CN114060126B - 一种尿素计量喷射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及内燃机尾气后处理技术领域，公开了一种尿素计量喷射装置包括冷却组件、喷嘴组件和安装组件。冷却组件包括具有冷却内壁和冷却外壁的环形冷却水套，该冷却内壁和冷却外壁可形成环形冷却腔以容置冷却液。喷嘴组件用于喷射尿素溶液，包括喷射部和密封部，密封部包括环形密封套，喷射部穿设于环形冷却水套内，且喷射部的中段通过环形密封套抵接所述冷却内壁设置，环形冷却水套可对喷射部实现较好的包裹，使得冷却液热交换充分，提高环形冷却水套的冷却效率，保证喷射部正常工作。喷射部伸出环形冷却水套外的部分与安装组件相对固定，且安装组件包括安装座，环形冷却水套插设于安装座内，并通过该安装座连接于排气管道，拆装更为方便。

Description

一种尿素计量喷射装置
技术领域
本发明涉及内燃机尾气后处理技术领域，尤其涉及一种尿素计量喷射装置。
背景技术
内燃机尤其是柴油机尾气中主要的污染物是NOX，为使得柴油机汽车达到国家排放法规要求，后处理***通过采用选择性催化还原***SCR去除尾气中含有的NOX，通常将32.5％的尿素溶液喷射入排气管中，经过水解、热解形成氨气，再通过催化载体将NOX催化还原成无害的氮气和水。
尿素喷射装置安装于排气管上，而排气管温度较高，导致尿素喷射装置常常处于高温的使用环境下，这容易导致尿素溶液高温结晶，堵塞喷嘴，致使无法完成催化反应，造成尾气排放超标，严重的情况下甚至会损坏发动机。另外，尿素喷射装置结构精密，加工精度高，零部件配合精密，若在高温环境下，导致装置故障率增加，也一定程度上增加了设备成本。
因此，亟需一种尿素计量喷射装置，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种尿素计量喷射装置，以解决使用过程中，因环境温度过高易导致的喷嘴堵塞，以及喷射装置、发动机故障的问题。
如上构思，本发明所采用的技术方案是：
一种尿素计量喷射装置，包括：
冷却组件，包括环形冷却水套，所述环形冷却水套包括冷却内壁和冷却外壁，所述冷却内壁和所述冷却外壁形成环形冷却腔；
喷嘴组件，用于喷射尿素溶液，所述喷嘴组件包括喷射部和密封部，所述密封部包括环形密封套，所述喷射部的一端穿设于所述环形冷却水套内，且所述喷射部的中段通过所述环形密封套抵接所述冷却内壁设置，所述喷射部的另一端伸出所述环形冷却水套；
安装组件，包括顶盖、卡套和安装座，所述顶盖抵压所述喷射部的另一端设置，且通过所述卡套连接于所述环形冷却水套，所述安装座为环形结构，所述环形冷却水套插设于所述安装座内，所述尿素计量喷射装置通过所述安装座连接于排气管道。
可选地，所述环形密封套在垂直于其轴向方向的横截面为凹型，所述喷射部上设有阶梯面，所述喷射部的一端插设于所述环形密封套内，所述环形密封套的端面抵接于所述阶梯面，所述环形密封套的外壁面抵接于所述冷却内壁。
可选地，所述安装组件还包括抱箍法兰，所述安装座的外壁设有安装台阶，所述抱箍法兰能够用于固定所述安装座和所述排气管道，且所述抱箍法兰能够抵紧于所述安装台阶设置。
可选地，所述安装组件还包括密封垫片，所述密封垫片能够夹设于所述安装座和所述排气管道之间。
可选地，所述密封部还包括密封圈，所述密封圈夹设于所述喷射部的另一端与所述顶盖之间。
可选地，所述卡套与所述环形冷却水套螺接连接，所述顶盖与所述卡套焊接连接。
可选地，所述顶盖上设置有尿素进液接头，所述尿素进液接头连通于所述喷射部。
可选地，所述喷嘴组件还包括线束插头，所述线束插头电连接于所述喷射部。
可选地，所述冷却组件还包括冷却液接头，所述冷却液接头插设于所述冷却外壁，所述冷却液接头包括能够与所述环形冷却腔连通的入口冷却液接头和出口冷却液接头。
可选地，所述冷却液接头与所述环形冷却水套焊接连接；或
所述冷却液接头与所述环形冷却水套插接连接。
本发明的有益效果为：
