CN109931132B

CN109931132B - 用于组装排气后处理组件的系统和方法

Info

Publication number: CN109931132B
Application number: CN201811512624.6A
Authority: CN
Inventors: K·E·切诺韦斯
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2017-12-12
Filing date: 2018-12-11
Publication date: 2023-01-31
Anticipated expiration: 2038-12-11
Also published as: US10364728B2; CN109931132A; US20190178139A1

Abstract

描述了一种用于组装具有多个排气后处理块的排气后处理组件的系统。多个排气后处理块中的每一个被设置为与至少一个其它排气后处理块相邻。每个排气后处理块具有一个或多个催化剂基底。每个催化剂基底包括第一面、第二面和多个侧面。该系统包括至少一个凸缘构件，以绕着侧面围绕一个或多个催化剂基底。该系统还包括锁定布置，该锁定布置包括在凸缘构件上的一个或多个夹持件和被配置为与相邻排气后处理块的凸缘构件中的一个或多个夹持件接合的支架构件。

Description

用于组装排气后处理组件的系统和方法

技术领域

本公开涉及排气后处理组件，并且更具体地涉及用于组装排气后处理组件的系统和方法。

背景技术

动力系统，特别是像柴油发动机、汽油发动机和天然气燃烧涡轮机的内燃机，在运行过程中生成副产品和排放物，其包括诸如NO和NO₂的氮氧化物排放物(有时表示为NO_X)。为减少由内燃机产生的氮氧化物的量或影响，采用了一种称为选择性催化还原的方法，其中通常与还原剂混合的排气气体被吸附到位于内燃机下游的催化剂基底上。尽管用于机车发动机应用的催化剂基底是已知的，但是当前的排放法规要求严格减少来自大型内燃机的有害排放物。这种大型发动机的示例包括发电机组和船用发动机。

由于这种发动机产生大量排放物，因此在没有在发动机上产生不期望的背压的情况下，催化剂基底可以具有适当处理排气气体的横截面积。目前制造催化剂基底的工艺限制了它们的横截面。因此，用于大型发动机应用的催化剂基底被提供为具有被包装在一起的多个可用催化剂基底，以充分处理废排气流而不会在发动机上生成有害的背压。然而，一般来说通过挤压工艺形成的这些催化剂基底具有大的公差变化，这种大的公差变化需要复杂的分类来匹配特定尺寸的包装零件。这导致安装压力的大幅变化，该大幅变化可能会损坏催化剂基底或使通常适于以均匀的尺寸和形状来分组催化剂基底的外筒鼓出。进一步，当这样的催化剂基底被包装在一起以形成更大的单元时，由于它们尺寸的变化，它们之间可能存在间隙。这些间隙可以提供通道，排气气体可以通过这些通道未经处理地泄漏，这导致较低的NO_X转化率并且发动机不符合要求的法规。

美国专利申请第20110030355A1号(下文称为‘355申请)涉及一种催化转化器筒，其包括多个正方形、矩形或其它平侧面的催化剂涂覆基底，其每个基底都使其每一个平侧面被可压缩垫材料覆盖。这些垫覆盖的基底或模块被布置为封闭在金属外壳内的多模块阵列，每个模块优选地通过板金属间隔件与相邻模块分离。

发明内容

在本公开的一方面中，描述了一种用于组装具有多个排气后处理块的排气后处理组件的系统。多个排气后处理块中的每一个被设置为与至少一个其它排气后处理块相邻。多个排气后处理块中的每一个包括一个或多个催化剂基底。催化剂基底中的每一个包括第一面、第二面和多个侧面。该系统包括至少一个凸缘构件，该至少一个凸缘构件被配置为绕着该侧面围绕多个排气后处理块中的每一个中的一个或多个催化剂基底。该系统还包括锁定布置。锁定布置包括在至少一个凸缘构件上并且被设置在平行于第一面和第二面中的至少一个的平面中的一个或多个夹持件。锁定布置还包括支架构件，该支架构件被配置为与相邻排气后处理块中的每一个的至少一个凸缘构件中的一个或多个夹持件接合。

在本公开的另一方面中，描述了一种组装排气后处理组件的方法。该方法包括用至少一个凸缘构件围绕一个或多个催化剂基底，以限定排气后处理块。至少一个凸缘构件具有基本平坦的侧壁，并且包括被提供在其上的一个或多个夹持件。该方法还包括将多个排气后处理块中的每一个设置为与至少一个其它排气后处理块相邻，使得相邻排气后处理块的凸缘构件的平坦侧壁彼此接触。该方法还包括将支架构件与相邻排气后处理块中的每一个的至少一个凸缘构件中的一个或多个夹持件接合。

