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機械式受力平衡機構.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510658737.7

申請日:

2015.10.13

公開號:

CN105257395A

公開日:

2016.01.20

當前法律狀態:

撤回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的視為撤回IPC(主分類):F02B 37/22申請公布日:20160120|||公開
IPC分類號: F02B37/22 主分類號: F02B37/22
申請人: 上海櫳樺檢測科技有限公司
發明人: 袁彬
地址: 201109上海市閔行區燈輝路555弄19號602室
優先權:
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510658737.7

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2019.05.03|||2016.01.20

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的視為撤回|||公開

摘要

一種機械設計技術領域的機械式受力平衡機構,包括控制體、離心軸、離心腔、離心體、離心彈簧、圓弧板、松緊帶、旋轉軸、旋轉板、圓弧彈簧,離心腔、離心體、離心彈簧、圓弧板、松緊帶均布置在控制體內,離心體的一端布置在離心腔內并通過離心彈簧與離心軸相連接,離心體的另一端為圓弧結構,離心體的另一端與圓弧板密封接觸,松緊帶布置在圓弧板的外表面。當發動機轉速較高時,旋轉板順時針旋轉,排氣總管縮口率變大;當發動機轉速較低時,旋轉板逆時針旋轉,排氣總管縮口率變小。本發明設計合理,結構簡單,適用于渦輪增壓系統排氣管容積的優化設計。

權利要求書

1.一種機械式受力平衡機構,包括壓氣機進氣管(1)、壓氣機(2)、發動機進氣
管(3)、發動機(4)、排氣支管(5)、排氣總管(6)、渦輪(7)、渦輪排氣管(8),壓
氣機(2)的進出氣口分別與壓氣機進氣管(1)的出氣口、發動機進氣管(3)的進氣
口相連接,發動機(4)的進出氣口分別與發動機進氣管(3)的出氣口、排氣支管(5)
的進氣口相連接,排氣支管(5)的進氣口相連接的出氣口與排氣總管(6)相連接,渦
輪(7)的進出氣口分別與排氣總管(6)的出氣口、渦輪排氣管(8)的進氣口相連接,
其特征在于,還包括旋轉桿(9)、旋轉軸(10)、控制體(11)、拉伸軸(12)、拉伸桿(13)、
離心軸(14)、離心腔(15)、離心體(16)、離心彈簧(17)、圓弧板(18)、松緊帶(19)、
旋轉板(20)、圓弧彈簧(21),旋轉軸(10)鑲嵌在排氣總管(6)的下壁面上,旋轉板
(20)布置在排氣總管(6)內并與旋轉軸(10)固結在一起,旋轉軸(10)的外漏端
與旋轉桿(9)的一端固結在一起,旋轉桿(9)的另一端與拉伸桿(13)的一端鉸接在
一起,拉伸桿(13)的另一端與拉伸軸(12)的一端固結在一起,拉伸軸(12)的另一
端與控制體(11)內部的上端圓弧板(18)固結在一起,離心軸(14)的一端穿過控制
體(11)的前壁中心后鑲嵌在控制體(11)的后壁上,離心腔(15)、離心體(16)、離
心彈簧(17)、圓弧板(18)、松緊帶(19)均布置在控制體(11)內,離心腔(15)與
離心軸(14)固結在一起,離心體(16)的一端布置在離心腔(15)內并通過離心彈簧
(17)與離心軸(14)相連接,離心體(16)的另一端為圓弧結構,離心體(16)的另
一端與圓弧板(18)密封接觸,松緊帶(19)布置在圓弧板(18)的外表面,離心軸(14)
的另一端通過鏈條與發動機(4)的曲軸相連接,圓弧彈簧(21)的一端與旋轉板(10)
的頂端相連接,圓弧彈簧(21)的另一端與排氣總管(6)的下壁面相連接。
2.根據權利要求1所述的機械式受力平衡機構,其特征在于控制體(11)內部腔
體的橫截面為圓形,離心腔(15)、圓弧板(18)在控制體(11)內均為陣列式布置,
圓弧板(18)的個數大于或等于離心腔(15)的個數,圓弧板(18)之間的間隙寬度小
于離心體(16)的橫截面寬度,松緊帶(19)內部帶有彈性鋼絲結構。

