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1、(10)申请公布号 CN 104279009 A (43)申请公布日 2015.01.14 CN 104279009 A (21)申请号 201410331410.4 (22)申请日 2014.07.11 1312505.9 2013.07.12 GB F01D 17/10(2006.01) F01D 11/00(2006.01) (71)申请人 康明斯有限公司 地址 英国哈德斯菲尔德 (72)发明人 詹姆士亚历山大麦克文 (74)专利代理机构 中科专利商标代理有限责任 公司 11021 代理人 孙纪泉 (54) 发明名称 涡轮机 (57) 摘要 一种涡轮机, 包括 : 限定在涡轮机叶轮上游的。
2、 涡轮机入口和在涡轮机叶轮下游的涡轮机出口的 涡轮机壳体 ; 连接涡轮机入口和涡轮机出口的废 气门通道 ; 和包括可移动阀构件的废气门阀。废 气门阀具有气体经由废气门通道在涡轮机入口和 涡轮机出口之间经过的打开状态和阀构件防止气 体经由废气门通道在涡轮机入口和涡轮机出口之 间经过的闭合状态。阀构件安装到穿过涡轮机壳 体的致动器导管并且能够移动以使废气门阀在打 开状态和闭合状态之间移动的致动构件。涡轮机 还包括被构造为提供被设置成基本上防止气体从 涡轮机出口进入到致动器导管中的密封件的密封 装置。密封装置被构造为使得当废气门阀的阀构 件被致动构件推动到闭合状态时增加密封装置的 密封效果。 (30。
3、)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 7 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书7页 附图7页 (10)申请公布号 CN 104279009 A CN 104279009 A 1/2 页 2 1. 一种涡轮机, 包括 : 涡轮机壳体, 所述涡轮机壳体限定在涡轮机叶轮上游的涡轮机入口和在所述涡轮机叶 轮下游的涡轮机出口 ; 废气门通道, 所述废气门通道连接所述涡轮机入口和所述涡轮机出口 ; 废气门阀, 所述废气门阀包括可移动阀构件 ; 所述废气门阀具有打开状态和闭合状态, 在所述打开状态中, 气体经由所述废。
4、气门通 道在所述涡轮机入口和所述涡轮机出口之间经过, 在所述闭合状态中, 所述阀构件基本上 防止气体经由所述废气门通道在所述涡轮机入口和所述涡轮机出口之间经过 ; 以及 其中所述阀构件安装到致动构件, 所述致动构件穿过所述涡轮机壳体的致动器导管并 且能够移动以使所述废气门阀在所述打开状态和所述闭合状态之间移动 ; 所述涡轮机还包括密封装置, 所述密封装置被构造为提供一密封件, 所述密封件被设 置成基本上防止气体从所述涡轮机出口进入到所述致动器导管中 ; 其中所述密封装置被构造为使得当所述废气门阀的阀构件被所述致动构件推动到所 述闭合状态时增加所述密封装置的密封效果。 2. 如权利要求 1 所述。
5、的涡轮机, 其特征在于, 所述废气门阀还包括阀座, 当所述废气门 阀处于所述闭合状态时, 所述阀构件接触所述阀座 ; 其中所述致动构件具有纵向轴线 ; 以及 其中所述阀座相对于所述纵向轴线成一定角度, 并且被构造为使得当所述致动构件将 所述废气门阀的所述阀构件推入到闭合状态时, 所述阀座将在第一大致轴向方向上推动所 述阀构件的力施加到所述阀构件 ; 以及 其中所述密封装置构造为使得在所述第一大致轴向方向上推动所述阀构件增加所述 密封装置的密封效果。 3. 如权利要求 1 或 2 所述的涡轮机, 其特征在于, 所述阀构件包括一表面, 所述表面构 造为使得在使用中当所述废气门阀处于所述打开状态时,。
