CN105966370A - 一种集成式加气半挂车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及压缩天然气储运加气技术领域，公开了一种集成式加气半挂车，在半挂车上设置具有液压系统，该液压系统具有液压缸和气压缸，液压缸和气压缸的活塞杆相连。本车能够在气瓶组处于高压状态时直接通过成套加气装置向外供出高压天然气；在气瓶组压力下降到一定数值时，液压系统将气瓶组内的天然气加压并通过成套加气装置向外供出高压天然气；还包括对内充气接口，其与液压系统的气压缸相连，用于在另一辆待卸运输车对其充气时，待卸运输车内的天然气经液压系统加压向本车的气瓶组充气。本发明集运输、加气、卸车功能于一体，达到更好的储运和加气效果，最大化利用了运输车的功能，具有用油量小、使用成本低、节约天然气、使用安全方便等特点。
Description
技术领域
本发明涉及压缩天然气储运加气技术领域，具体涉及一种集成式加气半挂车。
背景技术
随着天然气作为一种清洁能源的广泛推广，尤其是在短程的出租车行业，天然气出租车的普及，如何方便快捷加气成为亟需解决的技术问题，而建设标准加气站需要较大投资，保准站建设存在周期长、设备复杂等问题。现有技术中普遍采用加气半挂车对车辆进行供气。
现有技术中普遍采用斜装八管液压加气半挂车供气，其主要供气原理为油顶气，在气瓶组上方需要设置一个油箱，油箱的容积必须大于单气瓶容积的2倍，并储存足够的特种液压油，从而通过电机和液压泵将气瓶内的气体顶出以对车辆进行供气。具有以下缺点：
1：气瓶组上方设置油箱，且油箱的容积必须大于单气瓶容积的2倍，致斜装液压加气半挂车重量增加，用油量大，使用成本较高。
2：油顶气的供气方式，在高压状态下，油和天然气混合使油中含有天然气，回油时高压天然气随油进入油箱析出放散，天然气浪费较大。
3：所有气瓶都要在高压下工作，气瓶长期处于高压状态，疲劳快，安全性降低；气瓶倾斜安装，才能实现油顶气功能，气瓶安装有倾角要求，工艺复杂，因气瓶倾斜放置，整体框架需要加高，重心变高，稳定性不好。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够克服上述缺点，且集运输、加气、卸车功能于一体的集成式加气半挂车，能够达到更好的储运和加气效果，最大化利用了运输车的功能，具有用油量小、使用成本低、节约天然气、使用安全方便等特点。
本发明实施例所采取的技术方案是一种集成式加气半挂车，包括半挂车，所述半挂车上设置有气瓶组，所述气瓶组与成套加气装置相连，用于在所述气瓶组处于高压状态时通过所述成套加气装置向外供出高压天然气；
所述半挂车上设置有液压系统，所述液压系统包括液压驱动装置、液压缸和气压缸，所述液压缸的活塞杆与所述气压缸的活塞杆相连，所述气压缸的一端与所述气瓶组相连，另一端与所述成套加气装置相连；所述液压驱动装置和所述液压缸相连；所述气瓶组的压力下降到一定数值时，所述液压系统将所述气瓶组内的天然气加压并通过所述成套加气装置向外供出高压天然气；
还包括对内充气接口，所述对内充气接口与所述气压缸的一端相连，用于在另一辆待卸运输车对其充气时，所述待卸运输车内的天然气经所述液压系统加压向本车所述气瓶组充气。
优选地，所述液压缸和气压缸为一体式结构，中间为液压缸，两端为气压缸。
优选地，所述液压缸包括油腔a和油腔b，所述气压缸包括气腔c、气腔d、气腔e和气腔f，所述液压驱动装置的进油口A与所述油腔a相连，所述液压驱动装置的回油口B与所述油腔b相连，所述气腔c、气腔d、气腔e和气腔f一端通过四个高压单向阀与所述气瓶组和所述对内充气接口相连，另一端通过四个高压单向阀与所述成套加气装置相连。
优选地，所述气瓶组包括若干个普通气瓶和一个缓冲储能气瓶，所述普通气瓶与所述气压缸相连，所述气压缸与所述成套加气装置和所述缓冲储能气瓶相连，在所述气瓶组压力下降到一定数值时，所述液压系统将所述普通气瓶内的天然气加压并通过所述成套加气装置向外供出高压天然气，此时所述缓冲储能气瓶具有缓冲和储能作用。
优选地，所述普通气瓶为7个。
优选地，还包括用于测量所述气瓶组压力的第一压力变送器和用于测量所述缓冲储能气瓶压力的第二压力变送器。
