CN113198269B - 可移动式多功能柴油机尾气颗粒捕集装置及应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及颗粒捕集装置制造技术领域，具体的说是一种滤芯受热均匀、再生效率高、适应性广、精准再生时刻判断、适用于室内作业柴油机的可移动式多功能柴油机尾气颗粒捕集装置及应用，其特征在于，箱体内设置颗粒捕集器底座，颗粒捕集器底座具有上部开口的圆柱状主体，颗粒捕集器底座主体上开设进气管接口、排气管接口以及旁通管接口，所述颗粒捕集器进气管接口中设有单向阀，所述颗粒捕集器底座的上端设有用于固定金属滤芯的凸缘，并由内而外同心设置有金属滤芯、电磁线圈和滤芯外壳，所述滤芯外壳呈上端封闭的圆柱状筒体，滤芯外壳的上端面开设用于将气流送入集烟罩的圆孔阵列。

Description

可移动式多功能柴油机尾气颗粒捕集装置及应用

技术领域：

本发明涉及颗粒捕集装置制造技术领域，具体的说是一种滤芯受热均匀、再生效率高、适应性广、精准再生时刻判断、适用于室内作业柴油机的可移动式多功能柴油机尾气颗粒捕集装置及应用。

背景技术：

柴油发动机尾气中含有多种有害物质，尤其是在相对密闭的场地中，尾气对人体的危害更大。目前柴油机尾气主要采用氧化催化器和颗粒捕集器进行处理。发动机尾气进入颗粒捕集器后，颗粒物会被滤芯吸附，实现净化。随着使用时间的增加，吸附的颗粒物会堵塞滤芯，使发动机背压升高，降低发动机功率。所以为防止滤芯堵塞，必须对滤芯进行清洁再生。

常用的滤芯清洁再生方法有水洗、反吹和加热再生。水洗和反吹的方式效率较低，有时需要拆卸滤芯后进行再生。加热再生主要包括在颗粒捕集器进气口处喷油点火加热、电加热、红外加热和微波加热。喷油点火加热是指在颗粒捕集器前端设置喷油器和火花塞，通过点燃尾气使气体升温，高温尾气将热量带入颗粒捕集器中实现再生，该方式需要的辅助机构较多，喷油加热控制复杂。电加热方式是指在颗粒捕集器前端或滤芯内部布置电热丝，电热丝加热尾气后使颗粒物温度达燃点实现再生，但会使滤芯受热不均导致滤芯开裂。红外加热是指采用热辐射的方式加热颗粒物使其燃烧，具有控制方便、实现容易的优点，但热效率较低，升温缓慢。微波加热是采用微波技术加热颗粒物，但需要有特殊的气道设计且微波发生装置结构复杂。

再生时刻是颗粒捕集器主动再生的重要指标。恰当的再生时刻既可保证捕集器高效工作，又能减少非必要再生导致的能量浪费。再生时刻的判断是根据颗粒捕集器进出气口的压力差、温度差、碳颗粒质量流量、碳载量检测信号等参数协同计算并估计滤芯堵塞情况，算法复杂。

当滤芯堵塞达到一定值时，开启再生，保证柴油机可靠工作。如果不包含柴油发动机的排量和工况等信息，仅仅由压力差变化、温度差和排气流量信号判断再生时刻，容易导致再生时刻误判，引发错误动作。采用多传感器信号融合判断再生时刻的方法又会增加成本。对于可移动再生捕集器，与柴油机电控系统进行信号传输、共享与控制，需要开发专门接口与协议，使用时需外接，操作复杂。

柴油机颗粒物中的灰分为不可燃物质，采用热原理方法再生不能去除灰分，大部分现有再生捕集器没有考虑到灰分的去除问题，灰分长时间累积会导致颗粒捕集器滤芯堵塞不能正常使用。此外，灰分在捕集器内部附着，多次再生后捕集效率较初始效率大大降低，缩短捕集器使用寿命。现有技术一种是将捕集器拆卸后利用专用反吹设备对滤芯实施反吹再生，反吹过程复杂，耗时长。一种是免拆卸反吹，灰分流经氧化催化器，收集到具有一定真空度的集尘袋内，再集中处理，反吹时需要外接专门的高压空气设备，操作复杂，并且污染氧化催化器。

