一種機(jī)械增壓器自適應(yīng)張緊裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種機(jī)械增壓器自適應(yīng)張緊裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]與渦輪增壓相比，機(jī)械增壓可以在發(fā)動機(jī)較低轉(zhuǎn)速時就可以介入，沒有渦輪增壓的渦輪遲滯，可以使發(fā)動機(jī)在較低的轉(zhuǎn)速上面就可以爆發(fā)出大扭矩。而且由于機(jī)械增壓是靠皮帶進(jìn)行傳動，所以使動力輸出相對來說比較平順，更適合日常駕駛習(xí)慣，機(jī)械增壓器作為改善發(fā)動機(jī)低速性能和瞬態(tài)響應(yīng)的重要手段受到越來越多重視。但是在機(jī)械增加器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，皮帶張緊力也會發(fā)生改變，進(jìn)而發(fā)生皮帶打滑，影響傳動穩(wěn)定性和傳動效率，急需改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的正是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種機(jī)械增壓器自適應(yīng)張緊裝置，該裝置能有效防止皮帶打滑、偏磨甚至脫落等現(xiàn)象的發(fā)生，提高皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種機(jī)械增壓器自適應(yīng)張緊裝置，包括自適應(yīng)張緊裝置氣缸、活塞連桿、張緊輪、高速電機(jī)帶輪，機(jī)械增壓器壓氣機(jī)出口連接自適應(yīng)張緊裝置氣缸，自適應(yīng)張緊裝置氣缸通過活塞連桿連接張緊輪，張緊輪連接皮帶，皮帶連接高速電機(jī)帶輪。
[0005]另外，本發(fā)明還公開了應(yīng)用本發(fā)明的自適應(yīng)張緊裝置的機(jī)械增壓器試驗(yàn)裝置，包括空氣流量計、第一溫度傳感器、第一壓力傳感器、機(jī)械增壓器、轉(zhuǎn)速傳感器、第二溫度傳感器、第二壓力傳感器、壓氣機(jī)背壓閥、機(jī)械增壓器帶輪、皮帶、自適應(yīng)張緊裝置、高速電機(jī)帶輪、扭矩傳感器、高速電機(jī)、高速電機(jī)底座、高速電機(jī)控制器以及相應(yīng)的連接管路；
[0006]所述空氣流量計進(jìn)口與大氣相通，空氣流量計出口連接機(jī)械增壓器壓氣機(jī)進(jìn)口，空氣流量計出口與機(jī)械增壓器壓氣機(jī)進(jìn)口的連接管路上分別安裝第一溫度傳感器與第一壓力傳感器，機(jī)械增壓器上安裝轉(zhuǎn)速傳感器，機(jī)械增壓器壓氣機(jī)出口連接壓氣機(jī)背壓閥，機(jī)械增壓器壓氣機(jī)出口與壓氣機(jī)背壓閥的連接管路上分別安裝第二溫度傳感器與第二壓力傳感器，機(jī)械增壓器帶輪連接機(jī)械增壓器轉(zhuǎn)軸，機(jī)械增壓器帶輪通過皮帶與高速電機(jī)帶輪連接，機(jī)械增壓器帶輪與高速電機(jī)帶輪間設(shè)有自適應(yīng)張緊裝置，高速電機(jī)帶輪連接扭矩傳感器，扭矩傳感器連接高速電機(jī)，高速電機(jī)連接高速電機(jī)控制器。
[0007]進(jìn)一步，自適應(yīng)張緊裝置包括自適應(yīng)張緊裝置氣缸、活塞連桿、張緊輪、高速電機(jī)帶輪，機(jī)械增壓器壓氣機(jī)出口連接自適應(yīng)張緊裝置氣缸，自適應(yīng)張緊裝置氣缸通過活塞連桿連接張緊輪，張緊輪連接皮帶，皮帶連接高速電機(jī)帶輪。