在本公开的又一方面中，描述了一种排气后处理组件。排气后处理组件包括多个排气后处理块。多个排气后处理块中的每一个被设置为与至少一个其它排气后处理块相邻。多个排气后处理块中的每一个包括一个或多个催化剂基底。一个或多个催化剂基底中的每一个在第一面和第二面之间纵向延伸，并具有多个侧面。在排气后处理块中，一个或多个催化剂基底中的每一个被设置为邻近至少一个其它催化剂基底。排气后处理组件还包括绕着侧面围绕多个排气后处理块中的每一个中的一个或多个催化剂基底的至少一个凸缘构件。排气后处理组件还包括锁定布置。锁定布置包括在至少一个凸缘构件上的一个或多个夹持件，并且被设置在平行于第一面和第二面中的至少一个的平面中。锁定布置还包括支架构件，该支架构件被配置为与相邻排气后处理块中的每一个的至少一个凸缘构件中的一个或多个夹持件接合。

从以下描述和附图中，本公开的其他特征和方面将变得显而易见。

附图说明

图1示出了根据本公开的一个或多个实施例的示例性动力系统的透视示意图；

图2示出了根据本公开的一个或多个实施例的排气后处理组件的侧透视图；

图3示出了根据本公开的一个或多个实施例的排气后处理块的分解透视图；

图4示出了根据本公开的一个或多个实施例的排气后处理块的平面图的示意图；

图5示出了根据本公开的一个或多个实施例的排气后处理组件的一部分的放大示意图；

图6示出了根据本公开的一个或多个实施例的示例性支架构件的透视图；

图7A-7E示出了根据本公开的一个或多个实施例的用于排气后处理组件的锁定布置的不同实施例；

图8A-8E示出了根据本公开的一个或多个实施例的用于图7A-7E的锁定布置的支架构件的不同实施例；以及

图9示出了描述根据本公开的一个或多个实施例的用于组装排气后处理组件的方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细参考具体方面或特征，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中，相应或类似的附图标记将用于指代相同或相应的零件。

图1示出了通过燃烧化石燃料来生成动力的动力系统100。图1的动力系统100可以包括内燃机102(诸如柴油发动机)其可操作地联接到发电机104以发电。内燃机102和发电机104可以被支撑在公共安装框架106上。动力系统100可以在对电网的接入受限或不可用的位置处提供现场备用电力或连续电力。因此，发电机104和内燃发动机102可以按比例缩放或定尺寸以提供合适的瓦数和马力。应当理解的是，在其它实施例中，动力系统100可以用于其它应用，诸如汽油燃烧发动机、天然气涡轮机和燃煤系统。此外，除了固定应用之外，动力系统100还可以用于移动应用中，诸如机车和船用发动机。

如图1中所示，动力系统100可以包括空气引入系统108和排气系统110，以分别直接吸入新鲜空气和排出排气气体。空气引入系统108将空气或空气/燃料混合物引入内燃机102的燃烧室(未示出)用于燃烧，而排气系统110包括与燃烧室流体连通的排气通道112，以将燃烧过程产生的排气气体引导到环境和/或用于内燃机102中的再循环。在一些示例中，动力系统100还可以包括一个或多个涡轮增压器(未示出)，该涡轮增压器可操作地与空气引入系统108和排气系统110相关联，以通过利用排出的排气气体的正压对吸入的空气加压。

一般而言，在像本公开的动力系统100的动力系统中，排气系统110包括在排气气体排放到环境之前调节或处理排气气体的部件。例如，动力系统100可以包括排气后处理模块(一般由标号114表示)，该排气后处理模块可以被设置为与涡轮增压器下游的排气系统110流体连通，以接收从内燃机102排放的排气气体。排气后处理模块114可以被配置为处理、去除或转换排气气体中的受管制排放物和其它成分。排气后处理模块114例如可以被设计为分离的部件，其可以被安装到通常在发电机104上方的动力系统100，并且可以接收来自排气通道112的排气气体。排气后处理模块114的模块化设计允许其与动力系统100的不同尺寸和配置一起使用。

