CN212161987U - 一种新型挤压燃料电池系统安装支架 - Google Patents

一种新型挤压燃料电池系统安装支架 Download PDF

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王燊
牛永凯
王昊
吕少磊
王思雨
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Abstract

本实用新型公开了一种新型挤压燃料电池系统安装支架,包括:多个立板;所述立板是通过挤压成型得到,多个所述立板用于围成框体结构,且相邻两个所述立板之间具有配合的固定装配结构。本方案将原有钢管拼焊结构,替换为挤压挡板件通过搅拌摩擦焊连接,减少了零件个数,结构更为简洁,同时减少了焊缝,提高了结构强度。

Description

一种新型挤压燃料电池系统安装支架
技术领域
本实用新型涉及燃料电池技术领域,特别涉及一种新型挤压燃料电池系统安装支架。
背景技术
燃料电池系统安装支架是燃料电池系统和车辆之间的桥梁。燃料电池系统安装支架是燃料电池系统的安装载体,燃料电池及其箱体、空气管路、冷却水管路、氢气管路等均固定在上面。然后整个燃料电池系统及安装支架整体安装到车辆上面。
传统燃料电池箱体系统安装支架大多采用钢管通过多次拼焊而成,此种情况下,钢管组件较多,制作工艺比较复杂,焊缝较多,对强度造成一定影响;由于采用钢管,密度较大,整个支架重量较重,达到10kg以上;并且钢管拼焊支架仅是形成框架,对燃料电池系统内部结构无法形成遮挡,美观性差。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型提供了一种新型挤压燃料电池系统安装支架,能够遮挡燃料电池系统的内部结构,有效保证了燃料电池系统的美观性。
为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
一种新型挤压燃料电池系统安装支架,包括:多个立板;所述立板是通过挤压成型得到,多个所述立板围成框体结构,且相邻两个所述立板之间具有配合的固定装配结构。
优选地,所述立板的数量为四个,且分别为左挡板、右挡板、前挡板和后挡板;
所述左挡板、所述后挡板、所述右挡板和所述前挡板能够依次首尾垂直连接围成所述框体结构。
优选地,所述左挡板、所述右挡板、所述前挡板和所述后挡板的结构均相同。
优选地,所述固定装配结构包括:搅拌摩擦焊接结构或胶粘结构。
优选地,相邻两个所述立板的内侧面之间具有配合的内侧固定装配结构;所述内侧固定装配结构包括:氩弧焊接结构或胶粘结构。
优选地,所述框体结构具有机加工结构;
所述机加工结构包括:
至少设置于两个相对的所述立板的顶部,用于同燃料电池箱体配合的顶部螺纹套筒安装孔;
和/或,至少设置于两个相对的所述立板的底部,用于同装载车辆配合的底部螺纹套筒安装孔。
优选地,所述机加工结构还包括:
设置于每个所述立板的内侧壁,用于同燃料电池系统部件配合的卡扣安装孔和/或拉铆螺母安装孔。
优选地,所述机加工结构还包括:
贯穿设置于所述立板,用于同空气进气管路配合的空气进气管路通过孔;
贯穿设置于所述立板,用于同空气出气管路配合的空气出气管路通过孔;
贯穿设置于另一个所述立板,用于同冷却水进水管路配合的冷却水进水管路通过孔;
和/或,贯穿设置于另一个所述立板,用于同冷却水出水管路配合的冷却水出水管路通过孔。
优选地,所述机加工结构还包括:
设置于每个所述立板的内侧壁的减重孔。
优选地,所述立板的材料为低密度金属;所述低密度金属包括:铝合金或镁合金。
从上述的技术方案可以看出,本实用新型提供的新型挤压燃料电池系统安装支架具有如下的有益效果:
本方案将原有多个钢管拼焊结构,替换为多个挤压立板件的装配连接结构,减少了零件个数,使得结构更为简洁,同时也减少了连接结构的数量,有助于提高了安装支架的结构强度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,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的附图。
图1为本实用新型实施例提供的新型挤压燃料电池系统安装支架的结构示意图;
图2为本实用新型实施例提供的新型挤压燃料电池系统安装支架的爆炸图;
图3为本实用新型实施例提供的左挡板的结构示意图;
图4为本实用新型实施例提供的右挡板的结构示意图;
图5为本实用新型实施例提供的前挡板的结构示意图;
图6为本实用新型实施例提供的后挡板的结构示意图。
其中,1为左挡板,1.1为左挡板顶部螺纹套筒安装孔,1.2为左挡板拉铆螺母安装孔,1.3为左挡板卡扣安装孔,1.4为左挡板减重孔,1.5为空气进气管路通过孔,1.6为空气出气管路通过孔;2为右挡板,2.1为右挡板顶部螺纹套筒安装孔,2.2为冷却水进水管路通过孔,2.3为冷却水出水管路通过孔;3为前挡板;4为后挡板,4.1为后挡板卡扣安装孔,4.2为后挡板减重孔;5为左挡板顶部螺纹套筒;6为左挡板拉铆螺母;7为搅拌摩擦焊焊缝;8为氩弧焊焊缝。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型实施例提供的新型挤压燃料电池系统安装支架,包括:多个立板;立板是通过挤压成型得到,多个立板围成框体结构,且相邻两个立板之间具有配合的固定装配结构。需要说明的是,本方案中的立板采用挤压工艺成型得到,有助于降低立板的生产成本。
从上述的技术方案可以看出,本实用新型实施例提供的新型挤压燃料电池系统安装支架具有如下的有益效果:
本方案将原有多个钢管拼焊结构,替换为多个挤压立板件的装配连接结构,减少了零件个数,使得结构更为简洁,同时也减少了连接结构的数量,有助于提高了安装支架的结构强度。
具体地,立板的数量为四个,且分别为左挡板1、右挡板2、前挡板3和后挡板4,其结构可以参照图3至图6所示;
如图1所示,左挡板1、后挡板4、右挡板2和前挡板3能够依次首尾垂直连接围成框体结构。本方案如此设计,减少了安装支架的零件个数,使得安装支架的结构更为简洁,同时也减少了焊缝,从而有助于提高了结构强度。
在本方案中,如图2所示,左挡板1、右挡板2、前挡板3和后挡板4的结构均相同。如此一来,以使得本安装支架的结构更为简洁,进而以便于采用同一挤压模具生产出这四块挡板,在很大程度上降低了挤压模具的开发成本,从而可进一步降低了安装支架的生产成本。
具体地,为了使得相邻两个立板之间获得较好的固定装配效果,作为优选,固定装配结构包括:搅拌摩擦焊接结构。即为四个挡板零件通过搅拌摩擦焊首尾连接在一起(搅拌摩擦焊焊缝7的分布位置见图1所示),从而有效保证了相邻两个挡板零件连接后的密封性及连接强度。在本方案中,四个挡板零件通过搅拌摩擦焊组装成框体式的安装支架,减少了焊缝的个数,进一步增强了安装支架的连接强度。当然,本方案中的固定装配结构还可以采用其它的连接结构,比如:胶粘结构,尤其是高强度胶粘接结构,此处不再赘述。
为了进一步优化上述的技术方案,相邻两个立板的内侧面之间具有配合的内侧固定装配结构;进一步地,内侧固定装配结构包括:氩弧焊接结构。即为在相邻两个挡板零件的内侧局部采用氩弧焊补焊(氩弧焊焊缝8的分布位置见图1所示),以便于再进一步增强了安装支架的连接强度。当然,本方案还可以采用其它的补强结构,比如:胶粘结构,尤其是高强度胶粘接结构,此处不再赘述。
在本方案中,四块挡板零件是通过挤压工艺生产得到的,再通过搅拌摩擦焊对其拼焊形成安装支架原形,再进一步通过机加工对其加工出外观特征,以便于形成最终的安装支架成品。其中,该外观特征包括:螺纹套筒安装孔、拉铆螺母安装孔、卡扣安装孔、空气或冷却水进出管路过孔、以及减重孔等。
相应地,框体结构具有机加工结构;
