CN101476661A - 滑动配合,管装置和废气处理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种滑动配合(15，20)，用于位于部件(2)上的，特别是位于内燃机的排气系统上的热负荷管(10，11)的可轴向移动的支撑，具有径向支撑在管(10)外表面且直接或间接固定在部件(2)上的金属丝网(42)。本发明还涉及一种管装置，其中至少有一根管通过这样的滑动配合安装到其载体部件上。另外，本发明涉及一种具有所述管装置或所述滑动配合的废气处理设备。

Description

滑动配合，管装置和废气处理设备
技术领域
本发明涉及一种用于一个部件特别是一种内燃机的排气系统上的热负荷管的轴向活动轴承的滑动配合。本发明还涉及一种管装置，其中至少有一根管通过这样的滑动配合安装到其载体部件上。另外，本发明涉及一种具有所述管装置或所述滑动配合的废气处理设备。
背景技术
为了使热负荷管能持久地附在载体部件上，通常要将相应的管一方面固定在一个固定轴承上，另一方面固定在一个自由活动的轴承上，在相应载体部件上，这样管的长度可以相对于载体改变，而不会在管和载体之间产生不可接受的高应力。为了实现自由移动的轴承，所述滑动配合装置被用于固定在各个载体上的各个容器开口处的管中，所述管以相对载体部件纵轴可调的方式被固定。
通过滑动配合固定在载体部件上的热负荷管被应用于许多技术领域，特别是在管中传输热的或冷的流体的领域。例如，这一系列的问题产生在加热系统，制冷系统和排气系统中。排气系统见于加热设备和内燃机，优选在机动车辆。例如废气处理设备可包含至少一根利用所述滑动配合固定在废气处理设备的壳上的管。一个废气处理设备可以是，例如，微粒过滤器，催化转换器，消音器，或者这些设备的任何所需的组合。
传统的滑动配合在管和各个容器开口之间具有一定程度的径向间隙，以提高管在配合中的轴向可调性，这在需要一定程度的气密性的应用中是不利的，因为气体很可能在滑动配合中产生交换。特别在排气系统中，由于越来越多涉及到环境保护的严厉的规章制度，必须要防止废气通过例如滑动配合泄露到环境中。
另外，传统的滑动配合装置基本上都有在管或者滑动配合中的各个载体部分具有较高的机械负荷的问题，机械负荷容易产生磨损和导致刺耳的噪音的产生。
发明内容
本发明为解决上述问题详细提出了一个关于滑动配合或管装置或废气处理设备的改进的实施方案，该改进的实施例的特点在于，基本上实现一定的封闭效果和/或降低滑动配合中的机械负荷。
所述问题通过本发明独立权利要求的技术方案得到解决，优选的实施例是从属权利要求的主旨。
本发明是基于将各自的滑动配合设备装配金属丝网的通常概念，一方面，金属丝网直接或间接的持久的固定在各自的部件上，另一方面，金属丝网径向支撑在管的外部。运行过程中，只要长度由于热负荷而改变，管就可以沿着金属丝网滑动。由于这样的金属丝网有一定程度的弹性回弹力，管上或者滑动配合内的部件上的机械负荷就减少。同时，管和部件之间的可能由于例如运行中的振动而发生的径向导向相对运动，可被跳过或抑制，相应的噪音可因此有效的减少。
本发明的特点和优点进一步体现在从属权利要求，附图和基于附图的对附图的相应描述中。
当然，上文提到的和下文即将被解释的特征不仅仅被用于其各个特定组合中，也可以用于其它组合或单独使用，而不脱离本发明记载的范围。
附图说明
附图为本发明的优选示范性实施方式，这些实施方式在下文中会有更详细地描述，其中相同的附图标记表示相同或相似或功能相同的部件。
所述附图中，每一幅都是示意图。
图1示出了废气处理设备的非常简化的纵剖面图。
图2示出了废气处理设备在管装置区域的局部放大图。
图3-7示出了不同的实施方式中管装置在滑动配合区域的非常简化的放大图，和
图8和9分别示出了如图1的纵剖面图，但是表示其它的实施方式。
具体实施方式
如图1所示，废气处理设备1包含壳2和至少一个管装置3。壳2具有至少一个进口4和至少一个出口5。在此处所示的实施方式中，壳2具有两个端板6和7以及一个中间板8。第一端板6和中间板8在壳2中限定了进气腔9，进口4以进口连接器的形式连接到第一端板6上。