此外，室内作业的柴油机如发电机组、船舶主机、特种车辆柴油机等，往往同时配备多台，但依据能量需求或工作需求仅开启部分机器，每一台均配备一套颗粒捕集器会造成资源浪费，提高生产成本。本专利是一种具有自适应特征的、适用于具有不同排气管口的直径和高度柴油机的、无需与柴油机进行数据交互的、准确判断捕集器碳载量的、再生效率高、再生可靠性高的可移动式柴油颗粒捕集器。

发明内容：

本发明针对现有技术中存在的缺点和不足，提出了一种采用电磁生热再生，具有滤芯堵塞程度判断、反吹去除灰分、可视化交互、升降平台、堵塞报警、液压接口夹紧排气管口等功能的可移动式多功能柴油机尾气颗粒捕集装置及应用。

本发明通过以下措施达到：

一种可移动式多功能柴油机尾气颗粒捕集装置，设有箱体，箱体上开设进气口、出气口，其特征在于，箱体内设置颗粒捕集器底座，颗粒捕集器底座具有上部开口的圆柱状主体，颗粒捕集器底座主体上开设进气管接口、排气管接口以及旁通管接口，所述颗粒捕集器进气管接口中设有单向阀，所述颗粒捕集器底座的上端设有用于固定金属滤芯的凸缘，并由内而外同心设置有金属滤芯、电磁线圈和滤芯外壳，所述滤芯外壳呈上端封闭的圆柱状筒体，滤芯外壳的上端面开设用于将气流送入集烟罩的圆孔阵列，所述金属滤芯为圆柱筒状，位于滤芯外壳上端与颗粒捕集器底座上端之间，滤芯外壳上设置倒锥筒状的集烟罩，集烟罩顶端为尾气出口，所述集烟罩顶端尾气出口通过排气口电磁阀与箱体排气口连接，集烟罩侧壁上开设旁通管接口，通过旁通气道与颗粒捕集器底座相连；旁通气道上设置第一电磁阀和第二电磁阀，第一电磁阀与第二电磁阀之间设有三通接口；鼓风机通过支架固定在箱体上并与三通接口相接；颗粒捕集器底座的出气管接口上连接空气滤清器，空气滤清器与排气管接口之间设有第三电磁阀；颗粒捕集器底座和集烟罩内设置气体压力传感器，滤芯外壳内设置温度传感器，电磁阀以及传感器分别与电子控制单元相连。

本发明所述颗粒捕集器底座为圆柱桶状，圆柱侧壁下端封闭且设有水平凸缘，水平凸缘上设有螺孔，圆柱侧壁上端设有水平凸缘和竖直凸缘，水平凸缘上设有螺孔，竖直凸缘高度较小，其内径大于侧壁内径且等于金属滤芯的外径；侧壁设有进气管接口、旁通管接口和空气滤清器接口，颗粒捕集器底座为颗粒捕集器提供装配基体，固定电磁线圈、滤芯和颗粒捕集器外壳，进气管口是发动机尾气的入口，进气管口内设有单向阀，旁通管接口鼓风机正吹空气的入口，空气滤清器接口是鼓风机反吹空气的出口。

本发明所述金属滤芯可选用不锈钢烧结金属粉末滤芯，微孔直径为10μm，孔隙率为80％，过滤效率可达90％以上。

本发明所述电磁线圈缠绕在塑料圆管上，并通过滤芯外壳的接线端口与电子控制单元连接，所述塑料圆管套设在金属滤芯外侧，与金属滤芯外壁留出1-3cm的空隙，电磁线圈可以产生交变磁场，使金属滤芯产生涡流，进而发热并加热尾气颗粒物。

本发明所述滤芯外壳为圆柱状，圆柱侧壁上端和下端均设有水平带有螺孔的凸缘；上端平面上设有圆孔阵列，圆孔阵列的外径等于滤芯外壳内径，其内径等于金属滤芯的外径，圆孔阵列中圆孔孔径可以为20-40mm，滤芯外壳封闭颗粒捕集器，为经过金属滤芯过滤后的尾气提供通道。

本发明所述集烟罩为倒锥筒状，倒锥形侧壁上端为圆柱状排气口，在排气口上边沿设置带有螺孔的水平凸缘，倒锥形侧壁下端为带有螺孔的水平凸缘，侧壁上设有旁通管接口，集烟罩将气体集中排出箱体外，其侧壁上的旁通管接口为鼓风机反吹空气的入口。

