專利名稱：渦輪增壓器轉(zhuǎn)子動不平衡度的測量設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種渦輪增壓器轉(zhuǎn)子動不平衡度的測量設(shè)備，渦輪增壓器轉(zhuǎn)子有一個渦輪盤和一個壓氣機盤，它們裝在一個可旋轉(zhuǎn)地支承在外殼部段內(nèi)的軸上，所述設(shè)備包括 一個支承裝置，它有至少一個彈性件，所述外殼部段可固定在所述彈性件上，使外殼部段具 有至少兩個相對于支承裝置振動的自由度，所述設(shè)備包括一個固定在支承裝置上的具有一 個通道的渦輪機匣，通道設(shè)計為，用于供給工作流體和用工作流體沖擊渦輪增壓器轉(zhuǎn)子，其 中，在渦輪機匣與外殼部段之間設(shè)有空隙，以及所述設(shè)備包括至少一個裝在支承裝置上的 用于檢測外殼部段振動的測量傳感器。
背景技術(shù)：
由W02007/054445A1已知所述類型的設(shè)備。它用于測量廢氣驅(qū)動的渦輪增壓器轉(zhuǎn) 子的不平衡度，其中，為了達到盡可能高的精度，在不平衡度測量設(shè)備中只使用一個由渦輪 增壓器轉(zhuǎn)子與內(nèi)含渦輪增壓器轉(zhuǎn)子軸承的外殼部段組成的所謂的渦輪增壓器機體組，以及 此不平衡度測量設(shè)備通過類似設(shè)計的設(shè)備部分，例如渦輪機匣，代替缺少但必要的外殼部 分。因此彈性支承的測量結(jié)構(gòu)共振的質(zhì)量可以保持為較小，并能減少質(zhì)量引起的對不平衡 度測量的負面影響。轉(zhuǎn)子不平衡度的測量優(yōu)選地在渦輪增壓器轉(zhuǎn)子的一個基本上相當于正 常工作速度的角速度下進行，其中，渦輪增壓器轉(zhuǎn)子的渦輪盤裝在測量設(shè)備的渦輪機匣內(nèi)， 以及用壓縮空氣沖擊加速到測量所需的角速度。渦輪機匣固定安裝在設(shè)備上并通過足夠大 的空隙與渦輪增壓器機體組及其軸承的振動部分分開。為了實施有說服力和無干擾的測量過程，將連接部分與渦輪增壓器機體組的外殼 部段接合是必要或恰當?shù)摹＠?，渦輪增壓器的軸承要求盡可能在一些例如在渦輪增壓器 正常工作時存在的條件下能供應足夠的潤滑劑。此外業(yè)已證實也有利的是，壓氣機盤為了 導流而用壓氣機機匣覆蓋，或出自于保護的原因用保護罩覆蓋，在這種情況下將它們固定 在所述外殼部段上。用人工安裝這些連接部分既麻煩又費時。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，創(chuàng)造一種前言所述類型的設(shè)備，它能使渦輪增壓器 機體組與連接部分自動連接。上述技術(shù)問題通過專利權(quán)利要求1中描述的發(fā)明得以解決。在權(quán)利要求2至11 中給出了本發(fā)明有利的擴展設(shè)計。按照本發(fā)明的設(shè)備其特征在于自動離合器，該自動離合器包括可運動的支架、由 支架固持并可通過支架向外殼部段運動的連接部分、以及至少一個可運動的離合元件，所 述連接部分可通過該離合元件與外殼部段接合，其中，所述離合器可以運動到這樣一個位 置，在此位置，所述將連接部分接合在外殼部段上的至少一個離合元件可相對于支架這樣 運動，即，使得已接合的連接部分可以隨外殼部段無阻礙地振動。采用本發(fā)明的設(shè)備，可以將一個為了不平衡度測量的測量過程需要與渦輪增壓器機體組接合的連接部分，例如向轉(zhuǎn)子軸承供應潤滑劑的潤滑劑管道，自動與外殼部段接合， 以及反之也可以重新與外殼部段分離，在此過程中同時保證，處于為了測量過程而規(guī)定的 位置的離合器不會限制已接合的連接部分以及還有外殼部段的運動自由度，以及可以不干 擾形成誘發(fā)不平衡的振動。