6、 经过所述废气门通道的气体射在 所述阀构件的所述表面上 ; 以及 其中所述密封装置和所述阀构件构造为使得射在所述表面上的气体将增加所述密封 装置的密封效果的力施加到所述阀构件。 4. 如权利要求 3 所述的涡轮机, 其特征在于, 所述致动构件具有纵向轴线, 其中所述表 面的法线不垂直于所述致动构件的纵向轴线 ; 以及 所述阀构件进一步构造为使得在使用中当所述废气门阀处于所述打开状态时, 经过所 述废气门通道的气体射在所述阀构件的所述表面上, 且射在所述表面上的气体将在第一大 致轴向方向上推动所述阀构件以增加所述密封装置的密封效果的力施加到所述阀构件。 5. 如前述权利要求中任一项所述的涡轮机,。
7、 其特征在于, 所述致动构件旋转以使所述 废气门阀在所述打开状态和所述闭合状态之间移动。 6. 如权利要求 5 所述的涡轮机, 其特征在于, 所述致动器围绕其纵向轴线旋转以使所 述废气门阀在所述打开状态和所述闭合状态之间移动。 7. 如前述权利要求中任一项所述的涡轮机, 其特征在于, 所述阀构件安装到所述致动 构件, 使得所述阀构件位于所述致动器导管的第一侧, 并且所述致动构件的一部分机械连 接到一致动器或机械连接到被构造为连接到一致动器的联动装置, 其中致动构件的机械连 权 利 要 求 书 CN 104279009 A 2 2/2 页 3 接到一致动器或机械连接到被构造为连接到一致动器的联动。
8、装置的所述一部分位于致动 器导管的第二侧。 8. 如前述权利要求中任一项所述的涡轮机, 其特征在于, 所述密封装置包括密封构件。 9. 如权利要求 8 所述的涡轮机, 其特征在于, 所述密封装置构造为使得在所述第一大 致轴向方向上推动所述致动构件能够压缩所述密封构件。 10. 如权利要求 8 或 9 所述的涡轮机, 其特征在于, 所述密封构件设置在所述致动构件 上。 11.如权利要求8至10中任一项所述的涡轮机, 其特征在于, 所述密封构件被夹在所述 阀构件和所述涡轮机壳体之间。 12. 如权利要求 8 至 10 中任一项所述的涡轮机, 其特征在于, 所述涡轮机还包括衬套, 所述衬套由所述致动。
9、器导管容纳, 且所述致动构件穿过所述衬套, 以及其中所述密封构件 被夹在所述阀构件和所述衬套之间。 13. 一种包括如前述权利要求中任一项所述的涡轮机的涡轮增压器或动力涡轮机。 权 利 要 求 书 CN 104279009 A 3 1/7 页 4 涡轮机 技术领域 0001 本发明涉及一种涡轮机, 具体地涉及一种具有废气门和密封装置的涡轮机。所述 涡轮机可形成涡轮增压器或动力涡轮机的一部分。 背景技术 0002 涡轮机械是在转子和流体之间传递能量的机械。例如, 涡轮机械可将来自流体的 能量传递给转子或可以将来自转子的能量传递给流体。 涡轮机械的两个示例是动力涡轮机 和涡轮增压器, 其中动力涡轮。
10、机使用转子的旋转能而做有用功, 例如产生电力, 涡轮增压器 使用转子的旋转能压缩流体。 0003 涡轮增压器是在大气压以上的压力(升高的压力)下将空气提供给内燃机的入口 的公知的装置。传统的涡轮增压器基本上包括排气驱动涡轮机叶轮, 该涡轮机叶轮安装在 涡轮机壳体中的可旋转轴上, 其中涡轮机壳体连接在发动机出口歧管的下游。涡轮机叶轮 的旋转使得安装在所述轴在压缩机壳体中的另一端上的压缩机叶轮旋转。 压缩机叶轮将压 缩空气输送到发动机入口歧管。涡轮增压器轴传统地由径向推力轴承支撑, 该轴承包括适 当的润滑系统, 位于连接在涡轮机和压缩机叶轮壳体之间的中心轴承箱内。 0004 传统的涡轮增压器的涡轮。
