CN105003824A - 气瓶固定架、气瓶框架、及lng供气系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气瓶固定架、框架、应用其的LNG供气系统和车辆，气瓶框架包括外部固定连接部、内部抱紧部以及两者之间的支撑连接部件，所述固定连接部与车身或其它部件固定连接，所述抱紧部在内部抱紧固定所述气瓶，所述支撑连接部件连接所述固定连接部和抱紧部，所述固定框架等分为至少两个模块化固定架，这些模块化固定架形状相同。以实现批量生产和快速连接使用，不仅节省成本，还能提高框架精度和质量稳定性。

Description

气瓶固定架、气瓶框架、及LNG供气系统和车辆

技术领域

本发明有关于气瓶固定技术，尤其涉及一种气瓶框架、应用其的LNG供气系统和车辆。

背景技术

使用LNG作为燃料的车辆，尤其是重型卡车的后置双层供气系统，由于气瓶瓶身形状一般选用圆柱形或椭圆柱形这类自身形状无稳定支撑的结构，所以现有气瓶的固定框架，一般包括外部固定连接部、内部抱紧部以及两者之间的支撑连接部件，固定连接部用于与车身或其它部分固定连接，抱紧部用于在内部固定气瓶，支撑连接部件则用于连接固定连接部和抱紧部。整个系统为长方体结构，上下气瓶安装于长方体框架之中，采用传统管路连接方式。

如中国专利申请号为201320054097.5实用新型专利中所公开的装置，其是一个安装气瓶的方形框架。框架为长方体结构，前后左右由立柱构成。虽可以满足安装气瓶的要求，但此结构的框架由大量型钢构成，自重很大，框架与气瓶满重时总重达1吨以上，难以满足重卡轻量化的要求。

如中国专利申请号为201320156366.9实用新型专利中所公开的装置，其上、下两个气瓶结构，安装于方形框架之中，系统的装配须在框架中进行，上下管路连接耗时长，难度大，同时上下瓶之间联通，无法实现快速拆卸。

该装置在使用过程中存在这样的问题：框架为许多型钢拼接而成，重量较大，而卡车为了运载更多的货物，对轻量化要求很高，因此，需要一种既可以安装气瓶又可以高度轻量化的框架来实现。而传统框架的结构复杂，制作难度较大，一致性差，交货周期也较长，无法满足快速的交货周期，也无法达到作为汽车零部件严苛的要求。

现有气瓶的固定框架使用过程中存在这样的问题：

1、传统框架为许多型钢焊接而成，重量较大，而卡车为了运载更多的货物，对轻量化要求很高,因此，需要一种既可以安装气瓶又可以高度轻量化的框架来实现。

2、传统框架的制作难度大，周期长，焊接件的一致性及外观也较差；

3、传统的供气系统须现场装配，难度大，耗时长，无法提前备货。

发明内容

本发明所要解决的问题是：提供一种装置具有多种优势功能，可以实现车辆轻量化要求，同时又能实现提前备货快速安装及拆卸的供气系统。

为解决上述问题，本发明实施例采用了如下技术方案：一种气瓶框架，包括外部固定连接部、内部抱紧部以及两者之间的支撑连接部件，所述固定连接部与车身或其它部件固定连接，所述抱紧部在内部抱紧固定所述气瓶，所述支撑连接部件连接所述固定连接部和抱紧部，所述固定框架径向上等分为至少两个模块化固定架，这些模块化固定架形状相同。

以实现批量生产和快速连接使用，不仅节省成本，还能提高框架精度和质量稳定性。

根据上述构思，所述模块化固定架具有主体及抱持部，所述模块化固定架具有主体及抱持部，所述抱持部具有从所述主体一侧边凹入主体内的缺口，所述缺口外形对应一气瓶外轮廓，所述模块化固定架以所述缺口容纳所述气瓶。

根据上述构思，所述主体包括横撑板及多个外侧的支撑边，所述主体包括横撑板及外侧的支撑边，所述支撑边为沿垂直于所述横撑板的方向延伸一段距离形成，所述抱持部还包括支撑板，所述支撑板从缺口外周边向垂直于所述横撑板的方向延伸形成，所述支撑边与所述支撑板连接。

