CN117404156A - 一种颗粒捕集器 - Google Patents

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Abstract

一种颗粒捕集器,包括左固定部、右固定部以及位于左右固定部之间的转动滤盘;左固定部包括排气入口腔、燃烧腔,排气入口腔和燃烧腔通过左定位板固定于车架;右固定部包括排气出口腔、排放腔,排气出口腔和排放腔通过右定位板固定于车架;转动滤盘通过转动轴转动安装于左固定部、右固定部之间,在转动轴从右定位板伸出的端部和车架之间设置有转动驱动装置,转动滤盘上中心对称的设置有三个滤芯;排气入口腔、转动滤盘内的一个滤芯和排气出口腔构成颗粒捕集模块;燃烧腔、转动滤盘内的另一个滤芯和排放腔构成稳定再生模块;通过独立的颗粒捕集模块和稳定再生模块实现了精确控制被动再生的温度,避免被动再生装置对柴油机正常排气的影响。

Description

一种颗粒捕集器
技术领域
本发明涉及一种机动车污染物控制装置,尤其涉及一种机动车颗粒捕集器。
背景技术
现有技术中,重型柴油工程车辆的排气系统在三元催化剂装置后部会设置颗粒捕集器DPF。当DPF中的颗粒积累到一定程度时,排气系统的高温废气会使DPF拦截的颗粒氧化燃烧以达到去除颗粒的目的,即DPF的再生(500℃-800℃下发生)。
DPF的再生分为主动再生和被动再生,其中被动再生指由于柴油机在长运行时间、大负载情况下排气温度自然升高达到再生温度。主动再生分为两种技术手段,一种是指压差传感器检测出DPF的排气压差过大后会传输信号给ECU,ECU会调节柴油机运行工况(诸如断油、推迟点火角等)来增加排气中氧含量或提升排气温度,该种手段的缺点在于对柴油机工况的调节或影响机动车的驾驶性和牵引载重能力,并且该种方式提高排气温度较为不可控,容易产生高于再生温度的高温;另一种是在排气系统DPF位置前设置燃料燃烧室,通过通入氧气和燃料的燃烧提高DPF温度以达到精确控制再生温度,该种手段的缺点是燃烧室与排气混合,燃烧室产生的烟气极容易倒流,影响柴油机的正常排气能力。
同时,由于DPF内以堇青石为主,其在高于正常再生温度时会与被拦截的灰分共熔,在不可控的再生情况器极容易烧穿,影响DPF的寿命。
因此,需要设计一种颗粒捕集器智能再生装置,可以精确控制被动再生的温度,避免被动再生装置对柴油机正常排气的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种颗粒捕集器,以解决现有技术中的技术问题。
本发明为实现上述目的,采用以下技术方案:
一种颗粒捕集器,包括:
左固定部、右固定部以及位于左右固定部之间的转动滤盘;
左固定部包括排气入口腔、燃烧腔,排气入口腔和燃烧腔通过左定位板固定于车架;右固定部包括排气出口腔、排放腔,排气出口腔和排放腔通过右定位板固定于车架;
转动滤盘通过转动轴转动安装于左固定部、右固定部之间,在转动轴从右定位板伸出的端部和车架之间设置有转动驱动装置,转动滤盘上中心对称的设置有三个滤芯;
排气入口腔、转动滤盘内的一个滤芯和排气出口腔构成颗粒捕集模块;
燃烧腔、转动滤盘内的另一个滤芯和排放腔构成稳定再生模块。
优选的,左定位板包括用于定位固定排气入口腔的第一定位圈、用于定位固定燃烧腔的第二定位圈、用于转动安装转动轴的第一定位孔;右定位板包括用于定位固定排气出口腔的第三定位圈、用于定位固定排放腔的第四定位圈、用于转动安装转动轴的第二定位孔。
优选的,转动滤盘呈等边三角形结构,转动滤盘具有盘体,盘体上中心对称的安装有三个滤芯,三个滤芯与盘体之间分别设置有第一安装套、第二安装套和第三安装套。
优选的,排气入口腔入口连接有排气管,在排气入口腔内部设置有锥形的第一气体扩散罩,第一气体扩散罩上具有若干等距排列的通孔;在第一气体扩散罩的小锥口上还转动设置有第一扩散扇。