本发明所述鼓风机支架呈π字形，由带螺孔的金属板面和支撑板组成，鼓风机支架支撑和安装鼓风机。

本发明所述箱体经液压升降机构设置在可移动底盘上，底盘底部设有万向轮以及驻车机构，所述驻车机构采用液压驻车机构，包括电动液压泵、驻车电磁阀、液压缸、驻车锁舌，锁舌弹簧、制动锁盘和制动拉线；所述驻车锁舌为长方形板状，中间设有销孔；一端开小孔，小孔与制动拉线连接，用于控制驻车锁舌动作；另一端设有半圆形突起，半圆形突起与后轮制动齿结合，使后轮制动，驻车锁舌通过销连接在车轮支腿上，锁舌弹簧设置在支腿内部，与销同心，一端连接驻车锁舌，一端连接车轮支腿；所述液压缸通过制动拉线与制动锁舌相连；所述驻车电磁阀设置在液压缸与液压泵之间。

本发明所述箱体壁上设有控制面板、活动把手、进气口和排气口；箱体进气口前端通过波纹管与液压接口相连；空气滤清器与颗粒捕集器底座之间设有第三电磁阀。

本发明所述液压接口包括接口液压缸、钢丝绳、尼龙布、支撑环和支撑板；所述支撑板为带有螺孔的长方体板状结构，中间开设有小孔，两侧分别设有圆环状支撑环；所述钢丝绳设置在两支撑环之间，绳索绕成环形，一端与支撑板连接，另一端与液压缸伸缩端连接；所述尼龙布为桶状结构，设置在钢丝绳与第二支撑环之间，环形绳索穿过尼龙布一端，尼龙布另一端与第二支撑环连接；所述接口液压缸固定在支撑板上，液压接口的功能是夹紧发动机排气管，具体地，支撑环套在发动机排气管上，支撑接口；液压缸拉动钢丝绳，使钢丝绳绑紧排气管；尼龙布端口随钢丝绳的拉紧而缩小，封闭绳索与第二支撑环之间的空隙；第二支撑环可接波纹管，将尾气引入颗粒捕集器。

本发明中所述颗粒捕集器底座上端和滤芯外壳上端设有固定滤芯的凸缘，滤芯与颗粒捕集器底座、滤芯外壳之间采用密封条密封。

本发明所述电子控制单元包括ECU控制模块、滤波整流电路、稳压保护电路、驱动电路和IGBT功率晶体管；所述滤波整流电路将220V交流电转化为直流电；所述稳压保护电路为ECU控制单元供电；所述IGBT功率晶体管可以对电磁线圈的工作电流进行调频；所述驱动电路将ECU的控制信号转化为驱动电压，控制IGBT功率晶体管、电动液压泵和电磁阀工作。

通过电子控制单元，ECU可以根据传感器信号判断颗粒捕集器的工作状态，实时改变电磁线圈中的电流频率，控制滤芯再生时的控制温度；检测到危险工况时，可以向操作人员进行故障报警；根据控制面板与人机交互系统的指令，控制电动液压泵和电磁阀工作，实现液压接口的夹紧、液压驻车装置动作和箱体升降。

