CN101913546A - 车用cng气瓶装卸和搬运装置及装卸方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车用CNG气瓶装卸和搬运装置，该装置主要由车体、支撑臂和装卸手三个部分组成。手推车体可实现前进和后退运动；支撑臂设计成阶梯形状，以便适应汽车后厢的狭小空间和车沿凸起部分，支撑臂的一端与车体垂直连接，且能沿车体上下移动，另一端安装和支撑装卸手；装卸手安装在支撑臂的推力轴承上，且设有卡紧机构以便抓取气瓶，通过控制旋转操作机构，装卸手可在支撑臂上转动。本发明还提供了一种车用CNG气瓶装卸方法，装卸手在抓取气瓶后，经水平进退、竖直升降、旋转等动作后即可将气瓶从汽车后厢中取出或是将气瓶装入汽车后厢中。本发明解决了人力装卸搬运气瓶费力的问题，同时也避免了人力操作不慎致使气瓶落地引起的危险事故，具有较好的推广使用前景。

Description

车用CNG气瓶装卸和搬运装置及装卸方法

技术领域

本发明涉及一种装卸与搬运承压容器的装置，特别涉及一种安全省力的车用CNG气瓶装卸和搬运装置。本发明还涉及用该装置装卸车用CNG气瓶的方法。

背景技术

随着石油资源短缺，油价上涨，以及对汽车环保要求的提高，越来越多的汽车开始采用压缩天然气作动力燃料，其中用于储存压缩天然气的CNG气瓶(以下简称气瓶)是一种压力容器，属于特种设备，国家规定此类设备需要定期进行检验。当对这些气瓶进行检验时，需要先将气瓶从汽车后厢中取出，检验完成后再将其放入汽车后厢。由于气瓶长度大于汽车后厢出口端横向宽度，而气瓶的直径又大于后厢出口端纵向长度，因此，气瓶在后厢里可移动范围受到限制，不能直接从后厢中取出，必须旋转一定角度后才能装卸。目前检测气瓶时，装卸主要靠人力，气瓶重量一般为50～60Kg，且气瓶表面光滑，不便于人手着力，人工装卸搬运十分不便，效率低下。并且装卸气瓶时，一旦不慎失手使气瓶落地，轻则造成气瓶划伤报废，重则出现爆炸的危险事故。因此，为了解决气瓶装卸困难的问题，本发明提供一种安全省力的车用CNG气瓶装卸和搬运装置装置。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种车用CNG气瓶装卸和搬运装置，该装置能完成水平进退、竖直升降和旋转三种动作，并通过三种动作的组合来实现对气瓶的装卸与搬运。

本发明的另一个目的是提供一种装卸车用CNG气瓶的方法。

本发明的车用CNG气瓶装卸和搬运装置由车体1、支撑臂2和装卸手3三个部分组成。车体1可实现前进和后退运动，支撑臂2被设计成阶梯形状，以便适应汽车后厢的狭小空间和车沿凸起部分，支撑臂2的一端与车体1垂直连接，且能沿车体1上下移动，另一端安装和支撑装卸手3；装卸手3安装在支撑臂2的推力轴承17上，且设有卡紧机构21，以便抓取气瓶，通过控制旋转操作机构16，装卸手3可在支撑臂2上转动。

车体1由垂直滑动槽5、车把手6、升降杆7、链条8、滑动板9、泄油阀10、缸筒11、操作踏板12、车体架13和车轮14组成，可以实现前进和后退和竖直升降这两种动作。

支撑臂2由连接轴15、旋转操作机构16、推力轴承17和阶梯臂18组成，支撑臂2通过连接轴(15)连接固定到滑动板9上，在链条8的带动下随着升降杆7的升降而沿车体(1)上下运动。其中旋转操作机构16由弹簧卡位块26、拉杆27、滑动块28、旋转复位弹簧29和连接杆30组成。

装卸手3由水平滑动槽19、卡紧复位弹簧20、卡紧机构21、圆弧槽22、装卸手基座23、转动连杆24和转动轴25组成，装卸手基座23支撑在推力轴承17上，并可绕转动轴25水平旋转，卡紧机构21可在抓取气瓶后对其卡紧。其中卡紧机构21由卡紧滑杆31、限位滑块32和圆弧挡板33组成。

