CN110625553B - 一种汽油机颗粒捕集器快速拆装方法及其辅助装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽油机颗粒捕集器快速拆装方法及其辅助装置，所述方法包括：对原一体式结构的汽油机颗粒捕集器与前后排气管道进行改造；通过辅助装置将前排气管道与后排气管道夹紧并与汽油机颗粒捕集器相向同轴对正；将汽油机颗粒捕集器置于前后排气管道之间并安放密封垫圈；通过辅助装置将前后排气管道分别与汽油机颗粒捕集器两端压紧；锁止辅助装置的反向锁止机构；用紧固螺帽将汽油机颗粒捕集器分别与前后排气管道密封固连；拆卸辅助装置；所述辅助装置由底座、管道夹紧机构、管道平移传动机构以及反向锁止机构组成。本发明简化了汽油机颗粒捕集器的拆装过程，单人即可独立完成，显著提升拆装效率。

Description

一种汽油机颗粒捕集器快速拆装方法及其辅助装置
技术领域
本发明属于汽油机尾气处理技术领域，具体涉及一种汽油机颗粒捕集器快速拆装方法及其辅助装置。
背景技术
汽油机颗粒捕集器(GPF)是一种汽油机后处理装置，利用拦截及再生机理能有效降低汽油机颗粒物排放。
在GPF开发过程中，需要反复多次对GPF进行加载及再生称重。而原装GPF与排气管路通过焊接方式连接，无法进行称重，只能将GPF与排气管路整体拆卸进行称重，拆装过程繁琐，操作不便且费时费力，导致试验效率低下，开发工作量激增。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种汽油机颗粒捕集器快速拆装方法及其辅助装置，本发明简化了汽油机颗粒捕集器的拆装过程，单人即可独立完成，显著提升拆装效率。结合说明书附图，本发明的技术方案如下：
一种汽油机颗粒捕集器快速拆装方法，包括安装汽油机颗粒捕集器的方法和拆卸汽油机颗粒捕集器的方法，所述安装汽油机颗粒捕集器的方法，具体过程如下：
步骤一：对原一体式结构的汽油机颗粒捕集器与前后排气管道进行改造，分割成前排气管道2、汽油机颗粒捕集器1和后排气管道3三部分，在汽油机颗粒捕集器1两端分别同轴密封固定外圆周表面加工有外螺纹的捕集器连接凸缘4，在前排气管道2和后排气管道3一端同轴密封固定管道连接法兰6，并在前排气管道2和后排气管道3的上安装紧固螺帽7；
步骤二：通过辅助装置将前排气管道与后排气管道夹紧并与汽油机颗粒捕集器相向同轴对正；
步骤三：将汽油机颗粒捕集器置于前后排气管道之间并安放密封垫圈；
步骤四：通过辅助装置将前后排气管道分别与汽油机颗粒捕集器两端压紧；
步骤五：锁止辅助装置的反向锁止机构；
步骤六：用紧固螺帽7将汽油机颗粒捕集器分别与前后排气管道密封固连；
步骤七：拆卸辅助装置。
所述拆卸汽油机颗粒捕集器的方法，具体过程如下：
进一步地，通过上述步骤安装在前后排气管道之间的汽油机颗粒捕集器，拆卸时，将汽油机颗粒捕集器两端的紧固螺帽7反向旋转，使汽油机颗粒捕集器与前后排气管道相分离，实现拆卸汽油机颗粒捕集器。
进一步地，所述步骤四具体过程为：驱动辅助装置的管道平移传动机构11，使管道平移传动机构11通过管道夹紧机构10分别带动前排气管道2与后排气管道3沿轴向从两侧向中间直线平移，使前后排气管道的管道连接法兰6的外沿分别将密封垫圈5压紧在汽油机颗粒捕集器两端的捕集器连接凸缘4的内沿中，实现前后排气管道与汽油机颗粒捕集器两端压紧。
一种汽油机颗粒捕集器快速拆装方法中的辅助装置，所述辅助装置由底座8、管道夹紧机构10、管道平移传动机构11以及反向锁止机构9组成；