进一步地,机加工结构包括:
至少设置于两个相对的立板的顶部,用于同燃料电池箱体配合的顶部螺纹套筒安装孔;在本方案中,如图3所示,左挡板1顶部设有左挡板顶部螺纹套筒安装孔1.1;如图4所示,右挡板2顶部设有右挡板顶部螺纹套筒安装孔2.1;另外,为了更好地理解燃料电池箱体与安装支架顶部的连接原理,现以左挡板顶部螺纹套筒安装孔1.1为例进行说明。其中,如图2所示,左挡板顶部螺纹套筒安装孔1.1是用于安装左挡板顶部螺纹套筒5,然后再通过螺栓与左挡板顶部螺纹套筒5的配合,以实现了燃料电池箱体与左挡板1顶部的连接;
和/或,至少设置于两个相对的立板的底部,用于同装载车辆配合的底部螺纹套筒安装孔。其中,装载车辆与安装支架底部的连接原理同上文所述,此处不再赘述。
进一步地,机加工结构还包括:
设置于每个立板的内侧壁,用于同燃料电池系统部件配合的卡扣安装孔和/或拉铆螺母安装孔。同样地,在本方案中,卡扣安装孔用于安装卡扣,拉铆螺母安装孔用于安装拉铆螺母(如图2和图3所示,左挡板1内侧壁开设有左挡板拉铆螺母安装孔1.2,该左挡板拉铆螺母安装孔1.2用于安装左挡板拉铆螺母6),然后再基于卡扣和/或拉铆螺母,以实现了对燃料电池系统各部件及管路的安装固定。当然,卡扣安装孔和/或拉铆螺母安装孔的安装位置与燃料电池系统各部件及管路的分布位置相对应。
进一步地,机加工结构还包括:
贯穿设置于立板,用于同空气进气管路配合的空气进气管路通过孔;如图3所示,左挡板1贯穿开设有空气进气管路通过孔1.5;
贯穿设置于立板,用于同空气出气管路配合的空气出气管路通过孔;如图3所示,左挡板1贯穿开设有空气出气管路通过孔1.6;
贯穿设置于另一个立板,用于同冷却水进水管路配合的冷却水进水管路通过孔;如图4所示,右挡板2贯穿开设有冷却水进水管路通过孔2.2;
和/或,贯穿设置于另一个立板,用于同冷却水出水管路配合的冷却水出水管路通过孔。如图4所示,右挡板2贯穿开设有冷却水出水管路通过孔2.3;本方案如此设计,以保证了空气管路和冷却水管路铺设的顺畅。在本方案中,除了上述四处的通过孔外,安装支架的其余部分对内部燃料电池系统部件均有遮挡,从而有效保证了燃料电池系统的美观性。
进一步地,机加工结构还包括:
设置于每个立板的内侧壁的减重孔。即为每个挡板零件在内侧壁均开设有减重孔;如图3所示,左挡板1内侧壁开设有左挡板减重孔1.4;如图6所示,后挡板4内侧壁开设有后挡板减重孔4.2;本方案如此设计,以便于实现了安装支架的轻量化设计。
在本方案中,立板的材料为低密度金属,同样地,以便于实现安装支架的轻量化设计;为了达到更好地轻量化效果,作为优选,低密度金属选用铝合金或镁合金。
下面结合具体实施例对本方案作进一步介绍:
本实用新型是一种新型挤压燃料电池系统安装支架,主要由左挡板1、右挡板2、前挡板3及后挡板4组成。左挡板1、右挡板2、前挡板3及后挡板4之间通过搅拌摩擦焊连接为整体,搅拌摩擦焊可有效保证连接后的密封及强度,内侧局部采用氩弧焊补焊,增加连接强度。左挡板1、右挡板2、前挡板3及后挡板4均采用低密度合金材料(如铝合金或镁合金)采用同一模具通过挤压工艺生产,然后再通过机加工加工出所需的安装孔、减重孔等特征。左挡板1及右挡板2上端(螺纹套筒安装孔)均安装有2个螺纹套筒,用于燃料电池箱体的安装,下端也安装有2个螺纹套筒,用于燃料电池系统安装支架与车辆固定处连接。4个挡板件上均根据需要配有卡扣安装孔及拉铆螺母安装孔,用于燃料电池系统各部件及管路的安装固定。左挡板1上有两处空气进气管路及出气管路的过孔,右挡板2上有两处冷却水进水管路及出水管路的过孔。
相比原有钢管拼焊结构,本实用新型结构简单,4个挡板零件仅在接缝处通过搅拌摩擦焊连接,焊缝减少,强度提高;本实用新型采用铝合金材料时可实现轻量化30%以上,4个零件挡板可采用同一模具生产,可保证成本增加不超过10%;本实用新型除几处外部接口处开通孔以外,其余部分对内部燃料电池系统部件均有遮挡,保证了燃料电池系统的美观性。
