CN211258775U - 排气后处理装置和作业机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了排气后处理装置和作业机械。该排气后处理装置(100)用于净化处理来自发动机(10)的排气，并包括：外壳体(110)，在该外壳体内设置有排气处理结构(120)，该外壳体具有贯穿该外壳体的第一通孔(111)；传感器(130)，用于感测排气后处理装置内的运行参数，该传感器包括细长的感测部(131)，该感测部***穿过外壳体的所述第一通孔以部分地定位在排气后处理装置内；和热隔离构件(140)，该热隔离构件围绕所述第一通孔设置在所述外壳体的外表面(112)上，以与所述外壳体一起限定围绕所述第一通孔的第一隔离空间(S1)，使得该热隔离构件将该第一隔离空间与外部环境热隔离。

Description

排气后处理装置和作业机械

技术领域

本实用新型的实施例一般地涉及排气后处理领域，尤其涉及一种降低传感器安装位置处或附近的温度的排气后处理装置，以及装配有该排气后处理装置的作业机械。

背景技术

排气后处理装置是各种作业机械(包括车辆、船舶等)的重要部件，用于处理来自发动机的排气，以保证排气污染物低于国家排放法规的限制，满足环境保护要求。

由于排气自身传导的热量、以及排气后处理装置在操作中产生的热量，在排气后处理装置附近的温度通常较高。对于一些应用，如在用在收割机上时，对排气后处理装置附近的温度有具体要求，以避免温度过高而导致的作物引燃风险。通常，在排气后处理装置上还安装有多种传感器，以感测排气后处理装置内的温度、压力等，而在传感器安装位置处存在热量从排气后处理装置内向外传导的可能，导致传感器安装位置处或附近的温度可能高于排气后处理装置的其他位置处的温度，形成局部热点或高温点而可能导致作物引燃、着火。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的上述和其它问题和缺陷中的至少一种，提出了本实用新型。

在本实用新型的一个方面中，一种实施例提出了一种排气后处理装置，用于净化处理来自发动机的排气，包括：外壳体，在该外壳体内设置有排气处理结构，该外壳体具有贯穿该外壳体的第一通孔；和传感器，用于感测排气后处理装置内的运行参数，该传感器包括细长的感测部，该感测部***穿过外壳体的所述第一通孔以部分地定位在排气后处理装置内。该排气后处理装置还包括热隔离构件，该热隔离构件围绕所述第一通孔设置在所述外壳体的外表面上，以与所述外壳体一起限定围绕所述第一通孔的第一隔离空间，使得该热隔离构件将该第一隔离空间与外部环境热隔离。

在一些实施例中，所述热隔离构件包括：支架，该支架为具有中心开口的环状部件，以围绕所述外壳体的所述第一通孔设置在所述外壳体的外表面上，所述感测部通过该中心开口、所述第一隔离空间和所述第一通孔以部分地***到排气后处理装置内；和盖板，该盖板覆盖在所述支架上，以封闭支架的所述中心开口。

在一些实施例中，所述第一隔离空间由所述外壳体的外表面、所述支架的内周面和所述盖板的内侧面限定。

在一些实施例中，所述支架为设置有所述中心开口的罩状件。

在一些实施例中，所述支架为具有n形或m形横截面的中空结构，以在中空结构与所述外壳体之间限定第二隔离空间。

在一些实施例中，所述支架固定在所述外壳体上，所述盖板通过紧固件固定至所述支架。

在一些实施例中，所述支架和所述盖板通过紧固件固定至所述外壳体。

在一些实施例中，所述盖板包括：第一板，该第一板设置在所述支架上，以覆盖所述第一隔离空间；隔热的第二板，该第二板叠置在所述第一板上；和第三板，该第三板叠置在所述第二板上。

