將排氣凈化單元裝配在排氣通道中的裝配裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種將排氣凈化單元(2)裝配到排氣通道(1b)中的裝配裝置。該裝配裝置包括環(huán)形彈性件(7)，該彈性件在離墊圈(5)的一個距離處繞著排氣凈化單元(2)進(jìn)行安裝。該環(huán)形彈性件(7)具有在排氣凈化單元(2)在排氣通道內(nèi)處于安裝好的狀態(tài)下時適于與排氣凈化單元(2)的壁表面(3)產(chǎn)生接觸的第一接觸部分(7a)，以及具有在排氣凈化單元(2)在排氣通道內(nèi)處于安裝好的狀態(tài)下時適于與排氣通道的壁表面(1b)產(chǎn)生接觸的第二接觸部分(7b)；該環(huán)形彈性件(7)具有如下特性：即通過彈力將排氣凈化單元(2)保持在排氣通道內(nèi)的居中位置。
【專利說明】將排氣凈化單元裝配在排氣通道中的裝配裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的、將排氣凈化單元裝配在排氣通道中的裝配裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]將排氣從重型車輛的柴油機中引導(dǎo)出來的排氣線路通常包括若干排氣凈化單元，如微粒過濾器、氧化催化轉(zhuǎn)換器和SCR催化轉(zhuǎn)換器。這使得排氣可以被凈化，從而滿足日益嚴(yán)格的排放要求。前述的排氣凈化單元有利地可以裝配在排放線路的消聲器中，但是它們具有敏感的表面并且在使用一定時間之后需要更換。尤其地，微粒過濾器相對快速地被阻塞，并且需要相對頻繁地進(jìn)行更換或者凈化。
[0003]但是，常常難以到達(dá)和更換排氣線路中的排氣凈化單元，尤其如果它安裝在消聲器內(nèi)部更是如此。還難以實現(xiàn)完全氣密地將排氣凈化單元安裝在消聲器內(nèi)，這使得必須產(chǎn)生內(nèi)部封緊，以確保沒有排氣可以通過消聲器中的排氣凈化單元進(jìn)行泄漏。如果產(chǎn)生了這種泄漏，那么就不滿足排氣凈化的必需要求。還需要產(chǎn)生內(nèi)部封緊，以確保沒有排氣從可打開的罩或者從使得可將排氣凈化單元裝配到消聲器內(nèi)中所需要的類似裝置中泄漏出來。如果排氣從消聲器中泄漏出來，那么熱的排氣可能損壞車輛中的周圍設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供這樣一種裝置，即該裝置使得能夠以相對簡單且簡易的方式，將排氣凈化單元裝配到排氣通道中、以及從排氣通道中拆除排氣凈化單元。
[0005]這個目的通過開始時所述的那種裝置來實現(xiàn)，該裝置的特征在于權(quán)利要求1的特征部分中的特征。根據(jù)本發(fā)明，排氣凈化單元設(shè)置有環(huán)形彈性件，該環(huán)形彈性件繞著排氣凈化單元的周向表面進(jìn)行設(shè)置。環(huán)形彈性件具有與排氣凈化元件相接觸的第一接觸部分，以及具有與排氣通道內(nèi)的內(nèi)壁表面相接觸的第二接觸部分。所述排氣凈化單元具有如下特性:即在裝配到排氣通道中/從排氣通道中拆除的過程中，通過彈力將排氣凈化單元保持在排氣通道的居中位置。環(huán)形彈性件將排氣凈化單元保持在排氣通道的居中位置處這樣的事實，可防止在裝配工作期間使排氣凈化單元處于傾斜位置。這種環(huán)形彈性件也消除了排氣凈化單元在裝配工作期間進(jìn)行任何轉(zhuǎn)動的需要。因此，基本上所有的裝配工作所包括的是通過線性移動將排氣凈化單元推動到排氣通道中。裝配工作因此變得很簡單。環(huán)形彈性件還可以保證在工作期間將排氣凈化單元保持在排氣通道的居中位置。
