一种柴油车尾气后处理SCR系统添蓝泵隔膜片密封结构的制作方法

本实用新型属于计量泵领域，具体涉及一种柴油车尾气后处理SCR系统添蓝泵隔膜片密封结构。

背景技术：

随着人们对环境问题的关注，排放法规日益严格，对柴油车排放控制技术的研究具有重要意义。在欧洲，“优化燃烧+选择性催化还原（Selective Catalytic Reduction，简称SCR）”的排放控制技术以其燃油经济性好、抗硫中毒能力强等优点，已成为柴油车满足欧IV欧V排放标准的主流技术路线。在我国，随着国IV国V排放法规的推进，SCR 技术也正在成为国内发动机排放技术研究的一大热点。其基本工作原理就是通过优化柴油发动机缸内燃烧过程，使燃烧废气中的一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）及颗粒（PM）等排放物得到有效控制并达到法规的要求，最后对发动机排出尾气中含量较高的氮氧化物（NOX）再利用专门的车载后处理系统进行处理，以满足法规要求。在后处理过程中，定量给料单元会根据发动机电控单元给出的指令精确地将与发动机运行工况相匹配的尿素量喷入排气管，尿素分解出的氨与氮氧化物在催化器中经过催化还原反应最后生成无害的氮气（N2）和水（H2O）。据测定，SCR 尾气后处理系统对氮氧化物的转化率通常能达到60%以上。柴油车尾气后处理系统主要由SCR添蓝泵、 催化器、尿素箱、喷嘴，传感器，压缩空气罐，空气滤等组成。SCR添蓝泵柴油车尾气后处理系统的核心单元，也是一个高精度元件。而SCR添蓝泵隔膜片为SCR添蓝泵的主要零部件之一，它的寿命直接限制着整套柴油车尾气后处理系统的寿命。

SCR系统添蓝泵利用隔膜片取代柱塞，在驱动机构作用下实现往复运动，完成吸入、排出过程。SCR系统添蓝泵由于隔膜的隔离作用，在结构上真正实现了被计量流体与驱动机构之间的隔离。目前市场上隔膜片由四氟层、夹布橡胶层及胶水压接而成，同时夹布橡胶层包裹一铁芯件。比如博世、依米泰克等知名厂家都采用此类膜片。上述膜片不仅工艺复杂，同时寿命一般在5000小时左右。因为它是复合的而成的，在SCR添蓝泵在尿素液恶劣环境高频率24小时连续工作情况下，很容易疲劳破坏，脱胶是此类膜片最常见的现象，然后就是破裂。SCR系统添蓝泵都采用通过泵头及泵头连接座边缘压紧密封方式，将泵头变成一个密闭腔体，通过柱塞连续往复使膜片绕曲变形来回鼓动，再结合进出口单向阀开启和关闭来实现吸夜和排液的循环过程。因此膜片是SCR系统添蓝泵一个非常致命的薄弱环节，每隔一段时间必须更换，而且柴油车尾气后处理系统是否能顺利工作直接影响柴油车的使用，这将造成车祸及柴油车召回等极大的损失，同时也影响我国柴油车尾气排放法国V、VI法规的是否能顺利实施。综上所述：市场上迫切需要一款超长寿命膜片。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种柴油车尾气后处理SCR系统添蓝泵隔膜片密封结构的技术方案。

所述的一种柴油车尾气后处理SCR系统添蓝泵隔膜片密封结构，包括泵头、泵头连接座和隔膜片，隔膜片设置在泵头与泵头连接座之间，泵头与泵头连接座通过螺栓固定，其特征在于所述隔膜片由四氟材料一体成型，隔膜片设置多个凹凸波浪结构，所述泵头与隔膜片的最边沿波浪凹面处设置一O型圈槽，在O型圈槽中设置膜片前置O型圈，隔膜片设置在膜片前置O型圈与泵头连接座之间。

所述的一种柴油车尾气后处理SCR系统添蓝泵隔膜片密封结构，其特征在于所述泵头与泵头连接座均设有4个螺丝孔，通过4颗固定螺丝穿过泵头及泵头连接座与机座螺接使膜片前置O型圈变形压紧隔膜片形成波浪式软密封结构，隔膜片将泵腔分隔成一个密闭容腔。

所述的一种柴油车尾气后处理SCR系统添蓝泵隔膜片密封结构，其特征在于所述O型圈槽的直径和与其对应的隔膜片最外侧边缘的波浪凹面的直径相同。

所述的一种柴油车尾气后处理SCR系统添蓝泵隔膜片密封结构，其特征在于所述隔膜片的直径为25-45毫米。

所述的一种柴油车尾气后处理SCR系统添蓝泵隔膜片密封结构，其特征在于所述膜片前置O型圈的直径与O型圈槽的直径相匹配。

所述的一种柴油车尾气后处理SCR系统添蓝泵隔膜片密封结构，其特征在于所述O型圈槽还能够设置在泵体连接座上。

所述的一种柴油车尾气后处理SCR系统添蓝泵隔膜片密封结构，其特征在于所述O型圈槽还能够同时设置在泵头和泵体连接座上。

本实用新型提供了一种高质量、高性价比、超长寿命的添蓝泵波浪式隔膜片，它是由纯固体四氟板材压制、烧结、车削制成，可与几乎所有的化学品兼容；同时提供一种最新型最有效的密封结构，波浪式软密封，它与此隔膜片配套使用。