在一些实施例中，所述第二板包括橡胶垫片，所述第三板包括金属板。

在一些实施例中，该排气后处理装置还包括内壳体，所述排气处理结构进一步设置在所述内壳体内，并且在所述内壳体和所述外壳体之间限定有夹层空间。

在一些实施例中，该排气后处理装置还包括传感器安装部件，该传感器安装部件相对于所述内壳体固定所述传感器的细长的感测部，并且该传感器安装部件被所述热隔离构件封闭而从排气后处理装置的外部是不可见的。

在一些实施例中，热隔离构件具有贯穿该热隔离构件的第二通孔，所述传感器的细长的感测部穿过该第二通孔、所述第一隔离空间和所述第一通孔***到排气后处理装置内，并且所述传感器安装部件的顶端抵靠所述热隔离构件的一部分的内侧面以封闭所述第二通孔。

在一些实施例中，所述传感器包括压力传感器、温度传感器、氮氧化物检测传感器和排气流量传感器中的至少一种。

在一些实施例中，所述排气处理结构包括催化转化器和颗粒过滤器中的至少一种。

在本实用新型的另一方面中，一种实施例提供了一种作业机械，其包括在操作中产生排气的发动机，并且还包括本实用新型的任一实施例中描述的排气后处理装置，以用于净化处理来自发动机的排气。

通过下文中参照附图对本实用新型所作的详细描述，本实用新型的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本实用新型有全面的理解。

附图说明

通过参考附图能够更加清楚地理解本实用新型的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制，在附图中：

图1为示意性地示出根据本实用新型的一个示例性实施例的排气后处理装置的结构的轴向剖面透视图；

图2为图1中示出的排气后处理装置的虚线圈部分的局部放大的剖面透视图；

图3为图1中示出的排气后处理装置的虚线圈部分的局部放大的剖面图；

图4为示意性地示出根据本实用新型的一个示例性实施例的排气后处理装置的热隔离构件的结构的顶视透视图；以及

图5为示意性地示出根据本实用新型的一个示例性实施例的用于作业机械的排气***的布置的框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开内容的实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。

图1示意性地示出根据本实用新型的示例性实施例的排气后处理装置的结构。该排气后处理装置100可以用在多种作业机械中，例如，挖掘机、装载机、收割机、各种交通车辆、船舶等，用于净化处理来自发动机10(参见图5)的排气，使得净化处理过的排气中的污染物低于国家排放法规的限制，满足环境保护要求，经由排气管20排出。示例性地，发动机可以是内燃发动机，如柴油发动机或汽油发动机。

如图所示，排气后处理装置100包括外壳体110和设置在外壳体内的排气处理结构120。外壳体110可以为大致罐状或筒状容器，限定有内部空间。来自发动机的排气经由进气管101流向排气后处理装置内的排气处理结构120，由排气处理结构120净化处理，被处理过的排气经由出气管102离开排气后处理装置。

根据排气净化需要，排气处理结构120可以采取多种形式，包括催化转化器和颗粒过滤器等中的至少一种。催化转化器例如为氧化催化转化器、NO_x还原催化转化器、三元催化转化器等。氧化催化转化器主要将排气中的CO和HC(碳氢化合物)氧化成CO₂和水，NO_x还原催化转化器主要用于降低或减少排气中所含有的NO_x(氮氧化物)，可以包含用于对NO_x进行还原的还原催化剂，例如可以使用钒类催化剂或者沸石类催化剂等。还可以沿排气流动方向在NO_x催化剂的下游侧设置用于对氨进行净化的氧化催化剂。颗粒过滤器用于对排气中包含的粒子状物质进行捕集，可以是碳颗粒过滤器，如柴油颗粒过滤器(DPF)。

排气后处理装置100还设置有传感器130，其用于感测排气后处理装置内的多种运行参数，如温度、压力、气体流量、污染物含量或浓度等。如图所示，传感器130包括细长的感测部131，如探针，在外壳体110上形成有贯穿该外壳体的第一通孔111，感测部131***穿过外壳体110的第一通孔111而部分地定位在排气后处理装置内，以检测感测排气后处理装置内的多种运行参数。例如，传感器可以包括压力传感器、温度传感器、氮氧化物检测传感器、排气流量传感器等。氮氧化物检测传感器可以对来自发动机的排气或净化处理过的排气中所含有的氮氧化物(NO_x)的浓度或流量进行检测。

