专利名称：废气后处理支承组件的制作方法
技术领域：
本发明整体上涉及一种用于支承内燃废气后处理系统的组件，并且更具体地涉及一种用于支承适于在大气释放之前从废气去除颗粒和其它有毒排放物的柴油发动机后处理部件的组件。
背景技术：
在包括例如履带式拖拉机的许多类型的燃烧式发动机驱动机器中利用用于发动机废气的后处理系统。这些系统被设计和安装在这些机器上，试图确保符合当地大气排放法律和规定。所述系统通常包括颗粒过滤器和催化转化器等部件，用以在释放到大气之前将被认为对环境状况有害的某些物质从废气除去。废气、尤其是来自柴油发动机的废气包括可以在经由排气管释放到大气之前通过设置在特殊罐中的多种介质处理和/或去除的煤烟、氮氧化物和其它有毒排放物。 在所描述的发动机驱动机器中，后处理系统安装到与发动机相关或固定到发动机的多种装置(诸如附接到柴油发动机后部的液压泵)并由其支承。在其他情况中，后处理系统直接附接到发动机的缸盖。例如，US 20110005853A1和KR 845484B1公开了后处理安装结构如何相对于机器和发动机部件设置的特殊布置。若干问题与适于承载后处理系统的重量的传统支承结构相关。在后处理系统附接到诸如泵和/或其它结构的外围装置的情况中，通常需要扩张或延伸机器壳体以适应这些后处理结构。另一方面，在后处理系统直接附接到缸盖的情况中，附接结构的重量会形成缸盖破裂的问题，并且另外与缸盖衬垫泄露相关。这种衬垫泄露会造成其他潜在的发动机部件问题。
发明内容
在一种公开的实施方式中，一种后处理系统可以安装在直接定位于柴油发动机上方的支承组件上。支承组件可以包括能够接收并支承后处理系统部件的安装板。多个安装结构(也被称为安装件)可以连接到安装板，并且每个安装件可以直接连接到发动机缸体或相关的发动机飞轮壳体或者通过直接固定到缸体或壳体结构之一的支架而连接到发动机缸体或相联的发动机飞轮壳体。根据本发明的另一方面，后处理支承组件可以具有多个支架，其中至少一个支架连接到发动机飞轮壳体，并且至少另一支架单独地连接到发动机缸体的前面。在后一情况中，安装板的前端板可以包含两个安装件，并且两个安装件都可以由单个第三支架承载。根据本发明的另一方面，后处理安装板可以具有由一对基本平行的侧轨和一对基本平行的连接到侧轨并相对于侧轨正交布置的端板限定的大致矩形结构。根据本发明的又一方面，每个安装结构可以包括隔离安装件，隔离安装件包括弹性减振衬套。
图I是描绘包括后处理系统和根据本发明的教导构造的相联支承组件的柴油发动机的前侧和右侧的立体图；图2是与图I中所示相同的立体图，但其中后处理系统被去除以显示在下面的支承组件的结构；图3是描绘相同柴油机的不同侧、即左侧和后侧的立体图，其中后处理系统再次被去除以显示支承组件结构；和图4是根据本发明的后处理支承组件的替代实施方式的左侧和后侧的立体图。
具体实施例方式参照附图，特别参照图1，可以并入到履带式拖拉机、平路机和其它越野机器中的类型的柴油发动机8包括安装在发动机8上方并且直接紧固到发动机8的废气后处理系统 10。虽然这里所示和描述的仅为在可动机器中，发动机8可以用在适于使用柴油发动机的任何应用中，包括例如工业环境中的固定应用。发动机8结合有通常由铸铁制成的壳体，其一般地被称为发动机缸体12。虽然这里描述为铸铁，相关领域的普通技术人员将理解发动机缸体12可以由多种其它适当材料制成，诸如不同等级的钢、铝、以及灰铸铁和球墨铸铁。由铁制成的发动机缸体12可以具有减振性能，这在发动机8运行过程中提供有利的噪声抑制特征。虽然发动机8包含很多内部部件，其中包括曲轴、活塞、活塞环、阀和密封件，但可以理解的是多种外部部件可以附接到外部发动机缸体12，一些外部部件将在下面简单地描述。后处理系统10可以包含适于从柴油发动机8的废气去除煤烟的颗粒过滤器罐14，以及适于去除通常包含在由这些发动机产生的未经处理的废气中的包括氮氧化物、一氧化碳和各种未燃烃的剩余燃烧产物的催化转化器罐16。