为了处理或调节排气气体，排气后处理模块114可以包括各种类型的排气处理设备，排气气体可以通过该排气处理设备被引导。例如，排气后处理模块114可以包括扩散器(未示出)，该扩散器将排气气体引导至相关联的柴油氧化催化剂(Diesel OxidationCatalyst，DOC)，该DOC包含诸如铂族金属(如铂或钯)的材料，该材料通过以下可能的反应将排气气体中的一氧化碳和碳氢化合物催化成水和二氧化碳：

CO+1/2 O₂═CO₂

[HC]+O₂═CO₂+H₂O

为了进一步减少排气气体中的排放物，特别是减少诸如NO和NO₂的氮氧化物(有时称为NOX)，排气后处理模块114可以实施选择性催化剂还原(SCR)工艺。在SCR工艺中，液体或气态还原剂被引入排气系统110，并与排气气体一起被引导通过催化剂基底。催化剂基底一般由使排气气体与还原剂反应以将NO_X转化为氮气(N₂)和水(H₂O)的材料形成。常见的还原剂是尿素((NH₂)₂CO)，尽管在SCR工艺中也可以使用其它合适的物质，诸如氨(NH₃)。该反应可以根据以下通式进行：

NH₃+NO_X═N₂+H₂O

对于大型动力系统(像本公开的动力系统100)，催化剂基底的单个整体块可能是不够的，因为可以制造的催化剂基底由于其易碎性通常存在对尺寸的限制。因此，有时多个催化剂基底被包装在一起以形成单个排气后处理组件(如图2所示，通常由标号200表示)，从而充分处理动力系统100中的大量的排气气体。可以注意到的是，催化剂基底的这种预制整体块固有地具有形状和尺寸上的偏差。因此，可以设想的是，通过将催化剂基底堆叠在一起来包装催化剂基底的常规方法可能会导致它们之间的间隙，这又可能引起排气气体未处理地经过催化剂基底之间的这种间隙，从而降低排气后处理组件的效率。

图2示出了根据本公开的一个或多个实施例的排气后处理组件200和用于组装排气后处理组件200的系统201。如图2中所示，排气后处理组件200包括多个排气后处理块202，排气后处理块202中的每一个包括催化剂基底204的阵列；所有的排气后处理块202紧密地包装在一起以形成单个单元。在排气后处理组件200中，排气后处理块202中的每一个具有基本相同的形状和尺寸。多个排气后处理块202中的每一个被设置为与至少一个其它排气后处理块202相邻。在示出的实施例中，排气后处理块202并排设置以及被设置在其它排气后处理块202的顶部上，以完成排气后处理组件200。换句话说，排气后处理组件200可以限定排气后处理块202的网格，通常尺寸均匀并且常见的(尽管不是本质上)为正方形。也就是说，尽管以立方体形状示出排气后处理块202；但排气后处理块202可以具有其它横截面形状，诸如矩形、平行四边形或三角形等。

根据需要，排气后处理块202是可以在排气后处理组件200中移除和更换的模块化部件。可以设想的是，排气后处理组件200中的排气后处理块202的数量可以取决于排气后处理组件200用于适当处理排气气体所需的横截面积，这通常基于动力系统100的规格。进一步，尽管排气后处理块202的特定尺寸可能与成品排气后处理组件200的功能无关，但是可能期望的是排气后处理块202中的每一个具有异常紧密的尺寸公差，以避免组装期间的尺寸堆积问题。尽管本公开的排气后处理块202用于包装SCR的催化剂基底204，但是可以理解的是，排气后处理组件200和排气后处理块202一起可以适于包装柴油氧化催化剂(DOC)、柴油微粒过滤器(Diesel Particulate Filter，DPF)或任何其他可以用于处理排气气体的后处理设备。

图3示出了排气后处理块202的分解图，示出了排气后处理块202的内部部件及其相对于封闭在其中的催化剂基底204的相对布置。通常，排气后处理块202中的每一个包括一个或多个催化剂基底204。在一个示例中，排气后处理块202中的每一个包括四个催化剂基底204，如图4中更好地示出的那样。可以理解的是，可以有多于或少于四个不同形状的催化剂基底204容纳在排气后处理块202中的每一个内，而没有任何限制。在一个示例中，催化剂基底204可以在第一面206和第二面208之间纵向延伸，并具有四个侧面210。在一个示例中，催化剂基底204的第一面206和第二面208可以具有正方形或矩形形状，并且进一步，在一个示例中，四个侧面210都可以具有相同的平坦形状，例如正方形或矩形；从而赋予催化剂基底204整体立方体形状。尽管催化剂基底204的这种形状可能更常见；也可以采用具有其它可能形状(诸如三角形、六边形或任何其它多边形形状)的催化剂基底204，而没有任何限制。

