发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于内燃机尾气净化的后处理系统还原剂计量输送的装置；本发明的装置不采用柱塞泵也不采用膜片泵，而是采用一段有柔性能够在外力作用下改变体积的容器(比如波纹管或螺纹管)来达到类似活塞运行或膜片变形所要产生的变更体积的效果；这即避免了柱塞泵所遇到的活塞与缸体之间需要紧密(密封)配合的问题，又避免了膜片由于变形过大而导致使用寿命受到限制的问题；为了达到高精度的计量效果，这种柔性可变形容积必须具有高精度可控的容积变形(比如高强度的波纹管或螺纹管)，其容积变化能够通过其轴向伸缩量来精确控制。
为解决上述技术问题，本发明一种用于内燃机尾气净化的后处理系统还原剂计量输送的装置，采用如下的技术方案：它包括：
a)至少一个体积可变的容器，含至少一个出口和至少一个入口，
b)至少一个阀和入口相连，还原剂通过它进入容器内，
c)至少一个阀和出口相连，还原剂通过它释放到容器外，和
d)该容器是一个或多个可变形容积的组合体，容器内体积和压力的改变是通过该容器自身变形来完成，而可变容积的总变形量由组成该容积的多个个体变形的容积和来计算。
本申请用一个柔性的，即能够比较容易在外力作用下改变体积的，同时又能够精确控制体积变化的容器(比如一截波纹管或螺纹管)来产生柱塞泵中活塞运行或者膜片泵中膜片变形所要达到的改变某一容积体积的效果，从而达到抽取还原剂，必要时对之进行计量、加压、输送和释放的目的。采用这样一种安排，既避免了柱塞泵所要求的紧密(密封)配合的难题，也克服了膜片泵精度差和寿命短的毛病，最终能比较经济地达到如今还原剂计量泵需要压力高(便于雾化而且受外界压力干扰小)、精度高、寿命长、抗外界干扰能力强的要求。为了计量准确和达到高精度，当采取轴向伸缩量来控制该容积体积变化时，这要求径向随压力变化极少变形(即刚度较高)或者变形可知。
具体实施方式
附图1显示现有技术的一种形式--柱塞泵。该泵通过活塞往复运动来改变腔体320内的体积和压力，从而达到抽取液体的效果。柱塞泵的主要弱点如下：
1)对于流动性好，湿透性好，不易密封的流体，比如气体和尿素水溶液等，很难做到活塞和缸体之间的良好密封，使得活塞往复运动时，流体在活塞两头的压差下从一头向另一头泄露，导致抽取效率下降，计量不准，严重时完全丧失抽取、加压能力，这种泄露现象在高压下尤为严重；正因为如此，所以柱塞泵很难达到高压高精度；
2)活塞和缸体之间需要高精密公差配合，尤其是这种配合要在不同温度下保持一致，增加制造难度；
3)对于具有腐蚀性的流体，活塞及其驱动件都需要耐腐蚀，然而驱动活塞的铁磁体往往不耐蚀，这就更加增加了制作难度和成本；和
4)活塞与缸体之间由于有相对运动，如果所抽取的流体润滑性不好，则会导致活塞和缸套之间机械摩擦过量而失效或损坏。
附图2显示现有技术的另一种形式--膜片泵。相对活塞泵，膜片泵相当于将活塞变成了一个薄片，此时薄片状的“活塞”不再作相对缸套的滑动。相反，薄片(“活塞”)的边缘与缸体连接成一体，只有靠薄片自身变形来改变容积(图2)。尿素溶液的抽取由薄片变形所产生的容体变化(容积内压力变化)来实现。其好处是避免了活塞和缸体之间的配合问题，而且薄膜将泵的驱动部分与所抽取的尿素液体完全分离开来，不再有密封或者驱动件的防腐蚀问题。但是膜片泵也有自身结构所带来的一些致命毛病，主要有：
1)相对活塞滑动而言，膜片所能产生的变形(行程)量有限，容积变化控制精度差，最终导致计量精度差；和
2)膜片变形集中而导致疲劳寿命有限，从而使用寿命短。
正因为如此，膜片泵寿命都较短，一般只有几千小时使用寿命，而且精度很少有达到3％以上的。
实施例1
