本文中公開的主題一般涉及用于內(nèi)燃機(jī)的渦輪增壓器的壓縮機(jī)葉輪組件。
背景技術(shù):
廢氣驅(qū)動的渦輪增壓器包括轉(zhuǎn)動組,該轉(zhuǎn)動組包括渦輪機(jī)葉輪和壓縮機(jī)葉輪,該渦輪機(jī)葉輪和壓縮機(jī)葉輪通過軸連接至彼此。該軸通常由一個或多個軸承(例如,用油潤滑的空氣軸承、滾珠軸承、磁力軸承等)可轉(zhuǎn)動地支撐在中心殼體內(nèi)。在操作期間,來自內(nèi)燃機(jī)的廢氣驅(qū)動渦輪增壓器的渦輪機(jī)葉輪,該渦輪機(jī)葉輪進(jìn)而驅(qū)動壓縮機(jī)葉輪以便使通向內(nèi)燃機(jī)的增壓空氣升壓。
附圖說明
通過參考結(jié)合附圖中示出的示例的下列詳細(xì)描述,可以對本文中描述的各種方法、裝置、組件、系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)等及其等同物有更加全面的理解,在附圖中:
圖1是渦輪增壓器和內(nèi)燃機(jī)以及控制器的示意圖;
圖2是渦輪增壓器組件的示例的剖視圖;
圖3是壓縮機(jī)葉輪組件的兩個示例的示意圖;
圖4是壓縮機(jī)葉輪組件的示例的示意圖;
圖5是壓縮機(jī)葉輪組件的示例的示意圖;
圖6是組件的示例的示意圖;
圖7a、圖7b、圖7c和圖7d是壓縮機(jī)葉輪組件關(guān)于組裝過程的示例的示意圖;
圖8是壓縮機(jī)葉輪組件的示例的示意圖;
圖9是壓縮機(jī)葉輪組件的示例的示意圖;
圖10是壓縮機(jī)葉輪組件的示例的示意圖;
圖11是壓縮機(jī)葉輪組件的示例的示意圖;
圖12是壓縮機(jī)葉輪組件的示例的示意圖;
圖13是包括多件式套環(huán)的壓縮機(jī)葉輪組件的示例的示意圖;
圖14是包括多件式套環(huán)的壓縮機(jī)葉輪組件的示例的示意圖;
圖15是扭矩對時間的曲線的示例的示意圖;
圖16是方法的示例的框圖。
具體實(shí)施方式
下面對渦輪增壓發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的示例進(jìn)行描述,接著對部件、組件、方法等的各種示例進(jìn)行描述。
渦輪增壓器經(jīng)常用于增加內(nèi)燃機(jī)的輸出。參照圖1,作為示例,系統(tǒng)100能夠包括內(nèi)燃機(jī)110和渦輪增壓器120。如圖1所示,系統(tǒng)100可以是車輛101的一部分,其中,系統(tǒng)100設(shè)置在發(fā)動機(jī)艙中并且連接至廢氣管道103,廢氣管道103將廢氣引導(dǎo)至例如位于乘客艙105后面的廢氣出口109。在圖1的示例中,處理單元107可以被設(shè)置成處理廢氣(例如,經(jīng)由分子的催化轉(zhuǎn)化來減少排放物等)。
如圖1所示,內(nèi)燃機(jī)110包括發(fā)動機(jī)缸體118,發(fā)動機(jī)缸體118容納有可操作地(例如,經(jīng)由活塞)驅(qū)動軸112的一個或多個燃燒室,以及為空氣提供通向發(fā)動機(jī)缸體118的流動路徑的進(jìn)氣口114和為廢氣提供離開發(fā)動機(jī)缸體118的流動路徑的排氣口116。
渦輪增壓器120能夠用于從廢氣中提取能量并且用于向進(jìn)入的空氣提供能量,進(jìn)入的空氣可以與燃料組合以形成燃燒氣體。如圖1所示,渦輪增壓器120包括:空氣進(jìn)口134、軸122、用于壓縮機(jī)葉輪125的壓縮機(jī)殼體組件124、用于渦輪機(jī)葉輪127的渦輪機(jī)殼體組件126、另一個殼體組件128以及廢氣出口136。殼體組件128可以被稱為中心殼體組件,因?yàn)闅んw組件128設(shè)置在壓縮機(jī)殼體組件124和渦輪機(jī)殼體組件126之間。
在圖1中,軸122可以是包括多種部件的軸組件(例如,考慮軸與葉輪組件(swa),其中,渦輪機(jī)葉輪127焊接至軸122,等)。作為示例,軸122可以由設(shè)置在殼體組件128中(例如,在由一個或多個孔壁限定的孔中)的軸承系統(tǒng)(例如,(多個)軸頸軸承、(多個)滾動軸承等)可轉(zhuǎn)動地支撐,使得渦輪機(jī)葉輪127的轉(zhuǎn)動引起壓縮機(jī)葉輪125的轉(zhuǎn)動(例如,因?yàn)橥ㄟ^軸122可轉(zhuǎn)動地聯(lián)接)。作為示例,中心殼體轉(zhuǎn)動組件(chra)可以包括:壓縮機(jī)葉輪125、渦輪機(jī)葉輪127、軸122、殼體組件128以及各種其它部件(例如,設(shè)置在壓縮機(jī)葉輪125和殼體組件128之間的軸向位置處的壓縮機(jī)側(cè)板)。
在圖1的示例中,可變幾何組件129被示出為部分地設(shè)置在殼體組件128和殼體組件126之間。這樣的可變幾何組件可以包括葉片或其他部件以便改變通向渦輪機(jī)殼體組件126中的渦輪機(jī)葉輪空間的通道的幾何結(jié)構(gòu)。作為示例,可以設(shè)置可變幾何壓縮機(jī)組件。
在圖1的示例中,廢氣門閥(或者簡單地稱為廢氣門)135被定位成靠近渦輪機(jī)殼體組件126的廢氣進(jìn)口。廢氣門閥135能夠被控制為允許來自排氣口116的至少一些廢氣繞過渦輪機(jī)葉輪127。可以將各種廢氣門、廢氣門部件等應(yīng)用于常規(guī)的固定噴嘴渦輪機(jī)、固定葉片式噴嘴渦輪機(jī)、可變噴嘴渦輪機(jī)、雙渦流渦輪增壓器等。作為示例,廢氣門可以是內(nèi)部廢氣門(例如,至少部分地在渦輪機(jī)殼體的內(nèi)部)。作為示例,廢氣門可以是外部廢氣門(例如,可操作地聯(lián)接至與渦輪機(jī)殼體流體連通的管道)。
在圖1的示例中,還示出了廢氣再循環(huán)(egr)管道115,廢氣再循環(huán)管道115可以可選地設(shè)置有一個或者多個閥117,例如,以便允許廢氣流動到壓縮機(jī)葉輪125上游的位置。
圖1還示出了用于使廢氣流至廢氣渦輪機(jī)殼體組件152的示例結(jié)構(gòu)150以及用于使廢氣流至廢氣渦輪機(jī)殼體組件172的另一種示例結(jié)構(gòu)170。在結(jié)構(gòu)150中,氣缸頭154包括在其內(nèi)的通道156以便將廢氣從氣缸引導(dǎo)至渦輪機(jī)殼體組件152,而在結(jié)構(gòu)170中,歧管176提供用于渦輪機(jī)殼體組件172的安裝,例如,在沒有任何單獨(dú)的中等長度的廢氣管路的情況下。在示例結(jié)構(gòu)150和170中,渦輪機(jī)殼體組件152和172可以被構(gòu)造用于與廢氣門、可變幾何組件等一起使用。