在排气后处理块202的组装期间，催化剂基底204被分组在一起，使得一个催化剂基底204的至少一个侧面210被设置为邻近另一催化剂基底204的至少一个侧面210，并且所有催化剂基底204的第一面206和第二面208彼此平行。进一步，在一些示例中，一个或多个可压缩垫212可以被提供在相邻催化剂基底204之间的间隙中，将其中的催化剂基底204的侧面210分开，以避免催化剂基底204彼此接触，这可能引发破裂。可压缩垫212用作来适应催化剂基底204和周围金属壳之间膨胀的差异(如稍后解释的)，以及适应催化剂基底204和金属壳的形状和尺寸的变化。可压缩垫212进一步保护催化剂基底204免受内燃机102和/或排气系统110的运行期间生成的振动。

在图3的示例中，在排气后处理块202中的每一个中采用两个可压缩垫212；出于说明的目的，可压缩垫212中的一个被示出为包围催化剂基底204，另一个被示出为从催化剂基底204移除。如所示的那样，可压缩垫212可以部分覆盖催化剂基底204的侧面210。在一个示例中，两个可压缩垫212可以被设置在靠近第一面206的第一边缘214和靠近第二面208的第二边缘216处，以至少覆盖催化剂基底204的侧面210的顶点。可以理解的是，可压缩垫212可以不覆盖第一面206和第二面208，因为这些面206、208为排气气体流过催化剂基底204提供了通路。

进一步，排气后处理块202可以包括多板形式的罩218和可压缩垫212，罩218绕着催化剂基底204的侧面210围绕催化剂基底204。罩218可以将催化剂基底204牢固地保持在一起，同时允许催化剂基底204的一些膨胀或收缩。一般而言，罩218可提供盒状外壳以将催化剂基底204封闭在排气后处理块202中。可以理解的是，罩218一般可以包括与当分组在一起时催化剂基底204的暴露侧面210的数量相同数量的侧壁220(在这种情况下为四个侧壁220)。为了将排气后处理块202组装在一起，可能需要的是罩218的侧壁220提供平坦表面。在示例中，外罩218可以由多个平坦钢板或任何提供足够结构强度、具有良好的耐热性能和弹性以允许催化剂基底204膨胀的材料制成。具体而言，如所示的那样，罩218可以包括被设置为平行于催化剂基底204组的每个侧面210的四个金属板。

系统201包括至少一个凸缘构件222，该凸缘构件222被配置为绕着一个或多个催化剂基底204(在排气后处理块中)的侧面210围绕一个或多个催化剂基底204。具体而言，提供多个凸缘构件222以围绕封闭在排气后处理块202中的罩218内的催化剂基底204的组。罩218位于设置在催化剂基底204的第一面206处的凸缘构件222和设置在催化剂基底204的第二面208处的另一凸缘构件222之间。在一个示例中，凸缘构件222一般可以具有与可压缩垫212相同的宽度，并且可以设置在直接在可压缩垫212的顶部上的第一边缘214和第二边缘216处。在另一示例中，凸缘构件222可以是由多个平坦钢板或一些其它提供足够结构强度具有良好耐热性能的合适厚度的刚性材料制成的刚性构件。凸缘构件222可以包括基本平坦的侧壁223，特别是如图3中所示的四个侧壁223，它们焊接在一起以形成凸缘构件222，并且因此封闭催化剂基底204和可压缩垫212。在一些情况下，罩218可能在某种程度上鼓出；但是顶部上的凸缘构件222可以补偿鼓出，从而包装多个排气后处理块202以形成排气后处理组件200。可以理解的是，在排气后处理块202中罩281的使用可以是可选的；并且有时，当分组在一起时凸缘构件222本身可以充当用于保持催化剂基底204的罩218。