[0008]進(jìn)一步，高速電機(jī)由螺栓通過定位孔安裝在高速電機(jī)底座上。
[0009]本發(fā)明的有益效果:
[0010]本發(fā)明解決了皮帶張緊不合理的問題，在低轉(zhuǎn)速下，皮帶所需的張緊力小，此時機(jī)械增壓器壓氣機(jī)出口的壓力較小，作用于自適應(yīng)張緊皮帶的壓力也較小;在高轉(zhuǎn)速下，皮帶所需的張緊力增大，此時機(jī)械增壓器壓氣機(jī)出口的壓力由于轉(zhuǎn)速的提高也相應(yīng)增加，通過自適應(yīng)張緊皮帶裝置作用于皮帶的壓力也增大，保證了避免皮帶打滑所需的壓力，提高傳動穩(wěn)定性和傳動效率。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的自適應(yīng)張緊裝置工作原理示意圖；
[0012]圖2為應(yīng)用本發(fā)明的自適應(yīng)張緊裝置的機(jī)械增壓器試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]1、空氣流量計，2、第一溫度傳感器，3、第一壓力傳感器，4、機(jī)械增壓器，5、轉(zhuǎn)速傳感器，6、第二溫度傳感器，7、第二壓力傳感器，8、壓氣機(jī)背壓閥，9、機(jī)械增壓器帶輪，10、皮帶，11、自適應(yīng)張緊裝置，11-1、自適應(yīng)張緊裝置氣缸，11-2、活塞連桿，11-3、張緊輪，12、高速電機(jī)帶輪，13、扭矩傳感器，14、高速電機(jī)，15、高速電機(jī)底座，18、高速電機(jī)控制器，19絲杠。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步描述。
[0015]實(shí)施例1
[0016]如圖1所示，一種機(jī)械增壓器自適應(yīng)張緊裝置，包括自適應(yīng)張緊裝置氣缸11-1、活塞連桿11-2、張緊輪11-3、高速電機(jī)帶輪11-4，機(jī)械增壓器4壓氣機(jī)出口連接自適應(yīng)張緊裝置氣缸11-1，自適應(yīng)張緊裝置氣缸11-1通過活塞連桿11-2連接張緊輪11-3，張緊輪11_3連接皮帶10，皮帶10連接高速電機(jī)帶輪12。
[0017]工作過程:
[0018]機(jī)械增壓器4從壓氣機(jī)進(jìn)口吸入大氣，機(jī)械增壓器4壓氣機(jī)出口的氣體通過管路進(jìn)入自適應(yīng)張緊裝置氣缸11-1，該氣缸帶動活塞連桿11-2上下移動，進(jìn)而增加或減少張緊輪11-3的壓力，從而增加或減少作用于皮帶10上壓力，即提供自適應(yīng)皮帶裝置11不同的壓力，避免低速皮帶摩擦力過大，高速皮帶打滑的情況，達(dá)到調(diào)節(jié)皮帶的張緊力的作用，保證皮帶輪的穩(wěn)定工作。
[0019]實(shí)施例2
[0020]如圖2所示，應(yīng)用實(shí)施例1的自適應(yīng)張緊裝置的機(jī)械增壓器試驗(yàn)裝置，包括空氣流量計1、第一溫度傳感器2、第一壓力傳感器3、機(jī)械增壓器4、轉(zhuǎn)速傳感器5、第二溫度傳感器
6、第二壓力傳感器7、壓氣機(jī)背壓閥8、機(jī)械增壓器帶輪9、皮帶10、自適應(yīng)張緊裝置11、高速電機(jī)帶輪12、扭矩傳感器13、高速電機(jī)14、高速電機(jī)底座15、高速電機(jī)控制器18以及相應(yīng)的連接管路；
