[发明专利]后校准催化转化器的罐装设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及催化转化器的组装，该催化转化器具有由容纳在外壳内的支撑垫环绕的催化剂载体。更具体地说，本发明涉及使间隙体积密度(gap bulk density)在转化器的整个寿命期内能够具有确定完整性的后校准转化器的封装。

背景技术

图6示出用于机动车排气应用的一种已知类型的催化转化器。催化转化器1包括末端敞开的管状薄板金属本体3，金属本体3内部限定用于陶瓷块状的、蜂窝型催化剂载体7的腔5，该催化剂载体具有平坦的末端9和催化剂包覆于其上的、从一端延伸到另一端的许多纵向蜂窝型单元通道11。载体7的中部由环形的、减振的、弹性绝缘支撑垫13环绕，该支撑垫优选地由气密蛭石基材料制成，该气密蛭石基材料遇热会大幅度膨胀。组装时，垫13被压缩到其原始厚度的一半。本体3的相对端部15每个都优选地形成为或模锻为如图所示的部分球形，该部分球形的中央开口的直径比载体7的直径小很多。用于气体流动的端部衬套17和19分别具有管状外末端21和23，用于通过焊接或夹紧或其它方式附连到排气系统管道(未图示)。衬套17和19还分别具有向外张开的环状部分球形内末端凸缘25和27，每个内末端凸缘优选地形成为其半径与该本体端部15的半径相对应，所述内末端凸缘在选定位置上焊接到端部15，从而它们的末端21和23相对于本体3的中心线或轴线具有预期方位。

采用预校准的已知组装方法在向转化器外壳内填充时有可能使支撑垫和/或转化器载体受到剪切损伤。因此，需要一种方法和设备，用于将垫/载体子组件填充到转化器外壳内，然后将转化器罐定径到预定直径以获得支撑垫的预期间隙体积密度，而不会产生采用现有技术的方法所致的填充损伤。

发明内容

因此，制造催化转化器首先应当准备催化剂载体并绕该催化剂载体缠绕衬垫以形成子组件。然后将该子组件置于绕该载体挤压该衬垫的测量站(gauge station)内，并且测量该垫以确定当该转化器最终组装起来时会生成预期间隙体积密度的厚度。随后，为获得该预期间隙体积密度而施加的压力被存储起来以供未来使用。接下来，将该子组件软填充到转化器罐中并传递到定径站，在定径站中，在之前步骤中测量站所确定的压力的作用下，外罐被沿径向向内均匀压缩。在考虑外壳弹回后，对在测量站确定的压力进行调整。

在本发明的另一方面，压力施加到包括由支撑垫环绕的催化剂载体的子组件，其中多个界面台基沿径向抵靠该子组件而施加压力，该压力由分别与每个界面台基相关联的多个测力传感器测量。在施加的压力作用下测量该支撑垫以确定其厚度，调整该压力直到该垫达到会生成预期间隙体积密度的预定厚度。多个界面台基/测力传感器中的每对都具有借助于板簧联接到支架的界面台基，以稳固该测力传感器/界面台基组合。另外，螺旋弹簧将该测力传感器联接到相应的界面台基以进一步稳固该组件。

附图说明

通过阅读下面结合附图的详细说明，本发明的目的和特征将变得更加明显，附图中：

图1是根据本发明的原理设置的转化器组装设备的示意性框图；

图2示出根据本发明的原理组装转化器的方法的各个阶段；

图3示出根据本发明的原理的定径站的相关细节；

图4是根据本发明的原理的测量站的相关部分的侧视图；

图5示出图4所示的测量站中的典型界面台基/测力传感器组合装置的细节；以及

图6是可根据本发明的原理组装的催化转化器的侧视图。

具体实施方式

参照图1，子组件100包括环绕催化剂载体104的支撑垫102，该子组件通过例如胶纸带暂时组装起来。然后子组件100被插入套中，该套将子组件100转移到测量站106。接着测量站106将子组件102压缩到一平均压力，该平均压力会生成用于支撑垫的预期间隙体积密度。常规转化器具有例如40psi的目标压力，该目标压力通过实验数据与每立方厘米0.83克的间隙体积密度相关。基于每立方厘米0.83克的理论、间隙体积密度和所获得的测量压缩的位移值，所获得的垫间隙与较大的垫间隙和诸如每立方厘米0.953克的相应的间隙体积密度值相关。然后将用于获得测量垫宽的压力被存储在例如控制器108中用于定径站110。来自测量站106的反馈被传送到定径站，用于将子组件100最终装配在外壳或罐202内。

测量之后，子组件100被“软填充”到转化器外壳或罐202中，然后被如图2所示地转移到定径站，以便绕该支撑垫均匀地沿径向向内挤压从而将子组件100容纳在罐202内。在定径站所使用的压力由测量工序得到，并且该压力会产生不包括通常使用的端盖的成品。