尾气处理装置及作业机械的制作方法

1.本实用新型涉及尾气处理技术领域，尤其涉及一种尾气处理装置及作业机械。


背景技术：

2.排气污染的主要成分是颗粒物，目前主要的处理方式为加装颗粒捕集器。颗粒捕集器(dpf)的过滤效率超过90％，但随着dpf中收集的颗粒物增加，排气背压逐渐加大，达到一定程度后会影响柴油机的动力性和经济性，因此需要适时去除dpf中的颗粒物，即dpf 再生。
3.dpf再生的常见做法时驻车再生或进入服务站，拆下dpf，进行人工清洁工作以实现服务再生。但有些工程机械的尾气处理的后处理通常重达一百多公斤，拆卸清理费时费力，部分车型因整车结构原因导致后处理位置很不便于拆装，增加了服务再生的难度。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种尾气处理装置及作业机械，用以解决现有技术中尾气处理装置去除颗粒物和灰质费时费力且效果差的缺陷。
5.本实用新型提供一种尾气处理装置，包括氧化催化器、收集箱、颗粒捕集器、还原催化器、第一换向阀及第二换向阀；
6.所述第一换向阀和所述第二换向阀相互配合使所述尾气处理装置处于第一运行模式或第二运行模式，
7.在所述第一运行模式下，气流顺次流经沿所述氧化催化器、所述颗粒捕集器和所述还原催化器，
8.在所述第二运行模式下，气流顺次流经氧化催化器、颗粒捕集器、收集箱及还原催化器；
9.其中，在所述第一运行模式下和所述第二运行模式下，所述颗粒捕集器内的气流流向相反。
10.根据本实用新型提供的一种尾气处理装置，所述氧化催化器、所述第一换向阀、所述收集箱、所述颗粒捕集器、所述第二换向阀和所述还原催化器通过主管线顺次相连，所述第一换向阀通过第一支路与所述颗粒捕集器相连，所述收集箱通过第二支路与所述第二换向阀相连；
11.所述收集箱包括箱体及过滤网，所述过滤网可转动安装在所述箱体内，在所述第一运行模式下，所述过滤网与所述箱体内的气流流向平行，在所述第二运行模式下，所述过滤网与所述箱体内的气流流向之间存在夹角。
12.根据本实用新型提供的一种尾气处理装置，在所述第二运行模式下，所述过滤网与所述箱体内的气流流向垂直。
13.根据本实用新型提供的一种尾气处理装置，所述氧化催化器、所述第一换向阀、所述收集箱、所述颗粒捕集器、所述第二换向阀和所述还原催化器通过主管线顺次相连，所述
第一换向阀通过第一支路与所述颗粒捕集器相连，所述收集箱通过第二支路与所述第二换向阀相连，所述收集箱安装在所述第二支路上。
14.根据本实用新型提供的一种尾气处理装置，所述收集箱包括箱体、过滤网、振动马达及集尘盒，所述过滤网设置在所述箱体内，所述振动马达与所述过滤网相连，所述集尘盒设置在所述过滤网下方以承接所述过滤网上掉落的灰尘。
15.根据本实用新型提供的一种尾气处理装置，还包括控制器，所述收集箱上设有压差传感器，所述控制器根据所述压差传感器的压差值控制所述振动马达。
16.根据本实用新型提供的一种尾气处理装置，所述收集箱包括箱体及过滤网，所述过滤网可拆卸安装于所述箱体内。
17.根据本实用新型提供的一种尾气处理装置，还包括报警器，所述收集箱上设有用于检测集尘量的检测器，所述报警器与所述检测器通信连接。
18.根据本实用新型提供的一种尾气处理装置，所述颗粒捕集器上设有第二压差传感器，所述控制器根据所述第二压差传感器的采集值控制所述第一换向阀和所述第二换向阀的导通通路以切换运行模式。
19.本实用新型还提供一种作业机械，包括发动机及如上所述的尾气处理装置，所述发动机的出气口与所述尾气处理装置相连。
20.本实用新型提供的尾气处理装置及作业机械，通过控制器控制第一换向阀和第二换向阀的导通通路，切换尾气处理装置的运行模式，进而调整颗粒捕集器内气流的流通方向，实现对颗粒捕集器的反向吹洗，利用尾气既可以清除颗粒捕集器内的碳颗粒，又可以清除颗粒捕集器内的不能燃烧的灰质，延长颗粒捕集器的使用寿命，提升颗粒捕集器的过滤效率。同时，借由收集箱收集颗粒捕集器内反吹出的杂质，避免其直接流向下一结构或排放至空气中，防止其污染空气。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本实用新型提供的尾气处理装置处于第一运行模式的连通示意图；
