徑向凸臺(tái)緊靠噴嘴環(huán)20的第二面和插件70的相對(duì)面從而決定了這些面之間的軸向間距。間隔件被剛性固定到噴嘴環(huán)和插件，例如通過(guò)軌道鉚接或任何其它的合適過(guò)程。渦輪機(jī)殼體插件70在圖示的實(shí)施例中構(gòu)造成帶有管狀部分74，管狀部分74被插入到渦輪增壓器中渦輪機(jī)殼體的孔內(nèi)。在其它的未示出的實(shí)施例中，插件可不包括這種管狀部分。噴嘴環(huán)20和插件70 (它們一起構(gòu)成了噴嘴環(huán)組)合作以形成它們之間的通道，以及多個(gè)可變?nèi)~片40被布置在該通道內(nèi)并且優(yōu)選地沿著軸向方向完全延伸通過(guò)該通道使得流過(guò)該通道的流體被約束為流過(guò)葉片之間的空間。
[0018]還參照?qǐng)D2，每個(gè)葉片40具有剛性固定到其上的至少一個(gè)軸43。在圖示的實(shí)施例中，軸43被插入通過(guò)噴嘴環(huán)20中的對(duì)應(yīng)的第二孔，所述第二孔從第一面到相對(duì)的第二面地完全延伸通過(guò)噴嘴環(huán)。軸43被從所述第二面插入到所述孔內(nèi)，并且軸43的遠(yuǎn)端從所述第一面伸出。在其它的未示出的實(shí)施例中，葉片可每一個(gè)都包括從葉片的與軸43相對(duì)的一側(cè)伸出的第二軸，并且所述第二軸被接收在插件70中形成的孔內(nèi)。
[0019]可變?nèi)~片組件還包括多個(gè)葉片臂44。通過(guò)繞著由葉片軸43限定的軸線旋轉(zhuǎn)葉片而改變?nèi)~片40的設(shè)置角，由此葉片軸在噴嘴環(huán)20中的相應(yīng)的第二孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)。葉片臂44與每個(gè)葉片軸43的遠(yuǎn)端接合。每個(gè)葉片臂具有自由端46，該自由端被接合在同步環(huán)30的所述內(nèi)邊緣的凹部34內(nèi)。葉片40被定位成使得全部的葉片具有相同的設(shè)置角度，并且然后葉片臂被剛性固定到軸43的遠(yuǎn)端，例如通過(guò)焊接或通過(guò)鉚接過(guò)程。同步環(huán)30圍繞其中心軸線的旋轉(zhuǎn)使得葉片臂44樞轉(zhuǎn)，由此同步地樞轉(zhuǎn)葉片40。
[0020]圖1和2的整個(gè)可變?nèi)~片組件形成了一個(gè)單元(也稱為筒)，其可安裝到渦輪機(jī)殼體內(nèi)。渦輪機(jī)殼體此后可被連接到渦輪增壓器的中間殼體使得可變?nèi)~片組件位于渦輪機(jī)和中間殼體之間。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，用于旋轉(zhuǎn)同步環(huán)30的曲柄機(jī)構(gòu)被特別構(gòu)造以解決由葉片空氣動(dòng)力學(xué)加載、VNT機(jī)構(gòu)的內(nèi)部摩擦、和振動(dòng)弓I起的載荷所導(dǎo)致的在曲柄機(jī)構(gòu)和同步環(huán)之間的界面處的磨損問(wèn)題。因此，參照?qǐng)D3和4，圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的曲柄機(jī)構(gòu)80。曲柄機(jī)構(gòu)80包括定位在同步環(huán)30的徑向外側(cè)的外部曲柄組件82。外部曲柄組件包括連接到驅(qū)動(dòng)軸86的一端的驅(qū)動(dòng)臂84。驅(qū)動(dòng)軸86的中心軸線基本上平行于同步環(huán)30的旋轉(zhuǎn)軸線延伸，但是與同步環(huán)的外邊緣間隔開(kāi)并位于其徑向外側(cè)。驅(qū)動(dòng)軸86的相對(duì)端被連接到曲柄臂88，曲柄臂88具有叉形端，叉形端限定了沿平行于同步環(huán)的旋轉(zhuǎn)軸線的方向間隔開(kāi)的兩個(gè)腿89。
[0022]曲柄臂88的叉形端通過(guò)銷90被連接到非圓形驅(qū)動(dòng)塊92，銷90延伸通過(guò)每個(gè)腿89中的孔并且通過(guò)延伸穿過(guò)驅(qū)動(dòng)塊92的孔。驅(qū)動(dòng)塊92被設(shè)置在同步環(huán)30的外周中的對(duì)應(yīng)成形的非圓形凹部94中，使得阻止驅(qū)動(dòng)塊相對(duì)于同步環(huán)旋轉(zhuǎn)。將曲柄臂88的叉形端連接到驅(qū)動(dòng)塊92的銷90可被剛性固定到所述塊并且可樞轉(zhuǎn)地連接到腿89，使得驅(qū)動(dòng)塊92能相對(duì)于曲柄臂88繞基本上平行于同步環(huán)的旋轉(zhuǎn)軸線的樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)。