优选的,排气入口腔的出口通过法兰环连接于转动滤盘的第一安装套的端面,在排气入口腔出口处的法兰环和第一安装套的端面形成相互紧密接触的第一连接部;排气出口腔的入口处通过法兰环连接于第一安装套的另一端的端面,在排气出口腔入口处的法兰环和第一安装套的另一端的端面形成相互紧密接触的第二连接部;在第一连接部、第二连接部位置排气入口腔、第一安装套和排气出口腔的内径相同,并且排气入口腔、第一安装套和排气出口腔同轴线设置。
优选的,燃烧腔左端内部设置有电控点火器,电控点火器连接有燃料泵和空气泵;在燃烧腔内还设置有第二气体扩散罩和第二扩散扇。
优选的,燃烧腔的出口通过法兰环连接于转动滤盘的第三安装套的端面,在燃烧腔出口处的法兰环和第三安装套的端面形成相互紧密接触的第三连接部;排放腔的入口处通过法兰环连接于第三安装套的另一端的端面,在排放腔入口处的法兰环和第三安装套的另一端的端面形成相互紧密接触的第四连接部;在第三连接部、第四连接部位置燃烧腔、第三安装套和排放腔的内径相同,并且燃烧腔、第三安装套和排放腔同轴线设置。
优选的,排气入口腔和燃烧腔内分别设置有第一密封组件、第二密封组件,在转动滤盘的第一安装套、第二安装套和第三安装套内设置有第三密封组件;第一密封组件、第二密封组件对第一连接部和第三连接部密封,第三密封组件用于对第二连接部和第四连接部密封;第一密封组件、第二密封组件的结构相同。
优选的,第一密封组件、第二密封组件、第三密封组件均包括导向环,导向环具有径向延伸的连接环和轴向延伸的导向筒,连接环内圈固定连接导向筒的端部,导向筒的外壁形成环形的导向槽;在导向槽上滑动安装有密封圈;密封圈包括轴向延伸的移动筒和径向延伸的推动环;移动筒插入导向筒外壁的导向槽,导向槽的厚度与移动筒的壁厚相同,移动筒插入导向槽的端部与连接环之间设置有拉伸弹簧,移动筒的另一端露出导向槽并且在该端部连接有径向延伸的推动环。
优选的,转动驱动装置包括固定安装于转动轴右端的的驱动齿轮,在车架上固定安装有伸缩气缸,在伸缩气缸的端部安装有齿条,齿条与驱动齿轮啮合;控制器的输入回路连接有发动机、车辆载荷传感器,输出回路连接有伸缩气缸、电控点火器、燃料泵和空气泵,控制器根据发动机的工况数据和车辆载荷传感器的载荷数据,对伸缩气缸、燃料泵和空气泵进行控制。
本发明的有益效果是:
1、通过转动转动滤盘,可以使三个滤芯分别对接进入颗粒捕集模块和稳定再生模块。实现颗粒捕集模块可与三个滤芯对接,增加了颗粒捕集器的颗粒捕捉能力和容量。同时稳定再生模块同样可以与滤芯P1、P2、P3三个滤芯对接,可实现滤芯再生与颗粒收集分离,增加了再生效率,避免了排气过程的不可控性对再生温度的干扰,同时也避免了需要调节发动机工况进行再生,也避免了颗粒捕集器再生对发动机正常工况和排气过程的影响。独立的稳定再生模块可以精确控制再生温度,可快速达到再生温度并进行稳定保持,也提高了滤芯再生的效率,确保了再生的充分性。此外,在三个滤芯中有两个滤芯对接进入颗粒捕集模块和稳定再生模块,有一个滤芯可以完全露出,方便了对颗粒捕集器滤芯的及时更换,无需对颗粒捕集器和排气系统进行拆解。实现了精确控制被动再生的温度,避免被动再生装置对柴油机正常排气的影响。
2、在排气入口腔和燃烧腔内分别设置有第一密封组件、第二密封组件,在转动滤盘的第一安装套、第二安装套和第三安装套内设置有第三密封组件。其中第一密封组件、第二密封组件对第一连接部和第三连接部密封,第三密封组件用于对第二连接部和第四连接部密封,避免高温流体从第一连接部、第二连接部、第三连接部、第四连接部溢出;同时,第一、第二、第三密封组件均包括导向环以及推动环,通过气流推动推动环使密封组件能够对连接部进行密封。
附图说明
图1为本申请颗粒捕集器主视图;
图2为本申请颗粒捕集器的侧视图;
图3为本申请左定位板/右定位板的结构示意图;
图4为本申请转动滤盘结构示意图;
图5为本申请颗粒捕集器剖视图;
图6为本申请密封组件结构示意图;
图7为本申请转动驱动装置及控制系统结构示意图;
