CN115164094A - 液氢加注装置及加注方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了液氢加注装置，包括加注枪以及与加注枪插接配合的加注枪座，加注枪和加注枪座均配置有加注通道以及与加注通道相连通的阀腔，所述加注枪的阀腔内配置有第一单向阀，加注枪座的阀腔内配置有第二单向阀，所述第二单向阀包括第二阀芯和第二弹簧，第二弹簧一端连接第一阀芯，另一端连接阀腔内壁；第二弹簧的弹性系数大于第一弹簧的弹性系数，且在插接加注状态时，第一阀芯与阀芯限位件相抵接。本发明公开了一种液氢加注方法，包括所述的液氢加注装置。本发明具有操作简单便捷、安全系数高，且保证在长时间使用后不同加注枪以及加注枪座插接加注时，其加注通道打开的开度均相同，给介质加注时高精度控制流通量提供了技术支持。

Description

液氢加注装置及加注方法

技术领域

本发明属于低温液体加注技术领域，具体涉及液氢加注装置及加注方法。

背景技术

加氢站的建设是影响氢能行业发展的重要因素，加氢系统目前分为两类，高压常温氢气和低压介质加注系统。相对于高压氢气，液氢储氢密度高、储运成本低、储存压力低，也更安全，因此前景更为广阔。

加注枪是加注系统的核心零部件之一，它是实现加液机与车载加注口及钢瓶进行可靠连接的载体，用以控制加注的介质向车载钢瓶的流动。当加注枪连接时，加注枪的单向阀芯与加注口的单向阀芯相互顶开，形成介质通路，液氢可以实现顺利流通；当加注枪与加注口脱离开时，加注枪及加注口的单向阀芯分别依靠介质压力及弹簧力的作用自动复位进行密封确保不产生泄漏。现有的加注枪存在以下问题：

由于加注枪与加注口使用频率的不同，一般来说，加注枪使用频率远大于加注口的使用频率，且每个加注口之间或每个加注枪之间的使用频率也存在着较大的差异性，而单向阀芯内的弹簧系数随着不同的使用频率发生不同的变化，进而在加注枪与加注口插接时，两个单向阀芯互顶打开各自通道的开度出现较大的差异，对介质加注时精确控制其流通量造成困难，且在一些特殊情况下，会出现加注枪单向阀芯完全打开，而加注口单向阀芯打开开度过小或未打开，导致介质加注困难或无法加注。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供液氢加注装置及加注方法，其保证了在长时间使用下加注枪与加注口插接时单向阀阀芯的打开，且使不同加注枪和加注枪座插接时均能保持相同的通道开度；另一方面，利用安全开关便于在加注枪在使用中控制为扫吹状态，且具有防止加注枪意外受力脱离插接的情况发生，提高了安全性。

本发明的实施例通过以下技术方案实现：

液氢加注装置，包括加注枪以及与加注枪插接配合的加注枪座，加注枪和加注枪座均配置有加注通道以及与加注通道相连通的阀腔，所述加注枪的阀腔内配置有第一单向阀，加注枪座的阀腔内配置有第二单向阀，在插接加注状态时，第一单向阀与第二单向阀互顶打开连通两个加注通道；

所述第一单向阀包括第一阀芯、第一弹簧和阀芯限位件，所述第一弹簧一端连接第一阀芯，另一端连接阀腔内壁，所述阀芯限位件配置于阀腔内；

所述第二单向阀包括第二阀芯和第二弹簧，所述第二弹簧一端连接第一阀芯，另一端连接阀腔内壁；

所述第二弹簧的弹性系数大于第一弹簧的弹性系数，且在插接加注状态时，所述第一阀芯与阀芯限位件相抵接。

所述加注枪座包括枪座外管以及配置于枪座外管内的枪座内管，所述枪座内管设置加注通道和阀腔，所述枪座外管端面与枪座内管端面之间依次连接有第一密封环面和第二密封环面，第一密封环面和第二封闭环面形成插接口，所述第一密封环面直径大于第二密封环面直径，且第一密封环面位于外侧；

所述加注枪包括加注外管以及相对滑动设置于加注外管内的加注内管，所述加注内管设置加注通道和阀腔，所述加注内管外壁配置有第一密封部和第二密封部，所述第一密封部与第一密封环面相匹配，所述第二密封部与第二密封环面相匹配。

