CN112975385B - 尾气后处理总成的装配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种尾气后处理总成的装配方法,主要包括如下步骤:确定定位基准,各模块预连接,按右手定则调整各模块角度,紧固连接,完成装配。本发明的各模块均按照右手定则进行角度调整,各模块的旋向相同,便于生产装配线统一置件安装,而且右手定则操作简单易行,简化装配过程,节约装配时间;各模块采用相同的装配校准中心线及校准面(基准轴及基准面)进行角度调整,避免造成误差累加,利于控制各模块的相位偏差,减小各模块之间的相位段差,进而减小各模块的装配误差,保证尾气的NOx转化率。

Description

尾气后处理总成的装配方法
技术领域
本发明涉及发动机尾气后处理装置的装配技术领域,尤其是一种尾气后处理总成的装配方法。
背景技术
目前,国Ⅵ中重型柴油机通常采用的尾气后处理技术路线为:DOC(氧化性催化剂)+DPF(颗粒过滤器)+混合器+SCR (选择性催化还原)技术对尾气排放进行后处理。为了获得尽可能高的NOx转化率,对DOC、混合器及SCR各模块内部的一些特定元件有安装角度的要求,因此在装配时,需要将各模块绕中心轴旋转一定角度以将各模块内部的特定元件调整至指定角度。现有技术中,DOC模块、混合器模块及SCR模块在装配时,各模块采用不同的定位基准或不同的旋转方向进行角度调整,而每个模块在角度调整好后,或多或少会存在一定的角相位误差,由于各个模块采用的定位基准不同或旋向不同,装配成总成后,各模块的相互之间会形成较大的相位段差,即各个模块以不同参照物旋转定位,多个参照物本身具有不确定性,会造成误差累加,加大了装配误差,影响尾气的NOx转化率。而且由于各模块的参照不同,旋向不同,不便于装配线统一置件安装,装配过程较繁琐,装配时间较长。
发明内容
本申请人针对上述现有后处理总成装配时,各模块之间会形成较大的相位段差,影响尾气的NOx转化率的缺点,提供一种合理的尾气后处理总成的装配方法,各模块采用统一的基准,按照右手定则旋转进行角度调整,减小各模块之间的相位段差,保证尾气的NOx转化率。
本发明所采用的技术方案如下:
一种尾气后处理总成的装配方法,主要包括如下步骤:
步骤S1:确定定位基准,选定基准轴及基准面作为后处理总成的装配校准中心线及校准面,选定后处理总成各模块的相应附件作为调整角度的定位基准;
步骤S2:各模块预连接,后处理总成各模块按顺序依次装至对应的夹具上、进行预连接;
步骤S3:按右手定则调整各模块角度,后处理总成各模块按右手定则旋转、进行相位角的调整;所述右手定则为:右手大拇指沿气流方向伸出指向出气端、其余四指收拢沿轴向向内抓握后处理总成,四指的指向即为各模块的旋转方向;
步骤S4:紧固连接,完成装配。
作为上述技术方案的进一步改进:
在步骤S1中,将进气端的进气端氮氧传感器座的安装孔圆心与出气端的出气端氮氧传感器座的安装孔圆心之间的连线选定为基准轴,将穿过中心轴及基准轴的平面选定为基准面。
进气端氮氧传感器座设置在进气端锥上,出气端氮氧传感器座设置在出气端锥上,在步骤S3中,进气端锥及出气端锥的位置始终保持不动,基准轴与基准面始终保持在直角坐标系的YZ面。
进气端氮氧传感器座设置在进气端锥上,出气端氮氧传感器座设置在SCR模块上,在步骤S3中,SCR模块按右手定则调整之前,需要先将颗粒物传感器座的位置旋转调整至YZ面的位置,然后再按右手定则调整颗粒物传感器座从YZ面转至规定的位置,此时,基准轴与基准面的位置相对于其原始的位置具有一定的偏移角度。
在步骤S1中,将穿过温度传感器座的传感器安装孔中心的第一径向线选定为DOC模块的角度定位基准,将穿过喷嘴座的喷嘴安装孔中心的第二径向线选定为混合器模块的角度定位基准,将穿过颗粒物传感器座的传感器安装孔中心的第三径向线选定为SCR模块的角度定位基准。
在步骤S2中,在初始预连接状态下,基准轴与基准面位于直角坐标系的YZ面,DOC模块的第一径向线、混合器模块的第二径向线、SCR模块的第三径向线分别平行于Y轴,位于YZ面上。
