CN113932975B - 一种组装燃料电池电堆气密性自动检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种组装燃料电池电堆气密性自动检测装置，涉及燃料电池电堆气密性检测技术领域，本发明包括电堆本体，电堆本体的上端设置有端板，端板设置有多个进气管，电堆本体的上方设置有中转箱，中转箱能相对电堆本体移动，中转箱的上端连通设置有送气箱，中转箱的下端连通设置有与进气管一一对应的导气管，导气管内设置有封堵组件，封堵组件使导气管保持关闭状态，进气管能进入到导气管内并开启封堵组件。不需要人工手动对端板的进气管与气密性检测装置的送气端进行连接，仍能保证连接端的气密性，降低人工劳动强度，提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池电堆气密性检测技术领域，具体涉及一种组装燃料电池电堆气密性自动检测装置。
背景技术
燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置。燃料电池电堆的两端设置有端板，两个端板之间设置有若干个电池单体，电池在工作的过程中，燃料和氧化剂由外部供给进行反应，一般还设置有冷却液通过的通道；在一侧的端板设置有氧气、氢气和水等的进入管，以及氢气回收、空气和水蒸气排出的排出管等。电堆在投入使用之前需要对其气密性进行检测，以保证氢气、氧气和水的通道能够在电堆内形成循环，但是现有的燃料电池电堆气密性检测装置，需要手动对端板上的进气管与气密性检测装置的送气端进行连接，以保证连接端的密封性，人工劳动强度大。
为此，亟待一种组装燃料电池电堆气密性自动检测装置，不需要人工手动对端板的进气管与气密性检测装置的送气端进行连接，仍能保证连接端的气密性，降低人工劳动强度，提高工作效率。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种组装燃料电池电堆气密性自动检测装置，不需要人工手动对端板的进气管与气密性检测装置的送气端进行连接，仍能保证连接端的气密性，降低人工劳动强度，提高工作效率。
本发明具体采用以下技术方案：
本发明的组装燃料电池电堆气密性自动检测装置，包括电堆本体，电堆本体的上端设置有端板，端板设置有多个进气管，电堆本体的上方设置有中转箱，中转箱能相对电堆本体移动，中转箱的上端连通设置有送气箱，中转箱的下端连通设置有与进气管一一对应的导气管，导气管内设置有封堵组件，封堵组件使导气管保持关闭状态，进气管能进入到导气管内并开启封堵组件。
进一步优选的，封堵组件包括定位块、封堵块、连接杆、固定架和压缩弹簧；固定架与导气管的内壁相互连接，定位块位于固定架与导气管的管口之间，定位块的外壁与导气管的内壁相互适配，压缩弹簧位定位块与固定架之间，定位块的中部贯穿开设有通孔，封堵块设置在通孔内，连接杆的一端与封堵块相互连接，连接杆的另一端与固定架相互连接。
进一步优选的，导气管的管口为缩口结构。
进一步优选的，定位块的外壁与导气管道的内壁之间设置有第一密封圈，封堵块的外壁与通孔的内壁之间设置有第二密封圈。
进一步优选的，封堵块的下端还设置有挡块，挡块的外径大于通孔的内径，挡块的外径小于进气管的内径，挡块的上端外壁与定位块的下端外壁之间设置有密封环。
进一步优选的，通孔的上端扩设有导流槽，导流槽的内径沿背离通孔的方向逐渐增大。
进一步优选的，还包括侧护板，侧护板的上端设置有顶板，顶板上端设置有第一液压缸，第一液压缸的第一伸缩轴贯穿顶板后与中转箱的上端相互连接，中转箱与送气箱之间通过软管相互连通，中转箱的侧壁设置有限位块，侧护板的侧壁开设有与限位块相互适配的限位槽。