所述第一密封部与第二密封部之间的轴向长度小于第一密封环面的轴向长度；位于第一密封部和第二密封部之间的加注内管外壁配置有一对扫吹管路。

所述加注外管配置有安全开关；设加注枪靠近加注枪座的一端为前端，远离加注枪座的一端为后端，该安全开关用以锁定加注内管向后滑动，且当安全开关锁定加注内管时，所述第一密封部与第一密封环面接触密封，第二密封部与第二密封环面未接触，此时插接口为扫吹状态，经扫吹管路对插接口内腔室吹扫。

所述安全开关包括锁杆、第一挡件和第二挡件，该锁杆沿轴向进行设置，锁杆的一端铰接配置于加注外管，锁杆的另一端配置第一挡件，所述第二挡件配置于加注内管后端外壁，所述第一挡件与第二挡件抵接限位加注内管向后滑动，且第一挡件与第二挡件抵接时，形成扫吹状态。

所述加注外管后端对称设置有一对手柄，该手柄分别可转动配置于加注外管外壁，所述加注内管后端配置有连接板，所述手柄与连接板之间配置有连接臂，该连接臂一端与手柄转动连接、另一端与连接板转动连接；

所述加注外管靠近加注枪座的一端铰接配置有三头爪，所述枪座外管配置有与三头爪相匹配的钩状部，所述三头爪可与钩状部钩挂连接。

所述加注外管与加注内管之间具有活动空腔，该活动空腔内依次配置有三头爪支撑套、第一套环和第二套环，第一套环滑动配置于活动空腔内，三头爪支撑套和第二套环均固定配置于加注内管外壁，所述三头爪支撑套后端可抵接于第一套环，第一套环和第二套环之间配置有主弹簧，所述第一套环固定配置有支件，该支件的端部穿出加注外管并与三头爪相铰接。

所述三头爪支撑套前端配置有限位缺口，该限位缺口配置有第一限位斜面，所述三头爪远离加注枪座的一端配置有第二限位斜面，当三头爪为开爪状态时，三头爪远离加注枪座的一端位于限位缺口内，且所述第二限位斜面抵紧于第一限位斜面。

所述第一阀芯和第二阀芯均包括封闭体、中心杆和叶片部，该中心杆配置于封闭体一侧，叶片部配置于封闭体另一侧，所述叶片部包括若干叶片，若干所述叶片以阀腔中轴线为中心呈中心对称设置，叶片与叶片之间构成介质流通的沟槽；叶片的外侧边为滑动摩擦部，该滑动摩擦部配置有润滑层，该润滑层与阀腔内壁滑动接触。

一种液氢加注方法，包括所述的一种液氢加注装置，其加注方法包括以下步骤：

S1.打开三头爪：向后拉动手柄带动加注内管向后移动，所述三头爪支撑套与第一环座抵接并带动第一环座向后端移动，带动三头爪向上旋转开爪，保持手柄当前的位置，使三头爪保持张开状态。

S2.插接加注枪座并形成吹扫状态：加注枪对准插接口插接加注枪座，加注外管与枪座外管插接配合，加注内管插入插接口内，松开手柄加注内管在主弹簧的作用下向前移动，三头爪向下旋转钩挂连接钩状部，然后扳动锁杆使其旋转向下，使第一挡件与第二挡件抵接，此时插接口内为吹扫状态，第一密封部与第一密封环面接触，第二密封部未接触第二密封环面；

S3.插接口吹扫：利用扫吹管路向插接口内的腔室内通入扫吹气体，排出插接口腔室内的空气；

S4.进一步插接加注枪座形成加注状态：向前拉动手柄带动加注内管继续向前移动，第二密封部与第二密封环面接触密封，第一阀芯与第二阀芯接触对顶，由于第二弹簧的弹性系数大于第一弹簧的弹性系数，第一弹簧形变长度大于第二弹簧形变长度，第一阀芯对顶移动至与阀芯限位座抵接，打开加注枪内加注通道，然后在进一步对顶作用下，第二阀芯移动打开加注枪座内加注通道，进行加注；

S5.退出加注内管并形成吹扫状态：介质加注后，向后拉动手柄使加注内管向后移动至第一挡件与第二挡件抵接，关闭第一单向阀和第二单向阀，形成吹扫状态，利用扫吹管路向插接口的腔室内通入空气，排出插接口内腔室的液氮；