根据上述构思，所述主体长度尺寸大于所述气瓶径向外尺寸，所述主体宽度尺寸略等于所述主体长度尺寸的一半。

根据上述构思，所述横撑板开设有供汽化器固定的通孔。

根据上述构思，所述缺口形状为圆弧形或曲弧形，所述缺口的弧高略等于所述气瓶半径。

根据上述构思，所述支撑边包括一底板、两侧板和两对接板，所述底板连接于所述横撑板相对所述缺口的另一侧边，所述两侧板连接在所述底板两端，所述对接板分别位于所述抱持部支撑板的两侧。

根据上述构思，所述支撑板内侧套装有一柔性垫层。

根据上述构思，所述至少两个所述模块化固定架，以抱持部相对的方式对接，并以所述对接板对接连接组装在一起，以至少两个所述模块化固定架分别抱紧所述气瓶的径向外周，以固定所述气瓶。

根据上述构思，通过至少两组间隔布置地前述固定框架，抱紧所述气瓶的径向外周，以固定所述气瓶。

根据上述构思，所述两个间隔的固定架间固定至少一垂直于固定架横撑板的拉杆，所述拉杆两端分别与两个间隔的固定架连接。

根据上述构思，通过多组前述固定框架分别固定至少两个气瓶，各组固定框架之间组装连接。

此实施例以预制的模块化固定架配合拉杆，组成了模块化框架，不仅能快速牢固地安装气瓶，而且框架自身质量轻。由于固定架留有大通孔，还可将汽化器也同时固定于框架内，减少了LNG气瓶组件的整体体积。不仅减少了框架自身成本，还减少了安装作业成本，同时保证了产品质量的稳定，还使车辆自身重量减轻，节省车辆空间。

本发明另一实施例提供一种LNG供气系统，包括：如权利要求1至10任一项所述的气瓶框架、至少一气瓶、管路及汽化器；以所述气瓶框架固定所述至少一气瓶，以所述管路连通所述气瓶与所述汽化器，并由所述管路将所述汽化器接通至用气装置。

根据上述构思，所述气瓶与所述汽化器之间的管路，及/或所述汽化器与用气装置之间的管路上均安装有截止阀；在具有两个以上气瓶时，各气瓶间的连通管路上也均安装有截止阀。

本发明再一实施例提供一种LNG车辆，其安装如前所述的供气系统。

本发明的有益效果是：

1、本系统中，冲压式固定架结构简单，制作周期短，有效降低了产品自重，达到轻量化要求；

2、本系统的管路实现装配最简化，可将下瓶提前装配，发货前安装上瓶，实现短时间内的快速装配。

3、本系统的上、下瓶之间的支架及管路连接，采用了螺栓及截止阀结构，气瓶可切换成单瓶、双瓶、甚至三瓶结构，气瓶可自由拆下，降低车辆自重。

附图说明

图1是本发明第一实施例中气瓶框架中固定架的结构示意图。

图2是本发明第一实施例的气瓶框架组装时的结构示意图。

图3是本发明第二实施例的气瓶框架组装时的结构示意图。

图4是本发明第二实施例的气瓶框架安装气瓶时的结构示意图。

图5是本发明第二实施例的气瓶框架安装气瓶时的侧视结构示意图。

其中：气瓶1、固定架2、主体21、横撑板211、大通孔212、底板213、侧板214、对接板215、通孔216、抱持部22、缺口221、支撑板222、柔性垫层23、拉杆3、杆身31、连接端32、汽化器4、管路5、截止阀6。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

如下实施例中的上、下、顶、底等方位，仅用于说明各部件间的相对位置关系，并不是为了限定本发明实施例中部件具体安装方位。

气瓶的固定框架，一般包括外部固定连接部、内部抱紧部以及两者之间的支撑连接部件，固定连接部用于与车身或其它部分固定连接，抱紧部用于在内部固定气瓶，支撑连接部件则用于连接固定连接部和抱紧部。固定框架外形可以是轴向截面外形为多边形或有至少一直边的立体框体，内部可容纳并抱紧气瓶，外部可稳定结合固定于车体即可。本发明实施例将完整的气瓶固定框架径向上等分为至少两个模块化固定架，这些模块化固定架形状相同，这里的“径向”基准是气瓶长度方向中心线为轴，当然，本发明以下实施例中气瓶固定框架可以说是在轴向上也等分为多个相同组件，各组件中间还能选以连接件(下述的拉杆3)连接。以此能实现批量生产和快速连接使用，不仅节省成本，还能提高框架精度和质量稳定性。

