一种自冷却的增压器执行器的制作方法

1.本实用新型涉及涡轮增压器执行器技术领域，尤其是一种自冷却的增压器执行器。


背景技术：

2.在发动机技术中，涡轮增压器作为发动机的重要性能部件，而执行器又作为涡轮增压器的关键且易损零部件，执行器失效首先引起增压器故障，进而影响发动机输出功率，
3.近年来，由于发动机技术的进步，柴油发动机、汽油发动机的升功率越来越大，发动机排温也越来越高，且采用scr、dpf等后处理导致整机设计越来越紧凑，发动机机体附近热辐射也随之变高，对发动机各零部件的耐高温要求也随之越来越高。
4.现有技术中通常是通过加冷却液进行冷却，以达到降温的目的，或者是请参考已公开的中国专利cn204532547u中所揭示的涡轮增压器执行器隔热罩，通过在执行器与执行器支架中间加装隔热罩以降低涡轮增压器执行器所承受的热负荷，但其只能从外部隔绝热量，无法减少执行器内部的热量，从而使得内部零部件因高温受到损耗。
5.鉴于此有必要提出一种自冷却的增压器执行器以解决或至少缓解上述缺陷。


技术实现要素：

6.本实用新型的主要目的在于提供一种自冷却的增压器执行器，以解决现有技术只能从外部隔绝热量，无法减少执行器内部的热量，从而使得内部零部件因高温受到损耗的问题。
7.为实现上述目的，本实用新型提供了一种自冷却的增压器执行器，包括第一外壳、内置于所述第一外壳的执行器本体，所述执行器本体包括第二外壳、内置于所述第二外壳的橡胶膜片、推杆以及弹簧；其中，
8.所述第二外壳和所述第一外壳之间形成有第一冷却腔室；
9.所述第一外壳具有沿自身延伸方向相对设置的第一进气端和第一出气端；所述第一进气端开设有连通所述第一冷却腔室的第一进气通孔，所述第一出气端开设有供所述推杆贯穿且用于排气的第一出气通孔；
10.所述第二外壳包括沿自身延伸方向相对设置的第二进气端和第二出气端；所述第二进气端开设有第二进气通孔，所述第二出气端开设有供所述推杆贯穿且用于排气的第二出气通孔；所述第一出气通孔、所述第二出气通孔的孔径大于所述推杆的外径；
11.所述橡胶膜片的外周与所述第二外壳的内壁固定连接，所述橡胶膜片将所述第二外壳的内腔分隔成靠近所述第一进气端的第二冷却腔室和远离所述第一进气端的第三冷却腔室。
12.优选地，所述第一进气端沿所述第一外壳的轴向向外凸设有气嘴，所述气嘴与所述第一进气通孔连通。
13.优选地，所述第一进气通孔与所述第二进气通孔间隔设置。
14.优选地，所述执行器本体还包括两根内置于所述第二外壳的定位连接杆，所述第一外壳的第一出气端开设有供所述定位连接杆贯穿的第一连接孔，所述第二外壳的第二出气端开设有供所述定位连接杆贯穿的第二连接孔，所述第一外壳通过所述定位连接杆贯穿所述第一连接孔与所述定位连接杆固定连接。
15.优选地，所述第一进气通孔与所述第二进气通孔同轴心线设置。
16.优选地，所述第一外壳的所述第一出气端通过铆接与所述第二外壳的所述第二出气端密封连接。
17.优选地，所述气嘴与所述第二进气通孔之间间隔的预设距离为2cm～3cm。
18.与现有技术相比，本实用新型所提供的具有如下的有益效果：
19.本实用新型所提供的一种自冷却的增压器执行器，包括第一外壳、内置于第一外壳的执行器本体，执行器本体包括第二外壳、内置于第二外壳的橡胶膜片以及推杆，第二外壳和第一外壳之间形成有第一冷却腔室，第一外壳具有第一进气端和第一出气端，第一进气端开设有第一进气通孔，第一出气端开设有第一出气通孔，第二外壳包括第二进气端和第二出气端，第二进气端开设有第二进气通孔，第二出气端开设有第二出气通孔，橡胶膜片将第二外壳的内腔分隔成第二冷却腔室和第三冷却腔室。通过如此设置的结构不仅能从外部就对执行器本体进行隔热，还能使得执行器本体在内部通过气流的流通自行进行冷却作用，以降低执行器内腔的热量，从而降低执行器的温度，大大的减少高温对执行器内部橡胶膜片、o型密封圈以及有机密封套的侵蚀，提升了执行器的可靠性，以降低增压器的故障率，且结构简单，便于生产安装。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
21.图1为本实用新型一个实施例中的整体结构的立体示意图；
22.图2为本实用新型一个实施例中的整体结构的剖面示意图。
23.本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
24.附图标号说明：