在圖1中,控制器190的示例被示出為包括一個或多個處理器192、存儲器194和一個或多個接口196。這樣的控制器可以包括電路,諸如,發(fā)動機(jī)控制單元(ecu)的電路。如本文所描述的,各種方法或技術(shù)可以可選地結(jié)合控制器(例如,通過控制邏輯)而被實(shí)施??刂七壿嬁梢匀Q于一個或多個發(fā)動機(jī)操作條件(例如,渦輪轉(zhuǎn)速、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、溫度、載荷、潤滑劑、冷卻等)。例如,傳感器可以經(jīng)由一個或多個接口196將信息發(fā)送至控制器190。控制邏輯可以依賴這樣的信息,并且進(jìn)而,控制器190可以輸出控制信號以控制發(fā)動機(jī)操作??刂破?90可以被構(gòu)造成控制:潤滑劑流、溫度、可變幾何組件(例如,可變幾何壓縮機(jī)或者渦輪機(jī))、廢氣門(例如,經(jīng)由致動器)、電動機(jī)、或者與發(fā)動機(jī)相關(guān)聯(lián)的一個或多個其它部件、渦輪增壓器(或多個渦輪增壓器)等。作為示例,渦輪增壓器120可以包括一個或多個致動器和/或一個或多個傳感器198,例如,該一個或多個致動器和/或一個或多個傳感器198可以聯(lián)接至控制器190的接口或者多個接口196。作為示例,廢氣門135可以由控制器控制,該控制器包括對電信號、壓力信號等做出響應(yīng)的致動器。作為示例,用于廢氣門的致動器可以是機(jī)械致動器,例如,可以在不需要電力的情況下操作的機(jī)械致動器(例如,考慮被構(gòu)造成對經(jīng)由管道供應(yīng)的壓力信號做出響應(yīng)的機(jī)械致動器)。
圖2示出了渦輪增壓器組件200的示例,該渦輪增壓器組件200包括由軸承230(例如,軸頸軸承、諸如具有外座圈的滾動元件軸承的軸承組件等)支撐的軸220,該軸承230設(shè)置在壓縮機(jī)組件240和渦輪機(jī)組件260之間的殼體280的孔中(例如,由一個或多個孔壁限定的通孔)。壓縮機(jī)組件240包括壓縮機(jī)殼體242,壓縮機(jī)殼體242限定蝸殼246并且容納壓縮機(jī)葉輪244。如在圖2中所示,渦輪機(jī)組件260包括渦輪機(jī)殼體262,該渦輪機(jī)殼體262限定蝸殼266并且容納渦輪機(jī)葉輪264。例如,渦輪機(jī)葉輪264可以焊接或以其他方式附接至軸220以形成軸及葉輪組件(swa),其中,軸220的自由端允許壓縮機(jī)葉輪244的附接。
關(guān)于空氣流,在壓縮機(jī)葉輪244轉(zhuǎn)動時,空氣能夠經(jīng)由部分地由壓縮機(jī)殼體242和背板270限定的擴(kuò)散器區(qū)段而被引導(dǎo)至蝸殼246,從而經(jīng)由進(jìn)口249將空氣抽取至通道248中,進(jìn)口249和通道248均可以由壓縮機(jī)殼體242限定。如在圖2中指示的,在渦輪增壓器200的操作期間,壓縮機(jī)葉輪244用于提高空氣壓力以使得蝸殼246中的空氣壓力(pv)大于通道248中的空氣壓力(po)。作為示例,在實(shí)施廢氣再循環(huán)(egr)的位置處,環(huán)境空氣可能與廢氣混合(例如,在壓縮機(jī)葉輪244的上游和/或下游)。
在圖2的示例中,軸向定位銷285容納在軸承230的開口中,該開口可以是軸承230的交叉孔(cross-bore)。作為示例,在軸承230是具有外座圈的滾動元件軸承的情況下,外座圈能夠包括開口。作為示例,一個或多個其它類型的軸向定位機(jī)構(gòu)可以包含在渦輪增壓器中用于限制軸承的軸向移動(例如,和/或在一個或多個其它方向上的移動)。
在圖2的示例中,軸220包括形成軸向環(huán)形面的臺階(例如,肩部)。在圖2的示例中,止推環(huán)275包括與軸220的軸向環(huán)形面相抵靠的表面。在這樣的示例中,鎖定螺母221能夠包括與軸220的端部部分的螺紋相配的螺紋,使得鎖定螺母221相對于軸220的擰緊抵靠軸220的軸向環(huán)形面而加載壓縮機(jī)葉輪244和止推環(huán)275,這能夠使軸220張緊(例如,從臺階至軸的端部部分)。在這樣的示例中,軸220、壓縮機(jī)葉輪244和鎖定螺母221能夠作為整體轉(zhuǎn)動(例如,響應(yīng)于廢氣驅(qū)動渦輪機(jī)葉輪264)。如在圖2的示例中所示,背板270能夠包括孔,止推環(huán)275的至少一部分定位在該孔中,其中,止推環(huán)275能夠包括溝槽或多個溝槽,該溝槽或者多個溝槽可以安置有密封元件或多個密封元件(例如,o型環(huán)、活塞環(huán)等)。
渦輪機(jī)組件260進(jìn)一步包括可變幾何組件250,該可變幾何組件250可以被稱為“套管”(例如,套管250),該可變幾何組件250可以使用套管250的環(huán)形部件或者凸緣251(例如,可選地成形為臺階形環(huán)形盤)來進(jìn)行定位,該環(huán)形部件或者凸緣251例如使用螺栓293-1至293-n和防熱罩290(例如,可選地成形為臺階形環(huán)形盤)而夾持在殼體280和渦輪機(jī)殼體262之間,防熱罩290設(shè)置在套管250和殼體280之間。如在圖2的示例中所示,套管250包括護(hù)罩部件252和環(huán)形部件251。作為示例,一個或多個安裝件或間隔件254可以設(shè)置在護(hù)罩部件252和環(huán)形部件251之間,例如,以便軸向地隔開護(hù)罩部件252和環(huán)形部件251(例如,形成噴嘴空間)。
作為示例,葉片255可以定位在護(hù)罩部件252和環(huán)形部件251之間,例如,處于控制機(jī)構(gòu)可以引起葉片255的樞轉(zhuǎn)的位置。作為示例,葉片255可以包括軸向地延伸以便可操作地聯(lián)接至控制機(jī)構(gòu)的葉片桿,例如,用于使葉片255圍繞葉片桿限定的樞轉(zhuǎn)軸線而樞轉(zhuǎn)。
關(guān)于廢氣流,蝸殼266中的較高壓力廢氣經(jīng)過套管250的通道(例如,噴嘴或者多個噴嘴、喉道或者多個喉道等)以便到達(dá)如設(shè)置在由套管250和渦輪機(jī)殼體262限定的渦輪機(jī)葉輪空間中的渦輪機(jī)葉輪264。在經(jīng)過渦輪機(jī)葉輪空間之后,廢氣沿著由渦輪機(jī)殼體262的壁限定的通道268軸向向外行進(jìn),該渦輪機(jī)殼體262還限定開口269(例如,廢氣出口)。如所指示的,在渦輪增壓器200的操作期間,蝸殼266中的廢氣壓力(pv)大于通道268中的廢氣壓力(po)。
作為示例,葉輪(無論是渦輪機(jī)葉輪還是壓縮機(jī)葉輪)能夠包括進(jìn)口段部分和出口段部分,例如,該進(jìn)口段部分和該出口段部分的特征部分地在于進(jìn)口段半徑(ri)和出口段半徑(re)。作為示例,單個輪葉能夠包括進(jìn)口段邊緣(例如,前緣)和出口段邊緣(例如,后緣)。葉輪可以由修整值部分地限定,該調(diào)整值的特征在于進(jìn)口段部分和出口段部分之間的關(guān)系。