本发明提出的尿素计量喷射装置包括冷却组件、喷嘴组件和安装组件。冷却组件包括具有冷却内壁和冷却外壁的环形冷却水套，该冷却内壁和冷却外壁可形成环形冷却腔以容置冷却液。喷嘴组件用于喷射尿素溶液，包括喷射部和密封部，密封部包括环形密封套，喷射部的一端穿设于环形冷却水套内，且喷射部的中段通过环形密封套抵接所述冷却内壁设置，喷射部的另一端伸出环形冷却水套与安装组件相对固定，在此设置之下，环形冷却水套可对喷嘴组件实现较好的包裹，使得环形冷却腔内的冷却液热交换充分，提高环形冷却水套的冷却效率，保证喷嘴组件正常工作。另外，安装组件包括顶盖、卡套和安装座，具体地，顶盖抵压喷射部的另一端设置，且通过卡套连接于环形冷却水套，而环形冷却水套则插设于也为环形结构的安装座内，使得尿素计量喷射装置可通过该安装座连接于排气管道，拆装方便。
附图说明
图1是本发明实施例提供的尿素计量喷射装置的剖视图。
图中：
1、喷嘴组件；2、环形冷却水套；3、安装座；31、安装台阶；4、顶盖；5、卡套；6、冷却液接头；7、尿素进液接头；8、线束插头；9、密封圈；10、密封套；11、密封垫片。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
为解决高温环境下，尿素溶液喷射过程中易结晶而堵塞喷嘴，导致催化反应受阻，喷射装置故障率增加的问题，本实施例提供一种尿素计量喷射装置，其具有的冷却组件可完全包裹尿素喷嘴，以减小尿素喷嘴受排气管道温度的影响，改善尿素喷嘴部位的尿素结晶现象，从而提高尿素计量喷射装置的使用寿命。
如图1所示，本实施例提供的尿素计量喷射装置包括冷却组件、安装组件和用于喷射尿素溶液的喷嘴组件1，其中喷嘴组件1主要包括两部分即喷射部和密封部，尿素溶液能够进入喷射部，并经喷射部喷射入排气管道内，以实现对排气管道内废气的催化还原反应，而密封部的作用其一是保证喷射部与冷却组件的装配稳定，其二则是保证尿素溶液在进入喷射部的过程中不会发生渗漏。具体地，冷却组件包括具有冷却内壁和冷却外壁的环形冷却水套2，其通过冷却内壁和冷却外壁形成环形冷却腔，可以理解的，冷却液可以储存于该环形冷却腔内，而将喷射部设置于该环形冷却水套2内，则可以保证冷却液对喷射部良好的冷却效果。
为保证喷射部的进液和冷却，喷射部的一端穿设于环形冷却水套2内，而另一端则伸出环形冷却水套2。其中，密封部包括环形密封套10，该环形密封套10套设于喷射部，以使喷射部的中断可通过环形密封套10与冷却内壁抵接设置。通过喷射部的一端与环形冷却水套2的配合，以及喷射部的另一端与安装组件的配合，即可实现喷射部的一端与环形冷却水套2的相对固定。
本实施例中，环形密封套10在垂直于其轴向方向的横截面为凹型，即该环形密封套10具有一安装腔，而喷射部穿设于环形密封套10时，其中断部分将位于该安装腔内，而与之相匹配的，喷射部上设有阶梯面，当喷射部穿设环形密封套10设置时，环形密封套10的端面即抵接该阶梯面，以实现环形密封套10对喷射部的限位，而环形密封套10的外壁面则抵接冷却内壁，以实现环形冷却水套2对环形密封套10的限位，在此设置之下，当喷射部的另一端被安装组件相对固定时，则喷射部的中段将通过环形密封套10抵紧于环形冷却水套2上。
继续参照图1可知，安装组件包括顶盖4和卡套5，其中顶盖4抵压喷射部的另一端设置，且通过卡套5连接于环形冷却水套2，在此设置之下，顶盖4、卡套5与环形冷却水套2即可相对固定，并使得穿设于该环形冷却水套2内的喷嘴组件1亦与之相对固定。安装组件还包括安装座3，安装座3为环形结构，且环形冷却水套2插设于该安装座3内，以此使得尿素计量喷射装置可通过该安装座3连接于排气管道(图中未示出)。
另外，安装组件还包括抱箍法兰(图中未示出)，抱箍法兰能够用于固定安装座3和排气管道，在固定排气管道和安装座3时，可将抱箍法兰环设于安装座3和排气管道外周并利用紧固件固定。而安装座3的外壁设有安装台阶31，当抱箍法兰固定于安装座3和排气管道上时，抱箍法兰则将抵接于安装台阶31设置，以避免抱箍法兰沿安装座3的轴向方向移动，以将抱箍法兰卡设于安装台阶31和具有排气管道的端面之间。
安装座3还具有环形槽，即安装座3与排气管道相对固定时，排气管道的侧壁即位于该环形槽内，以使得尿素溶液能够完全喷射于排气管道内。而为保证排气管道的密封性，避免废气从排气管道和环形槽的接触面泄露，安装组件还包括密封垫片11，该密封垫片11能够夹设于安装座3和排气管道之间，也即密封垫设置于环形槽内。
可选地，顶盖4上设置有尿素进液接头7，尿素进液接头7能够连通于喷射部，参照图1所示，顶盖4具有开口朝下的空腔，喷射部的另一端能够伸入该空腔内，喷射部的另一端上设置有供尿素溶液进入的接口，当喷射部与顶盖4安装到位时，尿素溶液即可通过尿素进液接头7进入喷射部内。可选地，喷射部包括位于喷射部的一端上的喷嘴，喷嘴可穿设于排气管道内，利用喷嘴可向排气管道内喷射尿素溶液。