优选地，所述液压系统位于所述半挂车的底盘上，所述气瓶组平装。
优选地，所述气瓶组中的气瓶分别通过高压手动球阀控制。
优选地，所述成套加气装置通过第一高压手动球阀控制，所述对内充气接口通过第二高压手动球阀控制。
优选地，所述气瓶组的普通气瓶与所述气压缸通过第一高压电磁阀相连通；所述气瓶组的普通气瓶和缓冲储能气瓶通过第二高压电磁阀相连通，所述气瓶组与所述成套加气装置通过第三高压手动球阀相连通。
本发明的有益效果为：
本发明提供的集成式加气半挂车，通过在半挂车上设置具有液压系统，该液压系统具有液压缸和气压缸，液压缸和气压缸的活塞杆相连。本车能够在气瓶组处于高压状态时直接通过成套加气装置向外供出高压天然气；在气瓶组压力下降到一定数值时，液压系统将气瓶组内的天然气加压并通过成套加气装置向外供出高压天然气；还包括对内充气接口，其与液压系统的气压缸相连，用于在另一辆待卸运输车对其充气时，待卸运输车内的天然气经液压系统加压向本车的气瓶组充气。本发明集运输、加气、卸车功能于一体，达到更好的储运和加气效果，最大化利用了运输车的功能，具有用油量小、使用成本低、节约天然气、使用安全方便等特点。
附图说明
图1为本发明一个实施例的主视图；
图2为图1的后视图；
图3为本发明该实施例的工作原理图。
上图中附图标记和部件名称的对应关系为：
1半挂车；2气瓶组；21普通气瓶；22缓冲储能气瓶；3液压系统；31液压驱动装置；32液压缸；33；气压缸；41成套加气装置；42对内充气接口；51第一压力变送器；52第二压力变送器；6高压手动球阀；71第一高压手动球阀；72第二高压手动球阀；73第三高压手动球阀；81第一高压电磁阀；82第二高压电磁阀。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
请参考图1-图3，本发明实施例提供的集成式加气半挂车，包括半挂车1，半挂车1上设置有气瓶组2，气瓶组2与成套加气装置41相连，用于在气瓶组2处于高压状态时通过成套加气装置41向外供出高压天然气；半挂车1上设置有液压系统3，液压系统3包括液压驱动装置31、液压缸32和气压缸33，液压缸32的活塞杆与气压缸33的活塞杆相连，气压缸33的一端与气瓶组2相连，另一端与成套加气装置41相连；液压驱动装置31和液压缸32相连；气瓶组2的压力下降到一定数值时，液压系统3将气瓶组2内的天然气加压并通过成套加气装置41向外供出高压天然气；还包括对内充气接口42，对内充气接口42与气压缸33的一端相连，用于在另一辆待卸运输车对其充气时，待卸运输车内的天然气经液压系统3加压向本车气瓶组2充气。
本发明提供的集成式加气半挂车，通过在半挂车1上设置具有液压系统3，该液压系统3具有液压缸32和气压缸33，液压缸32和气压缸33的活塞杆相连。本车能够在气瓶组2处于高压状态时直接通过成套加气装置41向外供出高压天然气；在气瓶组2压力下降到一定数值时，液压系统3将气瓶组2内的天然气加压并通过成套加气装置41向外供出高压天然气；还包括对内充气接口42，其与液压系统3的气压缸33相连，用于在另一辆待卸运输车对其充气时，待卸运输车内的天然气经液压系统3加压向本车的气瓶组2充气。本发明集运输、加气、卸车功能于一体，达到更好的储运和加气效果，最大化利用了运输车的功能，具有用油量小、使用成本低、节约天然气、使用安全方便等特点。
在本发明一种优选实施例中，液压缸32和气压缸33为一体式结构，中间为液压缸，两端为气压缸。具体地，液压缸32包括油腔a和油腔b，气压缸33包括气腔c、气腔d、气腔e和气腔f，液压驱动装置31的进油口A与油腔a相连，液压驱动装置31的回油口B与油腔b相连，气腔c、气腔d、气腔e和气腔f一端依次通过四个高压单向阀f1、e1、c1、d1与气瓶组2和对内充气快读接口相连，另一端依次通过四个高压单向阀f2、e2、c2、d2与成套加气装置41相连。
为了进一步优化上述技术效果，气瓶组2包括若干个普通气瓶21和一个缓冲储能气瓶22，普通气瓶21与气压缸33相连，气压缸33与成套加气装置41和缓冲储能气瓶22相连，在气瓶组2压力下降到一定数值时，液压系统3将普通气瓶21内的天然气加压并通过成套加气装置41向外供出高压天然气，此时缓冲储能气瓶22具有缓冲和储能作用。具体地，该普通气瓶21为7个。
