一種用於提升機械功率的裝置及方法與流程
2023-06-05 06:07:46
本發明涉及電力工程建設相關技術設備領域，具體的說，是涉及一種用於提升機械功率的裝置及方法。
背景技術：
由於沒有配備齊全增壓裝置，大型機械多數較適用於低海拔地區。而在高海拔山地地形中，空氣稀薄，氧氣含量小，對大型燃機機械發動機功率產生嚴重影響。風機吊裝時，吊裝機械負荷率下降約20％。高海拔地區目前建安業剛剛起步，大型機械多數無增壓裝置，比較適合於低海拔地區作業，發動機功率的下降對高海拔地區建安事業產生嚴重影響。
雖然更換大型吊裝機械可以滿足施工需求，但這無疑會極大的提高施工成本。同時若對現有吊裝機械的動力系統安裝永久性增壓器，同樣面臨成本較高的問題。
技術實現要素：
本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種可攜式渦輪增壓系統。本發明通過設計全新的結構，能夠保證工程機械在高海拔地區功率，保證工程順利進行。
為了達成上述目的，本發明採用如下技術方案：
一種用於提升機械功率的裝置，包括：
與發動機排氣端連接的廢氣管，廢氣管內設置有流量傳感器，流量傳感器將廢氣流量信號傳遞至控制系統，控制系統控制增壓電機轉動，增壓電機輸出軸帶動渦輪轉動，渦輪的進氣端與空氣濾清器的出氣端密閉連接，渦輪的出氣端與發動機的進氣端密閉連接。
優選的，所述控制系統為PLC控制系統。
優選的，所述廢氣管包括第一廢氣管及第二廢氣管，第一廢氣管內設置有流量傳感器，第二廢氣管外部設置有回壓電機，回電電機的主軸驅動回壓板轉動，回壓板位於第二廢氣管內部。
優選的，所述空氣濾清器包括殼體，殼體具有進氣口，擋板下方為弧形部，殼體內部設置有導流板及濾紙；
其中濾紙不與殼體的底部相接觸。
在提供上述結構方案的同時，本發明還提供了一種將上述裝置安裝於機械上的方法，主要包括如下步驟：
A、將廢氣管與發動機排氣口連接；
B、將空氣濾清器與渦輪進氣端連通，渦輪出氣端與發動機連通；
C、將流量傳感器、回壓電機與控制系統電連接。
本發明的有益效果是：
1、本裝置結構簡單，固定、連接方便，便於攜帶。
2、可迅速安裝，適用於各種燃機機械。
3、可大大提高燃機機械的使用效率，對大型燃機機械在高海拔地區使用能力的正常輸出產生積極效果，降低成本。
4、對高海拔地區建安業機械選型產生良好效果，可避免因負荷率下降而選擇超過使用要去的機械。
5、排氣管排氣量可調整，使發動機發動階段回壓提高，減少發動機熱機時間及怠速排放，節約能源。
6、空氣濾清器具有一定的儲灰能力，提高使用壽命，降低成本。
附圖說明
圖1是本發明中實施例1的結構示意圖；
圖2是本發明中實施例2的結構示意圖；
圖3是本發明中回壓電機的裝配示意圖；
圖4是本發明中空氣濾清器的結構示意圖；
圖中：車載電源1，控制系統2，增壓電機3，空氣濾清器4，殼體4-1，弧形部4-2，儲灰倉4-3，濾紙4-4，導流板4-5，進氣口4-5，渦輪5，發動機6，流量傳感器7，廢氣管8，第一廢氣管8-1，第二廢氣管8-2，分流管8-3，回壓電機9，回壓板10。
具體實施方式
下面將結合附圖對本發明進行詳細說明。
實施例1：一種可攜式渦輪增壓系統，如圖1和圖4所示，包括：與發動機6排氣端連接的廢氣管8，廢氣管8內設置有流量傳感器7，流量傳感器7將廢氣流量信號傳遞至控制系統2，控制系統2由車載電源1供電，控制系統2控制增壓電機3轉動，增壓電機3輸出軸帶動渦輪5轉動，渦輪5的進氣端與空氣濾清器4的出氣端(即濾紙4-4後端)密閉連接，渦輪5的出氣端與發動機6的進氣端密閉連接。
所述控制系統2為PLC控制系統。
所述空氣濾清器4包括殼體4-1，殼體4-1具有進氣口4-6，擋板1下方為弧形部4-2，殼體1內部設置有導流板4-5及濾紙4-4；其中，濾紙4-4不與殼體4-1的底部相接觸。
本實施例中，還提供了一種將上述裝置安裝於機械，該機械為吊車或其他工程機械，其具有發動機，安裝的方法，主要包括如下步驟：
A、將原有空氣濾清器和排氣管拆卸；
B、將廢氣管7與發動機排氣口連接；
B、將空氣濾清器4與渦輪5進氣端連通，渦輪5的出氣端與發動機連通；
C、將流量傳感器7、回壓電機9與控制系統2電連接。
