一种液位传感器、尿素箱及柴油车辆的制作方法

1.本实用新型涉及液位传感器领域，特别涉及一种液位传感器、尿素箱及柴油车辆。


背景技术：

2.柴油机具有较高的热效率和较低的废气排放，但是其废气中含有较高的no
x
，目前多采用scr催化还原技术进行尾气中no
x
的处理，以降低氮氧化物的排放。
3.scr系统利用尿素水溶液对尾气进行还原，作为尿素水溶液的存放容器成为尿素箱，现有技术中的尿素箱上设置有液位传感器，集成化的液位传感器一方面能够将尿素溶液吸出，另一方面可以对尿素箱内尿素溶液的液位进行监测。目前应用于尿素箱中的液位传感器其结构较为普通，与应用于油箱中的液位传感器等结构基本相同。均是干簧管配合浮筒，浮筒在液体浮力作用下漂浮于液面，干簧管感应浮筒位置从而得到液位信息，由于尿素溶液比较容易结晶，结晶后的尿素固体附着于液位传感器上，虽然液位传感器上设有相应的加热管，但其作用范围主要集中于吸液口位置，而对于干簧管、浮筒区域无法有效加热，而在尿素结晶附着于干簧管与浮筒之间后，使浮筒卡滞导致液位测量误报；同时，对于进入尿素箱内的部分杂质、异物也会导致干簧管与浮筒之间产生卡滞，影响液位传感器的液位测量过程；在液位误报后可能会使得车载scr系统失效，无法对车辆发动机排出的尾气进行处理。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种液位传感器、尿素箱及柴油车辆，设置滑杆贯穿浮筒侧壁，通过尿素箱内部的驱动件带动滑杆转动，从而带动浮筒相对于干簧管转动，解除浮筒的卡滞，保证浮筒在尿素溶液作用下的正常移动，避免拆卸液位传感器进行维修的过程。
5.本实用新型的第一目的是提供一种液位传感器，采用以下技术方案：
6.包括干簧管、浮筒、滑杆和驱动件，浮筒套设于干簧管外，浮筒侧壁设有平行于其轴线的通孔，滑杆与干簧管轴线平行且穿过通孔，驱动件通过传动机构连接滑杆，以驱动滑杆带动浮筒绕干簧管轴线转动。
7.进一步地，所述驱动件为转矩输出元件，其输出端通过传动机构连接滑杆一端。
8.进一步地，所述传动机构为连杆，驱动件输出端与干簧管同轴布置。
9.进一步地，所述传动机构为轮系机构，轮系机构包括至少两个轮体，其中一个轮体与干簧管同轴设置，滑杆连接该轮体，另一个轮体连接驱动件输出端，滑杆连接的轮体和驱动件连接的轮体配合并等线速度传动。
10.进一步地，所述浮筒侧壁上设有至少两个通孔，通孔绕浮筒轴线环向均匀分布。
11.进一步地，至少一个通孔配合有滑杆，滑杆贯穿对应的通孔并与通孔间隙配合。
12.进一步地，所述浮筒为径向截面呈环形的筒状结构，通孔一端位于浮筒端面上，另一端沿轴向贯穿浮筒另一端面。
13.进一步地，所述浮筒与干簧管轴线平行，浮筒在滑杆约束下沿干簧管轴向移动。
14.本实用新型的第二目的是提供一种尿素箱，利用如上所述的液位传感器。
15.本实用新型的第三目的是提供一种柴油车辆，包括如上所述的尿素箱。
16.与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果是：
17.(1)针对目前液位传感器浮筒发生卡滞的问题，设置滑杆贯穿浮筒侧壁，通过尿素箱内部的驱动件带动滑杆转动，从而带动浮筒相对于干簧管转动，解除浮筒的卡滞，保证浮筒在尿素溶液作用下的正常移动，避免拆卸液位传感器进行维修的过程。
18.(2)通过滑杆带动浮筒相对于干簧管转动，避免尿素结晶连接浮筒与干簧管，并将已经连接的尿素结晶通过转动折断，保证浮筒能够沿干簧管轴向自由移动，同时，通过浮筒的转动，还能够对卡入浮筒与干簧管之间的异物进行去除，使其在转动过程中脱落，解除对浮筒的卡滞作用。
