一种柴油机颗粒捕集器的制作方法

1.本发明涉及发动机排气后处理装置，更具体地说，它涉及一种柴油机颗粒捕集器。


背景技术：

2.为了提升发动机的排放性能，现有的发动机排气歧管总成中均安装有后处理装置。其中，颗粒捕集器作为后处理器的一种，其通常通过安装座安装在增压器后方的排气歧管上。当颗粒捕集器的dpf单元中累积有碳时，所需的排气温度需达到300℃以上才能将碳烧除。但也并非能将dpf单元中所有的碳颗粒烧除干净。因此dpf单元依然会存在积碳的现象。且随颗粒粒捕集器使用时间的推移，dpf单元中积碳的现象将愈发严重，因导致dpf单元的堵塞，不利于排气。
3.针对该问题，传统的方式是将颗粒捕集器中的dpf单元拆卸下来，并通过专用设置对dpf单元进行除碳处理。如申请号为cn201620808351.x公开的一种旋转式柴油机颗粒捕集器反吹清理装置。对dpf单元进行除碳时，将dpf单元置于旋转喷嘴的下方，通过旋转喷嘴将dpf中的碳颗粒吹出。这样的虽然能有效的将dpf单元中的碳颗粒进行清除，但考虑到颗粒捕集器的安装位置一般位于车底下，且与排气歧管连接。需要对dpf单元进行清碳时，不仅需要繁杂的拆卸工序，而且对颗粒捕集器的拆装容易导致连接处出现受损或后期安装时不对位的情况，造成连接处漏气，进而影响到发动机系统的整体性能，不利于发动机的正常运行。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种柴油机颗粒捕集器。
5.本发明所述的一种柴油机颗粒捕集器，包括壳体、dpf单元；还包括吹气总成、驱动总成和排放总成；所述dpf单元活动安装于壳体中，所述驱动总成设置与壳体的外侧，所述驱动总成设有一贯穿壳体的驱动端，且所述驱动总成的驱动端与dpf单元固定连接；所述吹气总成设置于壳体的上方，且所述吹气总成的出气端与壳体的内腔相连通，所述吹气总成的出气端位于dpf单元的上方；所述排放总成设置于dpf单元下方的壳体上。
6.所述驱动总成包括转轴、定位轴和驱动器；所述转轴旋转密封地安装于壳体的侧壁上，所述转轴的一端延伸至壳体中且与dpf单元的侧壁固定连接，所述转轴的另一端延伸至壳体的外侧，所述驱动器设置在壳体的外侧，且所述驱动器的驱动端与转轴固定连接；所述定位轴的一端固定安装于壳体中位于转轴的相对侧，所述定位轴的另一端与dpf单元转动连接。
7.所述吹气总成包括安装凸台和高压喷嘴；所述安装凸台固定设于壳体的上方，所述安装凸台中开设有安装孔，所述高压喷嘴固定安装于安装孔中。
8.所述排放总成包括出碳口、收集袋和电磁阀；所述出碳口开设在dpf单元下方的壳体上，所述出碳口中安装有电磁阀，所述收集袋安装在出碳口的下方，且与出碳口相连通。
9.所述出碳口中还安装有单向阀。
10.所述出碳口上方的壳体中设有与出碳口相连通的导气斗。
11.所述壳体由分段式的第一壳段、第二壳段和第三壳段组成；所述第二壳段安装于第一壳段和第三壳段之间，且所述第二壳段分别与第一壳段和第三壳段相连通；所述第一壳段远离第二壳段的一端设有进气接头，所述第三壳段远离第二壳段的一端设有出气接头，所述dpf单元设置于第二壳段中。
12.所述第二壳段中设有安装腔，所述安装腔的直径大于或等于dpf单元轴心切面对角线的长度；所述安装腔的两侧均设有导气结构。
13.所述导气结构由导气环以及设置于导气环上的导向弧面组成；所述导气环设置于安装腔的边缘处，且所述导气环与第二壳段为一体式结构；所述导气环靠近安装腔的一侧设有导向弧面，所述dpf单元的边角与导向弧面相接触。
14.所述第二壳段的两侧均设有与其为一体式结构的若干安装耳，所述安装耳中开设有通孔；所述第一壳段和第三壳段靠近第二壳段的一端边缘处均开设有若干与安装耳的通孔一一对应的螺纹孔；所述通孔中插接有螺栓，所述螺栓与螺纹孔螺纹连接。