所述管道平移传动机构11安装在底座8内，两组所述管道夹紧机构10分别安装在前排气管道与后排气管道上，实现对前排气管道与后排气管道的夹紧，管道平移传动机构11的两个直线运动输出端分别与对应一侧的管道夹紧机构10固连，管道平移传动机构11的带动下，两组管道夹紧机构10反向直线运动，所述反向锁止机构9安装在底座8与管道平移传动机构11之间，控制管道平移传动机构11的运行或锁止。
进一步地，所述管道夹紧机构10由拉紧皮带1001、拉紧锁扣1002、拉紧支座1003、支座连接架1004以及松紧调节器1005组成；
所述拉紧皮带1001一端通过松紧调节器1005连接在弧形的拉紧支座1003一端，拉紧锁扣1002固定连接在拉紧皮带1001另一端，拉紧锁扣1002由锁扣卡环和锁扣拉环同轴铰接，拉紧支座1003另一端端部外侧设有一个拉钩，在拉钩下方的拉紧支座1003外侧壁上设有一个卡爪，所述支座连接架1004固定在拉紧支座1003底部，所述排气管道支撑安装在拉紧支座1003内，并将拉紧锁扣1002的锁扣卡环一端卡在拉紧支座1003的拉钩上，实现对排气管道的临时限位绑紧，通过调整松紧调节器1005，使拉紧皮带1001的长度与排气管道外圆周尺寸相匹配后，拉动拉紧锁扣1002的锁扣拉环，使锁扣卡环另一端卡紧在拉紧支座1003卡爪内，实现管道夹紧机构10对排气管道的夹紧。
进一步地，所述底座8为直线形空心座体，在底座8的上方沿着底座8的长度方向设有盖板，在盖板上开有直线形滑槽。
进一步地，所述管道平移传动机构11由摇臂1101、传动轴1102、主动锥齿轮1103、从动锥齿轮1104、螺母滑块1105、传动丝杠1106和直线滑板1107组成；
摇臂1101的一端从外侧穿过底座8的座体侧壁与传动轴1102一端同轴连接，主动锥齿轮1103同轴固连在传动轴1102另一端，从动锥齿轮1104同轴固连在传动丝杠1106的一端，且主动锥齿轮1103与从动锥齿轮1104啮合连接，传动丝杠1106两端分别加工有外螺纹，传动丝杠1106两端分别螺纹连接至少两个螺母滑块1105，位于两端的螺母滑块1105与传动丝杠1106的螺纹旋向相反，位于同一端的螺母滑块1105与传动丝杠1106的螺纹旋向相同，且位于同一端的螺母滑块1105均固定在一个直线滑板1107的底部，位于两端的直线滑板1107在对应的螺母滑块1105的带动下进而带动管道夹紧机构10沿直线相向运动。
进一步地，所述反向锁止机构9由锁止环901、锁止套筒902和锁止轴柱903组成；
所述锁止套筒902的外侧面和锁止轴柱903的外侧面均为等边棱柱形，且锁止套筒902一端固定在底座8座体外侧壁上，管道平移传动机构11的旋转运动输入端穿过锁止套筒902，所述锁止轴柱903同轴固定在底座8座体外侧的，管道平移传动机构11的旋转运动输入端上，且锁止轴柱903与锁止套筒902的棱柱侧面一一对应；
所述锁止环901的内侧面为与锁止轴柱903和锁止套筒902的外侧面形状相匹配的等边棱柱形，锁止环901沿轴向滑动套装在锁止套筒902和锁止轴柱903之间，且锁止环901相对于锁止套筒902和锁止轴柱903均沿圆周方向固定。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明所述汽油机颗粒捕集器快速拆装方法有效简化了汽油机颗粒捕集器的拆卸及安装过程，极大提升了拆装效率，缩短汽油机颗粒捕集器的开发周期。