19.(3)浮筒与干簧管之间、浮筒的通孔与滑杆之间均为套设滑动结构，其套设位置留有间隙，为浮筒沿径向的小范围移动提供空间，避免浮筒轴线偏移姿态时被卡住，保证浮筒沿干簧管移动的流畅性。
20.(4)通过驱动件带动滑杆移动，滑杆能够绕干簧管轴线转动，从而在解除卡滞的过程中，仍能够保证浮筒沿干簧管的自由移动。
21.(5)通过均匀设置多个通孔，平衡浮筒沿环向的重量，使其能够以正常姿态浮动，提高测量精度。
附图说明
22.构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
23.图1是本实用新型一个或多个实施例中液位传感器的示意图。
24.图2是本实用新型一个或多个实施例中浮筒与干簧管配合的示意图。
25.图3是本实用新型一个或多个实施例中浮筒与滑杆配合的示意图。
26.图中，1.驱动件，2.滑杆，3.浮筒，4.干簧管。
具体实施方式
27.实施例1
28.本实用新型的一种典型的实施方式中，如图1所示，提出了一种液位传感器。
29.如图1所示的液位传感器，用于尿素箱中，尿素箱为scr系统处理柴油发动机尾气中的氮氧化物提供尿素溶液，液位传感器测取尿素箱中的液位；在尿素箱的尿素结晶或其他杂质卡滞浮筒3时，通过滑杆2转动浮筒3，破碎尿素结晶或拨动杂质掉落，从而解除浮筒3的卡滞，使浮筒3实现正常的液位测量。
30.如图2所示，液位传感器主要包括干簧管4、浮筒3、滑杆2和驱动件1，浮筒3套设在干簧管4外，并能够沿干簧管4轴向移动，实现液位的测量。同时，在浮筒3出现无法正常移动的卡滞问题时，多是干簧管4外壁与浮筒3内壁之间连接尿素结晶，或干簧管4与浮筒3之间进入了杂质，导致浮筒3内卡住无法在尿素溶液浮力作用下移动，而无法完成液位测量。对
此，滑杆2能够带动浮筒3转动，浮筒3相对于干簧管4转动时，浮筒3与干簧管4之间的尿素结晶被折断或从附着位置脱离，其之间卡合的杂质在转动作用下也会从其之间脱出，达到解除卡滞的效果。
31.相较于传统解除浮筒3卡滞时需要拆卸液位传感器进行处理的方式，本实施例中通过位于液位传感器上的驱动件1配合滑杆2驱动浮筒3转动，能够在不拆卸液位传感器的前提下，实现对卡滞的解除，能够根据需求及时处理卡滞故障，保证尿素箱内液位测取的精度。
32.如图2和图3所示，浮筒3侧壁设有平行于其轴线的通孔，滑杆2与干簧管4轴线平行且穿过通孔，驱动件1通过传动机构连接滑杆2，以驱动滑杆2带动浮筒3绕干簧管4轴线转动。
33.驱动件1为转矩输出元件，其输出端通过传动机构连接滑杆2一端；驱动件1可以选用满足体积要求的伺服电机、扭力电机和微型电机等，驱动件1输出端输出转矩，通过传动件带动滑杆2运动。
34.在本实施例中，驱动件1与滑杆2之间的传动机构可以采用两种方式，一种是通过杆件传动，另一种是通过轮系传动，根据实际需求进行选择，当然，也可以采用其他的传动方式，在本实施例中只是示出两种可行的传动方式。
35.对于传动机构采用杆件的方式，如图2所示，传动机构为连杆，驱动件1输出端与干簧管4同轴布置；驱动件1位于干簧管4一端外侧，连杆一端对接驱动件1输出端，另一端沿径向延伸连接滑杆2一端，在驱动件1转动时，通过连杆带动滑杆2绕干簧管4轴线转动。
36.对于传动机构采用轮系传动的方式，传动机构为轮系机构，轮系机构包括至少两个轮体，其中一个轮体与干簧管4同轴设置，滑杆2连接该轮体，另一个轮体连接驱动件1输出端，滑杆2连接的轮体和驱动件1连接的轮体配合并等线速度传动。