在本发明一种优选实施例中，还包括用于测量气瓶组2压力的第一压力变送器51和用于测量缓冲储能气瓶22压力的第二压力变送器52。
在本发明一种优选实施例中，液压系统3位于半挂车1的底盘上，从而气瓶组2能够在半挂车1上平装。
具体地，本发明中，气瓶组2中的气瓶分别通过高压手动球阀6控制。成套加气装置41通过第一高压手动球阀71控制，对内充气接口42通过第二高压手动球阀72控制。气瓶组2的普通气瓶21与气压缸33通过第一高压电磁阀81相连通；气瓶组2的普通气瓶21和缓冲储能气瓶22通过第二高压电磁阀83相连通，气瓶组2与成套加气装置41通过第三高压手动球阀73相连通。
请参考图3，结合本发明一种具体实施例来说明本发明的工作过程：
本发明具有两种加气模式：直充模式和快充模式。
直充模式：在整车气瓶组2均处于高压状态时，液压系统3处于等待状态，高压手动球阀6全部打开，第二高压电磁阀82打开，第三高压手动球阀73打开，通过第一高压手动球阀71进入成套加气装置41向外供出高压天然气。
第一压力变送器51实时检测系统压力，当系统压力下降到一定数值时，控制器发出控制命令，打开第一高压电磁阀81，关闭第二高压电磁阀82，液压系统3开始运行：
液压系统3的进油口A和回油口B交替动作，推动液压缸32的活塞往复运动，活塞在由油腔a向油腔b运动时，力在同轴活塞的传递下，使气腔f向气腔e运动、气腔c向气腔d运动，此时高压单向阀f1、c1打开，高压单向阀f2、c2关闭，天然气被抽吸进入气腔f和气腔c，高压单向阀e1、d1在天然气压力作用下关闭，高压单向阀e2、d2打开，高压天然气被压出，进入缓冲储能气瓶22和通过第一高压手动球阀71进入成套加气装置41向外供出高压天然气。液压系统3的进油口A和回油口B交替动作，气腔f、气腔c和气腔d、气腔e不断吸入天然气和排出高压天然气，达到加气目的。
此过程中，液压系统3的进油口A和回油口B交替动作，气腔f和气腔c不断吸入天然气，气腔e和气腔d不断排出高压天然气，达到加气目的。而且此状态下，缓冲储能气瓶22兼储能器并入高压通路，具有缓冲和储能的作用。
快充模式：在需要大量用气时，在本车可供气的情况下，将另一辆待卸运输车的接口与对内充气接口42连接，打开第二高压手动球阀72，待卸运输车内的高压天然气会直接在液压系统的作用下通过成套加气装置41向外供出高压天然气。实现了两辆车共同供气。
加气频率或加气较少时，可由缓冲储能气瓶22直接供气，当第二压力变送器52检测到缓冲储能气瓶22压力不足时，启动液压系统3对其进行补充压力。
卸车模式（即反加气模式）：将普通储气车的供气口连接本车的对内充气接口42，首先关闭第一高压手动球阀71，打开第二高压手动球阀72，打开第一高压电磁阀81以平衡两辆车之间的压力，当压力平衡后，打开第三高压手动球阀73，打开第二高压电磁阀82，关闭第一高压电磁阀81，启动运行液压系统3，将普通储气车的天然气卸车到本发明提供的集成式加气半挂车内。
利用本发明的提供的集成式加气半挂车，可以有效提高生产效率和天然气的利用率，降低成本，与现有技术中的斜装液压加气半挂车对比如下：
| 集成式加气半挂车 | 斜装液压加气半挂车 | |
| 制作工艺 | 简单 | 复杂 |
| 生产效率 | 高 | 低 |
| 生产成本 | 低 | 高 |
| 安全性 | 高 | 低 |
| 油品要求 | 普通液压油 | 特制液压油 |
| 油品价格 | 低 | 高 |
| 油的使用量 | 少 | 多 |
| 天然气放散 | 无 | 有 |
| 打过油情况 | 不存在 | 会出现 |
综上所述，本发明提供的集成式加气半挂车具有以下效果：
1：集运输、加气、卸车功能于一体，达到更好的储运和加气效果，最大化利用了运输车的功能。
2：整台集成式加气半挂车只有缓冲储能气瓶处于允许的高压状态，七个普通气瓶都处于正常运输气体的压力状态，安全性得到提高。
3：液压系统的运行对油品无特殊要求，大大减少油的使用量，降低油品的使用成本。
4：采用液压缸内部驱动无油润滑的气缸，使高压天然气与油分隔开，没有直接接触，天然气不再含油，也避免了将油打进加气车内的情况。
