專利名稱：一種催化轉(zhuǎn)化器纖維載體殼固定結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種催化轉(zhuǎn)化器纖維載體殼固定結(jié)構(gòu)，屬于尾氣后處理技術(shù)領(lǐng)域，可用于DOC、POC、DPF和SCR等各種催化轉(zhuǎn)化器。
背景技術(shù)：
柴油機(jī)具有功率大、壽命長(zhǎng)、動(dòng)力性好等諸多優(yōu)點(diǎn)，特別是CO2排放量非常低，在煉化過程也比汽油節(jié)能，因此，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類車型上。但是柴油機(jī)也存在氮氧化物和顆粒排放嚴(yán)重的問題。當(dāng)前，傳統(tǒng)汽車的排放達(dá)標(biāo)的技術(shù)手段，人們?nèi)匀蛔鲋鴱V泛研究。發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)控制城市機(jī)動(dòng)車排放的研究很重視，在60年代頒布了排放標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，1974 1975年間美國(guó)、日本相繼使用了催化轉(zhuǎn)化器，并達(dá)到實(shí)用階段，各國(guó)建立了一系列完整的技術(shù)與管理相配套的制度，有效的減少了尾氣排放，還帶動(dòng)了環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展。我國(guó)對(duì)柴油車尾氣處理技術(shù)的研究工作處于剛剛起步階段，隨著排放法規(guī)促進(jìn)柴油機(jī)排放控制技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，我國(guó)的催化轉(zhuǎn)化技術(shù)也逐漸增強(qiáng)，并且已經(jīng)有很多應(yīng)用的實(shí)例，達(dá)到很好的效果。后處理載體是構(gòu)成車用后處理平臺(tái)的關(guān)鍵因素，截止到目前為止，在后處理載體方面絕大多數(shù)是進(jìn)口的陶瓷載體，這種陶瓷載體的機(jī)械強(qiáng)度稍差，不太適應(yīng)于中國(guó)的實(shí)際情況；同樣，一些特殊結(jié)構(gòu)的成熟的金屬載體也是被國(guó)外的技術(shù)和專利壟斷，成為制約中國(guó)后處理產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。因此，如何獲得低成本和高性能的后處理載體是推進(jìn)該領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步的核心內(nèi)容。根據(jù)車用后處理器的使用工況，以及對(duì)載體的綜合技術(shù)要求，金屬燒結(jié)氈、金屬蜂窩、金屬泡沫、金屬絲網(wǎng)、金屬纖維和無(wú)機(jī)纖維也是載體材料的不錯(cuò)的選項(xiàng)。后處理所用的陶瓷載體，通常都是采用專用的金屬陶瓷的3M襯墊“包括”住載體，并把載體和殼體封裝固定在一起，滿足車輛的冷態(tài)和熱態(tài)的抗振動(dòng)要求，但是，一方面材料的成本較高，另一方面封裝必須采用機(jī)器人生產(chǎn)線，影響產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。而上述所用的金屬載體單元，在封裝時(shí)就不適合使用這種金屬陶瓷的3M襯墊。這里，并不是說金屬材質(zhì)的載體的封裝就沒有一點(diǎn)問題，相反，要滿足車輛的冷態(tài)和熱態(tài)的抗振動(dòng)要求也必須采取多種技術(shù)措施；例如，可以把柱狀的金屬材質(zhì)的載體整體在真空釬焊爐內(nèi)進(jìn)行釬焊處理，此工藝，雖然能很好的解決載體單元的強(qiáng)度問題，但是，設(shè)備成本和生產(chǎn)工藝的成本高昂，也完全不符合低碳節(jié)能環(huán)保的綠色工藝過程的特點(diǎn)；也可以把柱狀的金屬材質(zhì)的載體兩端加裝支撐結(jié)構(gòu)，也可以在柱狀的金屬材質(zhì)的載體之間‘橫穿加強(qiáng)筋’等等，這些措施都改變了載體的最基本的氣流場(chǎng)的分布均勻性，結(jié)果是“局部受力不均”，在通過GB或HJ振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生位移等形式的損害。在中國(guó)專利信息平臺(tái)，以“后處理載體封裝”、“后處理殼體封裝”和“殼體封裝”進(jìn)行檢索，申請(qǐng)?zhí)枮镃N201010522911. 