2、本发明所述汽油机颗粒捕集器快速拆装方法配以本发明所述的拆装辅助装置，操作简单便捷，通过一名操作人员即可实现，且对操作人员的技术要求较低，有效节省了人力成本。
3、本发明所述汽油机颗粒捕集器快速拆装辅助装置中，采用螺纹连接的方式实现汽油机颗粒捕集器与前后排气管道的安装连接，可实现对汽油机颗粒捕集器的单独拆装，无需将汽油机颗粒捕集器与排气管路整体进行拆卸，简化了拆装过程，有效缩短汽油机颗粒捕集器的开发周期。
4、本发明所述汽油机颗粒捕集器快速拆装辅助装置中，采用较高摩擦系数的材料制成的拉紧皮带与拉紧支座组成的管道夹紧机构实现对前后排气管道的快速夹紧，夹紧过程高效且可靠，便于后续汽油机颗粒捕集器与前后管道的快速准确安装。
5、本发明所述汽油机颗粒捕集器快速拆装辅助装置中，采用螺杆螺母传动、齿轮齿条传动或链轮链条传动机构作为管道平移传动机构，与管道夹紧机构相配合，实现了汽油机颗粒捕集器与两端排气管路的安装位置快速对准，便于后续汽油机颗粒捕集器与前后管道的快速准确安装。
6、本发明所述汽油机颗粒捕集器快速拆装辅助装置中，在管道平移传动机构上还设有反向锁止机构，防止汽油机颗粒捕集器与两端排气管路安装时管道平移传动机构反向传动，造成汽油机颗粒捕集器滑落。
附图说明
图1为本发明所述汽油机颗粒捕集器快速拆装方法中，对原汽油机颗粒捕集器与前后排气管道进行改造的示意图；
图2为本发明所述汽油机颗粒捕集器快速拆装方法中，原汽油机颗粒捕集器与前后排气管道改造后的示意图；
图3为本发明所述汽油机颗粒捕集器快速拆装方法中，原汽油机颗粒捕集器与前后排气管道改造后的内部结构三维示意图；
图4为本发明所述汽油机颗粒捕集器快速拆装方法中，原汽油机颗粒捕集器与前后排气管道改造后，汽油机颗粒捕集器与前后排气管道连接处的结构放大图；
图5为本发明所述汽油机颗粒捕集器快速拆装辅助装置结构示意图Ⅰ；
图6为本发明所述汽油机颗粒捕集器快速拆装辅助装置结构示意图Ⅱ；
图7为本发明所述汽油机颗粒捕集器快速拆装辅助装置中，管道夹紧机构松开状态示意图；
图8为本发明所述汽油机颗粒捕集器快速拆装辅助装置中，管道夹紧机构夹紧状态示意图；
图9为本发明所述汽油机颗粒捕集器快速拆装辅助装置中，管道夹紧机构调整端示意图；
图10为本发明所述汽油机颗粒捕集器快速拆装辅助装置中，管道平移传动机构示意图；
图11为本发明所述汽油机颗粒捕集器快速拆装辅助装置中，反向锁止机构释放状态示意图；
图12为本发明所述汽油机颗粒捕集器快速拆装辅助装置中，反向锁止机构锁止状态示意图；
图中：
1-汽油机颗粒捕集器， 2-前排气管道， 3-后排气管道，
4-捕集器连接凸缘， 5-密封垫圈， 6-管道连接法兰，
7-紧固螺帽， 8-底座， 9-反向锁止机构，
10-管道夹紧机构， 11-管道平移传动机构；
901-锁止环， 902-锁止套筒， 903-锁止轴柱；
1001-拉紧皮带， 1002-拉紧锁扣， 1003-拉紧支座，
1004-支座连接架， 1005-松紧调节器；
1101-摇臂， 1102-传动轴， 1103-主动锥齿轮，
1104-从动锥齿轮， 1105-螺母滑块， 1106-传动丝杠，
1107-直线滑板。
具体实施方式
为清楚、完整地描述本发明所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：
本发明提供了一种汽油机颗粒捕集器快速拆装方法及其辅助装置，所述拆装方法具体过程如下：
