CN116928292B - 一种低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置及其应用 - Google Patents

Abstract

一种低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置，包括动力源、上工作台、下工作台、瓶嘴对中夹紧机构、周向板材夹紧机构、隔离膜输送机构、气瓶底部支撑旋转机构、周向支撑架夹持机构和升降控制机构；工作台之间呈上下相对滑动，升降控制机构设在下工作台侧面；瓶嘴对中夹紧机构与动力源相连；动力源设在上工作台上；气瓶底部支撑旋转机构设在下工作台上；周向板材夹紧机构包括第一支撑架、第二支撑架、夹块、下轮毂槽盘和上轮毂槽盘，轮毂槽盘呈圆环形且设有开口相对的圆环形凹槽，支撑架侧面设有夹块，支撑架两端分别设在上下方的圆环形凹槽中；周向支撑架夹持机构的一端铰接在下工作台上，另一端夹持在支撑架上；隔离膜输送机构铰接在下工作台上。

Description

一种低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置及其应用

技术领域

本发明属于低温高压气瓶相关技术领域，具体涉及一种低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置及其应用。

背景技术

液氢或液氧的存储需要低温高压的环境，因而用于存放液氢或液氧的气瓶需要具有耐低温耐高压抗渗漏的性能，且当存放液氢或液氧的气瓶应用于航空航天领域时，还应具有轻质的特性。目前较为常用的气瓶通常有钢质气瓶和铝合金气瓶，钢质气瓶能耐高压但却太重，且容易生锈腐蚀和疲劳损伤，不满足航空航天领域的要求，铝合金气瓶较轻，但耐高压能力相对较低。于是在航空航天领域会采用一种以铝合金气瓶作为金属内胆，复合材料纤维缠绕在金属内胆外部而形成的复合材料气瓶。但该复合材料气瓶因装入液氢或液氧而承受较大压力使得金属内胆产生裂纹后，金属内胆外层包覆的复合材料纤维层很难不产生渗漏，为了保障复合材料气瓶的密闭性，采用了在该复合材料气瓶外粘接包覆一层延展性能好的金属，气瓶的瓶嘴金属外壳和瓶底金属外壳手工包覆较容易，但瓶身周向包覆金属板材不仅需要有两人一直扶正瓶身，还需要另两个人来操作，而且因气瓶体积较小，很难进行夹紧力和周向力的施加，金属板材包覆住复合材料气瓶后还要使用隔离膜进行缠绕，尤其是隔离膜的缠绕，特别费事费力，而且一不小心还会使金属板材上涂的胶粘剂粘在身上，导致衣服报废。

因此，需要设计一种低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置及其应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置及其应用，以解决背景技术中提出的常规的复合材料气瓶的渗漏问题，人工包覆的空间狭小，难以施加夹紧力和周向力的问题，以及在包覆中导致胶粘剂粘在衣服上的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置，包括动力源、上工作台、下工作台、瓶嘴对中夹紧机构、周向板材夹紧机构、隔离膜输送机构、气瓶底部支撑旋转机构、周向支撑架夹持机构和升降控制机构；

两个工作台之间呈上下相对滑动，升降控制机构设在下工作台侧面用于控制上工作台的升降；瓶嘴对中夹紧机构与动力源相连，用于对中夹紧气瓶；动力源设在上工作台上，动力源用于使瓶嘴对中夹紧机构相对上工作台进行转动；气瓶底部支撑旋转机构设在下工作台上，用于托住气瓶；周向板材夹紧机构包括第一支撑架、第二支撑架、夹块、下轮毂槽盘和上轮毂槽盘，轮毂槽盘均呈圆环形且设有开口相对的圆环形凹槽，支撑架靠近气瓶的侧面均设有夹块，支撑架的两端分别设在上下方轮毂槽盘的圆环形凹槽中；所述周向支撑架夹持机构的一端铰接在下工作台上，另一端夹持在第一支撑架上；所述隔离膜输送机构铰接在下工作台上。

