一種車用催化轉化器載體鉸鏈固定結構的製作方法
2023-10-06 10:25:34
專利名稱：一種車用催化轉化器載體鉸鏈固定結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種車用催化轉化器載體鉸鏈固定結構，屬於尾氣後處理技術領域，適用於DOC、POC、DPF和SCR等各種催化轉化器。
背景技術：
柴油機具有功率大、壽命長、動力性好等諸多優點，特別是CO2排放量非常低，在煉化過程也比汽油節能，因此，已經廣泛應用於各類車型上。但是柴油機也存在氮氧化物和顆粒排放嚴重的問題。當前，傳統汽車的排放達標的技術手段，人們仍然做著廣泛研究。發達國家對控制城市機動車排放的研究很重視，在60年代頒布了排放標準和法規，1974 1975年間美國、日本相繼使用了催化轉化器，並達到實用階段，各國建立了一系列完整的技術與管理相配套的制度，有效的減少了尾氣排放，還帶動了環保產業發展。我國對柴油車尾氣處理技術的研究工作處於剛剛起步階段，隨著排放法規促進柴油機排放控制技術的發展與進步，我國的催化轉化技術也逐漸增強，並且已經有很多應用的實例，達到很好的效果。後處理載體是構成車用後處理平臺的關鍵因素，截止到目前為止，在後處理載體方面絕大多數是進口的陶瓷載體，這種陶瓷載體的機械強度稍差，不太適應於中國的實際情況；同樣，一些特殊結構的成熟的金屬載體也是被國外的技術和專利壟斷，成為制約中國後處理產業發展的關鍵因素。因此，如何獲得低成本和高性能的後處理載體是推進該領域技術進步的核心內
容。 根據車用後處理器的使用工況，以及對載體的綜合技術要求，金屬燒結氈、金屬蜂窩、金屬泡沫、金屬絲網、金屬纖維和無機纖維也是載體材料的不錯的選項。後處理所用的陶瓷載體，通常都是採用專用的金屬陶瓷的3M襯墊「包括」住載體，並把載體和殼體封裝固定在一起，滿足車輛的冷態和熱態的抗振動要求，但是，一方面材料的成本較高，另一方面封裝必須採用機器人生產線，影響產品的競爭力。而上述所用的金屬載體單元，在封裝時就不適合使用這種金屬陶瓷的3M襯墊。這裡，並不是說金屬材質的載體的封裝就沒有一點問題，相反，要滿足車輛的冷態和熱態的抗振動要求也必須採取多種技術措施；例如，可以把柱狀的金屬材質的載體整體在真空釺焊爐內進行釺焊處理，此工藝，雖然能很好的解決載體單元的強度問題，但是，設備成本和生產工藝的成本高昂，也完全不符合低碳節能環保的綠色工藝過程的特點；也可以把柱狀的金屬材質的載體兩端加裝支撐結構，也可以在柱狀的金屬材質的載體之間『橫穿加強筋』等等，這些措施都改變了載體的最基本的氣流場的分布均勻性，結果是「局部受力不均」，在通過GB或HJ振動試驗時產生位移等形式的損害。在中國專利信息平臺，以「後處理載體封裝」、「後處理殼體封裝」和「殼體封裝」進行檢索，申請號為CN201010522911.2的「一種尾氣淨化用金屬載體及其加工方法」的專利是卷繞而成的波片和平片通過耐高溫的黏膠連接的方法；申請號為CN200510024944.3的「汽車尾氣淨化器催化劑金屬載體及其製備方法」的專利是泡沫金屬的結構；申請號為CN200910262284.0的「尾氣淨化器用金屬載體」的專利是一種多層交替疊合的U型平板及U型波形板構成；申請號為CN200