进一步地，密封部还包括密封圈9，密封圈9套设于喷射部的另一端的外周面上，当顶盖4通过卡套5连接于环形冷却水套2上时，密封圈9将夹设于喷射部的另一端与顶盖4之间，以避免尿素溶液渗漏。
更进一步地，卡套5与环形冷却水套2螺接连接，顶盖4与卡套5焊接连接。即在装配时，可先将套设有环形密封套10的喷射部穿设于环形冷却水套2内，卡套5与环形冷却水套2相对应，并将环形冷却水套2螺接于卡套5上，而后再将顶盖4与卡套5焊接。可选地，安装座3与环形冷却水套2焊接。
可选地，喷嘴组件1还包括线束插头8，该线束插头8电连接于喷射部，以控制喷嘴的喷射动作，当环形冷却水套2与卡套5螺接为一个整体时，其整体的侧壁上应设置有避让口，以使线束插头8外露于环形冷却水套2和卡套5的外部，因此当卡套5被装配于环形冷却水套2上时，喷射部与冷却组件的位置已相对固定。
可选地，冷却组件还包括冷却液接头6，冷却液接头6插设于冷却外壁，冷却液接头6包括能够与环形冷却腔连通的入口冷却液接头和出口冷却液接头，即冷却液通过入口冷却液接头进入环形冷却腔，而后从出口冷却液接头流出。
可选地，冷却液接头6与环形冷却水套2焊接连接。在其他一个实施例中，冷却液接头6也可与环形冷却水套2插接连接。冷却液接头6未连接环形冷却水套2的一端则与车辆的冷却液管路连通，在尿素计量喷射装置工作时，冷却液在环形冷却水套2内形成环路，也可将排气管传导到安装座3上的温度带走，对喷射部起到冷却的作用。
以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种尿素计量喷射装置，其特征在于，包括：
冷却组件，包括环形冷却水套（2），所述环形冷却水套（2）包括冷却内壁和冷却外壁，所述冷却内壁和所述冷却外壁形成环形冷却腔；
喷嘴组件（1），用于喷射尿素溶液，所述喷嘴组件（1）包括喷射部和密封部，所述密封部包括环形密封套（10），所述喷射部的一端穿设于所述环形冷却水套（2）内，且所述喷射部的中段通过所述环形密封套（10）抵接所述冷却内壁设置，所述喷射部的另一端伸出所述环形冷却水套（2）；
安装组件，包括顶盖（4）、卡套（5）和安装座（3），所述顶盖（4）抵压所述喷射部的另一端设置，且通过所述卡套（5）连接于所述环形冷却水套（2），所述安装座（3）为环形结构，所述环形冷却水套（2）插设于所述安装座（3）内，所述尿素计量喷射装置通过所述安装座（3）连接于排气管道；
所述环形密封套（10）在垂直于其轴向方向的横截面为凹型，所述喷射部上设有阶梯面，所述喷射部的一端插设于所述环形密封套（10）内，所述环形密封套（10）的端面抵接于所述阶梯面，所述环形密封套（10）的外壁面抵接于所述冷却内壁；
所述安装组件还包括抱箍法兰，所述安装座（3）的外壁设有安装台阶（31），所述抱箍法兰能够用于固定所述安装座（3）和所述排气管道，且所述抱箍法兰能够抵紧于所述安装台阶（31）设置；
所述顶盖（4）上设置有尿素进液接头（7），所述尿素进液接头（7）连通于所述喷射部；
所述冷却组件还包括冷却液接头（6），所述冷却液接头（6）插设于所述冷却外壁，所述冷却液接头（6）包括能够与所述环形冷却腔连通的入口冷却液接头和出口冷却液接头。
2.根据权利要求1所述的尿素计量喷射装置，其特征在于，所述安装组件还包括密封垫片（11），所述密封垫片（11）能够夹设于所述安装座（3）和所述排气管道之间。
3.根据权利要求1所述的尿素计量喷射装置，其特征在于，所述密封部还包括密封圈（9），所述密封圈（9）夹设于所述喷射部的另一端与所述顶盖（4）之间。
4.根据权利要求1所述的尿素计量喷射装置，其特征在于，所述卡套（5）与所述环形冷却水套（2）螺接连接，所述顶盖（4）与所述卡套（5）焊接连接。
5.根据权利要求1所述的尿素计量喷射装置，其特征在于，所述喷嘴组件（1）还包括线束插头（8），所述线束插头（8）电连接于所述喷射部。
6.根据权利要求1所述的尿素计量喷射装置，其特征在于，所述冷却液接头（6）与所述环形冷却水套（2）焊接连接；或
所述冷却液接头（6）与所述环形冷却水套（2）插接连接。
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