燃油火车用安全旁通型尾气净化系统的制作方法

1.本实用新型涉及燃油火车技术领域，具体涉及一种燃油火车用安全旁通型尾气净化系统。


背景技术：

2.申请号为2021201379468(申请日为2021年01月19日)，专利名称为“用于燃油火车的双通道尾气处理系统”的实用新型专利申请，该实用新型专利提供了一种用于燃油火车的双通道尾气处理系统，第一集成式尾气出入通道的上腔室与下腔室通过旁通通道(第二旁路)连通设置，旁通通道(第二旁路)上设置有(旁通阀)第二旁路阀门；第二集成式尾气出入通道的上腔室和下腔室通过旁通通道(第二旁路)连通设置，旁通通道(第二旁路)上设置有旁通阀(第二旁路阀门)。主通路堵塞时，旁通阀(第二旁路阀门)打开，连通第一腔室和第二腔室，实现尾气排放，保证发动机的正常运行。
3.上述方案中，旁通通道(第二旁路)要在第一集成式尾气出入通道和第二集成式尾气出入通道的外部连接，无疑是增加了技术人员的安装操作工作，并且旁通通道(第二旁路)的占用空间大，会增加整个尾气处理系统的体积，从而提高生产成本。


技术实现要素：

4.为了解决技术人员的安装操作工作复杂，并且旁通通道(第二旁路)的占用空间大，增加整个尾气处理系统的体积，从而提高生产成本的技术问题，本实用新型提供的技术方案为：
5.本实用新型提供一种燃油火车用安全旁通型尾气净化系统，包括第一尾气净化通道、第二尾气净化通道和旁通阀；所述第一尾气净化通道和所述第二尾气净化通道并排设置；所述第一尾气净化通道的入口处和所述第二尾气净化通道的入口处均连通设置有旁通通道；所述旁通通道沿竖直方向设置，并且呈上下开口状；所述旁通通道均包括第一腔室和第二腔室；所述第一腔室与所述旁通通道的下端开口连通；所述第二腔室与所述旁通通道的上端开口连通；所述旁通阀可活动地设置于所述旁通通道内；所述旁通阀用于分隔或连通所述第一腔室和所述第二腔室；所述第一尾气净化通道的所述第一腔室、所述第一尾气净化通道的入口、所述第一尾气净化通道的出口和所述第二尾气净化通道的所述第二腔室依次连通，并且与尾气的流动方向相同；所述第二尾气净化通道的所述第一腔室、所述第二尾气净化通道的入口、所述第二尾气净化通道的出口和所述第一尾气净化通道的所述第二腔室依次连通，并且与尾气流动的方向相同。
6.进一步地，所述旁通阀包括转轴和阀片；所述转轴可转动地，并且沿水平方向贯穿所述旁通通道；所述阀片的中间部位固定于所述转轴上；所述阀片与所述转轴的设置方向平行；所述阀片可以所述转轴为中心转动。
7.进一步地，还包括旋转驱动装置；所述旋转驱动装置用于驱动所述转轴转动。
8.进一步地，所述旋转驱动装置为气动执行器；所述气动执行器的驱动轴与所述转
轴传动连接；所述气动执行器的驱动轴可带动所述转轴转动。
9.进一步地，所述阀片的边缘环绕设置有橡胶垫；所述橡胶垫用于密封所述阀片和所述旁通通道之间的缝隙。
10.进一步地，所述第一尾气净化通道和所述第二尾气净化通道均包括主通路和第一旁路；所述主通路和所述第一旁路并联设置；所述主通路内设置有若干净化单元；所述第一旁路内设置有柴油颗粒捕集器；所述主通路的入口端处串接有可启闭的主通路蝶阀；所述第一旁路的入口端串接有可启闭的旁路蝶阀。
11.进一步地，还包括联动杆，所述联动杆贯穿所述主通路蝶阀和所述旁路蝶阀的转动轴心线；所述主通路蝶阀和所述旁路蝶阀均固定于所述联动杆上；所述联动杆垂直于所述主通路和所述第一旁路；其中，所述主通路蝶阀垂直于所述旁路蝶阀；所述联动杆可带动所述主通路蝶阀和所述旁路蝶阀同步转动。
12.进一步地，所述净化单元包括沿尾气流动方向依次设置的doc单元和poc单元。
13.本实用新型具有的优点或者有益效果：
14.本实用新型提供的燃油火车用安全旁通型尾气净化系统，将旁通通道直接设置在第一尾气净化通道和第二尾气净化通道上，形成串联结构，优化了原有的在外部连接旁通通道的连接结构，将旁通阀打开即可直接实现安全旁通功能，简化了技术人员的安装操作工作，并且旁通通道、第一尾气净化通道和第二尾气净化通道直接连通，旁通通道的占用空间小，会减小整个尾气处理系统的体积，从而降低生产成本。
