CN102337955A - 用于固定排气处理装置的带 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于固定排气处理装置的带。带可具有第一带部件，该第一带部件包括在第一端的联接器和在第二端的环。带还具有第二带部件。第二带部件在第一端具有联接器，该联接器配置成与第一带部件的联接器联接。第二带部件在第二端也具有环。该环包括柔性材料带，该柔性材料带形成环并在固定点处固定到自身上。环长度不小于带的有效长度的三分之一。有效长度定义为当第一带部件的联接器联接到第二带部件的联接器上时从第一带部件的环的一端到第二带部件的环的一端的距离。环长度定义为从第二带部件的环的一端到固定点的距离。

Description

用于固定排气处理装置的带

技术领域

本发明一般而言涉及带(strap)，更具体地，涉及用于在排放控制系统中固定排气处理装置的带。

背景技术

为了符合排放标准，机械制造业已经研发并实现了各种各样的排气处理装置，用以在排气释放到大气中之前减少排气中的污染物。排气处理装置可包括例如柴油颗粒过滤器、选择性催化还原装置、柴油氧化催化剂、用于再生柴油颗粒过滤器的燃料燃烧式燃烧器、消声器以及其他类似部件。

由于排气处理装置的日益增加的复杂性和数量，以及小量的可利用空间，制造商将若干排气处理装置一起安装在单一结构或托架上。然而，用可靠方式将一些排气处理装置固定在托架中已证明很困难。

在Markey的美国专利No.2279090(’090专利)中公开了一种用于将排气处理装置固定在壳体中的方法。具体地，’090专利公开了一种排气歧管支承夹。支承夹包括金属条，该金属条向后弯在自身上以形成孔眼。一销可旋转式安装在该孔眼中。该销具有被限制在狭槽中的扩大部分。扩大部分防止销向两端的运动，且设有螺纹用于接收T形铰接件。

尽管’090专利的装置可固定排气歧管，但’090装置可能有一些局限性。例如，’090装置在孔眼处可能具有高应力集中，因此潜在地导致装置的过早失效。

本发明的装置旨在克服如上所述的一个或多个问题和/或现有技术中的其他问题。

发明内容

一方面，本发明涉及用于固定排气处理装置的带。所述带包括在第一端的联接器和在第二端的环。所述环包括所述带的内部部分、弯曲部分和外部部分。所述带的所述外部部分在固定点处固定到所述带的所述内部部分上以形成所述环。随着所述外部部分从靠接所述内部部分的状态分开(岔开，diverge)，所述外部部分相对于所述内部部分形成不大于约10度的角度。

另一方面，本发明涉及用于固定排气处理装置的带，所述带包括第一带部件，所述第一带部件包括在第一端的联接器和在第二端的环。所述带还包括第二带部件。所述第二带部件包括在第一端的联接器，该联接器配置成与所述第一带部件的联接器联接。所述第二带部件还包括在第二端的环。该环包括柔性材料带，所述柔性材料带形成环并在固定点处固定到自身上。环长度不小于带的有效长度的三分之一。所述有效长度定义为当所述第一带部件的联接器联接到所述第二带部件的联接器上时，从所述第一带部件的环的一端到所述第二带部件的环的一端的距离。所述环长度定义为从所述第二带部件的环的一端到所述固定点的距离。

再一方面，本发明涉及排气处理系统。所述系统包括托架和位于所述托架中的排气处理装置。所述系统还包括带，所述带环绕(pass around)所述排气处理装置的至少一部分以将所述排气处理装置固定到所述托架上。所述带包括在所述带的连接到所述托架上的第一端的第一环和在所述带的连接到所述托架上的第二端的第二环。所述第二环包括柔性材料带，所述柔性材料带形成环并在固定点处固定到自身上。环长度不小于带的有效长度的三分之一。所述有效长度定义为从所述第一环的一端到所述第二环的一端的距离。所述环长度定义为从第二环的该端到所述固定点的距离。

附图说明

图1是包括排放控制系统的动力系统的示意图；

图2是图1的排放控制系统的分解图；

图3是排放控制系统的第一支架的示意图；

图4是用于排放控制系统的带的示意图；

图5是第一带部件的侧视图；

图6是第二带部件的侧视图；

图7是与排放控制系统一起使用的枢转件的示意图；

图8是图7的枢转件的示意图。

具体实施方式

图1示出动力系统10的示意图，该动力系统可包括动力源12和排气系统14。例如，动力源12可体现为燃烧式发动机如柴油发动机、汽油发动机、气态燃料产生动力的发动机(例如，天然气发动机)或本领域技术人员已知的任何其他类型的燃烧式发动机。