本申请所要解决的问题就是采用一个比较容易变形(柔性)的容积来取代活塞或膜片，使计量精度增加、液体释放压力增加、使用寿命延长，而且不显著增加制造成本。
参见图3所示，本发明包括缸体300、波纹管360和驱动轴370；所述缸体300上端和波纹管360固定连接，所述波纹管360的上表面与驱动轴370固定连接；所述缸体300和波纹管360内部空间一起构成可变化的容积室320；所述缸体300的下部设有单向释放阀315，所述缸体300的侧壁上设有单向进液阀310，该单向进液阀310外接还原剂输液管33。
图3显示的这种方案的一个具体实施方式，即采用一段波纹管360来形成柔性(容易变形)的容器以取代膜片或活塞，工作原理如下：波纹管360一端与缸体300连接在一起(与膜片类似)；另一端连接一个驱动轴370，由机械驱动装置或电磁驱动装置或者两者结合来驱动作轴向运动，使波纹管360伸缩变形，改变缸体容积室320的体积和压力，达到抽取、加压、输送流体的效果。驱动轴370向上运动时，波纹管360伸张，容积室320内产生负压，单向进液阀310被打开，单向释放阀315关闭，还原剂(尿素溶液)从单向进液阀310吸入容积室320内；驱动轴370向下运动时，波纹管360被压缩，容积室320内产生正压，单向进液阀310被关闭，单向释放阀315打开，还原剂(尿素溶液)从单向释放阀315释放出来，与压缩空气汇合并被压缩空气输送到喷嘴，最后喷入发动机排气管内(图中未显示喷嘴)。如果将每次波纹管360的收缩量(幅度或行程)固定，而且波纹管在径向的变形随容积室320内压力变化不大，则波纹管360每收缩一次，可以通过单向释放阀315释放某一固定量的还原剂(尿素溶液)。通过控制驱动轴370往复运动的频率，我们可以计量所释放的还原剂的量，达到计量效果。为了计量准确和达到高精度，当采取轴向伸缩量来控制该容积体积变化时，这要求波纹管360随容积室320内的液体压力在径向变形极少(即径向刚度较高)或者可知。
这种波纹管由一节节(多级)的波纹管连接(组合)而成，其总的伸缩量(即行程、位移或变形量)被分布在许多节(级)(图4)，其总变形量(位移)则是每一节所产生变形量(位移)的总和：
D＝∑di＝Nd
上述公式中：
D：总变形量
d：每一节变形量
N：节数
这样，每节所承受的变形量很小，可以在所有局部材料的变形量很小的情况下达到较大的波纹管总伸缩量(即容积)变化的效果。假如能够采用足够多的节(级)数，可以在保证波纹管足够多的总伸缩量的同时使该管所有地方局部材料的变形(应变)所产生的应力小于该材料的疲劳极限(材料的疲劳极限是材料的特性之一，定义为该材料在受到低于该极限值的交变应力时，表现出无限的寿命)，那么这个泵就会有无限的使用寿命。
当然，波纹管只是能够达到上述效果的无数种柔性容积的一种。许多类似的其它柔性容积都能达到类似效果。比如螺纹状管就是其中一种。另外，无论是螺纹状还是波纹状管，每节的直径或大小也可以不一样。
所有以上设计都是为了在保证足够量的轴向行程(这样才能保证量程和精度)时，使变形体的每一个局部材料变形量都小于该材料的疲劳极限。由于变形量(行程)相对大，比较容易控制，最终可以做到对容积变化较高的控制精度，达到高精度的计量效果。与此同时，由于变形体寿命无限，可以大大提高计量泵的使用寿命，甚至达到无限寿命。
图3显示的计量泵，波纹管360在电磁力的作用下由驱动轴370驱动做伸缩运动。为了使波纹管360的伸缩量变化幅度(位移幅度)恒定不变，最好的办法是在驱动轴370往复运动的两端各安放一个行程限制装置，比如坚固的挡板或挡块(图中未显示！)，使驱动轴370的往复行程固定，在波纹管径向变形可以忽略不计的情况下，波纹管每伸缩一次，该泵通过释放阀所排出的液体体积是固定的，这就构成一个固定体积排放计量泵。