管装置3包括至少两个互相连通的管，具体为第一管10和第二管11，第一管10在入口侧连通进口腔9，在出口侧连通转向腔12。第一管10在进口部分13连接到由壳或壳的一个部件构成的载体部件上，这里具体为中间板8。在出口部分14，第一管10通过滑动配合15固定到载体部件也就是壳2上，具体为第二端板7上。第二管11在进口侧连通转向腔12且在出口侧连通可作为进一步转向腔或分配腔的腔16。第二管11的进口17经由转向腔12连通第一管10的出口18。由于转向腔12以相通的方式使两根管10，11彼此连接，所以下文也将它称为连接腔12。在进口部分19，第二管11通过滑动配合20固定到载体部件也就是壳2上，具体为第二端板7上。进一步，第二管11在出口部分21也被连接到载体部件也就是壳2上。在这种情况中，为了构成腔16，壳2包括壳体22，第二管11在其出口部分21连接到壳体上。
第一管10具有第一纵向中心轴23，第二管11相应的具有第二纵向中心轴24。在所示的实施方式中，这两条纵向中心轴23和24相互平行延伸。管10，11通过各自的开口分别穿过板7。
在此处示出实施方式中，第一管10的出口18和第二管11的进口17分别以开放的形式导入到连接腔12中，这里，连接腔12由一个或多个壳体25构成，壳体构造在第一管10的出口部分14和第二管11的进口部分19上。可替换地，壳体25被构造在第二端板7上的实施方式是可能的。同样的，可能的实施方式中，弯曲的连接管可以代替连接腔12以使管10和11彼此连接。然后所述连接管将第一管10的出口18连接到第二管的进口17上。
这里所示的实施方式涉及一种用于内燃机的排气系统的废气处理设备1，其中，内燃机特别地设置在机动车辆中，优选设置在多用途车辆中。废气处理设备1在此具有多功能结构且包含至少一个设置在第一管10内的微粒过滤元件26。另外，废气处理设备1此处具有至少一个也设置于第一管10内的氧化催化转换器元件27，具体来说适合设置在微粒过滤元件26的上游。此外，废气处理设备1能实现消音功能。
第一管10此处具有可径向移动的轴向部件28，这里由大括号表示。所述轴向部件28通过快速释放连接元件41(例如以夹子或类似形式)连接到第一管10的其它部件上。为此，还要有相应的与连接元件41相互作用的法兰。微粒过滤元件26适合设置在可径向移动的轴向部件28中，这样，相应的微粒过滤元件26例如可以方便地更新或者更换。本文中，由轴向部件28和微粒过滤元件26组成的整个装置便于更换。
实施例中，还设置有第三管29，其纵向中心轴30也平行于其它两管10，11的纵向中心轴23，24。第三管29的出口31连通第二管11的出口32。在该实施例中，第二管11和第三管29导入腔16，从而后者就在这两管11和29之间产生了连通连接。第三管29包含至少一个SCR催化转换器33。在该实施例中，三个这样的催化转换器一个挨一个排在第三管29中。通过使用这样的SCR催化转换器33可以实现对特定污染物质的选择性的催化还原。
实施例中，废气处理设备1还具有用于将流体离析物供给到排气气流中的测量设备34，测量设备34能方便地将氨或尿素或优选的尿素的水溶液引入到排气气流中。尿素通过水解反应可变成氨，氨能用于将氮氧化物转化成氮。相应的反应发生在SCR催化转换器33中。
测量设备34以以下方式进行设置或构造，即在所有情况下它都能将各自的离析物供给SCR催化转换器33的排气气流上游。这种注入易于在微粒过滤元件26的下游发生。这种注入基本上能实现到转向腔12中。测量装置34优选将离析物供给到第二管的入口部分19中。然而，离析物的注入也可发生在第二管11的上游。第二管11可作为一个废气和注入的离析物的混合元件而实现废气和离析物的进一步混合。
这里所示的实施例中，废气处理设备还具有连接到出口5或连接到作为出口连接器设置的出口5上的第四管35。第四管35的入口36以连通的方式连接第三管29的出口37。这是通过另一个由壳体39和第二端板7构成的转向腔38实现的。第四管35的纵向中心轴40在这种情况下平行于第一管10或第二管11的纵向中心轴线23，24向后延伸。
在这里示出的废气处理设备1的剖视图中，在任何情形下只能看到单独的第一管10，单独的第二管11，单独的第三管29和单独的第四管35。很显然，在特定的实施例中可存在至少一个所述管10，11，29，35的至少多个实施例。例如，多个第二管11和/或多个第三管29可具有SCR催化转换器33。
