本實(shí)用新型屬于渦輪增壓器技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種渦輪增壓器的渦殼部件結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
眾所周知,渦輪增壓器可以利用發(fā)動(dòng)機(jī)高溫廢氣能量驅(qū)動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)做功,帶動(dòng)壓氣機(jī)工作,壓氣機(jī)將空氣在進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)之前進(jìn)行預(yù)先壓縮,提高進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管的空氣密度,從而提高內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣量,充分燃燒更多的燃料,提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩。而在確定了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率需求以后,通過(guò)增壓器的增壓功能,可使發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸減小,重量減輕,能量損失減低,從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率,因此,渦輪增壓器廣泛應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)及其他同類產(chǎn)品。
現(xiàn)有產(chǎn)品中,渦輪增壓器根據(jù)其渦殼結(jié)構(gòu)的類型大致分為大兩類:一類是非旁通功能的渦輪增壓器如圖1所示,另一類是帶有旁通功能的渦輪增壓器如圖2所示。非旁通功能的渦輪增壓器多用于固定轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī),如發(fā)電和船用的柴油機(jī)。而在多數(shù)應(yīng)用中,為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)低速段的快速響應(yīng)性,增加低速段發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩,改善排放,降低油耗,需提高增壓壓比,也就是需要使用具有較小通流面積的渦殼結(jié)構(gòu),同時(shí)又需要保證渦輪增壓器在發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速時(shí)不會(huì)超速,從而需要帶有旁通功能的渦輪增壓器,如圖2所示。帶有旁通功能的增壓器大致包含帶旁通功能的渦殼部件1、帶有渦輪和壓輪的核心轉(zhuǎn)子2、壓殼3、調(diào)節(jié)器支架4、調(diào)節(jié)器5以及取氣管6等。如圖3和圖4,渦殼部件1中大致包括渦殼和旁通組件;其中渦殼大致包含渦殼本體7、旁通孔8和旁通組件承載區(qū)9,旁通組件包含旁通閥片10、旁通閥片連接件11、旁通閥搖臂12、墊片13、旁通軸14、旁通襯套15、以及搖桿組件16。當(dāng)增壓壓力過(guò)高時(shí),帶有旁通功能的增壓器會(huì)根據(jù)壓殼3內(nèi)的壓力,通過(guò)取氣管6和調(diào)節(jié)器5控制渦殼部件1中的旁通閥片10的開啟,從而從旁通孔8旁通一部分廢氣,使渦輪進(jìn)口氣體流量減小,增壓器轉(zhuǎn)速下降,當(dāng)壓殼3中的壓力降至規(guī)定值以下,旁通閥片10隨即關(guān)閉,從而實(shí)現(xiàn)旁通功能。而在一些實(shí)際應(yīng)用中,因應(yīng)用溫度比較高,渦殼部件1中的旁通軸14和旁通襯套15溫度會(huì)相應(yīng)較高,普通材料因其不耐高溫亦不耐磨,會(huì)出現(xiàn)失效。為防止此類失效的發(fā)生,旁通軸14和旁通襯套15會(huì)采用耐高溫耐磨的貴材料,但此舉會(huì)大幅提高生產(chǎn)成本。因此,針對(duì)高溫應(yīng)用,如何設(shè)計(jì)出耐高溫耐磨且成本較低的旁通組件結(jié)構(gòu)成為增壓器項(xiàng)目開發(fā)過(guò)程中很重要的一部分。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型針對(duì)上述問(wèn)題,提供一種渦輪增壓器的渦殼部件結(jié)構(gòu),該渦殼部件結(jié)構(gòu)優(yōu)化增壓器渦殼和旁通組件的結(jié)構(gòu),從而降低高溫應(yīng)用對(duì)旁通組件的影響,避免旁通軸與旁通襯套使用耐高溫耐磨的材料,有效降低生產(chǎn)成本。
按照本實(shí)用新型的技術(shù)方案:一種渦輪增壓器的渦殼部件結(jié)構(gòu),包括渦殼本體,渦殼本體上設(shè)有旁通組件承載區(qū)及旁通孔,旁通組件承載區(qū)設(shè)有襯套孔,同時(shí)旁通組件承載區(qū)配合設(shè)置旁通組件,所述旁通組件包括封蓋于旁通孔上的旁通閥片及與旁通閥片相互聯(lián)動(dòng)的旁通軸,旁通軸轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于所述旁通孔中,并在旁通軸與旁通孔之間設(shè)置旁通襯套,旁通襯套靠近旁通閥片一端設(shè)有墊片,其特征在于:所述旁通組件承載區(qū)設(shè)置有隔熱槽,隔熱槽將襯套孔分隔為第一襯套孔、第二襯套孔,所述第一襯套孔與第二襯套孔兩者同軸設(shè)置。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn),所述隔熱槽的槽體表面呈鋸齒狀或波浪狀。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn),所述旁通襯套包括第一旁通襯套、第二旁通襯套,其中第一旁通襯套設(shè)置于第一襯套孔中,第二旁通襯套設(shè)置于第二襯套孔中,旁通軸貫穿設(shè)置于第一旁通襯套和第二旁通襯套時(shí),旁通軸中部暴露于空氣中。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn),所述旁通襯套為一整體襯套,且沿軸向貫穿第一襯套孔、第二襯套孔,旁通軸中部則會(huì)包裹于旁通襯套內(nèi)。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn),所述旁通軸靠近旁通閥片一端具有彎折部,所述彎折部通過(guò)旁通閥片連接件與旁通閥片相連接。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn),所述旁通軸外端固定連接搖桿。