在一种具体的实施方式中，所述上工作台包括固定连接的上工作台面板和上工作台支撑柱，所述下工作台包括固定连接的下工作台面板和下工作台支撑柱，上工作台支撑柱的一侧设置有上支柱滑槽，上工作台支撑柱的另一侧面上设置有齿条，下工作台支撑柱的一侧设置有下支柱滑槽，上支柱滑槽和下支柱滑槽相互匹配，使得上工作台只能相对下工作台进行上下移动；所述升降控制机构设置在下工作台支撑柱侧面，升降控制机构包括与齿条啮合的直齿轮，通过控制直齿轮的转动来控制上工作台的升降；所述上工作台支撑柱的侧面设置有上工作台插销孔，下工作台支撑柱的侧面均匀设置有多个与上工作台插销孔相匹配的下工作台插销孔。

在一种具体的实施方式中，所述升降控制机构还包括阶梯轴、蜗轮、蜗杆、手摇手柄，直齿轮和蜗轮均设置在阶梯轴上，蜗轮与蜗杆匹配啮合，蜗杆的一端与手摇手柄相连。

在一种具体的实施方式中，所述周向板材夹紧机构还包括设置在下轮毂槽盘下方呈圆环形的底部支撑盘，底部支撑盘和下轮毂槽盘对称均匀分布有多个螺纹孔，底部支撑盘和下轮毂槽盘之间通过多个螺栓进行连接；所述下工作台面板上设置有与底部支撑盘的底部支撑盘下端面相匹配的底部支撑大圆槽；第一支撑架和第二支撑架均呈矩形柱状，夹块通过穿过支撑架的螺栓与支撑架螺纹连接，第一支撑架和第二支撑架的上下端均设置有球形轮；上轮毂槽盘的圆环形凹槽和下轮毂槽盘的圆环形凹槽的侧面对称设置有支撑架限制插孔，第一支撑架和第二支撑架的上下端的球形轮上设置有插销通孔，通过插销插入支撑架限制插孔和插销通孔能限制支撑架在圆环形凹槽中的活动。

在一种具体的实施方式中，所述气瓶底部支撑旋转机构包括底部支柱夹紧块、底部支柱和支柱盖板，支柱盖板通过螺栓固定在下工作台面板上，底部支柱的下部比上部大，底部支柱的上部穿过支柱盖板中间的孔，底部支柱的下部边缘被支柱盖板限制，使得底部支柱只能进行水平转动，两块对称的底部支柱夹紧块配合将底部支柱的上部夹住，两块底部支柱夹紧块对称设置有底部夹紧块螺纹孔并通过螺栓进行连接，两块底部支柱夹紧块拼合后的夹紧块顶面为向下凹的圆弧面。

在一种具体的实施方式中，所述下工作台面板上设置有与底部支柱相匹配的下工作台面圆柱槽；所述下工作台面板上还设置有与支柱盖板的支柱盖板下端面相匹配的下工作台盖板槽面。

在一种具体的实施方式中，所述周向支撑架夹持机构的两端之间至少还有一处铰接结构；周向支撑架夹持机构通过设置在一端的夹持结构夹持在第一支撑架的两侧面；所述隔离膜输送机构包括隔离膜铰支架、隔离膜筒和隔离膜支撑盘，隔离膜铰支架铰接在下工作台支撑柱上，隔离膜支撑盘通过螺栓固定在隔离膜铰支架上，隔离膜筒设置在上下两个隔离膜支撑盘之间。

在一种具体的实施方式中，所述动力源包括电机和动力源传动结构，动力源传动结构包括动力源传动小齿轮、动力源传动大齿轮、动力源传动插销和动力源传动连接轴，动力源传动小齿轮套设在电机的转轴上，动力源传动大齿轮套设在动力源传动连接轴的一端，且动力源传动小齿轮与动力源传动大齿轮啮合连接，动力源传动插销用于将动力源传动连接轴与瓶嘴对中夹紧机构进行连接。

在一种具体的实施方式中，所述瓶嘴对中夹紧机构位于上工作台面板的下方；所述瓶嘴对中夹紧机构为三爪夹爪，瓶嘴对中夹紧机构包括卡爪、对中机构大齿轮、卡爪桶盖、密封盖板、对中机构小齿轮、小齿轮插销和小齿轮卡套，对中机构小齿轮通过小齿轮插销与小齿轮卡套连接，小齿轮卡套设置在卡爪桶盖的侧壁上，对中机构小齿轮与对中机构大齿轮啮合，通过转动小齿轮卡套能带动对中机构小齿轮进行转动进而带动对中机构大齿轮转动；卡爪设置在卡爪桶盖的底部，且卡爪的上部设置有等距涡轮弧槽与对中机构大齿轮底部设置的涡轮槽相匹配，使得当对中机构大齿轮转动时会带动三个卡爪实现向心运动和退开运动，密封盖板设置在瓶嘴对中夹紧机构的顶部，且密封盖板与卡爪桶盖固定连接，密封盖板的顶部设置有与动力源进行连接的结构。