如图2所示，第一管10通过滑动配合15安装在载体部件2或壳2上，滑动配合15具有金属丝网42，金属丝网42相对部件2，也就是说相对于壳2固定设置，且径向支撑在第一管10的外部。管10因此可以在其轴向沿着金属丝网42移动。金属丝网42本身直接或间接地固定在壳2上。
补充地或者可选地，第二管11通过滑动配合20安装在载体部件2或壳2上，滑动配合20具有金属丝网42，金属丝网42一方面径向支撑在第二管11的外部，且直接或间接地支撑在部件2或壳2上。
基本上作为金属丝网42的金属丝网可用于将催化转换器元件固定到催化转换器的壳上。这样的金属丝网42具有相当高的抗热性能和一定程度的弹性。通过金属丝网42，各个滑动配合15或20能径向固定到各自的管10，11上，不过允许管10，11和壳2或第二端板7之间的轴向相对运动。
基本上金属丝网42由大量的在圆周方向分布且彼此间隔的设置的金属丝网枕(wire mesh pi1low)组成。金属丝网由大量部件组成，也就是说由大量分离的金属丝网枕组成。然而，如果说在滑动配合15或20中一定程度的紧密是重要的，相应的金属丝网42优选以以下方式设置，即它由至少一个在圆周方向以封闭环的形状围绕相应的管10，11的网环组成。在图2至7示出的实施方式中，各种情况下只能看到一个单独网枕或一个单独网环。如果具有大量的网环，它们适合在轴向上一个接一个地排列。
在图3和4的实施方式中，各个滑动配合15，20额外装备了连接在相应部件2上的紧固件43，这里是指壳2或它的底板7，所述紧固件43用于将金属丝网固定到部件2上，即壳2上。紧固件43例如可以设置成环形且绕各自的管10，11在圆周方向延伸。在图3和4示出的实施方式中的紧固件43特征在于U形轮廓，U型轮廓形成了一个开放的径向朝内的环形槽且金属丝网42插入其中。
在图5所示的实施方式中，所述紧固件43′，结合到部件2或壳2中，且此处具体是通过底板7在开口(未详细指出)的边缘区域中的相应变形结合，各个管10，11通过该开口插入底板7。
在图6和7所示的实施方式中，紧固件43″的成形基于以下事实，即部件2在滑动配合15，20的区域内成形，以形成一个带有盖44的容器来构成紧固件43″。
在图3和4的实施方式中，金属丝网42具有矩形或椭圆形横截面。在图5至7的实施方式中，金属丝网42具有圆形的横截面。在图3和7的实施方式中，除金属丝网之外作用且随紧固件43，43″和管10，11之间连接的形成而运行的径向支撑，可以通过紧固件43或43″在滑动配合15，20中实现。另外，与之对照的，图4至6的实施方式中，滑动配合15，20中的径向支撑只通过金属丝网42而产生。
依照图8的实施方式与依照图1的实施方式不同之处仅在于转向腔12现在延伸至第二端板7或废气处理设备1的全部高度或侧面。这允许反向压力减小。为了这个目的，壳状盖体45整体成形在第二端板7上，导致了转向腔12被第二端板7和盖体45围绕或限定。与这相比，在图1的实施方式中，围绕或限定的转向腔12的壳体25是独立于第二端板7的部件。
依照图9的实施方式，同时具有独立于第二端板7且目的在于形成转向腔12的壳体25和延伸至整个第二端板7上且连接到其上的盖体45。结果，转向腔12在废气处理设备1中被双重封闭，具体是在壳体25和盖体45中。壳体25的内部与盖体45的内部以气密的方式分离。结果，盖体45和第二端板7形成使从第三管29到第四管35的废气转向的空间或腔38。在该设计中，可以省去图1至8的实施方式中的形成或围绕整个转向空间38的其它壳体39。

Claims (14)

1.一种用于位于部件(2)上的，特别位于内燃机的排气系统上的热负荷管(10，11)的轴向可移动的支撑的滑动配合，其特征在于，具有径向支撑在管(10)的外部且直接或间接固定在部件(2)上的金属丝网(42)。
2.如权利要求1所述的滑动配合，其特征在于，金属丝网(42)固定在连接到部件(2)上的紧固件(43)上。
3.如权利要求1或2所述的滑动配合，其特征在于，
—金属丝网(42)由大量彼此分离且分布在圆周方向的丝网枕组成，或
