專利名稱：具有用于協(xié)調(diào)環(huán)的固定軸向-徑向引導(dǎo)件以及固定單一徑向引導(dǎo)件的可變-葉片組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有可變噴嘴渦輪機(jī)的渦輪增壓器，其中可動葉 片的陣列布置在渦輪機(jī)的噴嘴內(nèi)以便調(diào)節(jié)流入渦輪機(jī)的排放氣體。
背景技術(shù)：
通過排放氣體驅(qū)動的渦輪增壓器是與內(nèi)燃機(jī)結(jié)合使用的裝置，通
空氣，增加發(fā)動機(jī)的功率:出。渦輪;:器包括安裝在軸的位^壓縮 機(jī)殼體內(nèi)的一端上的壓縮機(jī)輪和安裝在軸的位于渦輪機(jī)殼體內(nèi)的另一 端上的渦輪機(jī)輪。通常，渦輪機(jī)殼體與壓縮機(jī)殼體分開形成，并且具 有連接在渦輪機(jī)和壓縮機(jī)殼體之間以便容納軸的軸承的另一中央殼
環(huán)形的腔室。渦輪機(jī)組件包括從腔室通向渦輪機(jī)輪的噴嘴。排放氣體 從腔室流過噴嘴到渦輪機(jī)輪，并且渦輪機(jī)輪通過排放氣體驅(qū)動。渦輪 機(jī)因此從排放氣體中提取功率，并且驅(qū)動壓縮機(jī)。壓縮機(jī)經(jīng)由壓縮機(jī) 殼體的入口接收環(huán)境空氣，并且空氣通過壓縮機(jī)輪壓縮，并且接著從 殼體排放到發(fā)動機(jī)空氣吸入口 。
通過渦輪機(jī)增壓器增強(qiáng)發(fā)動機(jī)性能的挑戰(zhàn)之一是在發(fā)動機(jī)的整個 操作范圍上實(shí)現(xiàn)所需的發(fā)動機(jī)功率輸出量。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)此目的通常不容 易通過固定幾何形狀渦輪機(jī)增壓器來實(shí)現(xiàn)，并且因此已經(jīng)開發(fā)了可變 幾何形狀的渦輪增壓器，其目的在于對于渦輪增壓器所提供的增加量 提供更大程度的控制。 一種類型的可變幾何形狀渦輪增壓器是可變-噴
嘴的渦輪增壓器(VNT),其包括位于渦輪機(jī)噴嘴內(nèi)的可變-葉片陣列。 葉片樞轉(zhuǎn)地安裝在噴嘴內(nèi)，并且連接到使得葉片的設(shè)置角度可以調(diào)節(jié) 的機(jī)構(gòu)上。改變?nèi)~片的設(shè)置角度具有改變渦輪機(jī)噴嘴內(nèi)的有效流動面 積的效果，并且因此流到渦輪機(jī)輪的排放氣體可通過控制葉片位置來 調(diào)節(jié)。以此方式，渦輪機(jī)的功率輸出可以調(diào)節(jié)，與固定幾何形狀渦輪 增壓器相比，使得發(fā)動機(jī)功率輸出以更大的程度進(jìn)行控制。
通?？勺?葉片組件包括可轉(zhuǎn)動地支承靠近噴嘴環(huán)的一個表面的葉片的噴嘴環(huán)。葉片具有延伸經(jīng)過噴嘴環(huán)內(nèi)的軸承開口的軸，葉片臂 剛性地固定在軸的伸出超過噴嘴環(huán)的相對面的端部上。因此，通過樞 轉(zhuǎn)葉片臂，葉片可圍繞通過軸限定的軸線樞轉(zhuǎn)，以便改變?nèi)~片的設(shè)置
角度。協(xié)調(diào)地樞轉(zhuǎn)葉片，致動器環(huán)或"協(xié)調(diào)環(huán)"(unison ring)靠近 噴嘴環(huán)的相對面布置，并且包括位于其徑向內(nèi)邊緣內(nèi)的凹口，以便接 收葉片臂的自由端。因此，協(xié)調(diào)環(huán)圍繞噴嘴環(huán)的軸線的轉(zhuǎn)動造成葉片 臂以及葉片樞轉(zhuǎn)，以便改變設(shè)置角度。