11、机包括 : 涡轮机腔室, 涡轮机叶轮安装在所述涡轮机腔 室中 ; 环形入口, 其被限定在相面对的径向壁之间, 所述径向壁绕涡轮机腔室设置 ; 入口蜗 壳, 其绕环形入口设置 ; 以及出口通路, 其从涡轮机腔室延伸。通路和腔室连通。使得进入 到入口蜗壳中的增压排气经由涡轮机流过入口然后进入到出口通路, 并且使涡轮机叶轮旋 转。 已知的是通过在入口中设置称为喷嘴叶片的叶片以使流过入口的气体偏转来提高涡轮 机性能。也就是说, 流过环形入口的气体流动通过在气流中产生旋涡的入口通道 ( 限定在 相邻叶片之间 ), 从而使流动方向转向涡轮机叶轮的旋转方向。 0005 涡轮机可以是固定或可变几何式。 可变几。
12、何式涡轮机与固定几何式涡轮机的不同 之处在于 : 入口(诸如入口的尺寸)能够变化以在一定的质量流量范围内优化气流速度, 使 得涡轮机的动力输出能够改变以满足不断变化的发动机需求。例如, 当被输送到涡轮机的 排气的体积相对较低时, 气体达到涡轮机叶轮的速度被保持在通过使用可变几何机构减小 入口的尺寸来保证有效的涡轮机操作的水平。 设有可变几何涡轮机的涡轮增压器被称为可 变几何涡轮增压器。 0006 可变几何涡轮增压器中的喷嘴叶片装置能够采用不同的形式。 两种已知类型的可 变几何涡轮机是摆动叶片涡轮增压器和滑动喷嘴涡轮增压器。 0007 通常, 在摆动叶片涡轮增压器中, 涡轮增压器的涡轮机的入口尺。
13、寸(或流量)由涡 轮机入口中的可移动叶片阵列控制。每个叶片能够围绕一轴线枢转, 该轴线平行于涡轮增 压器轴横过入口延伸且与沿着叶片长度大致一半处的点对齐。设置叶片致动机构, 所述叶 片致动机构连接到叶片中的每一个且以使叶片中的每一个都一致地移动的方式移位, 且这 种移动能够控制进入气体的可用横截面面积和气体接近涡轮机叶轮的角度。 0008 通常, 在滑动喷嘴涡轮增压器中, 叶片被固定到可轴向移动壁, 该可轴向移动壁可 说 明 书 CN 104279009 A 4 2/7 页 5 滑动跨过入口。可轴向移动壁移向面对的罩板以关闭入口, 并且通过这样做使得压片穿过 罩板上的孔口。可选地, 喷嘴环固定。
14、到涡轮机的壁, 且罩板在叶片上移动以改变入口的尺 寸。 0009 传统的涡轮增压器的压缩机包括限定压缩机腔室的压缩机壳体, 压缩机叶轮安装 在所述压缩机腔室中, 使得压缩机叶轮绕一轴线旋转。压缩机还具有 : 大致轴向入口通路, 其由压缩机壳体所限定 ; 以及大致环形出口通路, 其在相面对的径向延伸壁之间由压缩机 壳体限定, 该径向延伸壁绕压缩机腔室设置。蜗壳绕出口通路设置, 且出口与蜗壳流体连 通。通路和压缩机腔室连通, 使得允许相对较低压力的气体 ( 例如, 空气 ) 进入到入口中, 且通过压缩机叶轮的旋转经由压缩机腔室、 出口通路和蜗壳被泵送到出口。出口处的气体 通常处于大于允许进入到入口。
15、的气体的相对较低压力的压力 ( 也称为增压压力 )。出口处 的气体然后可通过压缩机叶轮的作用而被泵送到压缩机出口的下游。 0010 已知的是涡轮增压器涡轮机设有阀控旁通端口 ( 称为废气门 ), 所述阀控制旁通 口能够控制涡轮增压器增压压力和 / 或轴速。废气门阀 ( 典型地, 提升阀式阀 ) 被控制以 当压缩机出口中的流体增压压力朝向预定水平增加时打开废气门端口 ( 旁通端口 ), 从而 允许废气中的至少一些绕过涡轮机叶轮。 典型地, 废气门端口向废气门通道开口, 其中该废 气门通道使得旁通气流转向涡轮机出口或将所述旁通气流排放到大气。 0011 废气门阀可由多种装置致动, 包括电致动器, 。