圖3示出了兩個組件300和350的示例,其中,每個組件包括具有通孔322或372的壓縮機(jī)葉輪320或370,以及固定至軸301或者351的鎖定螺母310或360,軸301或者351延伸通過通孔322或372。如所示,壓縮機(jī)葉輪370包括兩個葉輪面375和377(例如,面朝外和面朝內(nèi)),而壓縮機(jī)葉輪320僅包括單個葉輪面(例如,面朝外;要注意的是單個葉輪面可以面朝內(nèi))。
在圖3的示例中,軸301和351中的每一個從相應(yīng)的渦輪機(jī)葉輪340和390延伸。沿著軸301和351中的每一個軸向地設(shè)置的是相應(yīng)的止推環(huán)313和363以及相應(yīng)的軸承315和365。軸301包括:壓縮機(jī)葉輪部分302、止推環(huán)部分303、壓縮機(jī)軸頸軸承部分304、軸承部分305和渦輪機(jī)軸頸軸承部分306。軸351也包括:壓縮機(jī)葉輪部分352、止推環(huán)部分353、壓縮機(jī)軸頸軸承部分354、軸承部分355和渦輪機(jī)軸頸軸承部分356。下述元件的各種軸向尺寸被示出:軸承315和365(zb)、止推環(huán)313和363(ztc)、壓縮機(jī)葉輪320和370(zc)以及鎖定螺母310和360(zn)。
對于組件300,壓縮機(jī)葉輪320包括:與鎖定螺母310鄰接的鼻部端324以及與止推環(huán)313鄰接的底部端326。壓縮機(jī)葉輪320在其鼻部端324處具有最小半徑rc-min并且在與所謂的z-平面一致的邊緣328處具有最大葉輪半徑rc-max。
對于組件350,壓縮機(jī)葉輪370包括:與鎖定螺母360鄰接的鼻部端374以及與止推環(huán)363鄰接的底部端376。壓縮機(jī)葉輪370在其鼻部端374處具有最小半徑rc-min并且在與所謂的z-平面一致的邊緣378處具有最大葉輪半徑rc-max。
在組件300和350中,相應(yīng)的軸301和351的每一個包括位于軸承部分和止推環(huán)部分之間的過渡處的肩部(例如,臺階)。如所示,止推環(huán)313能夠與軸301的肩部相抵靠,并且止推環(huán)363能夠與軸351的肩部相抵靠。作為示例,軸的肩部能夠包括能夠與止推環(huán)的環(huán)形表面接觸的環(huán)形表面。作為示例,止推環(huán)能夠包括接觸壓縮機(jī)葉輪的底部端的環(huán)形表面。作為示例,止推環(huán)能夠被“夾持”(例如,經(jīng)由鎖定螺母的擰緊)在軸的表面和壓縮機(jī)葉輪的表面之間的軸向位置中,使得壓縮機(jī)葉輪、止推環(huán)和軸作為整體轉(zhuǎn)動。在這樣的示例中,軸承可以被定位成在止推環(huán)和軸承的端部之間具有軸向間隙,并且軸承可以被定位成在渦輪機(jī)葉輪的表面和軸承的相對端之間具有軸向間隙。如所提到的,軸承可以軸向地定位在軸承的軸向移動受限制的位置。
關(guān)于平衡,作為示例,鎖定螺母可以由鋼制成并且適于通過磁場感測來測量失衡。在平衡過程期間,可以根據(jù)平衡機(jī)(例如,vsr)提供的信息而在鎖定螺母中制作一個或多個切口。
圖4示出組件400的示例,組件400包括:軸401、鎖定螺母410、止推環(huán)413和壓縮機(jī)葉輪420,其中,軸401延伸通過壓縮機(jī)葉輪420的孔422,其中,鎖定螺母410與壓縮機(jī)葉輪420的鼻部端424鄰接,以及其中,止推環(huán)413與壓縮機(jī)葉輪420的底部端426鄰接。在這樣的示例中,鎖定螺母410能夠包括與軸401的外螺紋相配的內(nèi)螺紋,使得鎖定螺母410能夠與壓縮機(jī)葉輪420的鼻部端424接觸以便將壓縮機(jī)葉輪420保持在軸401上。例如,鎖定螺母410能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)動以便使相配的螺旋螺紋使得鎖定螺母410響應(yīng)于轉(zhuǎn)動而軸向地平移。
作為示例,能夠?qū)⒔M裝過程稱為夾持。例如,鎖定螺母410能夠以下述方式夾持壓縮機(jī)葉輪420:其中,壓縮機(jī)葉輪420處于壓縮狀態(tài),以及其中,軸401處于張力狀態(tài)。在圖4的示例中,止推環(huán)413能夠與軸401(例如,肩部)的表面403相抵靠,使得鎖定螺母410的擰緊用于在壓縮機(jī)葉輪420和止推環(huán)413上施加壓縮力。在這樣的示例中,軸401能夠至少部分地處于張緊狀態(tài)(例如,從表面403的軸向位置至鎖定螺母410的軸向位置)。作為示例,在操作期間,熱能和動能能夠引起力的變化。
各種材料性質(zhì)能夠表征組件如何對熱能、轉(zhuǎn)動、壓縮、張力等做出響應(yīng)。例如,熱系數(shù)能夠確定材料響應(yīng)于溫度的變化的膨脹或收縮的程度。作為另一個示例,泊松比(poissonratio)能夠表征響應(yīng)于壓縮或張力而產(chǎn)生的尺寸變化。
泊松比是橫向應(yīng)變與軸向應(yīng)變的負(fù)的比率。例如,在材料在三維坐標(biāo)系的一個方向上被壓縮的情況下,該材料能夠在其它方向上膨脹(例如,垂直于壓縮方向),即被稱為泊松效應(yīng)的現(xiàn)象。對于這些變化的小值,泊松比是膨脹分?jǐn)?shù)(或百分?jǐn)?shù))除以壓縮分?jǐn)?shù)(或百分?jǐn)?shù))。相反地,如果材料被拉伸而不是被壓縮,則該材料能夠在橫向于拉伸方向的一個或多個方向上收縮(例如,也可以被稱為泊松效應(yīng)的效應(yīng))。在這樣的情景中,泊松比是相對收縮與相對膨脹的比率。在某些情況中,材料可以在被壓縮時而在橫向方向上收縮(或者在被拉伸時膨脹),這將產(chǎn)生負(fù)值的泊松比。
在圖4的示例中,組件400與用于通孔壓縮機(jī)葉輪夾持的過程相對應(yīng),其中,鎖定螺母410被擰緊在螺紋軸401上。這樣的過程能夠產(chǎn)生夾持載荷的顯著量的可變性并且能夠伴隨顯著量的失衡。夾持載荷的可變性導(dǎo)致用于擰緊的最小和最大規(guī)格,該最小和最大規(guī)格能夠限制設(shè)計(jì)和性能。夾持引起的失衡能夠源于鎖定螺母自身,例如,由于沒有在軸上居中(例如,螺紋沒有徑向地定位),以及,例如,源于擰緊,該擰緊能夠產(chǎn)生軸的扭曲和彎曲。
作為示例,組件能夠包括位于軸上的已型鍛套環(huán),其中,這樣的已型鍛套環(huán)能夠以旨在減?。ɡ?,甚至避免)軸的扭曲和彎曲的方式裝配至軸,以及例如,以能夠直接控制夾持載荷的方式配合至軸。
圖5示出組件500的示例,該組件500包括:軸501、已型鍛套環(huán)510、止推環(huán)513和縮機(jī)葉輪520,其中,軸501延伸通過壓縮機(jī)葉輪520的孔522,其中,已型鍛套環(huán)510與壓縮機(jī)葉輪520的鼻部端524鄰接,以及其中,止推環(huán)513與壓縮機(jī)葉輪520的底部端526鄰接。在這樣的示例中,型鍛套環(huán)510能夠與壓縮機(jī)葉輪520的鼻部端524接觸以便將壓縮機(jī)葉輪520保持在軸501上。例如,如所解釋的,軸能夠包括承受力的表面。在圖5的示例中,軸501包括與止推環(huán)513接觸的表面503(例如,軸向面等),止推環(huán)513與壓縮機(jī)葉輪520的底部端526接觸。