本发明所述控制面板通过导线与电子控制单元相连。通过控制面板，操纵人员可以掌握颗粒捕集器工作状态、控制液压驻车装置和液压接口动作。

本发明所述活动把手安装在箱体固定侧板上，包括固定支撑和铰接把手；所述固定支撑和铰接把手上设有限位装置，限制把手的转动角度。

本发明利用了电磁生热再生机构，相比于电加热装置主要有一下三个特点：(1)电磁加热利用金属在交变磁场中的涡流效应，使金属滤芯直接发热，加热捕集到的尾气颗粒物；电加热是通过电热丝，加热进入到颗粒捕集器中的尾气，尾气将热量带入滤芯中使颗粒物燃烧。所以电磁加热升温比电加热快，热效率更高。(2)金属滤芯在交变磁场中，各部分均匀生热且导热快；由于电加热的热量由尾气传递，将会导致滤芯距离电热丝近的地方温度高，远的地方温度低，引起温度分布不均，严重地会造成滤芯开裂。所以采用电磁加热比电加热的滤芯寿命更长。(3)电磁加热必须使用金属滤芯，而电加热可以选用蜂窝陶瓷滤芯，金属滤芯的成本要比蜂窝陶瓷滤芯的成本高。鼓风机正吹(气流由下至上)并结合压力传感器可以准确判断滤芯堵塞程度；鼓风机反吹(气流由上至下)可以去除滤芯中的灰分，经过空气滤清器将灰分过滤后排出箱体；箱体进气口上的液压接口可以夹紧不同的柴油机排气管径；箱体的升降功能可以适应不同的柴油机排气口高度；操纵人员可以通过人机交互式界面对装置下达指令和掌握其实时的工作状态，具有操作简单、使用灵活的优点。

本发明还提出了一种可移动式多功能柴油机尾气颗粒捕集装置的应用，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：开机滤芯堵塞程度检测，排气口电磁阀和第二电磁阀开启，第一电磁阀和第三电磁阀关闭，鼓风机以额定功率工作，空气由鼓风机流经颗粒捕集器底座至集烟罩；电子控制单元通过进、排气口压力传感器信号计算出颗粒捕集器内压差，根据空气压力、流量及前后压差计算捕集器堵塞程度，其中用Δp₀/Δp的值表示堵塞程度，若堵塞达50％，提示机器将进入步骤2，否则，提示实际堵塞程度，并给出预测工作时间，提示操作人员接入柴油机排气口开始工作，鼓风机关闭，达到预计工作时间，发出再生警报。

步骤2：进入再生模式，电磁线圈通电，鼓风机输送空气，捕集器内部开始热再生，实时监测压力传感器数据，判断当前滤芯两端压差值与阈值大小，当前滤芯两端压差值与原始滤芯两端压差相差达到5％时，即当Δp＝1.05Δp₀电磁线圈断电，提示进入反吹再生；

步骤3：反吹滤芯灰分，此时电控系统控制第三电磁阀打开空气滤清器入口，控制排气口电磁阀关闭捕集器出口，打开第一电磁阀，关闭第二电磁阀，打开鼓风机，高压空气由捕集器出口端自上而下流经捕集器，将灰分吹进具空气滤清器内，同时实时监测捕集器两端压差，至减小至与原始滤芯两端压差相差0.3％时，即当Δp＝1.003Δp₀，提示反吹再生过程结束，请连接柴油机排气口，进入捕集工作模式，重新执行步骤1。

本发明所述可移动式多功能柴油机尾气颗粒捕集装置的使用方法步骤3所述，还包括：机器首次使用时，开机检测捕集器前后压差，控制系统的存储该值为原始压差Δp₀，用于判断再生进度、控制再生时间。

本发明所记载的可移动式多功能柴油机尾气颗粒捕集装置的使用方法中，鼓风机提供定压力高压空气，工作时正向和反向有两条气路，由电磁阀控制气路工作，捕集器入口流入、出口流出时的正向流动用于滤芯碳载量的准确判断；由捕集器出口端流入捕集器入口端流出至空气滤清器的反向流动用于对捕集器进行反吹再生，结构简单，功能可靠；本方法中碳载量判断简单，仅采用定高压空气流量、捕集器前后压差及首次开机自检时的原始压差进行堵塞程度判断，并在显示窗口给出堵塞程度，计算方法简单，准确率高；电磁生热再生时根据Δp＝1.05Δp₀判断是否结束热再生；反吹再生时，根据实时压差和初始压差Δp＝1.003Δp₀判断是否结束反吹；堵塞程度判断时，用Δp₀/Δp的值表示堵塞程度。

附图说明：

附图1是本发明的外观结构图。

附图2是本发明箱体内部结构示意图。

附图3是本发明中液压驻车机构的结构示意图。

附图4是本发明中颗粒捕集器底座结构示意图。

附图5是本发明中滤芯外壳的结构示意图。

附图6是本发明中集烟罩的结构示意图。

附图7是本发明中电磁线圈的绕制示意图。

附图8是本发明中金属滤芯的结构示意图。

附图9是本发明中液压接口结构示意图。

附图10是本发明中电气控制原理框图。

附图11是本发明的一种工作流程图。

附图标记：底盘1、箱体2、颗粒捕集器底座3、金属滤芯4、电磁线圈5、滤芯外壳6、集烟罩7、排气口电磁阀8、电子控制单元9、控制面板10、第一电磁阀11、鼓风机12、第二电磁阀13、鼓风机支架14、第三电磁阀15、空气滤清器16、电动液压泵17、升降电磁阀18、驻车电磁阀19、升降液压缸20、后轮支撑架21、锁舌弹簧22、驻车锁舌23、销24、制动锁盘25、支撑板26、第一支撑环27、尼龙布28、钢丝绳29、第二支撑环30、接口液压缸31。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例，对本发明做进一步的说明。