在一种实施方式中，颗粒过滤器罐可以包括柴油颗粒过滤器“DPF” (未示出)、柴油氧化催化器“D0C” (未示出)、用于DPF的主动再生系统(未示出)以及本领域普通技术人员清楚的各种其它部件。在一种实施方式中，催化转化器罐可以包括选择性催化还原“SCR”系统(未示出)和氨氧化催化器“AM0X”(未示出)。混合管(未示出)连接颗粒过滤器罐14和催化转化器罐16，并且可以允许柴油排放流体“DEF”喷射到其中。虽然这里描述为筒形，罐14和16可以形成为未示出的多种形状。排气歧管或导管18联接到颗粒过滤器罐14的第一端20 (虚线所示)。废气在从发动机8初始离开时未经处理，由此不可能满足规定的废气排放水平。后处理系统适于通过去除被认为是对环境有害的燃烧产物来处理废气用于释放到大气，以符合当地法律和规定。柴油煤烟在经过罐14时首先被从废气去除。废气在从罐14的第二端22 (虚线所示)离开时经过导管(未示出)，用于随后进入催化转化器罐16，在该催化转化器罐16中，气体被进一步处理以便在经过排气管26离开到大气之前去除氮氧化物和其它有毒物质。在所描述的实施方式中，罐端盖板28如图所示紧固在罐14和16的端部上。可以理解的是，整个后处理系统10可以借助于安装板30安装在发动机8上方，如图2和3中最佳地所示。现在特别地参照图2，安装板30可以包括前隔离安装件32和34，在这里公开的第一实施方式中示出为彼此非常靠近。安装件32和34每个分别可以包括弹性减振衬套33和35。安装板30可以包括后隔离安装件36和38，后隔离安装件36和38每个也具有如图所示相应的弹性减振衬套37和39。衬套33、35、37和39可以用于防护由可能会引起安装板30或包括将要描述的相关的安装支架的其它结构内破裂的振动负载和/或长期振动造成的损坏。虽然构成这里包含的公开的一部分，但包含弹性减振衬套并不总是合算的。例如，在不涉及显著振动问题的某些应用中，“硬的”安装件可以代替所描述的“软的”弹性隔离安装件使用。在不需要软的安装件的情况下，使用硬的安装件能够节约成本，并且能够提供包括较低维护和/或维修需要的其它潜在益处。继续参照图2，如图所示前支架40可以紧固到发动机缸体12的前面41。支架40的上端可以紧固到前隔离安装件32和34，并且如此单个支架40可以适应成对的前发动机安装件32和34中的每个。在所公开的实施方式中，前支架40可以固定到发动机缸体12，而不与定位在柴油发动机8前方在油盘84上方处的旋转粘性平衡轮82干涉。现在参照图2和3，后支架42和44的上端可以分别紧固到后隔离安装件36和38。在所公开的实施方式中，安装板30、隔离安装件32、34、36和38及其各自相关的衬套33、 35、37和39、以及前支架40和后支架42和44的结合可以共同构成后处理支承组件45 (图3)。继续参照图3，所公开实施方式的后支架42和44可以分别紧固到发动机飞轮壳体凸起部46和48。凸起部可以是所描绘的一对环形齿轮泵适配器的一部分，或者可以是飞轮壳体70的一些替代结构的一部分。为了本公开的目的，就发动机8包含发动机飞轮(未示出)来说，飞轮壳体70被认为是发动机8的整体部分。替代的实施方式包括后支架42和44可以直接紧固到发动机缸体12的结构，以及所有支架可以形成为实际发动机缸体12的一部分的其它结构。在任何情况中，这些描述的实施方式中的每个可以由此被认为落入本发明的范围和精神中。再次参照图2和3，安装板30可以包括左侧轨49和右侧轨50，并且轨可以彼此平行或基本平行。轨可以分别紧固到前端板52和后端板54，前端板52和后端板54也可以是平行的并且整体地结合到轨49和50。如这里公开的安装板30可以制成整体式冲压金属部件。替代地，该结构可以使用包括铸造或锻造的多种替代方式制成。还如所公开的，前支架40和后支架42和44是铸件，虽然它们可以替代地通过锻造或其它方式制成。继续参照图2和3，如图所示，安装板30的后端板54可以包含耳状部分56和58以支承和以其它方式适应相应的后隔离安装件36和38。相应地，前端板52可以包括向前延伸的凸缘53(图2)，以支承和以其它方式适应成对的前隔离安装件32和34。