所述拆装方法中，安装汽油机颗粒捕集器的具体过程如下：
步骤一：对原一体式结构的汽油机颗粒捕集器与前后排气管道进行改造；
1.1如图1所示，将原汽油机颗粒捕集器与前后排气管道分割成前排气管道2、汽油机颗粒捕集器1和后排气管道3三部分；
1.2如图2所示，在汽油机颗粒捕集器1两端分别同轴焊接捕集器连接凸缘4，且在捕集器连接凸缘4的外圆周表面加工外螺纹；
1.3如图2和图3所示，在前排气管道2和后排气管道3与汽油机颗粒捕集器1相连一端焊接管道连接法兰6；
1.4如图2和图3所示，在前排气管道2和后排气管道3的管道连接法兰6轴向外端安装紧固螺帽7；
步骤二：通过辅助装置将前排气管道与后排气管道夹紧并与汽油机颗粒捕集器对正；
如图2、图3和图5所示，通过辅助装置中的管道夹紧机构10分别将前排气管道与后排气管道夹紧夹紧，并使前排气管道与后排气管道对正，即使前排气管道与后排气管道的管道口同轴相对设置；
步骤三：将汽油机颗粒捕集器置于前后排气管道之间并安放密封垫圈；
如图2和图3所示，将汽油机颗粒捕集器1同轴放置在前排气管道2与后排气管道3的管道口之间，并在汽油机颗粒捕集器1与前排气管道2的管道口之间，以及汽油机颗粒捕集器1与后排气管道3的管道口之间分别同轴安装密封垫圈5；
步骤四：通过辅助装置将前后排气管道分别与汽油机颗粒捕集器两端压紧；
如图5所示，驱动辅助装置的管道平移传动机构11，使管道平移传动机构11通过管道夹紧机构10分别带动前排气管道2与后排气管道3沿轴向从两侧向中间直线平移，使前后排气管道的管道连接法兰6的外沿分别将密封垫圈5压紧在汽油机颗粒捕集器两端的捕集器连接凸缘4的内沿中，实现前后排气管道与汽油机颗粒捕集器两端压紧；
步骤五：锁止辅助装置的反向锁止机构；
如图5所示，将辅助装置的反向锁止机构9将管道平移传动机构11锁止，以防止管道平移传动机构11反向运行；
步骤六：用紧固螺帽将汽油机颗粒捕集器分别与前后排气管道密封固连；
如图4所示，紧固螺帽7的外端设有一圈内沿，在紧固螺帽7的内圆周表面加工有内螺纹，将前排气管道2和后排气管道3上的紧固螺帽7沿轴向从两端向中间滑移，使紧固螺帽7内沿内端面顶靠在管道连接法兰6的外沿外端面上，并旋转紧固螺帽7，使紧固螺帽7与捕集器连接凸缘4螺纹配合连接，随着紧固螺帽7逐渐拧紧，前排气管道2和后排气管道3分别通过紧固螺帽7拧紧固定在汽油机颗粒捕集器1的两端，实现汽油机颗粒捕集器分别与前后排气管道密封固连；
步骤七：拆卸辅助装置。
将辅助装置的管道夹紧机构10分别从前排气管道2和后排气管道3上拆卸下来；
通过上述步骤即完成汽油机颗粒捕集器与前后排气管道之间的安装。
所述拆装方法中，拆卸汽油机颗粒捕集器的具体过程如下：
通过上述步骤安装在前后排气管道之间的汽油机颗粒捕集器，拆卸时，只需将汽油机颗粒捕集器两端的紧固螺帽7反向旋松即可，使汽油机颗粒捕集器与前后排气管道相分离，以实现对单独的汽油机颗粒捕集器加载及再生称重。
如图5和图6所示，在上述汽油机颗粒捕集器快速拆装过程中，所采用的辅助装置由底座8、管道夹紧机构10、管道平移传动机构11以及反向锁止机构9组成。