如附图1及附图2所示，本发明提出了一种可移动式多功能柴油机尾气颗粒捕集装置，设有箱体2，箱体2上开设进气口、出气口，箱体内设置颗粒捕集器底座3，颗粒捕集器底座3具有上部开口的圆柱状主体，颗粒捕集器底座3主体上开设进气管接口、排气管接口以及旁通管接口，所述颗粒捕集器底座3的上端设有用于固定金属滤芯5的凸缘，并由内而外同心设置有金属滤芯4、电磁线圈5和滤芯外壳6，所述滤芯外壳6呈上端封闭的圆柱状筒体，滤芯外壳6的上端面开设用于将气流送入集烟罩7的圆孔阵列，所述金属滤芯4为圆柱筒状，位于滤芯外壳6上端与颗粒捕集器底座3上端之间，滤芯外壳6上设置倒锥筒状的集烟罩7，集烟罩7顶端通过排气口电磁阀8与箱体排气管连接，集烟罩7侧壁上开设旁通管接口，通过旁通气道与颗粒捕集器底座3相连；旁通气道上设置第一电磁阀11和第二电磁阀13，第一电磁阀11与第二电磁阀13之间设有三通接口；鼓风机12通过支架14固定在箱体2上并与三通接口相接；颗粒捕集器底座3的出气管接口上连接空气滤清器16，空气滤清器16与排气管接口之间设有第三电磁阀15；颗粒捕集器底座3和集烟罩7内设置气体压力传感器，滤芯外壳6内设置温度传感器，电磁阀以及传感器分别与电子控制单元9相连。

本发明所述箱体2经液压升降机构设置在可移动底盘1上，底盘1底部设有万向轮以及驻车机构，所述驻车机构采用液压驻车机构，包括电动液压泵17、驻车电磁阀19、液压缸、驻车锁舌23，锁舌弹簧22、制动锁盘和制动拉线；所述驻车锁舌23为长方形板状，中间设有销孔；一端开小孔，小孔与制动拉线连接，用于控制驻车锁舌23动作；另一端设有半圆形突起，半圆形突起与后轮制动齿结合，使后轮制动，驻车锁舌23通过销连接在车轮支腿上，锁舌弹簧22设置在支腿内部，与销同心，一端连接驻车锁舌23，一端连接车轮支腿；所述液压缸通过制动拉线与制动锁舌相连；所述驻车电磁阀19设置在液压缸与液压泵17之间。

本发明所述箱体2壁上设有控制面板10、活动把手、进气口和排气口；箱体2进气口前端通过波纹管与液压接口相连；空气滤清器16与颗粒捕集器底座3之间设有第三电磁阀。

本发明所述液压接口包括接口液压缸31、钢丝绳29、尼龙布28、支撑环和支撑板26；所述支撑板26为带有螺孔的长方体板状结构，中间开设有小孔，两侧分别设有圆环状支撑环；所述钢丝绳29设置在两支撑环之间，绳索绕成环形，一端与支撑板26连接，另一端与液压缸31伸缩端连接；所述尼龙布28为桶状结构，设置在钢丝绳29与第二支撑环30之间，环形绳索穿过尼龙布28一端，尼龙布28另一端与第二支撑环30连接；所述接口液压缸31固定在支撑板上。液压接口的功能是夹紧发动机排气管，具体地，支撑环套在发动机排气管上，支撑接口；液压缸31拉动钢丝绳29，使钢丝绳29绑紧排气管；尼龙布28端口随钢丝绳29的拉紧而缩小，封闭绳索与第二支撑环30之间的空隙；第二支撑环30可接波纹管，将尾气引入颗粒捕集器。