23.图2是本实用新型提供的尾气处理装置处于第二运行模式的连通示意图；
24.附图标记：
25.10、发动机；20、氧化催化器；30、收集箱；31、压差传感器； 32、振动马达；40、颗粒捕集器；41、第二压差传感器；50、还原催化器；60、控制器；70、第一换向阀；71、第一支路；80、第二换向阀；81、第二支路。
具体实施方式
26.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人
员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.下面结合图1至图2描述本实用新型提供的尾气处理装置。
28.如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的尾气处理装置包括氧化催化器20、收集箱30、颗粒捕集器40及还原催化器50。氧化催化器20通过第一换向阀70与颗粒捕集器40的相对两侧相连，颗粒捕集器40的相对两侧通过第二换向阀80与还原催化器50相连。
29.第一换向阀70和第二换向阀80相互配合以使尾气处理装置处于第一运行模式或第二运行模式。在第一运行模式下，气流顺次流经氧化催化器、颗粒捕集器和还原催化器。在第二运行模式下，气流顺次流经氧化催化器、颗粒捕集器、收集箱及还原催化器。其中，在第一运行模式下和第二运行模式下颗粒捕集器40内的气流流向相反。
30.如图1和图2所示，氧化催化器20、颗粒捕集器40和还原催化器50通过主管线顺次相连，在氧化催化器20和颗粒捕集器40之间设置第一换向阀70，在颗粒捕集器40和还原催化器50之间设置第二换向阀80。具体地，第一换向阀70通过主管线与颗粒捕集器40 的第一侧连通，第一换向阀70通过第一支路71与颗粒捕集器40的第二侧相连通。颗粒捕集器40的第二侧通过主管线与第二换向阀80 连通，颗粒捕集器40的第一侧通过第二支路81与第二换向阀80相连通。
31.在一可选的实施例中，收集箱30安装在第二支路81上，使得尾气处理装置处于第二运行模式下时，尾气流经颗粒捕集器40后进入收集箱30，借由收集箱30收集颗粒捕集器40内反吹出的杂质。在又一可选的实施例中，收集箱30安装在主管线上并位于第一换向阀 70和颗粒捕集器40之间。收集箱30内安装有可转动的过滤网。在第一运行模式下，尾气经由氧化催化器20后进入收集箱30，尾气在收集箱30内的流通方向与过滤网平行，此时过滤网不发挥作用，收集箱30仅作为气流流通的管路。在第二运行模式下，过滤网转动以过滤从颗粒捕集器40内排出的气体，从而收集颗粒物过滤器内反吹出的杂质，延长颗粒捕集器40的使用寿命。
32.具体地，第一换向阀70的进气口与氧化催化器20相连，第一换向阀70的第一出气口与颗粒捕集器40的第一侧端口相连，第一换向阀70的第二出气口与颗粒捕集器40的第二侧端口相连，第一侧端口与第二侧端口相对。第二换向阀80的第一进气口与颗粒捕集器40相连，第二换向阀80的第二进气口与收集箱30相连，第二换向阀80 的出气口与还原催化器50相连。
33.通过切换第一换向阀70和第二换向阀80的连通通路可以形成第一运行模式和第二运行模式。如图1所示，第一换向阀70和第二换向阀80使整个尾气处理装置处于第一运行模式，氧化催化器20和颗粒捕集器40的第一侧连通，颗粒捕集器40的第二侧与还原催化器50连通。此时，第一支路71和第二支路81均处于未导通状态，尾气经过氧化催化器20、颗粒捕集器40和还原催化器50后排出。第一换向阀70和第二换向阀80切换状态使第一支路71和第二支路81 导通，此时，尾气处理装置处于第二运行模式。如图2所示，氧化催化器20和颗粒捕集器40的第二侧连通，颗粒捕集器40的第一侧与还原催化器50连通。尾气沿氧化催化器20、颗粒捕集器40、收集箱 30和还原催化器50后排出。