第一实施例

如图1至图2所示，该实施例提供一种气瓶模块化框架，包括：两个模块化固定架2，固定架2具有主体21及抱持部22。

如图1所示，固定架2的主体21可为一体式冲压板件，其长度尺寸可略大于气瓶(见图2)的径向外尺寸，主体21宽度尺寸可略大于气瓶径向外尺寸的一半，主体21宽度尺寸可基本等于其长度尺寸的一半，以便于将气瓶截面中接近一半的部分包络于固定架内。抱持部22可具有从主体21一长度方向侧边凹入主体21内的缺口221，缺口221外形可对应气瓶外轮廓，本实施例中气瓶瓶身形状以圆柱形为例，缺口221形状可以为圆弧形(可对应单一直径气瓶)或曲弧形(可对应多种直径气瓶)，缺口的弧高可小于或等于气瓶的半径。图1中实施为接近于半圆形，也就是说，这里的缺口221圆心角较佳小于或等于180度，小于180度是为了使两个固定架对接后还有一定供继续锁紧的间隙，同时，还便于气瓶瓶身的置入装配，固定架可通过缺口221固定气瓶。

本实施例中气瓶瓶身外形以圆柱形进行示例，但本领域技术人员能清楚，如果气瓶瓶身外形为椭圆柱形，甚至截面为多边形等其它形态时，本发明实施例中固定架2同样适用，不受具体形状限制。

如图1所示，主体21包括横撑板211(相当于支撑连接部件)及多个外侧的支撑边(相当于外部固定连接部)，横撑板211可以是一块钢板，其中横撑板211开设至少一大通孔212，大通孔212外周还可以具有多个小通孔，以便于筒形汽化器安装于大通孔212中。支撑边从横撑板211外周边向垂直于横撑板211的方向延伸一段距离形成，当然，支撑边可选择与横撑板211一体冲压成形，也可以利用焊接与横撑板211连接形成。抱持部22还包括支撑板222(相当于内部抱紧部)，支撑板222可从缺口221外周边向垂直于横撑板211的方向延伸形成的，当然，支撑板222可选择与横撑板211一体冲压成形，也可以利用焊接与横撑板211连接形成。支撑边较佳是与支撑板222连接为一体，以保持结构强度。

支撑边包括一底板213(相当于外部固定连接部)、两侧板214(相当于外部固定连接部)和两对接板215，底板213位于横撑板211一侧底板，两侧板214连接在底板213两端，两侧板214可垂直于底板213。抱持部22缺口221从该主体21的一长度方向侧边凹入主体21内，且抱持部22的支撑板222两侧的支撑边形成一段对接板215，可以说，支撑板222和两端对接板215连接组成横撑板211另一侧的底板。且底板213、两侧板214、对接板215和支撑板222的连接处，或这些边与横撑板211的连接处，可以利用圆导角或方导角等方式过渡。且底板213、两侧板214、对接板215和支撑板222也可开设通孔216等连接件配合结构，以便与车架，或另一固定架2对接组装，或与其它连接件连接。

当然，在需要时，可在底板213、两侧板214、对接板215和支撑板222与横撑板211围成的空间内，焊接多个纵和/或横向加强肋条(相当于支撑连接部件)，以增强固定架2结构强度。

如图2所示，支撑板222内侧还可套装有一柔性垫层23，柔性垫层23可为橡胶、软塑料等柔性材料制成，柔性垫层23可先制成截面呈U形的长条，然后套在支撑板222内侧。以在支撑板222与气瓶内侧之间形成柔性防护，使固定架2充分抱紧气瓶，但又不会损伤气瓶外壁，同时，还可防止电荷的产生与传递。

如图2所示，拉杆3的杆身31可由L形钢条制成，杆身31两端可回折形成垂直于杆身31连接端32。连接端32可开设多个通孔，以便于与固定架2横撑板通过螺栓连接固定。

如图2、图3所示，此实施例的轻量化框架在使用时，可先准备至少两个前述固定架2，这些固定架2平行地间隔一定距离固定，这些固定架2的抱持部22可朝向同一侧，然后将一气瓶放置在这些固定架2的抱持部22内。装入气瓶后或装入气瓶前，可在两个间隔的固定架2间可固定至少一拉杆3进行拉紧。再以另外的固定架2以抱持部22相对的方式与前面的固定架2对接，并以对接板215对接，通过螺栓连接组装在一起，以至少两个模块化框架分别抱紧气瓶的径向外周。之后可固定汽化器和管路，完成单气瓶LNG供气系统。