本实用新型中，SCR系统添蓝泵通过柱塞连续往复使隔膜片产生轴向运动，轴向运动使隔膜片绕曲来回鼓动，再结合进出口单向阀开启和关闭来实现吸夜和排液的循环过程；隔膜片在吸液体状态时，处于自由状态；在出液状态时，膜片达到最顶端，由于个隔膜片设置的多波浪线的存在，将隔膜片的应力由多个波浪线分解，从而避免了应力点的集中，从而使膜片的寿命几何倍的增加。同时本实用新型将传统的隔膜片刚性压紧密封改成柔性膜片前置O型圈波浪式软性密封，极大的减小了泵头泄露的几率，一劳永逸的解决了泵头泄露问题。

附图说明

图1为本实用新型隔膜片剖面结构图；

图2为本实用新型一种实施例的剖面结构图；

图中：1-隔膜片，2-泵头，3-泵头连接座，4-膜片前置O型圈。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步说明：

传统电磁计量泵隔膜片由橡胶层、四氟层、铁芯通过模具用胶水胶接而成。由于它是用不同材料（橡胶层和四氟层）胶接而成，在碱性环境，橡胶层和四氟层容易老化氧化脱胶，铁芯和橡胶层也极容易脱胶。同时传统SCR系统添蓝泵隔膜片都采用通过泵头及泵头连接座边缘压紧密封方式，将泵头变成一个密闭腔体，通过柱塞连续往复使膜片绕曲变形来回鼓动，再结合进出口单向阀开启和关闭来实现吸夜和排液的循环过程。正是这样的密封方式极易造成膜片绕曲点疲劳破坏。因此传统的膜片是电磁隔膜计量泵一个非常致命的薄弱环节，每隔一段时间必须更换，而且膜片成本比较高。

图1为本实用新型隔膜片剖面结构图。通过上图可以看出本实用新型的隔膜片为一种材料（四氟）一体成型，即由纯固体四氟材料压制、烧结、车削制成，可与几乎所有的化学品兼容。因为它为同一种材料就不存在脱胶问题，再次四氟材料具有极佳的化学抗腐蚀性能，几乎不存在老化氧化的问题。

图2为本实用新型一种实施例的剖面结构图。一种柴油车尾气后处理SCR系统添蓝泵隔膜片密封结构，包括泵头2、泵头连接座3和隔膜片1，隔膜片1设置在泵头2与泵头连接座3之间，泵头与泵头连接座通过螺栓固定。隔膜片由四氟材料一体成型，隔膜片根据隔膜片直径大小及工作冲程长短设置多个凹凸波浪结构，泵头与隔膜片的最边缘波浪凹面处设置一O型圈槽（图中未标出），在O型圈槽中设置膜片前置O型圈4，膜片前置O型圈4的直径与O型圈槽的直径相匹配，隔膜片设置在膜片前置O型圈与泵头连接座之间。泵头与泵头连接座均设有4个螺丝孔，通过4颗固定螺丝穿过泵头及泵头连接座与机座螺接使膜片前置O型圈变形压紧隔膜片形成波浪式软密封，隔膜片将泵腔分隔成一个密闭容腔。

O型圈槽不但能设置在泵头上，O型圈槽还能够设置在泵体连接座上或O型圈槽同时设置在泵头和泵体连接座上，O型圈槽的直径和与其对应的隔膜片的波浪凹面的直径相同。根据SCR添蓝泵在实际工况使用流量要求，隔膜片直径一般25-45毫米。例如隔膜片直径为30毫米，则建议膜片前置O型圈外径为28毫米。通过泵头设置的四个螺钉将膜隔片压紧，从而形成独特的前置O型圈波浪式软密封方式。

本实用新型的隔膜片在吸液体状态时，处于自由状态；在出液状态时，隔膜片达到最顶端，由于隔膜片设置的多波浪线（多个凹凸波浪结构）的存在，将隔膜片的应力由多个波浪线分解，从而避免了应力点的集中，从而使膜片的寿命几何倍的增加。

本实用新型颠覆了SCR系统添蓝泵隔膜片及传统的密封方式，用纯四氟隔膜片替代原先复合型膜片，采用波浪式结构，使隔膜片的使用寿命几何倍的增加，达到15年以上，几乎和重型柴油车相同寿命，将隔膜片的易损件变成常规件，无需进行保修更换；同时也一劳永逸的解决了SCR添蓝泵液力端泄露问题，极大的减小了用户的使用及维护成本，同时将为我国柴油车尾气排放法国V、VI法规的顺利实施做出重大贡献。