在排气后处理装置应用于作业机械时，根据作业机械的应用或操作环境的不同，对排气后处理装置的外表面处或附近的温度具有不同的要求。通常采用多种隔热措施来确保排气后处理装置的外壳体的表面温度不超过预定的温度极限，以避免应温度过高导致引燃风险。但是，由于各种传感器的设置，在外壳体上的传感器安装位置处热量可能(如，经由传感器安装结构)从排气后处理装置内部传导到外部，这有可能导致传感器安装位置处或附近的温度高于外壳体上的其他位置处或附近的温度，即传感器安装位置成为排气后处理装置上的不希望的热量导出位置，形成局部热点或高温点，这在一些情况中，如在收割机应用中，这可能会导致作物引燃、着火。

根据本实用新型的实施例，如图1-4所示，排气后处理装置100 还包括热隔离构件140，其设置在外壳体110的外表面112上，围绕外壳体110上的传感器安装位置，具体地，例如围绕传感器的感测部 131***穿过的第一通孔111，从而热隔离构件140与外壳体110一起限定第一隔离空间S1，其围绕或包围传感器安装位置或第一通孔，热隔离构件140将第一隔离空间S1与外部环境热隔离，例如第一隔离空间S1相对于外部环境是封闭的，使得可能经由传感器安装位置或安装结构从外壳体内部传导出来的热量被限制或约束在第一隔离空间S1内，而不会进一步传导到排气后处理装置之外，使得外壳体在热隔离构件处或附近的温度不会高于外壳体上的其他位置处或附近的温度。示例性地，在这种排气后处理装置应用于收割机，利用这种热隔离构件可以确保排气后处理装置的表面温度不高于200℃，从而能够避免收割期间作物引燃或着火风险。

作为示例，在第一隔离空间内可以填充有空气或其它合适的隔热介质。

示例性地，热隔离构件可以具有罩状结构，以覆盖在外壳体的第一通孔上方。在示例性地实施例中，如图1-4所示，热隔离构件141 包括支架141和盖板(143、144、145)。支架141为具有中心开口的环状部件或罩状件，其围绕外壳体110的第一通孔111设置在外壳体的外表面112上。感测部131通过支架141的中心开口、第一隔离空间S1和外壳体110的第一通孔111，部分地***到排气后处理装置内。盖板(143、144、145)覆盖在支架141上，以封闭支架的中心开口。

如图1-3所示，支架141具有内周面1411和外周面1412，第一隔离空间S1由外壳体110的外表面112、支架141的内周面1411和盖板的内侧面(图中下表面)限定。

在一些实施例中，支架可以包括隔热结构或由隔热材料制成。在示例性实施例中，支架141包括具有大致n形或m形横截面的中空结构，如图1-3所示，这种横截面是沿垂直于外壳体的外表面截取的。这种中空结构与所述外壳体之间限定了第二隔离空间S2，其在第一隔离空间S1和外部环境之间提供进一步的隔热，即使经由传感器安装位置或安装结构从外壳体内部传导出来的热量进入第一隔离空间 S1，其也只能被限制或约束在第一隔离空间S1内，而不会或很少进一步传导到排气后处理装置之外。作为示例，在第二隔离空间内可以填充有空气或其它合适的隔热介质。可以理解，支架的结构不限于此，可以采用任何合适的隔热结构来形成支架。

