CN110255485B - 一种柴油尿素加注一体机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柴油尿素加注一体机，包括柜体和分别设置在所述柜体内的控制系统、柴油加注装置和尿素加注装置，所述柴油加注装置包括依次连接的柴油自吸泵、柴油电磁阀、柴油流量计，尿素加注装置包括依次连接的尿素加注泵、尿素过滤器、尿素电磁阀、尿素流量计；所述柜体内按照从下至上的顺序依次设置有液压室、计量室和控制室，液压室和计量室之间、所述计量室和控制室之间分别设置有隔板；柴油自吸泵、尿素加注泵和尿素过滤器安装在所述液压室内，柴油电磁阀、柴油流量计、尿素电磁阀和尿素流量计安装在所述计量室内，控制系统设置在所述控制室内。本发明减少柴油和尿素加注设备的占地面积，同时车辆加注柴油和尿素液的方便性。

Description

一种柴油尿素加注一体机

技术领域

本发明涉及柴油车辆的柴油和尿素加注技术领域，具体涉及一种柴油尿素加注一体机。

背景技术

车用尿素溶液应用于柴油卡车尾气排放净化，以满足环保国四及以上尾气排放的要求。现阶段国四排放及以上的柴油卡车，均需使用尿素溶液对尾气进行处理，以达到排放要求。

现有技术中，柴油加注和尿素加注分别采用单独的一套设备，即柴油加注专门为车辆加注柴油，尿素加注机专门对车辆加注尿素液，或者客户自己购买桶装的尿素液自行对车辆进行加注，其带来的问题是：

一是桶装尿素溶液价格较高(含桶的成本)，加注不方便，加注过程容易滴漏。

二是尿素加注机需要单独放置、布线，占地较多，受加油站的位置限制(柴油车才需要加注尿素液)等诸多不便，卡车加完柴油后可能需要移动车辆加注车用尿素。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种柴油尿素加注一体机，旨在减少柴油和尿素加注设备的占地面积，同时车辆加注柴油和尿素液的方便性。具体的技术方案如下：

一种柴油尿素加注一体机，包括柜体和分别设置在所述柜体内的控制系统、柴油加注装置和尿素加注装置，所述控制系统包括连接所述柴油加注装置的柴油加注控制模块和连接所述尿素加注装置的尿素加注控制模块，所述柴油加注装置包括通过管线依次连接的柴油自吸泵、柴油电磁阀、柴油流量计，所述尿素加注装置包括通过管线依次连接的尿素加注泵、尿素过滤器、尿素电磁阀、尿素流量计；所述柜体内按照从下至上的顺序依次设置有液压室、计量室和控制室，所述液压室和计量室之间、所述计量室和控制室之间分别设置有隔板；所述柴油自吸泵、尿素加注泵和尿素过滤器安装在所述液压室内，所述柴油电磁阀、柴油流量计、尿素电磁阀和尿素流量计安装在所述计量室内，所述控制系统设置在所述控制室内。

上述技术方案中，通过将柴油加注装置和尿素加注装置集成安装在一个柜体内，实现了柴油加注机和尿素加注机的一体化，将该一体机替换原有加油站专用的柴油加注机，相比另外再单独设置一台尿素加注机可以减少占地面积，且大大方便了加注作业，卡车停车后进行柴油和尿素溶液加注，期间不需要移动车辆。

优选的，所述柴油加注装置在所述柜体内位于柜体左右方向的一侧部位，所述尿素加注装置在所述柜体内位于柜体左右方向的另一侧部位。

优选的，所述液压室内设置有接线盒。

本发明的一种柴油尿素加注一体机还包括设置在柜体外且通过管线连接所述柴油流量计的柴油加注外挂件，以及设置在柜体外且通过管线连接所述尿素流量计的尿素加注外挂件。

优选的，所述柴油加注装置的管路上设置有滤油器。

考虑到柴油尿素加注一体机在冬季或常年低温地区使用时，由于尿素液在低于-11℃时会结晶而成为固液混合体，从而影响尿素的加注和计量；同时考虑到由于柴油在气温低于冷滤点时会因析蜡而影响加油机的正常工作(例如0号柴油的冷滤点在4℃，低于4℃时会析蜡；-20号柴油的冷滤点在-14℃，低于-14℃时会析蜡)，本发明的一种柴油尿素加注一体机其所述液压室内设置有加热装置。