进一步优选的，顶板的下方设置有第一输送线和第二输送线，第一输送线位于第二输送线的下方，第一输送线贯穿开设有位于顶板下方的让位孔，让位孔下方设置有第二液压缸，第二液压缸的第二伸缩轴上端设置有升降板，升降板能通过让位孔，第二输送线的端点位置位于让位孔沿第一输送线沿输送方向的前方。
进一步优选的，电堆本体的下端还设置有托盘，第一输送线和第二输送线的上端设置有滑块，托盘的下端开设有与滑块相互适配的滑槽。
进一步优选的，侧护板的侧壁还设置有电动推杆，电动推杆位于第一输送线的上方，电动推杆用于将升降板顶升的电堆本体推动到第二输送线上。
本发明的有益效果体现在：
1、本发明的电堆本体与中转箱能够相向移动，即设置在端板上的进气管能与设置在中转箱上的导气管能相向移动，进气管的数量设置有多个，导气管与进气管一一对应，通过导气管将气体输送到电堆本体内部进行气密性检测，优选的可以相应设气压检测装置等，当检测到的气压小于应得的气压，即证明存在泄漏问题。在导气管内设置有封堵组件，在封堵组件的作用下使导气管始终处于封闭状态，当需要对电堆本体进行气密检测时，使进气管能相对导气管移动，并且能进入到导气管内部，导气管推动封堵组件移动，实现导气管的开启。从而实现进气管与导气管的连通，并且由于导气管推动开启封堵组件，导气管能与封堵组件形成密封结构，不需要额外通过人工手动操作，对导气管与进气管进行连接，仍能保证进气管与导气管的密封性，避免进气管与导气管的连接不稳定导致的泄漏问题；不需要人工操作，降低人工劳动强度；进气管进入到导气管内即可，连接方便快捷，提高工作效率。
2、固定架设置在导气管的内壁，固定架可以为一个十字架，连接杆固定在固定架的中部。在使用的过程中，封堵块与连接杆的位置始终固定不动，定位块在启闭的过程中，定位块相对导气管的管口移动。当处于封堵状态时，定位块与封堵块作为一个整体起到隔断的作用，当进气管开启封堵组件时，进气管的管口推动定位块向上移动，此时封堵块位于进气管的内部，在持续移动的过程中，封堵块脱离定位块的通孔，通孔与进气管的内部相互连通，进气管的上端管口与定位块下端紧密接触，起到密封的效果。定位块在压缩弹簧的作用下，始终具有向下移动的趋势，即当进气管相对导气管远离移动时，定位块能在压缩弹簧的作用下向下移动重新完成封锁；同时，保证封堵组件处于封锁状态时，进气管与定位块的接触压力足够，保证密封效果。通孔的上端设置导流槽，对气体起到导流的效果，减少涡流的形成，提高气体的流通速度。
3、导气管的下端管口为缩口结构，对定位块起到限位作用，避免定位块直接滑脱。通过设置第一密封圈和第二密封圈，保证定位块在升降移动过程中的密封性。进一步，通过设置的挡板能对定位块起到限位作用，同时，挡板与定位块之间设置有密封环，进一步提高密封效果。
4、挡块的外径大于通孔的内径，同时小于进气管的内径，即挡块实现对通孔的封堵的同时，保证挡块始终能进入到进气管内。能够适配不同管径的进气管，只要使进气管的管口内径大于挡块的外径即可，提高进气管的适配范围。
5、通过设置侧护板，使中转箱能升降移动，此时电堆本体的位置可以固定不动，中转箱的内部为空心结构起到连通作用，使送气箱能同时与多个导气管进行连通，中转箱与送气箱之间通过软管进行连接，保证连接稳定的情况下中转箱能顺利升降移动。
6、通过设置第一输送线和第二输送线，实现电堆本体流水线式气密检测。第一输送线的高度低于第二输送线的高度，电堆本体输送到第一输送线的让位孔上端时，第二液压缸工作，设置在第二液压缸的第二伸缩轴上端的升降板带动电堆本体向上移动，向上移动的位置为与第二输送线齐平，此时中转箱向下移动，此时端板上的进气管进入到中转箱的导气管内，进气管并推动封堵组件解锁，送气箱内的气体输送到电堆本体内部进行气密性检测。待检测完毕后，中转箱向上移动，导气管和进气管脱离后，电动推杆推动电堆本体向前移动，电堆本体转移到第二输送线上进行堆放或进行下一步工序。通过在电堆本体的下端设置托盘，方便电堆本体在第一输送线和第二输送线上进行输送，以及保证升降板带动电堆本体升降移动过程中的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明的主视示意图；