可變-葉片組件因此相對復(fù)雜，并且對于渦輪增壓器的組裝來說具 有挑戰(zhàn)。同樣具有挑戰(zhàn)的是如何將協(xié)調(diào)環(huán)支承在組件內(nèi)，使其受到限 制而不過度徑向和軸向運(yùn)動，同時自由轉(zhuǎn)動以調(diào)節(jié)葉片設(shè)置角度。已 經(jīng)嘗試了不同的方案來支承協(xié)調(diào)環(huán)，包括通過噴嘴環(huán)支承的可轉(zhuǎn)動引 導(dǎo)輥?zhàn)拥氖褂?。由于它們的性質(zhì)，這種引導(dǎo)輥?zhàn)邮沟每勺?葉片組件的 組裝變得復(fù)雜，通常因?yàn)樗鼈兯膳浜系絿娮飙h(huán)內(nèi)的開口內(nèi)，它們?nèi)菀?掉落或者與噴嘴環(huán)分離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種用于例如用于渦輪增壓器內(nèi)的可變噴嘴渦輪機(jī)的 可變-葉片組件，其中協(xié)調(diào)環(huán)通過剛性固定在噴嘴環(huán)上的不轉(zhuǎn)動引導(dǎo)件 徑向和軸向定位。在一個實(shí)施例中，可變-葉片組件包括圍繞一個軸線 并且具有限定在噴嘴環(huán)的相對第一和笫二面之間的軸向厚度的噴嘴 環(huán)，噴嘴環(huán)具有各自軸向延伸到笫一面內(nèi)的多個周向隔開的第一開口 以及與第一開口周向隔開并從第一面軸向延伸到第二面的多個周向隔 開的第二開口 。該組件還包括各自具有從其一端延伸的軸的多個葉片， 軸分別從噴嘴環(huán)的第二面接收在笫二開口內(nèi)，并且在第二開口內(nèi)轉(zhuǎn)動， 使得葉片圍繞軸限定的各自軸線轉(zhuǎn)動，每個軸的遠(yuǎn)端從各自第二開口 伸出超過第一面。多個葉片臂各自剛性固定在軸的遠(yuǎn)端上，每個葉片 臂具有自由端。協(xié)調(diào)環(huán)具有限定在協(xié)調(diào)環(huán)靠近其第一面與噴嘴環(huán)同軸 定位時各自接收葉片臂的自由端的多個凹口的徑向內(nèi)邊緣，葉片的設(shè) 置角度協(xié)調(diào)變化。協(xié)調(diào)環(huán)圍繞噴嘴環(huán)的軸線轉(zhuǎn)動，以便樞轉(zhuǎn)葉片臂， 由此協(xié)調(diào)地樞轉(zhuǎn)葉片。
該組件還包括用于協(xié)調(diào)環(huán)的多個徑向-軸向引導(dǎo)銷，徑向-軸向引 導(dǎo)銷各自插入噴嘴環(huán)內(nèi)的各自一個第一開口，并且剛性固定其上，使
得徑向-軸向引導(dǎo)銷不可轉(zhuǎn)動地固定在噴嘴環(huán)上，其中每個徑向-軸向引導(dǎo)銷的引導(dǎo)部分從噴嘴環(huán)的第一面軸向伸出。每個引導(dǎo)部分在徑向 面向外的外表面內(nèi)限定凹槽，以便接收協(xié)調(diào)環(huán)的徑向內(nèi)邊緣，使得協(xié) 調(diào)環(huán)通過徑向-軸向引導(dǎo)銷限制，而不在徑向和軸向上過度運(yùn)動。
在一個實(shí)施例中，噴嘴環(huán)限定延伸到第一面內(nèi)的多個周向隔開的 第三開口。第三開口與第一和第二開口周向隔開。可變-葉片組件還包
括分別插入第三開口并剛性固定其上的多個單一徑向(radial - only) 引導(dǎo)銷，使得單一徑向引導(dǎo)銷不可轉(zhuǎn)動地固定在噴嘴環(huán)上，其中每個 單一徑向引導(dǎo)銷的引導(dǎo)部分從噴嘴環(huán)的第一面軸向伸出。每個單一徑 向引導(dǎo)銷的引導(dǎo)部分具有接觸協(xié)調(diào)環(huán)的徑向內(nèi)邊緣的外表面，使得協(xié) 調(diào)環(huán)通過單一徑向引導(dǎo)銷限制，而不在徑向上但可以在軸向上過度運(yùn) 動，