本发明中所述颗粒捕集器底座3上端和滤芯外壳6上端设有固定滤芯的凸缘，金属滤芯4与颗粒捕集器底座3、滤芯外壳6之间分别采用密封条密封，所述颗粒捕集器底座3的进气口设置有单向阀。

本发明所述电子控制单元包括ECU控制模块、滤波整流电路、稳压保护电路、驱动电路和IGBT功率晶体管；所述滤波整流电路将220V交流电转化为直流电；所述稳压保护电路为ECU控制单元供电；所述IGBT功率晶体管可以对电磁线圈的工作电流进行调频；所述驱动电路将ECU的控制信号转化为驱动电压，控制IGBT功率晶体管、电动液压泵和电磁阀工作。

实施例1：

如图1及图2所示，本例提出了一种可移动式多功能柴油机尾气颗粒捕集装置，包括箱体2，箱体2内设有颗粒捕集器底座3、金属滤芯4、电磁线圈5、滤芯外壳6、集烟罩7、鼓风机12、空气滤清器16；颗粒捕集器底座3侧壁上设有进气口并通过波纹管与箱体2侧板上的进气口相连；所述颗粒捕集器底座3侧壁上的进气口内安装单向阀；颗粒捕集器底座3、金属滤芯4、电磁线圈5、滤芯外壳6、集烟罩7通过螺栓同心安装；金属滤芯4为金属粉末冶金多孔材料，由球状或不规则形状的金属或合金粉末经成型、烧结而成，透过性能和导电、导热性能好，耐高温、抗腐蚀；颗粒捕集器底座3和集烟罩7设有连接旁通气道法兰，旁通气道中部设有三通接口，第一电磁阀11和第二电磁阀13分布在三通接口两侧，控制旁通气道中气流的流向，鼓风机12与三通接口相连。颗粒捕集器底座3经第三电磁阀15与空气滤清器16连接。颗粒捕集器底座3内装有压力传感器，检测尾气入口气压；滤芯外壳6内装有温度传感器，检测滤芯温度；集烟罩7内装有压力传感器，检测尾气出口处气压；

如图11所示，本例在工作时，开机滤芯堵塞程度检测，排气口电磁阀8和第二电磁阀11开启，第一电磁阀11和第三电磁阀15关闭，鼓风机12以额定功率工作，空气由鼓风机12流经颗粒捕集器底座3至集烟罩7。电子控制单元通过进、排气口压力传感器信号计算出颗粒捕集器内压差，判断是否需要电磁再生装置工作并根据压力差大小判断加热时间；

颗粒捕集器工作状态下，第一电磁阀11、第二电磁阀13和第三电磁阀15均关闭，排气口电磁阀8开启，柴油发动机尾气经过进气口后，会自下而上流经箱体2，尾气通过颗粒捕集器底座3后，进入金属滤芯4中部空腔内，并通过滤芯多孔壁面，向滤芯外扩散，期间尾气中的颗粒物将被滤芯壁面小孔捕集。尾气经过金属滤芯4后，流经滤芯外壳6上端面圆孔，到达集烟罩7内，最终排出箱体2。颗粒捕集器使用结束后，自动进行堵塞程度检测和再生。

再生完成后，自动进行反吹清除灰分，排气口电磁阀8和第二电磁阀13关闭，第一电磁阀11和第三电磁阀15开启，鼓风机12以额定功率工作，空气由鼓风机12流经集烟罩7至颗粒捕集器底座3，经空气滤清器流出。空气流经金属滤芯时会将小孔里的灰分带出，并由空气滤清器16中的纸滤芯过滤。

控制面板10与电子控制单元9连接，其上设有LCD显示屏和按键，操作人员通过控制面板即可掌握颗粒捕集器运行状态和控制再生装置、液压驻车装置、液压接口和升降箱体2。当发出驻车指令后，驻车电磁阀19开启，电动液压泵17启动，驱动驻车液压缸伸长。驻车液压缸活动杆上连接有刹车线，刹车线拉动驻车锁舌23转动，锁舌上的凸缘卡在车轮刹车锁盘25的凹槽中，实现驻车，电动液压泵17关闭。当发出解除驻车指令后，驻车液压缸缩短，驻车锁舌23在锁舌弹簧22的作用下抬起，锁舌凸缘脱离锁盘凹槽，解除驻车。操作人员根据柴油机排气管口的位置高度，通过控制面板调节升降液压缸的伸缩长度，将箱体2调节到合适的高度，再将液压接口套在发动机排气管上，点击控制面板上接口夹紧命令，接口电磁阀开启，接口液压缸31伸长并拉动钢丝绳29，钢丝绳29在液压力的作用下紧紧地缠绕在发动机排气管上，实现接口的夹紧与密封。当发出解除接口夹紧命令后，接口液压缸31缩短，解除夹紧。