如前所述的低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置的应用，将低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置应用于在气瓶周向包覆金属板材。

相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明的低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置设置的两个支撑架在相对运动过程中实现了金属板材的周向力和向心力的施加，使金属板材能够紧贴气瓶周向面。

本发明的低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置在下工作台设置的隔离膜输送机构，解决了人工包覆过程中隔离膜缠绕困难的问题，且包覆时隔离膜能给气瓶施加上周向力。

本发明的低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置中的升降控制机构能实现500mm-1500mm间不同高度气瓶的周向包覆夹紧功能。

本发明的低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置安装好后能极大的提高包覆效率，节约工作时间。

本发明的低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置减少了人工成本，原先需要4个人才能完成的事情，现在1个人便可以完成。

本发明的低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置属于环境友好型，不会产生污染环境的废弃物。

使用本发明的低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置进行包覆工作时，能避免衣物粘接上胶粘剂，使工作前后操作人员的衣物保持整洁。

本发明的低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置的支撑架上安装的夹块可根据气瓶周向直径进行更换，适用于多种不同直径气瓶的包覆工作。

实验发现，使用本发明的低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置包覆的气瓶相较于最开始人工包覆的气瓶，使用本发明包覆的气瓶能在-269℃~25℃的温度循环20次的过程中不产生开胶，循环后且于常温下能承受35MPa的压力，而人工包覆的气瓶在温度循环20次不开胶的概率只有60%，充分显示本发明的质量稳定性更高。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明一种实施例和气瓶的示意图；

