CN108417874A - 模块化的钒电池储液罐夹紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种模块化的钒电池储液罐夹紧装置，包括顶板、底板和夹紧气缸，在底板上固定有升降气缸、第一支撑柱和第二支撑柱，升降气缸对应设置于钒电池储液罐的圆周方向上并均匀分布，第一支撑柱固定于底板的中心位置，第二支撑柱的一端与顶板固定连接，第二支撑柱的另一端与底板固定连接，夹紧气缸与升降气缸的活塞杆固定连接，夹紧气缸的活塞杆固定连接有用于夹紧钒电池储液罐的夹紧块，钒电池储液罐夹紧装置的底部设有福马脚轮，福马脚轮可方便整个夹紧装置的搬运移动。本发明可将整个钒电池模块化，解放空间的限制，适于不同尺寸的钒电池储液罐，节约成本；钒电池储液罐夹紧装置为开放结构，可方便安装。

Description

模块化的钒电池储液罐夹紧装置

技术领域

本发明涉及钒电池领域，具体来说是一种可实现模块化且方便拆装移动并能根据钒电池储液罐大小夹紧的钒电池储液罐夹紧装置。

背景技术

随着传统能源的日渐枯竭以及相应的环境问题，风能、太阳能等可再生能源的利用引起人们广泛的关注并得到快速发展，同时为保证可再生能源的稳定供电，克服其固有问题，越来越多的蓄电储能技术得到开发及使用，其中液流电池作为大规模储能技术的一种解决方案。由于钒电池具有使用寿命长、能量转化率高、安全环保等优点，全钒液流电池作为最具代表性的一种液流电池类型近年来成为研究热点，成为了现今最具发展潜能的规模化储能方式。

目前，钒电池的体积庞大，中小型的钒电池的外形普遍为方形箱体，钒电池中的储液罐、电池堆、泵及各阀门系统和电控系统均置于箱体中，但相应的拆卸麻烦，各部件运输也麻烦；不拆分搬运时，钒电池箱体的体积重量较大，且钒电池的体积较为庞大，需要一定的占地面积和空间，且搬运麻烦，其搬运工具的体型和动力需要足够大。由于钒电池的储液罐现在基本上都是根据容量大小来定做，若想扩大容量，只能更换电解液储存罐，然而更换储液罐则相应的需要更换钒电池的箱体，其箱体体积相应增大，其成本也相应的增加。

因此，如何使钒电池安装场地得到了最大限度的利用、方便钒电池的移动并方便生产、降低钒电池的生产成本、快速经济的扩大钒电池容量成为了钒电池研究的热点。

发明内容

针对以上的不足，本发明是一种用于放置钒电池储液罐的夹紧装置，钒电池的储液罐放置在该装置上后，解放了其限定在箱体中的固定思路，为钒电池的模块化提供了方向，同时可在该夹紧装置上设置多种功能，可设置方便运输的轮子，可随储液罐的大小调节并夹紧储液罐。

本发明提供了一种模块化的钒电池储液罐夹紧装置，包括顶板和底板，在所述底板上固定有升降气缸、第一支撑柱和第二支撑柱，所述升降气缸对应设置于钒电池储液罐的圆周方向上并均匀分布，所述第一支撑柱纵向固定于底板的中心位置，所述第一支撑柱至少设有一个，所述第二支撑柱的一端与顶板固定连接，所述第二支撑柱的另一端与底板固定连接；

还包括夹紧气缸，所述夹紧气缸与升降气缸的活塞杆固定连接，所述夹紧气缸连接在升降气缸的上方，所述夹紧气缸通过升降气缸的活塞杆的伸缩而上下移动，所述夹紧气缸的活塞杆固定连接有用于夹紧钒电池储液罐的夹紧块，所述夹紧块通过夹紧气缸的活塞杆的伸缩而左右移动；在钒电池储液罐夹紧装置的顶板对应于夹紧气缸的下方的位置设有用于容置夹紧气缸和夹紧块的夹紧气缸容置孔。

为了进一步实现本发明，还包括顶出气缸，所述顶出气缸与第一支撑柱通过法兰固定连接，所述顶出气缸的活塞杆固定连接有用于防止钒电池储液罐的水平位移的防滑块，所述防滑块通过顶出气缸的活塞杆的伸缩而上下移动，在钒电池储液罐夹紧装置的顶板对应于防滑块的位置设有用于容置防滑块的防滑块容置孔。