在一个实施例中，支架141固定(如焊接)在外壳体110上，如密封至外壳体，而盖板通过紧固件146(如螺栓或螺钉)固定至支架141，如密封地固定至支架，例如支架设置有接合(如螺纹接合)紧固件的结构，其例如位于第二隔离空间S2内(参见图1-3)。在另外的实施例中，支架和盖板二者通过紧固件固定至外壳体，例如，利用盖板将支架压靠在外壳体的外表面上，然后利用与外壳体接合的紧固件将支架和盖板二者固定至外壳体，如密封地固定至外壳体。如图4所示，支架 141设置有供紧固件穿过的孔147。

在一些实施例中，盖板可以包括隔热结构或由隔热材料制成。在图示的实施例专用，如图1-3所示，盖板包括层叠板结构，具体地，包括依次叠置的第一板143、第二板144和第三板145，第一板143 设置在支架141上，以覆盖支架141的中心开口并进而覆盖第一隔离空间S1。这些板中的一个或多个由隔热材料制成。例如，第二板是隔热板，如橡胶垫片。当橡胶垫片作为中间的第二板时，其两侧的第一板和第三板可以包括硬质板，以保持和固定橡胶垫片，并且便于利用紧固件将盖板紧固至支架。例如，第一板或第三板包括金属板。可以理解，盖板的结构、其包含的板的数量等不限于此，可以采用任何合适的隔热结构来形成盖板。

在示例性实施例中，如图1-3所示，排气后处理装置100还包括内壳体150，上述排气处理结构120设置在内壳体150内。如图所示，在内壳体150和外壳体110之间限定有夹层空间S3，如封闭空间，这可以对内壳体内的热量提供合适的热隔离。作为示例，在该夹层空间内也可以填充有空气或其它合适的隔热介质。

如图1-3所示，排气后处理装置100还包括传感器安装部件103、 104，其用于相对于内壳体150固定传感器130的细长的感测部131。借助于热隔离构件140，传感器安装部件103、104被封闭，使得从排气后处理装置的外部不能看到传感器安装部件103、104，从而可以将经由传感器安装部件从内壳体内向外传导的热量限制或约束在由热隔离构件封闭的空间内。例如，内壳体150设置有安装孔151，其可以与外壳体110的第一通孔111对齐，或者二者也可以彼此偏移；传感器安装部件可以在安装孔151处安装或固定(如焊接)至内壳体150的外表面152。

如图所示，热隔离构件140具有贯穿该热隔离构件的第二通孔 142，例如，第二通孔142设置在盖板中，传感器130的细长的感测部131穿过第二通孔142、第一隔离空间S1、第一通孔111和传感器安装部件103、104部分地***到排气后处理装置内。传感器安装部件的远离内壳体的顶端或外端可以抵靠热隔离构件的一部分(如抵靠盖板)的内侧面以封闭第二通孔142。替换地，还可以采用其它密封构件密封感测部131的外周面与第二通孔142之间的间隙。

在图示的实施例中，传感器安装部件包括固定至内壳体150的第一构件103和与第一构件配合的第二构件104，第一构件103位于内壳体150和外壳体110之间，定位在夹层空间S3内。细长的感测部 131由第二构件104保持，如固定地或可滑动地保持，第二构件104可以接合第一构件104，例如第一构件104包括套筒状***或凸台，该套筒状***或凸台具有内螺纹，而第二构件104具有外螺纹，使得第一构件104与第二构件104彼此螺纹接合，以相对于内壳体120定位或固定感测部131。第二构件例如为带有中心通孔的螺纹构件，其远离内壳体的顶端或外端可以抵靠热隔离构件的一部分(如抵靠盖板) 的内侧面以封闭第二通孔142。

此外，本实用新型的实施例还提供了一种作业机械，例如挖掘机、装载机、收割机等，其包括在操作中产生排气的发动机10，还包括本实用新型的任一实施例中描述的排气后处理装置，以用于净化处理来自发动机10的排气，使得净化处理过的排气中的污染物低于国家排放法规的限制，以满足环境保护要求，经由排气管20排出，如图 5所示。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (15)