圖5還示出方法590的示例的一系列示意圖,方法590包括:提供框592,提供框592用于提供作為組件(諸如,中心殼體轉(zhuǎn)動組件(chra))的一部分的型鍛套環(huán)510(例如,在未變形狀態(tài)下)以及軸501;定位框594,定位框594用于相對于軸501定位型鍛套環(huán)510(例如,與軸的軸線對齊);以及固定框596,在固定框596處,型鍛套環(huán)510已經(jīng)變形為固定至軸501的已型鍛套環(huán)510以便“鎖住”期望的載荷(例如,軸向地在已型鍛套環(huán)510和軸501的表面503之間)。
如在圖5的示例中所示,型鍛套環(huán)510的徑向尺寸改變。例如,型鍛套環(huán)能夠包括響應(yīng)于使套環(huán)變形的力而改變的徑向構(gòu)型或橫截面構(gòu)型。如在圖5的示例中所示,套環(huán)510能夠包括在上半部上的較大半徑和在下半部上的較小半徑,其中,變形能夠?qū)е略谏习氩可系妮^小半徑和在下半部上的較大半徑,其中,下半部包括例如能夠與壓縮機(jī)葉輪的鼻部接觸的下表面。作為示例,套環(huán)的孔徑能夠響應(yīng)于力的施加而改變,其中,該孔徑在孔的至少一個軸向部分上變得更小。作為示例,軸能夠由于所施加的載荷而少量地變形,例如,軸可以伸長,其中,伸長可以伴隨著相應(yīng)的泊松效應(yīng)。
作為示例,型鍛套環(huán)能夠包括溝槽并且軸能夠包括脊部。作為示例,溝槽可以是環(huán)形溝槽并且脊部可以是環(huán)形脊部。作為示例,溝槽可以彼此相鄰并且脊部可以彼此相鄰。作為示例,溝槽可以軸向地隔開并且脊部可以軸向地隔開。作為示例,處于未變形狀態(tài)下的型鍛套環(huán)的溝槽的直徑能夠大于軸的脊部的直徑,使得能夠相對于軸而定位該型鍛套環(huán)。在這樣的示例中,型鍛過程能夠?qū)⑿湾懱篆h(huán)變形為已型鍛套環(huán),其中,溝槽的直徑變得更小以使得在已型鍛套環(huán)和軸之間產(chǎn)生接觸。在這樣的示例中,沿著各結(jié)構(gòu)(例如,溝槽和脊部)的軸向長度的表面之間的接觸可以大于約40%。
作為示例,溝槽和脊部可以具有一種或多種形狀。例如,考慮如在框592中的形狀或者如在框593中的形狀(例如,脊部在框593中比在框592中更圓)。
如在圖5中所示,已型鍛套環(huán)510能夠在鼻部端524處與壓縮機(jī)葉輪520接觸以使得載荷由已型鍛套環(huán)510承載,其中,該載荷被轉(zhuǎn)移至軸501。在渦輪增壓器的操作期間,軸501、已型鍛套環(huán)510和壓縮機(jī)葉輪520能夠作為整體轉(zhuǎn)動,其中,例如,已型鍛套環(huán)510與壓縮機(jī)葉輪520之間的接觸能夠減少壓縮機(jī)葉輪520圍繞軸501的滑動;要注意的是,軸501的外表面或多個外表面也可以與壓縮機(jī)葉輪520的通孔522的表面或多個表面接觸,其中,這樣的接觸也可以減少滑動。另外,在壓縮機(jī)葉輪520和止推環(huán)513之間以及在止推環(huán)513和軸501的表面503之間能夠存在接觸。
作為示例,組裝過程能夠被稱為夾持。例如,型鍛套環(huán)510能夠以下述方式夾持壓縮機(jī)葉輪520:其中,壓縮機(jī)葉輪520處于壓縮狀態(tài),以及其中,軸501處于張緊狀態(tài)。
在圖5的示例中,組件500與用于通孔壓縮機(jī)葉輪夾持的過程相對應(yīng),其中,型鍛套環(huán)510經(jīng)由型鍛(例如,壓接)而被裝配。這樣的過程可以以能夠減小夾持載荷的組件對組件的可變性(例如,當(dāng)與圖4的組件400相關(guān)聯(lián)的過程進(jìn)行比較時)的方式來實(shí)施,以及可以以能夠減小失衡量(例如,當(dāng)與圖4的組件400相關(guān)聯(lián)的過程進(jìn)行比較時)的方式來實(shí)施。
作為示例,能夠在不向軸施加任意顯著量的扭曲(例如,無扭矩且無摩擦)的情況下以及在不向軸施加任意顯著量的彎曲的情況下實(shí)現(xiàn)型鍛。在這樣的示例中,能夠在減小產(chǎn)生失衡(例如,考慮由于彎曲造成的失衡等)的風(fēng)險(xiǎn)的情況下實(shí)施夾持過程。
作為示例,型鍛工具能夠用于將套環(huán)型鍛,其中,該型鍛工具在軸的末端處保持該軸同時通過套環(huán)推動壓縮機(jī)葉輪以使得直接控制所施加的夾持載荷,其中,例如型鍛工具能夠利用集成的載荷傳感器等而實(shí)現(xiàn)力的直接測量。作為示例,壓縮機(jī)葉輪夾持過程的功能規(guī)格可以在載荷方面。作為示例,過程能夠包括用于一個或多個測量值(例如,載荷、扭矩、角度、軸伸長量等)的一個或多個傳感器,其中,這樣的一個或多個測量值可以用于減小所施加的夾持載荷的可變性等并且提高質(zhì)量(例如,符合期望的(多種)規(guī)格等)。
作為示例,用于型鍛的設(shè)備能夠具有各種類型的構(gòu)造。作為示例,適于型鍛的套環(huán)能夠包括各種不同類型的結(jié)構(gòu)。作為示例,套環(huán)可以包括或者可以不包括螺紋。
作為示例,無螺紋套環(huán)可以用在包括型鍛的過程中。作為示例,適于用在包括型鍛的過程中的套環(huán)能夠包括具有一種或多種類型的形狀的溝槽或螺紋。
作為示例,軸的末端能夠包括允許拉動該軸的一個或多個結(jié)構(gòu)。例如,考慮具有溝槽或螺紋的末端,該溝槽或螺紋可以是內(nèi)部的和/或外部的。
作為示例,型鍛套環(huán)能夠被放置在軸上與壓縮機(jī)葉輪接觸,并且型鍛工具能夠拉動軸同時推動壓縮機(jī)葉輪以便使型鍛套環(huán)變形。在這樣的示例中,型鍛工具在力增加時使套環(huán)變形,將套環(huán)型鍛在軸上(例如,經(jīng)由軸的溝槽、螺紋等)。作為示例,型鍛工具能夠控制夾持載荷,例如,型鍛工具可以在達(dá)到期望載荷時脫離載荷。
作為示例,壓縮機(jī)夾持過程能夠?qū)崿F(xiàn)足夠的夾持載荷以使得從渦輪機(jī)至壓縮機(jī)的扭矩被充分地轉(zhuǎn)移(例如,經(jīng)由轉(zhuǎn)子組件)。過程能夠控制夾持載荷以及例如一個或多個其它參數(shù),使得在功率損失和失衡遷移減小之間、可制造性和成本降低之間實(shí)現(xiàn)期望的平衡,例如,以便有助于確保足夠的結(jié)實(shí)性。
作為示例,可以對尺寸進(jìn)行調(diào)整(例如,最小化)以便減小一種或多種類型的損失;然而,尺寸能夠足夠大以便使扭矩的傳遞很穩(wěn)健并且將組件維持在屈服區(qū)域中,這有助于確保最小的壓縮機(jī)葉輪位移以及失衡遷移,例如,在嚴(yán)峻的熱運(yùn)行條件和運(yùn)動運(yùn)行條件之后。