說明書

機械式受力平衡機構

技術領域

本發明涉及的是一種機械設計技術領域的機械式受力平衡機構,特別是一種適用于
增壓發動機排氣系統的機械式受力平衡機構。

背景技術

渦輪增壓系統的兩種基本型式為定壓增壓系統和脈沖增壓系統。定壓增壓系統,各
缸共用一根容積較大的排氣管,排氣管系結構比較簡單,排氣管內壓力基本上保持恒定,
壓力大小僅與發動機的負荷和轉速有關,不同缸數柴油機的增壓系統可以進行統一設
計。定壓增壓系統在高速工況時,泵氣損失較小,渦輪效率較高,性能較優;但是在低
速工況時,不能充分利用排氣脈沖能量。脈沖增壓系統,依據各缸發火順序,將排氣不
發生干擾的兩個氣缸或三個氣缸和同一根排氣管相連接,排氣管系管徑較小,排氣脈沖
能量可以充分利用,低速工況和瞬態工況性能較好;但是在高速工況時,泵氣損失較大。
由此可見,如果一臺發動機的排氣管容積可以隨著工況的變換而變化,高速工況時使排
氣管容積變大,低速工況時使排氣管容積變小,這是較為理想的。在排氣管容積不變的
前提下,通過改變渦輪入口的面積,也可以實現發動機高低轉速工況的兼顧。在低速工
況時使渦輪入口面積變小,渦輪前可用能較多;在高速工況時使渦輪入口面積變大,發
動機泵氣損失較小,這也是較為理想的。

經過對現有技術文獻的檢索發現,中國專利號ZL201020532937.0,專利名稱:排氣
管出口面積可變的渦輪增壓裝置,該專利技術提供了一種渦輪入口面積連續可變的裝
置,能較好地兼顧發動機的高低轉速工況;但是其渦輪入口面積的變化是通過旋轉把手
的旋轉來實現的,這就需要增加一套專門的控制機構來控制旋轉把手的旋轉,從而使增
壓系統結構變的比較復雜。

發明內容

本發明針對上述現有技術的不足,提供了一種機械式受力平衡機構,可以使發動機
排氣總管縮口率根據發動機轉速進行自我調節。

本發明是通過以下技術方案來實現的,本發明包括壓氣機進氣管、壓氣機、發動機
進氣管、發動機、排氣支管、排氣總管、渦輪、渦輪排氣管、旋轉桿、旋轉軸、控制體、
拉伸軸、拉伸桿、離心軸、離心腔、離心體、離心彈簧、圓弧板、松緊帶、旋轉板、圓
弧彈簧,壓氣機的進出氣口分別與壓氣機進氣管的出氣口、發動機進氣管的進氣口相連
接,發動機的進出氣口分別與發動機進氣管的出氣口、排氣支管的進氣口相連接,排氣
支管的進氣口相連接的出氣口與排氣總管相連接,渦輪的進出氣口分別與排氣總管的出
氣口、渦輪排氣管的進氣口相連接,旋轉軸鑲嵌在排氣總管的下壁上,旋轉板布置在排
氣總管內并與旋轉軸固結在一起,旋轉軸的外漏端與旋轉桿的一端固結在一起,旋轉桿
的另一端與拉伸桿的一端鉸接在一起,拉伸桿的另一端與拉伸軸的一端固結在一起,拉
伸軸的另一端與控制體內部的上端圓弧板固結在一起,離心軸的一端穿過控制體的前壁
中心后鑲嵌在控制體的后壁上,離心腔、離心體、離心彈簧、圓弧板、松緊帶均布置在
控制體內,離心腔與離心軸固結在一起,離心體的一端布置在離心腔內并通過離心彈簧
與離心軸相連接,離心體的另一端為圓弧結構,離心體的另一端與圓弧板密封接觸,松
緊帶布置在圓弧板的外表面,離心軸的另一端通過鏈條與發動機的曲軸相連接,圓弧彈
簧的一端與旋轉板的頂端相連接,圓弧彈簧的另一端與排氣總管的下壁面相連接。

進一步地,在本發明中控制體內部腔體的橫截面為圓形,離心腔、圓弧板在控制體
內均為陣列式布置,圓弧板的個數大于或等于離心腔的個數,圓弧板之間的間隙寬度小
于離心體的橫截面寬度,松緊帶內部帶有彈性鋼絲結構。

與現有技術相比,本發明具有如下有益效果為:本發明設計合理,結構簡單;排氣
總管縮口率可以根據發動機轉速進行連續可調,從而兼顧發動機的各種運行工況。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖;