图2是本发明一种实施例的示意图；

图3是本发明一种实施例的上工作台、下工作台和升降控制机构组合的示意图；

图4是本发明一种实施例的下工作台示意图；

图5是本发明一种实施例的周向板材夹紧机构夹持气瓶示意图；

图6是本发明一种实施例的周向板材夹紧机构夹持气瓶的剖面示意图；

图7是本发明一种实施例的隔离膜输送机构的剖面示意图；

图8是本发明一种实施例的气瓶底部支撑旋转机构示意图；

图9是本发明一种实施例的气瓶底部支撑旋转机构的剖面示意图；

图10是本发明一种实施例的升降控制机构的去除轴承支座的零件分解图；

图11是本发明一种实施例的周向支撑架夹持机构夹持端剖视图；

图12是本发明一种实施例的周向支撑架夹持机构示意图；

图13是本发明一种实施例的瓶嘴对中夹紧机构去除卡爪桶盖并插上内六角扳手的示意图；

图14是本发明一种实施例的瓶嘴对中夹紧机构的剖面示意图；

图15是本发明一种实施例的动力源与瓶嘴对中夹紧机构连接区剖面示意图；

其中，01、气瓶；1、周向板材夹紧机构；2、隔离膜输送机构；3、气瓶底部支撑旋转机构；4、下工作台；5、升降控制机构；6、周向支撑架夹持机构；7、瓶嘴对中夹紧机构；8、上工作台；9、动力源；11、第一支撑架；12、第二支撑架；13、夹块；14、底部支撑盘；15、下轮毂槽盘；16、上轮毂槽盘；141、底部支撑盘下端面；161、圆环形凹槽；21、隔离膜铰支架；22、隔离膜筒；23、隔离膜支撑盘；211、隔离膜支架铰接孔；31、底部支柱夹紧块；32、底部支柱；33、支柱盖板；311、夹紧块顶面；312、底部夹紧块螺纹孔；331、支柱盖板下端面；41、隔离膜支架用铰孔；42、隔离膜铰柱槽；43、下工作台盖板槽面；44、底部支撑大圆槽；45、下工作台面圆柱槽；46、活动铰支架用铰孔；47、下工作台插销孔；48、下支柱滑槽；49、升降控制机构支撑架；51、轴承；52、套筒；53、直齿轮；54、卡紧衬套；55、厚度14mm锥销锁紧挡圈；56、阶梯轴；57、7mm×8mm×28mm销键；58、蜗杆；59、厚度11.5mm锥销锁紧挡圈；510、蜗轮；511、锁紧螺钉；512、6mm×6mm×20mm销键；513、手摇手柄；61、支架夹紧座；62、螺钉；63、推块；64、夹持结构弹簧；65、推柱；66、带柄螺旋杆；67、铰柱；68、锁紧插销；69、铰柱盖；610、活动铰支架；71、卡爪；72、对中机构大齿轮；73、卡爪桶盖；74、密封盖板；75、小齿轮卡套；76、小齿轮插销；77、对中机构小齿轮；81、上支柱滑槽；82、上工作台插销孔；83、齿条；91、动力源传动小齿轮；92、动力源传动大齿轮；93、动力源传动插销；94、动力源传动连接轴。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置，包括动力源9、上工作台8、下工作台4、瓶嘴对中夹紧机构7、周向板材夹紧机构1、隔离膜输送机构2、气瓶底部支撑旋转机构3、周向支撑架夹持机构6和升降控制机构5；

两个工作台之间呈上下相对滑动，升降控制机构5设在下工作台4侧面用于控制上工作台8的升降；瓶嘴对中夹紧机构7与动力源9相连，用于对中夹紧气瓶01；动力源9设在上工作台8上，动力源9用于使瓶嘴对中夹紧机构7相对上工作台8进行转动；气瓶底部支撑旋转机构3设在下工作台4上，用于托住气瓶；周向板材夹紧机构1包括第一支撑架11、第二支撑架12、夹块13、下轮毂槽盘15和上轮毂槽盘16，轮毂槽盘均呈圆环形且设有开口相对的圆环形凹槽161，支撑架靠近气瓶的侧面均设有夹块13，支撑架的两端分别设在上下方轮毂槽盘的圆环形凹槽中；所述周向支撑架夹持机构6的一端铰接在下工作台4上，另一端夹持在第一支撑架11上；所述隔离膜输送机构2铰接在下工作台4上。

所述上工作台8包括固定连接的上工作台面板和上工作台支撑柱，所述下工作台4包括固定连接的下工作台面板和下工作台支撑柱，上工作台支撑柱的一侧设置有上支柱滑槽，上工作台支撑柱的另一侧面上设置有齿条83，下工作台支撑柱的一侧设置有下支柱滑槽，上支柱滑槽81和下支柱滑槽48相互匹配，使得上工作台8只能相对下工作台4进行上下移动；所述升降控制机构5设置在下工作台支撑柱侧面，升降控制机构5包括与齿条啮合的直齿轮53，通过控制直齿轮53的转动来控制上工作台的升降；所述上工作台支撑柱的侧面设置有上工作台插销孔82，下工作台支撑柱的侧面均匀设置有多个与上工作台插销孔82相匹配的下工作台插销孔47。设置上下工作台插销孔的目的在于当升降控制机构调好可以放置气瓶的高度后，能采用插销进行高度固定。

所述升降控制机构5还包括阶梯轴56、蜗轮510、蜗杆58、手摇手柄513，直齿轮53和蜗轮510均设置在阶梯轴56上，蜗轮510与蜗杆58匹配啮合，蜗杆58的一端与手摇手柄513相连。

升降控制机构5还包括轴承51、套筒52、卡紧衬套54、厚度14mm锥销锁紧挡圈55、7mm×8mm×28mm销键57、厚度11.5mm锥销锁紧挡圈59、锁紧螺钉511、6mm×6mm×20mm销键512；其中阶梯轴两侧分布有两个大小相同的键槽，用于直齿轮53和蜗轮510的卡紧传动，该阶梯轴两侧的轴承是相同的调心滚子轴承，两侧的套筒和卡紧衬套也是相同的。