本实施例中，模块化固定架虽仅是气瓶框架等分为两个单元的例子，但本领域人员能清楚并能实现等分为两个以上的模块化固定架，在此不再详细描述这种情况。当然，等分为两个单元也是针对目前尺寸的圆柱形瓶身气瓶的优选实施例，制作成本低，同时组装速度快。

此实施例以预制的两个模块化固定架，组成了模块化框架，不仅能快速牢固地安装气瓶，而且框架自身质量轻。由于固定架留有大通孔，还可将汽化器也同时固定于框架内，减少了LNG气瓶组件的整体体积。不仅减少了框架自身成本，还减少了安装作业成本，同时保证了产品质量的稳定，还使车辆自身重量减轻，节省车辆空间。

第二实施例

参照图3、图4，为本发明另一实施例，在需要同时固定两个气瓶时，可利用以上一实施例所述的框架，以至少两对模块化固定架2先固定第一个气瓶。然后以上述框架固定第二个气瓶，可将两部分的固定架连接组装在一起使用。

LNG供气系统实施例

如图5所示，本实施例中的LNG供气系统包括至少一气瓶1、管路5及汽化器4；以前述气瓶框架固定气瓶1，以管路5连通气瓶1与汽化器4，并由管路5将汽化器4接通至用气装置。气瓶1与汽化器4之间的管路5，及/或汽化器4与用气装置之间的管路5上均安装有截止阀6；在具有两个以上气瓶1时，各气瓶1间的连通管路上也均安装有截止阀。

如图5所示，该两个瓶的实施中，下气瓶1通过两对固定架2进行安装固定；上气瓶通过两对固定架2进行安装固定；上固定架2与下固定架2之间采用螺栓进行连接；气瓶管路装配方式采用最为简洁的连接，如图4、图5所示，汽化器4的增压进液口与增压回气口在同侧，便于整个系统的管路布置；同时，下气瓶1可以提前装配完毕备货，并且气瓶1进液、出液、回气等管路都预留接口，若需要变为双瓶组，只需安装上瓶即可，通过截止阀6即可实现上气瓶的快速拆装。

此实施例同样以预制的固定架配合拉带，组成了轻量化框架，不仅能快速牢固地安装气瓶，而且框架自身质量轻。模块化框架的对接方式可增加双气瓶框架的结构稳定性，由于固定架留有大通孔，还可将汽化器也同时固定于框架内，减少了LNG气瓶组件的整体体积。不仅减少了框架自身成本，还减少了安装作业成本，同时保证了产品质量的稳定，还使车辆自身重量减轻，节省车辆空间。

本发明实施例中气瓶采用左右模块式固定架螺栓连接结构，上下气瓶之间的模块式固定架也采用螺栓连接结构，实现气瓶的组合；上下瓶之间采用最简单的方案进行管路联通，汽化器增压的进液口与出气口在同一侧，有效了简化了管路走向；同时，为实现气瓶的组合切换，上下瓶的进液、出液、增压、回气管路连接均使用截止阀，装配时可将下瓶提前安装备货，若客户使用单瓶结构，直接发货即可，若客户使用双瓶结构，安装上瓶即可，在客户实际使用中，若由于各种原因，需要更换气瓶，或行驶旅程减短，只需要单瓶即可达到行驶要求，可将上瓶拆下，降低车辆自重。

除非特别限定，本发明所用术语均为本领域技术人员通常理解的含义。本发明所描述的实施方式仅出于示例性目的，并非用以限制本发明的保护范围，本领域技术人员可在本发明的范围内做出各种其他替换、改变和改进，因而，本发明不限于上述实施方式，而仅由权利要求限定。

Claims (19)

1.一种气瓶框架，包括外部固定连接部、内部抱紧部以及两者之间的支撑连接部件，所述固定连接部与车身或其它部件固定连接，所述抱紧部在内部抱紧固定所述气瓶，所述支撑连接部件连接所述固定连接部和抱紧部，其特征在于，