16、但是更典型地由气动致动器致动, 该 气动致动器由压缩机叶轮输送的增压压力操作。 废气门阀致动器典型地经由联动装置连接 到废气门阀, 该联动装置的一部分穿过涡轮机壳体中的致动器导管。在联动装置穿过致动 器导管的情况下, 来自涡轮机出口的流体可能会泄露到致动器导管中, 然后泄露到大气中。 流体从涡轮机出口泄露到大气中可能对涡轮机并因此对涡轮增压器的性能造成不利的影 响。 发明内容 0012 本发明的目的是提供一种涡轮机, 该涡轮机能够消除或去除上述的缺点和现有技 术中出现的其他缺点。 0013 根据本发明的第一方面, 提供了一种涡轮机, 所述涡轮机包括 : 涡轮机壳体, 所述 涡轮机壳体限定在涡轮。
17、机叶轮上游的涡轮机入口和在涡轮机叶轮下游的涡轮机出口 ; 废气 门通道, 所述废气门通道连接涡轮机入口和涡轮机出口 ; 废气门阀, 所述废气门阀包括可移 动阀构件 ; 废气门阀具有打开状态和闭合状态, 在所述打开状态, 气体可以经由废气门通道 在涡轮机入口和涡轮机出口之间经过, 在所述闭合状态, 阀构件基本上防止气体经由废气 门通道在涡轮机入口和涡轮机出口之间经过 ; 以及其中阀构件安装到致动构件, 致动构件 穿过涡轮机壳体的致动器导管并且可移动以使废气门阀在打开状态和闭合状态之间移动 ; 涡轮机还包括密封装置, 所述密封装置被构造为提供一密封件, 所述密封件被设置成基本 上防止气体从涡轮机出。
18、口进入到致动器导管中 ; 其中密封装置被构造为使得当废气门阀的 阀构件被致动构件推动到闭合状态时增加密封装置的密封效果。 0014 废气门阀还可以包括阀座, 当废气门阀处于闭合状态时, 阀构件接触阀座 ; 其中致 动构件具有纵向轴线 ; 以及其中阀座相对于纵向轴线成一定角度并且被构造为使得当致动 构件将废气门阀的阀构件推入到闭合状态时, 阀座将在第一大致轴向方向上推动阀构件的 说 明 书 CN 104279009 A 5 3/7 页 6 力施加到阀构件 ; 以及其中密封装置构造为使得在第一大致轴向方向上推动阀构件增加密 封装置的密封效果。 0015 阀构件可以包括一表面, 所述表面构造为使得在。
19、使用中当废气门阀处于打开状态 时, 经过废气门通道的气体射在阀构件的所述表面上 ; 以及其中密封装置和阀构件构造为 使得射在所述表面上的气体将增加密封装置的密封效果的力施加到阀构件。 0016 致动构件可以具有纵向轴线, 其中所述表面的法线不垂直于致动构件的纵向轴 线 ; 以及阀构件进一步构造为使得在使用中当废气门阀处于所述打开状态时, 经过废气门 通道的气体射在阀构件的所述表面上, 且射在所述表面上的气体将在第一大致轴向方向上 推动阀构件以增加密封装置的密封效果的力施加到阀构件。 0017 致动构件可以旋转以使废气门阀在打开状态和闭合状态之间移动。 0018 致动器可以围绕其纵向轴线旋转以使。
20、废气门阀在打开状态和闭合状态之间移动。 0019 阀构件可以安装到致动构件, 使得阀构件位于致动器导管的第一侧, 并且致动构 件的一部分机械连接到一致动器或机械连接到被构造为连接到一致动器的联动装置, 其中 致动构件的机械连接到一致动器或机械连接到被构造为连接到一致动器的联动装置的一 部分位于致动器导管的第二侧。 0020 密封装置可以包括密封构件。 0021 密封装置可以构造为使得在第一大致轴向方向上推动致动构件能够压缩密封构 件。 0022 密封构件可以设置在致动构件上。 0023 密封构件可以被夹在阀构件和涡轮机壳体之间。 0024 涡轮机还可以包括衬套, 所述衬套由致动器导管容纳, 且。