图中:左固定部1、右固定部2、转动滤盘3、排气入口腔12、燃烧腔13、左定位板11、排气出口腔22、排放腔23、右定位板21、转动轴31、转动驱动装置32、滤芯P1-P3、第一定位圈113、第二定位圈114、第一定位孔115、第三定位圈213、第四定位圈214、第二定位孔215、第一固定杆111、第二固定杆112、第三固定杆211、第四固定杆212、盘体305、第一安装套301、第二安装套302、第三安装套303、通孔304、第一气体扩散罩121、第一扩散扇122、第一连接部S1、第二连接部S2、电控点火器131、燃料泵132、空气泵133、第二气体扩散罩134、第二扩散扇134、第三连接部S3、第四连接部S4、第一密封组件41、第二密封组件42、第三密封组件43、第一导向环411、第一连接环4111、第一导向筒4112、第一密封圈412、第一移动筒4121、第一推动环4122、第一拉伸弹簧413、第三导向环421、第三密封圈422、第三拉伸弹簧423、第三挡环424、驱动齿轮322、伸缩气缸323、齿条321、控制器5、发动机51、车辆载荷传感器52。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。
如图1所示为本申请颗粒捕集器主视图,该颗粒捕集器包括左固定部1、右固定部2以及位于左右固定部之间的转动滤盘3。左固定部1包括排气入口腔12、燃烧腔13,排气入口腔12和燃烧腔13通过左定位板11固定于车架。右固定部2包括排气出口腔22、排放腔23,排气出口腔22和排放腔23通过右定位板21固定于车架。排气入口腔12和排气出口腔22均呈圆筒状结构,二者具有同样的外径尺寸,并且排气入口腔12和排气出口腔22的中心轴线重合。燃烧腔13和排放腔23同样呈圆筒状结构,二者具有同样的外径尺寸,并且燃烧腔13和排放腔23的中心轴线重合。转动滤盘3通过转动轴31转动安装于左固定部1、右固定部2之间,其中转动轴31一端通过轴承转动安装于左定位板11,然后穿过转动滤盘3后另一端通过轴承安装于右定位板21,同时转动轴31的端部从右定位板21伸出,在转动轴31从右定位板21伸出的端部和车架之间设置有转动驱动装置32,转动驱动装置32的具体结构将在后面详细阐述。转动滤盘3与转动轴31固定连接,当转动轴31转动时会带动转动滤盘3进行转动。转动滤盘3左端紧贴左固定部1的右端,转动滤盘3的右端紧贴右固定部2的左端。
如图2所示为图1左侧观察本申请颗粒捕集器的侧视图F。如图所示,本申请颗粒捕集器的转动滤盘3呈等边三角形结构,在转动滤盘3上中心对称的设置有三个滤芯P,其中一个滤芯P1与排气入口腔12同轴,一个滤芯P3与燃烧腔13同轴,另一个滤芯P2从左固定部1完全露出。三个滤芯具有同样的直径尺寸。同时,转动轴31位于转动滤盘3等边三角形中心位置。
如图3所示为本申请左定位板11/右定位板21的结构示意图。左定位板11包括用于定位固定排气入口腔12的第一定位圈113、用于定位固定燃烧腔13的第二定位圈114、用于转动安装转动轴31的第一定位孔115。同理,右定位板21包括用于定位固定排气出口腔22的第三定位圈213、用于定位固定排放腔23的第四定位圈214、用于转动安装转动轴31的第二定位孔215。此外,如图2所示,在左定位板11还设置有第一固定杆111和第二固定杆112,第一固定杆111和第二固定杆112一端与左定位板11固定连接,另一端与车架连接。同理,右定位板21还设置有第三固定杆211和第四固定杆212,第三固定杆211和第四固定杆212一端与右定位板21固定连接,另一端与车架连接。通过第一固定杆111和第二固定杆112将左固定部1固定连接于车架,通过第三固定杆211和第四固定杆212将右固定部2固定于车架。