910177855.0的「一種耐高溫的金屬載體」的專利是外殼內壁塗布鎳基釺焊粉及粘結劑進行高溫焊接製作金屬載體；申請號為CN201110048031.0的「一種用於固定源尾氣脫硝的蜂窩狀金屬絲網催化劑及製備」的專利是蜂窩狀金屬載體的催化劑的製備；申請號為CN98125354.7的「催化劑用金屬載體」的專利是具有一個呈圓筒形並含有多個沿軸線方向延伸的通氣孔的蜂窩狀結構體；申請號為CN200710010359.7的「一種具有氧化鋁塗層的蜂窩狀金屬絲網載體及其製備方法」的專利是將多個平板狀和多個瓦楞狀金屬絲網加工製成帶有塗層的蜂窩狀金屬絲網載體；申請號為CN200720088652.0的「機動車三元催化淨化器金屬載體的波紋帶及其金屬載體」的專利是由多層波紋帶與平板帶的疊合層卷制焊接成的蜂窩狀柱體；申請號為CN201020206068.2的「孔網式催化轉化器」的專利是由孔網式金屬載體是由多條金屬波紋網帶交叉重疊或由多條金屬波紋網帶與金屬平板網帶交叉重疊組成；申請號為CN201020532458.9的「一種摩託車的尾氣淨化金屬載體」的專利是多個呈直通孔狀結構的過濾孔，過濾孔內間隔設置有若干起阻流作用的徑向波紋的蜂窩載體；分析認為上述專利於本發明沒有近似性。
發明內容本實用新型的目的在於提供了一種車用催化轉化器載體鉸鏈固定結構，其有效減小材料每層之間的位移，增加載體強度；其結構設計巧妙、結構簡單，可以用於DOC、P0C、DPF和SCR等各種催化轉化器。本實用新型的技術方案是這樣實現的:一種車用催化轉化器載體鉸鏈固定結構，由載體芯料，螺旋鉸鏈組成；其特徵在於:載體芯料卷繞製成圓柱型，螺旋鉸鏈的一端磨尖穿過載體芯料，並固定在圓柱型的載體芯料內，散亂分布在載體端面，每兩層至少被一根螺旋鉸鏈穿過。所述的載體芯料為金屬燒結氈、金屬蜂窩、金屬泡沫、金屬絲網、金屬纖維和無機纖維以及它們組合的濾片。所述的螺旋鉸鏈為SUS304不鏽鋼材料。所述的螺旋鉸鏈長度為LI，載體芯料的長度為L2，LI與L2的關係是1/5L2 ≤ LI ≤ L2 ;單層載體厚度為t，螺旋鉸鏈內徑d2，他們的關係是d2 ≤ 2t ;螺旋鉸鏈直徑dl與t之間的關係是l/2t ≤dl≤ 2t ;根據載體的截面積和鉸鏈直徑確定鉸鏈數量n > 3。所述的螺旋鉸鏈固定在載體芯料內，可以採用軸向或徑向鉸鏈固定，或軸向和徑向同時鉸鏈固定。本實用新型的積極效果是採用螺旋鉸鏈將多層載體材料連接在一起，有效減小材料每層之間的位移，增加載體強度；其結構設計巧妙、結構簡單，便於批量生產。
圖1本實用新型中螺旋鉸鏈擰入示意圖。圖2本實用新型中螺旋鉸鏈擰入過程剖面示意圖。[0019]圖3本實用新型螺旋鉸鏈擰入過程側面剖示圖。圖4本實用新型端面俯視圖。
具體實施方式
下面通過實施例對本實用新型進一步描述，實施例為進一步闡明本實用新型的特點，不等同於限制本實用新型，對於本領域的技術人員依照本實用新型進行的更改，均應含在本實用新型的保護範圍之內。如圖1所示，一種車用催化轉化器載體鉸鏈固定結構，由載體芯料1，螺旋鉸鏈2組成；其特徵在於:載體芯料I卷繞製成圓柱型，螺旋鉸鏈的一端磨尖穿過載體芯料，並固定在圓柱型的載體芯料內，散亂分布在載體端面，每兩層至少被一根螺旋鉸鏈穿過。所述的載體芯料I為金屬燒結氈、金屬蜂窩、金屬泡沫、金屬絲網、金屬纖維和無機纖維以及它們組合的濾片。