所述气瓶框架径向上等分为至少两个模块化固定架，这些模块化固定架形状相同。

2.如权利要求1所述的气瓶框架，其特征在于，所述模块化固定架具有主体及抱持部，所述抱持部具有从所述主体一侧边凹入主体内的缺口，所述缺口外形对应一气瓶外轮廓，所述模块化固定架以所述缺口容纳所述气瓶。

3.如权利要求2所述的气瓶框架，其特征在于，所述主体包括横撑板及外侧的支撑边，所述支撑边为沿垂直于所述横撑板的方向延伸一段距离形成，所述抱持部还包括支撑板，所述支撑板从缺口外周边向垂直于所述横撑板的方向延伸形成，所述支撑边与所述支撑板连接。

4.如权利要求3所述的气瓶框架，其特征在于，所述主体长度尺寸大于所述气瓶径向外尺寸，所述主体宽度尺寸略等于所述主体长度尺寸的一半。

5.如权利要求2所述的气瓶框架，其特征在于，所述横撑板开设有供汽化器固定的通孔。

6.如权利要求2所述的气瓶框架，其特征在于，所述缺口形状为圆弧形或曲弧形，所述缺口的弧高略小于或等于所述气瓶外圆半径。

7.如权利要求4所述的气瓶框架，其特征在于，所述支撑边包括一底板、两侧板和两对接板，所述底板连接于所述横撑板相对所述缺口的另一侧边，所述两侧板连接在所述底板两端，所述对接板分别位于所述抱持部支撑板的两侧。

8.如权利要求3所述的气瓶框架，其特征在于，所述支撑板内侧套装有一柔性垫层。

9.如权利要求7所述的气瓶框架，其特征在于，所述至少两个所述模块化固定架，以抱持部相对的方式对接，并以所述对接板对接连接组装在一起，以至少两个所述模块化固定架分别抱紧所述气瓶的径向外周，以固定所述气瓶。

10.如权利要求1至9任一项所述的气瓶框架，其特征在于，通过至少两组间隔布置地前述气瓶框架，抱紧所述气瓶的径向外周，以固定所述气瓶。

11.如权利要求10所述的气瓶框架，其特征在于，所述两个间隔的固定架间固定至少一垂直于固定架横撑板的拉杆，所述拉杆两端分别与两个间隔的固定架连接。

12.如权利要求10所述的气瓶框架，其特征在于，通过多组前述固定框架分别固定至少两个气瓶，各组固定框架之间组装连接。

13.一种LNG供气系统，包括：如权利要求1至11任一项所述的气瓶框架、至少一气瓶、管路及汽化器；以所述气瓶框架固定所述至少一气瓶，以所述管路连通所述气瓶与所述汽化器，并由所述管路将所述汽化器接通至用气装置。

14.如权利要求13所述的供气系统，其特征在于，所述气瓶与所述汽化器之间的管路，及/或所述汽化器与用气装置之间的管路上均安装有截止阀；在具有两个以上气瓶时，各气瓶间的连通管路上也均安装有截止阀。

15.一种LNG车辆，其安装如权利要求13或14所述的供气系统。

16.一种气瓶固定架，其特征在于，所述固定架具有主体及抱持部，所述抱持部具有从所述主体一侧边凹入主体内的缺口，所述缺口外形对应一气瓶外轮廓，且所述缺口等于或小于所述气瓶径向截面外形的一半，所述固定架以所述缺口容纳所述气瓶。

17.如权利要求16所述的气瓶固定架，其特征在于，所述主体包括横撑板及外侧的支撑边，所述支撑边为沿垂直于所述横撑板的方向延伸一段距离形成所述抱持部还包括支撑板，所述支撑板从缺口外周边向垂直于所述横撑板的方向延伸形成，所述支撑边与所述支撑板连接。

18.如权利要求16所述的气瓶固定架，其特征在于，所述缺口形状为圆弧形或曲弧形，所述缺口的弧高略等于所述气瓶半径。

19.如权利要求17或18所述的气瓶固定架，其特征在于，所述横撑板长度尺寸大于所述气瓶径向外尺寸；所述抱持部缺口从该主体的一长度方向侧边凹入所述主体内，且所述抱持部两侧的支撑边为对接板。