21、致动构件穿过衬套, 以及 其中密封构件被夹在阀构件和衬套之间。 0025 根据本发明的第二方面, 提供了一种包括根据本发明的第一方面的涡轮机的涡轮 增压器或动力涡轮机。 附图说明 0026 将参考附图仅仅以示例的形式对本发明的具体实施例进行说明, 其中 : 0027 图 1 示出了通过已知涡轮增压器的一部分的示意剖面图 ; 0028 图 2 示出了包括根据本发明的涡轮机的涡轮增压器的一部分的示意立体图 ; 0029 图 3 示出了图 2 所示的涡轮增压器的一部分的端部示意立体图 ; 0030 图 4 示出了图 2 和 3 所示的涡轮增压器的一部分的示意剖面图 ; 0031 图 5 示出了图 2。
22、 所示的涡轮增压器的一部分的示意立体图 ; 0032 图6示出了形成图2中的涡轮增压器的一部分的阀构件和致动构件的示意分解立 体图 ; 0033 图 7 示出了图 2 所示的涡轮增压器的一部分的示意剖面图, 其中所述废气门处于 闭合状态 ; 以及 0034 图 8 示出了图 2 所示的涡轮增压器的一部分的示意剖面图, 其中废气门处于打开 状态。 说 明 书 CN 104279009 A 6 4/7 页 7 具体实施方式 0035 图 1 示出了已知涡轮增压器的示意剖面图。该涡轮增压器包括经由中心轴承箱 3 接合到压缩机 2 的涡轮机 1。涡轮机 1 包括用于在涡轮机壳体 5 中旋转的涡轮机叶轮。
23、 4。类 似地, 压缩机 2 包括能够在压缩机壳体 7 中旋转的压缩机叶轮 6。压缩机壳体 7 限定压缩机 腔室, 压缩机叶轮 6 能够在所述压缩机腔室中旋转。涡轮机叶轮 4 和压缩机叶轮 6 安装在 延伸通过中心轴承箱 3 的共用涡轮增压器轴 8 的相对端部上。 0036 涡轮机壳体 5 具有 : 排气入口蜗壳 9, 其绕涡轮机叶轮 4 环形地定位 ; 以及轴向排 气出口10。 压缩机壳体7具有轴向气体吸入通道11和绕压缩机腔室环状地设置的蜗壳12。 蜗壳 12 与压缩机出口 25 气流连通。涡轮增压器轴 8 关于径向轴承 13 和 14 旋转, 径向轴 承 13 和 14 分别朝向轴承箱 。
24、3 的涡轮机端和压缩机端被容纳。压缩机端轴承 14 还包括推 力轴承 15, 该推力轴承 15 与包括甩油圈 16 的油密组件相互作用。油从内燃机的油系统经 由油入口 17 而被供给到轴承箱, 且经由油通路 18 而被供给到轴承组件。供给到轴承组件 的油可用来润滑轴承组件和从轴承组件带走热量。 0037 在使用中, 涡轮机叶轮 4 通过排气从排气入口 9 到排气出口 10 的通过而旋转。排 气从与涡轮增压器连接的发动机 ( 未示出 ) 的排气歧管 ( 也称为出口歧管 ) 提供到排气入 口 9。涡轮机叶轮 4 继而使得压缩机叶轮 6 旋转, 由此通过压缩机入口 11 吸入空气并且经 由蜗壳 12。
25、 然后经由出口 25 将增压空气输送到发动机的入口歧管。 0038 通过涡轮机壳体 5 的包括在排气入口 9 的远离涡轮机叶轮 4 的端部处的涡轮增压 器安装法兰 27 的一部分来限定排气入口 9。 0039 图 2 至图 5 示出了涡轮增压器 30 的多个部分的多种示意图, 该涡轮增压器 30 包 括根据本发明的一个实施例的涡轮机 32。该涡轮增压器 30 包括以上参照图 1 所描述的涡 轮增压器的所有特征。对于图 2 至图 5 中的示出的等效于图 1 的涡轮增压器中所示的特征 的涡轮增压器 30 的特征来说使用相同的附图标记。 0040 除了如图 1 所示的涡轮的特征之外, 图 2 和 5。