在步骤S2中,在初始预连接状态下,SCR模块的第三径向线与Y轴之间具有一定的偏离角度。
在步骤S3中,DOC模块、混合器模块、SCR模块按右手定则旋转至规定角度后,测算DOC模块的第一径向线相对于基准面转过的角度为α、混合器模块的第二径向线相对于基准面转过的角度为β及混合器模块的第三径向线相对于基准面转过的角度为γ。
α、β及γ的角度偏差控制在σ≤0.1°的范围。
在步骤S2中,后处理总成各模块之间通过卡箍进行预连接,预连接时,卡箍处于松开状态;在步骤S4中,后处理总成的各模块调整至规定角度后,将卡箍拧紧完成固定连接。
本发明的有益效果如下:
本发明的各模块均按照右手定则进行角度调整,各模块的旋向相同,便于生产装配线统一置件安装,而且右手定则操作简单易行,简化装配过程,节约装配时间;各模块采用相同的装配校准中心线及校准面(基准轴及基准面)进行角度调整,避免造成误差累加,利于控制各模块的相位偏差,减小各模块之间的相位段差,进而减小各模块的装配误差,保证尾气的NOx转化率;而且采用相同各模块采用相同的装配校准中心线及校准面,当后处理总成在自动化生产线上进行装配时,更便于自动化抓取装配坐标定位,利于机器人进行装配逻辑设计,提高后处理总成装配的自动化水平。
附图说明
图1为本发明实施例一的示意图,图中后处理总成各模块已调整至指定角度。
图2为本发明的左视示意图。
图3为DOC模块的角度调整示意图。
图4为混合器模块的角度调整示意图。
图5为SCR模块的角度调整示意图。
图6为本发明实施例二的示意图,图中后处理总成各模块已调整至指定角度。
图中:1、进气端锥;11、进气端氮氧传感器座;2、DOC模块;21、温度传感器座;22、第一径向线;3、DPF模块;4、混合器模块;41、喷嘴座;42、第二径向线;5、SCR模块;51、颗粒物传感器座;52、第三径向线;53、出气端氮氧传感器座;6、出气端锥;61、出气端氮氧传感器座;7、中心轴;8、基准轴;9、基准面;10、卡箍;α、β、γ:角度。
具体实施方式
下面结合附图,说明本发明的具体实施方式。
为了方便说明,图1至图6中标示有XYZ直角坐标系,X轴、Y轴、Z轴相互正交,Z轴为气流方向。X、Y、Z轴的命名与设定是为了充分说明相关结构,不具备限定性,将横向、竖向略加调整也落入本发明的保护范围。
实施例一:
如图1所示,采用本发明所述的装配方法进行装配的后处理总成沿气流方向从前至后依次布置进气端锥1、DOC模块2、DPF模块3、混合器模块4、SCR模块5及出气端锥6,各模块之间分别通过卡箍10连接,各模块沿中心轴7同轴布置;进气端锥1上设有进气端氮氧传感器座11,DOC模块2设有温度传感器座21,混合器模块4上具有喷嘴座41,SCR模块5上设置颗粒物传感器座51,出气端锥6上具有出气端氮氧传感器座61。
本发明所述的装配方法主要包含如下步骤:
步骤S1:确定定位基准;
步骤S2:各模块预连接;
步骤S3:按右手定则调整各模块角度;
步骤S4:紧固连接,完成装配。
以下为各个步骤的具体描述:
步骤S1,在该步骤中,首先需要确定基准轴8及基准面9,基准轴8及基准面9作为后处理总成的装配校准中心线及校准面,以此校准各模块相应附件的旋转角及装配总成相位段差。为了保证氮氧化物(NOx)读取的一致性以及线束布置的方便性,进气端锥1上的进气端氮氧传感器座11的安装孔圆心与出气端锥6上的出气端氮氧传感器座61的安装孔圆心之间的连线通常与中心轴7位于同一平面上,因此在本实施例中,将进气端锥1上的进气端氮氧传感器座11的安装孔圆心与出气端锥6上的出气端氮氧传感器座61的安装孔圆心之间的连线选定为基准轴8,将穿过中心轴7及基准轴8的平面选定为基准面9。基准轴8及基准面9确定后,进一步需要选定各模块上相应的附件作为调整角度的定位基准,以确认各模块的旋转角度;在本实施例中,将穿过温度传感器座21的传感器安装孔中心的第一径向线22选定为DOC模块2的角度定位基准,将穿过喷嘴座41的喷嘴安装孔中心的第二径向线42选定为混合器模块4的角度定位基准,将穿过颗粒物传感器座51的传感器安装孔中心的第三径向线52选定为SCR模块5的角度定位基准,而DPF模块3为无角度识别模块(即对DPF模块3无角度的要求),针对DPF模块3不需设定角度定位基准,其处于任意角度均可满足性能要求。
