CN110711682B - 一种汽油机颗粒物过滤载体催化剂涂层涂覆装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽油机颗粒物过滤载体催化剂涂层涂覆装置，属于流体涂覆装置技术领域。涂覆装置包含有进料系统：托座和设置在托座上的浆料桶，浆料桶内设置有吸料管；定量系统：和吸料管的上端相连接的进料管、设置于进料管出口处的定量盘；定位系统：定位筒和承托定位筒的底座，定位筒包含有内套筒，底座内设置有真空通道；真空系统：抽真空装置。该涂覆装置结合GPF的形状尺寸、结构特点和孔隙分布规律，可实现任意尺寸规格的GPF载体催化剂涂层的均匀涂覆、降低催化剂涂层涂覆对系统背压的影响。

Description

一种汽油机颗粒物过滤载体催化剂涂层涂覆装置
技术领域
本发明涉及流体涂覆装置技术领域，具体涉及一种汽油机颗粒物过滤载体催化剂涂层涂覆装置。
背景技术
2020年7月1日起，我国轻型汽车污染物排放控制将执行第六阶段标准。在国六标准阶段，汽车尾气净化催化剂采用的技术路线中包括GPF（Gasoline Particulate Filter）技术路线。GPF是一种汽油机颗粒物捕集载体，具有壁流式结构，孔道为半开放式，可以在发动机尾气经过载体孔道时，将尾气中的颗粒物拦截在孔道内壁上，现在已经在应用的GPF过滤器可参考申请公布号为CN108952909A的中国发明专利公开的一种汽油颗粒过滤器再生策略，其对采用的气体颗粒过滤器(GPF)结构有所说明。
但GPF与具有开放约束性孔道的TWC不同，GPF为半通透结构，催化剂涂层浆料难以主动吸附，催化剂涂层涂覆难度大。其次，GPF载体尺寸较大，涂覆时如若控制不当，可能造成涂覆区域不可控。第三，GPF使用后系统的背压将显著增加，对整个排气系统的工作效率产生较大的影响。如果催化剂涂层的涂覆不够均匀，对背压的影响将会进一步增加，甚至影响GPF对颗粒物的捕集效率。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种汽油机颗粒物过滤载体催化剂涂层涂覆装置，结合GPF的形状尺寸、结构特点和孔隙分布规律，可实现任意尺寸规格的GPF载体催化剂涂层的均匀涂覆、降低催化剂涂层涂覆对系统背压的影响。
本发明解决上述问题的技术方案如下：
一种汽油机颗粒物过滤载体催化剂涂层涂覆装置，包含有：
进料系统，包含有托座和设置在所述托座上的浆料桶，所述浆料桶内设置有吸料管，所述吸料管的底端设置于所述浆料桶的底部；
定量系统，包含有和所述吸料管的上端相连接的进料管、以及设置于所述进料管出口处的定量盘，所述定量盘由动力机构带动旋转，且其底面上设置有控制浆料流出的开关；
定量系统与进料系统活动连接，便于浆料桶的更换以及清洗。浆料定量系统入口端设有控制传感器，可检测浆料粘度、粒度、pH值、密度等，并将数据传输到控制系统，用于控制每次涂覆浆料上料的多少。定量盘，用于储存待涂覆的已定量的催化剂浆料，
定位系统，包含有定位筒和承托所述定位筒的底座，所述定位筒包含有包裹过滤载体的内套筒，所述内套筒的筒壁上设置有空隙，所述底座内设置有连通所述定位筒内部的真空通道；
真空系统，至少包含有与所述真空通道相连通的抽真空装置。
作为上述技术方案的优选，所述托座由底盘和设置于所述底盘上的筒托构成，所述筒托的上表面为向下弯曲的弧面，相应的，所述浆料桶的底部为与所述筒托的上表面形状相适配的弧面。
底盘为有一定厚度的不锈钢板，下设万向轮，便于进料系统的移动和定位。筒托为凹陷状圆形结构，与浆料桶底部形成耦合结构，便于承托浆料桶。浆料桶底部为弧形结构，主要是为了解决平底浆料桶底部浆料抽吸不干净、剩余浆料较多的问题。
浆料管上端设有电磁阀，控制浆料管中浆料上浆与否。
作为上述技术方案的优选，所述吸料管迂回的设置于所述浆料桶内，吸料管底部管口位于料筒底部弧形区。
作为上述技术方案的优选，所述进料系统上还设置有所述浆料桶的质量监控装置和液位监控装置，实时反馈浆料桶内浆料多少，质量监控装置可以为一个电子秤，也可以是其他的质量传感器；液位监控装置可以是设置在浆料桶桶壁处的带有刻度的观察窗，也可以是市售的液位仪。
