CN104929887A - 一种汽车用液化天然气气瓶的往复活塞泵 - Google Patents

Abstract

发明公开了一种汽车用液化天然气气瓶的往复活塞泵，包括封闭的泵送腔体以及可在所述的泵送腔体内往复运动的活塞体，该活塞体由液压驱动，在泵送腔体的进液口处由单向阀一封堵，在泵送腔体的出液口处由单向阀二封堵，其中单向阀一和单向阀二的封堵方向相反，所述活塞体朝向进液口运动时打开单向阀二，所述的活塞体反向进液口运动时打开单向阀一。采用液压驱动的活塞泵，实现对于LNG抽取的自动控制，并且设计了封闭的泵送腔体，便于活塞泵在LNG抽取过程中的压力控制，相比自增压方式，抽取LNG之后，LNG瓶内残留小，并且在泵送腔体的进液口和出液口都采用了单向阀设计，不仅保证了泵送腔体的密闭环境还可以防治液体回流。

Description

一种汽车用液化天然气气瓶的往复活塞泵

技术领域

本发明涉及LNG输出设备，尤其是一种汽车用液化天然气气瓶的往复活塞泵。

背景技术

LNG(liquefied natural gas)即液化天然气，其主要成分是甲烷。由于LNG相比汽油或者柴油具备更大的能耗优势和环保优势，所以为大多数汽车厂商及运营商所推崇。但是LNG相比传统的汽车燃料又具有低温的劣势，在加注以及使用时都存在不易控制的难题。早期的汽车LNG瓶采用自增压方式来输出LNG，即LNG在瓶内气化增大压力将LNG压出，这种方式不仅自升压过程需要时间长，而且压力控制极不方便容易导致供气不足或者供气过量，同时LNG瓶内的残留量往往也较大。

虽然也有文献公开了低温液体泵的相关技术，但是真正要应用于存储温度一般在零下162摄氏度左右的LNG，还是存在回流和压力控制上的难题。

发明内容

发明的目的是针对上述问题，提供了一种能够预防燃料回流、压力控制方便的汽车LNG瓶用往复活塞泵。

为达到上述目的，发明采用了下列技术方案：一种汽车用液化天然气气瓶的往复活塞泵，包括封闭的泵送腔体以及可在所述的泵送腔体内往复运动的活塞体，该活塞体由液压驱动，在泵送腔体的进液口处由单向阀一封堵，在泵送腔体的出液口处由单向阀二封堵，其中单向阀一和单向阀二的封堵方向相反，所述活塞体朝向进液口运动时打开单向阀二，所述的活塞体反向进液口运动时打开单向阀一。采用了由液压驱动的活塞泵结构，并形成了封闭的泵送腔体，使得泵送腔体内的压力变化取决于活塞体的运动状况，进而使得泵送腔体内压力变得易于控制，从而使得泵送LNG的过程也便于控制。同时由在泵送腔体的进液口和出液口均采用了单向阀来防止液体回流。

作为优选，所述的活塞体朝向进液口运动至顶时，该活塞体占据所述泵送腔体的内部空间至少90％。在活塞体反向进液口运动时，泵送腔体内出现真空空间，活塞体在至顶时占据泵送腔体的内部空间越大，则泵送腔体内的压力与外界的压差可以越大，也更加便于控制。

作为优选，所述的出液口和所述的泵送腔体之间设有用来输送液体的通道，该通道为L形并容纳液体滞留。由于活塞体的高速运动，所以将输送液体的通道设计为L形滞留空间作为缓冲之用。

作为优选，所述的活塞体采用的材质为钢材，其含铬的重量百分比为20％，含镍的重量百分比为11％。

作为优选，活塞体头端为迷宫密封结构。

作为优选，所述的单向阀一包括T字形阀体和阀座，T字形阀体和阀座一之间通过耐低温的弹簧一连接，所述的阀座位于进液通道内，所述的T字形阀体包括圆盖部，该圆盖部位于所述的泵送腔体内并由所述的弹簧一拉向所述进液口并封堵。

作为优选，所述的单向阀二包括球面阀体，该球面阀体连接弹簧二，弹簧二一端固定于出液口外部的通道内并将球面阀体压向所述的出液口，由球面阀体的球面封堵所述的出液口。

与现有技术相比，发明的优点在于：采用液压驱动的活塞泵，实现对于LNG抽取的自动控制，并且设计了封闭的泵送腔体，便于活塞泵在LNG抽取过程中的压力控制，相比自增压方式，抽取LNG之后，LNG瓶内残留小，并且在泵送腔体的进液口和出液口都采用了单向阀设计，不仅保证了泵送腔体的密闭环境还可以防治液体回流。对于单向阀都采用了弹性设计应用，并且针对两个单向阀的不同封堵方向设计了不同的封闭面。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例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，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的封闭腔体部位的放大示意图。

具体实施方式

下面将结合发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，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，都属于发明保护的范围。