2的“一種尾氣凈化用金屬載體及其加工方法”的專利是卷繞而成的波片和平片通過耐高溫的黏膠連接的方法；申請(qǐng)?zhí)枮镃N200510024944. 3的“汽車尾氣凈化器催化劑金屬載體及其制備方法”的專利是泡沫金屬的結(jié)構(gòu)；申請(qǐng)?zhí)枮镃N200910262284. O的“尾氣凈化器用金屬載體”的專利是一種多層交替疊合的U型平板及U型波形板構(gòu)成；申請(qǐng)?zhí)枮镃N200910177855. O的“一種耐高溫的金屬載體”的專利是外殼內(nèi)壁涂布鎳基釬焊粉及粘結(jié)劑進(jìn)行高溫焊接制作金屬載體；申請(qǐng)?zhí)枮镃N201110048031. O的“一種用于固定源尾氣脫硝的蜂窩狀金屬絲網(wǎng)催化劑及制備”的專利是蜂窩狀金屬載體的催化劑的制備；申請(qǐng)?zhí)枮镃N98125354. 7的“催化劑用金屬載體”的專利是具有一個(gè)呈圓筒形并含有多個(gè)沿軸線方向延伸的通氣孔的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體；申請(qǐng)?zhí)枮镃N200710010359. 7的“一種具有氧化鋁涂層的蜂窩狀金屬絲網(wǎng)載體及其制備方法”的專利是將多個(gè)平板狀和多個(gè)瓦楞狀金屬絲網(wǎng)加工制成帶有涂層的蜂窩狀金屬絲網(wǎng)載體；申請(qǐng)?zhí)枮镃N200720088652. O的“機(jī)動(dòng)車三元催化凈化器金屬載體的波紋帶及其金屬載體”的專利是由多層波紋帶與平板帶的疊合層卷制焊接成的蜂窩狀柱體；申請(qǐng)?zhí)枮镃N201020206068. 2的“孔網(wǎng)式催化轉(zhuǎn)化器”的專利是由孔網(wǎng)式金屬載體是由多條金屬波紋網(wǎng)帶交叉重疊或由多條金屬波紋網(wǎng)帶與金屬平板網(wǎng)帶交叉重疊組成；申請(qǐng)?zhí)枮镃N201020532458. 9的“一種摩托車的尾氣凈化金屬載體”的專利是多個(gè)呈直通孔狀結(jié)構(gòu)的過濾孔，過濾孔內(nèi)間隔設(shè)置有若干起阻流作用的徑向波紋的蜂窩載體；分析認(rèn)為上述專利于本發(fā)明沒有近似性。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種催化轉(zhuǎn)化器纖維載體殼固定結(jié)構(gòu)，其使用不銹鋼絲穿過一個(gè)或多個(gè)突出載體，將纖維載體和殼體固定在一起，既阻止了載體的變形，又防止了載體的旋轉(zhuǎn)；其設(shè)計(jì)巧妙、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于批量生產(chǎn)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種催化轉(zhuǎn)化器纖維載體殼固定結(jié)構(gòu)，由殼體，纖維載體，不銹鋼絲，載體擋板；其特征在于殼體上均勻分布有通孔；載體擋板設(shè)在載體的左右兩端并分別與殼體焊接固定在一起，纖維載體從殼體上的通孔中突出形成突出載體；不銹鋼絲穿過一個(gè)突出載體，也可以穿過多個(gè)突出載體；其不銹鋼絲穿入的方向平行于箱體軸線、垂直于箱體軸線或 與軸線成一定角度。所述殼體截面直徑為D1，長(zhǎng)度為L(zhǎng)2 ;通孔直徑為D2，尺寸范圍為20mm ^ D2 ^ 60mm ;左右兩側(cè)的載體擋板向中心距離為dl的長(zhǎng)度內(nèi)不設(shè)通孔，dl的取值范圍為50mm ^ dl ^ 200mm ;最外側(cè)的通孔邊緣與殼體邊緣距離d2。所述不銹鋼絲直徑D3為0. 5mm彡D3彡3mm ;不銹鋼絲長(zhǎng)度L3。所述的不銹鋼絲平行于箱體軸線插入時(shí)L3為D2〈L3 ( L2,不銹鋼絲垂直于箱體軸線方向插入時(shí)L3為D2〈L3 ( 3. 2D I ;軸線方向上兩個(gè)通孔之間距離LI為D2〈L1 ( 1/5L2 ；殼體圓周方向上一圈分布的通孔數(shù)目為4 < n < 30。所述穿過突出載體的不銹鋼絲可以采取氬弧焊或者電阻焊的方式將其焊接在殼體上，也可以直接擔(dān)在殼體上。所述的殼體、不銹鋼絲、載體擋板為SUS304不銹鋼材料。所述的纖維載體為金屬纖維、無(wú)機(jī)纖維的一圓柱體。本實(shí)用新型的積極效果是使用不銹鋼絲穿過一個(gè)或多個(gè)突出載體，將纖維載體和殼體固定在一起，既阻止了載體的變形，又防止了載體的旋轉(zhuǎn)；其設(shè)計(jì)巧妙、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于批量生產(chǎn)；可以用于DOC、POC、DPF和SCR等各種催化轉(zhuǎn)化器。