可變-葉片組件的組裝可通過設(shè)置徑向-軸向引導(dǎo)銷(以及單一徑 向引導(dǎo)銷(如果有的話))來輔助.更特別是，由于引導(dǎo)銷牢固地固定 在噴嘴環(huán)上，它們不會意外掉落。 一旦協(xié)調(diào)環(huán)與固定在噴嘴環(huán)上的引 導(dǎo)銷接合，噴嘴環(huán)和協(xié)調(diào)環(huán)不容易變得分離，并且該組件可顛倒過來 (協(xié)調(diào)環(huán)面向下、噴嘴環(huán)面向上)，而不擔(dān)心協(xié)調(diào)環(huán)意外掉落。
通過壓配合到噴嘴環(huán)內(nèi)的開口內(nèi)，或者通過任何其它適當(dāng)?shù)募夹g(shù)， 引導(dǎo)銷可固定在噴嘴環(huán)上。
在一個實(shí)施例中，徑向-軸向引導(dǎo)銷被構(gòu)造和定位，并且協(xié)調(diào)環(huán)的 徑向內(nèi)邊緣內(nèi)的凹口被構(gòu)造和定位，使得在協(xié)調(diào)環(huán)相對于噴嘴環(huán)的第 一轉(zhuǎn)動位置上，每個徑向-軸向引導(dǎo)銷與協(xié)調(diào)環(huán)的內(nèi)邊緣內(nèi)的相關(guān)一個 凹口對準(zhǔn)，由此使得協(xié)調(diào)環(huán)軸向滑動經(jīng)過徑向-軸向引導(dǎo)銷，進(jìn)入噴嘴 環(huán)的第一面附近。用于葉片臂的協(xié)調(diào)環(huán)內(nèi)的凹口提供所需的間隙，使 得協(xié)調(diào)環(huán)滑動經(jīng)過徑向-軸向引導(dǎo)銷。協(xié)調(diào)環(huán)接著相對于噴嘴環(huán)轉(zhuǎn)動到 第二轉(zhuǎn)動位置，其中徑向-軸向引導(dǎo)銷不與協(xié)調(diào)環(huán)內(nèi)的凹口對準(zhǔn).這種 轉(zhuǎn)動運(yùn)動造成協(xié)調(diào)環(huán)的內(nèi)邊緣接合徑向-軸向引導(dǎo)銷內(nèi)的凹槽，使得協(xié) 調(diào)環(huán)通過徑向-軸向引導(dǎo)銷捕獲，并且防止從噴嘴環(huán)軸向縮回。


因此總體描述了本發(fā)明，現(xiàn)在參考不需要按照比例繪制的附圖， 附圖中
圖l是按照本發(fā)明一個實(shí)施例的噴嘴環(huán)和徑向-軸向引導(dǎo)銷的分解 視7圖1A是按照本發(fā)明一個實(shí)施例的引導(dǎo)銷的局部截面的側(cè)視圖1B是按照另一實(shí)施例的引導(dǎo)銷的局部截面的側(cè)視圖1C是按照又一實(shí)施例的引導(dǎo)銷的局部截面的側(cè)視圖2是表示牢固固定在噴嘴環(huán)的第一面內(nèi)的相應(yīng)開口內(nèi)的徑向-軸
向引導(dǎo)銷的透視圖3是噴嘴環(huán)和協(xié)調(diào)環(huán)的分解視圖4是表示噴嘴環(huán)的透視圖，其中協(xié)調(diào)環(huán)定位成使得其中的凹槽 與徑向-軸向引導(dǎo)銷對準(zhǔn)，并且運(yùn)動到噴嘴環(huán)附近；
圖5是類似于圖4的視圖，但是協(xié)調(diào)環(huán)轉(zhuǎn)動到第二轉(zhuǎn)動取向上， 使得協(xié)調(diào)環(huán)的內(nèi)邊緣接合徑向-軸向引導(dǎo)銷內(nèi)的凹槽；
圖6是添加葉片、將葉片臂連接在葉片上以及葉片臂端部接合在 協(xié)調(diào)環(huán)的凹口內(nèi)之后的可變-葉片組件的透視圖7是圖6的組件和單一徑向引導(dǎo)銷的分解視圖8表示單一徑向引導(dǎo)銷牢固固定在噴嘴環(huán)的第一面內(nèi)的相應(yīng)開 口內(nèi)之后的組件；
