CN108894859B - 一种圆筒型集成可拆卸尿素喷嘴的后处理器总成 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种圆筒型集成可拆卸尿素喷嘴的后处理器总成，将尿素喷嘴直接集成布置在后处理器上并与尿素混合器配合使用，同时在尿素喷嘴座与后处理器的连接处由传统的喷嘴座与管路焊接方式改为法兰密封垫连接方式，在保证密封的同时保证尿素喷嘴的可拆卸可观察结构，可随时拆卸检查后处理器内部和混合器是否产生尿素结晶，可随时拆卸清理内部产生的尿素结晶，本发明是一种集成型的、模块化的、带混合器的、可拆卸清理检查的、简单低成本的圆筒型集成可拆卸尿素喷嘴后处理器结构，可很好地解决管路尿素喷嘴布置困难、尿素混合均匀性难保证、抗尿素结晶能力不足等问题的后处理系统，具备很强的布置优势及市场竞争力。
Description
技术领域
本发明专利属于商用车选择催化还原环保零部件领域，涉及一种圆筒型集成可拆卸尿素喷嘴的后处理器总成，适用于满足国IV、国V、国VI法规的柴油商用车。针对整车尿素喷嘴布置困难，管路易形成尿素结晶的SCR后处理系统。
背景技术
柴油发动机国Ⅳ、国Ⅴ、国Ⅵ的排放法规中排气污染物(主要是颗粒和氮氧化合物NOx)的限值，与国Ⅲ排放法规相比降低很多。在发动机机内很难同时实现降低上述两种排气污染物，SCR(选择催化还原)系统能有效降低排气污染物中氮氧化合物的含量，使发动机的排气污染物满足排放法规要求。
随着SCR技术的大量应用，作为还原剂的尿素水溶液需要提前通过尿素喷嘴喷射入排气管路中与废气充分混合均匀，以供在后处理器载体上与NOx发生氧化还原反应。但尿素喷嘴的布置要求比较苛刻，现有的尿素喷嘴布置方式存在以下技术问题：
尿素喷嘴布置在管路上，有尿素喷嘴与管路轴线夹角、喷嘴座焊接高度、尿素喷嘴与管路偏置等布置要求。现有管路布置方案的弯管及管路焊接工艺很难满足上述要求，同时由于尿素具有腐蚀性，要求所有与尿素接触的管路都必须采用不锈钢材料，成本较高。尿素水溶液可能产生尿素结晶，现有管路布置方案的管路尿素结晶可能产生泄漏、腐蚀，大大影响美观性。同时影响排气系统背压，甚至堵塞管路及后处理器。如发生尿素结晶，则这部分尿素则无法作为SCR反应的还原剂氨气参加选择催化还原反应，可能造成整车氮氧化物超标故障，甚至限值整车输出扭矩；尿素水溶液可能产生尿素结晶，但现有管路布置方案无法随时观察后处理器内部是否产生结晶。一旦产生结晶，现有管路布置方案同样无法清理后处理器内部产生的结晶。
尿素水溶液水解需要持续的高温(140℃)，现有单层外壳管路布置方案的管路内壁温度下降很快，系统热利用率低，无法保证持续高温。尿素水溶液的液滴需充分的与气流接触、冲击、破碎来保证氨气的蒸发率，现有无混合器的布置方案无法保证尿素液滴与气流的充分混合，无法保证尿素混合均匀性及氨气蒸发率。尿素水溶液的混合与水解需要一定的反应时间，现有管路布置方案需布置较长的管路(≥500mm)以保证混合与水解时间，不利于节省空间。
整车尿素罐布置在排气系统之后，尿素喷嘴及尿素罐之间需尿素供给管路进行连接。现有管路布置方案的尿素喷嘴与尿素罐之间的距离较长，供给管路也较长，不利于降重降成本。整车开发存在多种车型(载货、牵引、自卸、危化品等)，需尽量通用化、集成化、模块化来保证产品多样性。现有管路布置方案不利于通用化、集成化、模块化。
为解决上述问题，就要求排气系统在保证尿素混合均匀性的同时降低尿素结晶风险。同时要求一旦结晶真的发生，也需要有可观察可清理结晶的结构。