圖1本實(shí)用新型實(shí)施例1中載體側(cè)面視圖。圖2本實(shí)用新型實(shí)施例1中載體的局部剖視圖。圖3本實(shí)用新型實(shí)施例2中載體側(cè)面視圖。圖4本實(shí)用新型實(shí)施例2中載體的局部剖視圖。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步描述，實(shí)施例為進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型的特點(diǎn)，不等同于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員依照本實(shí)用新型進(jìn)行的更改，均應(yīng)含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。實(shí)施例1如圖1和圖2所示，一種催化轉(zhuǎn)化器纖維載體殼固定結(jié)構(gòu)，由殼體1、纖維載體3、不銹鋼絲5、載體擋板6組成；其特征在于殼體I上均勻分布有通孔2 ;載體擋板設(shè)在載體的左右兩端并分別與殼體焊接固定在一起，纖維載體3從殼體上的通孔中突出形成突出載體4 ;5_不銹鋼絲穿過一個(gè)突出載體，也可以穿過多個(gè)突出載體；其不銹鋼絲5穿入的方向平行于箱體軸線、垂直于箱體軸線或與軸線成一定角度。
·[0026]所述殼體I截面直徑為D1，長(zhǎng)度為L(zhǎng)2 ;通孔2直徑為D2，尺寸范圍為20mm ^ D2 ^ 60mm ;左右兩側(cè)的載體擋板向中心距離為dl的長(zhǎng)度內(nèi)不設(shè)通孔，dl的取值范圍為50mm ^ dl ^ 200mm ;最外側(cè)的通孔邊緣與殼體邊緣距離d2。所述不銹鋼絲5直徑D3為0. 5mm彡D3彡3mm ;不銹鋼絲長(zhǎng)度L3。所述的不銹鋼絲平行于箱體軸線插入時(shí)L3為D2〈L3 ( L2,不銹鋼絲垂直于箱體軸線方向插入時(shí)L3為D2〈L3 ( 3. 2D I ;軸線方向上兩個(gè)通孔之間距離LI為D2〈L1 ( 1/5L2 ；殼體圓周方向上一圈分布的通孔數(shù)目為4 < n < 30。所述穿過突出載體的不銹鋼絲可以采取氬弧焊或者電阻焊的方式將其焊接在殼體上，也可以直接擔(dān)在殼體上。所述的殼體1、不銹鋼絲5、載體擋板6為SUS304不銹鋼材料。所述的纖維載體3為金屬纖維、無(wú)機(jī)纖維的一圓柱體。殼體I的材料是1. 2mm厚的SUS304不銹鋼板，長(zhǎng)160cm，寬100cm，從距離長(zhǎng)邊d2=20cm的位置開始打一列n=10個(gè)平均分布的直徑D2=4cm的通孔2，寬度方向上每隔Ll=7. 5cm再打一列直徑D2的通孔，共打9列；將不銹鋼板沿長(zhǎng)度方向卷成截面直徑Dl=50cm,長(zhǎng)度L2=100cm的圓筒狀殼體；取厚度5mm、寬度80cm、絲徑0. 8mm的SUS304不銹鋼纖維氈，沿長(zhǎng)度方向?qū)⑵渚砝@成直徑49cm的不銹鋼纖維載體；不銹鋼絲5絲徑D3=l. 5mm,長(zhǎng)度L3=9cm ;殼體I上兩個(gè)載體擋板6之間沒有通孔的長(zhǎng)度dl=10cm。在載體制作過程中，首先將纖維載體3塞入殼體I的中心位置，將左右擋板插入殼體之中，壓緊纖維載體3后將載體擋板6與殼體I焊接在一起。使用鐵鉤將纖維載體3從通孔2中勾出一部分，形成突出載體4，使用不銹鋼絲5沿著垂直于載體軸向的方向穿過突出載體4，不銹鋼絲兩端擔(dān)在通孔兩側(cè)，將載體與殼體固定在一起，依此方法將所有通孔中的突出載體4都用不銹鋼絲5固定，便得到催化轉(zhuǎn)化器纖維載體殼固定結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)將纖維載體和殼體固定在一起，既阻止了載體的變形，又防止了載體的旋轉(zhuǎn)。該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于批量生產(chǎn)。如圖3、4所示，殼體I的材料是Imm厚的SUS304不銹鋼板，長(zhǎng)190cm，寬150cm，從距離長(zhǎng)邊d2=25cm的位置開始打一列n=10個(gè)平均分布的直徑D2=5cm的通孔2，寬度方向上每隔Ll=12. 5cm再打一列直徑D2的通孔，共打9列；將不銹鋼板沿長(zhǎng)度方向卷成截面直徑Dl=60cm,長(zhǎng)度L2=150cm的圓筒狀殼體；取厚度4臟、寬度130cm、絲徑0. 