图4示出了排气后处理块202的平面图的示意图。组装的排气后处理块202中的凸缘构件222可以允许多个排气后处理块202中的每一个被设置为与至少一个其它排气后处理块202相邻，而其间没有明显间隙。可以理解的是，对于排气后处理块202中的每一个，多个凸缘构件222具有基本相同的尺寸和形状，使得相邻排气后处理块202的凸缘构件222紧贴地彼此接触，而没有明显间隙。此外，当排气后处理块202被设置为彼此相邻时，相邻凸缘构件222的平坦侧壁223可以彼此接触。可以理解的是，排气后处理块202的形状一般可以与其中的催化剂基底204的组的整体形状一致。在本示例中，排气后处理块202的最终横截面形状可以是正方形或矩形。尽管排气后处理块202的这种形状可能更常见；在其它示例中，排气后处理块202可以具有其它可能的多边形形状，而没有任何限制。

参照图2，系统201包括用于固定多个排气后处理块202的锁定布置224。锁定布置224可以包括被提供在凸缘构件222上的一个或多个夹持件226。在一个示例中，如所示的那样，夹持件226形成在凸缘构件222的一个或多个角部附近。可以看出的是，在排气后处理块202中，夹持件226在平行于催化剂基底204的第一面206和第二面208中的至少一个的平面中附接到凸缘构件222。在一个示例中，夹持件226的形状可以是钩的形式，从催化剂基底204的第一面206或第二面208的平面基本上正交地突出。本领域技术人员可以设想到的是，夹持件226可以在制造凸缘构件222时形成(例如在铸造期间)，或者以后可以接连到凸缘构件222(例如通过焊接)。锁定布置224还包括支架构件228，以与相邻排气后处理块202的凸缘构件222中的夹持件226接合。这样，锁定布置224能够限制相邻排气后处理块202中的每一个相对于彼此的移动，以形成排气后处理组件200。

图5示出了排气后处理组件200的一部分的放大视图，突出显示了锁定布置224，该锁定布置224连接其中的相邻排气后处理块202的一组四个凸缘构件222。如图5中可见的那样，夹持件226位于凸缘构件222的角部，使得支架构件228可以与不同凸缘构件222中的多个夹持件226接合，从而锁定相邻的排气后处理块202。在图5的锁定布置224中，夹持件226以某种方式位于凸缘构件222上，使得在相邻凸缘构件222的夹持件226之间形成开放通道，而该开放通道的宽度和高度对应于支架构件228的尺寸。这允许支架构件228紧密接合在夹持件226中，从而提供相邻排气后处理块202彼此的适当固定。

图6示出了支架构件228的一个示例性设计。在示出的设计中，支架构件228包括主体部分230，其具有大于限定在相邻凸缘构件222的夹持件226之间的距离的长度。支架构件228可以穿过位于相邻凸缘构件222上的夹持件226之间的距离，以将相邻凸缘构件222彼此固定。进一步，如所示的那样，支架构件228具有形成在主体部分230的两端之一处的卷曲部分232，该卷曲部分232闩锁在一个或多个夹持件226上以接合锁定布置224。在一个实施例中，支架构件228可以包括附接到主体部分230的后表面236的垫圈234。当支架构件228与夹持件226接合时，垫圈234被设置为与凸缘构件222接触。在排气后处理组件200中，这在相邻排气后处理块202之间提供了密封接合，从而避免了排气气体至少沿着相邻排气后处理块202的接合周边的一部分的任何可能的泄漏。在一个示例中，如与本设计的支架构件228一起使用的垫圈234是绳索垫圈。

锁定布置224可以具有多种可能的设计变化，假如夹持件226和支架构件228彼此互补则可以使用这些设计变化。图7A至7E示出了锁定布置224的不同实施例。进一步，图8A至8E分别离散地示出了与图7A至7E的锁定布置224的不同设计一起使用的支架构件228的不同互补设计。可以理解的是，本公开的锁定布置224可以被用于固定被设置为彼此相邻的两个或多个排气后处理块202，以形成排气后处理组件200。

在图7A的实施例中，锁定布置224可以包括夹持件226，夹持件226为栅格的形式，在被设置为彼此相邻的两个或多个排气后处理块202之间限定开口折边通道。进一步，支架构件228(在图8A中分离地示出)可以是接合在开口折边通道中的L形构件的形式。在图示中，可以看出的是，支架构件228在四个相邻排气后处理块202的凸缘构件222之间延伸，从而将这四个排气后处理块202彼此锁定。