S6.拔出加注枪，旋转锁杆使第一挡件脱离第二挡件接触，向后拉动手柄使加注内管与插接口脱离，并带动三头爪向上旋转开爪，加注外管与枪座外管脱离，拔出加注枪。

本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

(1)本发明利用第二弹簧的弹性系数远大于第一弹簧的弹性系数，实现加注枪内第一阀芯的首先打开，且通过阀芯限位件限制开度大小的同时反作用力于第二阀芯，实现第二阀芯打开加注枪座内加注通道的作用，且由于加注枪的总插接深度为固定不便的，从而保证了在每次插接时第一阀芯以及第二阀芯的移动距离均相同，即保证了每次插接打开加注通道开度的相等，从而便于在每次插接加注时对介质流量的精准控制。

(2)本发明通过安全开关便于将加注枪调节并限定处于扫吹状态，便于操作的同时提高了安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的加注枪在开爪状态的剖视图；

图3为本发明在吹扫状态下的剖视图；

图4为本发明在加注状态下的剖视图；

图5为本发明中第一单向阀的结构示意图。

图标：

1-加注枪，11-加注外管，12-加注内管，13-第一密封部，14-第二密封部，15-扫吹管路，16-三头爪，161-第二限位斜面，17-枪头套，

2-加注枪座，21-枪座外管，22-枪座内管，23-真空隔离腔，24-第一密封环面，25-第二密封环面，26-插接口，27-钩状部，

31-加注通道，32-阀腔，411-第一阀芯，412-第一弹簧，413-阀芯限位件，421-第二阀芯，422-第二弹簧，401-封闭体，402-中心杆，403-叶片，404-蓄能密封圈，405-滑动摩擦部，

51-锁杆，52-第一挡件，53-第二挡件，

61-手柄，62-连接板，63-连接臂，64-挡杆，65-钩槽，

71-三头爪支撑套，711-限位缺口，72-第一套环，73-第二套环，74-垫环，75-主弹簧，76-支件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“配置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参照图1-5，本实施例提供液氢加注装置，包括加注枪1以及与加注枪1插接配合的加注枪座2，加注枪1和加注枪座2均配置有加注通道31以及与加注通道31相连通的阀腔32，所述加注枪1的阀腔32内配置有第一单向阀，加注枪座2的阀腔32内配置有第二单向阀，在插接加注状态时，第一单向阀与第二单向阀互顶打开连通两个加注通道31；

所述第一单向阀包括第一阀芯411、第一弹簧412和阀芯限位件413，所述第一弹簧412一端连接第一阀芯411，另一端连接阀腔32内壁，所述阀芯限位件413配置于阀腔32内；本实施例阀芯限位件413为圆筒状，第一阀芯411后端可抵接于该阀芯限位件413，圆筒状的阀芯限位件413沿轴向设置且位于阀腔32的一端阀芯限位件413外壁与阀腔32内壁之间形成导向腔体，所述第一弹簧的一端穿过该导向腔体连接阀腔32内端壁；

所述第二单向阀包括第二阀芯421和第二弹簧422，所述第二弹簧422一端连接第一阀芯411，另一端连接阀腔32内壁；

本实施例具体地，所述第一阀芯411和第二阀芯421均包括封闭体401、中心杆402和叶片部，该中心杆402配置于封闭体401一侧，叶片部配置于封闭体401另一侧，所述封闭体401外围一周配置有环状缺口，所述环状缺口内设有蓄能密封圈404，所述叶片部包括若干叶片403，若干所述叶片403以阀腔32中轴线为中心呈中心对称设置，叶片403与叶片403之间构成介质流通的沟槽；叶片403的外侧边为滑动摩擦部405，该滑动摩擦部405配置有润滑层，该润滑层与阀腔32内壁滑动接触。所述润滑层由铜堆焊制成，利用铜材料柔软的特性，以实现较小的润滑层摩擦系数，而通过堆焊的方式设置，使具有一定厚度的铜完全附着于叶片403外壁，连接稳定，保证了长时间的正常使用。

所述第二弹簧422的弹性系数大于第一弹簧412的弹性系数，需要说明的是，所述第二弹簧422的弹性系数远大于第一弹簧412的弹性系数，且在插接加注状态时，所述第一阀芯411与阀芯限位件413相抵接。

