本實用新型專利涉及一種用于渦輪增壓器的旁通閥,特別是帶防轉結構的旁通閥。
背景技術:
渦輪增壓器是用于增加發動機進氣壓力的一種裝置。所述增壓器利用發動機的廢氣能量驅動渦輪旋轉,然后帶動與渦輪同軸聯接的壓縮機葉輪旋轉來壓縮空氣,通過向發動機提供更高密度的壓縮空氣,來實現增大發動機輸出功率的目的。所述渦輪增壓器通常具有以下結構,包圍渦輪的渦輪機殼體;支撐旋轉軸的中間殼體;包圍壓縮機葉輪的壓縮機殼體。
此外,在所述渦輪增壓器中,通常還布置有廢氣旁通閥,用于防止因廢氣壓力過高而導致發動機進氣壓力過高。所述廢氣旁通閥的構造為使廢氣從渦輪機殼體的廢氣進口側面經由被廢氣旁通閥控制開閉的旁通路徑排出到渦輪機出口,從而減少提供給渦輪的廢氣能量,以降低渦輪及葉輪的轉速來降低壓縮機的輸出壓力即降低發動機的進氣壓力。
如圖1及圖2所示,在現有的渦輪增壓器中,渦輪殼11上有襯套孔,用于放置襯套12,旁通閥13的旋轉軸14與襯套12同軸裝配。在所述旁通閥13的旋轉軸14另一端有搖臂15與所述旋轉軸14剛性聯接。所述搖臂15可以傳遞從壓縮機或其他裝置傳來的力給所述旁通閥13,迫使所述旁通閥13繞自身的旋轉軸14旋轉,從而控制旁通閥13的開閉。
如圖3所示現有的旁通閥組件,其中包含旋轉軸21,所述旋轉軸安裝于聯接臂22的孔23中,閥片24上的軸25聯接于所述聯接臂22上垂直于其平面的孔26中,墊片27用于限制閥片24在其軸向的運動。所述旁通閥閥片23的軸25與聯接臂22的孔26之間有徑向間隙,所述閥片24上的臺階面28與連接臂22之間有軸向間隙。
對于圖3、4所示的旁通閥,當旁通閥打開時,由于受到來自旁通通道的氣流的沖擊以及振動的影響,旁通閥閥片23會發生繞自身軸線的旋轉。由此導致閥片23,聯接臂22以及墊片24之間磨損,磨損會導致軸向間隙和徑向間隙變大,繼而致使旁通閥關閉時無法落在正確的范圍內,甚至掉入旁通通道的孔口中。同時,由于間隙增大導致旁通閥的運動幅度增大也會導致渦輪殼上支撐旁通閥的表面快速磨損。更嚴重時,劇烈磨損會導致旁通閥元件斷裂或渦輪殼上材料剝落,以至于旁通閥完全失效,增壓器不能正常工作。對于天然氣發動機來說,由于渦殼內溫度相對于柴油機來說更高,同時旁通閥打開的時間會更長,旁通閥失效的可能性會顯著增大。
為了解決上述磨損問題,可以采用專利文獻1中所述的方案,即在旁通閥的墊片上增加一個垂直于墊片的限位特征。但是,由于這樣的限位特征在限制旁通閥閥片旋轉時產生的是線接觸,導致的接觸應力比較大,會導致用于限位的兩個零件之間的磨損比較嚴重,從而影響到限位的精度,甚至有可能發生斷裂失效。同時,由于限位特征不宜向外延伸過長,其對旁通閥閥片的旋轉限制不夠精確。
技術實現要素:
本實用新型針對上述問題,提供一種帶防轉結構的旁通閥,該旁通閥能夠比較精確的限制旁通閥閥片的旋轉,同時可以降低限位特征的磨損,提高限位的長期可靠性和旁通閥元件的壽命。
按照本實用新型的技術方案:一種帶防轉結構的旁通閥,包括閥片組件及連接于所述閥片組件上的連接臂,所述連接臂一端連接旋轉軸;其特征在于:所述連接臂另一端設有缺口,閥片組件上設有凸臺,所述凸臺置于所述缺口中,凸臺與缺口之間為面接觸。
作為本實用新型的進一步改進,所述閥片組件包括閥片、墊片,閥片安裝面的回轉中心形成一體連接的銷軸,連接臂上套設于所述銷軸上,墊片緊配合連接于銷軸的臺階面上。
作為本實用新型的進一步改進,所述凸臺一體連接于閥片上。
作為本實用新型的進一步改進,所述凸臺一體連接于墊片上。
作為本實用新型的進一步改進,所述凸臺與缺口的側部接觸面為平面或曲面。
作為本實用新型的進一步改進,所述凸臺兩側面與閥片表面呈銳角或鈍角。
本實用新型的技術效果在于:本實用新型結構簡單、合理,旁通閥閥片繞自身軸線的旋轉可以被限制的更小。更重要的是,由于限位特征之間呈面接觸,其接觸應力大大減小,因此限位特征的磨損會大大減小,因而限位的精度也可以保持的更持久,旁通閥失效的概率更是會大大減小。
附圖說明
圖1為現有的增壓器上旁通閥的布置的局部剖視圖。
圖2為現有的增壓器上旁通閥處于關閉狀態時對應圖1的剖視圖。
圖3為現有的旁通閥的結構示意圖。
圖4為現有的旁通閥的剖視圖。
圖5為本實用新型實施例1的旁通閥的主視圖。
圖6為本實用新型實施例1的旁通閥的剖視圖。
圖7為本實用新型實施例1的旁通閥閥片旋轉至極限位置的示意圖。
圖8為本實用新型實施例2的旁通閥的示意圖。
圖9為本實用新型實施例3的旁通閥的示意圖。
圖10為本實用新型實施例4的旁通閥的示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步的說明。
圖1~10中,包括渦輪機殼體11、襯套12、旁通閥13、旁通閥旋轉軸14、搖臂15、渦輪機殼體進氣通道16、旋轉軸21、連接臂22、轉軸孔23、閥片24、銷孔25、銷軸26、墊片27、閥片上的臺階面28、缺口30等。
如圖5~7所示,本實用新型的實施例一:一種帶防轉結構的旁通閥,包括閥片組件及連接于所述閥片組件上的連接臂22,所述連接臂22一端連接旋轉軸21;所述連接臂22另一端設有缺口30,閥片組件包括閥片24、墊片27,閥片24安裝面的回轉中心形成一體連接的銷軸26,連接臂22套設于所述銷軸26上,墊片27緊配合連接于銷軸26的臺階面上,閥片24上對應于缺口30處設有凸臺29,凸臺29長度方向兩端的平面與缺口30相對應的平面配合,限制閥片24的轉動角度。本實用新型中的連接臂22上開設轉軸孔23,旋轉軸21安裝于轉軸孔23中,連接臂22上開設銷孔25,銷軸26設置于銷孔25中。
圖8為本實用新型的實施例二:本實施例與實施例一的區別在于,缺口30的兩側面與凸臺29的兩側面均為曲面。
圖9為本實用新型的實施例三:本實施例與實施例一的區別在于,凸臺29的兩側面呈傾斜面。
圖10為本實用新型的實施例四:本實施例與實施例一的區別在于,凸臺29形成于墊片27上,該種墊片27在具體生產時,是在墊片27上設置一段懸臂,凸臺29由懸臂端部向下延伸形成。
在具體應用過程中,凸臺29還可以設計成一個獨立的零件,從而可以應用在不同直徑的閥片上。