因此，现在急需一种能解决上述问题的、在后处理器上集成型的、模块化的、保证密封的、带混合器的、抗尿素结晶能力强的、热利用率高的、可拆卸清理检查的、简单低成本的圆筒型集成可拆卸尿素喷嘴后处理器结构，可以降低布置难度，实现尿素的均匀混合和很强的抗尿素结晶能力。
发明内容
本发明为了解决现有的后处理器系统中管路尿素喷嘴布置困难、尿素混合均匀性难保证、抗尿素结晶能力不足、产生结晶无法观察及清理等问题，提供了一种圆筒型集成可拆卸尿素喷嘴的后处理器总成，将尿素喷嘴直接集成布置在后处理器上并与尿素混合器配合使用，显著提升尿素水溶液与高温废气的相互冲击作用，提高尿素水解率和混合均匀性。同时在尿素喷嘴座与后处理器的连接处由传统的喷嘴座与管路焊接方式改为法兰密封垫连接方式，在保证密封的同时保证尿素喷嘴的可拆卸可观察结构。可随时拆卸检查后处理器内部和混合器是否产生尿素结晶。可随时拆卸清理内部产生的尿素结晶。本发明的后处理器系统是一种集成型的、模块化的、带混合器的、可拆卸清理检查的、简单低成本的圆筒型集成可拆卸尿素喷嘴后处理器结构，具备很强的布置优势及市场竞争力。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种圆筒型集成可拆卸尿素喷嘴的后处理器总成，其特征在于，包括一个中空的圆柱筒状的外壳体，在外壳体的内腔中部和外壳体前部开口之间有一个圆盘型的前隔板固定在外壳体内壁上，在前隔板上方设置有一个圆形通孔，前隔板下方设置有一个圆形的向前凸起的加强筋，上方圆形通孔和下方凸起的加强筋的圆心关于前隔板的圆心对称，一个多孔带扇叶混合管的后部开口固定在前隔板上方的圆形通孔中，一个进气多孔管的后部开口固定在前隔板下方的圆形的凸起的加强筋上形成进气多孔管后端封闭的空腔，一个圆盘型的前端盖盖在外壳体的前开口处，前端盖的上方和下方均设置有一个圆形通孔，多孔带扇叶混合管前部开口穿过前端盖上方的圆形通孔与一个尿素喷嘴座连通，尿素喷嘴座外壁固定有一个圆环形的尿素喷嘴座焊接底座，尿素喷嘴座焊接底座的外壁与一个带豁口台阶法兰固定连接，焊接底座连接环的外壁与一个带定位止口台阶法兰固定连接，焊接底座连接环的后部开口与前端盖固定连接，带定位止口台阶法兰与带豁口台阶法兰通过一个圆环形的V型卡箍总成夹紧，进气多孔管前部开口伸出前端盖下方的圆形通孔，进气多孔管的外壁中部固定在前端盖下方的圆形通孔中，进气多孔管具有多个进气孔的中后段位于前端盖和前隔板之间，外壳体内腔中部有一个圆盘型的导流隔板固定在外壳体的内壁上，外壳体后部开口处由一个中心带有圆形通孔的圆盘型的后端盖盖合，导流隔板与后端盖之间有一个中心带有圆形通孔的圆盘型的消声板固定在外壳体内壁上，一个排气多孔管的前部开口穿过后端盖的圆形通孔后固定在消声板的圆形通孔中，排气多孔管的外壁中部固定在后端盖的圆形通孔中，排气多孔管位于后端盖与消声板之间的管壁上设置有多个用于排气的通孔，排气多孔管的后部开口伸出至后端盖的后方，导流隔板与消声板之间从前至后间隔设置有圆柱形的前SCR载体和后SCR载体。
进一步的技术方案包括：
前SCR载体与外壳体内壁之间设置有一个圆环形的前载体衬垫。
后SCR载体与外壳体内壁之间设置有一个圆环形的后载体衬垫。
外壳体内腔位于前隔板和导流隔板之间的腔体为预混合腔，外壳体上开有一个与预混合腔连通的温度传感器通孔，温度传感器的测量头可通过温度传感器通孔伸入预混合腔内，外壳体外壁上位于温度传感器通孔的部位固定设置有一个温度传感器座。
排气多孔管位于后端盖后方的管壁上开有氮氧传感器通孔，氮氧传感器的测量头可通过该通孔伸入排气多孔管中，排气多孔管的管壁上位于氮氧传感器通孔的部位固定设置有一个氮氧传感器座。
带定位止口台阶法兰与带豁口台阶法兰之间设置有一个圆环形的密封垫总成。
所述的排气多孔管的后端固定连接有一个弧形的、后端出口向下倾斜的尾管。