通过上述设置，在加注枪1插接加注枪座2时，第一阀芯411与第二阀芯421对顶，在相同的作用力下，利用第二弹簧422的弹性系数远大于第一弹簧412的弹性系数，加注枪1内第一弹簧412受力产生的形变长度远大于第二弹簧422受力产生的形变长度，从而加注枪1插接长度与第一弹簧412的形变长度基本相同，第一阀芯411向后移动至与阀芯限位件413抵接，打开加注枪1内加注通道31，通过阀芯限位件413抵接时反作用力于第二阀芯421，从而在加注枪1进一步向内插接时，此时加注枪1插接移动距离即为第二弹簧422的形变长度，实现第二阀芯421打开加注枪座2内加注通道31的作用，进而实现两个加注通道31的连通，且由于加注枪1的总插接深度为固定不便的，从而保证了在每次插接时第一阀芯411以及第二阀芯421的移动距离均相同，即保证了每次插接打开加注通道31开度的相等，从而便于在每次插接加注时对介质流量的精准控制。

请参照图2至4，所述加注枪座2包括枪座外管21以及配置于枪座外管21内的枪座内管22，所述枪座外管21与枪座内管22之间具有真空隔离腔23，所述枪座内管22设置加注通道31和阀腔32，所述枪座外管21端面与枪座内管22端面之间依次连接有第一密封环面24和第二密封环面25，第一密封环面24和第二密封环面25形成插接口26，所述第一密封环面24直径大于第二密封环面25直径，第一密封环面24与第二密封环面25之间呈阶梯状连接，且第一密封环面24位于外侧；

所述加注枪1包括加注外管11以及相对滑动设置于加注外管11内的加注内管12，所述加注内管12内设置有枪头套17，加注内管12与枪头套17之间具有真空腔，枪头套17内配置加注通道31和阀腔32，所述加注内管12外壁配置有第一密封部13和第二密封部14，所述第一密封部13与第一密封环面24相匹配，所述第二密封部14与第二密封环面25相匹配。

通过上述设置，在加注枪1插接加注时，通过第一密封部13与第一密封环面24的密封连接，以及第二密封部14与第二密封环面25的密封连接，从而实现在插接加注状态下的双重密封，当第二密封部14应长时间使用密封失效时，通过第一密封部13的密封，从而避免了介质的泄露。

请参照图2，所述第一密封部13与第二密封部14之间的轴向长度小于第一密封环面24的轴向长度；位于第一密封部13和第二密封部14之间的加注内管12外壁配置有一对扫吹管路15。由于第一密封部13与第二密封部14之间的长度小于第一密封环面24的长度，在加注枪1插接时，第一密封部13与第一密封环面24初始接触密封时，第二密封部14未接触第二密封环面25，插接口26与加注内管12之间形成一个密封的空腔，通过向扫吹管路15向该空腔内吹入扫吹气体，以实现对插接口26处内空气的置换，防止在加注时空气的混入影响介质纯度，或在结束加注时将插接口26处的介质置换出，避免介质泄露。而当第二密封部14与第二密封环面25接触密封时，所述第一阀芯411与第二阀芯421对顶打开连通加注通道31，同时第二密封部14将扫吹管路15进行隔离，避免在加注时介质流入扫吹管路15中。

需要说明的是，所述第一密封部13和第二密封部14均为蓄能密封圈404，通过蓄能密封圈404提供较好的密封性。所述蓄能密封圈404111具体结构请参照公开号为：“CN215566443U”，专利名称为：“一种油缸刮油结构”发明中所公开的蓄能密封圈404111结构，相对于传统的密封圈，其具有较高的密封效果。

本实施例进一步地，请参照图1和图3，所述加注外管11配置有安全开关；设加注枪1靠近加注枪座2的一端为前端，远离加注枪座2的一端为后端，该安全开关用以锁定加注内管12向后滑动，且当安全开关锁定加注内管12时，插接口26处为扫吹状态，即所述第一密封部13与第一密封环面24接触密封，第二密封部14与第二密封环面25未接触，第一阀芯411和第二阀芯421未对顶打开，处于关闭状态，从而通过安全开关防止了加注枪1在插接时意外受力向外滑动的情况发生，同时便于将加注枪1调节并限定处于扫吹状态，便于操作的同时提高了安全性。

本实施例具体地，请参照图1和图3，所述安全开关包括锁杆51、第一挡件52和第二挡件53，该锁杆51沿轴向进行设置，锁杆51的一端铰接配置于加注外管11，锁杆51的另一端配置第一挡件52，所述第二挡件53配置于加注内管12后端外壁，当旋转锁杆51临近加注内管12时，第一挡件52位于第二挡件53后侧，所述第一挡件52与第二挡件53抵接限位加注内管12向后滑动，且此时形成扫吹状态，而需要解除限制时，向上旋转锁杆51即可，其使用简单方便。