圖9是圖8的組件的透視圖，組件被翻轉(zhuǎn)以便表示靠近噴嘴環(huán)的 第二面的葉片；
圖IO是表示圖9的組件和與其組裝在一起的渦輪機(jī)殼體插入件的 分解視圖；以及
圖ll表示在組裝狀態(tài)下的圖10的組件和渦輪機(jī)殼體插入件。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參考其中表示本發(fā)明的某些而不是所有實(shí)施例的附圖，更加 完整地描述本發(fā)明。實(shí)際上，本發(fā)明可以不同形式體現(xiàn)，并且不認(rèn)為 局限于這里提出的實(shí)施例；相反，這些實(shí)施例用來使得此披露滿足可 利用的法律要求。類似的標(biāo)號總體表示類似的元件。
圖l表示具有多個徑向-軸向引導(dǎo)銷22的噴嘴環(huán)20的分解視圖。 噴嘴環(huán)具有延伸到噴嘴環(huán)的第 一面內(nèi)以便接收徑向-軸向引導(dǎo)銷的多 個周向隔開的第一開口 24。更特別是，每個徑向-軸向引導(dǎo)銷具有相對 小直徑的大致圓柱形銷部分，該銷部分設(shè)置尺寸以便以干涉配合的方 式配合到相應(yīng)的第一開口 24內(nèi)，并且具有在銷部分完全插入第一開口 內(nèi)時鄰靠噴嘴環(huán)的第一面的大直徑引導(dǎo)部分。引導(dǎo)銷"壓配合到第一 開口 24內(nèi)，使得徑向-軸向引導(dǎo)銷的引導(dǎo)部分從噴嘴的第一面軸向伸
8出，如圖2所示。雖然可以使用不同數(shù)量的徑向-軸向引導(dǎo)銷，在所示 實(shí)施例中，存在圍繞噴嘴環(huán)的周邊大致均勻隔開的三個徑向-軸向引導(dǎo) 銷22。
圖1A、 1B和1C表示可用于這里描述的可變-葉片組件的引導(dǎo)銷的 三個可能的非限定性實(shí)施例.單件式引導(dǎo)銷22表示在圖1A。銷部分 22a和引導(dǎo)部分22b包括整體的單件構(gòu)件(例如由桿料或類似物鍛制或 加工而成)。銷部分22a有利地具有所示的滾花，通過壓配合到噴嘴環(huán) 內(nèi)的開口內(nèi)，有助于銷部分的牢固緊固。引導(dǎo)部分22b限定至少部分 圍繞引導(dǎo)部分的周邊在銷的周向上延伸的凹槽26。在所示實(shí)施例中， 凹槽26完全圍繞周邊延伸，但是作為選擇凹槽可只部分圍繞周邊延伸。 凹槽26的寬度(即凹槽在平行于引導(dǎo)銷的軸線的方向上的尺寸)足夠 大，以便接收可變-葉片組件的協(xié)調(diào)環(huán)的內(nèi)邊緣，如下面進(jìn)一步描述那 樣。
可選擇的引導(dǎo)銷結(jié)構(gòu)表示在圖1B中，圖1B表示通過滾花的銷部 分22a，和引導(dǎo)部分22b，形成的兩件式引導(dǎo)銷22，。引導(dǎo)部分包括貫穿的 中心孔，銷部分的長度的一部分壓配合到孔內(nèi)，其它部分從孔伸出以 便壓配合到噴嘴環(huán)內(nèi)的開口內(nèi)。引導(dǎo)部分和銷部分可在銷部分壓配合 到噴嘴環(huán)的開口內(nèi)之前或之后結(jié)合在一起。引導(dǎo)銷的兩部分固定結(jié)合， 使其不相對轉(zhuǎn)動。
圖1C表示可選擇的兩件式銷結(jié)構(gòu)。引導(dǎo)銷22"具有于引導(dǎo)部分 22b"的一部分形成整體的銷部分22a"。引導(dǎo)部分形成兩個分開的部分。 更特別是，引導(dǎo)部分的"凸緣"之一和引導(dǎo)部分的減小直徑部分與銷 部分22a"形成整體，并且該結(jié)構(gòu)的與銷部分相對的滾花端部壓配合到 引導(dǎo)部分的另一 "凸緣"內(nèi)的孔內(nèi)。此第二凸緣可在銷部分壓配合到 噴嘴環(huán)內(nèi)的開口內(nèi)之前或之后結(jié)合到引導(dǎo)銷的其它部分上。