排气系统14可将排气从动力源12经由排气管23导向排放控制系统16。在通过排放控制系统16之后，排气可被导向大气。排气系统14的排放控制系统16可配置成监视、控制和/或修改排气排放物。排放控制系统16可包括一个或多个排气处理装置22和托架26。

排气处理装置22可以是配置成减少从动力源12排出的有害气体、颗粒物和/或噪声的排放。各排气处理装置可体现为例如柴油氧化催化剂(DOC)、颗粒过滤器(PF或DPF)、选择性催化还原(SCR)装置、稀NO_X捕集器(LNT)、消声器、再生装置、还原剂混合装置或本领域中已知的任何其他排气处理装置。可以设想，各排气处理装置22还可包括排气处理装置的组合，例如，DOC和DPF的组合；催化剂和DPF的组合(亦即，CDPF)；DOC、DPF和SCR的组合；或本领域中已知的其他组合。

如图2中所示，托架26可以是配置成使用单一结构支承多个排气处理装置22的装置。具体地，托架26可以用紧凑的配置固定若干排气处理装置22。托架26可包括第一支架28和第二支架30。第一支架28和第二支架30可以平行定向但相互间隔开。第一支架28可使用一个或多个刚性横构件(cross member)32联接到第二支架30。横构件32可通过机械紧固件(例如，螺栓、螺钉、铆钉等)、焊接、钎焊或本领域中已知的任何其他接合工艺安装到第一支架28和第二支架30上。可供选择地，第一支架28、第二支架30以及横构件32可以使用单个铸件形成。

第一支架28和第二支架30中的每个可包括第一支承面34。第一支架28的第一支承面34和第二支架30的第一支承面34可支承第一排气处理装置36的各个端部。第一支架28和第二支架30中的每个还可包括第二支承面38。第一支架28的第二支承面38和第二支架30的第二支承面38可支承第二排气处理装置40的各个端部。除了连接第一支架28和第二支架30之外，一个或多个横构件32可支承第一排气处理装置36和/或第二排气处理装置40的中间部分。

可以设想，第一支承面34的几何形状可以成形为与第一排气处理装置36的外部几何形状匹配，而第二支承面38的几何形状可以成形为与第二排气处理装置40的外部几何形状匹配。例如，当第一排气处理装置36和第二排气处理装置40成形为罐时，第一支承面36和第二支承面38可以具有分别与第一排气处理装置36和第二排气处理装置40基本上相同的曲率半径的大致为拱形的表面。

如图1中可见，一个或多个带46可以环绕排气处理装置22并将排气处理装置22固定到托架26上。具体地，带46可以环绕排气处理装置22的外周边的至少一部分。各带46可由柔性材料带构成。带46可以由例如金属、橡胶、复合材料、聚合物或本领域中已知的任何其他合适的材料构成。在一个实施例中，带46可由薄钢构成。

如图3中所示，带46可以联接到第一支架28和/或第二支架30的不同侧面上。各带46可包括第一带部件50和第二带部件52。第一带部件50和第二带部件52可在接合部54处联接在一起。第一带部件50和第二带部件52可以均包括多个联接器56。各联接器56可将第一带部件50和/或第二带部件52的一端紧固到另一个物体上。

各联接器56可以包括例如棘轮、环、扣箍、索结、钩或本领域中已知的任何其他合适类型的联接器或紧固件。在示例性实施例中，第一带部件50的一个联接器56可包括将螺纹紧固件60固定在第一带部件50的第一端62上的环58。第一带部件60的另一个联接器56可包括位于第一带部件50的第二端66上的环64。第二带部件52也可以包括一个或多个联接器56，更具体地，包括位于第二带部件52的第一端72上的带有螺纹紧固件70的环68和位于第二带部件52的第二端76上的环74。

如图4中所示，环58和环68均可包括狭槽78。各狭槽78可以平行于第一带部件50和第二带部件52的纵向尺寸延伸，由此使环58和环68分叉。可以设想，螺纹紧固件60可以位于环58的狭槽78中，而螺纹紧固件70可以位于环68的狭槽78中。各螺纹紧固件60和70可以包括一T形件。环58的各分叉的侧面可以环绕螺纹紧固件60的“T”的横构件的一部分，由此将螺纹紧固件60固定到第一带部件50上。同样，环68的各分叉的侧面可以环绕螺纹紧固件70的“T”的横构件的一部分，由此将螺纹紧固件70固定到第二带部件52上。