26、 所示的根据本发明的实施例的涡轮 机还包括废气门组件。 从图4中最清楚地所示, 涡轮机32包括涡轮机壳体5, 其限定位于涡 轮机叶轮 4 上游的涡轮机入口 9 和位于涡轮机叶轮 4 下游的涡轮机出口 10。废气门装置包 括废气门通道 34( 如虚线示意性地示出 ), 该废气门通道 34 在涡轮机入口 9 和涡轮机出口 10 之间延伸, 并因此连接涡轮机入口 9 与涡轮机出口 10。废气门装置还包括废气门阀, 其 包括可移动阀构件 36 和阀座 38。从图 5 中可以最清楚地看到阀座 38, 其中废气门阀的可 移动阀构件被省略以有助于该图更加清晰。 0041 废气门阀 ( 因此阀构件 36) 具。
27、有打开状态 ( 如图 8 所示 ), 在所述打开状态, 气体 可经由废气门通到 34 在涡轮机入口 9 和涡轮机出口 10 之间经过。废气门阀 ( 因此阀构件 36) 还具有闭合状态 ( 如图 3、 4 和 7 所示 ), 在所述闭合状态, 废气门阀构件 36 接触阀座 38, 且因此在此状态下, 可基本上地防止气体经由废气门通道 34 在涡轮机入口 9 和涡轮机 出口 10 之间经过。 0042 在此实施例中是提升阀的阀构件36被安装到一个具有纵向轴线A的致动构件39。 致动构件穿过涡轮机壳体 5 的致动器导管 40。致动构件 39 可移动以使废气门阀在打开状 态和闭合状态之间移动, 具体地。
28、, 使阀构件 36 在相应的打开状态和闭合状态之间移动。 0043 致动构件39可以任何适当的方式移动以使废气门阀的阀构件36在打开状态和闭 说 明 书 CN 104279009 A 7 5/7 页 8 合状态之间移动。在如图 2 至 8 所示的实施例中, 可如下所述来实现此。具体地参考图 2 和图 6, 致动构件 39 包括大致圆柱形轴 45, 其沿着纵向轴线 A 延伸。致动构件 39 的轴 45 在第一端处连接到阀构件 36。致动构件 39 的轴 45 在第二端处连接到杆臂 46。在图 6 中, 为了使得图更加清楚, 杆臂 46 示出为与轴 45 分开。在本实施例中, 致动构件的轴 45 。
29、的第 二端由杆臂 46 的凹部 48 容纳。突出部 (stub)50 沿着杆臂 46 与凹部 48 间隔开。突出部 50 由致动器棒 54 的第一端 52 容纳。致动器棒 54 的第二端 ( 未示出 ) 连接到致动器 56, 该致动器 56 经由致动器安装臂 58 安装到涡轮机 32。 0044 在该实施例中, 致动器是气动致动器 ; 然而, 可使用任何适当的致动器。安装和操 作致动器 ( 或任何相关联的联动装置 ) 以移动废气门阀的阀构件是公知的, 因此在本说明 书中将省略对此的进一步讨论。然而, 需要注意, 致动器棒 54 的移动导致杆臂 46 并因此导 致致动构件 39 的连接轴绕轴线 。
30、A 枢转。致动构件 39 的轴 45 绕轴线 A 的枢转运动导致阀 构件 36 也绕轴线 A 枢转。 0045 致动构件的轴 45 如下所述位于致动器导管 40 中。衬套 74 由涡轮机壳体 5 的致 动器导管 40 容纳。衬套 74 通常为环形, 且致动构件的轴 45 穿过环形衬套 74 的中心开口。 0046 在如图 2 至 8 所示的本发明的实施例中, 环形密封环 ( 或密封构件 ) 设置在致动 构件的轴 45 上且被夹在阀构件 36 和衬套 74 之间。在本发明的其他实施例中, 诸如不包括 将致动构件定位在致动器导管中的衬套的实施例中, 密封构件可被夹在阀构件和涡轮机壳 体之间。 00。