作為示例,組件能夠設(shè)計(jì)有最少量的部件,該最少量的部件能夠包括完全圓柱形的部件,例如,以便有助于減小部件失衡,以及能夠準(zhǔn)確地裝配的部件以便有助于減小組件失衡。
作為示例,可以將圓柱形的精確加工的套筒(socket)用作待型鍛的套環(huán),例如,以便被包含在組件中位于套環(huán)代替順序排列的鎖定螺母的位置處,鎖定螺母能夠在組裝期間引入不精確性(例如,由于相對轉(zhuǎn)動軸線的不良的螺紋定位等)。作為示例,這樣的套筒可以允許受控的夾持載荷和潛在的剩余失衡校正。
作為示例,能夠在軸的尖端加工一結(jié)構(gòu)例如以便在壓縮機(jī)葉輪組裝過程期間允許準(zhǔn)確的載荷牽引(例如,考慮一個或多個頸部、內(nèi)螺紋、外螺紋等)。
作為示例,方法能夠包括對力進(jìn)行控制和/或者對載荷進(jìn)行控制。例如,方法能夠包括:使套環(huán)(例如,型鍛套環(huán))變形,該套環(huán)可以是單個套環(huán)或多件式套環(huán),以便“鎖住”期望的載荷量(例如,負(fù)載)。作為示例,能夠經(jīng)由對伸展量(例如,距離)(該伸展量能夠由于軸的伸長而產(chǎn)生)的測量來控制如下方法:該方法包括具有內(nèi)螺紋的螺母,該內(nèi)螺紋被螺紋連接至渦輪增壓器軸的外螺紋以便“鎖住”期望的載荷量(例如,負(fù)載)。例如,該基于螺母的方法能夠經(jīng)由伸長量(例如,伸展量)來估計(jì)或者推斷期望的載荷,該伸長量可以是在數(shù)十微米的范圍內(nèi)的距離(例如,20微米至約80微米等)。在這樣的示例中,從組件到組件的伸長量的變化可能不必然地確保期望的載荷量。另外,與直接測量載荷(例如,力)相比,對伸長量的測量可能較不準(zhǔn)確。
作為示例,在約300n至約6000n的力范圍內(nèi)(例如,考慮具有約30mm至約60mm的直徑的壓縮機(jī)葉輪),伸長量或伸展量可以是約20微米至約80微米。對伸展量和/或伸展量的變化的控制例如可以是加或減約7微米至約10微米;然而,對力(例如,載荷)的控制可以小于約200n。因此,當(dāng)與包括基于對距離(例如,伸長量或伸展量)的測量的控制的方法相比時,包括力或載荷控制的方法可以輸出關(guān)于負(fù)載更加準(zhǔn)確地規(guī)定的組件。
作為示例,基本上完全圓柱形的壓接系統(tǒng)可以被實(shí)施以施加期望的夾持載荷,其中,套環(huán)(例如,套筒)以準(zhǔn)確的方式被壓接,以便有助于確保以相對長期的方式施加載荷。
作為示例,型鍛可以被用作更加嚴(yán)格且準(zhǔn)確的壓縮機(jī)葉輪組裝過程的一部分,這能夠提供關(guān)于車輛狀況的穩(wěn)健性、中心殼體轉(zhuǎn)動組件(chra)的組裝失衡的控制和降低等。
作為示例,過程能夠?qū)A柱形部件用作套環(huán)。作為示例,過程能夠有助于確保增加鎖定/夾持部件、短軸(例如,以及潛在地壓縮機(jī)葉輪和止推間隔件)相對于軸的轉(zhuǎn)動軸線的對準(zhǔn)。作為示例,過程可以是在一個或多個方面中簡化的過程,并且可以提供更加準(zhǔn)確的壓縮機(jī)葉輪擰緊以及減小扭矩和角度和/或伸展問題。
作為示例,過程能夠包括一個或多個完全圓形、圓柱形以及準(zhǔn)確成形的部件,例如,沒有徑向螺紋定位設(shè)計(jì)問題(例如,以便增強(qiáng)失衡控制)。作為示例,過程能夠是擰緊過程,在組裝期間該擰緊過程可以在沒有扭曲的情況下實(shí)施(例如,要注意的是扭曲能夠影響平衡控制)。作為示例,組裝過程能夠在不施加顯著量的扭矩、角度或伸展量中的一個或多個的情況下(例如,取決于可變材料性質(zhì)、摩擦系數(shù)等)而施加載荷。作為示例,過程能夠提高chra滾動產(chǎn)出率(rty)。
作為示例,型鍛套環(huán)在被型鍛至軸時能夠包括足以用于材料移除以達(dá)到平衡的目的的材料量。作為示例,壓縮機(jī)葉輪能夠包括鼻部部分,其中,已型鍛套環(huán)鄰近于該鼻部部分,以及其中,鼻部部分和已型鍛套環(huán)中的一個或多個能夠用于經(jīng)由材料移除而達(dá)到平衡。作為示例,組件能夠包括壓縮機(jī)葉輪,該壓縮機(jī)葉輪包括鼻部部分,其中,平衡是經(jīng)由從鼻部部分去除材料而不是例如從已型鍛套環(huán)(該已型鍛套環(huán)將壓縮機(jī)葉輪夾持至軸)中去除材料而實(shí)現(xiàn)的。作為示例,型鍛套環(huán)、軸、止推環(huán)和壓縮機(jī)葉輪能夠由金屬材料制成,例如,考慮一種或多種金屬和/或一種或多種合金。
圖6示出組件600的示例,組件600包括施力器,諸如例如,施力器640、施力器642等。在圖6的示例中,組件600包括中心殼體轉(zhuǎn)動組件(chra),該中心殼體轉(zhuǎn)動組件包括軸601、套環(huán)610、止推環(huán)613和壓縮機(jī)葉輪620,其中,軸601延伸通過壓縮機(jī)葉輪620的孔622,其中,套環(huán)610與壓縮機(jī)葉輪620的鼻部端624鄰接,其中,止推環(huán)613與壓縮機(jī)葉輪620的底部端626鄰接,以及其中,止推環(huán)613與軸601的表面603鄰接。在圖6的示例中,止推環(huán)613包括與軸601的表面603鄰接的內(nèi)表面。在這樣的示例中,軸601的表面603可以更接近于壓縮機(jī)葉輪620的底部端626,并且例如,對準(zhǔn)(例如,平面對齊)可以更少地受止推環(huán)613的材料的體積影響(例如,這樣的結(jié)構(gòu)能夠減少在軸的載荷承受表面和壓縮機(jī)葉輪的底部端之間的止推環(huán)材料的量)。
在圖6的示例中,圖示了力f和力f2,如可以在如下夾持過程中考慮的,該夾持過程實(shí)施施力器(諸如,施力器640或者施力器642)以實(shí)現(xiàn)chra的期望狀態(tài)。作為示例,力f能夠是能夠經(jīng)由套環(huán)610的變形而被“鎖住”的載荷或夾持力。作為示例,力的示意圖能夠包括相對于止推環(huán)(在存在的情況下)圖示的力。例如,力的箭頭可以相對于止推環(huán)613和壓縮機(jī)葉輪620和/或相對于止推環(huán)613和軸601的表面603而被圖示。
在圖6的示例中,施力器640包括:牽拉器650,該牽拉器650能夠夾持軸601的端部部分;以及例如,一個或多個構(gòu)件660,該一個或多個構(gòu)件660能夠與壓縮機(jī)葉輪620接觸。例如,一個或多個構(gòu)件660可以是圓柱形構(gòu)件、多叉式構(gòu)件等。一個或多個構(gòu)件660能夠包括平坦的和/或仿形的(contoured)表面或者能夠與壓縮機(jī)葉輪620的一個或多個表面相抵靠的多個表面。