为了进一步实现本发明，所述第二支撑柱设有四个，分别对称分布在底板边缘位置的四个角落上。

为了进一步实现本发明，所述第二支撑柱上套设有弹性元件，所述弹性元件的两端分别与顶板和底板固定连接，所述弹性元件随第二支撑柱的形状纵向设置，所述弹性元件为橡胶套

为了进一步实现本发明，在所述钒电池储液罐夹紧装置的底部设有福马脚轮，所述福马脚轮分布在钒电池储液罐夹紧装置底部的两侧，两侧的福马脚轮数量相同并均匀对称分布，所述福马脚轮在每侧至少设有两个。

为了进一步实现本发明，所述升降气缸分布在底板的前、后、左、右方向上，所述夹紧气缸和夹紧块的位置与升降气缸的位置相对应。

为了进一步实现本发明，所述夹紧气缸容置孔为方形。

为了进一步实现本发明，所述防滑块容置孔的形状与防滑块的外形相适应，所述防滑块容置孔为圆形。

为了进一步实现本发明，所述防滑块与钒电池储液罐底面接触部分采用橡胶材料。

为了进一步实现本发明，所述夹紧块中夹紧钒电池储液罐的部分采用橡胶材料。

本发明的有益效果：

1、本发明将的钒电池储液罐夹紧装置可将钒电池模块化，其中，正、负储液罐均为一个模块，电池堆、电控系统各为一个模块，其泵和管路输出用于连接各个模块，最终实现整个钒电池的组成，各模块在连接前相互独立，各模块可根据实际使用放置在相应的位置，各模块的放置不受空间影响，具有一定的空间自由性，使用时，将各模块相应连接即可。由于钒电池储液罐夹紧装置将钒电池模块化，相应的钒电池对于安装场地的要求则相对不高，钒电池储液罐的体积在整个钒电池中占比最大，此时钒电池储液罐放置在钒电池储液罐夹紧装置上并被夹紧，则将钒电池储液罐夹紧装置放置则将钒电池储液罐放置，而钒电池储液罐夹紧装置对安装场地的依赖相对较小，可相对灵活放置，使钒电池安装场地得到充分利用。

2、本发明中钒电池储液罐被其周边的夹紧块夹紧，其夹紧块与夹紧气缸的活塞杆连接，通过夹紧气缸的活塞杆的伸缩实现夹紧块的移动，而夹紧气缸与升降气缸的活塞杆连接，通过升降气缸的活塞杆的伸缩实现夹紧气缸的上下移动，其夹紧气缸的上下移动可调整夹紧块的夹紧位置，使夹紧的受力更加有效，使钒电池储液罐的夹紧更加稳固。

3、本发明中由于夹紧块被夹紧气缸的活塞杆带动从而移动，相应的夹紧块的夹紧范围则可变化，因此，钒电池储液罐夹紧装置的夹紧块可夹紧不同大小的钒电池储液罐，此时，若要更换不同容量的钒电池储液罐，只需更换相应需求的钒电池储液罐，并将钒电池储液罐放置在钒电池储液罐夹紧装置上并夹紧即可，无需重新定制相应尺寸的箱体用于放置钒电池储液罐，可快速经济的扩大钒电池容量，节约降低生产成本，还可解放固有的每更换钒电池储液罐即需重新更换箱体的思想。

4、本发明的钒电池储液罐夹紧装置的结构设置为开放结构，可方便钒电池储液罐夹紧装置的结构组成安装以及其他功能结构的添加，进一步增强钒电池储液罐夹紧装置的实用性，同时，可方便存放物品，比如说，用于连接正、负极钒电池储液罐以及电池堆的连接管道，还有泵，以及电控系统的连接缆线等，提高工作效率。

5、本发明的第二支撑柱套设有弹性元件，可对整个钒电池储液罐夹紧装置具有缓冲减振的作用，进而对夹紧后的钒电池储液罐具有缓冲减振的作用，防止钒电池储液罐的受力冲击，提高钒电池储液罐夹紧装置以及钒电池储液罐的使用寿命。

6、本发明的钒电池储液罐夹紧装置设有福马脚轮，其福马脚轮可方便整个钒电池储液罐夹紧装置以及钒电池储液罐的移动，根据生产需要，可在一定距离内，直接移动带有福马脚轮的钒电池储液罐夹紧装置，直到指定位置，若需要搬运，由于福马脚轮分布在钒电池储液罐夹紧装置底部的两侧，可直接用叉车插入到两侧福马脚轮之间的空余位置，将钒电池储液罐夹紧装置搬运，方便生产运输需要。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的俯视图。