需要说明的是，在另一些实施例中，所述安装开关可采用在加注外管11设置螺栓，在加注内管12设置限位块或限位孔，利用旋转螺栓与限位块抵接，或螺栓插入到限位孔中，以实现锁定加注内管12防止其向后侧滑动的作用。

请参照图1，所述加注外管11后端对称设置有一对手柄61，该手柄61分别可转动配置于加注外管11外壁，所述加注内管12后端配置有连接板62，所述手柄61与连接板62之间配置有连接臂63，该连接臂63一端与手柄61转动连接、另一端与连接板62转动连接；当旋转手柄61时，在连杆臂的作用下，带动加注内管12向前或向后滑动；从而便于控制加注内管12插接插接口26。

请参照图2至4，为了提高加注枪1与加注枪座2插接时的稳定性，所述加注外管11靠近加注枪座2的一端铰接配置有三头爪16，所述枪座外管21配置有与三头爪16相匹配的钩状部27，所述三头爪16可与钩状部27钩挂连接。

本实施例进一步地，请参照图2，所述加注外管11与加注内管12之间具有活动空腔，该活动空腔内依次配置有三头爪支撑套71、第一套环72和第二套环73，第一套环72滑动配置于活动空腔内，三头爪支撑套71和第二套环73均固定配置于加注内管12外壁，所述三头爪支撑套71后端可抵接于第一套环72，第一套环72和第二套环73之间配置有主弹簧75，主弹簧75与第二套环73之间设有垫环74，所述第一套环72固定配置有支件76，该支件76的端部穿出加注外管11并与三头爪16相铰接。所述手柄61配置有档杆，所述连杆臂配置有钩槽65，在加注状态时，所述挡杆64位于钩槽65内抵接连杆壁，通过挡杆64对连杆臂的抵接限制，从而防止了手柄61进一步的向前旋转，防止了加注内管12的向前移动，对加注内管12以及插接口26具有保护作用，当手柄61向后旋转时，在连杆臂的作用下带动加注内管12向后移动，所挡杆64脱离钩槽65。

通过上述设置，手柄61向后旋转时带动加注内管12相对于加注外管11向后移动，三头爪支撑套71向后移动抵接第一套环72向后移动，带动支件76向后移动从而带动三头爪16向上旋转，实现三头爪16打开；在将加注内管12与插接口26插接后，旋转手柄61向前从而带动加注内管12向前移动，带动三头爪16支撑套71和第二套环73均向前移动，在主弹簧75的弹力作用下，带动第一套环72向前移动，从而带动支件76向前移动从而带动三头爪16向下旋转，实现三头爪16与枪座外壁钩状部27的钩挂连接；此外，在主弹簧75的弹力作用下，主弹簧75抵接第二套环73，使得加注内管12具有向后移动的趋势，利用安全开关可防止加注内管12向后侧移动脱离插接口26，且松开手柄61时，第一挡件52与第二挡件53抵接，自动形成扫吹状态便于进行插接口26的扫吹，给使用提供了便利。当扫吹结束后，进一步向前旋转手柄61带动加注内管12向前移动，第一套环72在钩挂连接的作用下移动受限锁定；第二套环73向前移动进一步压缩主弹簧75，三头爪支撑套71向前移动至位于三头爪16下方，实现对三头爪16支撑的作用。

本实施例进一步地，所述三头爪支撑套71前端配置有限位缺口711，该限位缺口711配置有第一限位斜面，所述三头爪16远离加注枪座2的一端配置有第二限位斜面161，当三头爪16为开爪状态时，三头爪16远离加注枪座2的一端位于限位缺口711内，且所述第二限位斜面161抵紧于第一限位斜面，从而防止三头爪16的进一步旋转打开。

一种液氢加注方法，包括所述的一种液氢加注装置，其加注方法包括以下步骤：

S1.打开三头爪16：请参照图2，向后拉动手柄61带动加注内管12向后移动，所述三头爪支撑套71与第一环座抵接并带动第一环座向后端移动，带动支件76向后移动从而带动三头爪向上旋转，实现三头爪16开爪，保持手柄61当前的位置，使三头爪16保持张开状态。