图2为进气管与导气管的剖面放大结构示意图；
图3为图2中导气管开启封堵组件的示意图；
图4为图2中A处放大结构示意图；
图5为电堆本体的立体示意图；
附图中，1-电堆本体，101-端板，102-进气管，2-中转箱，201-导气管，202-软管，203-送气箱，3-封堵组件，301-定位块，3011-通孔，3012-导流槽，3013-第一密封圈，302-封堵块，303-连接杆，3021-第二密封圈，304-压缩弹簧，305-固定架，4-挡块，401-密封环，5-侧护板，501-顶板，502-限位槽，6-第一液压缸，7-第二液压缸，701-升降板，702-让位孔，8-第一输送线，9-第二输送线，10-托盘，11-电动推杆，12-滑块。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
实施例1
本发明的组装燃料电池电堆气密性自动检测装置，包括电堆本体1，电堆本体1的上端设置有端板101，端板101设置有多个进气管102，电堆本体1的上方设置有中转箱2，中转箱2能相对电堆本体1移动，中转箱2的上端连通设置有送气箱203，中转箱2的下端连通设置有与进气管102一一对应的导气管201，导气管201内设置有封堵组件3，封堵组件3使导气管201保持关闭状态，进气管102能进入到导气管201内并开启封堵组件3。
采用上述技术方案后：本发明的电堆本体1与中转箱2能够相向移动，即设置在端板101上的进气管102能与设置在中转箱2上的导气管201能相向移动，进气管102的数量设置有多个，导气管201与进气管102一一对应，通过导气管201将气体输送到电堆本体1内部进行气密性检测，优选的可以相应设气压检测装置等，当检测到的气压小于应得的气压，即证明存在泄漏问题。在导气管201内设置有封堵组件3，在封堵组件3的作用下使导气管201始终处于封闭状态，当需要对电堆本体1进行气密检测时，使进气管102能相对导气管201移动，并且能进入到导气管201内部，导气管201推动封堵组件3移动，实现导气管201的开启。从而实现进气管102与导气管201的连通，并且由于导气管201推动开启封堵组件3，导气管201能与封堵组件3形成密封结构，不需要额外通过人工手动操作，对导气管201与进气管102进行连接，仍能保证进气管102与导气管201的密封性，避免进气管102与导气管201的连接不稳定导致的泄漏问题；不需要人工操作，降低人工劳动强度；进气管102进入到导气管201内即可，连接方便快捷，提高工作效率。
实施例2
本实施例是在实施例1的基础上作的进一步优化如下：封堵组件3包括定位块301、封堵块302、连接杆303、固定架305和压缩弹簧304；固定架305与导气管201的内壁相互连接，定位块301位于固定架305与导气管201的管口之间，定位块301的外壁与导气管201的内壁相互适配，压缩弹簧304位定位块301与固定架305之间，定位块301的中部贯穿开设有通孔3011，封堵块302设置在通孔3011内，连接杆303的一端与封堵块302相互连接，连接杆303的另一端与固定架305相互连接。