34.本实用新型实施例提供的尾气处理装置，调节第一换向阀70和第二换向阀80的导通通路使尾气处理装置在第一运行模式和第二运行模式之间切换，进而调整颗粒捕集器40
内气流的流通方向，实现对颗粒捕集器40的反向吹洗，利用尾气既可以清除颗粒捕集器40内的碳颗粒，又可以清除颗粒捕集器40内的不能燃烧的灰质，延长颗粒捕集器40的使用寿命，提升颗粒捕集器40的过滤效率。同时，借由收集箱30内的过滤网收集颗粒捕集器40内反吹出的杂质，避免其流向下一结构或排放至空气中，防止其污染空气。
35.在本实用新型一具体实施例中，如图1和图2所示，氧化催化器 20、第一换向阀70、收集箱30、颗粒捕集器40、第二换向阀80和还原催化器50通过主管线顺次相连，第一换向阀70通过第一支路 71与颗粒捕集器40相连，收集箱30通过第二支路81与第二换向器相连。
36.收集箱包括箱体及过滤网，过滤网可转动安装在箱体内。在第一运行模式下，过滤网与箱体内的气流流向平行；在第二运行模式下，过滤网与箱体内的气流流向之间存在夹角。
37.具体地，箱体内还设有旋转电机，旋转电机的输出轴与过滤网相连以带动过滤网在箱体内转动。控制器60与旋转电机通信连接，在运行模式切换的同时控制器60控制旋转电机的运行，以调整过滤网的角度，使其能过滤从颗粒捕集器40内排出的杂质如碳颗粒和灰尘。
38.如图1所示，第一运行模式下，第一支路71和第二支路81均未导通，氧化催化器20、收集箱30、颗粒捕集器40和还原催化器50 通过主管线顺次连通，收集箱30内过滤网与箱体内气流流向平行，作为气流流通通道使用。如图2所示，第二运行模式下，第一支路 71和第二支路81均导通，氧化催化器20通过第一支路71与颗粒捕集器40连通，颗粒捕集器40的出气口与收集箱30相连，收集箱30 通过第二支路81与还原催化器50相连。收集箱30内的过滤网与箱体内的气流流向有夹角，借助过滤网可以过滤颗粒捕集器40内反吹出的碳颗粒和灰尘等杂质。
39.本实用新型实施例提供的尾气处理装置，收集箱30安装在主管路上，收集箱30包括箱体及可转动安装在箱体内的过滤网，转动过滤网调整不同模式下收集箱30的作用，使其在颗粒捕集器40处于第二运行模式即反吹模式下时能用于收集吹出的杂质。
40.在上述实施例基础上，处于第二运行模式时，过滤网与箱体内的气流流向垂直。
41.借助与气流流向垂直的过滤网充分过滤从颗粒捕集器40内排出的气体。
42.在本实用新型又一具体实施例中，氧化催化器20、第一换向阀 70、收集箱30、颗粒捕集器40、第二换向阀80和还原催化器50通过主管线顺次相连。第一换向阀70通过第一支路71与颗粒捕集器 40相连，收集箱30通过第二支路81与第二换向阀80相连。收集箱 30安装在第二支路81上。
43.该实施例中，收集箱30设置在第二支路81上，当尾气处理装置处于第二运行模式时，收集箱30所在的第二支路81导通，气流反向流经颗粒捕集器40对颗粒捕集器40进行反吹，使其处于第一运行模式时积累的灰尘后反吹吹落并随气流流向收集箱30。
44.其中，收集箱包括箱体及过滤网，过滤网可以拆卸安装在箱体内以便拆装清洁，也可以固定安装在箱体内。
45.本实用新型实施例提供的尾气处理装置，收集箱30安装在第二支路81上，在第二支路81导通的第二运行模式下，收集箱30参与气流流通，以收集颗粒捕集器40反吹出的杂质。
46.在本实用新型一可选的实施例中，收集箱30包括箱体、过滤网、振动马达32及集尘
盒，过滤网安装在箱体内，振动马达32与过滤网相连，集尘盒设置在过滤网的下方以承接过滤网上掉落的灰尘。
47.振动马达32与过滤网相接，在振动马达32的作用下，过滤网振动，将过滤网上的碳颗粒及集尘振动下来，并由设置在下方的集尘盒承接。其中，振动马达32与控制器60相连，控制器60根据过滤网的使用时间定时清洁或采用其他清洁程序控制振动马达32振动。
48.本实用新型实施例提供的尾气处理装置，借助振动马达32自动去除过滤网上积累的灰尘，提高通过过滤网的气流流量，提升尾气处理装置的处理效果。