按本發(fā)明一項有利的擴展設(shè)計，離合元件是一個U形彈簧夾，它可以運動到一個 扣夾外殼部段的夾緊位置，以及通過它可以將連接部分用規(guī)定的力緊壓在外殼部段上。這 種設(shè)計尤其適用于連接潤滑劑管道，此時潤滑劑管道借助彈簧夾沿徑向朝旋轉(zhuǎn)軸緊壓在外 殼部段的連接接管上。通常構(gòu)成軸承箱的外殼部段設(shè)有潤滑劑進口和潤滑劑出口，這些孔 口在這種情況下布置在外殼部段的相對置的側(cè)面上。按照本發(fā)明的U形彈簧在這里通過在 彈簧夾的每個邊腿上設(shè)置適用的相應的連接段，來適用于同時連接潤滑劑輸入管和潤滑劑 排出管。按本發(fā)明的另一項建議，可采取以下措施以簡單的方式實現(xiàn)彈簧夾的接合彈簧 夾的兩個邊腿固定在夾鉗的臂上；以及，夾鉗可通過驅(qū)動器運動到一個使彈簧夾的邊腿彼 此張開的打開位置和一個將彈簧夾接合在外殼部段上的閉合位置，其中，在閉合位置所述 臂可相對于彈簧夾的邊腿定位為，使彈簧夾不會妨礙外殼部段進行振動。在這里，彈簧夾通 過壓緊連接部分的彈力和在外殼部段上相應的反作用力，保持處于閉合位置。優(yōu)選地，在夾鉗的臂上布設(shè)固定吊環(huán)，所述固定吊環(huán)圍繞彈簧夾的邊腿以及具有 比所述邊腿被圍繞的橫截面大的吊環(huán)口。在夾鉗的閉合位置將固定吊環(huán)定位為，使它們不 再支靠在彈簧夾的邊腿上。按本發(fā)明另一項有利的擴展設(shè)計，作為離合元件可采用至少一個可布設(shè)在連接部 分上的鎖，它具有可通過一個設(shè)在夾具上的驅(qū)動器運動的制動銷，其中，當制動銷處于接合 連接部分的夾緊位置時，驅(qū)動器可與制動銷分離。此項擴展設(shè)計特別有利于接合壓氣機機 匣，使之與外殼部段的法蘭連接。在這方面優(yōu)選地，壓氣機機匣有三個在其圓周上按均勻的 間隔排列的鎖。


下面借助一個或多個實施例詳細說明本發(fā)明。其中圖1表示本發(fā)明的不平衡度測量設(shè)備的透視圖；圖2表示圖1所示的不平衡度測量設(shè)備的第一個規(guī)定用于連接輸入和排出管道的 離合器的第一個視圖；圖3表示圖2所示的離合器的第二個視圖；圖4表示圖1所示的不平衡度測量設(shè)備的第二個規(guī)定用于連接壓氣機機匣的離合 器的剖視圖；圖5表示圖4所示的離合器的第一個透視圖；圖6表示圖4所示的離合器的第二個透視圖；以及圖7表示圖4所示的離合器處于連接后分離位置的局部視圖。
具體實施例方式圖1中示出的不平衡度測量設(shè)備1規(guī)定用于測量渦輪增壓器機體組2的渦輪增壓器轉(zhuǎn)子的不平衡度，以及具有固定在剛性底座3上的渦輪機匣4，為了驅(qū)動渦輪增壓器轉(zhuǎn) 子，渦輪機匣4可以與一個壓縮空氣源連接。在渦輪機匣4上借助彈性桿固定用于夾緊外 殼部段6的夾緊裝置5，渦輪增壓器機體組2的渦輪增壓器轉(zhuǎn)子裝在外殼部段6內(nèi)。在夾緊 裝置6的背對渦輪機匣4那一側(cè)布設(shè)第一個離合器7，它用于在外殼部段6上自動接合輸入 和排出管道。所述離合器7布設(shè)在一個可橫向于渦輪增壓器機體組2的旋轉(zhuǎn)軸線地運動的 支架8上。圖中除離合器7之外還示出了第二個離合器9，壓氣機機匣10可通過它自動接 合。該離合器9固定在一個圖中沒有示出的驅(qū)動器上，該離合器9可借助所述驅(qū)動器沿旋 轉(zhuǎn)軸線方向離開渦輪增壓器機體組2。