圖2為本發明中排氣總管的縱剖面圖;

圖3為圖1中A-A剖面的結構示意圖;

圖4為本發明中控制體的剖面圖;

圖5為圖4中B-B剖面的結構示意圖;

圖6為圖5中C-C剖面的結構示意圖;

其中:1、壓氣機進氣管,2、壓氣機,3、發動機進氣管,4、發動機,5、排氣支
管,6、排氣總管,7、渦輪,8、渦輪排氣管,9、旋轉桿,10、旋轉軸,11、控制體,
12、拉伸軸,13、拉伸桿,14、離心軸,15、離心腔,16、離心體,17、離心彈簧,18、
圓弧板,19、松緊帶,20、旋轉板,21、圓弧彈簧。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施例作詳細說明,本實施例以本發明技術方案為前提,
給出了詳細的實施方式和具體的操作過程,但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例

如圖1至圖6所示,本發明包括壓氣機進氣管1、壓氣機2、發動機進氣管3、發動
機4、排氣支管5、排氣總管6、渦輪7、渦輪排氣管8、旋轉桿9、旋轉軸10、控制體
11、拉伸軸12、拉伸桿13、離心軸14、離心腔15、離心體16、離心彈簧17、圓弧板
18、松緊帶19、旋轉板20、圓弧彈簧21,壓氣機2的進出氣口分別與壓氣機進氣管1
的出氣口、發動機進氣管3的進氣口相連接,發動機4的進出氣口分別與發動機進氣管
3的出氣口、排氣支管5的進氣口相連接,排氣支管5的進氣口相連接的出氣口與排氣
總管6相連接,渦輪7的進出氣口分別與排氣總管6的出氣口、渦輪排氣管8的進氣口
相連接,旋轉軸10鑲嵌在排氣總管6的下壁面上,旋轉板20布置在排氣總管6內并與
旋轉軸10固結在一起,旋轉軸10的外漏端與旋轉桿9的一端固結在一起,旋轉桿9的
另一端與拉伸桿13的一端鉸接在一起,拉伸桿13的另一端與拉伸軸12的一端固結在
一起,拉伸軸12的另一端與控制體11內部的上端圓弧板18固結在一起,離心軸14的
一端穿過控制體11的前壁中心后鑲嵌在控制體11的后壁上,離心腔15、離心體16、
離心彈簧17、圓弧板18、松緊帶19均布置在控制體11內,離心腔15與離心軸14固
結在一起,離心體16的一端布置在離心腔15內并通過離心彈簧17與離心軸14相連接,
離心體16的另一端為圓弧結構,離心體16的另一端與圓弧板18密封接觸,松緊帶19
布置在圓弧板18的外表面,離心軸14的另一端通過鏈條與發動機4的曲軸相連接,圓
弧彈簧21的一端與旋轉板10的頂端相連接,圓弧彈簧21的另一端與排氣總管6的下
壁面相連接;控制體11內部腔體的橫截面為圓形,離心腔15、圓弧板18在控制體11
內均為陣列式布置,圓弧板18的個數大于或等于離心腔15的個數,圓弧板18之間的
間隙寬度小于離心體16的橫截面寬度,松緊帶19內部帶有彈性鋼絲結構。

在本發明的工作過程中,當發動機轉速增大時,離心軸14的轉速也增大,布置在
離心腔15內的離心體16在旋轉過程中離心力增大,離心體16同步向外移動并拉伸離
心彈簧17,布置在控制體11內的上端圓弧板18受到離心體16的離心力的作用后向上
移動,拉伸軸12也同步上移,拉伸軸12帶動拉伸桿13上移,從而使拉伸桿13拉動旋
轉桿9、旋轉軸10、旋轉板20一起順時針旋轉,排氣總管6在渦輪7前的縮口變大,
發動機泵氣損失較小;發動機轉速較低時,離心軸14的轉速也較低,在離心彈簧17、
松緊帶19的作用下離心體16同步向內移動,布置在控制體11內的上端圓弧板18向下
移動,拉伸軸12也同步下移,拉伸軸12帶動拉伸桿13下移,從而使拉伸桿13帶動旋
轉桿9、旋轉軸10、旋轉板20一起逆時針旋轉,排氣總管6在渦輪7前的縮口變小,
脈沖能量可以充分利用。在排氣總管6內布置圓弧彈簧21,可以使旋轉板20的轉動更
加平順。

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機械式 平衡 機構
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