如图4所示为本申请转动滤盘3结构示意图。如上所述,转动滤盘3呈等边三角形结构,在转动滤盘3上中心对称的设置有三个滤芯P1、P2、P3。转动滤盘3具有盘体305,盘体305上中心对称的安装有三个滤芯P1、P2、P3,三个滤芯P1、P2、P3与盘体305之间分别设置有第一安装套301、第二安装套302和第三安装套303。第一安装套301、第二安装套302和第三安装套303为绝热材料如氧化铝陶瓷等制成,其可以有效隔绝滤芯P与盘体305之间的温度,保证盘体305在高温尾气下不发生较大变形,从而保证其正常的转动能力。第一安装套301、第二安装套302和第三安装套303具有相同的内外径尺寸和结构,并且三个滤芯P1、P2、P3的形状和尺寸相同。此外,在盘体305中心位置设置有通孔304,通孔304用于固定安装转动轴31,通孔304可以通过诸如过盈配合、键连接、焊接等方式实现与转动轴31的固定连接。
如图5所示为图2的A-A剖视图,从该A-A剖视图可以展示本申请颗粒捕集器的排气入口腔12、燃烧腔13、排气出口腔22、排放腔23以及转动滤盘3内部结构。如图5所示,排气入口腔12入口连接有排气管,在排气入口腔12内部设置有锥形的第一气体扩散罩121,第一气体扩散罩121上具有若干等距排列的通孔,该通孔可以将高速流入的排气气流扩散至整个腔体截面,同时减少断续排气的反复冲击,使排气能够均匀以大致恒定的流速通入颗粒捕集器。在第一气体扩散罩121的小锥口上还转动设置有第一扩散扇122,第一扩散扇122能使排气更均匀和稳定的流入颗粒捕集器内部。排气入口腔12的出口通过法兰环连接于转动滤盘3的第一安装套301的端面,在排气入口腔12出口处的法兰环和第一安装套301的端面形成相互紧密接触的第一连接部S1。排气出口腔22的入口处通过法兰环连接于第一安装套301的另一端的端面,在排气出口腔22入口处的法兰环和第一安装套301的另一端的端面形成相互紧密接触的第二连接部S2。在第一连接部S1、第二连接部S2位置排气入口腔12、第一安装套301和排气出口腔22的内径相同,并且排气入口腔12、第一安装套301和排气出口腔22同轴线设置。经排气管排入的尾气经排气入口腔12、第一安装套301和排气出口腔22后排出,尾气在第一安装套301内的滤芯P1进行颗粒捕集,由此排气入口腔12、第一安装套301内的滤芯P1和排气出口腔22形成了本申请颗粒捕集器的颗粒捕集模块。
在排气入口腔12侧下部设置有燃烧腔13,燃烧腔13左端内部设置有电控点火器131,电控点火器131连接有燃料泵132和空气泵133,燃料泵132和空气泵133分别将燃料和空气泵入电控点火器131附近,电控点火器131将燃料点燃产生高温高速燃烧气流。在燃烧腔13内还设置有第二气体扩散罩134和第二扩散扇134,第二气体扩散罩134和第二扩散扇134的结构和作用与第一气体扩散罩121和第一扩散扇122相同。燃烧腔13的出口通过法兰环连接于转动滤盘3的第三安装套303的端面,在燃烧腔13出口处的法兰环和第三安装套303的端面形成相互紧密接触的第三连接部S3。排放腔23的入口处通过法兰环连接于第三安装套303的另一端的端面,在排放腔23入口处的法兰环和第三安装套303的另一端的端面形成相互紧密接触的第四连接部S4。在第三连接部S3、第四连接部S4位置燃烧腔13、第三安装套303和排放腔23的内径相同,并且燃烧腔13、第三安装套303和排放腔23同轴线设置。燃烧腔13产生的高温高速燃烧气流经从燃烧腔13进入第三安装套303内的滤芯P3,通过控制电控点火器131的点火时间、燃料泵132和空气泵133的流量,精确控制高温高速燃烧气流的温度快速达到DPF的再生温度并保持稳定,促使第三安装套303内的滤芯P3能够快速达到再生温度并且保持稳定,使滤芯P3进行稳定再生过程,促使滤芯P3上留存的颗粒能够快速充分燃烧气化,然后从排放腔23排出,由此燃烧腔13、第三安装套303内的滤芯P3和排放腔23形成了本申请颗粒捕集器的稳定再生模块。