如图1、2所示，一种汽车用液化天然气气瓶的往复活塞泵，其组成包括了作为动力装置的液压泵1，液压泵通过连杆2连接活塞体3，其中活塞体3在封闭的泵送腔体4内作往复运动，为了防止进入泵送腔体的LNG液体通过活塞体泄漏，活塞体3采用了迷宫密封结构。泵送腔体4的进液口12连通网状的进液头5，该进液头5埋没于LNG瓶内的LNG液面之下。在泵送腔体的进液口12处由单向阀一封堵，在泵送腔体的出液口13处由单向阀二封堵，其中单向阀一和单向阀二的封堵方向相反。

液压泵1驱动活塞体3运动，当所述活塞体朝向进液口运动时打开单向阀二，所述的活塞体反向进液口运动时打开单向阀一。由于采用了液压驱动方式，实现对于LNG液体抽取的自动控制，并且设计了封闭的泵送腔体，使得泵送腔体内的压力变化取决于活塞体的运动状况，进而使得泵送腔体内压力变得易于控制，从而使得泵送LNG液体的过程也便于控制，同时相比自增压方式，在抽取LNG液体之后，LNG瓶内残留小。在泵送腔体的进液口和出液口均采用弹性单向阀来防止LNG液体回流。

由于LNG液体的低温特性，其流动性相对较低，在采用液压驱动的情况下，本实施方式在所述的出液口13和所述的泵送腔体之间设有用来输送液体的通道6，该通道为L形并容纳液体滞留作为缓冲之用。

作为优选，所述的活塞体采用的材质为钢材，其含铬的重量百分比为20％，含镍的重量百分比为11％。活塞体式本发明的重要部件，为了适应LNG液体的特性，对活塞体材质进行优化设计，主要是增加了铬和镍的含量，其中增加铬来增大抗腐蚀性，增大镍来增大抗低温性，经过多次试验，采用本实施例中的钢材材质，活塞体可以至少正常使用十年。

作为单向阀一的一种优选实施方式，参加图2，所述的单向阀一包括T字形阀体7和阀座9，T字形阀体和阀座一之间通过耐低温的弹簧一10连接，所述的阀座9位于进液通道内，所述的T字形阀体包括圆盖部71，该圆盖部71位于所述的泵送腔体4内并由所述的弹簧一10拉向所述进液口12并封堵。当活塞体3朝向进液口运动时，泵送腔体4内的压力增大，所述的圆盖部71保持与进液口之间的密封关系，当活塞体3反向进液口运动时，泵送腔体4内的压力减小，在压差作用下，所述的弹簧一10被压缩，所述的圆盖部71保持与进液口之间不在密封，单向阀一打开。

作为单向阀二的一种优选实施方式，参加图2，所述的单向阀二包括球面阀体8，该球面阀体连接弹簧二11，弹簧二11一端固定于出液口外部的通道内并将球面阀体压向所述的出液口，由球面阀体8的球面封堵所述的出液口。当活塞体3反向进液口运动时，泵送腔体4内的压力减小，在压差以及所述的弹簧一11作用下，球面阀体8的球面和出液口13保持密封。当活塞体3朝向进液口运动时，泵送腔体4内的压力增大，所示的弹簧二11被压缩，所述的球面阀体8的球面和出液口之间不再密封，LNG液体从出液口泵出。

以上所述仅为发明的较佳实施例而已，并不用以限制发明，凡在发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种汽车用液化天然气气瓶的往复活塞泵，其特征在于：包括封闭的泵送腔体以及可在所述的泵送腔体内往复运动的活塞体，该活塞体由液压驱动，在泵送腔体的进液口处由单向阀一封堵，在泵送腔体的出液口处由单向阀二封堵，其中单向阀一和单向阀二的封堵方向相反，所述活塞体朝向进液口运动时打开单向阀二，所述的活塞体反向进液口运动时打开单向阀一。

2.根据权利要求1所述的汽车用液化天然气气瓶的往复活塞泵，其特征在于：所述的活塞体朝向进液口运动至顶时，该活塞体占据所述泵送腔体的内部空间至少90％。

3.根据权利要求2所述的汽车用液化天然气气瓶的往复活塞泵，其特征在于：所述的出液口和所述的泵送腔体之间设有用来输送液体的通道，该通道为L形并容纳液体滞留。

4.根据权利要求1所述的汽车用液化天然气气瓶的往复活塞泵，其特征在于：所述的活塞体采用的材质为钢材，其含铬的重量百分比为20％，含镍的重量百分比为11％。

5.根据权利要求1或4所述的汽车用液化天然气气瓶的往复活塞泵，其特征在于：活塞体头端为迷宫密封结构。

6.根据权利要求1所述的汽车用液化天然气气瓶的往复活塞泵，其特征在于：所述的单向阀一包括T字形阀体和阀座，T字形阀体和阀座一之间通过耐低温的弹簧一连接，所述的阀座位于进液通道内，所述的T字形阀体包括圆盖部，该圆盖部位于所述的泵送腔体内并由所述的弹簧一拉向所述进液口并封堵。

7.根据权利要求1所述的汽车用液化天然气气瓶的往复活塞泵，其特征在于：所述的单向阀二包括球面阀体，该球面阀体连接弹簧二，弹簧二一端固定于出液口外部的通道内并将球面阀体压向所述的出液口，由球面阀体的球面封堵所述的出液口。