圖3表示圖2的組件以及協(xié)調(diào)環(huán)30。協(xié)調(diào)環(huán)具有其直徑小于通過 徑向-軸向引導(dǎo)銷22的引導(dǎo)部分的凸緣總體限定的最大直徑的徑向內(nèi) 邊緣32。如果引導(dǎo)部分內(nèi)的凹槽26只圍繞周邊部分延伸，銷被安裝成 使得凹槽朝著協(xié)調(diào)環(huán)的內(nèi)邊緣徑向面向外。通過凹槽26的底壁總體限 定的最大直徑略微小于或大致等于協(xié)調(diào)環(huán)30的內(nèi)邊緣32的直徑，使 得協(xié)調(diào)環(huán)的內(nèi)邊緣32接合在引導(dǎo)銷的凹槽26內(nèi)，并且每個凹槽26的 相對側(cè)上的凸緣限制協(xié)調(diào)環(huán)軸向運(yùn)動，同時凹槽26的底壁限制協(xié)調(diào)環(huán)
9相對于噴嘴環(huán)徑向運(yùn)動。但是關(guān)鍵在于如何以最為方便的方式組裝協(xié) 調(diào)環(huán)以及引導(dǎo)銷和噴嘴環(huán)。
按照本發(fā)明的某些實(shí)施例，協(xié)調(diào)環(huán)的內(nèi)邊緣32內(nèi)的凹口 34有利 地用來有助于協(xié)調(diào)環(huán)和噴嘴環(huán)以及徑向-軸向引導(dǎo)銷組裝。更特別是， 徑向-軸向引導(dǎo)銷22定位成在協(xié)調(diào)環(huán)如圖3所示相對于噴嘴環(huán)定位在 正確轉(zhuǎn)動取向時，使得所有銷可同時與協(xié)調(diào)環(huán)內(nèi)的相應(yīng)凹口 34對準(zhǔn)。 凹口 34提供足夠的間隙，使得協(xié)調(diào)環(huán)軸向滑動到噴嘴環(huán)的第一面附近， 離開引導(dǎo)銷22，如圖4所示。
有利的是，凹口 34可包括設(shè)置成接收葉片臂的端部的同一凹口， 如下面進(jìn)一步描述那樣。作為選擇，可以提供專用的凹口，其唯一作 用在于有助于組裝。在任何情況下，組裝過程中的下一步驟是相對于 噴嘴環(huán)20轉(zhuǎn)動協(xié)調(diào)環(huán)30，使得協(xié)調(diào)環(huán)的內(nèi)邊緣32接合軸向-單一徑向 引導(dǎo)銷22內(nèi)的凹槽26，如圖5所示。在協(xié)調(diào)環(huán)的此位置上，位于每個 凹槽26的相對側(cè)上的引導(dǎo)銷的凸緣限制協(xié)調(diào)環(huán)軸向運(yùn)動，同時凹槽26 的底壁總體限制協(xié)調(diào)環(huán)相對于噴嘴環(huán)徑向運(yùn)動。
組裝過程的下一步驟是將葉片與噴嘴環(huán)和協(xié)調(diào)環(huán)組裝在一起。相 對于圖6,每個葉片40具有剛性固定其上的軸42。軸42插入噴嘴環(huán) 內(nèi)的相應(yīng)第二開口 28 (圖3),開口 28從第一面整體延伸穿過噴嘴環(huán) 到其相對的第二面。軸42從第二面插入開口 28，并且軸的遠(yuǎn)端略微延 伸超過笫一面。葉片臂44與每個葉片軸42的遠(yuǎn)端接合。每個葉片臂 具有接合在協(xié)調(diào)環(huán)30的凹口 34之一內(nèi)的自由端46。葉片40定位成使
得所有葉片具有相同的設(shè)置角度，并且葉片臂例如通過焊接而剛性固 定在軸42上。
圖6所示的組件因此具有基本上相對于噴嘴環(huán)20在徑向和軸向上 固定的協(xié)調(diào)環(huán)30，同時協(xié)調(diào)環(huán)能夠圍繞噴嘴環(huán)的軸線轉(zhuǎn)動，以便改變 葉片40的設(shè)置角度。