在圖6的示例中,施力器642包括:牽拉器650,該牽拉器650能夠夾持軸601的端部部分;以及例如,一個或多個構(gòu)件665,該一個或多個構(gòu)件665能夠與壓縮機(jī)葉輪620接觸。例如,一個或多個構(gòu)件665可以是圓柱形構(gòu)件、多叉式構(gòu)件等。一個或多個構(gòu)件665能夠包括平坦的和/或仿形的表面或者能夠與例如壓縮機(jī)葉輪620的鼻部表面相抵靠的多個表面。
在圖6的示例中,施力器640和施力器642能夠包括載荷傳感器670,該載荷傳感器670可以可操作地聯(lián)接至電路680,例如,以便控制能夠包括壓接(例如,型鍛)的組裝過程。
作為示例,組件能夠包括壓接器,該壓接器能夠?qū)⑻篆h(huán)壓接(例如,型鍛)到軸上。作為示例,一個或多個構(gòu)件665可以是可調(diào)節(jié)的以便施加壓接力至套環(huán)610從而使套環(huán)610變形(例如,形成變形的套環(huán)),以便將套環(huán)610固定至軸601。
作為示例,套環(huán)能夠包括沿著該套環(huán)的孔的表面的至少一部分的一個或多個溝槽。作為示例,溝槽可以是環(huán)形溝槽,該環(huán)形溝槽由軸向尺寸和從孔半徑開始的徑向深度限定。作為示例,溝槽可以被軸向地隔開并且分離(例如,與螺旋螺紋相反)。作為示例,軸能夠包括脊部,該脊部可以是環(huán)形脊部,該環(huán)形脊部可以由軸向尺寸和從軸表面半徑開始的徑向脊部高度限定。作為示例,脊部可以被軸向地隔開并且分離(例如,與螺旋螺紋相反)。作為示例,壓接器能夠使套環(huán)變形以使得在溝槽和脊部之間產(chǎn)生接觸,其中,例如,這樣的接觸可以比螺紋套環(huán)的表面與螺紋軸之間的接觸更加緊密。在接觸增加的情況下,套環(huán)和軸可以更不易于產(chǎn)生振動和/或可能引起松動和/或移動的其它現(xiàn)象。
作為示例,在包括型鍛的組裝過程中,壓縮機(jī)葉輪鼻部壓縮根據(jù)最小載荷可以被指定為例如約3500n或者更多,其中,載荷可變性為約5%至約20%。例如,考慮約3000n的最小載荷和約4000n的最大載荷。作為示例,取決于尺寸,軸的伸展可以在約55微米至約65微米的范圍內(nèi)。作為示例,基座表面(例如,施力表面等)可以為約10平方毫米至約30平方毫米。例如,對于壓縮機(jī)葉輪的鼻部處約9毫米的直徑,考慮約20平方毫米的基座表面。
作為示例,對于壓縮機(jī)葉輪輪轂壓縮,過程能夠包括在載荷松弛期間壓縮壓縮機(jī)葉輪。作為示例,在例如約25微米的松弛(例如,基于伸展量)的情況下,考慮約3500n的松弛之后的最小載荷。在這樣的示例中,在載荷可變性可以為約5%至約10%的情況下,最小力和最大力能夠與在接觸處的伸展量和最終伸展量的估計(jì)一起被確定。進(jìn)而,可以確定基座表面積。
作為示例,過程能夠包括確定載荷精度以及確定反載荷表面的形狀和/或大小。作為示例,過程能夠包括確定載荷精度以及確定如何定位施力器以便不產(chǎn)生附加應(yīng)力。在這樣的示例中,能夠使用計(jì)算來確定在組裝過程期間的夾緊程度。
圖7a、圖7b、圖7c和圖7d示出了關(guān)于包括型鍛的組裝方法的一系列近似示意圖。在圖7a、圖7b、圖7c和圖7d中,軸700包括具有表面703的渦輪增壓器軸部分701以及組件夾緊部分705。如所示,渦輪增壓器軸部701延伸通過壓縮機(jī)葉輪720的孔,壓縮機(jī)葉輪720包括鼻部端724和底部端或輪轂端726。在底部端726處,止推環(huán)713被圖示為與表面703鄰接,而在鼻部端724處,型鍛套環(huán)710被型鍛成已型鍛套環(huán)710,該已型鍛套環(huán)710施加壓縮載荷至壓縮機(jī)葉輪720并且施加張緊載荷至軸700的渦輪增壓器軸部分701,其中,軸700的組件夾緊部分705被分離。
在圖7a、圖7b、圖7c和圖7d中,分別示出了方法動作792、794、796和798。如在圖7b、圖7c和圖7d中所示,動作794、796和798包括使用型鍛工具780。
如在圖7a中所示,在型鍛套環(huán)定位動作792中,型鍛套環(huán)710(例如,處于未變形狀態(tài)下)被放置在軸700上。型鍛套環(huán)710能夠可選地包括內(nèi)螺紋,并且渦輪增壓器軸部分701能夠可選地包括外螺紋,使得型鍛套環(huán)710能夠螺紋連接到渦輪增壓器軸部分701上。作為示例,型鍛套環(huán)710能夠可選地包括內(nèi)鎖定溝槽,并且渦輪增壓器軸部分701能夠可選地包括能夠與型鍛套環(huán)710的內(nèi)鎖定溝槽相配的外鎖定結(jié)構(gòu)(例如,溝槽等)。
如在圖7b中所示,型鍛套環(huán)710定位在渦輪增壓器軸部分701上,并且在工具定位動作794中,工具780被定位并且被啟動,其中,鉗口牽拉組件夾緊部分705,以及其中,工具780推型鍛套環(huán)710,例如,以用于去除間隙(例如,以便形成接觸部)。
如在圖7c中所示,在型鍛動作796中,工具780的鼻狀鐵砧用于將型鍛套環(huán)710型鍛在渦輪增壓器軸部分701上。例如,工具780的鼻狀鐵砧能夠使得型鍛套環(huán)710的鎖定溝槽與渦輪增壓器軸部分701上的鎖定溝槽接合。在圖7c的示例中,連續(xù)的型鍛能夠使得型鍛套環(huán)710變長并且發(fā)展成夾鉗,其中,型鍛套環(huán)710可以被稱為例如已型鍛套環(huán)。
如在圖7d中所示,其中,已經(jīng)完成了將型鍛套環(huán)710型鍛到渦輪增壓器軸部分701上(例如,至少部分地經(jīng)由結(jié)構(gòu)的接合),在分離動作798中,工具780能夠施加力或多個力,該力或多個力使得軸700的組件夾緊部分705從軸700的渦輪增壓器部分701分離。
圖7d還示出型鍛套環(huán)710之前和之后的形狀,以便圖示型鍛套環(huán)是如何響應(yīng)于型鍛而在形狀上發(fā)生變化的。如所提到的,在型鍛之后,型鍛套環(huán)可以被稱為已型鍛套環(huán)。
作為示例,已型鍛上的套環(huán)能夠形成相對地不受振動影響的長期連接。作為示例,能夠在所施加的預(yù)載荷保持相對一致(例如,特別是在各次安裝之間)的情況下實(shí)施型鍛。
圖8示出組件800的示例,其中,軸801包括在軸向位置上的頸部部分802,以及其中,已型鍛套環(huán)810被裝配至軸801。如所示,頸部部分802能夠以允許軸801聯(lián)接至型鍛工具的方式暴露。
圖9示出組件900的示例,其中,軸901包括內(nèi)螺紋902,以及其中,已型鍛套環(huán)910被裝配至軸901。如所示,內(nèi)螺紋902可以接收型鍛工具980的一部分的外螺紋982。
圖10示出組件1000的示例,其中,軸1001包括外螺紋1002,以及其中,已型鍛套環(huán)1010被裝配至軸1001。如所示,外螺紋1002可以由型鍛工具1080的一部分的內(nèi)螺紋1082接收。