所述周向板材夹紧机构1还包括设置在下轮毂槽盘15下方呈圆环形的底部支撑盘14，底部支撑盘14和下轮毂槽盘15对称均匀分布有多个螺纹孔，底部支撑盘14和下轮毂槽盘15之间通过多个螺栓进行连接，能调节之间的高度；所述下工作台面板上设置有与底部支撑盘14的底部支撑盘下端面141相匹配的底部支撑大圆槽44；第一支撑架11和第二支撑架12均呈矩形柱状，夹块13通过穿过支撑架的螺栓与支撑架螺纹连接，第一支撑架11和第二支撑架12的上下端均设置有球形轮；上轮毂槽盘16的圆环形凹槽和下轮毂槽盘15的圆环形凹槽的侧面对称设置有支撑架限制插孔，第一支撑架11和第二支撑架12的上下端的球形轮上设置有插销通孔，通过插销插入支撑架限制插孔和插销通孔能限制支撑架在圆环形凹槽中的活动。球形轮的设计方便支撑架在轮毂槽盘中实现滚动功能。

所述气瓶底部支撑旋转机构3包括底部支柱夹紧块31、底部支柱32和支柱盖板33，支柱盖板33通过螺栓固定在下工作台面板上，底部支柱32的下部比上部大，底部支柱32的上部穿过支柱盖板33中间的孔，底部支柱32的下部边缘被支柱盖板33限制，使得底部支柱32只能进行水平转动，两块对称的底部支柱夹紧块31配合将底部支柱32的上部夹住，两块底部支柱夹紧块31对称设置有底部夹紧块螺纹孔312并通过螺栓进行连接，两块底部支柱夹紧块31拼合后的夹紧块顶面311为向下凹的圆弧面。

所述下工作台面板上设置有与底部支柱32相匹配的下工作台面圆柱槽45；所述下工作台面板上还设置有与支柱盖板33的支柱盖板下端面331相匹配的下工作台盖板槽面43。

所述周向支撑架夹持机构6的两端之间至少还有一处铰接结构；周向支撑架夹持机构6通过设置在一端的夹持结构夹持在第一支撑架11的两侧面；所述隔离膜输送机构2包括隔离膜铰支架21、隔离膜筒22和隔离膜支撑盘23，隔离膜铰支架21铰接在下工作台支撑柱上，隔离膜支撑盘23通过螺栓固定在隔离膜铰支架21上，隔离膜筒22设置在上下两个隔离膜支撑盘23之间。隔离膜铰支架21的一端设有隔离膜支架铰接孔211，隔离膜铰支架21通过隔离膜支架铰接孔211与下工作台支撑柱进行铰接。

周向支撑架夹持机构6包括支架夹紧座61、螺钉62、推块63、夹持结构弹簧64、推柱65、带柄螺旋杆66、铰柱67、锁紧插销68、铰柱盖69、和活动铰支架610。带柄螺旋杆66的旋转使内部的推柱65向前移动，同时夹持结构弹簧64被压缩，推块63和推柱65间通过螺钉62连接，每个支架夹紧座61上安放有两个推柱65来推动推块，从而实现对第一支撑架11两侧的夹紧。

所述动力源9包括电机和动力源传动结构，动力源传动结构包括动力源传动小齿轮91、动力源传动大齿轮92、动力源传动插销93和动力源传动连接轴94，动力源传动小齿轮91套设在电机的转轴上，动力源传动大齿轮92套设在动力源传动连接轴94的一端，且动力源传动小齿轮91与动力源传动大齿轮92啮合连接，动力源传动插销93用于将动力源传动连接轴94与瓶嘴对中夹紧机构7进行连接。动力源传动连接轴94底部与瓶嘴对中夹紧机构7的密封盖板74上部的筒状部分连接，连接固定通过动力源传动插销93完成。

所述瓶嘴对中夹紧机构7位于上工作台面板的下方；所述瓶嘴对中夹紧机构7为三爪夹爪，瓶嘴对中夹紧机构7包括卡爪71、对中机构大齿轮72、卡爪桶盖73、密封盖板74、对中机构小齿轮77、小齿轮插销76和小齿轮卡套75，对中机构小齿轮77通过小齿轮插销76与小齿轮卡套75连接，小齿轮卡套75设置在卡爪桶盖73的侧壁上，对中机构小齿轮77与对中机构大齿轮72啮合，通过转动小齿轮卡套75能带动对中机构小齿轮77进行转动进而带动对中机构大齿轮72转动；卡爪71设置在卡爪桶盖73的底部，且卡爪71的上部设置有等距涡轮弧槽与对中机构大齿轮72底部设置的涡轮槽相匹配，使得当对中机构大齿轮72转动时会带动三个卡爪71实现向心运动和退开运动，密封盖板74设置在瓶嘴对中夹紧机构7的顶部，且密封盖板74与卡爪桶盖73固定连接，密封盖板74的顶部设置有与动力源9进行连接的结构。