进气多孔管的前部开口处的外壁上固定设置有一个进气台阶法兰。
外壳体外壁的前部和后部各固定设置有一个焊接固定支架。
每个焊接固定支架与外壳体的外壁之间均通过一个半圆形的焊接箍带固定连接。
与现有技术相比本发明的有益效果是：
本发明为了保证随时可拆卸观察清理尿素结晶，提供了一种保证密封性的可拆卸尿素喷嘴座结构。该结构为凹凸台阶法兰(带豁口台阶法兰2、带定位止口台阶法兰4)加密封垫(密封垫总成3)加V型卡箍总成1的专利产品密封结构。可以很好的保证密封性，不产生气体及尿素泄漏，可多次重复使用。该技术保证了一旦尿素结晶和堵塞真的发生，可以通过打开可拆卸结构观察尿素结晶。同时该结构打开后可以完全观察并清理尿素混合管，开孔大小保证在80mm以上，方便用常规工具简单清理混合管内部的尿素结晶。避免因尿素结晶造成整个后处理器总成的失效。
后处理器采用集成尿素喷嘴方案，可以显著提高系统集成性，降低系统差异性。在降低管路布置难度的同时可以将原不锈钢管路降成本为非不锈钢。尿素供给管路等也可以减短。完全消除了管路制造误差对尿素结晶的影响。模块化的总成更加可靠，更有利于通用化。
后处理器内部增加尿素混合器(多孔带扇叶混合管10)，采用创新的多孔带扇叶混合管10的结构显著提高了气路供给的气体进入尿素混合器的均匀性。尿素混合器的设计可以显著提高气路与液路的相互冲击作用。让均匀进入尿素混合器的气体充分的冲击液路喷入的尿素水溶液，使尿素液滴充分的破碎、水解。同时水解过程在尿素混合器内，外部气体大大提高了尿素混合器外壁温度，十分有利于提高水解率。
尿素结晶的危害巨大，原尿素喷嘴布置在管路上的方案不利于避免尿素结晶。结晶主要影响因素有温度，流速，液滴破碎情况，是否连续喷射等。增加尿素混合器的集成尿素喷嘴方案其尿素混合器完全被高温排气包围，被高温废气持续加热，壁温很高。显著的优于无尿素混合器的管路暴露在常温空气中的布置方案，壁温可提高超过100℃。尿素混合器周向开孔保证了流速均匀，无流动死区。均匀的气流冲击液路的尿素有利于其破碎水解。如发现尿素喷嘴失效如连续喷射情况，则将可拆卸结构打开观察和清理。
本发明提供的一种圆筒型集成可拆卸尿素喷嘴的后处理器总成，可实现降低管路加工难度，提高总成加工及焊接精度的目的；可实现降低管路成本平均150元/米；可实现气液双相密封无泄漏，无外部尿素结晶；可实现降低系统结晶风险，保证系统背压稳定，提高燃油经济性的目的；可实现增加尿素混合均匀性，提高水解率，提高SCR载体利用率，保证系统排放满足国家排放标准的目的；可实现可拆卸尿素喷嘴座，保证混合器内部可观察的目的；可实现可拆卸尿素喷嘴座，保证混合器内部结晶可清理的目的；可实现提高混合管壁面温度，提高热率用率，降低结晶风险，减少油耗，提升氮氧化物转化率的目的；可实现很好的尿素水溶液与高温气体的混合均匀性，提高SCR载体利用率，降低催化剂贵金属含量、降低系统成本等目的；可实现降低混合距离500mm，降低系统布置空间的目的；可实现减短尿素供给管路长度500mm，降低系统成本的目的；可实现后处理器总成通用化、模块化，极其有利于后处理器总成的整车多样化要求和整车布置要求。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
图1是本发明所述的一种圆筒型集成可拆卸尿素喷嘴的后处理器总成的外部构造示意图；
图2是本发明所述的一种圆筒型集成可拆卸尿素喷嘴的后处理器总成的剖视图；
图3是图2中A部位的局部放大示意图；
图4是本发明所述的一种圆筒型集成可拆卸尿素喷嘴的后处理器总成的出气口的放大剖视图；
图5是本发明所述的一种圆筒型集成可拆卸尿素喷嘴的后处理器总成的后处理器本体的剖视图；