所描述的实施方式的前端板52和后端板54还可以包含诸如在前端板52中以64和65以及在后端板54中以66和68示出的立柱。柱可以适应连接装置(未示出)，用于将后处理系统10紧固到安装板30。代替或除了端板52、54中的柱64、65、66和68，附加的柱(未示出)可以包括在轨49和50中。现在特别地参照图3，后支架42和44可以附接到如上所述的发动机飞轮壳体凸起部46和48。为此，支架可以分别包括基垫60和62，如图所示的螺栓可以穿过基垫安装以将支架42、44固定到相应的凸起部46、48。后处理支承组件45如所描绘地布置在发动机8上方，从而适于有效地避免与可以附接到发动机缸体12侧面的其它部件，诸如燃料过滤器74和76、滤油器78和曲轴箱通气孔过滤器80干涉。另外，安装板30的实际高度能够经由改变相应支架40、42和44的长度来控制。理想地，安装板30可以定位在发动机上方足够的距离处以允许燃料喷射器的维修和/或阀盖去除等，而不需要去除后处理系统10或任意其部件14和16。现在参照图4，示出了后处理支承组件45'的一种替代实施方式。安装板30'和前支架40'与所描述的第一实施方式的安装板30和前支架40相同。但是，在替代实施方式中，所描述的第一实施方式的两个后支架42和44 (图3)可以由整体式X翼型后支架100 (图4)来替换。支架100的上腿部102和104如图所示可以适于分别连接到安装板30'的后安装件36'和38'。支架100的下腿部106和108可以适用于通过如所描绘的适于螺栓连接的孔直接紧固到发动机缸体12'。最后，虽然支架100可以具有如所描绘的X翼形，应当理解的是，支架和安装板结构都可以包括这里未示出或描述但可以落入本发明的精神和范围内的其它形状。
工业实用性本发明的后处理支承组件可以有利地用在燃烧式发动机驱动作业机器中，诸如履带式拖拉机、平路机、卡车、铺管机、辊轧机、林业机器、固定动力、海上应用、或用于建筑、采矿或农业的其它类型工业机器。本发明的后处理支承组件可以用于成功地提供后处理系统在柴油发动机上方的长期紧固，而没有结构性破裂和/或缸盖衬垫泄露的问题。安装板开口居中地定位在安装板30内，即在轨49和50之间。由内部边缘120 (图2和3)限定的安装板开口通过促进发动机8和系统10之间的更大气流用于冷却而增强了后处理系统10 (图I)的“通气性”。该开口还用于通过防止紧挨后处理部件14和16下方收集碎屑使得火灾最小化，并且有利于接近以便维护和维修。开口减少了用于构造安装板30所需的材料量，包括用于其制造所需的钢，由此节约成本。总而言之，安装板开口促进了散热、防火、可维修性和成本节约的益处。一种制造本发明的后处理支承组件的方法可以包括以下步骤a)形成具有一对基本平行的轨和一对基本平行的前和后端板的安装板，其中端板相对于轨正交定位，并且每个端板整体地结合到轨；b)在每个端板中形成一对隔离安装件；c)将弹性减振衬套安装在每个安装件中；d)形成具有第一端和第二端的一对后支架，并且将每个后支架的第一端紧固到后端板中的隔离安装件中的一个隔离安装件；以及e)形成具有第一端和第二端的单个前支架，并且将前支架的第一端紧固到所述前端板的一对隔离安装件。作为例子，附加的方法步骤可以包括f)通过冲压形成安装板和支架，g)在后端板上提供耳状部分，h)在前端板上提供前端板凸缘，用于容纳前安装件，以及i)在后支架的第二端处提供基垫，用于适应其到发动机飞轮壳体的紧固。
权利要求
1.一种后处理支承组件，包括 安装板，其能够将后处理系统接收并支承在其上；和 连接到所述安装板的至少两个安装件，每个所述安装件能够并用于连接到支架，所述支架能够并用于a)与发动机缸盖间隔开，并且b)连接到发动机缸体。
2.根据权利要求I所述的后处理支承组件，还包括至少两个所述支架，每个支架支承所述安装件中的至少一个，每个支架还用于并能够连接到所述安装板。
3.根据权利要求2所述的后处理支承组件，还包括所述安装板被设置成放置在发动机缸体上方。