圖11示出組件1100的示例,其中,軸1101包括頸部部分1102和內(nèi)溝槽1103,以及其中,已型鍛套環(huán)1110被裝配至軸1101。如所示,內(nèi)螺紋1102可以接收型鍛工具1180的一部分的外螺紋1182。在圖11的示例中,已型鍛套環(huán)1110被示出為處于型鍛前狀態(tài)(例如,未變形狀態(tài))下的型鍛套環(huán)以及被示出為處于型鍛后狀態(tài)(例如,變形狀態(tài))下的已型鍛套環(huán)1110。
圖12示出組件1200的示例,其中,軸1201包括外螺紋部分1202,以及其中,已型鍛套環(huán)1210被裝配至軸1201,其中,已型鍛套環(huán)1210包括定位器1211,該定位器1211能夠是至少部分地軸向向外延伸的多個凸起定位器。如所示,外螺紋1202可以由型鍛工具1280的一部分的內(nèi)螺紋1282接收。在圖12的示例中,型鍛工具1280能夠包括與已型鍛套環(huán)1210的定位器1211接合的部分1281(例如,作為包括型鍛的過程的一部分)。在這樣的示例中,該部分1281可以給定位器1211作記號或者以其他方式標(biāo)記定位器1211(例如,參見俯視圖,在該俯視圖中,壓縮機(jī)葉輪1220的一部分是可見的)。
作為示例,組件1200和相關(guān)聯(lián)的過程能夠包括一個或多個結(jié)構(gòu)和/或截短的組件的動作和/或過程。例如,截短的組件能夠包括具有定位器的部件,其中,定位器可以在型鍛期間被明顯地標(biāo)記以用于檢查定中質(zhì)量。作為示例,截短的組件能夠包括溝槽和脊部以便在已型鍛套環(huán)和軸之間實(shí)現(xiàn)精確裝配,其中,例如,已型鍛套環(huán)能夠包括溝槽,以及其中,軸能夠包括脊部,或者反之亦然。作為示例,在型鍛期間,可以經(jīng)由套環(huán)的變形來使溝槽和脊部至少部分地接觸。
作為示例,螺紋軸上的螺紋螺母可以包括間隙以使得接觸可以存在于少于約40%的螺紋表面的上。在這樣的示例中,螺母和軸可能受到能夠使接頭松動的振動力的影響。作為示例,在使用溝槽和脊部結(jié)構(gòu)的情況下,接觸部可以大于約40%并且因此形成更加抗振動的接頭。
作為示例,可以涂覆一個或多個部件。例如,考慮magni565涂層,magni565涂層是將無機(jī)富鋅底涂層與富鋁有機(jī)頂涂層組合起來的無鉻雙涂層。這樣的涂層系統(tǒng)可以相對地耐各種燃料、流體等。這樣的涂層能夠提供腐蝕。
圖13示出組件1300(例如,chra)的示例,組件1300包括互鎖的多件式套環(huán)1310,該互鎖的多件式套環(huán)1310包括多個零件1312、1314和1316。在這樣的示例中,該零件可以經(jīng)受作為能夠夾持壓縮機(jī)葉輪的過程的一部分的型鍛。在這樣的示例中,零件1312、1314和1316能夠相對于中心軸線基本上對稱,使得能夠?qū)崿F(xiàn)零件的同軸定位。這樣的多件式套環(huán)可以意在相對于軸的軸線而同軸地對準(zhǔn)。
圖14示出組件1400的示例,組件1400包括互鎖的多件式套環(huán)1410,互鎖的多件式套環(huán)1410包括多個零件1412、1414和1416。在這樣的示例中,零件1412和1414能夠是“熔合件(fuse)”零件。例如,這樣的零件可以以一種或多種方式相互作用,諸如,在情景1452、1454、1456和1458中所示。
在示例情景1452中,過盈配合能夠被調(diào)整以便以期望的力的大?。ɡ纾s4000n+/-500n等)來閉合間隙。在示例情景1454中,鉆石狀塑化元件能夠被包括在對應(yīng)部件(例如,對應(yīng)結(jié)構(gòu)等)中以使得能夠以期望的力的大?。ɡ纾s4000n+/-500n等)來閉合間隙。在示例情景1456中,主動擋塊可以包括有使得該主動擋塊經(jīng)由應(yīng)力而以期望的力的大?。ɡ?,約4000n+/-500n等)來閉合間隙的屬性(例如,經(jīng)由形狀等來實(shí)現(xiàn))。在示例情景1458中,環(huán)形元件(例如,可選地中空的等)能夠被形成為具有使得該環(huán)形元件能夠塌陷以便以期望的力的大?。ɡ纾s4000n+/-500n等)來閉合間隙的屬性。
圖15示出方法的扭矩對時間的曲線1500的示例,其中,螺紋摩擦能夠使螺母接觸1510,其中,針對組件的擰緊能夠?qū)崿F(xiàn)剛度(stiffness)1520,其中,熔合件能夠解鎖并且使扭矩飽和1530,其中,間隙能夠被閉合并且扭矩再次增加1540,以及其中,對最后的突然升高的檢測能夠使擰緊停止1550。盡管提到了螺紋,但作為示例,可以使用非螺紋的方法,其中,施加一個或多個適當(dāng)?shù)妮d荷以便使得熔合件或多個熔合件執(zhí)行一個或多個相關(guān)聯(lián)載荷觸發(fā)的功能。
圖16示出方法1600的示例,方法1600包括:用于定位套環(huán)的定位框1610;用于施加拉力的施加框1620;用于壓接(例如,型鍛)套環(huán)的壓接框1630;以及用于釋放拉力的釋放框1640。
在這樣的示例中,施加框1620可以包括施加拉力直到實(shí)現(xiàn)期望的力的大小,這可以自動地觸發(fā)壓接框1630以使得期望的力的大小被“鎖住”到組件中(例如,包括壓縮機(jī)葉輪和渦輪增壓器軸的組件)。
作為示例,方法1600可以包括施加在約2000n至約8000n的范圍內(nèi)的力。作為示例,考慮施加在約3000n至約6000n的范圍內(nèi)的力。作為示例,考慮施加在約4000n至約5000n的范圍內(nèi)的力。作為示例,方法能夠包括將力(例如,拉力)控制至約50n至約300n(例如,加或減)的準(zhǔn)確度。作為示例,考慮包括將力控制至約+/-150n的準(zhǔn)確度的方法。與按照距離(例如,以微米為單位的距離)進(jìn)行操作的方法相比,這樣的方法可以實(shí)現(xiàn)更好的準(zhǔn)確度,并且例如,提高各組件間相對于目標(biāo)值的一致性。
作為示例,渦輪增壓器的壓縮機(jī)葉輪組件能夠包括:壓縮機(jī)葉輪,該壓縮機(jī)葉輪包括通孔,該通孔從壓縮機(jī)葉輪的底部部分延伸至鼻部部分;渦輪增壓器軸,該渦輪增壓器軸設(shè)置在壓縮機(jī)葉輪的通孔中,其中,渦輪增壓器軸包括端部部分,該端部部分遠(yuǎn)離壓縮機(jī)葉輪的鼻部部分而軸向地延伸;以及已型鍛套環(huán),該已型鍛套環(huán)固定至渦輪增壓器軸的端部部分。在這樣的示例中,已型鍛套環(huán)能夠包括一個或多個溝槽,其中,渦輪增壓器軸的端部部分能夠包括設(shè)置在該一個或多個溝槽中的一個或多個結(jié)構(gòu),其中,該一個或多個結(jié)構(gòu)與已型鍛套環(huán)接觸。作為示例,已型鍛套環(huán)能夠是已變形的型鍛套環(huán)。
作為示例,固定至渦輪增壓器軸的端部部分的已型鍛套環(huán)能夠包括大于大約1000n的靜態(tài)施加力。在這樣的示例中,該靜態(tài)施加力能夠與施加至壓縮機(jī)葉輪的壓緊力(例如,壓縮力)相一致并且能夠與施加至渦輪增壓器軸的張緊力(例如,張力)相一致。