S2.插接加注枪座2并形成吹扫状态：请参照图3，加注枪1对准插接口26插接加注枪座2，加注外管11与枪座外管21插接配合，加注内管12插入插接口26内，松开手柄61加注内管12在主弹簧75的作用下向前移动，三头爪16向下旋转钩挂连接钩状部27，然后扳动锁杆51使其旋转向下，松开手柄61，在主弹簧75的作用下，加注内管12向后移动，第一挡件52与第二挡件53抵接，插接口26内自动限位形成吹扫状态，第一密封部13与第一密封环面24接触，第二密封部14未接触第二密封环面25，且第一阀芯411与第二阀芯421均为关闭状态；

S3.插接口26吹扫：请参照图3，利用扫吹管路15向插接口26内的腔室内通入扫吹介质，该扫吹介质可为介质或氮气，排出插接口26腔室内的空气；

S4.进一步插接加注枪座2形成加注状态：请参照图4，向前拉动手柄61带动加注内管12继续向前移动，第二密封部14与第二密封环面25接触密封，第二密封部14将扫吹管路15进行隔离，避免在加注时介质流入扫吹管路15中；第一阀芯411与第二阀芯421接触对顶，由于第二弹簧422的弹性系数大于第一弹簧412的弹性系数，第一弹簧412形变长度大于第二弹簧422形变长度，第一阀芯411对顶移动至与阀芯限位座抵接，打开加注枪1内加注通道31，然后在进一步对顶作用下，第二阀芯421移动打开加注枪座2内加注通道31，两个加注通道31连通进行介质加注；

S5.退出加注内管12并形成吹扫状态：请参照图3，介质加注后，向后拉动手柄61使加注内管12向后移动至第一挡件52与第二挡件53抵接，形成吹扫状态，第一单向阀和第二单向阀关闭，利用扫吹管路15向插接口26的腔室内通入空气，排出插接口26内腔室的液氮，避免插接口26处液氮泄露；

S6.拔出加注枪1，请参照图2，旋转锁杆51使第一挡件52脱离第二挡件53接触，向后拉动手柄61使加注内管12向后移动与插接口26脱离，并带动三头爪16向上旋转开爪，加注外管11与枪座外管21脱离，拔出加注枪1。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.液氢加注装置，包括加注枪以及与加注枪插接配合的加注枪座，加注枪和加注枪座均配置有加注通道以及与加注通道相连通的阀腔，所述加注枪的阀腔内配置有第一单向阀，加注枪座的阀腔内配置有第二单向阀，在插接加注状态时，第一单向阀与第二单向阀互顶打开连通两个加注通道，其特征在于，

所述第一单向阀包括第一阀芯、第一弹簧和阀芯限位件，所述第一弹簧一端连接第一阀芯，另一端连接阀腔内壁，所述阀芯限位件配置于阀腔内；

所述第二单向阀包括第二阀芯和第二弹簧，所述第二弹簧一端连接第一阀芯，另一端连接阀腔内壁；

所述第二弹簧的弹性系数大于第一弹簧的弹性系数，且在插接加注状态时，所述第一阀芯与阀芯限位件相抵接。

2.根据权利要求1所述的液氢加注装置，其特征在于，

所述加注枪座包括枪座外管以及配置于枪座外管内的枪座内管，所述枪座内管设置加注通道和阀腔，所述枪座外管端面与枪座内管端面之间依次连接有第一密封环面和第二密封环面，第一密封环面和第二封闭环面形成插接口，所述第一密封环面直径大于第二密封环面直径，且第一密封环面位于外侧；

所述加注枪包括加注外管以及相对滑动设置于加注外管内的加注内管，所述加注内管设置加注通道和阀腔，所述加注内管外壁配置有第一密封部和第二密封部，所述第一密封部与第一密封环面相匹配，所述第二密封部与第二密封环面相匹配。

3.根据权利要求2所述的液氢加注装置，其特征在于，

所述第一密封部与第二密封部之间的轴向长度小于第一密封环面的轴向长度；位于第一密封部和第二密封部之间的加注内管外壁配置有一对扫吹管路。

4.根据权利要求3所述的液氢加注装置，其特征在于，

所述加注外管配置有安全开关；设加注枪靠近加注枪座的一端为前端，远离加注枪座的一端为后端，该安全开关用以锁定加注内管向后滑动，且当安全开关锁定加注内管时，所述第一密封部与第一密封环面接触密封，第二密封部与第二密封环面未接触，此时插接口为扫吹状态，经扫吹管路对插接口内腔室吹扫。