37.可以理解的是，轮体可以采用齿轮、摩擦轮、链轮等结构，在采用齿轮时，至少两个齿轮相啮合，其中一个齿轮与干簧管4同轴设置，滑杆2一端连接该齿轮端面，在该齿轮转动时滑杆2能够绕齿轮轴线转动，从而实现滑杆2、浮筒3共同绕干簧管4轴线转动，其中另一个齿轮连接驱动件1输出端，实现传动。
38.同时，在采用摩擦轮时，至少两个摩擦轮结构贴合摩擦传动，通过摩擦轮传动带动滑杆2绕干簧管4轴线的转动；采用链轮结构时，链轮之前通过链条配合，其中驱动件1带动一个链轮，然后通过链条驱动另一个链轮转动，从而带动链轮上所连接的滑杆2绕干簧管4轴线转动。
39.为了实现滑杆2对浮筒3的带动，使滑杆2穿过浮筒3上预设的通孔，浮筒3侧壁上设有至少两个通孔，通孔绕浮筒3轴线环向均匀分布，均匀分布的通孔能够平衡浮筒3的质量分布，避免开设单一通孔导致的浮筒3质量分布不均而偏移的问题。平衡浮筒3沿环向的重量，使其能够以正常姿态浮动，提高测量精度。
40.如图3所示，至少一个通孔配合有滑杆2，滑杆2贯穿对应的通孔并与通孔间隙配合；可以理解的是，也可以将滑杆2与通孔一一对应设置，使得多个滑杆2同步运动，共同驱动浮筒3绕干簧管4转动。
41.浮筒3为径向截面呈环形的筒状结构，通孔一端位于浮筒3端面上，另一端沿轴向贯穿浮筒3另一端面；浮筒3与干簧管4轴线平行，浮筒3在滑杆2约束下沿干簧管4轴向移动。
42.浮筒3与干簧管4之间、浮筒3的通孔与滑杆2之间均为套设滑动结构，其套设位置留有间隙，为浮筒3沿径向的小范围移动提供空间，避免浮筒3轴线偏移姿态时被卡住，保证浮筒3沿干簧管4移动的流畅性。
43.在实际工作时，将驱动件1的控制电路与液位传感器的电路进行集成，减少空间占用，同时依据需求设定控制信号，控制驱动件1带动滑杆2以一定的频率和速度进行转动，同时带动浮筒3绕干簧管4轴线转动，当浮筒3与干簧管4之间存在异物时，由于浮筒3的转动能够使异物松动脱落，从而消除卡滞故障。
44.可以理解的是，滑杆2覆盖浮筒3的移动路径，在浮筒3沿干簧管4轴向移动的全路径范围内，浮筒3均不会从滑杆2上脱出。
45.实施例2
46.本实用新型的另一种典型的实施方式中，提出了一种尿素箱，如图1-图3所示，利用如实施例1中的液位传感器。
47.液位传感器与尿素箱配合安装，使得液位传感器的干簧管4探入尿素箱内，浮筒3能够在尿素箱内的尿素溶液的作用下沿干簧管4移动，浮筒3随尿素溶液液位改变位置，干簧管4获取浮筒3的位置变化以获取尿素箱内的液位数据。
48.通过滑杆2带动浮筒3相对于干簧管4转动，避免尿素结晶连接浮筒3与干簧管4，并将已经连接的尿素结晶通过转动折断，保证浮筒3能够沿干簧管4轴向自由移动，同时，通过浮筒3的转动，还能够对卡入浮筒3与干簧管4之间的异物进行去除，使其在转动过程中脱落，解除对浮筒3的卡滞作用。
49.对于未提及的尿素箱的其他结构，采用现有的结构即可。
50.实施例3
51.本实用新型的另一种典型的实施方式中，提出一种柴油车辆，如图1-图3所示，利用如实施例2中的尿素箱。
52.柴油车辆的scr系统包括尿素箱，从尿素箱中抽取尿素溶液输出至柴油车辆发动机的尾气排放位置，实现对尾气的处理。由于尿素箱中安装了如实施例1中的液位传感器，由该液位传感器带来有益效果参见实施例1，在此不再赘述。
53.对于未提及的柴油车辆中的其他结构，采用现有的结构即可。
54.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。