25.10、第一外壳；110、第一冷却腔室；120、第一进气端；121、第一进气通孔；130、第一出气端；131、第一出气通孔；140、气嘴；20、执行器本体；21、第二外壳；210、第二进气端；211、第二进气通孔；220、第二出气端；221、第二出气通孔；230、第二冷却腔室；240、第三冷却腔室；22、橡胶膜片；23、推杆；24、弹簧；25、定位连接杆。
具体实施方式
26.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部
的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
29.另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
30.请参阅附图1-2，本实用新型提供的一实施例中的一种自冷却的增压器执行器，包括第一外壳10、内置于所述第一外壳10的执行器本体20，所述执行器本体20包括第二外壳21、内置于所述第二外壳21的橡胶膜片22以及推杆23。首先，需要说明的是，本技术中的橡胶膜片、推杆以及弹簧均是执行器中的较现有的零部件之一，故其具体连接方式为本领域技术人员所熟知的内容，此处不作详细赘述。而区别于现有技术通过加冷却液进行冷却，以达到降温的目的，或者是通过在执行器与执行器支架中间加装隔热罩以降低涡轮增压器执行器所承受的热负荷，但其只能从外部隔绝热量，无法减少执行器内部的热量，从而使得内部零部件因高温受到损耗。本技术通过设置一种自冷却的增压器执行器以解决上述缺陷。具体如下：
31.所述第二外壳21和所述第一外壳10之间形成有第一冷却腔室110；所述第一外壳10具有沿自身延伸方向相对设置的第一进气端120和第一出气端130；所述第一进气端120开设有连通所述第一冷却腔室110的第一进气通孔121，所述第一出气端130开设有供所述推杆23贯穿且用于排气的第一出气通孔131；所述第二外壳21包括沿自身延伸方向相对设置的第二进气端210和第二出气端220；所述第二进气端210开设有第二进气通孔211，所述第二出气端220开设有供所述推杆23贯穿且用于排气的第二出气通孔221；所述第一出气通孔131、所述第二出气通孔221的孔径大于所述推杆23的外径。
32.具体的，所述第一外壳10用于将大部分热量隔绝于所述第一外壳10外，因此所述第二外壳21和所述第一外壳10之间形成有第一冷却腔室110，以避免环绕于所述第一外壳10外的热量直接传递至所述第二外壳21上，通过所述第一冷却腔室110将部分热量损耗；所述第一外壳10具有沿自身延伸方向相对设置的第一进气端120和第一出气端130，为便于气流进入到所述第一外壳10内，在所述第一进气端120开设有连通所述第一冷却腔室110的第一进气通孔121，所述第一进气通孔121用于供气流进入，所述第一出气端130开设有第一出气通孔131，所述第一出气通孔131用于供所述执行器本体20的推杆23贯穿，以供推杆23正常工作，同时用于供气流从所述第一出气通孔131流出。
33.其中，所述第二外壳21为所述执行器本体20的外壳，所述第二外壳21包括沿自身延伸方向相对设置的第二进气端210和第二出气端220，气流自所述第二进气端210进入，以推动所述橡胶膜片22，气流从所述第二出气端220流出，以将所述第二外壳21内的热量通过气流带出，从而降低所述执行器本体20内的热量，因此，所述第二进气端210开设有便于气
流进入的第二进气通孔211，所述第二出气端220开设有第二出气通孔221，所述第二出气通孔221用于供推杆23贯穿，同时气流可从所述第二出气通孔221流出。
34.值得注意的是，为避免所述推杆23堵住所述第一出气通孔131、所述第二出气通孔221，使得气流能顺利从所述第一出气通孔131、所述第二出气通孔221中流出，所述第一出气通孔131的孔径、所述第二出气通孔221大于所述推杆23的外径设置。
35.所述橡胶膜片22的外周与所述第二外壳21的内壁固定连接，所述橡胶膜片22将所述第二外壳21的内腔分隔成靠近所述第一进气端120的第二冷却腔室230和远离所述第一进气端120的第三冷却腔室240。