螺纹紧固件60可以在接合部54处与螺纹紧固件70配合，以便将第一带部件50固定到第二带部件52上。可以设想，螺纹紧固件70可以是外螺纹紧固件，而螺纹紧固件60可以是配置成接收外螺纹紧固件的内螺纹紧固件。可供选择地，螺纹紧固件60、70的内螺纹和外螺纹关系可以颠倒过来。螺纹紧固件60和螺纹紧固件70中的至少一个可以是可旋转的，由此能将第一带部件50和第二带部件52束紧在排气处理装置22上。

参见图5和6，环64可以将第一带部件50连接到托架26。具体地，销80(也见图3)可穿过环64以将第一带部件50固定到托架26上。环64可以通过将第一带部件50的柔性材料带向后形成环并将其在固定点82处附接到自身上而形成。在某些实施例中，环64可以具有包括第一带部件50的内部部分84、弯曲部分86和外部部分88的泪珠形状。第一带部件50的外部部分88可以在固定点82处固定到第一带部件50的内部部分84上以形成泪珠形状。外部部分88和内部部分84可以通过机械紧固、焊接或任何其他合适的方法固定。

可以设想，第二带部件52的环74可以基本上与环64相同。换句话说，环74可以通过销80将第二带部件52固定到托架26上。环74也可以通过将第二带部件52的柔性材料带向后形成环并将其在固定点90处附接到自身上而形成。具体地，环74可以通过在固定点90处将内部部分92附接到外部部分96上而形成。同环64一样，环74可以具有泪珠形状。内部部分92可以通过机械紧固、焊接或任何其他合适的方法附接到外部部分96上。

可以设想，第一带部件50可以由单个柔性材料件构成，该单个柔性材料件第一次形成环并固定到自身上以产生环64，且第二次形成环并固定到自身上以产生环58。同样，第二带部件52可以由单个柔性材料件构成，该单个柔性材料件第一次形成环并固定到自身上以产生环74，且第二次形成环并固定到自身上以产生环68。在第二带部件52上，环68的固定点和环74的固定点90可以是在第二带部件52上近似相同的位置。第二带部件52还可以具有舌形件61，该舌形件可以在螺纹紧固件60与螺纹紧固件70啮合时在第一带部件50的下方通过。

带46可以具有一有效长度100。有效长度100可以定义为当螺纹紧固件60与螺纹紧固件70啮合时沿着带46从环64的端部(亦即，弯曲部分86)到环74的端部(亦即，弯曲部分94)的距离。第一带部件50可以具有环长度101。环64的环长度101可以定义为沿着第一带部件50从弯曲部分86到固定点82的距离。同样，环74的环长度101可以定义为沿着第二带部件52从弯曲部分94到第二固定点90的距离。可以设想，第一带部件50和第二带部件52中每一个的环长度101都可以不小于有效长度100的三分之一。在某些实施例中，第一带部件50和第二带部件52中每一个的环长度101都可以是有效长度100的三分之一。

参见环64，随着外部部分88从靠接内部部分84的状态分开，外部部分88可以相对于内部部分84形成一不大于约10度地角度β。同样，参见环74，随着外部部分96从靠接内部部分92的状态分开，外部部分96可以相对于内部部分92形成一不大于约10度地角度α。在某些实施例中，α和β可以是在约8-10度之间。

带46的至少一个端部可以在远离排气处理装置22的外表面一径向距离处联接到销80上。在销80处开始，第一带部件50可以在排气处理装置22的外表面上通过，直至它在相切点102处接触外表面。在相切点102处，第一带部件50可以与排气处理装置22的表面基本上相切。可以设想，沿着第一带部件50从相切点102到固定点82的距离可以不小于2英寸(50.8mm)。可以设想，外部部分88和内部部分84从相切点102到弯曲部分86可以基本上是直的。

同样，可以设想，第二带部件52可以在排气处理装置22的外表面上通过，直至它在相切点104处接触外表面。在相切点104处，第二带部件52可以与排气处理装置22的表面基本上相切。可以设想，沿着第二带部件52从相切点104到固定点90的距离可以不小于2英寸(50.8mm)。可以设想，外部部分96和内部部分92从相切点104到弯曲部分94可以基本上是直的。

如图7中所示，带46可以通过枢转件106安装到托架26上。各枢转件106可以是具有弯曲内表面114的刚性构件。可以设想，内表面114可以顺应排气处理装置22的外表面。第一枢转件118可以设置在排气处理装置22的下表面上，且第二枢转件120可以设置在排气处理装置22的上表面上。可以设想，枢转件106的长度可以变动。例如，第一枢转件118可以比第二枢转件120长。