[0006]在本發(fā)明的另一個實施例中，第二接觸部分離第一接觸部分具有一軸向距離。這種環(huán)形彈性件可以具有相對簡單、但功能性的形狀。它可以具有一外表面，該外表面從第一接觸部分至第二接觸部分、距離排氣凈化單元具有逐漸增大的徑向距離。當(dāng)排氣凈化單元被放到排氣通道中或者從排氣通道中拉出來時，這使得能相對容易地一起把環(huán)形彈性件推動。環(huán)形彈性件具有狹縫狀的凹槽和中間肢狀部分，其環(huán)繞第一接觸表面或者第二接觸部分進(jìn)行分布。這種肢狀部分使得環(huán)形部分沿著徑向具有較好的彈性。環(huán)形彈性件有利地由彈性較好的材料形成，其在排氣通道中的通常整個溫度范圍上是基本均勻的。環(huán)形彈性件有利地由具有上述特性的鋼材料形成。
[0007]在本發(fā)明的另一個實施例中，該裝配裝置包括墊圈，該墊圈繞著排氣凈化單元進(jìn)行安裝，以用作排氣凈化單元和排氣通道的內(nèi)壁表面之間的密封件。
[0008]在這種情況下，排氣凈化單元因此設(shè)置有墊圈，該墊圈在排氣凈化單元和排氣通道壁表面之間提供了密封。需要墊圈以在排氣凈化單元和排氣通道壁表面之間進(jìn)行密封這一事實意味著:在裝配工作期間，它不得不至少在一定程度上被壓縮，因此需要相對較大的力來將排氣凈化單元插入到排氣通道中。墊圈有利地離環(huán)形彈性件具有合適的距離。該環(huán)形彈性件可以防止在裝配工作期間使排氣凈化單元處于傾斜位置，因此避免了損壞墊圈和避免了工作期間的泄漏危險。
[0009]在本發(fā)明的另一個實施例中，排氣凈化單元具有工具用的至少一個抓緊裝置，所述工具預(yù)計用于將排氣凈化單元插入到排氣通道的裝配位置處，和/或把它從那個位置處拉出來。因此，需要相對較大的力來將排氣凈化單元插入和裝配到排氣通道中并且把它拉出來和從那里拆除它。在這種情況下，可以使用合適的工具。該工具有利地連接到所有的抓緊裝置上，而這些抓緊裝置可以設(shè)置在排氣凈化單元的外端上，因此它們?nèi)菀子|及以將它們連接到工具上。
[0010]在本發(fā)明的另一個實施例中，排氣凈化單元具有至少一個緊固裝置，其中借助該至少一個緊固裝置能夠?qū)⑴艢鈨艋瘑卧舍尫诺鼐o固在排氣導(dǎo)管內(nèi)的預(yù)定裝配位置處。在排氣凈化單元已被插入到排氣通道的預(yù)定裝配位置中時，這種緊固裝置有利地被布置成相對于排氣通道固定排氣凈化單元的外端。該緊固裝置可以包括螺旋裝置(或螺紋裝置)或者類似裝置，其中借助該螺旋裝置或者類似裝置能夠相對于排氣通道可釋放地固定排氣凈化單元。若干這種緊固裝置可以設(shè)置在環(huán)繞排氣凈化單元的合適位置處，從而確保它可靠地緊固在排氣通道中。
[0011]在本發(fā)明的另一個實施例中，排氣凈化單元是一種微粒過濾單元。微粒過濾單元會隨著時間的過去被阻塞，并且需要相對頻繁地更換。排氣凈化單元可以裝配在消聲器的排氣通道中。排氣線路中的消聲器包括一空的空間，該空間可以有利地被用來容納一個或者多個排氣凈化單元。也可能以與微粒過濾單元相同的方式、把其它類型的排氣凈化單元(例如氧化催化轉(zhuǎn)換器和SCR催化轉(zhuǎn)換器)裝配到排氣通道中。在沒有墊圈的情況下可以裝配氧化催化轉(zhuǎn)換器和SCR催化轉(zhuǎn)換器，而微粒過濾器需要墊圈。消聲器可以具有通到排氣通道中的孔口，其具有可釋放安裝的罩以將排氣凈化單元裝配到排氣通道中。該罩在這里可與墊圈一起裝配，以在裝配好的狀態(tài)下實現(xiàn)可靠的緊密封閉。該罩和墊圈借助V形夾或者類似裝置可以裝配在一緊固部分上，該緊固部分繞著該孔口進(jìn)行延伸。其結(jié)果是形成了外部密封，從而確保了在工作期間沒有排氣經(jīng)過該孔口泄漏出來。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]在下面參照附圖借助例子來描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在附圖中:
[0013]圖1示出了一種裝置，其設(shè)置有將微粒過濾單元裝配到消聲器中的各種零件；
[0014]圖2示出了將微粒過濾器緊固到消聲器中的緊固裝置；及