圖2和圖3表示第一個自動離合器7，它規(guī)定用于在渦輪增壓器機體組2上接合輸 入管道11和排出管道12。離合器7有一個支架8，它可直線運動地固定在導軌14上。導 軌14沿水平定向地固定在不平衡度測量設(shè)備的一個靜止部分上。兩個平行的桿15穿過導 軌14上的孔地延伸，支架8通過這些平行的桿15與圖中沒有示出的工作缸連接。通過操 縱工作缸，支架8可沿導軌14運動?？蓺鈩硬倏v的夾鉗18的鉗架17借助螺釘固定在支架8上。夾鉗18有兩個平行 的臂19、20，它們橫向于鉗架17地延伸并固定在支板21、22上，后者可縱向運動地固定在鉗 架17上。支板21、22通過氣動缸23相互連接。支板21、22沿兩個運動方向的可運動性受 止擋件24、25、26、27的限制，這些止擋件可調(diào)整地借助螺釘固定在鉗架17上。在臂19、20 的自由端固定U形吊環(huán)28、29，它們與臂19、20成直角地相對延伸。U形彈簧夾30以邊腿31、32懸掛在吊環(huán)28、29內(nèi)。邊腿31、32穿過吊環(huán)28、29地 延伸以及朝吊環(huán)28、29端部的方向彈性預緊，由此將彈簧夾30按圖1所示的位置牢固地保 持在吊環(huán)28、29中。在邊腿31、32處于吊環(huán)28、29的背對鉗架17那一側(cè)的自由端上固定 管狀連接件33、34。連接件33、34在其互相面對的端面，設(shè)有適用的連接型面和密封件，以 保證密封連接在渦輪增壓器機體組2的外殼部段40上。連接件33與柔性輸入管道11連 接。連接件34將一個管段38伸入到排出管道12中。所述管段38的外徑小于排出管道12 的內(nèi)徑，從而在兩者之間存在一個自由的環(huán)腔，它防止在測量過程中當渦輪增壓器機體組2 振動時接合在渦輪增壓器機體組2上的連接件34碰撞出口管。排出管道12的導管通過一 個與支架8牢固連接的角形件39固持。為了將渦輪增壓器機體組2裝入到平衡設(shè)備內(nèi)，將支架8與已安裝在它上面的夾 鉗18 —起，橫向于隨后被使用的渦輪增壓器機體組2的旋轉(zhuǎn)軸線地，運動到一個后撤的位 置，由此使夾鉗18不妨礙將渦輪增壓器機體組2裝入設(shè)備中。此外控制氣動缸23，使臂19、 20彼此運動分開，直至貼靠在止擋件24、27上。由此，使固定在臂19、20上的彈簧夾30彈 性彎曲，此時連接件33、34獲得一個間距，這一間距大于在規(guī)定用于連接輸入管道和排出 管道的連接接管41、42區(qū)域內(nèi)渦輪增壓器機體組2外殼部段40的外徑。在將渦輪增壓器機體組2裝入平衡設(shè)備內(nèi)并借助夾緊裝置夾牢在預定位置后，通 過朝渦輪增壓器機體組2的方向運動所述支架8，將彈簧夾30置于一個位置，在此位置下它 以這樣的方式扣夾住渦輪增壓器機體組2，亦即使連接件33、34同軸于連接接管41、42地定 向。這一位置可以通過在導軌14上的一個可調(diào)整的定位止擋確定，它限制支架8的運動。 與之不同地，也可以布設(shè)測量傳感器，它檢測外殼部段40相對于夾鉗18的位置。為了連 接連接件33、34，通過控制氣動缸23使臂19、20相互運動，此時邊腿31、32在彈簧夾30的彈力的作用下被向一起壓合，并接著將連接件33、34緊壓在外殼部段40的連接接管41、42 上。在這里彈簧夾30的彈力設(shè)計得如此大，以致彈簧夾30也能克服經(jīng)由輸入管道11供給 的潤滑劑的壓力，將連接件33保持壓力密封地緊壓在連接接管41上。在彈簧夾30與外殼 部段40接合后，臂19、20再繼續(xù)小量移近，直至它們到達其在止擋件25、26上的終止位置。 由此使吊環(huán)28、29從彈簧夾30的邊腿31、32抬起，并在兩個邊腿31、32與吊環(huán)28、29內(nèi)側(cè) 面之間造成空隙，從而使彈簧夾30，當它在測量過程中隨渦輪增壓器機體組2 —起振動時， 可以在吊環(huán)28、29的開口中自由運動。