[发明专利]涡轮增压器的双向自稳式执行器装置

说明书

技术领域

    本发明涉及一种涡轮增压器气动执行器装置，尤其涉及一种涡轮增压器的双向自稳式气动执行器装置，属于内燃机领域。

背景技术

随着国家排放法规和用户需求的不断发展，发动机尤其是柴油发动机的增压技术也有了长足的进步，废气涡轮增压器的结构从传统的固定截面发展到了能够兼顾发动机低速扭矩的废气旁通结构增压器，到了国III排放法规实施以后，人们对于能够兼顾发动机高低速性能的发动机增压器的需求越来越强烈，可变截面涡轮增压器成为了国内外研发的重点。

在可变截面涡轮增压器中，DLP增压器是一种新型可变截面涡轮增压器，通过对传统涡轮壳的结构设计，采用了内外双层的进气通道组合，形成不同的通流截面，有效的分段利用发动机的废气能量，不但实现了变截面涡轮机的所有功能，有效满足发动机全工况范围的增压需求，同时兼顾常规无叶扩压器具有较宽流量范围的优点，并且不需要设置复杂的旋叶式气动调节结构，继承性好、结构简单，产品容易升级切换、成本低，容易快速实现工程化。但在此种可变截面涡轮增压器上，由于在涡轮壳内外层通道上设置阀门结构，面积较大，而且阀门结构位于涡轮壳进口，气流压力和流速都较高，传统气动执行器无法将阀门结构稳定的调节至需求位置，不但存在稳不住现象，更存在在气流的冲击下，阀门瞬间关闭或开至全开状态。研发一种双向自稳式执行器，实现DLP增压器的稳定调节，已是涡轮增压器厂家迫切需要解决的问题。

目前，增压器气动执行器结构如图1、图2所示，一般包括上壳体8、橡胶膜片6、膜片座7、弹簧2、下壳体1、芯杆3、气嘴10，上壳体8与下壳体1通过螺栓5与橡胶膜片6连在一起，膜片座7与芯杆3通过螺母9连接在一起，整个气动执行器通过连接螺纹孔4安装在增压器上。工作时，带有压力的气体从气嘴10进入上壳体8与橡胶膜片6形成的密闭空腔，推动橡胶膜片6与膜片座7向下壳体1方向移动，膜片座7带动与其组装在一起的芯杆3一起移动，实现对增压器的调节。这种气动执行器由于只有一侧有气压，当该气压不足以抵消阀门受到的气流冲击力时，阀门会瞬间关闭或开至全开状态，失去执行器的调节作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对传统增压器气动执行器结构在DLP增压器上的缺陷，提供一种能实现DLP涡轮增压器稳定调节的采用双向进气的双向自稳式气动执行器装置。

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：

一种涡轮增压器的双向自稳式执行器装置，包括壳体，所述壳体上设有可上下滑动的芯杆，所述壳体内安装有两套相互配合控制芯杆上下滑动的气动控制装置。

以下是本发明对上述方案的进一步优化：

所述壳体内具有空腔，空腔内设有一将空腔间隔成互不连通的上空腔、下空腔的分隔板，两套气动控制装置包括安装在上空腔内的第一气动控制装置和安装在下空腔内第二气动控制装置。

进一步优化： 

所述壳体包括上壳体、中壳体和下壳体，所述上壳体、中壳体和下壳体之间分别固定密封连接；所述下壳体的下端密封连接有下盖组件。

进一步优化：第一气动控制装置包括安装在上空腔内位于上壳体和中壳体之间的上膜片座，所述上膜片座的一侧连接有上橡胶膜片，所述上橡胶膜片将上空腔间隔成互不连通的第一空腔和第二空腔，所述芯杆的其中一端与上膜片座通过螺母固定连接。

进一步优化：所述第二空腔内位于上膜片座与分隔板之间的位置安装有用来对芯杆进行复位的长弹簧。

进一步优化：所述上壳体上设有与第一空腔连通的第一气嘴。

进一步优化：第二气动控制装置包括安装在下空腔内位于中壳体和下壳体之间的下膜片座，所述膜片座与芯杆固定连接。

进一步优化：所述膜片座的一侧传连接有下橡胶膜片；所述下壳体与下盖组件之间设有密封膜片，所述下橡胶膜片与分隔板之间形成第三空腔，所述下橡胶膜片与密封膜片之间形成第四空腔。

进一步优化：所述下壳体上设有与第四空腔连通的第二气嘴。

进一步优化：所述第三空腔内位于膜片座与分隔板之间的位置安装有短弹簧。

进一步优化：密封膜片上设有可拉伸的环形凸肋。

进一步优化：所述中壳体上设有与第二空腔或/和第三空腔连通的透气孔。

进一步优化：所述芯杆包括螺纹连接在一起的上芯杆和下芯杆，所述上芯杆的上端与上膜片座通过螺母固定连接；所述下芯杆的其中一端与上芯杆连接，另一端伸出到下盖组件的外部。

进一步优化：所述下橡胶膜片和密封膜片安装在上芯杆与下芯杆之间。