CN203176719U - 智能型航空充氮拖车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能型航空充氮拖车，该充氮拖车设置有氮气储存装置，配和所述氮气储存装置设置有充氮气路，所述充氮气路包括对流充氮气路、增压充氮气路和氮气储存装置灌充气路，所述充氮拖车通过对流充氮气路、增压充氮气路对航空设备补充氮气，通过灌充气路对自身的氮气储存装置补充氮气，所述增压充氮气路设置有固体润滑式增压泵，所述充氮拖车还设置有电动机，以及对充气过程进行作业控制的自动控制装置。该拖车在对资源的利用率、安全性、操作简易性、通用性上对比同类产品有显著的提高，且大大减小了设备外形尺寸，满足了迅速转场支援的需求。

Description

智能型航空充氮拖车

技术领域

本实用新型涉及一种充氮设备，具体涉及一种对飞机进行充、补高压氮气的智能型小型化移动设备。

背景技术

近几年来，随着国家对节能减排及安全保障的重视，各行业都在致力于研发针对现有设备装备的小型、安全、高效、智能化替代产品。

在航空领域，目前对飞机进行充、补飞行用高压氮气的设备体积巨大，无法搭载运输机，只能应用于固定场所，无法应对紧急情况时快速转运支援的需要。在实现技术上，现有航空充氮设备分为储气瓶对流式及模压机增压式两种，前者是将高压储气钢瓶和减压器、管路、阀门等部件集成与机动车底盘上，预先将储气瓶组内充装满高压氮气，然后利用对流的方式为飞机进行充、补气。这种方式的缺点是资源利用率极低，一旦储气瓶内的氮气压力低于飞机所需的压力时，设备必须重新补气后方可继续使用，这时储气瓶组内仍剩余约2/3压缩氮气无法利用，极大地浪费了能源，且由于储气瓶数量较多，每次使用前的准备时间较长，不利于针对突发任务应急反应的需要。模压机增压式充氮设备是将储气瓶及模压机集成于机动车底盘上，利用模压机将气源瓶中的氮气增压后输出至飞机，这种方式的缺点在于安全性差，由于模压机采用的润滑方式为油润滑，一旦由于密封不严使润滑油混入压缩氮气中将对飞机的正常使用造成重大影响，存在重大安全隐患。在操作使用方面，由于国内飞机种类型号繁多，每种机型各部位对所充装氮气压力要求各不一致，这就导致对设备操作人员的素质有着极高的要求，普遍的操作人员仅能针对自己所熟悉的机型进行熟练操作，这就限制了充氮设备的通用性与易用性。

如何有效的将两种充气方式结合起来，优势互补，在提高资源利用率的同时规避风险，极大地增强安全性能，同时提高设备操作的简易性是航空充氮设备今后发展的关键。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种对航空设备进行充、补高压氮气的智能型小型化移动设备，该设备在对资源的利用率、安全性、操作简易性、通用性上对比同类产品有显著的提高，且大大减小了设备外形尺寸，满足了迅速转场支援的需求。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案实现：

智能型航空充氮拖车，所述充氮拖车设置有氮气储存装置，配和所述氮气储存装置设置有充氮气路，所述充氮气路包括对流充氮气路、增压充氮气路和氮气储存装置灌充气路，所述充氮拖车通过对流充氮气路、增压充氮气路对航空设备补充氮气，通过灌充气路对自身的氮气储存装置补充氮气，所述增压充氮气路设置有固体润滑式增压泵，所述充氮拖车还设置有电动机，以及对充气过程进行作业控制的自动控制装置。

进一步，所述增压泵的活塞和柱塞采用固体润滑式，所述增压泵还设置有压缩气体降温装置；所述氮气储存装置灌充气路与增压充氮气路共用所述增压泵。

进一步，所述对流充氮气路包括高压、低压调压气路。

进一步，所述氮气储存装置采用储气瓶组，包括若干个储气瓶，所述储气瓶采用铝合金内胆碳纤维缠绕式复合气瓶。

进一步，所述充氮气路靠近末端设置有气水分离器。

进一步，所述自动控制装置采用PLC，自动控制装置的操作面板设置有触摸屏模块。

进一步，所述充氮拖车设置有UPS电源，还设置有外接电源接口。

进一步，所述充氮拖车配合所述增压泵设置有自动爆炸式灭火器。

进一步，所述充氮拖车为三轮支撑式，前支撑轮的支撑高度可调，所述充氮拖车牵引臂的高度和角度可调，所述充氮拖车还设置有手刹装置。

进一步，所述充氮拖车的箱体分为设备舱、操作面板舱和发电机舱，所述箱体可整体抬升，各舱门均设置减震器及导水槽，操作面板水平倾角20°设置，操作面板舱的舱门可上翻60°固定。