15.有益效果
16.本发明的优点在于：将dpf单元活动安装于壳体中，通过驱动总成对其进行驱动，以使在对dpf单元进行除碳时，dpf单元的轴心方向朝向吹气总成和排气总成，通过吹气总成输出的压缩气体对dpf单元中的碳颗粒进行吹除，然后通过排气总成将碳颗粒排出颗粒捕集器，实现了无需拆卸dpf单元即可对其进行除碳处理。与现有技术相比，其对dpf单元的维护更加方便，更加实用。
附图说明
17.图1为本发明的颗粒捕集器立体结构示意图；
18.图2为本发明的颗粒捕集器俯视结构示意图；
19.图3为图2中b-b处的剖视结构示意图；
20.图4为图3中a处的放大结构示意图；
21.图5为本发明的颗粒捕集器内部dpf处于清理状态时的结构示意图。
22.其中：1-壳体、2-dpf单元、3-锁紧箍、4-转轴、6-高压喷嘴、8-出碳口、9-导气斗、10-第一壳段、11-第二壳段、12-第三壳段、13-进气接头、14-出气接头、15-安装腔、16-导气环、18-导向弧面、20-安装耳、21-螺栓。
具体实施方式
23.下面结合实施例，对本发明作进一步的描述，但不构成对本发明的任何限制，任何人在本发明权利要求范围所做的有限次的修改，仍在本发明的权利要求范围内。
24.参阅图1-图5，本发明的一种柴油机颗粒捕集器，包括壳体1、dpf单元2、吹气总成、驱动总成和排放总成。其中，dpf单元2为圆柱体结构；吹气总成用于与外界气源连接，输送压缩气体至壳体1中；驱动总成用于驱使dpf单元2转动；排放总成用于将从dpf单元2中吹出的碳颗粒排出壳体1中，并对这些碳颗粒进行收集。
25.本实施例的壳体1由分段式的第一壳段10、第二壳段11和第三壳段12组成。第二壳段11安装于第一壳段10和第三壳段12之间，且第二壳段11分别与第一壳段10和第三壳段12
相连通。第一壳段10和第三壳段12中均安装有压力传感器，用于监测dpf单元2两侧的气压差。通过气压差即可判断dpf单元2中的载碳情况。压力传感器与ecu电性连接。
26.三个壳段的具体连接方式为，第二壳段11的两侧均设有与其为一体式结构的若干安装耳20，安装耳20中开设有通孔。第一壳段10和第三壳段12靠近第二壳段11的一端边缘处均开设有若干与安装耳20的通孔一一对应的螺纹孔。通孔中插接有螺栓21，螺栓21与螺纹孔螺纹连接。
27.此外，为确保壳段之间连接的可靠性，壳段连接处的外部安装有锁紧箍3。
28.第一壳段10远离第二壳段11的一端设有进气接头13，第三壳段12远离第二壳段11的一端设有出气接头14。第二壳段11中设有安装腔15，dpf单元2转动设置于安装腔15中。采用分段式的壳体1便于对dpf单元2的维护更换，同时也便于对吹气总成、驱动总成和排放总成的安装维修。
29.为实现dpf单元2安装后可在第二壳段11中转动，本实施例的安装腔15的直径大于或等于dpf单元2轴心切面对角线的长度。即安装腔15的直径大于或等于dpf单元2转动时所形成的轨迹圆的直径，避免dpf单元2在转动过程中与壳体1产生干涉的问题。
30.为使废气能有效的地进入到dpf单元2中，本发明在安装腔15的两侧均设有导气结构。
31.具体的，导气结构由导气环16以及设置于导气环16上的导向弧面18组成。导气环16设置于安装腔15的边缘处，且导气环16与第二壳段11为一体式结构。导气环16靠近安装腔15的一侧设有导向弧面18。当dpf单元2正常使用时，dpf单元2的边角与导向弧面18相接触。且导向弧面18的弧形轨迹与dpf单元2轴心切面对角线沿dpf单元2中心点旋转形成的轨迹相重合。即当dpf单元2在导向弧面18的范围内转动时，dpf单元2与导向弧面18相应的边角始终与导向弧面18接触。这样的设置能有效的降低废气的漏气量，确保dpf单元2对废气中碳颗粒的捕集效果。