本发明利用了电磁生热再生机构，相比于电加热装置主要有一下三个特点：(1)电磁加热利用金属在交变磁场中的涡流效应，使金属滤芯直接发热，加热捕集到的尾气颗粒物；电加热是通过电热丝，加热进入到颗粒捕集器中的尾气，尾气将热量带入滤芯中使颗粒物燃烧。所以电磁加热升温比电加热快，热效率更高。(2)金属滤芯在交变磁场中，各部分均匀生热且导热快；由于电加热的热量由尾气传递，将会导致滤芯距离电热丝近的地方温度高，远的地方温度低，引起温度分布不均，严重地会造成滤芯开裂。所以采用电磁加热比电加热的滤芯寿命更长。(3)电磁加热必须使用金属滤芯，而电加热可以选用蜂窝陶瓷滤芯，金属滤芯的成本要比蜂窝陶瓷滤芯的成本高。鼓风机正吹(气流由下至上)并结合压力传感器可以准确判断滤芯堵塞程度；鼓风机反吹(气流由上至下)可以去除滤芯中的灰分，经过空气滤清器将灰分过滤后排出箱体；箱体进气口上的液压接口可以夹紧不同的柴油机排气管径；箱体的升降功能可以适应不同的柴油机排气口高度；操纵人员可以通过人机交互式界面对装置下达指令和掌握其实时的工作状态，具有操作简单、使用灵活的优点。

Claims (5)

1.一种可移动式多功能柴油机尾气颗粒捕集装置的使用方法，其中可移动式多功能柴油机尾气颗粒捕集装置，设有箱体，箱体上开设进气口、出气口，箱体内设置颗粒捕集器底座，颗粒捕集器底座具有上部开口的圆柱状主体，颗粒捕集器底座主体上开设进气管接口、排气管接口以及旁通管接口，所述颗粒捕集器进气管接口中设有单向阀，所述颗粒捕集器底座的上端设有用于固定金属滤芯的凸缘，并由内而外同心设置有金属滤芯、电磁线圈和滤芯外壳，所述滤芯外壳呈上端封闭的圆柱状筒体，滤芯外壳的上端面开设用于将气流送入集烟罩的圆孔阵列，所述金属滤芯为圆柱筒状，位于滤芯外壳上端与颗粒捕集器底座上端之间，滤芯外壳上设置倒锥筒状的集烟罩，集烟罩顶端为尾气出口，所述集烟罩顶端尾气出口通过排气口电磁阀与箱体排气口连接，集烟罩侧壁上开设旁通管接口，通过旁通气道与颗粒捕集器底座相连；旁通气道上设置第一电磁阀和第二电磁阀，第一电磁阀与第二电磁阀之间设有三通接口；鼓风机通过支架固定在箱体上并与三通接口相接；颗粒捕集器底座的出气管接口上连接空气滤清器，空气滤清器与排气管接口之间设有第三电磁阀；颗粒捕集器底座和集烟罩内设置气体压力传感器，滤芯外壳内设置温度传感器，电磁阀以及传感器分别与电子控制单元相连；其特征在于，所述颗粒捕集器底座为圆柱桶状，圆柱侧壁下端封闭且设有水平凸缘，水平凸缘上设有螺孔，圆柱侧壁上端设有水平凸缘和竖直凸缘，水平凸缘上设有螺孔，竖直凸缘高度较小，其内径大于侧壁内径且等于金属滤芯的外径；侧壁设有进气管接口、旁通管接口和空气滤清器接口，颗粒捕集器底座为颗粒捕集器提供装配基体，固定电磁线圈、滤芯和颗粒捕集器外壳，进气管口是发动机尾气的入口，进气管口内设有单向阀，旁通管接口鼓风机正吹空气的入口，空气滤清器接口是鼓风机反吹空气的出口；