如前所述的低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置的应用，将低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置应用于在气瓶周向包覆金属板材。

本发明涉及一种低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置的安装：

首先，将气瓶底部支撑旋转机构3安装在下工作台面板上，将底部支柱32放入下工作台面圆柱槽45位置，再在底部支柱32上端面盖上支柱盖板33，用直径10mm的螺栓连接固定，之后再将两个底部支柱夹紧块31对称盖在底部支柱32的外圆球面，两底部支柱夹紧块31通过螺栓螺母垫片进行连接固定，至此，气瓶底部支撑旋转机构3可实现气瓶支撑和旋转功能。

放置气瓶01在气瓶底部支撑旋转机构3上，通过旋转升降控制机构5上的手摇手柄513，从而驱动蜗杆58旋转，带动蜗轮510，蜗轮510将力通过阶梯轴56传导至直齿轮53，直齿轮53与齿条83配合传动，实现上工作台8的上升下降功能。

上工作台8调整到可以放置气瓶01和瓶嘴对中夹紧机构7后，使用内六角扳手放置进小齿轮卡套75内部设置的内六角槽后，转动内六角扳手，使对中机构小齿轮77带动对中机构大齿轮72转动，对中机构大齿轮72背面的涡轮槽控制均分的三个卡爪71，实现对中夹紧气瓶瓶嘴功能。

之后将动力源9和瓶嘴对中夹紧机构7连接，密封盖板74上部的外圆筒设置插销孔，与动力源9中的动力源传动连接轴94通过动力源传动插销93进行连接，动力源传动连接轴的小端圆周面与动力源传动大齿轮92内孔上设置键槽，进行配合连接进行传动。

安装周向板材夹紧机构1，将底部支撑盘14的底部支撑盘下端面141放置在下工作台4的底部支撑大圆槽44内，底部支撑盘14上和下轮毂槽盘15上设置6个均分的螺纹孔，通过长螺栓进行连接，螺母旋转来调节底部支撑盘和轮毂槽盘之间的高度；安装第二支撑架12，因两个支撑架的两端的圆球面都设置插销通孔，轮毂槽盘的外槽面和内槽面均设置相同支撑架限制插孔，用插销进行连接，再放置第一支撑架11，在支撑架的上端放置上轮毂槽盘16，与开始放置的第二支撑架12进行插销连接固定，之后在两支撑架上安装夹块13，通过螺栓控制夹紧松开位置。

安装隔离膜输送机构2，将其中一隔离膜铰支架21与下工作台支撑柱的铰孔进行铰接后，放置隔离膜支撑盘23在隔离膜铰支架21上，与隔离膜铰支架21通过螺栓螺母来连接固定，放置套上隔离膜的隔离膜筒22，再在隔离膜筒22上端面放置另一隔离膜支撑盘23和另一隔离膜铰支架21，通过螺栓螺母来连接固定，隔离膜支架铰接孔211与下工作台支撑柱的铰孔进行配合连接固定。

安装周向支撑架夹持机构6，首先将螺钉62、推块63、夹持结构弹簧64、推柱65、带柄螺旋杆66安装放置进支架夹紧座61上，之后将该部件安装铰柱67，锁紧插销68，铰柱盖69和活动铰支架610。