步骤S2,基准轴8、基准面9及各模块的角度定位基准选定好后,按后处理器总成的布置要求,将进气端锥1、DOC模块2、DPF模块3、混合器模块4、SCR模块5及出气端锥6各模块按顺序依次装至对应的夹具上,并分别通过卡箍10将各模块进行预连接,此时卡箍10处于松开状态,后处理器总成的各模块处于初始的预连接状态;如图1、图2所示,在初始预连接状态下,基准轴8与基准面9位于直角坐标系的YZ面,DOC模块2的第一径向线22、混合器模块4的第二径向线42、SCR模块5的第三径向线52分别平行于Y轴,位于YZ面上,DOC模块2的温度传感器座21初始位置为P0-21,混合器模块4的喷嘴座41的初始位置为P0-41,SCR模块5的颗粒物传感器座51的初始位置为P0-51
步骤S3,后处理总成的各模块预连接完成后,按右手定则沿气流方向、依次沿相同的旋向旋转DOC模块2、混合器模块4、SCR模块5,对这几个模块的相位角度进行调整;在该步骤中,进气端锥1及出气端锥6的位置始终保持不动,即基准轴8与基准面9始终保持在直角坐标系的YZ面。如图1所示,所述右手定则是指:采用右手收拢四指、大拇指朝外伸出指向出气端,即右手大拇指沿气流方向平行伸出、其余四指沿轴向向内抓握后处理总成,四指的指向即为各模块的旋转方向。如图2、图3所示,DOC模块2按右手定则旋转,温度传感器座21从初始位置转至规定的位置P1-21;如图2、图4所示,混合器模块4按右手定则旋转,喷嘴座41从初始位置转至规定的位置P1-41;如图2、图5所示,SCR模块5按右手定则旋转,颗粒物传感器座51从初始位置转至规定的位置P1-51。DOC模块2、混合器模块4、SCR模块5按右手定则旋转至规定角度后,测算DOC模块2的第一径向线22相对于基准面9(即初始位置)转过的角度为α、混合器模块4的第二径向线42相对于基准面9(即初始位置)转过的角度为β及SCR模块5的第三径向线52相对于基准面9(即初始位置)转过的角度为γ,即按照装配校准中心线及校准面测算DOC模块2、混合器模块4、SCR模块5的定位基准点的角相偏差,各定位基准点的角度偏差控制在σ≤0.1°的范围。
步骤S4,后处理总成的各模块调整至规定角度、并测算偏差在规定范围内后,将各模块之间的卡箍10拧紧、完成相应连接部位的固定连接,全部卡箍10均紧固后,完成后处理总成的装配。
实施例二:
如图6所示,该实施例的后处理总成与实施例一的结构略有不同,该实施例后处理总成的出气端部不设置出气端锥6,在SCR模块5上设置出气端氮氧传感器座53。
该实施例采用的装配步骤与实施例一相同,但是由于出气端氮氧传感器座53是设置在SCR模块5上的,因此在步骤S2中,各模块处于初始的预连接状态时,基准轴8与基准面9位于直角坐标系的YZ面,SCR模块5的第三径向线52与Y轴之间具有一定的偏离角度,即SCR模块5的颗粒物传感器座51的初始位置为P0-51不位于YZ面上;在步骤S3中,SCR模块5按右手定则调整之前,需要先将颗粒物传感器座51的位置旋转调整至YZ面的位置,然后再按右手定则调整颗粒物传感器座51从YZ面转至规定的位置P1-51,此时,基准轴8与基准面9的位置相对于其原始的位置具有一定的偏移角度。
本发明的各模块均按照右手定则进行角度调整,各模块的旋向相同,便于生产装配线统一置件安装,而且右手定则操作简单易行,简化装配过程,节约装配时间;各模块采用相同的装配校准中心线及校准面(基准轴8及基准面9)进行角度调整,避免造成误差累加,利于控制各模块的相位偏差,减小各模块之间的相位段差,进而减小各模块的装配误差,保证尾气的NOx转化率;而且采用相同各模块采用相同的装配校准中心线及校准面,当后处理总成在自动化生产线上进行装配时,更便于自动化抓取装配坐标定位,利于机器人进行装配逻辑设计,提高后处理总成装配的自动化水平。