本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于:本實(shí)用新型的渦殼旁通區(qū)域的隔熱槽,可以降低渦殼旁通區(qū)域的溫度,相應(yīng)地降低與渦殼相配合的旁通組件的溫度,如旁通軸和旁通襯套,因此,旁通軸和旁通襯套可以適當(dāng)選用成本較低的材料而非耐磨耐高溫材料,有效降低成本。此外,因避免采用耐磨材料,加工旁通軸和旁通襯套的時(shí)候,可以有效降低加工刀具的磨損,降低生產(chǎn)加工難度,延長(zhǎng)刀具使用壽命,進(jìn)一步降低成本。
附圖說(shuō)明
圖1為一種現(xiàn)有的非旁通功能的渦輪增壓器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為一種現(xiàn)有的帶有旁通功能的渦輪增壓器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為一種現(xiàn)有的帶旁通功能的渦殼部件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖3中的渦殼本體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為圖4的剖視圖。
圖6為本實(shí)用新型渦殼本體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為圖6的剖視圖。
圖8為本實(shí)用新型涉及的渦殼部件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為圖8的剖視圖。
圖10為本實(shí)用新型中襯套為整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖11為圖10的剖視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的說(shuō)明。
圖1~11中,包括渦殼部件1、帶有渦輪和壓輪的核心轉(zhuǎn)子2、壓殼3、調(diào)節(jié)器支架4、調(diào)節(jié)器5、取氣管6、渦殼本體7、旁通孔8、旁通組件承載區(qū)9、旁通閥片10、旁通閥片連接件11、旁通閥搖臂12、墊片13、旁通軸14、旁通襯套15、搖桿16、第一襯套孔17、第二襯套孔18、隔熱槽19、第一旁通襯套20、第二旁通襯套21、墊片22等。
如圖1~11所示,本實(shí)用新型是一種渦輪增壓器的渦殼部件結(jié)構(gòu),包括渦殼本體7,渦殼本體7上設(shè)有旁通組件承載區(qū)9及旁通孔8,旁通組件承載區(qū)9設(shè)有襯套孔,同時(shí)旁通組件承載區(qū)9配合設(shè)置旁通組件,所述旁通組件包括封蓋于旁通孔8上的旁通閥片10及與旁通閥片10相互聯(lián)動(dòng)的旁通軸14,旁通軸14轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于所述旁通孔8中,并在旁通軸14與旁通孔8之間設(shè)置旁通襯套15,旁通襯套15靠近旁通閥片10一端設(shè)有墊片22,所述旁通組件承載區(qū)9設(shè)置有隔熱槽19,隔熱槽19將襯套孔分隔為第一襯套孔17、第二襯套孔18,所述第一襯套孔17與第二襯套孔18兩者同軸設(shè)置,以確保第一襯套孔17與第二襯套孔18共同承擔(dān)承載旁通組件,且第一襯套孔17的內(nèi)徑小于第二襯套孔18的內(nèi)徑,以方便襯套等零件的安裝。
隔熱槽19呈矩形狀或梯形狀。隔熱槽19可以降低渦殼上旁通組件承載區(qū)9的溫度,隔熱槽19的大小和位置,可以根據(jù)具體實(shí)際應(yīng)用中渦殼旁通組件承載區(qū)9的大小和旁通組件的需求而定。隔熱槽19可以由鑄造實(shí)現(xiàn),也可以由機(jī)加工實(shí)現(xiàn),隔熱槽19可以與渦殼17上隔熱槽底面呈直角關(guān)系,形成矩形狀,隔熱槽19也可以與渦殼17上隔熱槽底面呈銳角或鈍角,形成梯形狀。通常將隔熱槽19的槽體表面呈鋸齒狀或波浪狀,以便于進(jìn)一步提高輔助散熱效果。
旁通襯套15包括第一旁通襯套20、第二旁通襯套21,其中第一旁通襯套20設(shè)置于第一襯套孔17中,第二旁通襯套21設(shè)置于第二襯套孔18中,旁通軸14貫穿設(shè)置于第一旁通襯套20和第二旁通襯套21時(shí),旁通軸14中部暴露于空氣中。在安裝旁通組件時(shí),由于第一襯套孔17更靠近殼體內(nèi)腔,第一襯套孔17處的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于第二襯套孔18處的溫度,第一旁通襯套20選用相對(duì)耐磨耐高溫、成本較高的材料制造,第二旁通襯套21選用成本較低的材料。
旁通襯套15為一整體襯套,且沿軸向貫穿第一襯套孔17、第二襯套孔18,旁通軸14中部包裹于旁通襯套內(nèi)。
旁通軸14靠近旁通閥片10一端具有彎折部,所述彎折部通過(guò)旁通閥片連接件與旁通閥片10相連接,旁通軸14外端固定連接搖桿16。
因隔熱槽19可以降低渦殼上旁通組件承載區(qū)9的溫度,相應(yīng)地可以降低與旁通組件承載區(qū)9配合的旁通軸14、第一旁通襯套20和第二旁通襯套21的溫度。而彎型旁通軸14在通過(guò)隔熱槽19的那部分是懸空在空氣中的,經(jīng)由空氣進(jìn)行冷卻,從而彎型旁通軸24的溫度可以進(jìn)一步降低。
本實(shí)用新型產(chǎn)品中第一襯套孔17、第二襯套孔18的內(nèi)孔可以根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)的鍍層處理,以提高耐磨耐高溫性能;在具體應(yīng)用過(guò)程中根據(jù)情況需要,旁通軸14置于第一襯套孔17內(nèi)的部分可以不用襯套而直接采用墊片,墊片可以有效密封氣體,同時(shí)可以有效提高散熱效果。