在图7B的实施例中，锁定布置224可以包括夹持件226。夹持件226中的每一个是提供垂直槽的L形延伸部的形式。进一步，支架构件228(在图8B中分离地示出)具有一个或多个L形支腿227，L形支腿227具有倒置的竖直槽，其是互补的以与夹持件226的L形延伸部中的竖直槽接合。在图示中，可以看出的是，支架构件228在四个相邻排气后处理块202的凸缘构件222之间延伸，从而将这四个排气后处理块202彼此锁定。

在图7C的实施例中，锁定布置224的设计是图7A和图7B的实施例的锁定布置224的设计的组合。在图7C的锁定布置224中，夹持件226是栅格的形式，而夹持件226中的每一个提供一个垂直通道。进一步，支架构件228(在图8C中分离地示出)具有L形支腿，该L形支腿提供倒置的竖直槽，该竖直槽是互补的以与由夹持件226形成的竖直通道接合。在图示中，可以看出的是，支架构件228在四个相邻排气后处理块202的凸缘构件222之间延伸，从而将这四个排气后处理块202彼此锁定。

在图7D的实施例中，锁定布置224可以包括夹持件226，夹持件226为从凸缘构件222正交地向外延伸的铆钉的形式。在示出的实施例中，夹持件226另外被称为铆钉。进一步，支架构件228(在图8D中分离地示出)是具有与铆钉接合的钥匙孔形槽229的平坦构件的形式。可以理解的是，支架构件228可以具有其它形状，诸如圆形(如图7E和8E的实施例中所示)，并且仍然实现相同的目的。在图示中，可以看出的是，支架构件228在四个相邻排气后处理块202的凸缘构件222之间延伸，从而将这四个排气后处理块202彼此锁定。

工业实用性

像动力系统100的大型动力系统需要具有可以充分处理来自其的排气气体排放物的大横截面面积的排气后处理组件。由于可以经济高效地制造的催化剂基底的尺寸限制，一般将多个催化剂基底包装在一起，以提供大的表面积来减少大量排气气体以去除NOX基污染物。然而，由于所制造的催化剂基底的形状和尺寸的变化，在这种催化剂基底的包装期间经常会出现问题(诸如在两个催化剂基底之间留下的间隙，该间隙为排气气体在未经处理的情况下通过留下空间)，从而减小了排气后处理组件的整体效率。

本公开的排气后处理组件200包括多个排气后处理块202，它们由系统201包装在一起，以在排气后处理块202之间基本上没有间隙。这是通过为罩218提供基本平坦的侧壁220来实现的，使得当两个排气后处理块202被放置为彼此相邻时，侧壁220可以具有彼此平滑的表面接触。进一步，凸缘构件222可以围绕罩218，罩218封闭催化剂基底204和可压缩垫212。提供在凸缘构件222上的锁定布置224将多个排气后处理块202牢固地保持在一起，使得它们之间没有相对运动。进一步，在本排气后处理组件200中，使用可压缩垫212确保容纳在排气后处理块202中的每一个的催化剂基底204之间基本上没有间隙。在没有明显的间隙的情况下，排气气体未处理地经过排气后处理组件200的可能性较小，这导致通过本公开的排气后处理组件200更好地减少NO_X。

图9示出了描述组装排气后处理组件200的方法900中涉及的步骤的流程图。在框902处，方法900包括用凸缘构件222包围一个或多个催化剂基底204，以限定排气后处理块202。在框904处，方法900包括将多个排气后处理块202中的每一个设置为与至少一个其它排气后处理块202相邻，使得相邻排气后处理块202的凸缘构件222彼此接触。进一步，在框906处，方法900包括将支架构件228与相邻排气后处理块202的凸缘构件222中的一个或多个夹持件226接合，以将相邻排气后处理块202彼此固定。

在排气后处理组件200的组装期间，如图2中所示的排气后处理块202首先通过将催化剂基底204分组为阵列来组装，其中间隔件(未示出)分离所有相邻的催化剂基底204。组装的阵列可以暂时保持组装关系。方法900可以包括在排气后处理块202中提供可压缩垫212以分离催化剂基底204中的每一个的侧面210。方法900还可包括提供罩218以围绕排气后处理块202中的一个或多个催化剂基底204。在一些示例中，方法900可以进一步包括提供附接到支架构件228的后表面236的垫圈234，当支架构件228与凸缘构件222的一个或多个夹持件226接合时，该垫圈234通常与凸缘构件222接触。这种布置在排气后处理块202之间形成密封接头，以进一步减少排气后处理组件200中的任何泄漏机会。