参见图8，各枢转件106可以包括至少一个枢轴点。具体地，各枢转件106可以包括两个枢轴点。第一枢轴点110可以位于带46与枢转件106之间的接合部处(也见图7)。第二枢轴点112可以位于枢转件106与托架26之间、更具体地在枢转件106与第一支架28和/或第二支架30之间的接合部处。各枢转件106都可以在枢轴点处绕销80枢转。销80可以设置在环64和74内部。销80可以将枢转件106固定到托架26上，由此将带46固定到托架26上。枢转件106可以由例如金属、复合材料、聚合物或本领域中已知的任何其他合适的材料构成。

工业适用性

本发明的带可适用于任何排放控制系统。本发明的带的环可具有平坦的外部部分和平坦的内部部分，并因此可没有产生应力集中的额外折叠和弯曲。此外，外部部分可以一不大于10度的角度从靠接内部部分的状态分开。这确保了内部部分和外部部分几乎相互平行，从而减小了环中的应力。

本发明的带还可包括用于环的固定点，该固定点与环的端部相距一定距离。这可增加环的长度和提供增加的稳定性和减小的环中的应力集中。减小应力集中可增加带的有效寿命。此外，所公开的枢转件可减少由于排气处理装置在所公开的托架中的摇动而产生的疲劳断裂。枢转件在高振动应用中尤其有效。

本领域的技术人员明白，对本发明的带和相关结构能进行各种不同的修改和改变。另一些实施例对于本领域技术人员来说从考虑说明书和所公开的带的实际应用而显而易见。例如，在可供选择的实施例中，可以设想，本发明的带可以是整体式带。在该实施例中，带可以由单个柔性材料件构成，而联接器设在每个端部上(例如，在一个端部上设置环而在另一端部上设置棘轮)。各联接器可以联接到托架上以固定排气处理装置。说明书和实施例应当看成仅是示例性的，而实际范围由权利要求书给出。

Claims (10)

1.一种用于固定排气处理装置的带，包括：

第一带部件，所述第一带部件包括位于第一端的联接器和位于第二端的环；

第二带部件，所述第二带部件包括：

位于第一端的联接器，该联接器配置成与所述第一带部件的联接器联接；和

位于第二端的环，该环包括柔性材料带，该柔性材料带形成环并在固定点处固定到自身上，其中环长度不小于带的有效长度的三分之一，其中所述有效长度定义为当所述第一带部件的联接器联接到所述第二带部件的联接器上时从所述第一带部件的环的一端到所述第二带部件的环的一端的距离，所述环长度定义为从所述第二带部件的环的一端到所述固定点的距离。

2.根据权利要求1所述的带，其中，所述环长度是所述有效长度的三分之一。

3.根据权利要求1所述的带，其中，位于所述第二带部件的第二端的环包括材料带的内部部分、弯曲部分和外部部分，其中材料带的外部部分在固定点处固定到材料带的内部部分上，随着所述外部部分从靠接所述内部部分的状态分开，所述外部部分相对于所述内部部分形成不大于约10度的角度(α)。

4.根据权利要求3所述的带，其中，所述角度更优选地在约8-10度之间。

5.根据权利要求1所述的带，其中，位于所述第一带部件的第二端的环还包括柔性材料带，该柔性材料带形成环并在固定点处固定到自身上，用于所述第一带部件和所述第二带部件的柔性材料带通过焊接或机械紧固而附接到自身上。

6.根据权利要求1所述的带，其中，所述第二带部件包括单个柔性材料件，该单个柔性材料件第一次形成环并固定到自身上以产生位于所述第二端的环，且第二次形成环并固定到自身上以产生位于所述第一端的联接器的一部分。

7.一种排气处理系统，包括：

托架；

位于托架中的排气处理装置；和

如权利要求1-6中任一项所述的带，其中，所述带环绕所述排气处理装置的至少一部分，以将所述排气处理装置固定到所述托架上。

8.根据权利要求7所述的排气处理系统，其中，所述排气处理装置选自下列组：柴油氧化催化剂、颗粒过滤器、选择性催化还原装置、稀NO_X捕集器、再生装置或还原剂混合装置。

9.根据权利要求8所述的排气处理系统，其中，从与第一环有关的固定点到所述第一带部件接触所述排气处理装置的外表面的点的距离不小于约两英寸。

10.根据权利要求8所述的排气处理系统，其中，所述第一带部件和所述第二带部件中的每个都连接到包括至少一个枢轴点的枢转件。

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