[0015]圖3是微粒過濾單元在消聲器內(nèi)處于裝配好的狀態(tài)下的剖視圖。【具體實施方式】
[0016]圖1示出了適合于設(shè)置在排氣線路中的消聲器1，該排氣線路將排氣從機動車的內(nèi)燃機中引導(dǎo)出來。消聲器具有排氣進(jìn)入孔口和排出孔口，但是這些孔口設(shè)置在圖1中不能看見的消聲器側(cè)部上。消聲器具有內(nèi)部排氣通道，該通道在進(jìn)入孔口和排出孔口之間延伸。消聲器在壁面中具有孔口 la，該孔口 Ia通到管形件Ib的圓柱形空間中，該空間用來容納微粒過濾單元2。該管形件形成了經(jīng)過消聲器的排氣通道的一部分。微粒過濾單元包括管形壁部分3，該管形壁部分3包封著微粒過濾器4，該過濾器4用來從排氣中過濾出煙塵粒子。消聲器有利地還可含有氧化催化轉(zhuǎn)換器和SCR催化轉(zhuǎn)換器。氧化催化轉(zhuǎn)換器把一氧化氮NO氧化成二氧化氮NO2,從而提高了二氧化氮在排氣中的比例，因此位于下游處的SCR催化轉(zhuǎn)換器可以達(dá)到最佳減小排氣中的氮氧化物N0X。
[0017]微粒過濾單元2在向前的第一端上設(shè)置有環(huán)形墊圈5，該墊圈5繞著管形壁部分3的周邊進(jìn)行延伸并且可由石墨形成。止動環(huán)6設(shè)置成鄰近墊圈，從而在微粒過濾器被插入到消聲器中時將墊圈保持在預(yù)定的位置處。環(huán)形彈性元件7在離墊圈5具有一軸向距離的位置處繞管形壁部分3進(jìn)行放置。環(huán)形彈性元件有利地由彈簧鋼形成，該彈簧鋼可以承受相對較大的變形，而不會破裂或者永久改變形狀。
[0018]微粒過濾單元2在向后的第二端處設(shè)置有三個抓緊裝置8，這些抓緊裝置以合適的相互間隔繞著管形壁部分3的周邊進(jìn)行緊固。當(dāng)微粒過濾單元安裝到消聲器中/從消聲器中拆除時，這些抓緊裝置預(yù)計由工具來抓緊。它們中的每一個在這里也被使用以借助三個緊固裝置13將微粒過濾單元緊固在消聲器中，而這些緊固裝置13在消聲器內(nèi)被緊固成靠近孔口 la。安裝成與環(huán)形墊圈10相連接的罩9被用來封閉孔口 la，該墊圈10有利地由石墨形成。該罩和墊圈借助V形夾11被緊固在孔口 Ia的側(cè)部上。最后，保護裝置12在罩10外側(cè)的一位置處被緊固在消聲器上。
[0019]圖2更加詳細(xì)地示出了一個緊固裝置13。它包括固定部分13a，該固定部分以合適的方式牢固地錨固在消聲器中，例如借助焊接。該固定部分具有板狀元件，該板狀元件設(shè)置有長且窄的孔。該緊固裝置包括可移動部分13b，該可移動部分由第一板狀元件Ub1和第二板狀元件13b2構(gòu)成，這些板狀元件在端表面處相互連接。裝配該緊固裝置13包括從固定部分13a的側(cè)面處推動可移動部分13b，以致第一元件Ub1位于固定部分13a上方，以及第二元件13b2位于固定部分13a的下方。第一元件Ub1和第二元件13b2每個具有孔，該孔延伸通過它們以容納螺旋裝置13c。當(dāng)可移動部分13b被推動到固定部分13a上時，螺旋裝置13c可以向下插入通過可移動部分的第一元件Ub1、固定部分中的細(xì)長孔和可移動部分的第二元件Ub1中的孔。只要螺旋裝置13c沒有被拉出來，那么固定部分13a中的細(xì)長孔將允許可移動部分13b相對于微粒過濾單元2沿著縱向進(jìn)行移動?？梢苿硬糠值牡谝辉b1具有止動部分13b3，該止動部分適于與微粒過濾單元的端表面產(chǎn)生接觸。在裝配位置處將微粒過濾單元緊固在消聲器中包括使可移動部分13b移動到這樣一個位置處，即在該位置處，止動部分13b3與微粒過濾單元產(chǎn)生接觸。然后，螺旋裝置13c被擰緊，以致微粒過濾單元固定在消聲器內(nèi)的預(yù)定裝配位置處。緊固裝置的固定部分13a在管形元件Ib和限定了孔口 Ia的邊緣之間產(chǎn)生了空間lc?？臻gIc是排氣通道的一部分，其鄰近于由管形元件所限定出的該部分排氣通道。