作为上述技术方案的优选，所述进料管和所述吸料管活动连接。
作为上述技术方案的优选，所述定量盘为包含有侧壁的圆形料盘，料盘底部带有旋转装置，可使定量盘定速旋转，用于使定量盘中浆料进一步均匀分散。定量盘底部为多个扇叶结构，可根据电磁阀控制命令旋转封闭及旋转打开。浆料定量盘外径与下述载体定位系统筒体的内径一致。
定位筒从上端俯视，为环形结构，包括内腔和外腔，可纵向打开，分成两个部分，内腔用于包裹载体，内腔和外腔之间可为空心结构，也可为实体结构。
作为上述技术方案的优选，所述内套筒的内壁上设置有硅胶垫。
作为上述技术方案的优选，所述定位筒的高度和所述过滤载体定位后的高度一致。
作为上述技术方案的优选，所述底座的下方设置有控制其上下移动的升降轴。
作为上述技术方案的优选，所述真空系统还包括依次与所述抽真空装置相连接的第一真空系统和第二真空系统，所述第一真空系统和所述第二真空系统各自设置有真空罐。
整个涂覆装置除了可以手动操作外，还可以由控制系统进行操控，收集过程测试数据及进行真空开启/停止、载体高低定位、浆料定量盘上储存浆料多少、浆料盘底部旋转装置打开与否。
浆料定量盘及底座上均设有质量感应器，可监测显示上浆质量以及载体涂覆前后的质量，为催化剂涂层精准涂覆提供依据。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
该涂覆装置为GPF载体催化剂涂层涂覆设计，采用真空吸附原理，打破GPF半通透结构限制，实现GPF内催化剂涂层的均匀涂覆。
该涂覆装置核心的浆料定量盘、GPF载体定位装置，需要根据GPF的尺寸定制，实现精准涂覆。
该涂覆装置采用两级真空系统，有利于保证涂覆时系统的真空度，提高真空吸附的效率及涂层分布均匀性。
附图说明
图1为过滤载体催化剂涂层涂覆装置结构示意图；
图中，1-进料系统、1-1-托座、1-1.1-底盘、1-1.2-筒托、1-2-浆料桶、1-3-吸料管、2-定量系统、2-1-进料管、2-2-定量盘、3-定位系统、3-1-定位筒、3-1.1-内套筒、3-2-底座、3-2.1-真空通道、3-3-升降轴、4-真空系统、4-1-抽真空装置、4-2-第一真空系统、4-3-第二真空系统。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图以实施例对本发明进行详细说明。
实施例：参考图1，汽油机颗粒物过滤载体催化剂涂层涂覆装置，包含有进料系统1、定量系统2、定位系统3和真空系统4。
进料系统1包含有托座1-1和设置在所述托座1-1上的浆料桶1-2，托座1-1由底盘1-1.1和设置于底盘1-1.1上的筒托1-1.2构成，筒托1-1.2的上表面和浆料桶1-2的底部均为向下弯曲的弧面；所述浆料桶1-2内设置有迂回的吸料管1-3，吸料管1-3的底端设置于所述浆料桶1-2的底部，浆料桶1-2上还设置有质量监控装置和液位监控装置，质量监控装置可以为一个电子秤，也可以是其他的质量传感器；液位监控装置可以是设置在浆料桶桶壁处的带有刻度的观察窗，也可以是市售的液位仪；
定量系统2包含有和吸料管1-3的上端相活动连接的进料管2-1、以及设置于进料管2-1出口处的定量盘2-2，定量盘2-2为包含有侧壁的圆形料盘，定量盘2-2由动力机构带动旋转，且其底面上设置有控制浆料流出的开关；
定位系统3包含有定位筒3-1和承托定位筒3-1的底座3-2，定位筒3-1包含有包裹过滤载体的内套筒3-1.1，内套筒3-1.1的筒壁上设置有空隙和硅胶垫，底座3-2内设置有连通定位筒3-1内部的真空通道3-2.1，定位筒3-1的高度和所述过滤载体定位后的高度一致，底座3-2的下方设置有控制其上下移动的升降轴3-3；
真空系统4包含有与所述真空通道3-2.1相连通的抽真空装置4-1，还包括依次与所述抽真空装置4-1相连接的第一真空系统4-2和第二真空系统4-3，所述第一真空系统4-1和所述第二真空系统4-3各自设置有真空罐。