4.根据权利要求2所述的后处理支承组件，还包括第一对所述安装件和第二对所述安装件，第一对所述安装件中的每个紧固到第一支架，第二对所述安装件中的每个紧固到第二支架。
5.根据权利要求2所述的后处理支承组件，还包括每个所述支架用于紧固到发动机缸体。
6.一种后处理支承组件，包括 安装板，其能够将后处理系统接收并支承在其上； 发动机缸体；以及 连接到所述安装板的多个安装件，每个所述安装件能够并用于连接到支架，所述支架用于连接到所述发动机缸体。
7.根据权利要求6所述的后处理支承组件，所述安装板还包括大致矩形结构，包括一对基本平行的侧轨和一对基本平行的端板，所述端板中的一个包括前端板，所述端板中的一个包括后端板，所述轨的各个端结合到所述前端板和后端板的相应端。
8.根据权利要求7所述的后处理支承组件，其中，每个安装件是包括弹性减振衬套的隔离安装件，每个所述隔离安装件定位在所述端板中的一个端板上。
9.根据权利要求7所述的后处理支承组件，所述端板中的一个端板包括一对耳状部分，每个耳状部分定位在所述端板的相对端处。
10.根据权利要求9所述的后处理支承组件，所述耳状部分定位在所述后端板上，并且所述第二对安装件中的其中一个安装件紧固到所述安装板的一个耳状部分。
11.根据权利要求6所述的后处理支承组件，所述安装板用于放置在发动机缸体上方。
12.根据权利要求6所述的后处理支承组件，还包括多个支架，每个支架支承所述安装件中的至少一个安装件，每个支架具有用于并能够连接到所述安装板的端部。
13.根据权利要求7所述的后处理支承组件，还包括分别定位在后端板和前端板上的第一对所述安装件和第二对所述安装件，第一对所述安装件中的每个紧固到连接至所述后端板的分开的后支架，并且第二对所述安装件中的每个紧固到连接至所述前端板的共同前支架。
14.根据权利要求13所述的后处理支承组件，所述后支架中的每个限定用于紧固到发动机飞轮壳体的垫部分。
15.根据权利要求13所述的后处理支承组件，所述前支架用于紧固到发动机缸体的前面。
16.一种制造后处理支承组件的方法，包括形成具有一对基本平行的轨和一对基本平行的前端板和后端板的安装板，所述端板相对于所述轨正交定位，所述端板中的每个整体地结合到所述轨； 在所述前端板和后端板的每个中形成至少一个隔离安装件； 将弹性减振衬套安装在每个所述安装件中； 形成具有端部的至少一个后支架，并且将所述至少一个后支架的一端紧固到所述后端板中的隔离安装件；以及 形成具有端部的单个前支架，并且将所述前支架的一端紧固到所述前端板中的至少一个隔离安装件。
17.根据权利要求16所述的制造后处理支承组件的方法，还包括 形成金属冲压的所述安装板和所述支架。
18.根据权利要求16所述的制造后处理支承组件的方法，还包括 在所述后端板上提供至少一个耳状部分，以适应所述至少一个后安装件。
19.根据权利要求16所述的制造后处理支承组件的方法，还包括 在所述前端板上提供凸缘，以适应所述至少一个前安装件。
20.根据权利要求16所述的制造后处理支承组件的方法，还包括 在所述至少一个后支架的另一端处提供至少一个基垫，用于适应所述支架到发动机飞轮壳体的紧固。
全文摘要
本发明公开一种废气后处理支承组件，具体地，一种改进的后处理支承组件包括安装板，该安装板可以适于固定在发动机上方，并且可以用于支承发动机废气后处理部件，包括颗粒过滤器和催化转化器。安装板可以包括前隔离安装件和后隔离安装件，并且每个安装件可以结合有弹性减振衬套。安装板可以经由支架附接到发动机缸体或飞轮壳体的任一者或两者，每个支架可以固定到安装件中的一个。在一种公开的实施方式中，安装板和支架可以由冲压的金属部件形成，并且至少一对安装件可以共用一个共同的支架。
文档编号F01N3/035GK102758670SQ201210136840
公开日2012年10月31日 申请日期2012年4月28日 优先权日2011年4月28日
发明者J·W·缪尔, R·L·马斯克 申请人:卡特彼勒公司