附图说明
15.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。
16.图1是本实用新型实施例1提供的燃油火车用安全旁通型尾气净化系统的俯视图；
17.图2是本实用新型实施例1提供的燃油火车用安全旁通型尾气净化系统立体结构示意图；
18.图3是本实用新型实施例1提供的燃油火车用安全旁通型尾气净化系统中旁通阀和气动执行器的连接结构示意图。
具体实施方式
19.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要注意的是，本实用新型所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。
20.应当理解的是，当在本说明书中如使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
21.如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
22.如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
23.除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行说明，显然所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对附图中提供的本实用新型实施例中的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
25.实施例1
26.旁通通道在第一集成式尾气出入通道和第二集成式尾气出入通道的外部连接，无疑是增加了技术人员的安装操作工作，并且旁通通道的占用空间大，会增加整个尾气处理系统的体积，从而提高生产成本。
27.针对这一技术问题，本实施例1提供的一种燃油火车用安全旁通型尾气净化系统，如图1至图3所示，包括第一尾气净化通道1、第二尾气净化通道2和旁通阀3；第一尾气净化通道1和第二尾气净化通道2并排设置；第一尾气净化通道1的入口处和第二尾气净化通道2的入口处均连通设置有旁通通道4；旁通通道4沿竖直方向设置，并且呈上下开口状；旁通通道4均包括第一腔室41和第二腔室42；第一腔室41与旁通通道4的下端开口连通；第二腔室42与旁通通道4的上端开口连通；旁通阀3可活动地设置于旁通通道4内；旁通阀3用于分隔或连通第一腔室41和第二腔室42；第一尾气净化通道1的第一腔室41、第一尾气净化通道1的入口、第一尾气净化通道1的出口和第二尾气净化通道2的第二腔室42依次连通，并且与尾气的流动方向相同；第二尾气净化通道2的第一腔室41、第二尾气净化通道2的入口、第二尾气净化通道2的出口和第一尾气净化通道1的第二腔室42依次连通，并且与尾气流动的方向相同。
28.本实施例1提供的的燃油火车用安全旁通型尾气净化系统，旁通通道4在尾气净化系统正常运行下处于关闭状态，旁通通道4在应急模式下开启，(即第一尾气净化通道1和第二尾气净化通道2发生部分或全部堵塞时)，旁通阀3打开，连通第一腔室41和第二腔室42，尾气从第一腔室41的下端开口进，从第二腔室42的上端开口出，在应急模式下，旁通通道4可以实现尾气的排放，防止因第一尾气净化通道1和第二尾气净化通道2堵塞导致发动机受阻无法正常运行等安全问题；本实施例1将旁通通道4直接设置在第一尾气净化通道1和第二尾气净化通道2上，形成串联结构，优化了原有的在外部连接旁通通道4的连接结构，将旁通阀3打开即可直接实现安全旁通功能，保证发动机的正常运行，在一定程度上简化了技术人员的安装操作工作，并且旁通通道4、第一尾气净化通道1和第二尾气净化通道2直接连通，旁通通道4的占用空间小，会减小整个尾气处理系统的体积，从而降低生产成本。
29.优选地，本实施例1提供的的燃油火车用安全旁通型尾气净化系统，如图1至图3所示，旁通阀3包括转轴31和阀片32；转轴31可转动地，并且沿水平方向贯穿旁通通道4；阀片