附图标记说明：1.钒电池储液罐；2.钒电池储液罐夹紧装置；顶板；22.底板；23.第一支撑柱；24.第二支撑柱；25.弹性原件；26.法兰；3.升降气缸；4.夹紧气缸；5.顶出气缸；6.夹紧块；7.防滑块；8.福马脚轮；9.夹紧气缸容置孔；10.防滑块容置孔。

具体实施方式

参照图1和图2对本发明做进一步说明，为叙述方便，本实施例的方向与说明书附图中的方向一致。

本实施例的钒电池储液罐夹紧装置2包括顶板21、底板22，在底板22上固定有升降气缸3、第一支撑柱23和第二支撑柱24，升降气缸3对应设置于钒电池储液罐1的圆周方向上并均匀分布，优选地，升降气缸3分布在底板22的前、后、左、右方向上(如图2所示)，第一支撑柱23对应设置于夹紧后的钒电池储液罐1的中心位置的下方，优选地，第一支撑柱23纵向固定于底板22的中心位置，第一支撑柱23至少设有一个，第一支撑柱23用于固定连接顶出气缸5并对顶出气缸5具有支撑作用，第二支撑柱24的一端与顶板21固定连接，第二支撑柱24的另一端与底板22固定连接，第二支撑柱24将顶板21和底板22连接为一个整体，第二支撑柱24对顶板21具有支撑作用，可支撑在顶板21上的负载，第二支撑柱24的截面可为方形，也可为圆形，优选地，本实施例中第二支撑柱24的截面为圆形，第二支撑柱24上套设有弹性元件，弹性元件的两端分别与顶板21和底板22固定连接，其弹性元件随第二支撑柱24的形状纵向设置，弹性元件可为弹簧，也可为橡胶套，优选地，弹性元件的材料为橡胶套，弹性元件的设置可对整个钒电池储液罐夹紧装置2有减振作用，可减少钒电池储液罐夹紧装置2的受力冲击，从而保护钒电池储液罐1不受冲击，第二支撑柱24至少设有四个并对称分布在底板22的边缘位置，支撑柱对称分布于底板22的边缘位置有利于支撑柱对于顶板21的支撑以及受力分布，优选地，本实施例中第二支撑柱24设有四个，分别分布在底板22边缘位置的四个角落上；

还包括夹紧气缸4和顶出气缸5，夹紧气缸4与升降气缸3的活塞杆固定连接，夹紧气缸4连接在升降气缸3的上方，夹紧气缸4通过升降气缸3的活塞杆的伸缩而上下移动，夹紧气缸4的活塞杆固定连接有用于夹紧钒电池储液罐1的夹紧块6，夹紧块6通过夹紧气缸4的活塞杆的伸缩而左右移动；顶出气缸5与第一支撑柱23通过法兰26固定连接，顶出气缸5的活塞杆固定连接有用于防止钒电池储液罐1的水平位移的防滑块7，防滑块7通过顶出气缸5的活塞杆的伸缩而上下移动，防滑块7对钒电池储液罐1具有摩擦作用，可防止钒电池储液罐1滑动；为方便搬运运输，在钒电池储液罐夹紧装置2的底部设有福马脚轮8，其福马脚轮8有可刹车的功能，在整个夹紧装置需要静止时则启用其刹车机构，福马脚轮8分布在钒电池储液罐夹紧装置2底部的两侧，可方便叉车搬运，两侧的福马脚轮8数量相同并均匀对称分布，使受力平衡，每侧福马脚轮8至少设有两个，本实施例中，每侧福马脚轮8设有四个；为方便钒电池储液罐1的拆卸安装，在钒电池储液罐夹紧装置2的顶板21对应于夹紧气缸4的下方的位置设有用于容置夹紧气缸4和夹紧块6的夹紧气缸容置孔9，夹紧气缸容置孔9为方形，在钒电池储液罐夹紧装置2的顶板21对应于防滑块7的位置设有用于容置防滑块7的防滑块容置孔10，防滑块容置孔10的形状与防滑块7的外形相适应，防滑块容置孔10为圆形。