31、47 阀构件 36 安装到致动构件, 使得阀构件 36 位于致动器导管 40 的第一侧。致动构 件的一部分被机械连接到被构造成连接到致动器 56 的联动装置 ( 致动器杆 46 和致动器棒 54)。致动构件的机械连接到被构造成连接到致动器 56 的联动装置的所述一部分位于致动 器导管 40 的第二侧。在图 4 中, 致动器导管 40 的第一侧总体由附图标记 70 表示, 而致动 器导管 40 的第二侧总体由附图标记 72 表示。 0048 阀构件 36 能够在如图 8 所示的打开状态 ( 其中, 阀构件 36 与阀座 38 分开 ) 和如 图 7 所示的闭合状态 ( 其中, 阀构件 36 接触。
32、阀座 38) 之间绕轴线 A 枢转。 0049 参考图 7 和图 8, 可以看出, 在本实施例中, 阀构件经由致动构件的轴 45 围绕轴线 A 在箭头 C 方向上的旋转通过向上移动从如图 7 所示的关闭位置移动到如图 8 所示的打开 位置。相反地, 为了将阀构件 36 从如图 8 所示的废气门阀打开状态移动到与如图 7 所示的 废气门阀的闭合状态相对应的闭合状态, 致动构件的轴 45 在方向 D 上绕轴线 A 旋转。 0050 本发明的涡轮机还包括密封装置 42, 其构造为提供设置成基本上防止气体在所述 涡轮机出口 10 和致动器导管 40 之间经过的密封件。具体地, 密封装置 42 构造为提。
33、供设置 成基本上防止气体从涡轮机出口 10 进入到致动器导管 40 中的密封件。在所示的实施例 中, 密封装置 42 包括环状密封环 44。可以理解到在其他实施例中, 密封装置可具有任何适 当的结构, 只要该结构能够基本上防止气体在所述涡轮机出口和致动器导管之间经过。 0051 阀座 38 相对于纵向轴线 A 成一定角度。在图 4 和 7 中可清楚地看到此。在这些 附图中, 可以看出, 阀座 38 位于包括线 B 的平面中。致动构件 39 的纵向轴线 A 和阀座 38 之间的线对着的角度 ( 即, 纵向轴线 A 与阀座 38 所在的平面之间的角度 ) 是角度 , 该角 度 是轴线 A 和线 B。
34、 之间线所对的角。 0052 由于阀座38相对于致动构件的纵向轴线A成一角度的事实, 所以当致动构件迫使 说 明 书 CN 104279009 A 8 6/7 页 9 阀构件 36 进入到闭合状态 ( 如图 7 所示 ) 时, 阀座 38 将在第一大致轴向方向 E 上推动阀 构件 36 的力施加在阀构件 36 上。类似地, 当致动构件迫使阀构件 36 进入闭合状态时, 阀 座 38 经由阀构件 36 将在第一大致轴向方向 E 上推动致动构件的力施加在致动构件上。 0053 更详细地, 如果废气门阀的阀构件 36 位于如图 7 所示的闭合状态, 并且通过致动 构件的轴 45 在方向 D 上的旋转。
35、而在方向 F 上推动阀构件 36 以影响阀构件 36 移动到闭合 状态, 则阀座 38 相对于致动构件的纵向轴线 A 的成角度特性将产生由阀座 38 正在施加到 阀构件 36( 以及经由阀座 38 施加到致动构件 ) 的反作用力, 该反作用力具有在第一大致轴 向方向 E 上推动阀构件 36( 因此推动致动构件 ) 的分量。 0054 密封装置 42 构造成使得在第一大致轴向方向 E 上推动致动构件会增加密封装置 的密封效果。也就是说, 在第一大致轴向方向 E 上推动致动构件将增加密封装置在基本上 防止气体在涡轮机出口10和致动器导管40之间(例如, 从涡轮机出口10到致动器导管40 中 ) 经。
36、过方面的效果。在本实施例中, 在方向 E 上推动致动构件将增加密封装置的密封效 果, 这是因为在方向 E 上推动致动构件将导致密封装置 42 的密封环 44 被压缩, 由此增加密 封环 44 的密封效果。 0055 阀构件和致动构件还构造为当废气门阀 ( 因此阀构件 36) 处于打开状态时, 气体 经过废气门通到 34 也将导致密封装置的密封效果增加。这在本实施例中如下来实现。参 考图 8, 在使用中, 经通过废气门通到 34 从涡轮机入口 9 到涡轮机出口 10 的气体将在由箭 头 G 所示的大致方向上流动。阀构件 36 包括一表面 60。当阀构件 36 处于打开状态 ( 即, 使得气体能够。