32的中间部位固定于转轴31上；阀片32与转轴31的设置方向平行；阀片32可以转轴31为中心转动。本实施例1中，旁通阀3处于关闭状态时，阀片32处于倾斜状态，倾斜的角度与尾气的流向相同，能够将尾气进行引流，从而降低尾气气流转向过程中的压力损失；旁通阀3处于开启状态时，阀片32处于竖直状态，此时第一腔室41和第二腔室42的连通面积最大，即尾流流出的流出量最大，从而保证发动机的正常运行。
30.为了精确控制旁通阀3开启或关闭时阀片32的角度，本实施例1提供的的燃油火车用安全旁通型尾气净化系统，如图1至图3所示，还包括旋转驱动装置；旋转驱动装置用于驱动转轴31转动；具体地，旋转驱动装置为气动执行器5；气动执行器5的驱动轴与转轴31传动连接；气动执行器5的驱动轴可带动转轴31转动。通过气动执行器5可以精确地控制阀片32的转动角度，从而控制旁通阀3的开启或关闭的状态。
31.为了提高旁通阀3的密封性能，本实施例1提供的的燃油火车用安全旁通型尾气净化系统，阀片32的边缘环绕设置有橡胶垫；橡胶垫用于密封阀片32和旁通通道4之间的缝隙。本实施例1中橡胶垫一方面能够起到密封的作用，另一方面橡胶垫还能够降低阀片32和旁通通道4之间的磨损，从而延长旁通阀3的使用寿命。
32.进一步地，第一尾气净化通道1和第二尾气净化通道2均包括主通路21和第一旁路22；主通路21和第一旁路22并联设置；主通路21内设置有若干净化单元211；第一旁路22内设置有柴油颗粒物捕集器221；主通路21的入口端处串接有可启闭的主通路蝶阀(图中未标出)；第一旁路22的入口端串接有可启闭的旁路蝶阀(图中未标出)。
33.发动机刚启动时：旁路蝶阀开启，主通路蝶阀关闭，此时第一旁路22连通，主通路21关闭；燃油火车发动机刚启动时其高浓度的颗粒物的尾气直接通过第一旁路22，在柴油颗粒物捕集器221的作用下，尾气中的颗粒物被过滤捕捉，可以显著减少尾气中的颗粒物。由于发动机启动模式持续的时间较短，尾气排放总量较小，并且尾气中的主要污染物颗粒物已被滤除，发动机启动模式下的尾气排放基本不会造成显著的空气污染。
34.发动机正常运行时：主通路蝶阀开启，旁路蝶阀关闭；此时，主通路21连通，第一旁路22关闭。燃油火车发动机正常运行时，尾气依次流经主通路21中的若干净化单元211，经过主通路21中的净化单元211处理，排放尾气能够达到良好的净化效果。
35.进一步地，本实施例1提供的的燃油火车用安全旁通型尾气净化系统，还包括联动杆，联动杆贯穿主通路蝶阀和旁路蝶阀的转动轴心线；主通路蝶阀和旁路蝶阀均固定于联动杆上；联动杆垂直于主通路21和第一旁路22；其中，主通路蝶阀垂直于旁路蝶阀；联动杆可带动主通路蝶阀和旁路蝶阀同步转动。本实施例1中通过外力驱动联动杆转动，带动主通路蝶阀和旁路蝶阀同步旋转，当主通路蝶阀的设置方向垂直于尾气的流动方向时，主通路21处于关闭状态，此时，旁路蝶阀的设置方向平行于尾气气流的流动方向，第一旁路22处于开启状态；当主通路蝶阀的设置方向平行于尾气的流动方向时，主通路21处于开启状态，此时，旁路蝶阀的设置方向垂直于尾气的流动方向，第一旁路22处于关闭状态。
36.此外，本实施例1提供的的燃油火车用安全旁通型尾气净化系统，可根据发动机运行工况在主通路21和第一旁路22之间进行切换，发动机启动时产生的高浓度颗粒物尾气通过第一旁路22进行单独处理，从而大大延长了主通路21及第一旁路22可能发生堵塞的周期，进而能够有效延长用于燃油火车的双通道尾气处理系统的检修周期。
37.进一步地，本实施例1提供的的燃油火车用安全旁通型尾气净化系统，净化单元
211包括沿尾气流动方向依次设置的doc单元和poc单元。本实施例1中燃油火车发动机正常运行时，尾气依次流经主通路21中的doc单元和poc单元，将尾气中的碳氢化合物(hc)、一氧化碳(co)和颗粒物(pm)得以净化处理。经过主通路21中的doc单元和poc单元处理，排放尾气能够达到良好的净化效果。
38.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。