采用上述技术方案后：固定架305设置在导气管201的内壁，固定架305可以为一个十字架，连接杆303固定在固定架305的中部。在使用的过程中，封堵块302与连接杆303的位置始终固定不动，定位块301在启闭的过程中，定位块301相对导气管201的管口移动。当处于封堵状态时，定位块301与封堵块302作为一个整体起到隔断的作用，当进气管102开启封堵组件3时，进气管102的管口推动定位块301向上移动，此时封堵块302位于进气管102的内部，在持续移动的过程中，封堵块302脱离定位块301的通孔3011，通孔3011与进气管102的内部相互连通，进气管102的上端管口与定位块301下端紧密接触，起到密封的效果。定位块301在压缩弹簧304的作用下，始终具有向下移动的趋势，即当进气管102相对导气管201远离移动时，定位块301能在压缩弹簧304的作用下向下移动重新完成封锁；同时，保证封堵组件3处于封锁状态时，进气管102与定位块301的接触压力足够，保证密封效果。通孔3011的上端设置导流槽3012，对气体起到导流的效果，减少涡流的形成，提高气体的流通速度。
实施例3
本实施例是在实施例1的基础上作的进一步优化如下：导气管201的管口为缩口结构。定位块301的外壁与导气管201道的内壁之间设置有第一密封圈3013，封堵块302的外壁与通孔3011的内壁之间设置有第二密封圈3021。封堵块302的下端
采用上述技术方案后：导气管201的下端管口为缩口结构，对定位块301起到限位作用，避免定位块301直接滑脱。通过设置第一密封圈3013和第二密封圈3021，保证定位块301在升降移动过程中的密封性。进一步，通过设置的挡板能对定位块301起到限位作用，同时，挡板与定位块301之间设置有密封环401，进一步提高密封效果。
实施例4
本实施例是在实施例1的基础上作的进一步优化如下：还设置有挡块4，挡块4的外径大于通孔3011的内径，挡块4的外径小于进气管102的内径，挡块4的上端外壁与定位块301的下端外壁之间设置有密封环401。通孔3011的上端扩设有导流槽3012，导流槽3012的内径沿背离通孔3011的方向逐渐增大。
采用上述技术方案后：挡块4的外径大于通孔3011的内径，同时小于进气管102的内径，即挡块4实现对通孔3011的封堵的同时，保证挡块4始终能进入到进气管102内。能够适配不同管径的进气管102，只要使进气管102的管口内径大于挡块4的外径即可，提高进气管102的适配范围。
实施例5
本实施例是在实施例1的基础上作的进一步优化如下：还包括侧护板5，侧护板5的上端设置有顶板501，顶板501上端设置有第一液压缸6，第一液压缸6的第一伸缩轴贯穿顶板501后与中转箱2的上端相互连接，中转箱2与送气箱203之间通过软管202相互连通，中转箱2的侧壁设置有限位块，侧护板5的侧壁开设有与限位块相互适配的限位槽502。
采用上述技术方案后：通过设置侧护板5，使中转箱2能升降移动，此时电堆本体1的位置可以固定不动，中转箱2的内部为空心结构起到连通作用，使送气箱203能同时与多个导气管201进行连通，中转箱2与送气箱203之间通过软管202进行连接，保证连接稳定的情况下中转箱2能顺利升降移动。
实施例6
本实施例是在实施例1的基础上作的进一步优化如下：顶板501的下方设置有第一输送线8和第二输送线9，第一输送线8位于第二输送线9的下方，第一输送线8贯穿开设有位于顶板501下方的让位孔702，让位孔702下方设置有第二液压缸7，第二液压缸7的第二伸缩轴上端设置有升降板701，升降板701能通过让位孔702，第二输送线9的端点位置位于让位孔702沿第一输送线8沿输送方向的前方。电堆本体1的下端还设置有托盘10，第一输送线8和第二输送线9的上端设置有滑块12，托盘10的下端开设有与滑块12相互适配的滑槽。侧护板5的侧壁还设置有电动推杆11，电动推杆11位于第一输送线8的上方，电动推杆11用于将升降板701顶升的电堆本体1推动到第二输送线9上。