利用本发明的装置卸下车用CNG气瓶的方法包括以下步骤：

(1)用手推车体1，使之靠近汽车后厢，使阶梯臂18的台阶正好能跨过汽车后厢车沿；

(2)旋动泄油阀10，泄油使支撑臂2下降至支撑臂前端接近后厢内底部；

(3)拉动卡紧滑杆31使圆弧挡板33收缩到圆弧槽22中，保持拉动状态并推动车体1向前，使支撑臂2伸到气瓶下面；

(4)待气瓶进入装卸手3后松开卡紧滑杆31，在卡紧复位弹簧20的拉力作用下，卡紧滑杆31被拉回并带动圆弧挡板33伸出，将气瓶卡紧，从而完成抓取气瓶的动作；

(5)脚踩操作踏板12，将支撑臂2升起，使气瓶离开气瓶固定装置，并向后移动车体1，使气瓶离开固定位置到车后厢空间中；

(6)脚踩操作踏板12将支撑臂2升起一段距离，操控旋转操作机构16使装卸手3中的气瓶旋转到可以取出的角度；和

(7)向后移动车体1使气瓶离开汽车后厢，从而完成从汽车后厢卸下车用CNG气瓶的工作。

利用本发明的装置装入车用CNG气瓶的方法包括以下步骤：

(1)操控卡紧机构21将气瓶从检测台抓取到装卸手3中，用手推动车体1，使之靠近汽车后厢；

(2)操控操作踏板12和泄油阀10，调整好支撑臂2的高度；

(3)通过旋转操作机构16使装卸手3旋转合适角度，推动车体1使气瓶进入汽车后厢；

(4)操控旋转操作机构16使装卸手3中的气瓶回转复位，转动泄油阀10，泄油使支撑臂2下降合适距离；

(5)向前推动车体1使气瓶处于其固定装置的正上方，再次使泄油阀10泄油降下支撑臂2，使气瓶落在固定支架上；

(6)向后拉动卡紧滑杆31使圆弧挡板33收缩到圆弧槽27中，保持拉动状态并向后移动车体1，待支撑臂2完全脱离气瓶后再松开卡紧滑杆31；

(7)脚踩操作踏板12将支撑臂2升起一段距离，向后拉车体1，使之退出汽车后厢，从而完成将检验合格的CNG气瓶装入汽车后厢的工作。

本发明提供了一种安全省力的装卸、搬运气瓶的装置，能跨越汽车后厢车沿，对气瓶实现自动抓取，能有效完成对气瓶的装卸任务，整体操作简便，控制方便，使用安全可靠，大大减轻了工人的体力劳动，提高了工作效率。

附图说明

图1是车用CNG气瓶装卸和搬运装置结构示意图。

图2是车体结构示意图。

图3是支撑臂结构示意图。

图4是装卸手结构示意图。

图5是旋转操作机构结构示意图。

图6是卡紧机构结构示意图。

附图标记说明如下：

1.车体

2.支撑臂

3.装卸手

4.CNG气瓶

5.垂直滑动槽

6.车把手

7.升降杆

8.链条

9.滑动板

10.泄油阀

11.缸筒

12.操作踏板

13.车体架

14.车轮

15.连接轴

16.旋转操作机构

17.推力轴承

18.阶梯臂

19.水平滑动槽

20.卡紧复位弹簧

21.卡紧机构

22.圆弧槽

23.装卸手基座

24.转动连杆

25.转动轴

26.弹簧卡位块

27.拉杆

28.滑动块

29.旋转复位弹簧

30.连接杆

31.卡紧滑杆

32.限位滑块

33.圆弧挡板

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明装置的结构和工作方式作进一步说明。

参见图1，车用CNG气瓶装卸和搬运装置由车体1、支撑臂2和装卸手3组成。CNG气瓶4是装卸作业对象。

参见图2，车体1由垂直滑动槽5、车把手6、升降杆7、链条8、滑动板9、泄油阀10、缸筒11、操作踏板12、车体架13和车轮14组成。推动车把手6，车轮14的滚动带动车体1实现水平进退；脚踩操作踏板12，液压油进入缸筒11中可将升降杆7顶起，旋动泄油阀10将缸筒11中的液压油泄掉，可使升降杆7降下，因此，升降杆7在缸筒11中油压的作用下可实现上下运动；滑动板9通过链条8与车体架13相连，同时滑动板9、滑动槽5以及它们之间的滚轮一起构成滚动连接，升降杆7的上下移动通过链条8的传递带动滑动板9在车体架13上实现竖直升降运动。

参见图3，支撑臂2由连接轴15、旋转操作机构16、推力轴承17和阶梯臂18组成。阶梯臂18与滑动板9相配合，在它们之间插入连接轴15加以固定，将其组合为一体，这样支撑臂2连接到了车体1上，并可随着滑动板9一起作竖直升降运动。

参见图4，装卸手3由水平滑动槽19、卡紧复位弹簧20、卡紧机构21、圆弧槽22、装卸手基座23、转动连杆24和转动轴25组成。装卸手基座23下面的转动轴25与阶梯臂18上的推力轴承17相配合，使装卸手3安装到支撑臂2上，并可绕转动轴25旋转。