[0021]空氣流量計I進(jìn)口與大氣相通，空氣流量計I出口連接機(jī)械增壓器4壓氣機(jī)進(jìn)口，空氣流量計I出口與機(jī)械增壓器4壓氣機(jī)進(jìn)口的連接管路上分別安裝第一溫度傳感器2與第一壓力傳感器3，機(jī)械增壓器4上安裝轉(zhuǎn)速傳感器5，機(jī)械增壓器4壓氣機(jī)出口連接壓氣機(jī)背壓閥8，機(jī)械增壓器4壓氣機(jī)出口與壓氣機(jī)背壓閥8的連接管路上分別安裝第二溫度傳感器6與第二壓力傳感器7，機(jī)械增壓器帶輪9連接機(jī)械增壓器4轉(zhuǎn)軸，機(jī)械增壓器帶輪9通過皮帶10與高速電機(jī)帶輪12連接，機(jī)械增壓器帶輪9與高速電機(jī)帶輪12間設(shè)有自適應(yīng)張緊裝置11，高速電機(jī)帶輪12連接扭矩傳感器13，扭矩傳感器13連接高速電機(jī)14，高速電機(jī)14連接高速電機(jī)控制器18，高速電機(jī)14由螺栓17通過定位孔16安裝在高速電機(jī)底座15上。
[0022]其中，自適應(yīng)張緊裝置包括自適應(yīng)張緊裝置氣缸11-1、活塞連桿11-2、張緊輪11-
3、高速電機(jī)帶輪11-4，機(jī)械增壓器4壓氣機(jī)出口連接自適應(yīng)張緊裝置氣缸11-1，自適應(yīng)張緊裝置氣缸11-1通過活塞連桿11-2連接張緊輪11-3，張緊輪11-3連接皮帶10，皮帶10連接高速電機(jī)帶輪12。
[0023]工作過程:
[0024]首先調(diào)節(jié)4個絲杠19，使得機(jī)械增壓器4與高速電機(jī)帶輪12端面基本相平，然后啟動高速電機(jī)控制器18，高速電機(jī)14帶動高速電機(jī)帶輪12在指定轉(zhuǎn)速下工作，高速電機(jī)帶輪12通過皮帶10帶動機(jī)械增壓器帶輪9同步轉(zhuǎn)動，從而帶動機(jī)械增壓器4工作，在工作過程中，機(jī)械增壓器4從壓氣機(jī)進(jìn)口吸入大氣，機(jī)械增壓器4壓氣機(jī)出口的氣體通過管路進(jìn)入自適應(yīng)張緊裝置11，在不同的機(jī)械增壓器4轉(zhuǎn)速情況下，自適應(yīng)張緊裝置氣缸11-1帶動活塞連桿11-2上下移動，進(jìn)而增加或減少張緊輪11-3的壓力，從而增加或減少作用于皮帶10上壓力，即提供自適應(yīng)皮帶裝置11不同的壓力，避免低速皮帶摩擦力過大，高速皮帶打滑的情況，達(dá)到調(diào)節(jié)皮帶的張緊力的作用，保證皮帶輪的穩(wěn)定工作。
[0025]在上述狀態(tài)下進(jìn)行試驗(yàn)，在試驗(yàn)中，通過測試機(jī)械增壓器進(jìn)、出口的壓力、溫度以及進(jìn)口處的空氣質(zhì)量流量，計算機(jī)械增壓器壓比、進(jìn)氣流量與絕熱壓縮功，并根據(jù)壓氣機(jī)效率計算得到動力渦輪有效功率，從而研究機(jī)械增壓器在不同工況下的氣動性能，機(jī)械效率等。
[0026]以下測試過程1、2為利用配備實(shí)施例1的自適應(yīng)張緊裝置的機(jī)械增壓器試驗(yàn)裝置所做的試驗(yàn)，試驗(yàn)過程及試驗(yàn)結(jié)果如下:
[0027]測試過程I
[0028]在機(jī)械增壓器試驗(yàn)中，采用機(jī)械增壓器，當(dāng)高速電機(jī)轉(zhuǎn)速為lOOOOr/min時，壓氣機(jī)進(jìn)口流量為0.23kg/s，壓氣機(jī)進(jìn)口溫度實(shí)測25°C，壓氣機(jī)出口溫度實(shí)測75°C，壓氣機(jī)出口壓力實(shí)測50kPa(表壓)，機(jī)械增壓器壓比1.5，皮帶無打滑現(xiàn)象，機(jī)械增壓器工作正常。
[0029]測試過程2
[0030]在機(jī)械增壓器試驗(yàn)中，采用機(jī)械增壓器，當(dāng)高速電機(jī)轉(zhuǎn)速為20000r/min時，壓氣機(jī)進(jìn)口流量為0.41kg/s，壓氣機(jī)進(jìn)口溫度實(shí)測25°C，壓氣機(jī)出口溫度實(shí)測120 V，壓氣機(jī)出口壓力實(shí)測122kPa(表壓)，機(jī)械增壓器壓比2.2、皮帶無打滑現(xiàn)象，機(jī)械增壓器工作正常。