[0020]圖3是微粒過濾單元2處于消聲器內(nèi)的裝配狀態(tài)下的剖視圖。微粒過濾器4由具有細(xì)長管4a的多孔材料形成，這些細(xì)長管4a在合適位置或點處設(shè)置有頂表面4b。這些頂表面迫使排氣進(jìn)入到微粒過濾器內(nèi)的鄰近細(xì)長管中。管的多孔壁4c允許排氣通過，但是不允許煙塵粒子通過。煙塵粒子因此被捕獲在微粒過濾器內(nèi)，其中在該過濾器內(nèi)，它們隨后被用來燃燒，但是為此發(fā)生的高溫需要在微粒過濾器中得到保持，這在許多工作情況下是不可能的。隨著時間的過去，微粒過濾器不可避免地變成阻塞了并且需要更換。
[0021]微粒過濾單元2在這里被插入到由頂表面Ib1所限定的極限位置。止動環(huán)6防止墊圈5移離開微粒過濾單元上的預(yù)定緊固位置。環(huán)形彈性元件包括與微粒過濾單元的周向表面相接觸的第一接觸部分7a、與管形元件Ib的內(nèi)壁表面相接觸的第二接觸部分7b、和與微粒過濾單元的周向表面相接觸的第三接觸部分7c。各個接觸部分7a - c相互之間具有軸向距離。第二接觸部分7b距離管形元件有一徑向距離。
[0022]第一接觸部分7a和第三接觸部分處于環(huán)形彈性件的相反邊緣上，以及第二接觸部分7b處于所述這些邊緣之間的大致中間。環(huán)形彈性件具有外表面，其從第一接觸部分7a至第二接觸部分7b、距微粒過濾單元2具有逐漸增大的距離。環(huán)形彈性件具有外表面，其從第二接觸部分7b向著第三接觸部分7c、距微粒過濾單元具有逐漸減少的距離。環(huán)形彈性件因此具有V形的橫截面。它在兩個邊緣處具有狹縫狀的凹槽7d和中間肢狀部分7e，其環(huán)繞著第一接觸表面7a和第三接觸表面7c進(jìn)行布置。環(huán)形彈性件7因此在管形件Ib內(nèi)沿著徑向獲得較好的彈性特性。
[0023]從消聲器I中拆除微粒過濾單元2的第一步是，從消聲器中旋松保護板12，因此可以看見罩9 了。然后，松開V形夾11，因此可以拆除罩9和墊圈10，以露出消聲器中的孔口la。這之后是，松開螺旋裝置13c和松開將微粒過濾單元牢牢地保持在消聲器內(nèi)的緊固裝置13?，F(xiàn)在有可能從消聲器中拉出微粒過濾單元。將環(huán)形彈性件7和墊圈5設(shè)置在微粒過濾單元和管形元件Ib之間，這會使得在沒有輔助裝置的情況下難以從消聲器中拉出微粒過濾單元。因此，合適的工具被緊固在抓緊裝置8中并且被錨固在消聲器上的一個或者多個預(yù)定緊固位置處。該工具被致動以從消聲器內(nèi)的管形元件Ib中拉出微粒過濾單元。然后，微粒過濾單元被送走以進(jìn)行拆毀或者進(jìn)行清洗。墊圈5、10被拆毀。
[0024]將要被裝配在消聲器中的全新或者翻新微粒過濾單元在向前的端部處設(shè)置有新的墊圈5。然后，經(jīng)過孔口 Ia將微粒過濾單元插入到消聲器中，因此它的第一端被裝配在鄰近管形元件Ib的位置處。該工具被裝配在抓緊裝置8上和消聲器上的一個或者多個預(yù)定緊固位置處。然后，致動該工具來推動微粒過濾單元進(jìn)入管形元件中。在這個移動期間，環(huán)形彈性件7使微粒過濾單元在管形元件內(nèi)進(jìn)行對中，從而消除了微粒過濾單元和墊圈相對于管形元件呈現(xiàn)傾斜位置的任何危險，因此確保了墊圈不被損壞。當(dāng)微粒過濾單元到達(dá)止動表面Ib1時，推動被結(jié)束?？蛇x擇的，該工具可以具有這樣的行程長度，以致當(dāng)該工具到達(dá)極限位置處時，微粒過濾單元總是處于理想位置處。然后，如上所述那樣地裝配該緊固裝置13，因此微粒過濾單元沿著縱向被固定。罩9和新的墊圈10借助V形夾11被固定成靠近于孔口 Ia的邊緣表面。最后，保護板12借助螺釘被緊固在消聲器上，因此它罩蓋著罩和V形夾。