夹紧块6随夹紧气缸4均布在钒电池储液罐1的圆周方向上，本实施例中，夹紧块6与夹紧气缸4的位置与升降气缸3的位置相对应，夹紧块6设置在钒电池储液罐1圆周方向上的前、后、左、右方向，夹紧块6在四个方向上的设置，有利于钒电池储液罐1的受力均匀和夹紧。夹紧块6中夹紧钒电池储液罐1的部分采用橡胶材料，橡胶材料的摩擦特性可防止钒电池储液罐1滑动位移，有利于夹紧受力；橡胶材料弹性缓冲可防止在夹紧过程中对储液罐造成的受力冲击的影响，在钒电池储液罐1的使用过程中，钒电池储液罐1所受的振动可通过橡胶材料缓冲吸收，使整个钒电池储液罐1相对稳定的环境，有利于钒电池的反应稳定；为使钒电池储液罐1的夹紧更稳固，夹紧气缸4的活塞杆可往储液罐方向继续移动，相应的夹紧块6的橡胶部分受到钒电池储液罐1的挤压产生形变从而对钒电池储液罐1具有反弹力，同时橡胶材料的摩擦力作用，使夹紧块6对钒电池储液罐1的更加抱紧，达到钒电池储液罐1的夹紧固定作用。夹紧块6中夹紧钒电池储液罐1的面与钒电池储液罐1的外形相适应，夹紧块6的橡胶材料部分的夹紧面设为圆弧形，使夹紧块6与钒电池储液罐1更加贴合和夹紧。夹紧块6可夹紧不同大小的钒电池储液罐1，只要钒电池储液罐1大小的变化范围处于夹紧气缸4的活塞杆的行程内即可。

防滑块7与钒电池储液罐1底面接触部分采用橡胶材料，利用橡胶材料的摩擦特性，可防止钒电池储液罐1在水平方向的位移，同时橡胶材料还对钒电池储液罐1具有防振缓冲作用。

使用前，夹紧气缸4和夹紧块6均收纳在夹紧气缸容置孔9中，防滑块7收纳在防滑块容置孔10中。

使用时，将钒电池储液罐1放在钒电池储液罐夹紧装置2的顶面上，使钒电池储液罐1大致处于钒电池储液罐夹紧装置2的中心位置，且在钒电池储液罐1中心位置的下方对应有防滑块7；此时，启动升降气缸3，升降气缸3的活塞杆伸出，将夹紧气缸4顶出到钒电池储液罐1的适合高度，其适合高度优选为钒电池储液罐1高度的二分之一以上，以便钒电池储液罐1的夹紧受力，使钒电池储液罐1的更容易被夹紧固定；而后夹紧气缸4启动，夹紧气缸4的活塞杆伸出并带动夹紧块6移动从而将钒电池储液罐1夹紧，在夹紧过程中，顶出气缸5启动使顶出气缸5的活塞杆伸出并带动防滑块7直至防滑块7顶到钒电池储液罐1的底面，防滑块7的顶出以防滑块7的顶面与钒电池储液罐夹紧装置2的顶面相平为止，同时防滑块7需与钒电池储液罐1相接触，达到防止钒电池储液罐1水平方向的位移，可通过控制防滑块7的顶出位移来实现防滑块7与钒电池储液罐1相接触的合适效果，其顶出位移要适中，若顶出位移太大，则会影响夹紧效果且还会造成顶出气缸5的过载，同时影响防滑块7的使用寿命，若顶出位移太小，则防滑块7与钒电池储液罐1的接触不够，达不到防止钒电池储液罐1水平位移的效果；将正极和负极的钒电池储液罐1夹紧固定好后，只需连接相关的电解液输送管和泵，其电池堆可灵活设置，可设置钒电池储液罐夹紧装置2上，也可设置在其他位置，电控系统与电池堆一样可灵活设置，只需做相应的缆线连接即可；各种管路线路连接好后，钒电池则组装完成。当需要将钒电池储液罐1拆除时，夹紧气缸4的活塞杆缩回，升降气缸3的活塞杆缩回并将夹紧气缸4和夹紧块6收回到夹紧气缸容置孔9中，顶出气缸5的活塞杆缩回并将防滑块7收回到防滑块容置孔10中，此时，可将钒电池储液罐1移出钒电池储液罐夹紧装置2。

需要搬运时，将各种连接管路和连接缆线拆除，钒电池储液罐1可继续留在钒电池储液罐夹紧装置2上，此时，只需搬运钒电池储液罐夹紧装置2及夹紧后的钒电池储液罐1即可，由于福马脚轮8设置在两侧，留有叉车插入的空余空间，有利于叉车搬运，方便生产运输，除了叉车搬运，其本身设有的福马脚轮8还可直接搬运，达到方便生产运输的效果。

在不使用时，钒电池储液罐夹紧装置2为闲置状态，不用夹紧钒电池储液罐1，此时，夹紧气缸4、夹紧块6和防滑块7均被收回到对应的容置孔中。

本实施例的钒电池储液罐夹紧装置2可将钒电池模块化，其中，正、负储液罐各为一个模块，电池堆、电控系统各为一个模块，其泵和管路输出用于连接各个模块，最终实现整个钒电池的组成，各模块在连接前相互独立，各模块可根据实际使用放置在相应的位置，各模块的放置不受空间影响，具有一定的空间自由性，使用时，将各模块相应连接，此时钒电池即可工作，当然，各模块距离较远则会影响钒电池的电解液输出和反应效率。