作為示例,渦輪增壓器軸的端部部分能夠包括頸部,并且已型鍛套環(huán)的內(nèi)表面能夠與該頸部接觸。
作為示例,渦輪增壓器軸的端部部分能夠包括內(nèi)螺紋、外螺紋、或者內(nèi)螺紋和外螺紋。作為示例,渦輪增壓器軸的端部部分能夠包括內(nèi)螺紋和外部結(jié)構(gòu),其中,該外部結(jié)構(gòu)與已型鍛套環(huán)的溝槽接觸。作為示例,渦輪增壓器軸的端部部分能夠包括外螺紋和外部結(jié)構(gòu),其中,該外部結(jié)構(gòu)與已型鍛套環(huán)的溝槽接觸。
作為示例,已型鍛套環(huán)能夠是多件式套環(huán)。例如,考慮包括至少一個機(jī)械熔合件的多件式套環(huán),該至少一個機(jī)械熔合件包括相關(guān)聯(lián)的預(yù)估的致動力;包括塑料熔合件部件的多件式套環(huán);包括可變形熔合件結(jié)構(gòu)的多件式套環(huán)。
作為示例,渦輪增壓器的壓縮機(jī)葉輪組件能夠包括具有兩個葉輪面的壓縮機(jī)葉輪。
作為示例,渦輪增壓器的壓縮機(jī)葉輪組件能夠包括下述內(nèi)容中的一個或多個:止推環(huán);至少一個軸承;以及渦輪機(jī)葉輪,該渦輪機(jī)葉輪可操作地聯(lián)接至渦輪增壓器軸。作為示例,渦輪增壓器的壓縮機(jī)葉輪組件可以是中心殼體轉(zhuǎn)動組件(chra)的一部分。作為示例,渦輪增壓器的壓縮機(jī)葉輪組件能夠包括止推環(huán),至少一個軸承,以及渦輪機(jī)葉輪,該渦輪機(jī)葉輪焊接至渦輪增壓器軸。
作為示例,渦輪增壓器的壓縮機(jī)葉輪組件能夠包括:與壓縮機(jī)葉輪的底部部分鄰接的止推環(huán),以及包括與止推環(huán)鄰接的表面的渦輪增壓器軸。在這樣的示例中,止推環(huán)能夠至少部分地軸向地設(shè)置在壓縮機(jī)葉輪的底部部分和渦輪增壓器軸的表面之間。例如,止推環(huán)可以被夾在壓縮機(jī)葉輪的底部部分和渦輪增壓器軸的肩部之間,其中,該肩部包括環(huán)形面(例如,軸向環(huán)形面)。
作為示例,加載渦輪增壓器的轉(zhuǎn)動組件的方法能夠包括:將型鍛套環(huán)定位在渦輪增壓器軸的端部部分上,該渦輪增壓器軸延伸通過壓縮機(jī)葉輪的通孔;施加拉力至渦輪增壓器軸的端部以實(shí)現(xiàn)期望的加載量;使型鍛套環(huán)變形以形成固定至渦輪增壓器軸的端部部分的已型鍛套環(huán);以及釋放拉力,其中,已型鍛套環(huán)維持期望的加載量。在這樣的示例中,期望的加載量能夠超過大約1000n的力。
作為示例,使型鍛套環(huán)變形能夠包括使型鍛工具和型鍛套環(huán)受力接觸以便使型鍛套環(huán)變形。
作為示例,型鍛套環(huán)能夠包括一個或多個溝槽,并且渦輪增壓器軸的端部部分能夠包括一個或多個結(jié)構(gòu),其中,方法包括變形,該變形使型鍛套環(huán)變形以便在一個或多個溝槽和一個或多個結(jié)構(gòu)之間形成接觸部。作為示例,方法能夠包括使型鍛套環(huán)以下述方式變形:在至少40%的一個或多個溝槽表面和一個或多個結(jié)構(gòu)表面上(例如其中,這樣的表面是已型鍛套環(huán)和軸的表面)形成一個或多個溝槽和一個或多個結(jié)構(gòu)之間的接觸部。
作為示例,方法能夠包括以下述方式施加拉力至渦輪增壓器軸的端部部分:該方式包括經(jīng)由型鍛工具的螺紋聯(lián)接件而施加拉力至渦輪增加器軸的端部部分。作為示例,方法能夠包括使渦輪增壓器軸的一部分分離。
作為示例,型鍛套環(huán)或者已型鍛套環(huán)能夠是多件式套環(huán)。例如,多件式套環(huán)能夠包括至少一個機(jī)械熔合件,該至少一個機(jī)械熔合件包括相關(guān)聯(lián)的預(yù)估的致動力;多件式套環(huán)能夠包括塑料熔合件部件;多件式套環(huán)能夠包括可變形熔合件結(jié)構(gòu)等。作為示例,期望的加載量能夠觸發(fā)多件式套環(huán)的至少一件的變形。
作為示例,方法能夠包括施加期望的加載量,其中,期望的加載量觸發(fā)型鍛套環(huán)的變形以便例如形成變形的型鍛套環(huán),該變形的型鍛套環(huán)能夠“鎖住”(例如,維持)該期望的加載量。
作為示例,方法能夠包括對加載進(jìn)行測量(例如,經(jīng)由一個或多個載荷傳感器等)。作為示例,方法能夠包括經(jīng)由載荷傳感器來接收信號或多個信號,并且至少部分地基于這樣的信號或多個信號來控制力的施加。
作為示例,方法能夠包括使用包括肩部的渦輪增壓器軸,該肩部通過施加拉力至渦輪增壓器軸的端部部分而受力。在這樣的示例中,肩部能夠是軸向環(huán)形面或者具有另一種形狀,并且肩部可以與止推環(huán)鄰接,該止推環(huán)至少部分地定位在該肩部和壓縮機(jī)葉輪的底部端之間,例如,對于雙葉輪面的壓縮機(jī)葉輪而言,該底部端可以是面朝內(nèi)的壓縮機(jī)葉輪的鼻部。
作為示例,方法能夠包括將與壓縮機(jī)葉輪鄰接的止推環(huán)定位在壓縮機(jī)葉輪的底部端處,其中,渦輪增壓器軸包括與止推環(huán)鄰接的表面,以及其中,該方法包括施加和/或維持期望的加載量,其中,這樣的加載被軸向地施加和/或維持在已型鍛套環(huán)和渦輪增壓器軸的表面之間,例如,該渦輪增壓器軸的表面可以是軸向面(例如,環(huán)形面等)。
作為示例,計(jì)算機(jī)能夠包括處理器和存儲器以及儲存在存儲器中的指令,其中,指令由處理器執(zhí)行以便指示計(jì)算機(jī)執(zhí)行壓接方法,該壓接方法能夠?qū)⑵谕妮d荷量鎖住在渦輪增壓器的中心殼體轉(zhuǎn)動組件中。在這樣的示例中,計(jì)算機(jī)能夠包括一個或多個接口,該一個或多個接口能夠可操作地聯(lián)接至諸如一個或多個施力器和/或一個或多個傳感器的設(shè)備。作為示例,施力器能夠是用于施加載荷的施力器和/或用于壓接型鍛套環(huán)以使該型鍛套環(huán)(例如,單個或者多件式)變形從而形成固定至渦輪增壓器軸的已型鍛套環(huán)的施力器。
作為示例,方法能夠包括對施加的力(例如,如經(jīng)由施力器或多個施力器施加的力)進(jìn)行測量。作為示例,方法能夠包括通過從已型鍛套環(huán)中去除材料來使轉(zhuǎn)動組件平衡。作為示例,方法能夠包括通過從壓縮機(jī)葉輪中去除材料(例如,在不從已型鍛套環(huán)中去除材料的情況下)來使轉(zhuǎn)動組件平衡。
盡管已經(jīng)在附圖中圖示并且在前述具體實(shí)施方式中描述了方法、裝置、系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)等的一些示例,但將理解的是,所公開的示例實(shí)施例不是限制性的,而能夠做出多種重置、修改和替換。