图中：1.卡箍总成，2.带豁口台阶法兰，3.密封垫总成，4.带定位止口台阶法兰5.尿素喷嘴座，6.尿素喷嘴座焊接底座，7.尿素喷嘴座焊接底座，8.焊接固定支架，9.焊接箍带，10.多孔带扇叶混合管，11.温度传感器座，12.前载体衬垫，13.前SCR载体，14.后载体衬垫，15.后SCR载体，16.氮氧传感器座，17.尾管，18.排气多孔管，19.后端盖，20.消声板，21.外壳体，22.导流隔板，23.前隔板，24.前端盖，25.进气多孔管，26.进气台阶法兰。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细的描述：
一种圆筒型可拆卸集成尿素喷嘴的后处理器结构，进口包括气路与液路两路。以装配从前到后的顺序包括(如附图1)上下平行并联的一个气路进口和一个液路进口，后面串联一个后处理器本体和一个出气口。以气流沿并联的气路进口和液路进口流向后处理器本体再流向出气口的方向为气流正方向。气路进口与液路进口侧为前侧，出气口侧为后侧。其中液路进口由卡箍总成1、带豁口台阶法兰2、密封垫总成3、带定位止口台阶法兰4、尿素喷嘴座5、尿素喷嘴座焊接底座6、尿素喷嘴座焊接底座7和多孔带扇叶混合管10构成，气路进口由进气台阶法兰26、进气多孔管25、前端盖24、前隔板23和多孔带扇叶混合管10构成，后处理器本体由前载体衬垫12、前SCR载体13、后载体衬垫14、后SCR载体15、外壳体21、导流隔板22构成，出气口由氮氧传感器座16、尾管17、排气多孔管18、后端盖19、消声板20构成，按从液路进口和气路进口至出气口的方向为前方。
如图2所示，一种圆筒型集成可拆卸尿素喷嘴的后处理器总成，包括一个中空的圆柱筒状的外壳体21，在外壳体21的内腔中部和外壳体21前部开口之间有一个圆盘型的前隔板23以焊接圆形翻边的方式固定在外壳体21内壁上，在前隔板23上方设置有一个圆形通孔，前隔板23下方设置有一个圆形的向前凸起加强筋，上方圆形通孔和下方凸起的加强筋的圆心关于前隔板23的圆心对称，一个多孔带扇叶混合管10的后部开口以圆周焊接的方式固定在前隔板23上方的圆形通孔内翻边中，一个进气多孔管25的后部开口固定在前隔板23下方的向前凸起的加强筋上，并与该凸起加强筋形成后端封闭的空腔。一个圆盘型的前端盖24以圆周焊接的方式固定在外壳体21的前开口处，形成外壳体21的前封闭端盖。前端盖24的上方和下方均设置有一个圆形通孔，多孔带扇叶混合管10前部开口穿过前端盖24上方的圆形通孔与一个尿素喷嘴座5连通，如图3所示，尿素喷嘴座5外壁圆周焊接固定有一个圆环形的尿素喷嘴座焊接底座6，尿素喷嘴座焊接底座6的外壁与一个带豁口台阶法兰2固定连接，带豁口台阶法兰2的豁口位于圆周方向最远端，与尿素喷嘴座5等腰三角形布置的三个孔的上方孔位置保持一致。焊接底座连接环7的外壁与一个带定位止口台阶法兰4固定连接，焊接底座连接环7的后部开口与前端盖24固定连接，带定位止口台阶法兰4的定位止口位于圆周方向的最远端，与带豁口台阶法兰2可通过一个圆环形的V型卡箍总成1夹紧，夹紧时带定
位止口台架法兰4的定位止口与带豁口台阶法兰2的豁口吻合，以间隙配合保证尿素喷嘴座5以特定角度即等腰三角形上方孔朝上的方向被固定。进气多孔管25前部开口伸出前端盖24下方的圆形通孔，进气多孔管25的外壁中部固定在前端盖24下方的圆形通孔中，进气多孔管(25)具有多个进气孔的中后段位于前端盖24和前隔板23之间，与前端盖24、前隔板23、外壳体21和多孔带扇叶混合管10共同形成气路换向腔。