在圖7的另一實(shí)施例中，圖6的組件通過添加另外的引導(dǎo)銷50來 調(diào)整。噴嘴包括延伸到噴嘴環(huán)的第一面內(nèi)的第三開口 52，并且引導(dǎo)銷 50壓配合或者剛性固定在第三開口內(nèi)。引導(dǎo)銷50包括單一徑向引導(dǎo) 銷，意味著它們徑向限制而不是軸向限制協(xié)調(diào)環(huán)30。因此，單一徑向 引導(dǎo)銷50不如同徑向-軸向引導(dǎo)銷那樣包括周向凹槽。單一徑向引導(dǎo) 銷總體限定等于徑向-軸向引導(dǎo)銷內(nèi)的凹槽的底壁限定的直徑的最大
10外直徑。因此，徑向-軸向引導(dǎo)銷和單一徑向引導(dǎo)銷都相互協(xié)作，以便 相對于噴嘴環(huán)徑向定位協(xié)調(diào)環(huán)。添加單一徑向引導(dǎo)銷增加了與協(xié)調(diào)環(huán) 的內(nèi)邊緣接合的總體軸承表面面積。在所示實(shí)施例中，具有三個徑向-軸向引導(dǎo)銷和兩個單一徑向引導(dǎo)銷。但是可以使用不同數(shù)量的引導(dǎo)銷。
圖9表示相對于圖1-8的取向翻轉(zhuǎn)的可變-葉片組件，使得葉片40 和軸線42可更加容易看到。在圖9中還看到剛性固定在噴嘴環(huán)上并從 其第二面軸向伸出的三個間隔件60，以便與渦輪機(jī)殼體插入件70接合 (圖10)。渦輪機(jī)殼體插入件70具有三個開口 72以便接收間隔件70 的端部。間隔件具有鄰靠噴嘴的第二面和插入件70的相對面的臺肩或 徑向突起，以便在這些面直徑形成軸向間隙。間隔件例如通過焊接而 剛性固定在噴嘴環(huán)和插入件上。噴嘴環(huán)和插入件因此相互協(xié)作以便在 其中形成通道，并且可變-葉片44配置在通道內(nèi)，并且最好在軸向上 完全延伸經(jīng)過通道，使得流過通道的流體受到限制，以便流過葉片之 間的空間。
渦輪機(jī)殼體插入件70構(gòu)造有管狀部分74(圖11)，以便插入渦輪 增壓器內(nèi)的渦輪機(jī)殼體的孔口內(nèi)。包括渦輪機(jī)殼體插入件70的整個可 變-葉片組件形成可安裝在渦輪機(jī)殼體孔口內(nèi)的單元，渦輪機(jī)殼體接著 連接到渦輪增壓器的中央殼體上，使得可變-葉片組件在渦輪機(jī)和中央 殼體之間捕獲。
得益于以上描述和相關(guān)附圖中提供的教導(dǎo)，與本發(fā)明相關(guān)的領(lǐng)域 內(nèi)的普通技術(shù)人員將明白這里提出的本發(fā)明的許多變型和其它實(shí)施 例。因此，應(yīng)該理解到本發(fā)明不局限于所披露的特定實(shí)施例，并且所 述變型和其它實(shí)施例用來包括在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。雖然這里采 用特定是術(shù)語，這些術(shù)語只以通用和描述性含義使用，而沒有限制含 義。
權(quán)利要求
1.一種用于渦輪增壓器的可變-葉片組件，包括噴嘴環(huán)，圍繞一個軸線并且具有限定在噴嘴環(huán)的相對第一和第二面之間的軸向厚度，噴嘴環(huán)具有各自軸向延伸到第一面內(nèi)的多個周向隔開的第一開口以及與第一開口周向隔開并從第一面軸向延伸到第二面的多個周向隔開的第二開口；多個葉片，各自具有從其一端延伸的軸，軸分別從噴嘴環(huán)的第二面接收在第二開口內(nèi)，并且在第二開口內(nèi)轉(zhuǎn)動，使得葉片圍繞軸限定的各自軸線轉(zhuǎn)動，每個軸的遠(yuǎn)端從各自第二開口伸出超過第一面；多個葉片臂，各自剛性固定在軸的遠(