本发明的操作过程如下：

气瓶01放置进入后，用内六角扳手旋转小齿轮卡套75，带动对中机构小齿轮77和对中机构大齿轮72转动，使卡爪71夹紧气瓶瓶嘴；

将刷好胶的金属板材放置进入周向板材夹紧机构1与气瓶的空隙处，再从隔离膜筒22上拉出隔离膜，用两段双面胶带将其粘接在金属板材的的周向端，之后旋转与轮毂槽盘固定的第二支撑架12上的夹块13，使金属板材和隔离膜紧贴气瓶，之后将周向支撑架夹持机构6的夹持结构靠近第一支撑架11的两侧面，转动带柄螺旋杆66，使推块63移动，与支架夹紧座61内壁共同作用夹紧第一支撑架11，此时，启动电机，电机旋转带动气瓶01旋转，隔离膜在旋转的同时对金属板材进行周向包覆，未进行插销固定的第一支撑架11与进行插销固定的第二支撑架12形成相对转动，第一支撑架11在周向支撑架夹持机构的夹持下保持不动，可以起到使金属板材边旋转边靠近气瓶的功能，当第二支撑架12旋转到与第一支撑架11接触时，关闭电机电源，将插销插入第一支撑架11两头，旋转第一支撑架上的夹块13，使其夹紧气瓶，至此，金属板材的周向包覆夹紧过程结束。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演和替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置，其特征在于，包括动力源（9）、上工作台（8）、下工作台（4）、瓶嘴对中夹紧机构（7）、周向板材夹紧机构（1）、隔离膜输送机构（2）、气瓶底部支撑旋转机构（3）、周向支撑架夹持机构（6）和升降控制机构（5）；

两个工作台之间呈上下相对滑动，升降控制机构（5）设在下工作台（4）侧面用于控制上工作台（8）的升降；瓶嘴对中夹紧机构（7）与动力源（9）相连，用于对中夹紧气瓶（01）；动力源（9）设在上工作台（8）上，动力源（9）用于使瓶嘴对中夹紧机构（7）相对上工作台（8）进行转动；气瓶底部支撑旋转机构（3）设在下工作台（4）上，用于托住气瓶；周向板材夹紧机构（1）包括第一支撑架（11）、第二支撑架（12）、夹块（13）、下轮毂槽盘（15）和上轮毂槽盘（16），轮毂槽盘均呈圆环形且设有开口相对的圆环形凹槽（161），支撑架靠近气瓶的侧面均设有夹块（13），支撑架的两端分别设在上下方轮毂槽盘的圆环形凹槽中；所述周向支撑架夹持机构（6）的一端铰接在下工作台（4）上，另一端夹持在第一支撑架（11）上；所述隔离膜输送机构（2）铰接在下工作台（4）上。

2.根据权利要求1所述的低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置，其特征在于，所述上工作台（8）包括固定连接的上工作台面板和上工作台支撑柱，所述下工作台（4）包括固定连接的下工作台面板和下工作台支撑柱，上工作台支撑柱的一侧设置有上支柱滑槽，上工作台支撑柱的另一侧面上设置有齿条（83），下工作台支撑柱的一侧设置有下支柱滑槽，上支柱滑槽（81）和下支柱滑槽（48）相互匹配，使得上工作台（8）只能相对下工作台（4）进行上下移动；所述升降控制机构（5）设置在下工作台支撑柱侧面，升降控制机构（5）包括与齿条啮合的直齿轮（53），通过控制直齿轮（53）的转动来控制上工作台的升降；所述上工作台支撑柱的侧面设置有上工作台插销孔（82），下工作台支撑柱的侧面均匀设置有多个与上工作台插销孔（82）相匹配的下工作台插销孔（47）。

3.根据权利要求2所述的低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置，其特征在于，所述升降控制机构（5）还包括阶梯轴（56）、蜗轮（510）、蜗杆（58）、手摇手柄（513），直齿轮（53）和蜗轮（510）均设置在阶梯轴（56）上，蜗轮（510）与蜗杆（58）匹配啮合，蜗杆（58）的一端与手摇手柄（513）相连。

4.根据权利要求2所述的低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置，其特征在于，所述周向板材夹紧机构（1）还包括设置在下轮毂槽盘（15）下方呈圆环形的底部支撑盘（14），底部支撑盘（14）和下轮毂槽盘（15）对称均匀分布有多个螺纹孔，底部支撑盘（14）和下轮毂槽盘（15）之间通过多个螺栓进行连接；所述下工作台面板上设置有与底部支撑盘（14）的底部支撑盘下端面（141）相匹配的底部支撑大圆槽（44）；第一支撑架（11）和第二支撑架（12）均呈矩形柱状，夹块（13）通过穿过支撑架的螺栓与支撑架螺纹连接，第一支撑架（11）和第二支撑架（12）的上下端均设置有球形轮；上轮毂槽盘（16）的圆环形凹槽和下轮毂槽盘（15）的圆环形凹槽的侧面对称设置有支撑架限制插孔，第一支撑架（11）和第二支撑架（12）的上下端的球形轮上设置有插销通孔，通过插销插入支撑架限制插孔和插销通孔能限制支撑架在圆环形凹槽中的活动。