僅僅通過柔性的輸入管道11保持不平衡度測量設(shè) 備的靜止部分與彈簧夾30之間的連接。然而由于輸入管道11有足夠的柔性并按所述的配 置，所以不會因此而影響測量過程。圖2表示離合器7處于這樣的一個位置，此時連接件33、34已接合在渦輪增壓器機體組2上。在圖2中為了能看得更加清楚沒有示出夾緊裝置，用它將渦輪增壓器機體組 2固定在平衡設(shè)備內(nèi)。在不平衡度測量結(jié)束后，按相反的順序重復所述的過程，并由此使彈簧夾30與連 接在它上面的管道一起與渦輪增壓器機體組分開并遠離，從而使渦輪增壓器機體組可以無 阻礙地從不平衡度測量設(shè)備拆出。圖4至圖6表示出了一個用于將壓氣機機匣10自動接合在渦輪增壓器機體組2 上的離合器9。該離合器9具有一個板狀支架47，它可以通過圖中未表示的驅(qū)動器，朝渦輪 增壓器機體組2旋轉(zhuǎn)軸線48的方向，在一個?？吭跍u輪增壓器機體組2上的接合位置與一 個離開渦輪增壓器機體組2的裝料位置之間往復運動。支架47與旋轉(zhuǎn)軸線48成直角地定 向以及有一個與旋轉(zhuǎn)軸線48同心的孔49。在支架47上在面朝渦輪增壓器機體組2那一 側(cè)，離旋轉(zhuǎn)軸線48有相同距離地以及彼此間隔地固定三個氣動缸50，它們的活塞桿51相 對于旋轉(zhuǎn)軸線48沿徑向地定位。在活塞桿51的面朝旋轉(zhuǎn)軸線48的內(nèi)端固定有抓取套筒 52，它有一個沿徑向開口的內(nèi)切槽53。在抓取套筒52內(nèi)懸掛一個具有操縱端55的制動銷 54。操縱端55有一個比較細的區(qū)段，該區(qū)段通過端側(cè)的孔從抓取套筒52中伸出，以及操縱 端55有一個從所述比較細的區(qū)段變粗的頭部，該頭部裝在槽53內(nèi)以及有比槽53短的軸向 長度，所以它在槽53中可以在兩個終端位置之間沿縱向往復運動。制動銷54屬于裝在環(huán) 57上的鎖56，所述環(huán)57承載著壓氣機機匣10。鎖56分別有一個鎖體58，它固定在環(huán)57 上以及有一個其中可移動地安裝制動銷54的徑向孔。此外，鎖體58還含有一個滾珠鎖59， 它有一個沿徑向作用在設(shè)計在制動銷54上的斜面60上由彈簧加載的滾珠。斜面60有這 樣的斜度，亦即，滾珠的擠壓力力圖將制動銷54沿徑向向內(nèi)運動到閉合位置或保持在閉合 位置上。若制動銷54沿徑向從鎖體58伸出，以及它的伸出端61有比鎖體58的孔大的直 徑并構(gòu)成一個向外突出的臺階，則它在圖4中表示的松開位置時支靠在鎖體58上并由此限 制制動銷54的分離運動。制動銷54的內(nèi)端，在面朝環(huán)57和壓氣機機匣10的圓周邊的那 一側(cè)，制有楔形面。氣動缸50的活塞桿51以其外端65沿徑向向外從氣動缸50中伸出，以及帶有一個 可旋入螺紋孔內(nèi)的螺釘66，彈簧盤67借助螺母可調(diào)節(jié)地固定在此螺釘上。壓力彈簧68裝 在端頭65上，這些壓力彈簧一側(cè)可支承在氣動缸50上，另一側(cè)可支承在彈簧盤67上。每 個壓力彈簧68的長度以及所屬彈簧盤67的位置彼此協(xié)調(diào)為，使壓力彈簧68只是當接合壓 氣機機匣10時所述制動銷54為了達到鎖閉位置尚應走過的鎖閉路程大體等于二分之一空程時才受壓縮，操縱端55的頭部可在槽53內(nèi)走過所述的空程。因此當鎖56鎖閉時，壓力 彈簧68只縮短了一個相當于制動銷54相對于活塞桿51的空程的二分之一長度量。