如图7、图8和图9所示，所述管道夹紧机构10由拉紧皮带1001、拉紧锁扣1002、拉紧支座1003、支座连接架1004以及松紧调节器1005组成。所述拉紧皮带1001由摩擦系数较高的弹性材料制成。拉紧皮带1001一端通过松紧调节器1005连接在弧形的拉紧支座1003一端，拉紧锁扣1002固定连接在拉紧皮带1001另一端，拉紧锁扣1002由锁扣卡环和锁扣拉环同轴铰接，拉紧支座1003另一端端部外侧设有一个拉钩，在拉钩下方的拉紧支座1003外侧壁上设有一个卡爪，所述支座连接架1004固定在拉紧支座1003底部。如图7所示，所述排气管道支撑安装在拉紧支座1003内，并将拉紧锁扣1002的锁扣卡环一端卡在拉紧支座1003的拉钩上，实现对排气管道的临时限位绑紧，然后，如图9所示，调整松紧调节器1005，进而调整拉紧皮带1001，使拉紧皮带1001的长度与排气管道外圆周尺寸相匹配，并使拉紧皮带1001的弹性松紧度适当，待拉紧皮带1001调整完毕后，拉动拉紧锁扣1002的锁扣拉环，如图8所示，拉紧锁扣1002的锁扣卡环翻转180度，使锁扣卡环另一端卡紧在拉紧支座1003卡爪内，实现管道夹紧机构10对排气管道的夹紧。
如图6所示，所述底座8为直线形空心座体，在底座8的上方沿着底座8的长度方向设有盖板，在盖板上开有直线形滑槽。
如图5、图6和图10所示，所述管道平移传动机构11安装在底座8的座体内，由摇臂1101、传动轴1102、主动锥齿轮1103、从动锥齿轮1104、螺母滑块1105、传动丝杠1106和直线滑板1107组成。摇臂1101的一端从外侧穿过底座8的座体侧壁与传动轴1102一端同轴连接，使摇臂1101的旋转轴线与传动轴1102的轴线重合，主动锥齿轮1103同轴固连在传动轴1102另一端，从动锥齿轮1104同轴固连在传动丝杠1106的一端，且主动锥齿轮1103与从动锥齿轮1104啮合连接，传动丝杠1106两端分别加工有外螺纹，传动丝杠1106两端分别螺纹连接至少两个螺母滑块1105，位于两端的螺母滑块1105与传动丝杠1106的螺纹旋向相反，位于同一端的螺母滑块1105与传动丝杠1106的螺纹旋向相同，且位于同一端的螺母滑块1105均固定在一个直线滑板1107的底部，所述直线滑板1107位于底座8的盖板上方，螺母滑块1105与直线滑板1107的连接端穿过盖板上的直线滑槽，使得在螺母滑块1105的带动下，直线滑板1107沿着直线滑槽直线运动。在摇臂1101的旋转驱动下，传动轴1102依次带动主动锥齿轮1103、从动锥齿轮1104和传动丝杠1106旋转运动，螺母滑块1105在传动丝杠1106的驱动下，并直线滑板1107的旋转限位下，仅沿轴向直线运动，直线滑板1107在螺母滑块1105的带动下沿着底座8盖板上的直线滑槽直线运动。
如图5所示，管道夹紧机构10底部的支座连接架1004均固定安装在对应一侧的直线滑板1107上表面，在直线滑板1107的带动下，管道夹紧机构10通过支座连接架1004带动对应夹紧的管道直线运动，又由于位于两端的螺母滑块1105与传动丝杠1106的螺纹旋向相反，故在螺母滑块1105的带动下，两端的管道夹紧机构10带动对应夹紧的管道沿轴向从两端向中间，或沿轴向从中间向两端做直线运动。
如图11和图12所示，所述反向锁止机构9安装在底座8与管道平移传动机构11之间，由锁止环901、锁止套筒902和锁止轴柱903组成。所述锁止套筒902的外侧面为等边八棱柱形，且锁止套筒902一端固定在底座8座体外侧壁上，管道平移传动机构11的摇臂1101穿过锁止套筒902与底座8座体内的传动轴1102相连；与锁止套筒902的外侧面形状相匹配的，所述锁止轴柱903的外侧面同样为等边八棱柱形，所述锁止轴柱903同轴固定在底座8座体外侧的摇臂1101上，并与摇臂1101的旋转轴线同轴，且锁止轴柱903与锁止套筒902的棱柱侧面一一对应；与锁止轴柱903和锁止套筒902的形状相匹配的，所述锁止环901的内侧面为等边八棱柱形，且锁止环901沿轴向滑动套装在锁止套筒902和锁止轴柱903之间，且锁止环901相对于锁止套筒902无法旋转，锁止环901相对于锁止轴柱903亦无法旋转。