参见图5，旋转操作机构16由弹簧卡位块26、拉杆27、滑动块28、旋转复位弹簧29和连接杆30组成。旋转操作机构16中的连接杆30与装卸手3上转动连杆24相连。用手拉动拉杆27，带动滑动块28一起作水平移动，进而带动装卸手3旋转，拉杆27移动过程中挤压弹簧卡位块26将其压下，待通过后，弹簧卡位块26在弹力作用下弹起将拉杆27卡住，从而使装卸手3旋转一定角度后可以保持在该位置。此过程中旋转复位弹簧29受拉伸长。若施加外力将弹簧卡位块26压下，则拉杆27和滑动块28在旋转复位弹簧29的收缩拉力作用下实现复位，从而也带动装卸手3回转到初始位置。

参见图6，卡紧机构21由卡紧滑杆31、限位滑块32和圆弧挡板33组成。限位滑块32与水平滑动槽19相配合并能沿该槽水平移动，圆弧挡板33与圆弧槽22相配合并能沿该槽作圆弧伸缩。拉动卡紧滑杆31移动时，卡紧滑杆31随限位滑块32一起作水平移动的同时也相对限位滑块32作竖直升降运动。卡紧滑杆31与圆弧挡板33相连，其连接处的合运动是圆周运动。卡紧机构21初始呈卡紧状态，用手拉动卡紧滑杆31将带动圆弧挡板33收缩到圆弧槽22中，此过程中卡紧复位弹簧20被拉伸，松手后，卡紧滑杆31在卡紧复位弹簧20的拉力作用下被拉回并带动圆弧挡板33从圆弧槽22中伸出实现复位卡紧。

装卸气瓶作业分为两个过程：1)从汽车后厢卸下待检的气瓶；2)将检验合格的气瓶装入汽车后厢。

卸下车用CNG气瓶装的过程包括以下步骤：

用手推车体1，使之靠近汽车后厢，使阶梯臂18的台阶正好能跨过汽车后厢车沿；

旋动泄油阀10，泄油使支撑臂2下降至支撑臂前端接近后厢内底部；

拉动卡紧滑杆31使圆弧挡板33收缩到圆弧槽22中，保持拉动状态并推动车体1向前，使支撑臂2伸到气瓶下面；

待气瓶进入装卸手3后松开卡紧滑杆31，在卡紧复位弹簧20的拉力作用下，卡紧滑杆31被拉回并带动圆弧挡板33伸出，将气瓶卡紧，从而完成抓取气瓶的动作；

脚踩操作踏板12，将支撑臂2升起，使气瓶离开气瓶固定装置，并向后移动车体1，使气瓶离开固定位置到车后厢空间中；

脚踩操作踏板12将支撑臂2升起一段距离，操控旋转操作机构16使装卸手3中的气瓶旋转到可以取出的角度；

向后移动车体1使气瓶离开汽车后厢，从而完成从汽车后厢卸下车用CNG气瓶的工作。

装入车用CNG气瓶的过程包括以下步骤：

操控卡紧机构21将气瓶从检测台抓取到装卸手3中，用手推动车体1，使之靠近汽车后厢；

操控操作踏板12和泄油阀10，调整好支撑臂2的高度；

通过旋转操作机构16使装卸手3旋转合适角度，推动车体1使气瓶进入汽车后厢；

操控旋转操作机构16使装卸手3中的气瓶回转复位，转动泄油阀10，泄油使支撑臂2下降合适距离；

向前推动车体1使气瓶处于其固定装置的正上方，再次使泄油阀10泄油降下支撑臂2，使气瓶落在固定支架上；

向后拉动卡紧滑杆31使圆弧挡板33收缩到圆弧槽27中，保持拉动状态并向后移动车体1，待支撑臂2完全脱离气瓶后再松开卡紧滑杆31；

脚踩操作踏板12将支撑臂2升起一段距离，向后拉车体1，使之退出汽车后厢，从而完成将检验合格的CNG气瓶装入汽车后厢的工作。

有益效果

本发明操作方便、省力、安全，只需一人即可轻松完成从汽车上装卸CNG气瓶，设计的机械装置结构简单、可靠性高。随着越来越多的汽车采用压缩天然气，定期检验储存燃气压力容器的工作量越来越大，预期该发明将具有广阔的市场前景。

Claims (9)

1.一种车用CNG气瓶装卸和搬运装置，其特征在于该装置由车体(1)、支撑臂(2)和装卸手(3)三个部分组成，手推车体(1)可实现前进和后退运动，支撑臂(2)被设计成阶梯形状，以便适应汽车后厢的狭小空间和车沿凸起部分，支撑臂(2)的一端与车体(1)垂直连接，且能沿车体(1)上下移动，另一端安装和支撑装卸手(3)，装卸手(3)安装在支撑臂(2)的推力轴承(17)上，且设有卡紧机构(21)，以便抓取气瓶，通过控制旋转操作机构(16)，装卸手(3)可在支撑臂(2)上转动。