实施例2：与实施例1的不同之处在于，涂覆装置还包含有控制系统，点击控制系统，在载体定位系统界面：点击装载载体命令，GPF定位系统的定位筒3-1打开，将GPF载体放置在定位筒3-1内，点击载体安装完毕命令，定位筒3-1关闭，载体安装完成。系统测试白载体质量并显示。点击高度升、高度降命令按钮，调整底座3-2高度，使装有载体的定位筒3-1上端与定量盘2-2底部贴合。
在定量系统界面，输入目标增重量，点击吸浆命令，控制系统根据浆料粘度、粒度、pH及密度等测试结果计算出吸浆时间，通过吸浆时间控制使定量浆料吸进定量盘2-2上，同时操作界面上显示吸浆质量。点击分散浆料命令，定量盘2-2旋转，使浆料在定量盘2-2上分散均匀。
在真空系统界面，设定一级真空及二级真空度的要求，点击开启命令，系统开始抽真空。系统真空达到要求后，自动关闭，系统保持真空度。
在定量系统界面，点击涂覆命令，定量盘2-2底部螺旋式打开，浆料在一定真空度下，抽吸至GPF载体孔道内壁。
在载体定位系统界面：点击卸载命令，调整底座3-2高度，使装有载体的定位筒3-1下行。点击开合命令，筒体打开，取出涂覆完成的载体。
涂覆完毕后，在定量系统界面，点击结束命令，定量盘2-2底部螺旋式封闭，可进入下一个载体涂覆流程。

Claims (10)

1.一种汽油机颗粒物过滤载体催化剂涂层涂覆装置，其特征在于，包含有：
进料系统（1），包含有托座（1-1）和设置在所述托座（1-1）上的浆料桶（1-2），所述浆料桶（1-2）内设置有吸料管（1-3），所述吸料管（1-3）的底端设置于所述浆料桶（1-2）的底部；
定量系统（2），包含有和所述吸料管（1-3）的上端相连接的进料管（2-1）、以及设置于所述进料管（2-1）出口处的定量盘（2-2），所述定量盘（2-2）由动力机构带动旋转，定量盘（2-2）底部为多个扇叶结构，可根据电磁阀控制命令旋转封闭及旋转打开；
定位系统（3），包含有定位筒（3-1）和承托所述定位筒（3-1）的底座（3-2），所述定位筒（3-1）包含有包裹过滤载体的内套筒（3-1.1），所述内套筒（3-1.1）的筒壁上设置有空隙，所述底座（3-2）内设置有连通所述定位筒（3-1）内部的真空通道（3-2.1）；定位筒（3-1）从上端俯视，为环形结构，包括内腔和外腔，内腔用于包裹载体；
真空系统（4），至少包含有与所述真空通道（3-2.1）相连通的抽真空装置（4-1）。
2.根据权利要求1所述的一种汽油机颗粒物过滤载体催化剂涂层涂覆装置，其特征在于：所述托座（1-1）由底盘（1-1.1）和设置于所述底盘（1-1.1）上的筒托（1-1.2）构成，所述筒托（1-1.2）的上表面为向下弯曲的弧面，相应的，所述浆料桶（1-2）的底部为与所述筒托（1-1.2）的上表面形状相适配的弧面。
3.根据权利要求1所述的一种汽油机颗粒物过滤载体催化剂涂层涂覆装置，其特征在于：所述吸料管（1-3）迂回的设置于所述浆料桶（1-2）内。
4.根据权利要求1所述的一种汽油机颗粒物过滤载体催化剂涂层涂覆装置，其特征在于：所述进料系统（1）上还设置有所述浆料桶（1-2）的质量监控装置和液位监控装置。
5.根据权利要求1所述的一种汽油机颗粒物过滤载体催化剂涂层涂覆装置，其特征在于：所述进料管（2-1）和所述吸料管（1-3）活动连接。
6.根据权利要求1所述的一种汽油机颗粒物过滤载体催化剂涂层涂覆装置，其特征在于：所述定量盘（2-2）为包含有侧壁的圆形料盘。
7.根据权利要求1所述的一种汽油机颗粒物过滤载体催化剂涂层涂覆装置，其特征在于：所述内套筒（3-1.1）的内壁上设置有硅胶垫。
8.根据权利要求1所述的一种汽油机颗粒物过滤载体催化剂涂层涂覆装置，其特征在于：所述定位筒（3-1）的高度和所述过滤载体定位后的高度一致。
9.根据权利要求1所述的一种汽油机颗粒物过滤载体催化剂涂层涂覆装置，其特征在于：所述底座（3-2）的下方设置有控制其上下移动的升降轴（3-3）。
10.根据权利要求1所述的一种汽油机颗粒物过滤载体催化剂涂层涂覆装置，其特征在于：所述真空系统（4）还包括依次与所述抽真空装置（4-1）相连接的第一真空系统（4-2）和第二真空系统（4-3），所述第一真空系统（4-2）和所述第二真空系统（4-3）各自设置有真空罐。
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