图3和图4所示，外壳体21内腔中部有一个圆盘型的导流隔板22以圆周焊接的方式固定在外壳体21的内壁上，外壳体21后部开口处由一个中心带有圆形通孔的圆盘型的后端盖19盖合，导流隔板22与后端盖19之间有一个中心带有圆形通孔的圆盘型的消声板20以圆周焊接方式固定在外壳体21内壁上，一个排气多孔管18的前部开口穿过后端盖19的圆形通孔后固定在消声板20的圆形通孔中，排气多孔管18的外壁中部固定在后端盖19的圆形通孔中，排气多孔管18位于后端盖19与消声板20之间的管壁上设置有多个用于排气的通孔，排气多孔管18的后部开口伸出至后端盖19的后方，导流隔板22与消声板20之间从前至后间隔设置有圆柱形的前SCR载体13和后SCR载体15。
前SCR载体13与外壳体21内壁之间设置有一个圆环形的前载体衬垫12。后SCR载体15与外壳体21内壁之间设置有一个圆环形的后载体衬垫14。以上前载体衬垫12和后载体衬垫14皆以过盈配合的方式塞入外壳体21内，用来为前SCR载体13和后SCR载体15提供径向固定力。
外壳体21内腔位于前隔板23和导流隔板22之间的腔体为预混合腔，外壳体21上开有一个与预混合腔连通的温度传感器通孔，温度传感器的测量头可通过温度传感器通孔伸入预混合腔内，外壳体21外壁上位于温度传感器通孔的部位以垂直方向圆周焊接的方式固定设置有一个温度传感器座11。
排气多孔管18位于后端盖19后方的管壁上开有氮氧传感器通孔，氮氧传感器的测量头可通过该通孔伸入排气多孔管18中，排气多孔管18的管壁上位于氮氧传感器通孔的部位以垂直方向圆周焊接的方式固定设置有一个氮氧传感器座16。
带定位止口台阶法兰4与带豁口台阶法兰2之间设置有一个圆环形的密封垫总成3，密封垫总成3被带定位止口台阶法兰4与带豁口台阶法兰2的两个台阶法兰面压紧形成密封面，密封垫总成被压紧带来的压缩回弹力保证密封。为带定位止口台阶法兰4与带豁口台阶法兰2的法兰面可通过拧紧一个圆环形的V型卡箍总成1的螺栓夹紧连接，也可通过松开该圆环形的V型卡箍总成1的螺栓分离拆卸。
所述的排气多孔管18的后端以圆周焊接方式固定连接有一个弧形的、后端出口向下倾斜的尾管17。进气多孔管25的前部开口处的外壁上以圆周焊接方式固定设置有一个进气台阶法兰26。外壳体21外壁的前部和后部各固定设置有一个焊接固定支架8。每个焊接固定支架8与外壳体21的外壁之间均通过一个半圆形的焊接箍带9固定连接。本发明所述的一种圆筒型集成可拆卸尿素喷嘴的后处理器总成中的各部件之间的装配过程如下：
如图1、图2所示，本发明专利的一种圆筒型集成可拆卸尿素喷嘴的后处理器总成为串联结构，有方向性。气流正方向见附图1。
如图2所示，进气台阶法兰26、前端盖24、前隔板23与进气多孔管25的连接方式为焊接，前端盖24、前隔板23与多孔带扇叶混合管10的连接方式为焊接。前端盖24、前隔板23的连接方式为，同时通过进气多孔管25和多孔带扇叶混合管10两个管状零件的前后两端焊接，以管状零件上下平行的方式焊接在一起形成总成。
将进气多孔管25的不开孔侧伸入进气台阶法兰26的小径侧5mm，并按圆周方向在进气多孔管25外壁焊接一圈。再将进气多孔管25的开孔侧伸入前端盖24的未翻边侧的下侧外翻边孔内，并伸入到进气多孔管的中部位置与前端盖24的外翻边沿圆周方向焊接整圈。然后将多孔带扇叶混合管10的开孔侧伸入前端盖24的未翻边侧的孔中搭接，沿圆周方向焊接整圈。最后将进气多孔管25的开孔侧端面与前隔板23的冲压圆形凸台处搭接，将多孔带扇叶混合管10的未开孔侧伸入前隔板23的冲压孔内搭接，同时沿圆周满焊上述两个搭接处的外侧壁，形成气液路混合焊接总成。