然后， 這些在鎖止狀態(tài)壓縮了一個相當于制動銷頭部二分之一空程的量的壓力彈簧68，當氣動缸 50卸除操縱壓力并由此使活塞桿51回行相應的量時，可以回彈到其舒張長度。圖4中離合器9已移近渦輪增壓器機體組2。在這里渦輪增壓器機體組2以其法 蘭62固定在不平衡度測量設(shè)備1的圖中未示出的夾緊裝置5內(nèi)。離合器9處于規(guī)定用于 移近渦輪增壓器機體組2的打開位置。在此位置下，氣動缸50控制為，使制動銷54后撤至 其松開位置，在這種情況下它們的操縱端通過抓取套筒52施加規(guī)定的拉力。由此使環(huán)57 及固定在環(huán)上的壓氣機機匣10，以與旋轉(zhuǎn)軸線48同心的位置固定在支架47上，從而在移近 渦輪增壓器機體組2時，壓氣機機匣10可將其安裝孔套在渦輪增壓器機體組2的法蘭63 上。若已到達圖4所示的位置，則沿反方向操縱氣動缸50，并因而使制動銷54沿徑向向內(nèi) 運動，直至它們將其楔形面緊靠在渦輪增壓器機體組2的法蘭63上，以及由此使壓氣機機 匣10與渦輪增壓器機體組2接合。操縱端55的頭部現(xiàn)在處于槽53的沿徑向的外壁上，以 及沿徑向向外支承在抓取套筒52上。壓力彈簧68被壓緊。對于測量過程而言不應維持離合器9至此所到達的位置，因為通過處于鎖止狀態(tài) 的氣動缸50會阻礙渦輪增壓器機體組2振動。因此在離合器9閉合后將氣動缸50控制為 無壓力狀態(tài)。由此，裝在活塞桿51外端65上的壓力彈簧68可以舒張，使活塞桿沿徑向向 外運動如此遠，以致操縱端55的頭部在槽53內(nèi)處于中間位置。在圖7所示的這一分離位 置下，在頭部的兩側(cè)以及在抓取套筒52端面與制動銷54之間，均存在足夠大的空隙用于不 平衡度測量過程出現(xiàn)的振動。此時，制動銷54通過滾珠鎖的力和由此產(chǎn)生的摩擦力固定在 鎖止位置。為了脫開壓氣機機匣10，制動銷通過操縱氣動缸50后回移到圖4中表示的位置。 接著，離合器9與固定在它里面的壓氣機機匣10 —起離開渦輪增壓器機體組2。
權(quán)利要求
一種渦輪增壓器轉(zhuǎn)子動不平衡度的測量設(shè)備，渦輪增壓器轉(zhuǎn)子具有渦輪盤和壓氣機盤，它們裝在可旋轉(zhuǎn)地支承在外殼部段內(nèi)的軸上，所述設(shè)備包括支承裝置，該支承裝置具有至少一個彈性件，所述外殼部段可固定在該彈性件上，使該外殼部段具有至少兩個相對于支承裝置振動的自由度，固定在所述支承裝置上的具有通道的渦輪機匣，所述通道設(shè)計用于供給工作流體和用工作流體沖擊渦輪增壓器轉(zhuǎn)子，其中，在所述渦輪機匣與外殼部段之間設(shè)有空隙，以及至少一個用于檢測所述外殼部段振動的測量傳感器，其特征在于自動離合器，該自動離合器包括可運動的支架、由該支架固持并可通過支架向外殼部段運動的連接部分、以及至少一個可運動的離合元件，所述連接部分可通過該離合元件與外殼部段接合，其中，所述離合器可以運動到這樣一個位置，在此位置時，所述將連接部分接合在外殼部段上的至少一個離合元件可相對于所述支架這樣運動，即，使得已接合的連接部分可以隨所述外殼部段無阻礙地振動。
2.按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征為，所述連接部分是用于覆蓋壓氣機盤的外殼 部分。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征為，所述連接部分是潤滑劑管道。
4.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征為，采用有兩個彼此相對置的邊腿的 U形彈簧夾，作為離合元件，它可以運動到一個扣夾外殼部段的夾緊位置，以及通過它可以 將所述連接部分以規(guī)定的力緊壓在所述外殼部段上。