yuǎn)端上，每個葉片臂具有自由端；協(xié)調(diào)環(huán)，具有限定在協(xié)調(diào)環(huán)靠近其第一面與噴嘴環(huán)同軸定位時各自接收葉片臂的自由端的多個凹口的徑向內(nèi)邊緣，協(xié)調(diào)環(huán)圍繞噴嘴環(huán)的軸線轉(zhuǎn)動，以便樞轉(zhuǎn)葉片臂，由此協(xié)調(diào)地樞轉(zhuǎn)葉片；以及協(xié)調(diào)環(huán)的多個徑向-軸向引導(dǎo)銷，徑向-軸向引導(dǎo)銷各自插入噴嘴環(huán)內(nèi)的各自一個第一開口，并且剛性固定其上，使得徑向-軸向引導(dǎo)銷不可轉(zhuǎn)動地固定在噴嘴環(huán)上，其中每個徑向-軸向引導(dǎo)銷的引導(dǎo)部分從噴嘴環(huán)的第一面軸向伸出，每個引導(dǎo)部分在徑向面向外的外表面內(nèi)限定凹槽，以便接收協(xié)調(diào)環(huán)的徑向內(nèi)邊緣，使得協(xié)調(diào)環(huán)通過徑向-軸向引導(dǎo)銷限制，而不在徑向和軸向上過度運(yùn)動。
2. 如權(quán)利要求1所述的可變-葉片組件，其特征在于，噴嘴環(huán)限 定延伸到第一面內(nèi)的多個周向隔開的第三開口 ，第三開口與第一和第 二開口周向隔開，并且還包括多個單一徑向引導(dǎo)銷，分別插入第三開口并剛性固定其上，使得 單一徑向引導(dǎo)銷不可轉(zhuǎn)動地固定在噴嘴環(huán)上，其中每個單一徑向引導(dǎo) 銷的引導(dǎo)部分從噴嘴環(huán)的笫一面軸向伸出，每個單一徑向引導(dǎo)銷的引 導(dǎo)部分具有接觸協(xié)調(diào)環(huán)的徑向內(nèi)邊緣的外表面，使得協(xié)調(diào)環(huán)通過單一 徑向引導(dǎo)銷限制，而不在徑向上但可以在軸向上過度運(yùn)動。
3. 如權(quán)利要求1所述的可變-葉片組件，其特征在于，徑向-軸向 引導(dǎo)銷被構(gòu)造和定位，并且協(xié)調(diào)環(huán)的徑向內(nèi)邊緣內(nèi)的凹口被構(gòu)造和定 位，使得在協(xié)調(diào)環(huán)相對于噴嘴環(huán)的第一轉(zhuǎn)動位置上，每個徑向-軸向引 導(dǎo)銷與協(xié)調(diào)環(huán)的內(nèi)邊緣內(nèi)的相關(guān)一個凹口對準(zhǔn)，由此使得協(xié)調(diào)環(huán)軸向滑動經(jīng)過徑向-軸向引導(dǎo)銷，進(jìn)入噴嘴環(huán)的第一面附近，協(xié)調(diào)環(huán)接著相對于噴嘴環(huán)轉(zhuǎn)動到第二轉(zhuǎn)動位置，其中徑向-軸向引導(dǎo)銷不與協(xié)調(diào)環(huán)內(nèi) 的凹口對準(zhǔn)，使得協(xié)調(diào)環(huán)通過徑向-軸向引導(dǎo)銷捕獲，并且防止從噴嘴 環(huán)軸向縮回。
4. 如權(quán)利要求3所述的可變-葉片組件，其特征在于，噴嘴環(huán)限 定延伸到第一面內(nèi)的多個周向隔開的第三開口 ，第三開口與第一和第 二開口周向隔開，并且還包括多個單一徑向引導(dǎo)銷，分別插入第三開口并剛性固定其上，使得 單一徑向引導(dǎo)銷不可轉(zhuǎn)動地固定在噴嘴環(huán)上，其中每個單一徑向引導(dǎo) 銷的引導(dǎo)部分從噴嘴環(huán)的笫一面軸向伸出，每個單一徑向引導(dǎo)銷的引 導(dǎo)部分具有接觸協(xié)調(diào)環(huán)的徑向內(nèi)邊緣的外表面，使得協(xié)調(diào)環(huán)通過單一徑向引導(dǎo)銷限制，而不在徑向上但可以在軸向上過度運(yùn)動。