本發明的原理是：發動機6運轉後排放廢氣，但是其因為空氣稀薄所以廢氣量很低，則流量傳感器7就將廢氣流量信號傳遞至控制系統2，控制系統2根據反饋來的信號令增壓電機3轉動，則渦輪5轉動，空氣就從空氣濾清器4過濾後進入發動機6，此時，發動機6獲得更多的氧氣，燃效效率提高，則廢氣排氣量增加。流量傳感器7持續的將流量信號傳遞至控制系統2，則增壓電機3的轉速處於動態調整中，直至增壓電機3的轉速與廢氣流量形成動態平衡，此時發動機的輸出功率就與平原地區接近，進而保證工程順利進行。
同時，空氣從進氣口4-6進入，被導流板4-5導流，碰到弧形部4-2後向右側流動，被濾紙4-4過濾。因為空氣持續的進入，所以被過濾的灰塵會越來越多。因為濾紙4-4不與殼體4-1的底部相接觸，所以濾紙4-4與殼體4-1底部形成了儲灰倉4-3，不至於使過多的灰塵吸附於濾紙4-4上，進而延長了空氣濾清器4的壽命。
實施例2：一種可攜式渦輪增壓系統，如圖2-4所示，包括：與發動機6排氣端連接的廢氣管8；廢氣管8包括分流管8-3，分流管8-3的左側與發動機6排氣端連接，右側分別與第一廢氣管8-1和第二廢氣管8-2連接，第一廢氣管8-1內具有流量傳感器。第二廢氣管8-2外部設置有回壓電機9，回電電機9的主軸驅動回壓板10轉動，回壓板10位於第二廢氣管8-2內部。
廢氣管8內設置有流量傳感器7，流量傳感器7將廢氣流量信號傳遞至控制系統2，控制系統2控制增壓電機3轉動，增壓電機3輸出軸帶動渦輪5轉動，渦輪5的進氣端與空氣濾清器4的出氣端(即濾紙4-4後端)密閉連接，渦輪5的出氣端與發動機6的進氣端密閉連接。
所述控制系統2為PLC控制系統。
所述空氣濾清器4包括殼體4-1，殼體4-1具有進氣口4-6，擋板1下方為弧形部4-2，殼體1內部設置有導流板4-5及濾紙4-4；其中，濾紙4-4不與殼體4-1的底部相接觸。
本實施例中，還提供了一種將上述裝置安裝於機械，該機械為吊車或其他工程機械，其具有發動機，安裝的方法，主要包括如下步驟：
A、將原有空氣濾清器和排氣管拆卸；
B、將廢氣管7與發動機排氣口連接；
B、將空氣濾清器4與渦輪5進氣端連通，渦輪5的出氣端與發動機連通；
C、將流量傳感器7、回壓電機9與控制系統2電連接。
本發明的原理是：發動機6運轉後排放廢氣，但是其因為空氣稀薄所以廢氣量很低，則流量傳感器7就將廢氣流量信號傳遞至控制系統2，控制系統2根據反饋來的信號令增壓電機3轉動，則渦輪5轉動，空氣就從空氣濾清器4過濾後進入發動機6，此時，發動機6獲得更多的氧氣，燃效效率提高，則廢氣排氣量增加。流量傳感器7持續的將流量信號傳遞至控制系統2，則增壓電機3的轉速處於動態調整中，直至增壓電機3的轉速與廢氣流量形成動態平衡，此時發動機的輸出功率就與平原地區接近，進而保證工程順利進行。
同時，空氣從進氣口4-6進入，被導流板4-5導流，碰到弧形部4-2後向右側流動，被濾紙4-4過濾。因為空氣持續的進入，所以被過濾的灰塵會越來越多。因為濾紙4-4不與殼體4-1的底部相接觸，所以濾紙4-4與殼體4-1底部形成了儲灰倉4-3，不至於使過多的灰塵吸附於濾紙4-4上，進而延長了空氣濾清器4的壽命。
本方案採用傳感器測定發動機排出的廢氣慣衝力計算排氣量，將數據傳輸給控制系統，並在工程機械外部設置一個小型渦輪，小型渦輪的兩端分別連接空氣濾清器管道與發動機的進氣口，控制系統控制由電池傳送給渦輪增壓器的電流，車載電池實現給系統的整體供電。當數據傳輸給控制系統後，控制系統經過計算，進而控制增壓電機的電流，從而達到控制渦輪5轉速進行調整增壓能力的目的。
採用了上述結構後，本裝置可以提高吊裝機械的進氣量，使其由自然吸氣動力系統轉變為渦輪增壓動力系統，進而提高了整機功率，保證了施工作業的順利進行。施工完成後，將增壓系統拆除，以備其他機械在高原地區作業時使用，十分方便。
對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現，未予以詳細說明和局部放大呈現的部分，為現有技術，在此不進行贅述。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和特點相一致的最寬的範圍。