此外，本实施例的升降气缸3、夹紧气缸4和顶出气缸5均可采用多级气缸，其多级气缸可实现活塞杆的多级伸出，相应的气缸的行程则变大，使与各气缸相连接的相关部件的位移相应变大，其可控调节范围随之变大。

另外，需要说明的是，升降气缸3、夹紧气缸4和顶出气缸5的进气和出气装置以及相关的设置在说明书附图中未显示，且升降气缸3、夹紧气缸4和顶出气缸5以及相关的连接均为现有技术，在此不做赘述。

整个钒电池储液罐夹紧装置2的结构设置为开放结构，可方便钒电池储液罐夹紧装置2的结构组成安装以及其他功能结构的添加，进一步增强钒电池储液罐夹紧装置2的实用性，同时，可方便存放物品，比如说，用于连接正、负极钒电池储液罐1以及电池堆的连接管道，还有泵，以及电控系统的连接缆线等，提高工作效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明并不局限于上述实施方式，在实施过程中可能存在局部结构的改动，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，且属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (10)

1.一种模块化的钒电池储液罐夹紧装置，其特征在于：包括顶板和底板，在所述底板上固定有升降气缸、第一支撑柱和第二支撑柱，所述升降气缸对应设置于钒电池储液罐的圆周方向上并均匀分布，所述第一支撑柱纵向固定于底板的中心位置，所述第一支撑柱至少设有一个，所述第二支撑柱的一端与顶板固定连接，所述第二支撑柱的另一端与底板固定连接；

还包括夹紧气缸，所述夹紧气缸与升降气缸的活塞杆固定连接，所述夹紧气缸连接在升降气缸的上方，所述夹紧气缸通过升降气缸的活塞杆的伸缩而上下移动，所述夹紧气缸的活塞杆固定连接有用于夹紧钒电池储液罐的夹紧块，所述夹紧块通过夹紧气缸的活塞杆的伸缩而左右移动；在钒电池储液罐夹紧装置的顶板对应于夹紧气缸的下方的位置设有用于容置夹紧气缸和夹紧块的夹紧气缸容置孔。

2.根据权利要求1所述的模块化的钒电池储液罐夹紧装置，其特征在于：还包括顶出气缸，所述顶出气缸与第一支撑柱通过法兰固定连接，所述顶出气缸的活塞杆固定连接有用于防止钒电池储液罐的水平位移的防滑块，所述防滑块通过顶出气缸的活塞杆的伸缩而上下移动，在钒电池储液罐夹紧装置的顶板对应于防滑块的位置设有用于容置防滑块的防滑块容置孔。

3.根据权利要求1或2所述的模块化的钒电池储液罐夹紧装置，其特征在于：所述第二支撑柱设有四个，分别对称分布在底板边缘位置的四个角落上。

4.根据权利要求3所述的模块化的钒电池储液罐夹紧装置，其特征在于：所述第二支撑柱上套设有弹性元件，所述弹性元件的两端分别与顶板和底板固定连接，所述弹性元件随第二支撑柱的形状纵向设置，所述弹性元件为橡胶套。

5.根据权利要求4所述的模块化的钒电池储液罐夹紧装置，其特征在于：在所述钒电池储液罐夹紧装置的底部设有福马脚轮，所述福马脚轮分布在钒电池储液罐夹紧装置底部的两侧，两侧的福马脚轮数量相同并均匀对称分布，所述福马脚轮在每侧至少设有两个。

6.根据权利要求5所述的模块化的钒电池储液罐夹紧装置，其特征在于：所述升降气缸分布在底板的前、后、左、右方向上，所述夹紧气缸和夹紧块的位置与升降气缸的位置相对应。

7.根据权利要求6所述的模块化的钒电池储液罐夹紧装置，其特征在于：所述夹紧气缸容置孔为方形。

8.根据权利要求7所述的模块化的钒电池储液罐夹紧装置，其特征在于：所述防滑块容置孔的形状与防滑块的外形相适应，所述防滑块容置孔为圆形。

9.根据权利要求8所述的模块化的钒电池储液罐夹紧装置，其特征在于：所述防滑块与钒电池储液罐底面接触部分采用橡胶材料。

10.根据权利要求9所述的模块化的钒电池储液罐夹紧装置，其特征在于：所述夹紧块中夹紧钒电池储液罐的部分采用橡胶材料。