所述的螺旋鉸鏈2為SUS304不鏽鋼材料。所述的螺旋鉸鏈2長度為LI，載體芯料I的長度為L2，LI與L2的關係是1/5L2 ^ LI ^ L2 ;單層載體厚度為t，螺旋鉸鏈內徑d2，他們的關係是d2 ^ 2t ;螺旋鉸鏈直徑dl與t之間的關係是l/2t ^ dl ^ 2t ;根據載體芯料I的截面積和鉸鏈直徑確定鉸鏈數量n彡3。所述的螺旋鉸鏈固定在載體芯料I內，可以採用軸向或徑向鉸鏈固定，或軸向和徑向同時鉸鏈固定。如圖2、3所示，載體芯料I是由絲徑0.3mm的SUS304不鏽鋼絲網卷繞製得，單層厚度為t=8mm，長度L2=l.1m ;螺旋鉸鏈2材料為SUS304不鏽鋼，取n=36根，將其一端磨尖。螺旋鉸鏈2的內徑d2=20mm,材料直徑dl=4mm,節距h=16mm,長度Ll=Im ；將螺旋鉸鏈2的尖端對準載體芯料I的端面，順時針旋轉，將螺旋鉸鏈擰入載體芯料I之中，直到整條鉸鏈沒入載體。以此方法，把36根鉸鏈全部擰入載體，散亂分布在載體端面，如圖4所示，確保每一層至少被一根螺旋鉸鏈穿過並且不影響使用。
權利要求1.一種車用催化轉化器載體鉸鏈固定結構，由載體芯料，螺旋鉸鏈組成；其特徵在於:載體芯料卷繞製成圓柱型，螺旋鉸鏈的一端磨尖穿過載體芯料，並固定在圓柱型的載體芯料內，散亂分布在載體端面，每兩層的接縫之間至少被一根螺旋鉸鏈穿過。
2.根據權利要求1所述的一種車用催化轉化器載體鉸鏈固定結構，其特徵在於所述的螺旋鉸鏈為SUS304不鏽鋼材料。
3.根據權利要求1所述的一種車用催化轉化器載體鉸鏈固定結構，其特徵在於所述的螺旋鉸鏈長度為LI，載體芯料的長度為L2，LI與L2的關係是1/5L2 ^ LI ^ L2 ;單層載體厚度為t，螺旋鉸鏈內徑d2，他們的關係是d2 ^ 2t ;螺旋鉸鏈直徑dl與t之間的關係是l/2t ^ dl ^ 2t ;根據載體的截面積和鉸鏈直徑確定鉸鏈數量n > 3。
4.根據權利要求1所述的一種車用催化轉化器載體鉸鏈固定結構，其特徵在於所述的螺旋鉸鏈固定在載體芯料 內，可以採用軸向或徑向鉸鏈固定，或軸向和徑向同時鉸鏈固定。
專利摘要本實用新型涉及一種車用催化轉化器載體鉸鏈固定結構，屬於尾氣後處理技術領域。在實際柴油機尾氣淨化過程中，載體的使用環境複雜，如高溫、顛簸、熱震動、氣體壓力等，在這種複雜環境下載體很容易變形，降低載體的使用壽命和效率。該實用新型提出一種催化轉化器載體鉸鏈固定結構，增加載體結構的穩定性。該結構包括載體、螺旋鉸鏈，螺旋鉸鏈的一端磨尖；將載體材料卷繞成圓柱型，使用螺旋鉸鏈從載體一個端面擰入載體之中，起到固定載體的作用。螺旋鉸鏈將多層載體材料連接在一起，有效減小材料每層之間的位移，增加載體強度。該結構設計巧妙、結構簡單，便於批量生產。
文檔編號F01N3/28GK202937334SQ20122058252
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月7日 優先權日2012年11月7日
發明者張克金, 楊光偉, 崔龍, 陳慧明, 姜濤, 王丹, 米新豔, 魏曉川, 張苡銘, 劉國軍 申請人:中國第一汽車股份有限公司