本实用新型的智能型航空充氮拖车，具有以下优点：

①资源利用率高，对流充气结束后，储气瓶组内剩余氮气可利用增压泵增压后继续使用，利用率高达80%以上。

②安全性高，氮气增压泵用固体润滑的方式取代了润滑油润滑的方式，避免了高压氮气中混入润滑油使航空设备使用中发生危险；用复合气瓶取代了钢瓶，降低了事故的危害。

③体积小巧，便于对突发事件进行应急反应。

④操作简便，适用广泛，用智能化触摸屏的操作方式取代传统操作方式，在操作智能化的同时还增加了超压、高温、过载情况下的保护。

⑤通过对程序的修改还可使设备应用拓展至消防、矿山、医疗等一切需用高压氮气的行业。

附图说明

图1为本实用新型的结构主视图；

图2为本实用新型的结构俯视图；

图3为本实用新型的主视图；

图4为本实用新型的俯视图；

图5为本实用新型的气路流程图；

图6为本实用新型的氮气储存装置灌充气路流程图；

图7为本实用新型的对流充氮气路流程图；

图8为本实用新型的增压充氮气路流程图。

图5中：1.气源软管，2.压力变送器，3.外部气源阀，4.过滤器，5.集合控制阀，6.增压泵，7.风冷散热器，8.安全泄压阀，9.增压输出阀，10.充气软管，11.内部气源阀，12.储气瓶压力表，13.储气瓶充气阀，14.气水分离器，15.泄压排放阀，16.储气瓶阀，17.减压器输入阀，18.高压减压器，19.高压升压阀，20.高压降压阀，21.高压压力表，22.高压输出阀，23.储气瓶，24.低压减压器，25.低压压力表，26.低压输出阀。

图1-4中：27.底架，28.支撑轮，29.制动手刹，30.牵引臂，31.调节手柄，32.发电机，33.增压泵，34.自动控制装置，35.储气瓶组，36.吊装环，37.灭火器，38.电源接口，39.操作面板舱，40.发电机舱。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达到预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图和较佳实施例，对本实用新型的结构、特征以及功效详细说明如后。

如图1、图2、图3、图4所示为本实用新型所设计实施例之一，在该实施例中，智能型航空充氮拖车设置有氮气储存装置，氮气储存装置采用储气瓶组35，包括两个储气瓶，如图5中所示的储气瓶23，水容积为50升，额定工作压力30MPa，一次性充满氮气后可满足多架次飞机补气的需要。储气瓶采用铝合金内胆碳纤维缠绕式复合气瓶,取代了传统的钢瓶，即使破裂也不会产生爆炸飞溅伤害，可保证操作人员及飞机的安全。根据实际需要，在充氮拖车上可设置多个储气瓶，增大氮气储存量。

如图1、图2所示，配合氮气储存装置，拖车上还设置有增压泵33、电动机32、电源接口38及UPS电源。

增压泵33为固体润滑式，其内部的活塞和柱塞采用固体润滑式，增压泵33由1.5kW的单向电动机32驱动，由偏心轴带动上下2个柱塞往复运动实现气体的压缩过程；活塞和柱塞上均设置高耐磨性固体润滑导向套，实现无油润滑；活塞上还设置了弹簧骨架式复合材料气体密封圈，气体密封性及耐磨耐温性良好，使用寿命长；柱塞和进、排气阀均采用耐氧化不锈钢材质；以上特点决定了氮气增压泵无需日常的维护保养，实用性和安全性强。

增压泵33还设置有压缩气体降温装置，与增压泵出气口连接的蛇形散热管固定在散热风扇的出风口处，增压泵33运行时风扇会自动启动，用风冷的方式为压缩后的高温气体降温。

该充氮拖车的气路设计可通过图5来说明。如图5所示，配和氮气储存装置设置有充氮气路，充氮气路具体可分为对流充氮气路、增压充氮气路和氮气储存装置灌充气路，充氮拖车通过对流充氮气路、增压充氮气路对航空设备如飞机补充氮气，通过灌充气路对自身的氮气储存装置补充氮气。

氮气储存装置灌充气路的工作流程如图6所示，将氮气由气站的常规氮气瓶中抽出，经增压泵机组增压后灌充到车载储气瓶中，车载储气瓶的压力达到25MPa。该作业通常在资源储存地进行，所以作业过程中可以同时对车载的蓄电池进行充电，以备作业使用。