上述通过在液压室内设置有加热装置，有利于防止柴油的低温析蜡和尿素的低温结晶，由此保证了在冬季低温环境下柴油尿素加注一体机的工作可靠性。

作为本发明的进一步改进，所述液压室内设置有采用隔热材料制作的温差控制隔墙，所述温差控制隔墙将所述液压室分隔成左右两个独立区域，所述的两个独立区域分别为柴油液压室和尿素液压室，所述柴油自吸泵安装在所述柴油液压室内，所述尿素加注泵和尿素过滤器安装在所述尿素液压室内，所述加热装置设置在所述柴油液压室内，所述温差控制隔墙上设置有若干数量连通所述柴油液压室和尿素液压室的热传递通孔以形成所述柴油液压室内的较高温度区和尿素液压室内的较低温度区。

上述将加热装置设置在所述柴油液压室内适用于的柴油的冷滤点高于尿素结晶点温度情况下的柴油尿素加注一体机。

考虑到在使用低凝点柴油的情况下，柴油的冷滤点温度低于尿素结晶点温度，在这种情况下可以将加热装置设置在尿素液压室内。

另外，也可以在柴油液压室和尿素液压室内各设置一个加热装置，使用时根据柴油的种类和不同柴油冷滤点的情况结合尿素结晶点温度，只需选择开启其中的一个加热装置即可实现两个液压室的温差控制。

优选的，所述柴油液压室内和尿素液压室内分别设置有加热装置和温度传感器，所述加热装置和温度传感器分别连接所述控制系统。

优选的，在位于所述温差控制隔墙的热传递通孔位置还设置有能够关闭或打开所述热传递通孔的扇形转动板以用于调节所述热传递通孔打开的数量和关闭的数量。

优选的，所述温差控制隔墙上还设置有用于所述柴油液压室和尿素液压室进行空气对流循环的换气扇，所述扇形转动板还用于打开或关闭所述换气扇的换气通道。

优选的，所述扇形转动板连接在转轴上并通过步进电机带动旋转，所述步进电机和所述换气扇分别连接所述控制系统。

优选的，所述转轴的两端分别转动设置在所述温差控制隔墙和柜体侧壁的定位孔中，所述步进电机设置在柜体的外侧并连接所述转轴的一端。

优选的，所述扇形转动板具有相对于转动中心对称布置的双扇形板结构，所述双扇形板结构中的一个扇形板控制所述热传递通孔的开启和关闭，另一个扇形板控制所述换气扇的换气通道的开启和关闭。

柴油液压室内和尿素液压室内温度控制的机制如下(以0号柴油为例)：

当气温较高时，加热装置处于关闭状态；

当气温较低，导致柴油液压室内温度下降至低于某一设定的柴油温度控制目标值(例如，可以设定柴油液压室内柴油温度控制目标值为高于冷滤点温度温度5℃)时，开启加热装置使得柴油液压室内温度高于设定的柴油温度控制目标值；此时尿素液压室内温度高于尿素液的结晶温度，温差控制隔墙上的热传递通孔和换气扇的换气通道全部处于关闭状态，加热装置所产生的热量全部封闭在柴油液压室从而达到节能效果；

当气温进一步降低，导致尿素液压室内温度下降至某一设定的尿素温度控制目标值(例如，可以设定尿素液压室内尿素温度控制目标值为高于结晶温度5℃)以下时，控制系统启动步进电机来调节扇形转动板，使扇形转动板旋转一定的角度，使得部分热传递通孔被打开，柴油液压室内的部分热量通过热传递通孔传递到尿素液压室内，使得尿素液压室内温度回升，确保尿素液压室内温度达到所设定的尿素温度控制目标值。

其中，热传递通孔打开的数量根据尿素液压室内温度回升的速度来调节。温度回升速度低于设定值时，增加热传递通孔打开的数量，直至全部热传递通孔被打开。如温度回升速度仍然低于设定值，则进一步打开换气扇的换气通道，并开启换气扇来加速柴油液压室内和尿素液压室内空气对流速度，使得尿素液压室内温度快速回升至设定的尿素温度控制目标值。