本公开的排气后处理组件200可以适于满足需要排气成分调节的任何动力系统配置的规格。具体而言，排气后处理组件200可以基于动力系统的配置而适于满足柴油氧化催化剂(DOC)、柴油微粒过滤器(DPF)和选择性催化还原(SCR)的规格；在这种情况下，排气后处理块202可以被设计为基于动力系统的配置来包装DOC、DPF或SCR。排气后处理组件200可以通过利用多个小排气后处理块202来提供改进的包装，这些小排气后处理块202可以有效地利用可用的机载空间。排气后处理块202已经被设计为当与不同尺寸的催化剂基底204一起使用时，其整体尺寸和形状不会改变。因此，本设计增加了应用之间零件的通用性，这可能引起更小的零件数目和更高的成本降低。进一步，这允许排气后处理块202根据需要被交换和替换以用于维修。可以设想的是，锁定布置224提供了灵活性，即，一个或多个排气后处理块202可以不固定并可以从排气后处理组件200移除，同时排气后处理块202的其余部分保持在其相应位置。因此，锁定布置224可以使排气后处理组件200的维修变得容易且劳动强度高。

虽然已经参照上述实施例具体示出和描述了本公开的各个方面，但是本领域技术人员将理解的是，在不脱离所公开的精神和范围的情况下，可以通过对所公开的机器和组件的修改来设想各种附加的实施例。这些实施例应被理解为落入基于权利要求及其任何等同物确定的本公开的范围内。

Claims

1.一种用于组装排气后处理组件的系统，所述排气后处理组件具有多个排气后处理块，所述多个排气后处理块中的每一个排气后处理块被设置为与至少一个其它排气后处理块相邻；并且包括一个或多个催化剂基底，所述催化剂基底中的每一个催化剂基底包括第一面、第二面和多个侧面，所述系统包括：

至少一个凸缘构件，所述至少一个凸缘构件被配置为绕着所述侧面围绕所述多个排气后处理块中的每一个排气后处理块中的所述一个或多个催化剂基底；以及

锁定布置，包括：

一个或多个夹持件，所述一个或多个夹持件在所述至少一个凸缘构件上并且被设置在平行于所述第一面和所述第二面中的至少一个的平面中；以及

支架构件，所述支架构件被配置为与所述相邻排气后处理块中的每个排气后处理块的所述至少一个凸缘构件中的所述一个或多个夹持件接合，

其中所述支架构件包括附接到所述支架构件的后表面的垫圈，使得当所述支架构件与所述相邻排气后处理块中的每一个排气后处理块的所述至少一个凸缘构件的所述一个或多个夹持件接合时，所述垫圈提供密封接头。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个凸缘构件是刚性构件。

3.如权利要求1所述的系统，包括用于每个排气后处理块的多个凸缘构件，其中所述多个凸缘构件具有相同的尺寸和形状。

4.如权利要求3所述的系统，其中所述多个凸缘构件中的每个凸缘构件包括平坦侧壁。

5.如权利要求4所述的系统，其中所述相邻排气后处理块中的每一个排气后处理块的所述多个凸缘构件的平坦侧壁彼此接触。

6.如权利要求1所述的系统，其中所述夹持件限定开口折边通道，所述开口折边通道被配置为与所述支架构件接合。

7.如权利要求1所述的系统，其中所述夹持件是L形延伸部，并且所述支架构件包括L形支腿，所述L形支腿被配置为与所述L形延伸部接合。

8.如权利要求1所述的系统，其中所述夹持件是铆钉，并且所述支架构件包括被配置为与所述铆钉接合的钥匙孔形槽。

9.一种组装排气后处理组件的方法，包括：

用至少一个凸缘构件围绕一个或多个催化剂基底以限定排气后处理块，所述至少一个凸缘构件具有平坦的侧壁并包括一个或多个夹持件；

将多个排气后处理块中的每一个排气后处理块设置为与至少一个其它排气后处理块相邻，使得所述相邻排气后处理块的凸缘构件的平坦侧壁彼此接触；

提供附接到支架构件的后表面的垫圈，以在所述支架构件与所述相邻排气后处理块中的每一个排气后处理块的所述至少一个凸缘构件的所述一个或多个夹持件接合时在相邻排气后处理块之间形成密封接头；以及

将支架构件与所述相邻排气后处理块中的每一个排气后处理块的所述至少一个凸缘构件中的一个或多个夹持件接合。