替換地，銷90的相對(duì)端可被剛性地固定到叉形端的腿89，并且銷90可包括位于驅(qū)動(dòng)塊92中的孔內(nèi)的圓柱形部分，使得銷90能繞所述孔的軸線相對(duì)于驅(qū)動(dòng)塊92旋轉(zhuǎn)。(見(jiàn)圖4)。因此，曲柄機(jī)構(gòu)被布置成使得由驅(qū)動(dòng)臂84引起曲柄臂88沿著繞位于曲柄臂的相對(duì)端(由驅(qū)動(dòng)軸86限定)的軸線A (圖4)的運(yùn)動(dòng)弧線搖擺，由此繞著其軸線旋轉(zhuǎn)同步環(huán)30。
[0023]應(yīng)該從圖3和4中認(rèn)識(shí)到，同步環(huán)30、葉片臂44和曲柄臂88都基本上共面。因此，由驅(qū)動(dòng)塊92施加給同步環(huán)的力以及由葉片臂44施加給同步環(huán)的力全都作用在共同的平面內(nèi)。這意味著在同步環(huán)上基本上沒(méi)有平面外的力。
[0024]由于節(jié)約空間的原因，所述噴嘴環(huán)20的所述第一面可包括機(jī)加工的凹穴以容納所述曲柄臂的所述叉形端的所述腿89中的一個(gè)。
[0025]優(yōu)選地但不是最重要地，驅(qū)動(dòng)塊92和接收其的凹部94被構(gòu)造成使得驅(qū)動(dòng)塊能沿著同步環(huán)的徑向方向(基本上是圖3中的上下方向)在凹部?jī)?nèi)滑動(dòng)，使得驅(qū)動(dòng)塊能夠在曲柄臂88沿著運(yùn)動(dòng)弧線搖擺時(shí)經(jīng)歷相對(duì)于同步環(huán)的徑向運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)塊的能相對(duì)于曲柄臂樞轉(zhuǎn)的能力以及其能相對(duì)于同步環(huán)徑向運(yùn)動(dòng)的能力的組合導(dǎo)致了在驅(qū)動(dòng)塊和同步環(huán)之間的接觸應(yīng)力的大大緩解，并因此減少了它們的接觸面的磨損。
[0026]在受益于前面的描述和附圖中給出的教導(dǎo)下，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)想到本文公開(kāi)的本發(fā)明的許多改進(jìn)和其它實(shí)施例。因此，應(yīng)該理解本發(fā)明不是被限制于所公開(kāi)的具體實(shí)施例，且改進(jìn)和其它實(shí)施例都應(yīng)該被包含在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。雖然本文中采用的是具體的術(shù)語(yǔ)，但是它們僅是在一般的且描述性的意義下被使用且不是用于限制目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于渦輪增壓器的可變?nèi)~片組件，其包括: 具有相對(duì)的第一和第二面的噴嘴環(huán)； 鄰近所述噴嘴環(huán)的所述第二面并具有相應(yīng)的軸的多個(gè)葉片，所述軸被接收在所述噴嘴環(huán)的孔內(nèi)并且能在所述孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，使得所述葉片能繞著由所述軸限定的相應(yīng)的葉片軸線在所述孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，每個(gè)軸的遠(yuǎn)端在所述第一面從相應(yīng)的所述孔伸出； 被相應(yīng)地剛性固定到所述軸的所述遠(yuǎn)端的多個(gè)葉片臂，每個(gè)葉片臂具有自由端； 鄰近所述噴嘴環(huán)定位的同步環(huán)，所述同步環(huán)的第一面與所述噴嘴環(huán)的所述第一面相對(duì)，所述同步環(huán)被連接到所述葉片臂的所述自由端，所述同步環(huán)可繞著旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)從而繞著所述葉片軸線樞轉(zhuǎn)所述葉片臂，由此同步地樞轉(zhuǎn)所述葉片；以及 