專利名稱：渦輪增壓器整體動平衡機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是檢測并修復渦輪增壓器整體 動不平衡的一種渦輪增壓器整體動平衡機。最適合內燃發(fā)動機渦輪增 壓器生產制造企業(yè)做動不平衡的測定和修復，對壓氣機特性的研究， 及新產品的開發(fā)。
技術背景 在本實用新型以前，國內外同類產品的結構僅模擬 渦輪增壓器在內燃發(fā)動機上的部分工況條件，做動不平衡的測定和修 復，獲取檢驗數據參數不足，不能真實地反映渦輪增壓器的工作特征。
發(fā)明內容本實用新型的目的是克服已有技術在結構設計上 的不足，解決已有技術存在的僅能模擬渦輪增壓器在內燃發(fā)動機上的 部分工況條件的弊病，以獲取全部工況條件下的檢驗數據參數，使渦 輪增壓器整體動平衡機能真實、全面地反應渦輪增壓器的工作特征。 本實用新型的設計方案是在被測工件渦輪增壓器進氣端，氣輪吸入及 壓出端采用機械、液壓結構模擬渦輪增壓器壓氣機殼端向發(fā)動機燃燒 室壓入新鮮空氣的負載條件，從而使渦輪增壓器在高轉速時的動不平 衡接近實際工況條件，以確定產品的動不平衡品質，為企業(yè)研制開發(fā) 新產品提供更可靠的科學數據。該渦輪增壓器整體動平衡機的結構中 包括了己有技術中的機架、錐形機座、磁性感應測速傳感器、數字顯 示屏、儀表顯示控制系統、渦殼排氣管、壓氣機殼出氣口、橡膠軟管、 進氣口、工藝渦殼、壓氣機殼進氣口，它還包括有設在機架的中間支
撐板上的進氣雙紐流量計總成，設在中間支撐板下方的與高速噴嘴L型管尾部進氣管口連接的雙通道管線，在機架的后側框架上設有與壓
氣機殼連接的調壓管，及與渦殼排氣管和調壓管連接的手動調壓管。
本實用新型渦輪增壓器整體動平衡機與已有技術相比更接近實際工
況，采集數椐精確、全面，通過安裝在進氣雙紐流量計喉管上的進口
溫度傳感器、進口壓力變送器及安裝在調壓管上的出口溫度傳感器、
出口壓力傳感器獲取工況條件下被測件的出口溫度t K2 、進口溫度t K1 、 出口壓力Pn 、進口壓力Pn為壓氣機特性曲線研究提供了可靠數據；
通過開閉手動控制閥控制被測件壓氣機殼出口壓力，從而控制進氣雙 紐流量計喉管的進氣流量，達到不同工況條件下獲取計算壓氣機特性 曲線喘振點的參數；以上兩點是已有技術所辦不到的。
圖l、是渦輪增壓器整體動平衡機的結構示意圖。 圖2、是圖1的左視圖。圖3、是圖1的俯視圖。圖4、是圖3中調 壓管9的結構示意圖。圖5、是圖l中的進氣雙紐流量計總成4的結 構示意圖。圖6、是圖1中的雙通道管線5的結構示意圖。圖7、是 圖6中的高速噴嘴33的結構示意圖。圖8、是圖3中的手動調壓管 IO的結構示意圖。
具體實施方式為了對本實用新型渦輪增壓器整體動平衡機 的結構及工作原理有進一步的了解，結合附圖詳述如下
參照附圖、本實用新型渦輪增壓器整體動平衡機的結構(見圖1、 2、 3)，圖中、錐形機座2與高速噴嘴33的倒錐形支架44分別設在 機架1的中間支撐板47的上下方、通過法蘭盤與中間支撐板47連接 在一起，在錐形機座2內的高速噴嘴33 (見圖7)是一個上部帶有等徑收縮成小錐口 43、尾部帶有進氣管口 (46)的L型管，L型管與 倒錐形支架44焊在一起，在L型管中間的圓周上均布有4個圓孔48, 在圓孔48的上方設有與錐形機座2焊接的將錐形機座2與倒錐形支 架44連成的腔體密封分隔成上下兩個空腔的密封板49，當釆用手動 球閥35控制壓縮空氣時，壓縮空氣沿手動進氣管34、經L型管的進 氣管口 46、小錐口 43形成高速氣流推動被測件渦輪增壓器的渦輪旋 轉；當釆用機械自動控制壓縮空氣沿倒錐形支架44的進氣管口 45迸 入下空腔經4個小孔48、小錐口 43形成高速氣流推動被測件渦輪增 壓器的渦輪旋轉。磁感應測速傳感器3連接在其傳動氣缸的活塞桿 上。