由于在第一连接部S1、第二连接部S2位置排气入口腔12、第一安装套301和排气出口腔22的内径相同,在第三连接部S3、第四连接部S4位置燃烧腔13、第三安装套303和排放腔23的内径相同,第一安装套301、第二安装套302和第三安装套303具有相同的内外径尺寸和结构,并且三个滤芯P1、P2、P3的形状和尺寸相同,并且转动滤盘3可驱动的转动设置在左固定部1、右固定部2之间,因此,通过转动转动滤盘3,可以使滤芯P1、P2、P3分别对接进入颗粒捕集模块和稳定再生模块。实现颗粒捕集模块可与滤芯P1、P2、P3三个滤芯对接,增加了颗粒捕集器的颗粒捕捉能力和容量。同时稳定再生模块同样可以与滤芯P1、P2、P3三个滤芯对接,可实现滤芯再生与颗粒收集分离,增加了再生效率,避免了排气过程的不可控性对再生温度的干扰,同时也避免了需要调节发动机工况进行再生,也避免了颗粒捕集器再生对发动机正常工况和排气过程的影响。独立的稳定再生模块可以精确控制再生温度,可快速达到再生温度并进行稳定保持,也提高了滤芯再生的效率,确保了再生的充分性。此外,在三个滤芯中有两个滤芯对接进入颗粒捕集模块和稳定再生模块,有一个滤芯可以完全露出,方便了对颗粒捕集器滤芯的及时更换,无需对颗粒捕集器和排气系统进行拆解。
由于转动滤盘3的转动设置,因此第一连接部S1、第二连接部S2、第三连接部S3、第四连接部S4内,转动滤盘3端面与左固定部1、右固定部2之间无法设置较为紧密的接触,为了避免高温流体从第一连接部S1、第二连接部S2、第三连接部S3、第四连接部S4溢出,本申请颗粒捕集器在排气入口腔12和燃烧腔13内分别设置有第一密封组件41、第二密封组件42,在转动滤盘3的第一安装套301、第二安装套302和第三安装套303内设置有第三密封组件43。其中第一密封组件41、第二密封组件42对第一连接部S1和第三连接部S3密封,第三密封组件43用于对第二连接部S2和第四连接部S4密封。第一密封组件41、第二密封组件42的结构相同,下面结合图6对本申请颗粒捕集器的第一密封组件41和第三密封组件43的结构和密封方式进行阐述。
如图6所示,第一密封组件41包括位于排气入口腔12尾部内侧的第一导向环411,第一导向环411具有径向延伸的第一连接环4111和轴向延伸的第一导向筒4112,第一连接环4111外圈固定于排气入口腔12内壁,第一连接环4111内圈固定连接第一导向筒4112的端部,第一导向筒4112的外壁与排气入口腔12的内壁之间形成环形的导向槽。在导向槽内滑动安装有第一密封圈412。第一密封圈412包括轴向延伸的第一移动筒4121和径向延伸的第一推动环4122。第一移动筒4121插入第一导向筒4112的外壁与排气入口腔12的内壁之间形成环形的导向槽,导向槽的厚度与第一移动筒4121的壁厚相同,第一移动筒4121插入导向槽的端部与第一连接环4111之间设置有第一拉伸弹簧413,第一移动筒4121的另一端露出导向槽并且在该端部连接有径向延伸的第一推动环4122。第一推动环4122的内径小于第一导向筒4112的内径,并且第一推动环4122位于第一扩散扇122的左侧,即以排气的流动方向,第一推动环4122位于第一扩散扇122的下游位置。第一拉伸弹簧413对第一密封圈412施加朝向左的拉力,即第一拉伸弹簧413在没有排气气流或高温高速燃烧气流时将第一密封圈412拉向导向槽内部,第一密封圈412通过第一导向筒4112的末端限位,使第一密封圈412位于左极限位置。第一导向筒4112的末端距离排气入口腔12右侧端面的距离L3等于第一推动环4122的厚度,即第一密封圈412在左极限位置时第一推动环4122的右端面与排气入口腔12右侧端面平齐,不影响转动滤盘3的转动。当排气气流或高温高速燃烧气流从左至右通入时,排气气流或高温高速燃烧气流经第一扩散扇122的扩散,使气流保持相对稳定的流速,气流经过第一扩散扇122后推动第一推动环4122克服第一拉伸弹簧413的拉力向右移动至右极限位置,第一密封圈412向右移动伸出导向槽,第一移动筒4121向右移动后遮挡住第一连接部S1的接缝位置。