当尿素液压室内温度高于设定的尿素温度控制目标值时，调节扇形转动板来减少热传递通孔开启的数量，最终使得柴油液压室和尿素液压室形成一定的温差并实现两室的热平衡，从而既保证了柴油液压室内和尿素液压室内各自的温度满足要求，又实现了良好的节能效果。

优选的，所述柴油加注外挂件、尿素加注外挂件的软管上外套有柔性保温管，且在所述柔性保温管内设置有低温伴热带，所述低温伴热带连接控制系统。

本发明的有益效果是：

第一，本发明的一种柴油尿素加注一体机，通过将柴油加注装置和尿素加注装置集成安装在一个柜体内，实现了柴油加注机和尿素加注机的一体化，将该一体机替换原有加油站专用的柴油加注机，相比另外再单独设置一台尿素加注机可以减少占地面积，且大大方便了加注作业，卡车停车后进行柴油和尿素溶液加注，期间不需要移动车辆。

第二，本发明的一种柴油尿素加注一体机，通过在液压室内设置有加热装置，有利于防止柴油的低温析蜡和尿素的低温结晶，由此保证了在冬季低温环境下柴油尿素加注一体机的工作可靠性。

第三，本发明的一种柴油尿素加注一体机，通过在液压室内设置有温差控制隔墙和相应的温差调节结构(如热传递通孔、扇形转动板、换气扇、步进电机等)，能够使得柴油液压室内和尿素液压室之间形成一定的温差并实现两室的热平衡，从而既保证了柴油液压室内和尿素液压室内各自的温度能够满足相应的目标值要求，又实现了良好的节能效果。

附图说明

图1是本发明的一种柴油尿素加注一体机的结构示意图；

图2是在图2的柴油尿素加注一体机的基础上增加设置了温差控制隔墙和相关零件后的结构示意图；

图3是图2中的扇形转动板与温差控制隔墙上的热传递通孔、换气扇的相对位置关系示意图(右视图)。

图中：1、柜体，2、控制系统，3、柴油加注装置，4、尿素加注装置，5、柴油加注控制模块，6、尿素加注控制模块，7、柴油自吸泵，8、柴油电磁阀，9、柴油流量计，10、尿素加注泵，11、尿素过滤器，12、尿素电磁阀，13、尿素流量计，14、液压室，15、计量室，16、控制室，17、隔板，18、接线盒，19、柴油加注外挂件，20、尿素加注外挂件，21、加热装置，22、温差控制隔墙，23、柴油液压室，24、尿素液压室，25、热传递通孔，26、温度传感器，27、扇形转动板，28、换气扇，29、步进电机，30、转轴，31、温差控制隔墙上换气扇的位置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至3所示为本发明的一种柴油尿素加注一体机的实施例，包括柜体1和分别设置在所述柜体1内的控制系统2、柴油加注装置3和尿素加注装置4，所述控制系统2包括连接所述柴油加注装置3的柴油加注控制模块5和连接所述尿素加注装置4的尿素加注控制模块6，所述柴油加注装置3包括通过管线依次连接的柴油自吸泵7、柴油电磁阀8、柴油流量计9，所述尿素加注装置4包括通过管线依次连接的尿素加注泵10、尿素过滤器11、尿素电磁阀12、尿素流量计13；所述柜体1内按照从下至上的顺序依次设置有液压室14、计量室15和控制室16，所述液压室14和计量室15之间、所述计量室15和控制室16之间分别设置有隔板17；所述柴油自吸泵7、尿素加注泵10和尿素过滤器11安装在所述液压室14内，所述柴油电磁阀8、柴油流量计9、尿素电磁阀12和尿素流量计13安装在所述计量室15内，所述控制系统2设置在所述控制室16内。

上述技术方案中，通过将柴油加注装置3和尿素加注装置4集成安装在一个柜体1内，实现了柴油加注机和尿素加注机的一体化，将该一体机替换原有加油站专用的柴油加注机，相比另外再单独设置一台尿素加注机可以减少占地面积，且大大方便了加注作业，卡车停车后进行柴油和尿素溶液加注，期间不需要移动车辆。

优选的，所述柴油加注装置3在所述柜体1内位于柜体左右方向的一侧部位，所述尿素加注装置4在所述柜体内位于柜体左右方向的另一侧部位。

优选的，所述液压室14内设置有接线盒18。

本实施例的一种柴油尿素加注一体机还包括设置在柜体1外且通过管线连接所述柴油流量计9的柴油加注外挂件19，以及设置在柜体1外且通过管线连接所述尿素流量计13的尿素加注外挂件20。