5. —種用于渦輪增壓器的可變-葉片組件的組裝方法，包括如下 步驟將多個徑向 -軸向引導(dǎo)銷分別剛性固定在噴嘴環(huán)的第 一 面內(nèi)的相 應(yīng)的多個第一開口內(nèi)，使得徑向-軸向引導(dǎo)銷不可轉(zhuǎn)動地固定在噴嘴環(huán) 上，每個徑向-軸向引導(dǎo)銷具有從第一面軸向伸出的引導(dǎo)部分，每個引 導(dǎo)部分限定徑向面向外的外表面內(nèi)的凹槽，徑向-軸向引導(dǎo)銷圍繞噴嘴 環(huán)周向隔開；提供具有多個內(nèi)邊緣的協(xié)調(diào)環(huán)，其中多個周向隔開的凹口被限定 和配置成使得協(xié)調(diào)環(huán)可相對于噴嘴環(huán)定位在第一轉(zhuǎn)動取向上，其中每 個徑向-軸向引導(dǎo)銷與凹口之一對準(zhǔn)；在所述第一轉(zhuǎn)動取向上朝著噴嘴環(huán)的第一面軸向滑動協(xié)調(diào)環(huán)，使 得徑向-軸向引導(dǎo)銷的引導(dǎo)部分通過協(xié)調(diào)環(huán)內(nèi)的凹口接收；相對于噴嘴環(huán)將協(xié)調(diào)環(huán)從第一轉(zhuǎn)動取向轉(zhuǎn)動到第二轉(zhuǎn)動取向，使 得協(xié)調(diào)環(huán)的內(nèi)邊緣接合徑向-軸向引導(dǎo)銷內(nèi)的凹槽，協(xié)調(diào)環(huán)由此通過徑向-軸向引導(dǎo)銷限制，而不相對于噴嘴環(huán)在徑向和軸向上過度運(yùn)動；將多個葉片的軸分別插入噴嘴環(huán)的與所述第一面相對的第二面內(nèi) 的相應(yīng)的多個周向隔開的第二開口內(nèi)，軸的遠(yuǎn)端從第一面軸向伸出； 以及將多個葉片臂分別剛性固定在軸的遠(yuǎn)端上，每個葉片臂具有自由 端，葉片臂的自由端分別接合在協(xié)調(diào)環(huán)的內(nèi)邊緣內(nèi)的凹口內(nèi)，由此協(xié)調(diào)環(huán)的轉(zhuǎn)動造成葉片協(xié)調(diào)地樞轉(zhuǎn)。
全文摘要
用于可變噴嘴渦輪機(jī)的可變-葉片組件包括支承固定在接合在協(xié)調(diào)環(huán)(30)的內(nèi)邊緣內(nèi)的凹口內(nèi)的葉片臂(44)上的多個葉片(40)的噴嘴環(huán)(20)。協(xié)調(diào)環(huán)(30)圍繞噴嘴環(huán)(20)的軸線轉(zhuǎn)動，以便樞轉(zhuǎn)葉片臂(44)，由此協(xié)調(diào)地樞轉(zhuǎn)葉片(40)。用于協(xié)調(diào)環(huán)(30)的多個徑向-軸向引導(dǎo)銷(22)插入噴嘴環(huán)內(nèi)的開口(24)內(nèi)，并且剛性固定其上，使得徑向-軸向引導(dǎo)銷(22)不可轉(zhuǎn)動固定在噴嘴環(huán)(20)上，其中每個徑向-軸向引導(dǎo)銷的引導(dǎo)部分從噴嘴環(huán)(20)的表面軸向伸出。每個引導(dǎo)部分限定接收協(xié)調(diào)環(huán)(30)的內(nèi)邊緣的凹槽(26)，使得協(xié)調(diào)環(huán)(30)通過徑向-軸向引導(dǎo)銷(22)限制，而不在徑向和軸向上過度運(yùn)動。
文檔編號F01D17/16GK101542075SQ200880000028
公開日2009年9月23日 申請日期2008年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月26日
發(fā)明者E·布謝, F·埃布爾, O·埃斯帕薩, P·巴泰勒特 申請人:霍尼韋爾國際公司