6mm的SUS304不銹鋼絲網(wǎng)，沿長(zhǎng)度方向?qū)⑵渚砝@成直徑59cm的不銹鋼纖維載體；不銹鋼絲5絲徑D3=lmm，長(zhǎng)度L3=21cm ;殼體I上兩個(gè)載體擋板6之間沒有通孔的長(zhǎng)度dl=15cm。在載體制作過程中，首先將纖維載體3塞入殼體I的中心位置，將左右擋板插入殼體之中，壓緊纖維載體3后將載體擋板6與殼體I焊接在一起。使用鐵鉤將纖維載體3從通孔2中勾出一部分，形成突出載體4，使用5-不銹鋼絲沿著載體軸向穿過三個(gè)突出載體4，不銹鋼絲兩端用氬弧焊焊接在殼體之上，將載體與殼體固定在一起，依此方法將所有通孔中的突出載體4都用不銹鋼絲5固定，便得到催化轉(zhuǎn)化器纖維載體殼固定結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求1.一種催化轉(zhuǎn)化器纖維載體殼固定結(jié)構(gòu)，由殼體，纖維載體，不銹鋼絲，載體擋板；其特征在于殼體上均勻分布有通孔；載體擋板設(shè)在載體的左右兩端并分別與殼體焊接固定在一起，纖維載體從殼體上的通孔中突出形成突出載體；不銹鋼絲穿過一個(gè)突出載體，也可以穿過多個(gè)突出載體；其不銹鋼絲穿入的方向平行于箱體軸線、垂直于箱體軸線或與軸線成一定角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化轉(zhuǎn)化器纖維載體殼固定結(jié)構(gòu)，其特征在于所述殼體截面直徑為Dl，長(zhǎng)度為L(zhǎng)2 ;通孔直徑為D2，尺寸范圍為20mm≤D2 ≤ 60mm ;左右兩側(cè)的載體擋板向中心距離為dl的長(zhǎng)度內(nèi)不設(shè)通孔，dl的取值范圍為50mm ≤dl ≤ 200mm ;最外側(cè)的通孔邊緣與殼體邊緣距離d2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化轉(zhuǎn)化器纖維載體殼固定結(jié)構(gòu)，其特征在于所述不銹鋼絲直徑D3為0. 5mm≤D3≤3mm ;不銹鋼絲長(zhǎng)度L3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化轉(zhuǎn)化器纖維載體殼固定結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的不銹鋼絲平行于箱體軸線插入時(shí)L3為D2<L3 ≤ L2，不銹鋼絲垂直于箱體軸線方向插入時(shí)L3為D2〈L3 ≤ 3. 2D I ;軸線方向上兩個(gè)通孔之間距離LI為D2〈L1 ≤ 1/5L2 ;殼體圓周方向上一圈分布的通孔數(shù)目為4≤n≤30。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化轉(zhuǎn)化器纖維載體殼固定結(jié)構(gòu)，其特征在于所述穿過突出載體的不銹鋼絲可以采取氬弧焊或者電阻焊的方式將其焊接在殼體上，也可以直接擔(dān)在殼體上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化轉(zhuǎn)化器纖維載體殼固定結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的殼體、不銹鋼絲、載體擋板為SUS304不銹鋼材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化轉(zhuǎn)化器纖維載體殼固定結(jié)構(gòu)，其特征在于纖維載體為金屬纖維、無(wú)機(jī)纖維的圓柱體。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種催化轉(zhuǎn)化器纖維載體殼固定結(jié)構(gòu)，由殼體，纖維載體，不銹鋼絲，載體擋板；其特征在于殼體上均勻分布有通孔；載體擋板設(shè)在載體的左右兩端并分別與殼體焊接固定在一起，纖維載體從殼體上的通孔中突出形成突出載體；不銹鋼絲穿過一個(gè)突出載體，也可以穿過多個(gè)突出載體；其不銹鋼絲穿入的方向平行于箱體軸線、垂直于箱體軸線或與軸線成一定角度。其既阻止了載體的變形，又防止了載體的旋轉(zhuǎn)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于批量生產(chǎn)。
文檔編號(hào)F01N3/28GK202900384SQ20122058247
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者張克金, 楊光偉, 崔龍, 陳慧明, 姜濤, 王丹, 米新艷, 魏曉川, 張苡銘, 劉國(guó)軍 申請(qǐng)人:中國(guó)第一汽車股份有限公司