第一密封圈412在右极限位置通过第一推动环4122的右端面与滤芯P左端面的接触而限位。当第一密封圈412位于右极限位置时,第一移动筒4121仍部分位于导向槽内部,即第一移动筒4121的长度大于滤芯P的左端面与转动滤盘3左端面之间的距离L1。此外,为了保证排气气流或高温高速燃烧气流不会进入第一推动环4122和滤芯P之间的缝隙,滤芯P的左端面(入口端)设置为异形的端面,具体为包括水平的环状平面H1和内凹的弧形曲面H2,第一推动环4122和滤芯P接触限位时第一推动环4122的右端面完全与环状平面H1接触,这样当排气气流或高温高速燃烧气流流经时,会顺着第一推动环4122进入弧形曲面H2区域,而不会在第一推动环4122和滤芯P接触位置由于被滤芯P的瞬间阻挡而产生乱流。
第三密封组件42与第一密封组件41具有相同的结构和工作方式,第三密封组件42包括第三导向环421、第三密封圈422、第三拉伸弹簧423以及第三挡环424。第三导向环421、第三密封圈422、第三拉伸弹簧423设置在第一安装套301的内壁的右侧(第二安装套302、第三安装套303同样设置,此处以图例中第一安装套301为示例进行阐述),第三挡环424设置在排气出口腔22内壁的左侧位置(同理在排放腔23的同样位置也设置有第三挡环424)。在滤芯P未流经排气气流或高温高速燃烧气流时,第三密封圈422受第三拉伸弹簧423处于左极限位置,在该位置下第三密封圈422的右端面与第一安装套301的右端面平齐且被滤芯P的右端面限位。当滤芯P流经排气气流或高温高速燃烧气流时,气流推动第三密封圈422向右移动进入排气出口腔22内部并被第三挡环424限位到达右极限位置,第三密封圈422在右极限位置下对第二连接部S2进行密封。
如图7所示为本申请转动驱动装置32驱动转动滤盘3转动及本申请控制系统结构示意图。如图7所示,转动驱动装置32包括固定安装于转动轴31右端的的驱动齿轮322,在车架上固定安装有伸缩气缸323,在伸缩气缸323的端部安装有齿条321,齿条321与驱动齿轮322啮合,当伸缩气缸323伸缩时带动齿条321移动,齿条321带动驱动齿轮322转动,从而带动转动滤盘3进行转动,使三个滤芯P进入颗粒捕集模块、稳定再生模块或是露出进行更换。
如图7所示,本申请控制系统包括控制器5,控制器5为常规的ECU行车电脑,即发动机综合控制装置,其由输入回路、A/D转换器、输出回路等构成,本申请控制器5的输入回路连接有发动机51、车辆载荷传感器52,输出回路连接有伸缩气缸323、电控点火器131、燃料泵132和空气泵133,控制器5根据发动机51的工况数据和车辆载荷传感器52的载荷数据,对伸缩气缸323、燃料泵132和空气泵133进行控制。当控制器5根据发动机51的工况数据和车辆载荷传感器52的载荷数据检测到发动机51长期处于低负载、短运行时间的工况时,就控制伸缩气缸323伸缩,使转动滤盘3进行转动,将颗粒捕集模块内的滤芯P转动进入稳定再生模块,同时将原本露出的滤芯P转动进入颗粒捕集模块,同时控制燃料泵132、空气泵133以及电控点火器131在燃烧腔13内产生稳定温度的高温燃烧气流,使进入稳定再生模块的滤芯P进行稳定的再生过程,而原本在转动前位于稳定再生模块内的滤芯P则转动露出,此时可以对露出的滤芯P进行人工检查以确保滤芯P再进入颗粒捕集模块时具有良好的工作质量。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接,还可以是通信;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种颗粒捕集器,其特征在于:包括:
左固定部、右固定部以及位于左右固定部之间的转动滤盘;