2.如权利要求1所述的车用CNG气瓶装卸和搬运装置，其特征在于所述车体(1)由垂直滑动槽(5)、车把手(6)、升降杆(7)、链条(8)、滑动板(9)、泄油阀(10)、缸筒(11)、操作踏板(12)、车体架(13)和车轮(14)组成。

3.如权利要求1所述的车用CNG气瓶装卸和搬运装置，其特征在于所述支撑臂(2)由连接轴(15)、旋转操作机构(16)、推力轴承(17)和阶梯臂(18)组成，支撑臂(2)通过连接轴(15)连接固定到滑动板(9)上，在链条(8)的带动下随着升降杆(7)的升降而沿车体(1)上下运动。

4.如权利要求1或3所述的车用CNG气瓶装卸和搬运装置，其特征在于所述旋转操作机构(16)由弹簧卡位块(26)、拉杆(27)、滑动块(28)、旋转复位弹簧(29)和连接杆(30)组成。

5.如权利要求1-4中任意一项所述的车用CNG气瓶装卸和搬运装置，其特征在于所述装卸手(3)由水平滑动槽(19)、卡紧复位弹簧(20)、卡紧机构(21)、圆弧槽(22)、装卸手基座(23)、转动连杆(24)和转动轴(25)组成。

6.如权利要求5所述的车用CNG气瓶装卸和搬运装置，其特征在于所述装卸手基座(23)支撑在推力轴承(17)上，并可绕转动轴(25)水平旋转，卡紧机构(21)可在抓取气瓶后对其卡紧。

7.如权利要求1或5所述的车用CNG气瓶装卸和搬运装置，其特征在于所述卡紧机构(21)由卡紧滑杆(31)、限位滑块(32)和圆弧挡板(33)组成。

8.一种利用权利要求1-7中任意一项所述的装置卸下车用CNG气瓶的方法，包括以下步骤：

(1)用手推车体(1)，使之靠近汽车后厢，使阶梯臂(18)的台阶正好能跨过汽车后厢车沿；

(2)旋动泄油阀(10)，泄油使支撑臂(2)下降至支撑臂前端接近后厢内底部；

(3)拉动卡紧滑杆(31)使圆弧挡板(33)收缩到圆弧槽(22)中，保持拉动状态并推动车体(1)向前，使支撑臂(2)伸到气瓶下面；

(4)待气瓶进入装卸手(3)后松开卡紧滑杆(31)，在卡紧复位弹簧(20)的拉力作用下，卡紧滑杆(31)被拉回并带动圆弧挡板(33)伸出，将气瓶卡紧，从而完成抓取气瓶的动作；

(5)脚踩操作踏板(12)，将支撑臂(2)升起，使气瓶离开气瓶固定装置，并向后移动车体(1)，使气瓶离开固定位置到车后厢空间中。

(6)脚踩操作踏板(12)将支撑臂(2)升起一段距离，操控旋转操作机构(16)使装卸手(3)中的气瓶旋转到可以取出的角度。

(7)向后移动车体(1)使气瓶离开汽车后厢，从而完成从汽车后厢卸下车用CNG气瓶的工作。

9.一种利用权利要求1-7中任意一项所述的装置装入车用CNG气瓶的方法，包括以下步骤：

(1)操控卡紧机构(21)将气瓶从检测台抓取到装卸手(3)中，用手推动车体(1)，使之靠近汽车后厢。

(2)操控操作踏板(12)和泄油阀(10)，调整好支撑臂(2)的高度；

(3)通过旋转操作机构(16)使装卸手(3)旋转合适角度，推动车体(1)使气瓶进入汽车后厢；

(4)操控旋转操作机构(16)使装卸手(3)中的气瓶回转复位，转动泄油阀(10)，泄油使支撑臂(2)下降合适距离；

(5)向前推动车体(1)使气瓶处于其固定装置的正上方，再次使泄油阀(10)泄油降下支撑臂(2)，使气瓶落在固定支架上；

(6)向后拉动卡紧滑杆(31)使圆弧挡板(33)收缩到圆弧槽(27)中，保持拉动状态并向后移动车体(1)，待支撑臂(2)完全脱离气瓶后再松开卡紧滑杆(31)；

(7)脚踩操作踏板(12)将支撑臂(2)升起一段距离，向后拉车体(1)，使之退出汽车后厢，从而完成将检验合格的CNG气瓶装入汽车后厢的工作。

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