5.根据权利要求2所述的低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置，其特征在于，所述气瓶底部支撑旋转机构（3）包括底部支柱夹紧块（31）、底部支柱（32）和支柱盖板（33），支柱盖板（33）通过螺栓固定在下工作台面板上，底部支柱（32）的下部比上部大，底部支柱（32）的上部穿过支柱盖板（33）中间的孔，底部支柱（32）的下部边缘被支柱盖板（33）限制，使得底部支柱（32）只能进行水平转动，两块对称的底部支柱夹紧块（31）配合将底部支柱（32）的上部夹住，两块底部支柱夹紧块（31）对称设置有底部夹紧块螺纹孔（312）并通过螺栓进行连接，两块底部支柱夹紧块（31）拼合后的夹紧块顶面（311）为向下凹的圆弧面。

6.根据权利要求5所述的低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置，其特征在于，所述下工作台面板上设置有与底部支柱（32）相匹配的下工作台面圆柱槽（45）；所述下工作台面板上还设置有与支柱盖板（33）的支柱盖板下端面（331）相匹配的下工作台盖板槽面（43）。

7.根据权利要求2所述的低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置，其特征在于，所述周向支撑架夹持机构（6）的两端之间至少还有一处铰接结构；周向支撑架夹持机构（6）通过设置在一端的夹持结构夹持在第一支撑架（11）的两侧面；所述隔离膜输送机构（2）包括隔离膜铰支架（21）、隔离膜筒（22）和隔离膜支撑盘（23），隔离膜铰支架（21）铰接在下工作台支撑柱上，隔离膜支撑盘（23）通过螺栓固定在隔离膜铰支架（21）上，隔离膜筒（22）设置在上下两个隔离膜支撑盘（23）之间。

8.根据权利要求1所述的低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置，其特征在于，所述动力源（9）包括电机和动力源传动结构，动力源传动结构包括动力源传动小齿轮（91）、动力源传动大齿轮（92）、动力源传动插销（93）和动力源传动连接轴（94），动力源传动小齿轮（91）套设在电机的转轴上，动力源传动大齿轮（92）套设在动力源传动连接轴（94）的一端，且动力源传动小齿轮（91）与动力源传动大齿轮（92）啮合连接，动力源传动插销（93）用于将动力源传动连接轴（94）与瓶嘴对中夹紧机构（7）进行连接。

9.根据权利要求8所述的低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置，其特征在于，所述瓶嘴对中夹紧机构（7）位于上工作台面板的下方；所述瓶嘴对中夹紧机构（7）为三爪夹爪，瓶嘴对中夹紧机构（7）包括卡爪（71）、对中机构大齿轮（72）、卡爪桶盖（73）、密封盖板（74）、对中机构小齿轮（77）、小齿轮插销（76）和小齿轮卡套（75），对中机构小齿轮（77）通过小齿轮插销（76）与小齿轮卡套（75）连接，小齿轮卡套（75）设置在卡爪桶盖（73）的侧壁上，对中机构小齿轮（77）与对中机构大齿轮（72）啮合，通过转动小齿轮卡套（75）能带动对中机构小齿轮（77）进行转动进而带动对中机构大齿轮（72）转动；卡爪（71）设置在卡爪桶盖（73）的底部，且卡爪（71）的上部设置有等距涡轮弧槽与对中机构大齿轮（72）底部设置的涡轮槽相匹配，使得当对中机构大齿轮（72）转动时会带动三个卡爪（71）实现向心运动和退开运动，密封盖板（74）设置在瓶嘴对中夹紧机构（7）的顶部，且密封盖板（74）与卡爪桶盖（73）固定连接，密封盖板（74）的顶部设置有与动力源（9）进行连接的结构。

10.如权利要求1~9中任一项所述的低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置的应用，其特征在于，将低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置应用于在气瓶周向包覆金属板材。