32.驱动总成包括转轴4、定位轴和驱动器。转轴4旋转密封地安装于壳体1的侧壁上，转轴4的一端延伸至第二壳段11中且与dpf单元2的侧壁固定连接，转轴4的另一端延伸至壳体1的外侧，驱动器设置在第二壳段11的外侧，且驱动器的驱动端与转轴4固定连接。驱动器与ecu电性连接。定位轴的一端固定安装于第二壳段11中位于转轴4的相对侧，定位轴的另一端与dpf单元2转动连接。
33.驱动器可采用步进电机直接驱动转轴4转动，也可采用电机通过联轴器驱使转轴4转动的方式实现。定位轴的设置则有利于dpf单元2的稳定转动，提高dpf单元2安装的可靠性。
34.吹气总成包括安装凸台和高压喷嘴6。安装凸台固定设于第二壳段11的上方，安装凸台中开设有安装孔，高压喷嘴6固定安装于安装孔中，且高压喷嘴6位于dpf单元2的上方。使用时，高压喷嘴6需与外界气源连接，以将压缩气体送入至壳体1中。为避免流经颗粒捕集器的废气通过高压喷嘴6泄露，可在高压喷嘴6的输入端设一连接管，连接管中安装一单向阀。通过单向阀的作用即可避免废气通过高压喷嘴泄露的问题。
35.排放总成设置于dpf单元2下方的壳体1上。具体的，排放总成包括出碳口8、收集袋和电磁阀。出碳口8开设在dpf单元2下方的壳体1上，且出碳口8上方的壳体1中设有与出碳口8相连通的导气斗9，用于引导压缩气体以及从dpf单元2中脱落的碳颗粒进入到出碳口8
中。出碳口8中安装有电磁阀。当dpf单元2正常工作时，电磁阀关闭，以避免废气通过出碳口8泄露。当对dpf单元2进行除碳时，电磁阀打开。收集袋安装在出碳口8的下方，且与出碳口8相连通，用于收集从出碳口8吹出的碳颗粒。
36.由于压缩气体的气压较大、气流速度快，这些气体吹向收集袋后，将会导致收集袋中的碳颗粒飞扬。为防止碳颗粒以及气体的回流，本发明在出碳口8中安装了单向阀，能就有效的防止该现象的发生。
37.本发明的工作原理是：安装颗粒捕集器时，将壳体1两端的进气接头13和出气接头14分别与排气歧管上相应的接头连接。安装好颗粒捕集器后，复位dpf单元2。即dpf单元2的轴心与壳体1的轴心方向一致且重合。
38.当发动机工作时，废气通过排气歧管进入到颗粒捕集器后，dpf单元2将对废气中的碳颗粒进行捕集，以实现对废气的除碳。在发动机工作的过程中，ecu通过压力传感器实时监测dpf单元2两端的气压差。若气压差达到设定的阈值，且发动机处于停机状态后，ecu将控制驱动器工作，以驱使转轴4转动。且当dpf单元2转动至其轴心与壳体1的轴心垂直后，驱动器停止工作。与此同时，电磁阀打开。此时通过外界气源为颗粒捕集器进行供气。外界气源提供的压缩气体经过高压喷嘴6后吹向dpf单元2。通过压缩气体的吹击，实现了将dpf单元2中的碳颗粒吹除，使其脱落。脱落的碳颗粒将通过出碳口8进入到收集袋中进行收集。
39.以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

技术特征：
1.一种柴油机颗粒捕集器，包括壳体(1)、dpf单元(2)；其特征在于，还包括吹气总成、驱动总成和排放总成；所述dpf单元(2)活动安装于壳体(1)中，所述驱动总成设置与壳体(1)的外侧，所述驱动总成设有一贯穿壳体(1)的驱动端，且所述驱动总成的驱动端与dpf单元(2)固定连接；所述吹气总成设置于壳体(1)的上方，且所述吹气总成的出气端与壳体(1)的内腔相连通，所述吹气总成的出气端位于dpf单元(2)的上方；所述排放总成设置于dpf单元(2)下方的壳体(1)上。2.