36.详细地，所述橡胶膜片22用于通过气压的推动带动所述弹簧24使得所述推杆23沿轴向移动，以控制涡轮增压器放气阀门的开启。由于所述橡胶膜片22固定连接于所述第二外壳21内的中部，因此所述橡胶膜片22将内腔分隔为靠近所述第一进气端120的第二冷却腔室230和远离所述第一进气端120的第三冷却腔室240；当增压器工作时，高压气体经所述第一进气通孔121、所述第二进气通孔221进入到所述第二冷却腔室230中，对所述橡胶膜片22产生推动力，此时推力大于所述弹簧24的弹力，以带动所述推杆23沿轴向移动，同时，所述第三冷却腔室240中原本留存的气流由于气压差往所述第一出气通孔131、所述第二出气通孔221流动，并带走所述第三冷却腔室240内的热量；当停止进入高压气体时，所述第二冷却腔室230中残留的气体对所述橡胶膜片22产生的推力小于所述弹簧24的弹力，所述弹簧24带动所述推杆23复位，所述第二冷却腔室230中的气流从所述第一进气通孔121、所述第二进气通孔211中流出，并同时将所述第二冷却腔室230中的热量带出去，通过两端气压差形成推力的不断变换，使得气流不断地流动并带走热量，以形成增压器执行器的自冷却过程。
37.值得一提的是，本技术首先是利用所述第一外壳10将外部热辐射隔绝了部分热量，而后又因为发动机在变工况工作时，涡轮增压器的增压压力也在时刻变化，整个执行器内腔的压力也随之变化，因此通过开设的多个通气孔使得执行器内腔空气与外界空气在不断地流动，气流也将外壳传导过来的热量带出至执行器外，使得执行器得到有效降温。其不仅能从外部就对执行器本体20进行隔热，还能使得执行器本体20在内部通过气流的流通自行进行冷却作用，从而降低执行器的温度，大大的减少高温对执行器内部橡胶膜片22、o型密封圈以及有机密封套的侵蚀，提升了执行器的可靠性，以降低增压器的故障率。其中，根据不同的增压器执行器的结构特性，可在加工时适应性的改变其尺寸及结构特征，因此，本技术的自冷却增压器执行器结构还具有较好的通用型优势，可灵活调整，且结构简单。
38.作为本实用新型一优选的实施方式，所述第一进气端120沿所述第一外壳10的轴向向外凸设有气嘴140，所述气嘴140与所述第一进气通孔121连通。值得注意的是，所述气嘴140可更便于接入气流，所述气嘴140与增压器压端出口处的气嘴通过胶管相连接，使得气流进入所述气嘴140后通过所述第一进气通孔121进入到所述第一冷却腔室110、所述第二冷却腔室230中，因此所述气嘴140需与所述第一进气通孔121连通设置。
39.作为本实用新型一较优的实施方式，所述第一进气通孔121与所述第二进气通孔211间隔设置。需要说明的是，所述第一进气通孔121与所述第二进气通孔211间隔设置可使得气流在进入所述第二冷却腔室230形成自冷却工作之前，先在所述第二外壳21外面形成一层气流保护层，能对所述第一外壳10隔绝外部热量后剩余的部分热量再进行一次保护，
此后，另外部分热量则可通过自所述第一冷却腔室110、所述第二冷却腔室230及第三冷却腔室240共同作用，使气流带走热量从而形成自冷却结构。
40.进一步地，所述执行器本体20还包括两根内置于所述第二外壳21的定位连接杆25，所述第一外壳10的第一出气端130开设有供所述定位连接杆25贯穿的第一连接孔，所述第二外壳21的第二出气端220开设有供所述定位连接杆25贯穿的第二连接孔，所述第一外壳10通过所述定位连接杆25贯穿所述第一连接孔与所述定位连接杆25固定连接。
41.应当理解的是，在通常的执行器结构中，所述定位连接杆25用于供所述第二外壳21连接，为便于本技术所增设的所述第一外壳10连接，其同时利用了所述定位连接杆25共同连接以套设于所述第二外壳21外，故在所述第一外壳10的第一出气端130开设有第一连接孔，所述第一连接孔与所述第二外壳21的第二连接孔对应设置，以便于所述定位连接杆25贯穿。
42.进一步地，所述第一进气通孔121与所述第二进气通孔211同轴心线设置。需要注意的是，同轴心线设置便于气流从所述第一进气通孔121直接流入至所述第二进气通孔211中，提高了气流通流速度，加快散热效率。
43.进一步地，所述第一外壳10的所述第一出气端130通过铆接与所述第二外壳21的所述第二出气端220密封连接。值得注意的是，铆接工艺成本低，工艺流程简单，便于密封时加工。
44.进一步地，所述气嘴140与所述第二进气通孔211之间间隔的预设距离为2cm～3cm。值得一提的是，其间隔的预设距离越大，流入至所述第一冷却腔室110中形成气流保护层越快，但距离过大容易导致气流大部分流入第一冷却腔室110中，而进入到所述第二冷却腔室230中形成自冷却的效果降低，故较优地，所述气嘴140与所述第二进气通孔211之间间隔的预设距离为2cm～3cm，其数值范围仅作为供本领域技术人员辅助理解用，其具体数值本领域技术人员可以根据实际情况设定。
45.为便于本领域技术人员理解，本技术的具体工作流程如下：