[0031]需要說明的是，現(xiàn)有技術(shù)中，在無自適應(yīng)張緊裝置情況下，當(dāng)高速電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到lOOOOr/min時，皮帶發(fā)生打滑現(xiàn)象，高速電機(jī)無法保持機(jī)械增壓器正常運(yùn)行，無法繼續(xù)進(jìn)行機(jī)械增壓器試驗(yàn)。
[0032]通過上述測試過程，應(yīng)用本發(fā)明的自適應(yīng)張緊裝置的機(jī)械增壓器試驗(yàn)裝置存在以下優(yōu)點(diǎn):
[0033](I)能夠保證在高速電機(jī)高速運(yùn)行情況下(20000r/min)，皮帶無打滑現(xiàn)象，機(jī)械增壓器能夠正常運(yùn)行，保證了機(jī)械增壓器試驗(yàn)的可靠性和穩(wěn)定性，能夠完成機(jī)械增壓器100%全工況下(1000r/min-20000r/min)的試驗(yàn)測試工作，而現(xiàn)有技術(shù)中的試驗(yàn)裝置的只能完成50% 的工況試驗(yàn)(1000r/min-10000r/min);
[0034](2)利用機(jī)械增壓器工作過程中，壓氣機(jī)出口產(chǎn)生的壓力，動態(tài)的調(diào)整皮帶上的壓力，使皮帶保持合理的張緊力；
[0035](3)避免了皮帶打滑現(xiàn)象，提高機(jī)械增壓器試驗(yàn)的穩(wěn)定性，減少了皮帶打滑產(chǎn)生的摩擦損耗，延長了皮帶的使用壽命。
[0036]上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，作出的變化、改變、添加或替換，都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種機(jī)械增壓器自適應(yīng)張緊裝置，其特征在于，包括自適應(yīng)張緊裝置氣缸(I 1-1)、活塞連桿(11-2)、張緊輪(11-3)、高速電機(jī)帶輪(12)，機(jī)械增壓器(4)壓氣機(jī)出口連接自適應(yīng)張緊裝置氣缸(11-1)，自適應(yīng)張緊裝置氣缸(11-1)通過活塞連桿(11-2)連接張緊輪(11-3)，張緊輪(11-3)連接皮帶(10)，皮帶(10)連接高速電機(jī)帶輪(12)。2.如權(quán)利要求1所述一種機(jī)械增壓器自適應(yīng)張緊裝置在機(jī)械增壓器試驗(yàn)裝置中的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明的一種機(jī)械增壓器自適應(yīng)張緊裝置，解決了皮帶張緊不合理的問題，在低轉(zhuǎn)速下，皮帶所需的張緊力小，此時機(jī)械增壓器壓氣機(jī)出口的壓力較小，作用于自適應(yīng)張緊皮帶的壓力也較小；在高轉(zhuǎn)速下，皮帶所需的張緊力增大，此時機(jī)械增壓器壓氣機(jī)出口的壓力由于轉(zhuǎn)速的提高也相應(yīng)增加，通過自適應(yīng)張緊皮帶裝置作用于皮帶的壓力也增大，保證了避免皮帶打滑所需的壓力，提高傳動穩(wěn)定性和傳動效率。
【IPC分類】G01M15/02
【公開號】CN105571868
【申請?zhí)枴緾N201510936764
【發(fā)明人】邢衛(wèi)東, 田偉, 王振彪, 李欣, 王秀娟, 程振宇
【申請人】中國北方發(fā)動機(jī)研究所(天津)
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月14日