左固定部包括排气入口腔、燃烧腔,排气入口腔和燃烧腔通过左定位板固定于车架;右固定部包括排气出口腔、排放腔,排气出口腔和排放腔通过右定位板固定于车架;
转动滤盘通过转动轴转动安装于左固定部、右固定部之间,在转动轴从右定位板伸出的端部和车架之间设置有转动驱动装置,转动滤盘上中心对称的设置有三个滤芯;
排气入口腔、转动滤盘内的一个滤芯和排气出口腔构成颗粒捕集模块;
燃烧腔、转动滤盘内的另一个滤芯和排放腔构成稳定再生模块。
2.如权利要求1所述的一种颗粒捕集器,其特征在于:左定位板包括用于定位固定排气入口腔的第一定位圈、用于定位固定燃烧腔的第二定位圈、用于转动安装转动轴的第一定位孔;右定位板包括用于定位固定排气出口腔的第三定位圈、用于定位固定排放腔的第四定位圈、用于转动安装转动轴的第二定位孔。
3.如权利要求2所述的一种颗粒捕集器,其特征在于:转动滤盘呈等边三角形结构,转动滤盘具有盘体,盘体上中心对称的安装有三个滤芯,三个滤芯与盘体之间分别设置有第一安装套、第二安装套和第三安装套。
4.如权利要求3所述的一种颗粒捕集器,其特征在于:排气入口腔入口连接有排气管,在排气入口腔内部设置有锥形的第一气体扩散罩,第一气体扩散罩上具有若干等距排列的通孔;在第一气体扩散罩的小锥口上还转动设置有第一扩散扇。
5.如权利要求4所述的一种颗粒捕集器,其特征在于:排气入口腔的出口通过法兰环连接于转动滤盘的第一安装套的端面,在排气入口腔出口处的法兰环和第一安装套的端面形成相互紧密接触的第一连接部;排气出口腔的入口处通过法兰环连接于第一安装套的另一端的端面,在排气出口腔入口处的法兰环和第一安装套的另一端的端面形成相互紧密接触的第二连接部;在第一连接部、第二连接部位置排气入口腔、第一安装套和排气出口腔的内径相同,并且排气入口腔、第一安装套和排气出口腔同轴线设置。
6.如权利要求5所述的一种颗粒捕集器,其特征在于:燃烧腔左端内部设置有电控点火器,电控点火器连接有燃料泵和空气泵;在燃烧腔内还设置有第二气体扩散罩和第二扩散扇。
7.如权利要求6所述的一种颗粒捕集器,其特征在于:燃烧腔的出口通过法兰环连接于转动滤盘的第三安装套的端面,在燃烧腔出口处的法兰环和第三安装套的端面形成相互紧密接触的第三连接部;排放腔的入口处通过法兰环连接于第三安装套的另一端的端面,在排放腔入口处的法兰环和第三安装套的另一端的端面形成相互紧密接触的第四连接部;在第三连接部、第四连接部位置燃烧腔、第三安装套和排放腔的内径相同,并且燃烧腔、第三安装套和排放腔同轴线设置。
8.如权利要求7所述的一种颗粒捕集器,其特征在于:排气入口腔和燃烧腔内分别设置有第一密封组件、第二密封组件,在转动滤盘的第一安装套、第二安装套和第三安装套内设置有第三密封组件;第一密封组件、第二密封组件对第一连接部和第三连接部密封,第三密封组件用于对第二连接部和第四连接部密封;第一密封组件、第二密封组件的结构相同。
9.如权利要求8所述的一种颗粒捕集器,其特征在于:第一密封组件、第二密封组件、第三密封组件均包括导向环,导向环具有径向延伸的连接环和轴向延伸的导向筒,连接环内圈固定连接导向筒的端部,导向筒的外壁形成环形的导向槽;在导向槽上滑动安装有密封圈;密封圈包括轴向延伸的移动筒和径向延伸的推动环;移动筒插入导向筒外壁的导向槽,导向槽的厚度与移动筒的壁厚相同,移动筒插入导向槽的端部与连接环之间设置有拉伸弹簧,移动筒的另一端露出导向槽并且在该端部连接有径向延伸的推动环。
10.如权利要求9所述的一种颗粒捕集器,其特征在于:转动驱动装置包括固定安装于转动轴右端的的驱动齿轮,在车架上固定安装有伸缩气缸,在伸缩气缸的端部安装有齿条,齿条与驱动齿轮啮合;控制器的输入回路连接有发动机、车辆载荷传感器,输出回路连接有伸缩气缸、电控点火器、燃料泵和空气泵,控制器根据发动机的工况数据和车辆载荷传感器的载荷数据,对伸缩气缸、燃料泵和空气泵进行控制。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4573317A (en) * 1985-03-11 1986-03-04 General Motors Corporation Diesel exhaust cleaner and regeneration burner system with indexing particulate trap