[0025]環(huán)形彈性件7基本上消除了在裝配工作期間損壞墊圈5的任何危險。因此，不存在排氣被引導(dǎo)通過微粒過濾器4而沒有被過濾的任何危險。內(nèi)部泄漏的危險因此基本上被消除了。墊圈10和V形夾給罩提供了靠近孔口 Ia的緊配合，因此不存在排氣經(jīng)過孔口 Ia泄漏出來的危險。熱排氣從消聲器中泄漏出來的危險因此非常小。
[0026]本發(fā)明決不受限于所描述的實施例，而是在權(quán)利要求的范圍內(nèi)可以進(jìn)行自由改變。
【權(quán)利要求】
1.一種用于將排氣凈化單元(2)裝配到排氣通道中的裝配裝置，其特征在于，所述裝配裝置包括環(huán)形彈性件(7)，其在離墊圈(5)的一定距離處繞著排氣凈化單元(2)進(jìn)行安裝；該環(huán)形彈性件具有當(dāng)排氣凈化單元(2)在排氣通道內(nèi)處于裝配狀態(tài)時、適于與排氣凈化單元(2)的壁表面(3)產(chǎn)生接觸的第一接觸部分(7a)，以及具有當(dāng)排氣凈化單元(2)在排氣通道內(nèi)處于裝配狀態(tài)時、適于與排氣通道的壁表面產(chǎn)生接觸的第二接觸部分(7b);該環(huán)形彈性件(7)的特性使得利用彈力將排氣凈化單元(2)保持在排氣通道內(nèi)的居中位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配裝置，其特征在于，第二接觸部分(7b)與第一接觸部分(7a)間隔開一軸向距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝配裝置，其特征在于，該環(huán)形彈性件(7)具有一外表面，該外表面從第一接觸部分(7a)至第二接觸部分(7b)、距排氣凈化單元(2)的徑向距離逐漸增大。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝配裝置，其特征在于，環(huán)形彈性件(7)具有狹縫狀的凹槽(7d)和中間肢狀部分(7e)，其環(huán)繞第一接觸表面(7a)或者第二接觸部分(7b)進(jìn)行布置。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的裝配裝置，其特征在于，該裝配裝置包括墊圈(5)，其繞著排氣凈化單元進(jìn)行安裝、以用作排氣凈化單元(2)和排氣通道的內(nèi)壁表面(Ib)之間的密封件。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的裝配裝置，其特征在于，排氣凈化單元(2)設(shè)置有工具用的至少一個抓緊裝置(8)，所述工具被預(yù)計用于將排氣凈化單元(2)推動至排氣通道內(nèi)的裝配位置和/或?qū)⑴艢鈨艋瘑卧?2)從排氣通道內(nèi)的裝配位置拉出來。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的裝配裝置，其特征在于，該裝配裝置包括緊固裝置(13)，其中借助該緊固裝置能夠?qū)⑴艢鈨艋瘑卧?2)可釋放地緊固在排氣通道內(nèi)的預(yù)定裝配位置。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的裝配裝置，其特征在于，排氣凈化單元是一種微粒過濾單元⑵。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的裝配裝置，其特征在于，排氣凈化單元(2)可裝配在消聲器(I)的排氣通道中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝配裝置，其特征在于，消聲器(I)具有帶可釋放安裝罩(9)的孔口(Ia)，用于將排氣凈化單元(2)裝配到排氣通道中。
【文檔編號】F01N3/021GK103946493SQ201280057147
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月22日
【發(fā)明者】R·布克施, G·格蘭奎斯特 申請人:斯堪尼亞商用車有限公司