5.按照權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征為，所述彈簧夾的邊腿固定在夾鉗的臂上；以 及，所述夾鉗可通過驅(qū)動器運動到一個使所述彈簧夾的邊腿彼此張開的打開位置和一個使 彈簧夾接合的閉合位置，其中，在所述閉合位置所述臂可相對于彈簧夾的邊腿定位為，使彈 簧夾不會妨礙所述外殼部段進行振動。
6.按照權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征為，在所述夾鉗的臂上設(shè)有固定吊環(huán)，所述固定 吊環(huán)圍繞彈簧夾的邊腿以及具有比所述邊腿被圍繞的橫截面大的吊環(huán)口。
7.按照權(quán)利要求4至6之一所述的設(shè)備，其特征為，在所述彈簧夾的邊腿上固定管狀連 接件，輸入管或排出管可與所述管狀連接件連接。
8.按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征為，作為離合元件可采用至少一個布設(shè)在所述 連接部分上的鎖，該鎖具有可通過布設(shè)在所述支架上的驅(qū)動器運動的制動銷，其中，當制動 銷處于接合所述連接部分的夾緊位置時，所述驅(qū)動器可與制動銷分離。
9.按照權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征為，所述制動銷通過可氣動操縱的伺服缸驅(qū)動。
10.按照權(quán)利要求8或9所述的設(shè)備，其特征為，所述連接部分具有環(huán)，在環(huán)上間隔距離 地固定多個具有朝環(huán)中心定向的制動銷的鎖。
11.按照權(quán)利要求8至10之一所述的設(shè)備，其特征為，在所述制動銷與氣動伺服缸之間 的連接沿操縱方向有一個空程，以及，所述伺服缸可以從鎖閉位置運動到大約二分之一空 程的中間位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種渦輪增壓器轉(zhuǎn)子動不平衡度的測量設(shè)備，渦輪增壓器轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)地支承在外殼部段(6)內(nèi)，所述設(shè)備包括支承裝置(3)，該支承裝置具彈性件，所述外殼部段(6)可固定在彈性件上，使該外殼部段(6)具有至少兩個相對于支承裝置振動的自由度；所述設(shè)備包括固定在支承裝置(3)上的具有通道的渦輪機匣(4)，所述通道設(shè)計用于供給工作流體和用工作流體沖擊渦輪增壓器轉(zhuǎn)子，其中，在渦輪機匣(4)與外殼部段(6)之間設(shè)有空隙；以及所述設(shè)備包括用于檢測外殼部段(6)振動的測量傳感器，自動離合器(9)，包括可運動的支架、由支架固持并可通過支架向外殼部段(6)運動的連接部分(10)、以及至少一個可運動的離合元件，所述連接部分(10)可通過該離合元件與外殼部段(6)接合，其中，所述離合器(9)可以運動到這樣一個位置，在此位置，所述將連接部分(10)接合在外殼部段(6)上的至少一個離合元件可相對于支架這樣運動，即，使得已接合的連接部分(10)可以隨所述外殼部段(6)無阻礙地振動。
文檔編號G01M1/04GK101836098SQ200880112888
公開日2010年9月15日 申請日期2008年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月4日
發(fā)明者于爾根·萊曼, 迪特爾·西倫 申請人:申克羅泰克有限責任公司