如图11所示，当所述管道平移传动机构11需要运行时，锁止环901静止套装在锁止套筒902上或静止套装在锁止轴柱903上，此时摇动摇臂1101即可驱动所述管道平移传动机构11运转。
如图12所示，当管道平移传动机构11驱动前后排气管道分别与汽油机颗粒捕集器两端压紧后，需要管道平移传动机构11锁止以防止其反向运转导致滑落时，将锁止环901滑动至锁止套筒902和锁止轴柱903之间，即锁止环901一端套装在锁止套筒902上，锁止环901另一端套装在锁止轴柱903上，由于锁止套筒902固定在底座8的座体上，故锁止环901将锁止轴柱903与锁止套筒902相对固定，即实现锁止轴柱903的相对锁止，最终实现管道平移传动机构11的反向锁止。
在上述具体实施方式中，所述管道平移传动机构11采用丝杠螺母机构，除此之外，还可以采用齿轮齿条机构或链传动机构，以实现将旋转运动转化为直线运动，进而控制前后排气管道相互直线运动；所述管道夹紧机构10采用的是皮带式夹紧机构，除此之外，还可以采用卡箍式机构，以实现对前后排气管道的夹紧。

Claims (3)

1.一种汽油机颗粒捕集器快速拆装方法，包括安装汽油机颗粒捕集器的方法和拆卸汽油机颗粒捕集器的方法，其特征在于：
所述安装汽油机颗粒捕集器的方法，具体过程如下：
步骤一：对原一体式结构的汽油机颗粒捕集器与前后排气管道进行改造，分割成前排气管道(2)、汽油机颗粒捕集器(1)和后排气管道(3)三部分，在汽油机颗粒捕集器(1)两端分别同轴密封固定外圆周表面加工有外螺纹的捕集器连接凸缘(4)，在前排气管道(2)和后排气管道(3)一端同轴密封固定管道连接法兰(6)，并在前排气管道(2)和后排气管道(3)的上安装紧固螺帽(7)；
步骤二：通过辅助装置将前排气管道与后排气管道夹紧并与汽油机颗粒捕集器相向同轴对正；
步骤三：将汽油机颗粒捕集器置于前后排气管道之间并安放密封垫圈；
步骤四：通过辅助装置将前后排气管道分别与汽油机颗粒捕集器两端压紧；
步骤五：锁止辅助装置的反向锁止机构；
步骤六：用紧固螺帽(7)将汽油机颗粒捕集器分别与前后排气管道密封固连；
步骤七：拆卸辅助装置。
2.如权利要求1所述一种汽油机颗粒捕集器快速拆装方法，其特征在于：
所述拆卸汽油机颗粒捕集器的方法，具体过程如下：
通过权利要求1所述步骤安装在前后排气管道之间的汽油机颗粒捕集器，拆卸时，将汽油机颗粒捕集器两端的紧固螺帽(7)反向旋转，使汽油机颗粒捕集器与前后排气管道相分离，实现拆卸汽油机颗粒捕集器。
3.如权利要求1所述一种汽油机颗粒捕集器快速拆装方法，其特征在于：
所述步骤四具体过程为：驱动辅助装置的管道平移传动机构(11)，使管道平移传动机构(11)通过管道夹紧机构(10)分别带动前排气管道(2)与后排气管道(3)沿轴向从两侧向中间直线平移，使前后排气管道的管道连接法兰(6)的外沿分别将密封垫圈(5)压紧在汽油机颗粒捕集器两端的捕集器连接凸缘(4)的内沿中，实现前后排气管道与汽油机颗粒捕集器两端压紧。
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