将焊接底座连接环7的任一侧伸入带定位止口台阶法兰4的小径侧孔内部5mm，在焊接底座连接环7的外侧焊接一周。再将焊接底座连接环7的另一侧伸入气液路混合焊接总成中的前端盖24的未翻边侧的上侧孔内搭接，在焊接底座连接环7的外壁焊接一周，形成带可拆卸尿素喷嘴座固定底座的气液路混合焊接总成。
将尿素喷嘴座5的凸台与尿素喷嘴座焊接底座6的内孔搭接，并在尿素喷嘴座5的凸台外侧焊接一周。再将尿素喷嘴座焊接底座6的翻边外侧伸入带豁口台阶法兰2的大径内侧5mm搭接，在尿素喷嘴座焊接底座6的翻边外侧焊接一周，形成可拆卸尿素喷嘴座焊接总成。
最后通过V型卡箍总成1将可拆卸尿素喷嘴座焊接总成、密封垫总成3与带可拆卸尿素喷嘴座固定底座的气液路混合焊接总成连接在一起，其中密封垫总成3置于带豁口台阶法兰2与带定位止口台阶法兰4法兰面贴合后台阶法兰形成的密封腔内，以30Nm的力矩拧紧V型卡箍总成1的螺栓。形成带尿素喷嘴座可拆卸结构的气液路进气总成。
将两条焊接箍带9与外壳体21外侧壁的两处合适位置贴合，形成每个焊接箍带9与外壳体21的外侧有两处贴合，分别沿四个贴合处将两个焊接箍带9焊接在外壳体21上，再将焊接固定支架8分别与两个焊接箍带9的中心位置通过前后两条焊缝焊接在一起形成带焊接支架外壳体总成。再将温度传感器座11伸入外壳体21的上侧预留孔内，沿周向焊接，形成带传感器座的焊接支架外壳体总成。
将带尿素喷嘴座可拆卸结构的气液路进气总成的前隔板23侧伸入带传感器座的焊接支架外壳体总成的有温度传感器侧的开口中使前端盖24刚好与外壳体21的开口处搭接，先将前隔板23的翻边与外壳体内侧焊接一周，再将前端盖24与外壳体21的搭接处焊接一周形成后处理器本体总成。
将导流隔板22的未翻边侧从后处理器本体总成的后侧开口中伸入合适位置，将导流隔板22的翻边处与后处理器本体总成外壳体21的搭接处焊接一周。再将前载体衬垫12沿圆周方向包裹前SCR载体13一整周形成前SCR载体总成，前载体衬垫12的凸头与其自身的凹头刚好搭接。同理将后载体衬垫14包裹后SCR载体15形成后SCR载体总成。分先后将前后SCR载体总成以过盈配合方式塞入后处理器本体总成的外壳体21内部的合适位置。以载体衬垫的弹性变形为载体提供支撑力。将消声板20的未翻边侧伸入后处理器本体总成外壳体21的合适位置，在搭接处焊接一周。形成后处理器本体带消声板焊接总成。
将氮氧传感器座16的小径侧伸入多孔管18的预留孔位处，沿圆周焊接一圈形成多孔管总成，将多孔管总成的多孔管18的开孔侧伸入后处理器本体带消声板焊接总成的消声板22内5mm搭接，在多孔管总成的多孔管18的外侧壁搭接处焊接一周。再将后端盖19伸入多孔管总成的多孔管18的未开孔侧，同时保证后端盖19的翻边与后处理器本体带消声板焊接总成的外壳体21搭接，焊接一周。最后将尾管17伸入多孔管总成的多孔管18的未开孔侧搭接，在尾管17的外壁搭接处焊接一周。形成圆筒型集成可拆卸尿素喷嘴的后处理器结构。
本发明专利的后处理器总成采用凹凸台阶面带定位的法兰密封连接结构(带豁口台阶法兰2、密封垫总成3、带定位止口台阶法兰4)，在保证密封性能的同时形成可拆卸尿素喷嘴座结构，方便观察和清理后处理器混合器内部结晶。连接件采用V型槽卡箍总成1，简单可靠，装配远远方便于法兰螺栓连接结构，并有着良好的压紧力和对中修正性。
本发明所述的一种圆筒型集成可拆卸尿素喷嘴的后处理器总成的工作原理和工作过程如下：