在储气瓶内压力充足时，为航空设备充氮要采用减压对流的方式，将氮气充入飞机，流程图如图7所示。对流充氮气路包括高压、低压调压气路，如图5所示，因为车载储气瓶内的25MPa气压与航空设备并非完全匹配，通常高于航空设备需要的气压，所以对流充气时也进行必要的压力调节。

进行对流充气时，不需外接电源或启动发电机，由车载蓄电池供电即可完成操作。

当储气瓶内的压力不能满足对流要求时，即压力低于航空设备需要的气压时，由增压泵将储气瓶内的氮气增压至所需压力后向航空设备灌充，流程图如图8所示。此时需要启动发电机，为增压泵的运转提供电力，同时还可以对对车载的蓄电池进行充电。

该充氮拖车的充氮气路内设置有3个过滤精度为5μm的过滤器保证气体的纯净性，充氮气路靠近末端设置1个气水分离器用于过滤气体对流时产生的冷凝水，设置2个安全阀，超压自动排气，防止设备失效造成事故。设备气路连接的管路、接头、阀门均采用耐氧化性强的不锈钢材质，可使设备适应野外长期作业及在海域、高原及其他恶劣环境下的作业。设备使用后，内部余气会经排气阀和排气管路排放至车底部，避免直射人体发生危险。

如图1、图2所示，该充氮拖车还设置有对充气过程进行作业控制的自动控制装置34。自动控制装置采用PLC，自动控制装置的操作面板设置有触摸屏模块。

如图2所示，充氮拖车配合所述增压泵设置有自动爆炸式灭火器37。置于氮气增压泵33上方的自动灭火器37在温度达到80℃时自动爆破，实现紧急灭火降温的功能，可有效防止事故的进一步恶化。

如图1、图3所示，充氮拖车为三轮支撑式，前支撑轮28的支撑高度可调，充氮拖车牵引臂30的高度和角度可调，可随意调节以适应不同种类机动车，同时还设置有制动手刹29。

充氮拖车的箱体分为设备舱、操作面板舱39和发电机舱40，必要时可整体抬起，方便内部检修，各舱门均设置减震器及导水槽，防雨耐震，可适应野外恶劣气候作业。操作面板水平倾角20°，便于观察操作，操作面板舱的舱门可上翻60°并固定，可避免日光直射触摸屏影响操作，舱门内侧安装照明灯，为夜间作业提供照明。

上面所述只是为了说明本实用新型，应该理解为本实用新型并不局限于以上实施例，符合本实用新型思想的各种变通形式均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.智能型航空充氮拖车，所述充氮拖车设置有氮气储存装置，配和所述氮气储存装置设置有充氮气路，所述充氮气路包括对流充氮气路、增压充氮气路和氮气储存装置灌充气路，所述充氮拖车通过对流充氮气路、增压充氮气路对航空设备补充氮气，通过灌充气路对自身的氮气储存装置补充氮气，其特征在于，所述增压充氮气路设置有固体润滑式增压泵，所述充氮拖车还设置有电动机，以及对充气过程进行作业控制的自动控制装置。

2.如权利要求1所述的充氮拖车，其特征在于，所述增压泵的活塞和柱塞采用固体润滑式，所述增压泵还设置有压缩气体降温装置；所述氮气储存装置灌充气路与增压充氮气路共用所述增压泵。

3.如权利要求1所述的充氮拖车，其特征在于，所述对流充氮气路包括高压、低压调压气路。

4.如权利要求1所述的充氮拖车，其特征在于，所述氮气储存装置采用储气瓶组，包括若干个储气瓶，所述储气瓶采用铝合金内胆碳纤维缠绕式复合气瓶。

5.如权利要求1所述的充氮拖车，其特征在于，所述充氮气路靠近末端设置有气水分离器。

6.如权利要求1所述的充氮拖车，其特征在于，所述自动控制装置采用PLC，自动控制装置的操作面板设置有触摸屏模块。

7.如权利要求1所述的充氮拖车，其特征在于，所述充氮拖车设置有UPS电源，还设置有外接电源接口。

8.如权利要求1所述的充氮拖车，其特征在于，所述充氮拖车配合所述增压泵设置有自动爆炸式灭火器。

9.如权利要求1所述的充氮拖车，其特征在于，所述充氮拖车为三轮支撑式，前支撑轮的支撑高度可调，所述充氮拖车牵引臂的高度和角度可调，所述充氮拖车还设置有手刹装置。

10.如权利要求1所述的充氮拖车，其特征在于，所述充氮拖车的箱体分为设备舱、操作面板舱和发电机舱，所述箱体可整体抬升，各舱门均设置减震器及导水槽，操作面板水平倾角20°设置，操作面板舱的舱门可上翻60°固定。

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