37、在涡轮机入口 9 和涡轮机出口 10 之间流动通过废气门通道 34) 时表面 60 的 法线 N 不垂直于致动构件的纵向轴线 A。 0056 在使用中, 当废气门阀(因此阀构件36)处于所述打开状态时, 经过废气门通道34 的气体入射在阀构件 36 的表面 60 上, 使得入射在表面 60 上的气体向阀构件 36 施加一个 力, 该力具有在第一大致轴向方向 E 上推动阀构件 36 和致动构件的分量。如前所述, 在第 一大致轴向方向 E 上推动阀构件 36 和致动构件将导致密封装置在基本上防止气体在涡轮 机出口 10 和致动器导管 40 之间经过方面的密封效果的增加。 0057 应当理解在不脱离。
38、由权利要求所限定的本发明的范围的情况下, 能够对上述实施 例进行多种修改。 0058 虽然上述说明涉及根据本发明的形成涡轮增压器的一部分涡轮机的一个实施例, 但是应当理解根据本发明的涡轮机可形成任何适当的涡轮机械的一部分。例如, 根据本发 明的涡轮机能够形成不包括压缩机的涡轮机械的一部分。具体地, 根据本发明的涡轮机能 够形成动力涡轮机 ( 例如将涡轮机叶轮的旋转转换为电力的动力涡轮机 ) 的一部分。 0059 虽然以上描述的实施例涉及结合气体操作的涡轮机, 但是应当理解根据本发明的 涡轮机可与任何适当流体 ( 例如, 液体 ) 结合操作。 0060 以上描述的实施例中的废气门阀包括提升阀式阀。
39、, 该类型的阀被致动使得致动器 的大致线性移动通过一联动装置被转换成致动构件的旋转, 该致动构件的旋转将使废气门 阀的阀构件在打开位置和闭合位置之间移动。应当理解到, 可使用任何适当类型的废气门 阀, 只要该阀具有气体能够经由废气门通道在涡轮机入口和涡轮机出口之间经过的打开状 态和基本上防止气体经由废气门通道在涡轮机出口和涡轮机出口之间经过的闭合状态。 类 似地, 可使用任何适当结构的废气门阀的致动装置, 只要该致动装置能够影响废气门阀的 说 明 书 CN 104279009 A 9 7/7 页 10 状态在打开状态和闭合状态之间的变化。 0061 虽然以上描述的实施例包括具有密封环的密封装置。
40、, 但是应当理解可使用任意结 构的密封装置, 只要该密封装置被设置成基本上防止气体在涡轮机出口和致动器导管之间 经过, 且只要当废气门阀被推动到闭合状态时该密封装置的密封效果增加。 例如, 密封装置 可包括任何适当尺寸和 / 或形状的密封构件。此外, 密封构件能够由任何适当的材料形成。 说 明 书 CN 104279009 A 10 1/7 页 11 图 1 说 明 书 附 图 CN 104279009 A 11 2/7 页 12 图 2 说 明 书 附 图 CN 104279009 A 12 3/7 页 13 图 3 说 明 书 附 图 CN 104279009 A 13 4/7 页 14 图 4 说 明 书 附 图 CN 104279009 A 14 5/7 页 15 图 5 说 明 书 附 图 CN 104279009 A 15 6/7 页 16 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 104279009 A 16 7/7 页 17 图 8 说 明 书 附 图 CN 104279009 A 17 。