用于可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)所述同步環(huán)以樞轉(zhuǎn)所述葉片的曲柄機(jī)構(gòu)，所述曲柄機(jī)構(gòu)包括定位在所述同步環(huán)的徑向外側(cè)的外部曲柄組件、非圓形驅(qū)動(dòng)塊和曲柄臂，所述非圓形驅(qū)動(dòng)塊設(shè)置在所述同步環(huán)的外周中的對(duì)應(yīng)成形的非圓形凹部中使得阻止所述驅(qū)動(dòng)塊相對(duì)于所述同步環(huán)旋轉(zhuǎn)，所述曲柄臂具有連接到所述驅(qū)動(dòng)塊的叉形端和連接到所述外部曲柄組件的相對(duì)端，所述叉形端限定了在平行于所述同步環(huán)的所述旋轉(zhuǎn)軸線的方向上間隔開(kāi)的兩個(gè)腿，所述驅(qū)動(dòng)塊被設(shè)置在所述腿之間并且被可樞轉(zhuǎn)地連接到所述腿，使得所述驅(qū)動(dòng)塊能繞著基本上平行于所述同步環(huán)的所述旋轉(zhuǎn)軸線的樞轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于所述曲柄臂樞轉(zhuǎn)，所述曲柄機(jī)構(gòu)被布置成使得使所述曲柄臂沿著繞位于所述曲柄臂的所述相對(duì)端的軸線的運(yùn)動(dòng)弧線搖擺，由此旋轉(zhuǎn)所述同步環(huán)。
2.如權(quán)利要求1所述的可變?nèi)~片組件，其中所述同步環(huán)、所述葉片臂、和所述曲柄臂全都基本上共面。
3.如權(quán)利要求1所述的可變?nèi)~片組件，其中所述驅(qū)動(dòng)塊和所述凹部構(gòu)造成使得驅(qū)動(dòng)塊沿著同步環(huán)的徑向方向能在所述凹部中滑動(dòng)，使得所述驅(qū)動(dòng)塊能夠在曲柄臂沿著所述運(yùn)動(dòng)弧線搖擺時(shí)經(jīng)歷相對(duì)于同步環(huán)的徑向運(yùn)動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1所述的可變?nèi)~片組件，其中兩個(gè)突出部分別從所述驅(qū)動(dòng)塊的兩個(gè)相對(duì)面延伸，并且所述叉形端的所述腿中的每一個(gè)都被固定到所述突出部中的相應(yīng)一個(gè)。
5.如權(quán)利要求4所述的可變?nèi)~片組件，其中所述突出部包括延伸通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)塊中的孔的銷的相對(duì)端。
6.如權(quán)利要求5所述的可變?nèi)~片組件，其中所述銷的所述相對(duì)端剛性地固定到所述叉形端的所述腿，并且所述銷包括位于所述驅(qū)動(dòng)塊中的所述孔內(nèi)的圓柱形部分，所述銷能繞所述孔的軸線相對(duì)于所述驅(qū)動(dòng)塊旋轉(zhuǎn)。
7.如權(quán)利要求1所述的可變?nèi)~片組件，其中所述噴嘴環(huán)的所述第一面包括機(jī)加工的凹穴以容納所述曲柄臂的所述叉形端的所述腿中的一個(gè)。
【專利摘要】本申請(qǐng)涉及可變?nèi)~片組件的同步環(huán)的驅(qū)動(dòng)裝置?？勺?nèi)~片組件具有支撐可樞轉(zhuǎn)葉片陣列的噴嘴，和用于同步地樞轉(zhuǎn)所述葉片的同步環(huán)。曲柄機(jī)構(gòu)可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)所述同步環(huán)，并且包括定位在所述同步環(huán)的徑向外側(cè)的外部曲柄組件、非圓形驅(qū)動(dòng)塊和曲柄臂，所述非圓形驅(qū)動(dòng)塊設(shè)置在所述同步環(huán)的外周中的非圓形凹部?jī)?nèi)，所述曲柄臂具有連接到所述驅(qū)動(dòng)塊的叉形端和連接到所述外部曲柄組件的相對(duì)端。所述叉形端限定了兩個(gè)腿并且所述驅(qū)動(dòng)塊被設(shè)置在所述腿之間并且被可樞轉(zhuǎn)地連接到所述腿使得所述驅(qū)動(dòng)塊能繞樞轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于所述曲柄臂樞轉(zhuǎn)。所述曲柄機(jī)構(gòu)被布置成使得使所述曲柄臂沿著運(yùn)動(dòng)弧線搖擺，由此旋轉(zhuǎn)所述同步環(huán)。
【IPC分類】F01D17-16
【公開(kāi)號(hào)】CN104632300
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410621668
【發(fā)明人】P. 馬丁 S., 斯特拉蒂爾 P., 扎霍蘭斯基 R.
【申請(qǐng)人】霍尼韋爾國(guó)際公司
【公開(kāi)日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2014年11月7日
【公告號(hào)】EP2878770A1, US20150132111