所述后处理器的并联气路进口和液路进口分别用于引导发动机的高温排气和用于SCR反应还原剂的尿素水溶液进入后处理器本体。其中液路依次包括V型卡箍总成1、带豁口台阶法兰2、密封垫总成3、带定位止口台阶法兰4、尿素喷嘴座5、尿素喷嘴座焊接底座6、焊接底座连接环7、多孔带扇叶混合管10。以上零件内壁共同形成的腔体为液路引导腔，引导尿素水溶液沿气流正方向进入多孔带扇叶混合管10的内腔。其中带豁口台阶法兰2的豁口与带定位止口台阶法兰4的止口形成间隙配合定位，限制法兰转动，再通过V型卡箍总成1的螺栓拧紧达到带豁口台阶法兰2与带定位止口台阶法兰4两个法兰面贴合，形成集成尿素喷嘴可拆卸结构。其中V型卡箍总成1、带豁口台阶法兰2、密封垫总成3、带定位止口台阶法兰4共同形成密封结构，通过拧紧V型卡箍总成1的螺栓对带豁口台阶法兰2与带定位止口台阶法兰4的两个法兰面提供压紧力。带豁口台阶法兰2与带定位止口台阶法兰4的两个法兰面的压紧力作用在密封垫总成3上产生密封垫形变，形成密封面以保证液路的尿素水溶液的密封。
其中气路依次包括进气台阶法兰26、进气多孔管25、前端盖24、前隔板23。其中进气台阶法兰26的内壁、进气多孔管25的内壁形成的腔体为气路引导腔。其中进气多孔管25的外壁、前端盖24后侧壁、前隔板23前侧壁、外壳体21共同形成的腔体为气路换向腔。其中进气引导腔引导高温排气沿气流正方向进入进气多孔管25的内腔。再通过进气多孔管25的开孔处沿与气流正方向垂直的方向进入气路换向腔。最后通过多孔带扇叶混合管10的孔和开口扇叶沿与液路内部气流正方向垂直的方向进入多孔带扇叶混合管10的内腔冲击内部的尿素水溶液形成气路与液路的均匀混合。最后通过多孔带扇叶混合管10的后侧开口流入后处理器本体。
所述后处理器本体依次包括前隔板23、导流隔板22、外壳体21、温度传感器座11、前SCR载体13、前载体衬垫12、后SCR载体15、后载体衬垫14组成。其中前隔板23后侧壁、导流隔板22前侧壁、外壳体21内壁共同形成预混合腔。其中导流隔板22后侧壁、外壳体21内壁、前SCR载体13的前侧端面、前载体衬垫12的前侧端面共同形成整流腔。预混合腔用于将从多孔带扇叶混合管10的后侧开口流入的高温气体与尿素水溶液进一步混合均匀，再通过导流隔板22的开口处流向整流腔。整流腔将混合均匀的高温排气与尿素水溶液水解产生的氨气均匀的导向前SCR载体13的前侧端面以供SCR反应。其中尿素水溶液的水解在从液路进口喷入后直到前SCR载体前侧端面之前一直在发生。同时温度传感器座11被布置在气流较均匀的预混合腔以测量气流温度。气流通过前SCR载体13发生SCR反应，再更均匀的流入后SCR载体15继续发生SCR反应，最后通过涂覆在后SCR载体后侧的氧化催化涂层将SCR反应剩余的氨气氧化为无害的氮气和水。反应后的无害气体继续流向出气口的消声板20。
所述出气口依次包括消声板20、后端盖19、排气多孔管18、尾管17、氮氧传感器座16组成。其中消声板20后侧壁、后端盖19前侧壁、多孔管18外壁形成消声腔。通过抗性消声、膨胀消声将排气中的能量、高频噪声降低，达到降低排气噪声的目的。最后经过多孔管18的开孔进入多孔管18内腔并通过尾管17排出。其中氮氧传感器座16被布置在多孔管18上用来测量排气中的氮氧化物含量。
Claims (9)
1.一种圆筒型集成可拆卸尿素喷嘴的后处理器总成，其特征在于，包括一个中空的圆柱筒状的外壳体(21)，在外壳体(21)的内腔中部和外壳体(21)前部开口之间有一个圆盘型的前隔板(23)固定在外壳体(21)内壁上，在前隔板(23)上方设置有一个圆形通孔，前隔板(23)下方设置有一个圆形的向前凸起的加强筋，上方圆形通孔和下方凸起的加强筋的圆心关于前隔板(23)的圆心对称，一个多孔带扇叶混合管(10)的后部开口固定在前隔板(23)上方的圆形通孔中，一个进气多孔管(25)的后部开口固定在前隔板(23)下方的圆形的凸起的加强筋上形成进气多孔管(25)后端封闭的空腔，一个圆盘型的前端盖(24)盖在外壳体(21)的前开口处，前端盖(24)的上方和下方均设置有一个圆形通孔，多孔带