1.一种排气后处理装置(100)，用于净化处理来自发动机(10)的排气，包括：

外壳体(110)，在该外壳体内设置有排气处理结构(120)，该外壳体具有贯穿该外壳体的第一通孔(111)；和

传感器(130)，用于感测排气后处理装置内的运行参数，该传感器包括细长的感测部(131)，该感测部***穿过外壳体的所述第一通孔以部分地定位在排气后处理装置内；

其特征在于，

该排气后处理装置还包括热隔离构件(140)，该热隔离构件围绕所述第一通孔设置在所述外壳体的外表面(112)上，以与所述外壳体一起限定围绕所述第一通孔的第一隔离空间(S1)，使得该热隔离构件将该第一隔离空间与外部环境热隔离。

2.根据权利要求1所述的排气后处理装置，其特征在于，所述热隔离构件包括：

支架(141)，该支架为具有中心开口的环状部件，以围绕所述外壳体的所述第一通孔设置在所述外壳体的外表面上，所述感测部通过该中心开口、所述第一隔离空间和所述第一通孔以部分地***到排气后处理装置内；和

盖板，该盖板覆盖在所述支架上，以封闭支架的所述中心开口。

3.根据权利要求2所述的排气后处理装置，其特征在于，所述第一隔离空间由所述外壳体的外表面、所述支架的内周面(1411)和所述盖板的内侧面限定。

4.根据权利要求2所述的排气后处理装置，其特征在于，所述支架为设置有所述中心开口的罩状件。

5.根据权利要求2所述的排气后处理装置，其特征在于，所述支架为具有n形或m形横截面的中空结构，以在中空结构与所述外壳体之间限定第二隔离空间(S2)。

6.根据权利要求2所述的排气后处理装置，其特征在于，所述支架固定在所述外壳体上，所述盖板通过紧固件(146)固定至所述支架。

7.根据权利要求2所述的排气后处理装置，其特征在于，所述支架和所述盖板通过紧固件固定至所述外壳体。

8.根据权利要求2所述的排气后处理装置，其特征在于，所述盖板包括：

第一板(143)，该第一板设置在所述支架上，以覆盖所述第一隔离空间；

隔热的第二板(144)，该第二板叠置在所述第一板上；和

第三板(145)，该第三板叠置在所述第二板上。

9.根据权利要求8所述的排气后处理装置，其特征在于，所述第二板包括橡胶垫片，所述第三板包括金属板。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的排气后处理装置，其特征在于，

该排气后处理装置还包括内壳体(150)，所述排气处理结构进一步设置在所述内壳体内，并且

在所述内壳体和所述外壳体之间限定有夹层空间(S3)。

11.根据权利要求10所述的排气后处理装置，其特征在于，该排气后处理装置还包括传感器安装部件(103，104)，该传感器安装部件相对于所述内壳体固定所述传感器的细长的感测部，并且

该传感器安装部件被所述热隔离构件封闭而从排气后处理装置的外部是不可见的。

12.根据权利要求11所述的排气后处理装置，其特征在于，该热隔离构件具有贯穿该热隔离构件的第二通孔(142)，所述传感器的细长的感测部穿过该第二通孔、所述第一隔离空间和所述第一通孔***到排气后处理装置内，并且

所述传感器安装部件的顶端抵靠所述热隔离构件的一部分的内侧面以封闭所述第二通孔。

13.根据权利要求1-9中的任一项所述的排气后处理装置，其特征在于，所述传感器包括压力传感器、温度传感器、氮氧化物检测传感器和排气流量传感器中的至少一种。

14.根据权利要求1-9中的任一项所述的排气后处理装置，其特征在于，所述排气处理结构包括催化转化器和颗粒过滤器中的至少一种。

15.一种作业机械，包括在操作中产生排气的发动机(10)，其特征在于，该作业机械还包括：

权利要求1-14中任一项所述的排气后处理装置，该排气后处理装置用于净化处理来自发动机(10)的排气。

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