采用上述技术方案后：通过设置第一输送线8和第二输送线9，实现电堆本体1流水线式气密检测。第一输送线8的高度低于第二输送线9的高度，电堆本体1输送到第一输送线8的让位孔702上端时，第二液压缸7工作，设置在第二液压缸7的第二伸缩轴上端的升降板701带动电堆本体1向上移动，向上移动的位置为与第二输送线9齐平，此时中转箱2向下移动，此时端板101上的进气管102进入到中转箱2的导气管201内，进气管102并推动封堵组件3解锁，送气箱203内的气体输送到电堆本体1内部进行气密性检测。待检测完毕后，中转箱2向上移动，导气管201和进气管102脱离后，电动推杆11推动电堆本体1向前移动，电堆本体1转移到第二输送线9上进行堆放或进行下一步工序。通过在电堆本体1的下端设置托盘10，方便电堆本体1在第一输送线8和第二输送线9上进行输送，以及保证升降板701带动电堆本体1升降移动过程中的稳定性。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (5)
1.一种组装燃料电池电堆气密性自动检测装置，包括电堆本体，所述电堆本体的上端设置有端板，所述端板设置有多个进气管，其特征在于：所述电堆本体的上方设置有中转箱，所述中转箱能相对电堆本体移动，所述中转箱的上端连通设置有送气箱，所述中转箱的下端连通设置有与进气管一一对应的导气管，所述导气管内设置有封堵组件，所述封堵组件使导气管保持关闭状态，所述进气管能进入到导气管内并开启封堵组件；
所述封堵组件包括定位块、封堵块、连接杆、固定架和压缩弹簧；所述固定架与导气管的内壁相互连接，所述定位块位于固定架与导气管的管口之间，所述定位块的外壁与导气管的内壁相互适配，所述压缩弹簧位于定位块与固定架之间，所述定位块的中部贯穿开设有通孔，所述封堵块设置在通孔内，所述连接杆的一端与封堵块相互连接，所述连接杆的另一端与固定架相互连接；
所述导气管的管口为缩口结构；
所述定位块的外壁与导气管道的内壁之间设置有第一密封圈，所述封堵块的外壁与通孔的内壁之间设置有第二密封圈；
所述封堵块的下端还设置有挡块，所述挡块的外径大于通孔的内径，所述挡块的外径小于进气管的内径，所述挡块的上端外壁与定位块的下端外壁之间设置有密封环；
所述通孔的上端扩设有导流槽，所述导流槽的内径沿背离通孔的方向逐渐增大。
2.根据权利要求1所述的组装燃料电池电堆气密性自动检测装置，其特征在于：还包括侧护板，所述侧护板的上端设置有顶板，所述顶板上端设置有第一液压缸，所述第一液压缸的第一伸缩轴贯穿顶板后与中转箱的上端相互连接，所述中转箱与送气箱之间通过软管相互连通，所述中转箱的侧壁设置有限位块，所述侧护板的侧壁开设有与限位块相互适配的限位槽。
3.根据权利要求2所述的组装燃料电池电堆气密性自动检测装置，其特征在于：所述顶板的下方设置有第一输送线和第二输送线，所述第一输送线位于第二输送线的下方，所述第一输送线贯穿开设有位于顶板下方的让位孔，所述让位孔下方设置有第二液压缸，所述第二液压缸的第二伸缩轴上端设置有升降板，所述升降板能通过让位孔，所述第二输送线的端点位置位于让位孔沿第一输送线沿输送方向的前方。
4.根据权利要求3所述的组装燃料电池电堆气密性自动检测装置，其特征在于：所述电堆本体的下端还设置有托盘，所述第一输送线和第二输送线的上端设置有滑块，所述托盘的下端开设有与滑块相互适配的滑槽。
5.根据权利要求3所述的组装燃料电池电堆气密性自动检测装置，其特征在于：所述侧护板的侧壁还设置有电动推杆，所述电动推杆位于第一输送线的上方，所述电动推杆用于将升降板顶升的电堆本体推动到第二输送线上。
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