优选的，所述柴油加注装置3的管路上设置有滤油器。

考虑到柴油尿素加注一体机在冬季或常年低温地区使用时，由于尿素液在低于-11℃时会结晶而成为固液混合体，从而影响尿素的加注和计量；同时考虑到由于柴油在气温低于冷滤点时会因析蜡而影响加油机的正常工作(例如0号柴油的冷滤点在4℃，低于4℃时会析蜡；-20号柴油的冷滤点在-14℃，低于-14℃时会析蜡)，本实施例的一种柴油尿素加注一体机其所述液压室14内设置有加热装置21。

上述通过在液压室14内设置有加热装置21，有利于防止柴油的低温析蜡和尿素的低温结晶，由此保证了在冬季低温环境下柴油尿素加注一体机的工作可靠性。

作为本实施例的进一步改进，所述液压室14内设置有采用隔热材料制作的温差控制隔墙22，所述温差控制隔墙22将所述液压室14分隔成左右两个独立区域，所述的两个独立区域分别为柴油液压室23和尿素液压室24，所述柴油自吸泵7安装在所述柴油液压室23内，所述尿素加注泵10和尿素过滤器11安装在所述尿素液压室24内，所述加热装置21设置在所述柴油液压室23内，所述温差控制隔墙22上设置有若干数量连通所述柴油液压室23和尿素液压室24的热传递通孔25以形成所述柴油液压室23内的较高温度区和尿素液压室24内的较低温度区。

上述将加热装置21设置在所述柴油液压室内适用于的柴油的冷滤点高于尿素结晶点温度情况下的柴油尿素加注一体机。

考虑到在使用低凝点柴油的情况下，柴油的冷滤点温度低于尿素结晶点温度，在这种情况下可以将加热装置设置在尿素液压室内。

另外，也可以在柴油液压室23和尿素液压室24内各设置一个加热装置，使用时根据柴油的种类和不同柴油冷滤点的情况结合尿素结晶点温度，只需选择开启其中的一个加热装置即可实现两个液压室的温差控制。

优选的，所述柴油液压室23内和尿素液压室24内分别设置有加热装置21和温度传感器26，所述加热装置21和温度传感器26分别连接所述控制系统2。

优选的，在位于所述温差控制隔墙22的热传递通孔25位置还设置有能够关闭或打开所述热传递通孔25的扇形转动板27以用于调节所述热传递通孔25打开的数量和关闭的数量。

优选的，所述温差控制隔墙22上还设置有用于所述柴油液压室23和尿素液压室24进行空气对流循环的换气扇28，所述扇形转动板27还用于打开或关闭所述换气扇28的换气通道。

优选的，所述扇形转动板27连接在转轴30上并通过步进电机29带动旋转，所述步进电机29和所述换气扇28分别连接所述控制系统2。

优选的，所述转轴30的两端分别转动设置在所述温差控制隔墙22和柜体1侧壁的定位孔中，所述步进电机29设置在柜体1的外侧并连接所述转轴30的一端。

优选的，所述扇形转动板27具有相对于转动中心对称布置的双扇形板结构，所述双扇形板结构中的一个扇形板控制所述热传递通孔25的开启和关闭，另一个扇形板控制所述换气扇28的换气通道的开启和关闭。

柴油液压室23内和尿素液压室24内温度控制的机制如下(以0号柴油为例)：

当气温较高时，加热装置21处于关闭状态；

当气温较低，导致柴油液压室23内温度下降至低于某一设定的柴油温度控制目标值(例如，可以设定柴油液压室23内柴油温度控制目标值为高于冷滤点温度温度5℃)时，开启加热装置使得柴油液压室23内温度高于设定的柴油温度控制目标值；此时尿素液压室24内温度高于尿素液的结晶温度，温差控制隔墙22上的热传递通孔25和换气扇28的换气通道全部处于关闭状态，加热装置21所产生的热量全部封闭在柴油液压室23从而达到节能效果；

当气温进一步降低，导致尿素液压室24内温度下降至某一设定的尿素温度控制目标值(例如，可以设定尿素液压室内尿素温度控制目标值为高于结晶温度5℃)以下时，控制系统启动步进电机来调节扇形转动板27，使扇形转动板27旋转一定的角度，使得部分热传递通孔被打开，柴油液压室23内的部分热量通过热传递通孔传递到尿素液压室24内，使得尿素液压室24内温度回升，确保尿素液压室24内温度达到所设定的尿素温度控制目标值。