5：采用独特的运行控制模式，充分利用了缓冲储能气瓶本身实现储能和缓冲功能，节能降耗效果好。节能降耗方式一是高压状态下实现直充和增压独立运行。节能降耗方式二是卸车过程中可以采用平衡压力的方式，节约能源。
6：气瓶组不需要倾角安装，解决倾角安装工艺复杂的问题，简洁方便，降低安装难度，提高工作效率；气瓶平放相对于气瓶斜装，降低了框架高度，可以减少框架制作成本和提高稳定性；整个液压系统安装在车底盘上，相对于油箱安装在顶部，重心变低，更加稳定。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种集成式加气半挂车，其特征在于，包括半挂车（1），所述半挂车（1）上设置有气瓶组（2），所述气瓶组（2）与成套加气装置（41）相连，用于在所述气瓶组（2）处于高压状态时通过所述成套加气装置（41）向外供出高压天然气；
所述半挂车（1）上设置有液压系统（3），所述液压系统（3）包括液压驱动装置（31）、液压缸（32）和气压缸（33），所述液压缸（32）的活塞杆与所述气压缸（33）的活塞杆相连，所述气压缸（33）的一端与所述气瓶组（2）相连，另一端与所述成套加气装置（41）相连；所述液压驱动装置（31）和所述液压缸（32）相连；所述气瓶组（2）的压力下降到一定数值时，所述液压系统（3）将所述气瓶组（2）内的天然气加压并通过所述成套加气装置（41）向外供出高压天然气；
还包括对内充气接口（42），所述对内充气接口（42）与所述气压缸（33）的一端相连，用于在另一辆待卸运输车对其充气时，所述待卸运输车内的天然气经所述液压系统（3）加压向本车所述气瓶组（2）充气。
2.根据权利要求1所述的集成式加气半挂车，其特征在于，所述液压缸（32）和气压缸（33）为一体式结构，中间为液压缸，两端为气压缸。
3.根据权利要求2所述的集成式加气半挂车，其特征在于，所述液压缸（32）包括油腔a和油腔b，所述气压缸（33）包括气腔c、气腔d、气腔e和气腔f，所述液压驱动装置（31）的进油口A与所述油腔a相连，所述液压驱动装置（31）的回油口B与所述油腔b相连，所述气腔c、气腔d、气腔e和气腔f一端通过四个高压单向阀与所述气瓶组（2）和所述对内充气接口（4）相连，另一端通过四个高压单向阀与所述成套加气装置（41）相连。
4.根据权利要求1所述的集成式加气半挂车，其特征在于，所述气瓶组（2）包括若干个普通气瓶（21）和一个缓冲储能气瓶（22），所述普通气瓶（21）与所述气压缸（33）相连，所述气压缸（33）与所述成套加气装置（41）和所述缓冲储能气瓶（22）相连，在所述气瓶组（2）压力下降到一定数值时，所述液压系统（3）将所述普通气瓶（21）内的天然气加压并通过所述成套加气装置（41）向外供出高压天然气，此时所述缓冲储能气瓶（22）具有缓冲和储能作用。
5.根据权利要求4所述的集成式加气半挂车，其特征在于，所述普通气瓶为7个。
6.根据权利要求4所述的集成式加气半挂车，其特征在于，还包括用于测量所述气瓶组（2）压力的第一压力变送器（51）和用于测量所述缓冲储能气瓶（22）压力的第二压力变送器（52）。
7.根据权利要求1所述的集成式加气半挂车，其特征在于，所述液压系统（3）位于所述半挂车（1）的底盘上，所述气瓶组（2）平装。
8.根据权利要求1所述的集成式加气半挂车，其特征在于，所述气瓶组（2）中的气瓶分别通过高压手动球阀（6）控制。
9.根据权利要求1所述的集成式加气半挂车，其特征在于，所述成套加气装置（41）通过第一高压手动球阀（71）控制，所述对内充气接口（42）通过第二高压手动球阀（72）控制。
10.根据权利要求4所述的集成式加气半挂车，其特征在于，所述气瓶组（2）的普通气瓶（21）与所述气压缸（33）通过第一高压电磁阀（81）相连通；所述气瓶组（2）的普通气瓶（21）和缓冲储能气瓶（22）通过第二高压电磁阀（82）相连通，所述气瓶组（2）与所述成套加气装置（41）通过第三高压手动球阀（73）相连通。
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