5.根据权利要求4所述的液氢加注装置，其特征在于，

所述安全开关包括锁杆、第一挡件和第二挡件，该锁杆沿轴向进行设置，锁杆的一端铰接配置于加注外管，锁杆的另一端配置第一挡件，所述第二挡件配置于加注内管后端外壁，所述第一挡件与第二挡件抵接限位加注内管向后滑动，且第一挡件与第二挡件抵接时，形成扫吹状态。

6.根据权利要求5所述的液氢加注装置，其特征在于，

所述加注外管后端对称设置有一对手柄，该手柄分别可转动配置于加注外管外壁，所述加注内管后端配置有连接板，所述手柄与连接板之间配置有连接臂，该连接臂一端与手柄转动连接、另一端与连接板转动连接；

所述加注外管靠近加注枪座的一端铰接配置有三头爪，所述枪座外管配置有与三头爪相匹配的钩状部，所述三头爪可与钩状部钩挂连接。

7.根据权利要求6所述的液氢加注装置，其特征在于，所述加注外管与加注内管之间具有活动空腔，该活动空腔内依次配置有三头爪支撑套、第一套环和第二套环，第一套环滑动配置于活动空腔内，三头爪支撑套和第二套环均固定配置于加注内管外壁，所述三头爪支撑套后端可抵接于第一套环，第一套环和第二套环之间配置有主弹簧，所述第一套环固定配置有支件，该支件的端部穿出加注外管并与三头爪相铰接。

8.根据权利要求7所述的液氢加注装置，其特征在于，所述三头爪支撑套前端配置有限位缺口，该限位缺口配置有第一限位斜面，所述三头爪远离加注枪座的一端配置有第二限位斜面，当三头爪为开爪状态时，三头爪远离加注枪座的一端位于限位缺口内，且所述第二限位斜面抵紧于第一限位斜面。

9.根据权利要求6至8任一项所述的液氢加注装置，其特征在于，所述第一阀芯和第二阀芯均包括封闭体、中心杆和叶片部，该中心杆配置于封闭体一侧，叶片部配置于封闭体另一侧，所述叶片部包括若干叶片，若干所述叶片以阀腔中轴线为中心呈中心对称设置，叶片与叶片之间构成介质流通的沟槽；叶片的外侧边为滑动摩擦部，该滑动摩擦部配置有润滑层，该润滑层与阀腔内壁滑动接触。

10.一种液氢加注方法，其特征在于，包括权利要求7至9任一项所述的液氢加注装置，其加注方法包括以下步骤：

S1.打开三头爪：向后拉动手柄带动加注内管向后移动，所述三头爪支撑套与第一环座抵接并带动第一环座向后端移动，带动三头爪向上旋转开爪，保持手柄当前的位置，使三头爪保持张开状态；

S2.插接加注枪座并形成吹扫状态：加注枪对准插接口插接加注枪座，加注外管与枪座外管插接配合，加注内管插入插接口内，松开手柄加注内管在主弹簧的作用下向前移动，三头爪向下旋转钩挂连接钩状部，然后使用安全开关锁定加注内管，使插接口内为吹扫状态，第一密封部与第一密封环面接触，第二密封部未接触第二密封环面；

S3.插接口吹扫：利用扫吹管路向插接口内的腔室内通入扫吹介质，置换出插接口腔室内的空气；

S4.进一步插接加注枪座形成加注状态：向前拉动手柄带动加注内管继续向前移动，第二密封部与第二密封环面接触密封，第一阀芯与第二阀芯接触对顶，第一阀芯对顶移动至与阀芯限位座抵接，打开加注枪内加注通道，然后在进一步对顶作用下，第二阀芯移动打开加注枪座内加注通道，两个加注通道连通进行介质加注；

S5.退出加注内管并形成吹扫状态：介质加注后，向后拉动手柄，关闭第一单向阀和第二单向阀，使用安全开关锁定加注内管，形成吹扫状态，利用扫吹管路向插接口的腔室内通入空气，排出插接口内腔室的液氮；

S6.拔出加注枪，旋转锁杆使第一挡件脱离第二挡件接触，向后拉动手柄使加注内管与插接口脱离，并带动三头爪向上旋转开爪，加注外管与枪座外管脱离，拔出加注枪。

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