扇叶混合管(10)前部开口穿过前端盖(24)上方的圆形通孔与一个尿素喷嘴座(5)连通，尿素喷嘴座(5)外壁固定有一个圆环形的尿素喷嘴座焊接底座(6)，尿素喷嘴座焊接底座(6)的外壁与一个带豁口台阶法兰(2)固定连接，焊接底座连接环(7)的外壁与一个带定位止口台阶法兰(4)固定连接，焊接底座连接环(7)的后部开口与前端盖(24)固定连接，带定位止口台阶法兰(4)与带豁口台阶法兰(2)通过一个圆环形的V型卡箍总成(1)夹紧，进气多孔管(25)前部开口伸出前端盖(24)下方的圆形通孔，进气多孔管(25)的外壁中部固定在前端盖(24)下方的圆形通孔中，进气多孔管(25)具有多个进气孔的中后段位于前端盖(24)和前隔板(23)之间，外壳体(21)内腔中部有一个圆盘型的导流隔板(22)固定在外壳体(21)的内壁上，外壳体(21)后部开口处由一个中心带有圆形通孔的圆盘型的后端盖(19)盖合，导流隔板(22)与后端盖(19)之间有一个中心带有圆形通孔的圆盘型的消声板(20)固定在外壳体(21)内壁上，一个排气多孔管(18)的前部开口穿过后端盖(19)的圆形通孔后固定在消声板(20)的圆形通孔中，排气多孔管(18)的外壁中部固定在后端盖(19)的圆形通孔中，排气多孔管(18)位于后端盖(19)与消声板(20)之间的管壁上设置有多个用于排气的通孔，排气多孔管(18)的后部开口伸出至后端盖(19)的后方，导流隔板(22)与消声板(20)之间从前至后间隔设置有圆柱形的前SCR载体(13)和后SCR载体(15)；外壳体(21)内腔位于前隔板(23)和导流隔板(22)之间的腔体为预混合腔，外壳体(21)上开有一个与预混合腔连通的温度传感器通孔，温度传感器的测量头可通过温度传感器通孔伸入预混合腔内，外壳体(21)外壁上位于温度传感器通孔的部位固定设置有一个温度传感器座(11)。
2.根据权利要求1所述的一种圆筒型集成可拆卸尿素喷嘴的后处理器总成，其特征在于，前SCR载体(13)与外壳体(21)内壁之间设置有一个圆环形的前载体衬垫(12)。
3.根据权利要求1所述的一种圆筒型集成可拆卸尿素喷嘴的后处理器总成，其特征在于，后SCR载体(15)与外壳体(21)内壁之间设置有一个圆环形的后载体衬垫(14)。
4.根据权利要求1所述的一种圆筒型集成可拆卸尿素喷嘴的后处理器总成，其特征在于，排气多孔管(18)位于后端盖(19)后方的管壁上开有氮氧传感器通孔，氮氧传感器的测量头可通过该通孔伸入排气多孔管(18)中，排气多孔管(18)的管壁上位于氮氧传感器通孔的部位固定设置有一个氮氧传感器座(16)。
5.根据权利要求1所述的一种圆筒型集成可拆卸尿素喷嘴的后处理器总成，其特征在于，带定位止口台阶法兰(4)与带豁口台阶法兰(2)之间设置有一个圆环形的密封垫总成(3)。
6.根据权利要求1所述的一种圆筒型集成可拆卸尿素喷嘴的后处理器总成，其特征在于，所述的排气多孔管(18)的后端固定连接有一个弧形的、后端出口向下倾斜的尾管(17)。
7.根据权利要求1所述的一种圆筒型集成可拆卸尿素喷嘴的后处理器总成，其特征在于，进气多孔管(25)的前部开口处的外壁上固定设置有一个进气台阶法兰(26)。
8.根据权利要求1所述的一种圆筒型集成可拆卸尿素喷嘴的后处理器总成，其特征在于，外壳体(21)外壁的前部和后部各固定设置有一个焊接固定支架(8)。
9.根据权利要求1所述的一种圆筒型集成可拆卸尿素喷嘴的后处理器总成，其特征在于，每个焊接固定支架(8)与外壳体(21)的外壁之间均通过一个半圆形的焊接箍带(9)固定连接。
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