US6233926B1 (en) * 2000-03-01 2001-05-22 Illinois Valley Holding Company Apparatus and method for filtering particulate in an exhaust trap
WO2008153873A2 (en) * 2007-06-05 2008-12-18 U.S. Environmental Protection Agency Diesel particulate filter regeneration system
CN108071448A (zh) * 2016-11-10 2018-05-25 福特环球技术公司 用于车辆排气系统的颗粒捕集器及其再生方法
CN209025719U (zh) * 2018-10-31 2019-06-25 浙江科技学院 微粒捕集器
CN110848053A (zh) * 2019-11-21 2020-02-28 苏州中顺瑞泰汽车检具有限公司 一种汽车发动机进气过滤装置
CN111921256A (zh) * 2020-07-03 2020-11-13 华帝股份有限公司 一种净水装置、应用该净水装置的燃气换热设备及其控制方法
CN112117474A (zh) * 2020-09-08 2020-12-22 珠海格力电器股份有限公司 空气过滤装置及其滤芯更换方法、电池动力系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4573317A (en) * 1985-03-11 1986-03-04 General Motors Corporation Diesel exhaust cleaner and regeneration burner system with indexing particulate trap
US6233926B1 (en) * 2000-03-01 2001-05-22 Illinois Valley Holding Company Apparatus and method for filtering particulate in an exhaust trap
WO2008153873A2 (en) * 2007-06-05 2008-12-18 U.S. Environmental Protection Agency Diesel particulate filter regeneration system
CN108071448A (zh) * 2016-11-10 2018-05-25 福特环球技术公司 用于车辆排气系统的颗粒捕集器及其再生方法
CN209025719U (zh) * 2018-10-31 2019-06-25 浙江科技学院 微粒捕集器
CN110848053A (zh) * 2019-11-21 2020-02-28 苏州中顺瑞泰汽车检具有限公司 一种汽车发动机进气过滤装置
CN111921256A (zh) * 2020-07-03 2020-11-13 华帝股份有限公司 一种净水装置、应用该净水装置的燃气换热设备及其控制方法
CN112117474A (zh) * 2020-09-08 2020-12-22 珠海格力电器股份有限公司 空气过滤装置及其滤芯更换方法、电池动力系统

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