49.在上述实施例基础上，控制器60与振动马达32通信连接，收集箱30上设有压差传感器31，控制器60根据压差传感器31采集的压差值控制振动马达32运行。
50.具体地，收集箱30内碳颗粒和灰质允许的最大积累量为k
s0
，压差传感器31检测到的实时积累量为ks。在发动机运行过程中，当收集箱30内碳颗粒和灰质的实时积累量ks不小于收集箱30内碳颗粒和灰质的允许的最大积累量k
s0
时，控制器60控制振动马达32运行，启动振动模式，待持续振动预设时长后停止。
51.本实用新型实施例提供的尾气处理装置，收集箱30上设有压差传感器31，控制器60根据压差传感器31采集的压差值控制振动马达32启动振动模式，以除去过滤网上的集尘，改善过滤网的过滤效果。
52.在本实用新型又一可选的实施例中，收集箱30包括箱体及过滤网，过滤网可拆卸安装在箱体内。
53.根据需要可以方便地拆卸过滤网进行清洁。具体地，箱体上设有压差传感器及报警器，控制器60根据压差传感器采集的压差至控制报警器发出警报，提醒操作人员手动拆卸过滤网进行清洁。
54.在上述实施例基础上，尾气处理装置还包括报警器，收集箱30 上设有用于检测集尘量的检测器，报警器与检测器通信连接。
55.具体地，收集箱30内设置有集尘盒，集尘盒内设有称重传感器或者灰尘深度检测器等检测器，待检测器的检测值不小于用户设定值时，报警器发出警报，提醒用户打开箱体，倒出集尘盒内的集尘。又如，过滤网可拆卸安装在箱体内，箱体上安装的压差传感器作为检测器，报警器根据压差传感器采集值发出警报。
56.其中，报警器可以为语音报警器、闪光灯报警器或者声光报警器。可选的，报警器可以与作业机械的仪表台相连以发送报警信号。
57.需要说明的是，报警器可以直接与检测器通信连接。或者，报警器和检测器分别与控制器60通信连接，控制器60根据检测器的检测值控制报警器。
58.本实用新型实施例提供的尾气处理装置，借助报警器提醒用户清理收集箱30。
59.在上述任一实施例基础上，尾气处理装置还包括控制器，颗粒捕集器40上设有第二压差传感器41，控制器60根据第二压差传感器 41的采集值控制第一换向阀70和第二换向阀80的导通通路。
60.如图1和图2所示，颗粒捕集器40上设有第二压差传感器41，以检测颗粒捕集器40内碳颗粒和灰质的实时积累量kd。当颗粒捕集器40内碳颗粒和灰质的实时积累量kd小于颗粒捕集器40内碳颗粒和灰质的允许的最大积累量k
d0
时，控制器60控制第一换向阀70和第二换向阀80处于第一运行模式下，此时第一支路71和第二支路 81均未导通，发动机尾气先后
经过氧化催化剂、第一换向阀70、收集箱30、颗粒捕集器40、第二换向阀80并经还原催化器50排出。当kd不小于k
d0
，第一换向阀70和第二换向阀80切换到第二运行模式，此时，第一支路71与第二支路81均导通。发动机尾气先后过氧化催化剂、第一换向阀70、第一支路71到颗粒捕集器40、收集箱 30、再经第二支路81到第二换向阀80，最后经还原催化器50排出，从而实现反吹颗粒捕集器40的目的。
61.当然，控制器60也可以根据需要时长自动切换第一换向阀70和第二换向阀80的导通通路。
62.本实用新型实施例提供的尾气处理装置，借助安装在颗粒捕集器 40上的第二压差传感器41采集的压差值控制第一换向阀70和第二换向阀80，及时切换运行模式，清理颗粒捕集器40上沉积的集尘。
63.本实用新型实施例还提供一种作业机械，其包括如上所述的尾气处理装置及发动机10，发动机10的尾气口与氧化催化器20相连。
64.其中，作业机械为起重机、挖掘机、压路机等，发动机10采用柴油发动机，借由上述尾气处理装置进行清洁，无论第一运行模式还是第二运行模式，尾气均流经氧化催化器20、颗粒捕集器40和还原催化器50，不会产生污染。另外，无需设置吹气装置，控制第一换向阀70和第二换向阀80切换运行模式，利用发动机10自身的排气即可反吹颗粒捕集器40，结构简单可靠。
65.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。