46.当增压器工作时，第一外壳10先隔绝外部热量，气流同时从气嘴140进入并通过第一进气通孔121流入到第一冷却腔室110中，首先在执行器本体20的第二外壳21外部形成一层气流保护层，对第二外壳21的外部进行隔热；然后部分气流通过第二进气通孔211流入至第二冷却腔室230中，因发动机在变工况工作时，涡轮增压器的增压力也在时刻变化，整个执行器内腔的压力也随之变化，因此带动执行器本体20内部的气流流动，当高压气体进入到所述第二冷却腔室230中时，此时高压气体对所述橡胶膜片22产生推动力，当推动力大于所述弹簧24的弹力时，带动所述推杆23沿轴向移动，同时，所述第三冷却腔室240中原本留存的气流由于气压差往所述第一出气通孔131、所述第二出气通孔221流动，并带走所述第三冷却腔室240内的热量；当停止进入高压气体时，所述第二冷却腔室230中残留的气体对所述橡胶膜片22产生的推力小于所述弹簧24的弹力，所述弹簧24带动所述推杆23复位，所述第二冷却腔室230中的气流从所述第一进气通孔121、所述第二进气通孔211中流出，并同时将所述第二冷却腔室230中的热量带出去，通过两端气压差形成推力的不断变换，使得气流不断地流动并带走热量，以形成增压器执行器的自冷却过程，使执行器本体20的内部得到有效降温。
47.以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是
利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种自冷却的增压器执行器，其特征在于，包括第一外壳、内置于所述第一外壳的执行器本体，所述执行器本体包括第二外壳、内置于所述第二外壳的橡胶膜片、推杆以及弹簧；其中，所述第二外壳和所述第一外壳之间形成有第一冷却腔室；所述第一外壳具有沿自身延伸方向相对设置的第一进气端和第一出气端；所述第一进气端开设有连通所述第一冷却腔室的第一进气通孔，所述第一出气端开设有供所述推杆贯穿且用于排气的第一出气通孔；所述第二外壳包括沿自身延伸方向相对设置的第二进气端和第二出气端；所述第二进气端开设有第二进气通孔，所述第二出气端开设有供所述推杆贯穿且用于排气的第二出气通孔；所述第一出气通孔、所述第二出气通孔的孔径大于所述推杆的外径；所述橡胶膜片的外周与所述第二外壳的内壁固定连接，所述橡胶膜片将所述第二外壳的内腔分隔成靠近所述第一进气端的第二冷却腔室和远离所述第一进气端的第三冷却腔室。2.根据权利要求1所述的自冷却的增压器执行器，其特征在于，所述第一进气端沿所述第一外壳的轴向向外凸设有气嘴，所述气嘴与所述第一进气通孔连通。3.根据权利要求2所述的自冷却的增压器执行器，其特征在于，所述第一进气通孔与所述第二进气通孔间隔设置。4.根据权利要求1所述的自冷却的增压器执行器，其特征在于，所述执行器本体还包括两根内置于所述第二外壳的定位连接杆，所述第一外壳的第一出气端开设有供所述定位连接杆贯穿的第一连接孔，所述第二外壳的第二出气端开设有供所述定位连接杆贯穿的第二连接孔，所述第一外壳通过所述定位连接杆贯穿所述第一连接孔与所述定位连接杆固定连接。5.根据权利要求2所述的自冷却的增压器执行器，其特征在于，所述第一进气通孔与所述第二进气通孔同轴心线设置。6.根据权利要求4所述的自冷却的增压器执行器，其特征在于，所述第一外壳的所述第一出气端通过铆接与所述第二外壳的所述第二出气端密封连接。7.根据权利要求2所述的自冷却的增压器执行器，其特征在于，所述气嘴与所述第二进气通孔之间间隔的预设距离为2cm～3cm。

技术总结
本实用新型提供一种自冷却的增压器执行器，包括第一外壳、内置于第一外壳的执行器本体，执行器本体包括第二外壳、内置于第二外壳的橡胶膜片以及推杆，第二外壳和第一外壳之间形成有第一冷却腔室，第一外壳具有第一进气端和第一出气端，第一进气端开设有第一进气通孔，第一出气端开设有第一出气通孔，第二外壳包括第二进气端和第二出气端，第二进气端开设有第二进气通孔，第二出气端开设有第二出气通孔，橡胶膜片将第二外壳的内腔分隔成第二冷却腔室和第三冷却腔室。如此设置的结构不仅能从外部对执行器本体隔热，还能在内部通过气流的流通自行进行冷却，以降低执行器内腔的热量，从而降低执行器的温度，且结构简单，便于生产安装。安装。安装。


技术研发人员：王文涛 徐晓波 刘惠军 姚国瑞 张建鹏
受保护的技术使用者：湖南天雁机械有限责任公司
技术研发日：2022.12.22
技术公布日：2023/6/14