所述集烟罩为倒锥筒状，倒锥形侧壁上端为圆柱状排气口，在排气口上边沿设置带有螺孔的水平凸缘，倒锥形侧壁下端为带有螺孔的水平凸缘，侧壁上设有旁通管接口，集烟罩将气体集中排出箱体外，其侧壁上的旁通管接口为鼓风机反吹空气的入口；可移动式多功能柴油机尾气颗粒捕集装置的使用方法由以下步骤组成：

步骤1：开机滤芯堵塞程度检测，排气口电磁阀和第二电磁阀开启，第一电磁阀和第三电磁阀关闭，鼓风机以额定功率工作，鼓风机提供定压力高压空气，空气由鼓风机流经颗粒捕集器底座至集烟罩；电子控制单元通过进、排气口压力传感器信号计算出颗粒捕集器内压差，根据空气压力、流量及前后压差计算捕集器堵塞程度，其中用Δp ₀/Δp的值表示堵塞程度，若堵塞达50%，提示机器将进入步骤2，否则，提示实际堵塞程度，并给出预测工作时间，提示操作人员接入柴油机排气口开始工作，鼓风机关闭，达到预计工作时间，发出再生警报；

步骤2：进入再生模式，电磁线圈通电，鼓风机输送空气，捕集器内部开始热再生，实时监测压力传感器数据，判断当前滤芯两端压差值与阈值大小，当前滤芯两端压差值与原始滤芯两端压差相差达到5%时，即当Δp=1.05Δp ₀电磁线圈断电，提示进入反吹再生；

步骤3：反吹滤芯灰分，此时电控系统控制第三电磁阀打开空气滤清器入口，控制排气口电磁阀关闭捕集器出口，打开第一电磁阀，关闭第二电磁阀，打开鼓风机，高压空气由捕集器出口端自上而下流经捕集器，将灰分吹进具空气滤清器内，同时实时监测捕集器两端压差，至减小至与原始滤芯两端压差相差0.3%时，即当Δp=1.003Δp ₀，提示反吹再生过程结束，请连接柴油机排气口，进入捕集工作模式，重新执行步骤1。

2.根据权利要求1所述的一种可移动式多功能柴油机尾气颗粒捕集装置的使用方法，其特征在于，所述电磁线圈缠绕在塑料圆管上，并通过滤芯外壳的接线端口与电子控制单元连接，所述塑料圆管套设在金属滤芯外侧，与金属滤芯外壁留出1-3cm的空隙，电磁线圈产生交变磁场，使金属滤芯产生涡流，进而发热并加热尾气颗粒物。

3.根据权利要求1所述的一种可移动式多功能柴油机尾气颗粒捕集装置的使用方法，其特征在于，所述滤芯外壳为圆柱状，圆柱侧壁上端和下端均设有水平带有螺孔的凸缘；上端平面上设有圆孔阵列，圆孔阵列的外径等于滤芯外壳内径，其内径等于金属滤芯的外径，圆孔阵列中圆孔孔径为20-40mm，滤芯外壳封闭颗粒捕集器，为经过金属滤芯过滤后的尾气提供通道。

4.根据权利要求1所述的一种可移动式多功能柴油机尾气颗粒捕集装置的使用方法，其特征在于，所述箱体经液压升降机构设置在可移动底盘上，底盘底部设有万向轮以及驻车机构，所述驻车机构采用液压驻车机构，包括电动液压泵、驻车电磁阀、液压缸、驻车锁舌，锁舌弹簧、制动锁盘和制动拉线；所述驻车锁舌为长方形板状，中间设有销孔；一端开小孔，小孔与制动拉线连接，用于控制驻车锁舌动作；另一端设有半圆形突起，半圆形突起与后轮制动齿结合，使后轮制动，驻车锁舌通过销连接在车轮支腿上，锁舌弹簧设置在支腿内部，与销同心，一端连接驻车锁舌，一端连接车轮支腿；所述液压缸通过制动拉线与制动锁舌相连；所述驻车电磁阀设置在液压缸与液压泵之间。

5.根据权利要求1所述的一种可移动式多功能柴油机尾气颗粒捕集装置的使用方法，其特征在于，所述颗粒捕集器底座上端和滤芯外壳上端设有固定滤芯的凸缘，滤芯与颗粒捕集器底座、滤芯外壳之间采用密封条密封。

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