進氣雙紐流量計總成4 (見圖5)是通過4個T型螺栓、雙頭螺 栓23、調節(jié)螺母24將燕尾槽導軌32固定在中間支撐板47上，在燕 尾槽導軌32上方的平板25底部帶有與燕尾槽導軌32連接相配合的 燕尾槽，在平板25上用管箍固定著進氣雙紐流量計喉管26,平板25 通過螺栓連接塊31與氣缸活塞桿30連接、帶動進氣雙紐流量計喉管 26做水平運動，在進氣雙紐流量計喉管26的管壁上還鉆有兩個小孔 29， 一個小孔29通過橡膠軟管12與壓力變送器28連接、采負壓數 值用做計算流量參數，另一小孔29內裝有測進氣溫度的進口溫度傳 感器27，進氣雙紐流量計總成4可以在中間支撐板47上做空間三維 方向的尺寸調整，以適用不同規(guī)格型號的渦輪增壓器。設在中間支撐 板47下方與進氣管口 46連接的雙通道管線5 (見圖6)，其結構中包 括了帶有手動球閥35的手動進氣管34，帶有電控球閥38、齒條旋轉 油缸球閥39、三位四通閥40的機械自動通氣管41，連接手動進氣管34和機械自動通氣管41的三通管36，三通管36還連接著與壓縮機 壓縮空氣氣源相連的進氣管口 37，手動進氣管34與高速噴嘴33L型 管的進氣管口 46連接，機械自動進氣管41與高速噴嘴33的倒錐形 支架44的進氣管口45連接。數字顯示屏6、儀表顯示控制系統7安 裝在機架1的箱體內。渦殼排氣管8與調壓管9用管箍支撐在機架1 后側框架上。調壓管9的結構(見圖4)，是在一端開口與大氣相通、 另一端帶有端板17的圓管21內設有通過螺栓與端板17連接固定的 液壓缸20，球頭調節(jié)閥16通過連接桿與液壓缸20的活塞桿連接， 在圓管21內設有與球頭調節(jié)閥16通過螺栓連接的斜度板18，在圓 管21上緊固著觸頭與斜度板18接觸的千分表19，端板17左側管子 的管口為進氣口 13、上管壁上設有出口壓力傳感器14、出口溫度傳 感器15，下管壁上帶有與手動調壓管10的進氣管51相連的出氣管 口 22，進氣口 13通過橡膠軟管12與被測件壓氣機殼出氣口 11連接 在一起，調壓是通過液壓缸活塞桿推動帶動球頭調節(jié)閥16的軸向移 動來改變管口的面積、從而達到調壓的目的，移動量的顯示是通過固 定在球頭調節(jié)閥16上的斜度板18與千分表19觸頭產生的垂直位移 來表示的。手動調壓管10 (見圖8)它是由進氣管51與出氣管52通 過中間的手動控制閥53連接組成，進氣管51的管口與圖4中的出氣 管口22連接，出氣管52的管口用活節(jié)與渦殼排氣管8連接，通過開 閉手動控制閥53控制被測件壓氣機殼出口壓力，從而控制進氣雙紐 流量計喉管26的進氣流量，達到不同工況條件下獲取計算壓氣機特 性曲線喘振點的參數。該機的工作原理是將被測件渦輪增壓器安裝在錐形機座2上的
工藝渦殼42內，在壓氣機殼出氣口 11插入橡膠軟管12與(見圖4)
調壓管9的進氣口 13連接，然后對準壓氣機殼進氣口 50推進進氣雙
紐流量計喉管26，降下磁感應測速傳感器3既打開壓縮空氣氣源的
陶門，模擬發(fā)動機排出廢氣的壓縮空氣經雙通道管線5，高速噴嘴33
的小錐口 43 (見圖7)產生超音速氣流使被測件渦輪增壓器的渦輪旋
轉，并以此為動力帶動另一端的壓氣機葉輪旋轉，經迸氣雙紐流量計
喉管26吸入新鮮空氣，引入壓氣機殼轉為壓縮空氣，再把壓縮后的
空氣打入模擬內燃發(fā)動機氣缸燃燒室的調壓管9的與大氣相通的開
口端排出。整個工作過程驅動方式使渦輪增壓器其旋轉體的負荷形式
處于中間支承兩端懸臂并承受水平徑向力作用的狀態(tài)，來仿真模擬增
壓器實際工作運轉時氣流驅動的真實旋轉情況，以保證高速運轉時被
測件渦輪增壓器心軸產生的撓性變形及振動情況是實際情況下的真
實值，進行動不平衡修復后達到動平衡品質要求。通過安裝在進氣雙
紐流量計喉管26上的進口溫度傳感器27、進口壓力變送器28及安
裝在調壓管9上的出口壓力傳感器14、出口溫度傳感器15獲取工況 條件下被測件的出口溫度tn、進口溫度^、出口壓力P^、進口壓
力P^反應到數字顯示屏6和儀表顯示控制系統7,為壓氣機特性曲 線研究提供可靠數據。