以上描述是对本发明的解释,不是对本发明的限定,在不违背本发明精神的情况下,本发明可以作任何形式的修改。

Claims (8)

1.一种尾气后处理总成的装配方法,其特征在于:主要包括如下步骤:
步骤S1:确定定位基准,选定基准轴(8)及基准面(9)作为后处理总成的装配校准中心线及校准面,选定后处理总成各模块的相应附件作为调整角度的定位基准;将进气端的进气端氮氧传感器座(11)的安装孔圆心与出气端的出气端氮氧传感器座的安装孔圆心之间的连线选定为基准轴(8),将穿过中心轴(7)及基准轴(8)的平面选定为基准面(9);将穿过温度传感器座(21)的传感器安装孔中心的第一径向线(22)选定为DOC模块(2)的角度定位基准,将穿过喷嘴座(41)的喷嘴安装孔中心的第二径向线(42)选定为混合器模块(4)的角度定位基准,将穿过颗粒物传感器座(51)的传感器安装孔中心的第三径向线(52)选定为SCR模块(5)的角度定位基准;
步骤S2:各模块预连接,后处理总成各模块按顺序依次装至对应的夹具上、进行预连接,所述模块包括进气端锥(1)、DOC模块(2)、DPF模块(3)、混合器模块(4)、SCR模块(5)及出气端锥(6);
步骤S3:按右手定则调整各模块角度,后处理总成各模块按右手定则旋转、进行相位角的调整;所述右手定则为:右手大拇指沿气流方向伸出指向出气端、其余四指收拢沿轴向向内抓握后处理总成,四指的指向即为各模块的旋转方向;
步骤S4:紧固连接,完成装配。
2.按照权利要求1所述的尾气后处理总成的装配方法,其特征在于:进气端氮氧传感器座(11)设置在进气端锥(1)上,出气端氮氧传感器座(61)设置在出气端锥(6)上,在步骤S3中,进气端锥(1)及出气端锥(6)的位置始终保持不动,基准轴(8)与基准面(9)始终保持在直角坐标系的YZ面。
3.按照权利要求1所述的尾气后处理总成的装配方法,其特征在于:进气端氮氧传感器座(11)设置在进气端锥(1)上,出气端氮氧传感器座(53)设置在SCR模块(5)上,在步骤S3中,SCR模块(5)按右手定则调整之前,需要先将颗粒物传感器座(51)的位置旋转调整至YZ面的位置,然后再按右手定则调整颗粒物传感器座(51)从YZ面转至规定的位置,此时,基准轴(8)与基准面(9)的位置相对于其原始的位置具有一定的偏移角度。
4.按照权利要求1所述的尾气后处理总成的装配方法,其特征在于:在步骤S2中,在初始预连接状态下,基准轴(8)与基准面(9)位于直角坐标系的YZ面,DOC模块(2)的第一径向线(22)、混合器模块(4)的第二径向线(42)、SCR模块(5)的第三径向线(52)分别平行于Y轴,位于YZ面上。
5.按照权利要求1所述的尾气后处理总成的装配方法,其特征在于:在步骤S2中,在初始预连接状态下,SCR模块(5)的第三径向线(52)与Y轴之间具有一定的偏离角度。
6.按照权利要求1所述的尾气后处理总成的装配方法,其特征在于:在步骤S3中,DOC模块(2)、混合器模块(4)、SCR模块(5)按右手定则旋转至规定角度后,测算DOC模块(2)的第一径向线(22)相对于基准面(9)转过的角度为α、混合器模块(4)的第二径向线(42)相对于基准面(9)转过的角度为β及SCR模块(5)的第三径向线(52)相对于基准面(9)转过的角度为γ。
7.按照权利要求6所述的尾气后处理总成的装配方法,其特征在于:α、β及γ的角度偏差控制在σ≤0.1°的范围。
8.按照权利要求1所述的尾气后处理总成的装配方法,其特征在于:在步骤S2中,后处理总成各模块之间通过卡箍(10)进行预连接,预连接时,卡箍(10)处于松开状态;在步骤S4中,后处理总成的各模块调整至规定角度后,将卡箍(10)拧紧完成固定连接。
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