实施例2
在通过使用柔性体容器提高了计量泵变形体变形控制精度以后，若需要更进一步提高计量泵的精度，我们还需要解决容积室320的充不满的问题和充气的问题。
参见图5所示，本发明包括缸体300、波纹管360和驱动轴370；所述缸体300上端和波纹管360固定连接，所述波纹管360的上表面与驱动轴370固定连接；所述缸体300和可变形柔性容器360内部空间一起构成可变化的容积室320；所述驱动轴370设有中孔管道311，该中孔管道311下端与容积室320相通，该相通处设有单向进液阀310，该中孔管道311上端连通还原剂输液管；所述缸体300的下部设有开口316，该开口316处设有单向释放阀315，该单向释放阀315外设有电磁线圈317。
现有的投入使用的计量泵计量不准、精度不高的重要因素之一是由于空气从单向释放阀315泄漏进入容积室320。使用一个电磁力驱动的单向释放阀315可以有效的解决这个问题。图5显示的一种具体实施方式。其好处是可以采用单向释放阀315与驱动轴370差时同步控制避免空气泄漏进容积室320内，使泵达到更高精度。图6显示同步控制的信号一个样板。在这个样板中，假设驱动轴370控制信号在高电位时向下运动，压缩波纹管360，在容积室320内压力建立起来后，在电磁力作用下将单向释放阀315打开，在驱动轴370向上运动之前，即容积室320内保持正压时，将单向释放阀315关闭，在单向释放阀315关闭后驱动轴再向上运动。这样避免空气泄露进入容积室320。
实施例3
导致计量泵计量不准和精度差的另一个种重要因素是由于容器与管道等结构的弹性变形等原因导致容积室320内液体在没来得及充满时就进入了液体释放程序，使得实际排放出来液体少于额定量。
参见图7所示，本发明包括缸体300、波纹管360和驱动轴370；所述缸体300上端和波纹管360固定连接，所述波纹管360的上表面与驱动轴370固定连接；所述缸体300和波纹管360内部空间一起构成可变化的容积室320，所述容积室320中所需剂量由剂量线350决定；所述驱动轴370设有中孔管道311，该中孔管道311下端与容积室320相通，该中孔管道311上端连通还原剂输液管；所述中孔管道311下部设有剂量阀380，当驱动轴370下行至剂量线350，剂量阀380关闭中空管道311；所述缸体300的下部设有单向释放阀315，该单向释放阀315由电磁线圈317控制开闭；所述缸体300的侧壁设有单向进液阀310，该单向进液阀310通过管道与驱动轴370的中空管道311连接相通。
附图7所显示的具体实施方式工作原理如下：计量泵在抽取时，抽取比所需的量多的液体，然后通过剂量阀380将剂量线350以上的多余液体返回液体源。当波纹管被压缩下行至剂量线350，剂量阀380被关闭，保证容积室320内液体充满而且是一个固定量。此时，再打开单向释放阀315，波纹管360继续压缩，将这一个充满了的固定量液体释放出去，这样可以使计量泵精度更高。这个安排还有一个好处，当剂量阀380打开(即波纹管360保持伸张状态)时，如果将单向释放阀315打开，可以让压缩空气进入泵内并经过泵将尿素液体反吹回尿素箱。这种利用压缩空气将尿素溶液返回尿素箱的清洗过程在某些尿素喷射系统是需要的。这样可以避免尿素溶液在计量泵和尿素管内在寒冷天气下结冰。在图7中所显示的单向进液阀310在某些应用中由于剂量阀380的存在是可以取消的。
本文所述仅是本发明的一种形式。而本项发明却包括了多种不同的变化形式。每一项具体细节可以有无限多种不同的形式，组合或安排，本文没有赘述。任何对本发明的改动或采用不同方式，方法的组合与安排，其结果也仍属于本项发明范围之内。