權利要求1、一種渦輪增壓器整體動平衡機，它包括有機架(1)、錐形機座(2)、磁性感應測速傳感器(3)、數字顯示屏(6)、儀表顯示控制系統(7)、渦殼排氣管(8)、壓氣機殼出氣口(11)、橡膠軟管(12)、進氣口(13)、工藝渦殼(42)、壓氣機殼進氣口(50)，其特征在于它還包括有設在機架(1)的中間支撐板(47)上的進氣雙紐流量計總成(4)，在中間支撐板(47)下方的與錐形機座(2)內高速噴嘴(33)L型管尾部的進氣管口(46)連接著的雙通道管線(5)，在機架(1)后側框架上設有的與壓氣機殼連接的調壓管(9)，及與渦殼排氣管(8)和調壓管(9)連接的手動調壓管(10)。
2、 根椐權利要求1所述的渦輪增壓器整體動平衡機，其特征在 于進氣雙紐流量計總成(4)的結構包括了設在中間支撐板(47)上 通過4個T,型螺栓、雙頭螺栓(23)、調節(jié)螺母(24)固定的燕尾槽 導軌(32)，在燕尾槽導軌(32)上方的與燕尾槽導軌(32)配合連 接的帶有燕尾槽的平板(25)，在平板(25)上用管箍固定的進氣雙 紐流量計喉管(26)，平板(25)通過螺栓連接塊(31)連接著氣缸 活塞桿(30)，在進氣雙紐流量計喉管(26)的管壁上鉆有兩個小孔(29)，其中的一個小孔內設有進口溫度傳感器(27),另一小孔(29) 通過橡膠軟管(12)連接著壓力變送器(28)，進氣雙紐流量計總成 (4)在中間支撐板(47)上可做空間三維方向的調整。
3、 根椐權利要求1所述的渦輪增壓器整體動平衡機，其特征在 于雙通道管線(5)包括有帶有手動球閥(35)的手動進氣管(34)， 帶有電控球閥(38)、齒條旋轉油缸球閥(39)、三位四通閥(40)的機械自動進氣管(41)，手動進氣管(34)、機械自動進氣管(41)和 壓縮機壓縮空氣氣源相連的進氣管口 (37)分別與三通管(36)連接。
4、 根椐權利要求1所述的渦輪增壓器整體動平衡機，其特征在 于調壓管(9)的結構是，在一端開口、 一端帶有端板(17)的圓管(21)內設有通過螺栓固定在端板(17)上的液壓缸(20)，球頭調 節(jié)閥(16)通過連桿與液壓缸(20)的活塞桿連接，在球頭調節(jié)閥(16) 上用螺栓連接著一塊設在圓管(21)內的斜度板(18)，觸頭與斜度 板(18)接觸的千分表(19)緊固在圓管(21)上，在端板(17)左 側上方管壁上設有出口壓力傳感器(14)、出口溫度傳感器(15)、下 方管壁上設有出氣管口 (22)。
5、 根椐權利要求1所述的渦輪增壓器整體動平衡機，其特征在 于手動調壓管(10)是由進氣管(51)與出氣管(52)通過中間的手 動控制閥(53)連接組成，其進氣管(51)的管口與調壓管(9)的 出氣管口 (22)連接，出氣管(52)的管口與渦殼排氣管(8)連接。
6、 根椐權利要求1所述的渦輪增壓器整體動平衡機，其特征在 于在.錐形機座(2)內設有的高速噴嘴(33)是一個上口等徑收縮成 小錐口 (43)、尾部帶有進氣管口 (46)的L型管,在L型管中間的圓 周上均布有4個圓孔(48)，在圓孔(48)上部位置設有將錐形機座(2)和倒錐形支架(44)連接構成的空腔密封分隔成上下兩腔的密 封板(49)，倒錐形支架(44)的下端是進氣口 (45)。
專利摘要本實用新型是檢測、并修復渦輪增壓器整體動不平衡的一種渦輪增壓器整體動平衡機。適合內燃發(fā)動機渦輪增壓器生產企業(yè)做動不平衡的測定、修復，及壓氣機特性的研究。其設計方案是在被測渦輪增壓器進氣端，氣輪吸入及壓出端用機械、液壓結構模擬渦輪增壓器壓氣機殼端向發(fā)動機燃燒室壓入新鮮空氣的負載條件，通過在進氣雙鈕流量計喉管上的進口溫度傳感器、壓力變送器及安裝在調壓管上的出口溫度、壓力傳感器獲取工況條件下被測件的出口溫度t<sub>K2</sub>、進口溫度t<sub>K1</sub>、出口壓力P<sub>K2</sub>、進口壓力P<sub>K1</sub>，為壓氣機特性曲線研究提供可靠數據；手動控制閥控制被測件壓氣機殼出口壓力，控制進氣雙紐流量計喉管的流量，在不同工況下獲取計算壓氣機特性曲線喘振點的參數。
文檔編號G01M1/38GK201138272SQ200720016420
公開日2008年10月22日 申請日期2007年12月1日 優(yōu)先權日2007年12月1日
發(fā)明者劉長祥, 胡鼎生 申請人:劉長祥