—金属丝网(42)由至少一个以环形在圆周方向围绕管(10，11)的丝网环组成。
4.一种管装置，特别应用在内燃机的排气系统中，其特征在于
—具有至少两个相互连通的热负荷管(10，11)，
—其中第一管(10)在进口部分(13)连接到载体部件(2)，
—其中第一管(10)在出口部分(14)通过滑动配合(15)固定到载体部件(2)，
—其中第二管(11)其进口(17)以连通的方式连接第一管(10)的出口(18)，在进口部分(19)通过滑动配合(20)固定到载体部件(2)，
—其中第二管(11)在出口部分(21)固定到载体部件(2)，
—其中至少一个滑动配合(15，20)具有径向支撑在各个管(10，11)的外部且直接或间接固定在载体部件(2)上的金属丝网(42)。
5.如权利要求4所述的管装置，其特征在于，两管(10，11)的纵向中心轴(23，24)彼此平行。
6.如权利要求4或5所述的管装置，其中，
—设置有连接第一管(10)的出口(18)和第二管(11)的进口(17)的弯曲连接管，
—设置连接腔(12)，第一管(10)的出口(18)和第二管(11)的进口(17)以开放的方式导入其中。
7.如权利要求4至6任一项所述的管装置，其特征在于，金属丝网(42)固定于连接到部件(2)的紧固件(43)上。
8.如权利要求4至7任一项所述的管装置，其中
—金属丝网(42)由大量彼此分离且分布在圆周方向的丝网枕组成，或
—金属丝网(42)由至少一个以环形在圆周方向上围绕管(10，11)的丝网环组成。
9.一种废气处理设备，特别用于内燃机的排气系统，
—包含具有至少一个进口(4)和至少一个出口(5)的壳(2)，
—包含具有至少两个相互连通的管(10，11)的管装置(3)，
—其中第一管(10)在进口部分(13)连接到壳(2)，
—其中第一管(10)在出口部分(14)通过滑动配合(15)固定到壳(2)，
—其中第二管(11)其进口(17)以连通的方式连接第一管(10)的出口(18)，在进口部分(19)通过滑动配合(20)固定到壳(2)，
—其中第二管(11)在出口部分(21)固定到壳(2)，
—其中至少一个滑动配合(15，20)包含径向支撑在各个管(10，11)的外部且直接或间接固定在壳(2)上的金属丝网(42)。
10.如权利要求9所述的废气处理设备，
—其中第一管(10)包含至少一个微粒过滤元件(26)，和/或
—其中第一管(10)包含至少一个氧化催化转换器(27)，和/或
—其中第一管(10)具有可径向移动的轴向部分(28)，和/或
—其中可径向移动的轴向部分(28)包含至少一个微粒过滤元件(26)，和/或
—其中包括第三管(29)，其进口(31)以连通的方式连接第二管(11)的出口(32)，和/或
—其中第三管(29)包含至少一个SCR催化转换器(33)，和/或
—其中包括用于供给流体离析物的测量设备(34)，和/或
—其中第二管(11)作为废气和送入的离析物的混合部，和/或
—其中测量设备(34)将离析物送入第二管(11)的进口部分(19)，和/或
—其中包括第四管(35)，其进口(36)以连通的方式连接第三管(29)的出口(37)，和/或
—其中第四管(35)导向出口(5)。
11.如权利要求9或10所述的废气处理设备，其特征在于，第一管(10)和第二管(11)的纵向中心轴(23，24)彼此平行。
12.如权利要求9至11任一项所述的废气处理设备，
—其中设置有连接第一管(10)的出口(18)和第二管(11)的进口(17)的弯曲连接管，
—其中设置有连接腔(12)，第一管(10)的出口(18)和第二管(11)的进口(17)以开放的方式导入其中。
13.如权利要求9至12任一项所述的废气处理设备，其特征在于，金属丝网(42)固定在连接到壳(2)上的紧固件(43)上。
14.如权利要求9至13任一项所述的废气处理设备，
—其中金属丝网(42)由大量彼此分离且分布在圆周方向的丝网枕组成，或，
—其中金属丝网(42)由至少一个以环形形状在圆周方向上围绕管(10，11)的丝网环组成。
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