根据权利要求1所述的一种柴油机颗粒捕集器，其特征在于，所述驱动总成包括转轴(4)、定位轴和驱动器；所述转轴(4)旋转密封地安装于壳体(1)的侧壁上，所述转轴(4)的一端延伸至壳体(1)中且与dpf单元(2)的侧壁固定连接，所述转轴(4)的另一端延伸至壳体(1)的外侧，所述驱动器设置在壳体(1)的外侧，且所述驱动器的驱动端与转轴(4)固定连接；所述定位轴的一端固定安装于壳体(1)中位于转轴(4)的相对侧，所述定位轴的另一端与dpf单元(2)转动连接。3.根据权利要求1所述的一种柴油机颗粒捕集器，其特征在于，所述吹气总成包括安装凸台和高压喷嘴(6)；所述安装凸台固定设于壳体(1)的上方，所述安装凸台中开设有安装孔，所述高压喷嘴(6)固定安装于安装孔中。4.根据权利要求1所述的一种柴油机颗粒捕集器，其特征在于，所述排放总成包括出碳口(8)、收集袋和电磁阀；所述出碳口(8)开设在dpf单元(2)下方的壳体(1)上，所述出碳口(8)中安装有电磁阀，所述收集袋安装在出碳口(8)的下方，且与出碳口(8)相连通。5.根据权利要求4所述的一种柴油机颗粒捕集器，其特征在于，所述出碳口(8)中还安装有单向阀。6.根据权利要求4所述的一种柴油机颗粒捕集器，其特征在于，所述出碳口(8)上方的壳体(1)中设有与出碳口(8)相连通的导气斗(9)。7.根据权利要求1所述的一种柴油机颗粒捕集器，其特征在于，所述壳体(1)由分段式的第一壳段(10)、第二壳段(11)和第三壳段(12)组成；所述第二壳段(11)安装于第一壳段(10)和第三壳段(12)之间，且所述第二壳段(11)分别与第一壳段(10)和第三壳段(12)相连通；所述第一壳段(10)远离第二壳段(11)的一端设有进气接头(13)，所述第三壳段(12)远离第二壳段(11)的一端设有出气接头(14)，所述dpf单元(2)设置于第二壳段(11)中。8.根据权利要求7所述的一种柴油机颗粒捕集器，其特征在于，所述第二壳段(11)中设有安装腔(15)，所述安装腔(15)的直径大于或等于dpf单元(2)轴心切面对角线的长度；所述安装腔(15)的两侧均设有导气结构。9.根据权利要求8所述的一种柴油机颗粒捕集器，其特征在于，所述导气结构由导气环(16)以及设置于导气环(16)上的导向弧面(18)组成；所述导气环(16)设置于安装腔(15)的边缘处，且所述导气环(16)与第二壳段(11)为一体式结构；所述导气环(16)靠近安装腔(15)的一侧设有导向弧面(18)，所述dpf单元(2)的边角与导向弧面(18)相接触。10.根据权利要求8所述的一种柴油机颗粒捕集器，其特征在于，所述第二壳段(11)的两侧均设有与其为一体式结构的若干安装耳(20)，所述安装耳(20)中开设有通孔；所述第一壳段(10)和第三壳段(12)靠近第二壳段(11)的一端边缘处均开设有若干与安装耳(20)的通孔一一对应的螺纹孔；所述通孔中插接有螺栓(21)，所述螺栓(21)与螺纹孔螺纹连接。

技术总结
本发明公开了一种柴油机颗粒捕集器，涉及发动机排气后处理装置。包括壳体、DPF单元；还包括吹气总成、驱动总成和排放总成；所述DPF单元活动安装于壳体中，所述驱动总成设置与壳体的外侧，所述驱动总成设有一贯穿壳体的驱动端，且所述驱动总成的驱动端与DPF单元固定连接；所述吹气总成设置于壳体的上方，且所述吹气总成的出气端与壳体的内腔相连通，所述吹气总成的出气端位于DPF单元的上方；所述排放总成设置于DPF单元下方的壳体上。本发明实现了无需拆卸DPF单元即可对其进行除碳处理；与现有技术相比，其对DPF单元的维护更加方便，更加实用。实用。实用。


技术研发人员：杨淇竣 陆寿域 陈土润 曾勇刚
受保护的技术使用者：广西玉柴机器股份有限公司
技术研发日：2022.12.23
技术公布日：2023/6/14