其中，热传递通孔25打开的数量根据尿素液压室24内温度回升的速度来调节。温度回升速度低于设定值时，增加热传递通孔打开的数量，直至全部热传递通孔被打开。如温度回升速度仍然低于设定值，则进一步打开换气扇28的换气通道，并开启换气扇来加速柴油液压室23内和尿素液压室24内空气对流速度，使得尿素液压室24内温度快速回升至设定的尿素温度控制目标值。

当尿素液压室24内温度高于设定的尿素温度控制目标值时，调节扇形转动板27来减少热传递通孔25开启的数量，最终使得柴油液压室23和尿素液压室24形成一定的温差并实现两室的热平衡，从而既保证了柴油液压室23内和尿素液压室24内各自的温度满足要求，又实现了良好的节能效果。

优选的，所述柴油加注外挂件19、尿素加注外挂件20的软管上外套有柔性保温管，且在所述柔性保温管内设置有低温伴热带，所述低温伴热带连接控制系统2。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种柴油尿素加注一体机，其特征在于，包括柜体和分别设置在所述柜体内的控制系统、柴油加注装置和尿素加注装置，所述控制系统包括连接所述柴油加注装置的柴油加注控制模块和连接所述尿素加注装置的尿素加注控制模块，所述柴油加注装置包括通过管线依次连接的柴油自吸泵、柴油电磁阀、柴油流量计，所述尿素加注装置包括通过管线依次连接的尿素加注泵、尿素过滤器、尿素电磁阀、尿素流量计；所述柜体内按照从下至上的顺序依次设置有液压室、计量室和控制室，所述液压室和计量室之间、所述计量室和控制室之间分别设置有隔板；所述柴油自吸泵、尿素加注泵和尿素过滤器安装在所述液压室内，所述柴油电磁阀、柴油流量计、尿素电磁阀和尿素流量计安装在所述计量室内， 所述控制系统设置在所述控制室内；所述柴油加注装置在所述柜体内位于柜体左右方向的一侧部位，所述尿素加注装置在所述柜体内位于柜体左右方向的另一侧部位；所述液压室内设置有加热装置，所述液压室内设置有采用隔热材料制作的温差控制隔墙，所述温差控制隔墙将所述液压室分隔成左右两个独立区域，所述的两个独立区域分别为柴油液压室和尿素液压室，所述柴油自吸泵安装在所述柴油液压室内，所述尿素加注泵和尿素过滤器安装在所述尿素液压室内，所述加热装置设置在所述柴油液压室内，所述温差控制隔墙上设置有若干数量连通所述柴油液压室和尿素液压室的热传递通孔以形成所述柴油液压室内的较高温度区和尿素液压室内的较低温度区。

2.根据权利要求1所述的一种柴油尿素加注一体机，其特征在于，所述液压室内设置有接线盒。

3.根据权利要求1所述的一种柴油尿素加注一体机，其特征在于，还包括设置在柜体外且通过管线连接所述柴油流量计的柴油加注外挂件，以及设置在柜体外且通过管线连接所述尿素流量计的尿素加注外挂件。

4.根据权利要求1所述的一种柴油尿素加注一体机，其特征在于，所述柴油液压室内和尿素液压室内分别设置有加热装置和温度传感器，所述加热装置和温度传感器分别连接所述控制系统。

5.根据权利要求4所述的一种柴油尿素加注一体机，其特征在于，在位于所述温差控制隔墙的热传递通孔位置还设置有能够关闭或打开所述热传递通孔的扇形转动板以用于调节所述热传递通孔打开的数量和关闭的数量。

6.根据权利要求5所述的一种柴油尿素加注一体机，其特征在于，所述温差控制隔墙上还设置有用于所述柴油液压室和尿素液压室进行空气对流循环的换气扇，所述扇形转动板还用于打开或关闭所述换气扇的换气通道。

7.根据权利要求6所述的一种柴油尿素加注一体机，其特征在于，所述扇形转动板连接在转轴上并通过步进电机带动旋转，所述步进电机和所述换气扇分别连接所述控制系统。