差和安裝誤差范圍內梯形槽還能夠對閥門的關閉起到自動定位作用。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明處于關閉狀態的不意圖；
[0010]圖2為本發明處于全開狀態的示意圖；
[0011]圖3為本發明處于切換過程中的示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖舉例對本發明做更詳細地描述:
[0013]結合圖1?3，圖1是閥門處于關閉狀態，此時閥門左端梯形結構和蝸殼上的梯形槽接合，實現密封作用，此時廢氣不能流過渦輪增壓器膨脹做功，增壓器不工作處于切出狀態。圖2是閥門處于全開狀態，此時閥門上的梯形結構完全脫離梯形槽，閥門已經運動到最右側，增壓器切入，廢氣流過渦輪增壓器膨脹做功，增壓器開始工作。圖3是閥門處于切換過程中。步進電機I和齒輪2通過鍵連接，齒輪2和驅動桿5左端的齒條配合，把步進電機I的旋轉運動轉化成驅動桿5的左右往復運動，驅動桿5右端有螺紋，用螺栓把驅動桿5和導桿7連接起來，當控制系統收到增壓器需要切入或切出的信號時，步進電機I開始動作，通過齒輪2帶動驅動桿5向右或者向左運動，驅動桿5又帶動導桿7，因為導桿7和閥門9相連接，閥門9隨著導桿7 —同運動，所以實現閥門9的開閉，達到控制目的；齒輪2和步進電機I通過鍵連接，并且與驅動桿5的左端齒條相嚙合，將步進電機I的旋轉運動轉化成驅動桿5的左右往復運動；渦輪增壓器的蝸殼3對廢氣有導向作用，同時對整套裝置起到支撐作用，閥門9就安裝在蝸殼中；蝸殼3上的梯形槽4是加工在蝸殼3上的環形結構，梯形槽4與閥門9的結合面使用高的加工精度，這樣梯形槽4與閥門9的梯形結構能夠配合緊密，從而保證渦輪內部切斷閥的密封性；驅動桿5左端加工有齒條，與齒輪2配合，驅動桿5右端加工有螺紋，使用螺栓與導桿7連接，這樣驅動桿5就能帶動導桿7同步運動；導桿7只能在導向槽6內運動，導向槽6起到導向作用；導桿7上端與驅動桿5通過螺栓連接，導桿7下端安裝在閥門9上的一個孔中，這樣導桿7就將步進電機I的動作傳遞到閥門9上，實電機步進電機I對閥門9的控制作用；限位軸肩8起到安全保護作用，避免渦輪內部切斷閥閉合地過于緊密，提高使用壽命；渦輪內部切斷閥的閥門9是類似于套筒的結構，閥門9左端設計成梯形結構，梯形結構加工較高的表面粗糙度，與梯形槽4相互配合，能夠保證渦輪內部切斷閥良好的密封。
[0014]本發明在渦輪內部設計一個閥門，通過步進電機I控制閥門9開閉，實現增壓器自由地切入與切出。首先，根據閥門9處于關閉時的位置確定限位軸肩8的位置，當閥門9全部開啟時，確定閥門9的行程，即閥門9從關閉狀態到完全開啟時所移動的位移，這個位移參數要輸入到步進電機I的控制系統中用于控制閥門9的行程，將導桿7安裝到閥門9上的孔中，根據閥門9的位移確定導向槽6的長度尺寸，導向槽6的長度要略大于閥門9的位移，根據導桿7的位置確定步進電機I的安裝位置，驅動桿5右端加工有螺紋，這樣在安裝時便于調整驅動桿5上的齒條相對于齒輪2位置。當需要關閉閥門9時，步進電機I接收閥門9需要關閉的信號，開始動作，步進電機I帶動驅動桿5向左移動，同時導桿7被迫與驅動桿5共同運動，這樣導桿7帶動閥門9向左運動，當驅動桿5運動達到閥門9預先設置的位移時，步進電機I停止動作，此時閥門9左端的梯形結構正好與梯形槽4接合，渦輪內部切斷閥處于關閉狀態，渦輪不再進氣，增壓器切出系統；當需要打開閥門9時，步進電機I接收到閥門9開啟的信號，開始動作，步進電機I反向旋轉，齒輪2帶動驅動桿5和導桿7共同向右移動，閥門9左端梯形結構開始脫離梯形槽4，閥門9逐漸開啟，渦輪開始進氣，當達到預先設置的閥門9的位移時步進電機I停止旋轉，此時閥門9已經運動到最右端，閥門9完全開啟，增壓器切入系統，開始工作。
【主權項】
1.渦輪內部切斷閥，其特征是:包括渦輪殼體、蝸殼、電機、驅動桿、導桿、閥門，蝸殼固定在渦輪殼體上，閥門設置在渦輪殼體里，閥門的端部設置成梯形，蝸殼的入口處設置與閥門端部配合的梯形槽，閥門與導桿固連，導桿通過渦輪殼體上的導向槽伸出至渦輪殼體外部并與驅動桿相連，驅動桿上設置有齒條，電機連接并驅動齒輪，齒輪與齒條相嚙合。
2.根據權利要求1所述的渦輪內部切斷閥，其特征是:閥門上設置限位軸肩，導桿在電機的作用下，正向移動到導向槽一側的極限位置時，限位軸肩頂在蝸殼上，閥門的端部位于梯形槽里，渦輪關閉，導桿在電機的作用下反向移動，閥門的端部脫離梯形槽，渦輪開啟。
【專利摘要】本發明的目的在于提供渦輪內部切斷閥，包括渦輪殼體、蝸殼、電機、驅動桿、導桿、閥門，蝸殼固定在渦輪殼體上，閥門設置在渦輪殼體里，閥門的端部設置成梯形，蝸殼的入口處設置與閥門端部配合的梯形槽，閥門與導桿固連，導桿通過渦輪殼體上的導向槽伸出至渦輪殼體外部并與驅動桿相連，驅動桿上設置有齒條，電機連接并驅動齒輪，齒輪與齒條相嚙合。本發明通過步進電機控制閥門的開閉，響應速度快，能夠實現增壓器自由地切入切出，梯形槽和閥門組成的密封面不僅實現良好的密封作用，而且在一定的加工誤差和安裝誤差范圍內梯形槽還能夠對閥門的關閉起到自動定位作用。
【IPC分類】F01D17-10
【公開號】CN104847420
【申請號】CN201510253346
【發明人】王銀燕, 宋貴濤, 李旭, 王賀春, 楊傳雷, 張超, 李俊鵬, 胡松, 陳德富
【申請人】哈爾濱工程大學
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月18日