本实用新型的技术方案:
本实用新型中的左挡板1、右挡板2、前挡板3、后挡板4首先经过挤压工艺生产达到机加工前状态,而后经过机加工去除多余材料,加工出缺口、螺纹套筒安装孔、拉铆螺母安装孔、卡扣安装孔、空气或冷却水进出管路过孔、以及减重孔等特征,达到成品状态如图3、图4、图5、图6所示。螺纹套筒及拉铆螺母根据需要安装在左挡板1、右挡板2、前挡板3、后挡板4上,而后四个挡板件通过搅拌摩擦焊连接在一起,内侧增加少量氩弧焊,增加连接强度,形成燃料电池箱体系统安装支架,如图1所示。
本实用新型的优点:
本实用新型结构简单,4个挡板零件可通过同一个挤压模具生产,很大程度上降低模具成本,可进一步降低生产成本;
本方明4个挡板零件仅在接缝处通过搅拌摩擦焊连接,焊缝减少,提高强度;而且内部可增加加强筋,强度进一步提高;
本实用新型采用铝合金材料时,4个零件挡板总重仅6.9kg左右,相比钢管结构,可实现轻量化30%;
本实用新型除了开通孔以外,其余部分对内部燃料电池系统部件均有遮挡,保证了燃料电池系统的美观性。
本实用新型的关键点:
1、将原有钢管拼焊结构,替换为挤压挡板件通过搅拌摩擦焊连接,减少了零件个数,结构更为简洁,同时减少了焊缝,提高了结构强度;
2、4个挡板零件采用低密度金属材料制作,将整个燃料电池系统支架轻量化水平提高30%及以上;
3、4个挡板零件除管路过孔外仅在内侧开减重孔及安装孔,可基本遮挡内部燃料电池系统结构,外部美观性好。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种新型挤压燃料电池系统安装支架,其特征在于,包括:多个立板;所述立板是通过挤压成型得到,多个所述立板围成框体结构,且相邻两个所述立板之间具有配合的固定装配结构。
2.根据权利要求1所述的新型挤压燃料电池系统安装支架,其特征在于,所述立板的数量为四个,且分别为左挡板(1)、右挡板(2)、前挡板(3)和后挡板(4);
所述左挡板(1)、所述后挡板(4)、所述右挡板(2)和所述前挡板(3)能够依次首尾垂直连接围成所述框体结构。
3.根据权利要求2所述的新型挤压燃料电池系统安装支架,其特征在于,所述左挡板(1)、所述右挡板(2)、所述前挡板(3)和所述后挡板(4)的结构均相同。
4.根据权利要求1所述的新型挤压燃料电池系统安装支架,其特征在于,所述固定装配结构包括:搅拌摩擦焊接结构或胶粘结构。
5.根据权利要求1所述的新型挤压燃料电池系统安装支架,其特征在于,相邻两个所述立板的内侧面之间具有配合的内侧固定装配结构;所述内侧固定装配结构包括:氩弧焊接结构或胶粘结构。
6.根据权利要求1所述的新型挤压燃料电池系统安装支架,其特征在于,所述框体结构具有机加工结构;
所述机加工结构包括:
至少设置于两个相对的所述立板的顶部,用于同燃料电池箱体配合的顶部螺纹套筒安装孔;
和/或,至少设置于两个相对的所述立板的底部,用于同装载车辆配合的底部螺纹套筒安装孔。
7.根据权利要求6所述的新型挤压燃料电池系统安装支架,其特征在于,所述机加工结构还包括:
设置于每个所述立板的内侧壁,用于同燃料电池系统部件配合的卡扣安装孔和/或拉铆螺母安装孔。
8.根据权利要求6所述的新型挤压燃料电池系统安装支架,其特征在于,所述机加工结构还包括:
贯穿设置于所述立板,用于同空气进气管路配合的空气进气管路通过孔;
贯穿设置于所述立板,用于同空气出气管路配合的空气出气管路通过孔;
贯穿设置于另一个所述立板,用于同冷却水进水管路配合的冷却水进水管路通过孔;
和/或,贯穿设置于另一个所述立板,用于同冷却水出水管路配合的冷却水出水管路通过孔。
9.根据权利要求6所述的新型挤压燃料电池系统安装支架,其特征在于,所述机加工结构还包括:
设置于每个所述立板的内侧壁的减重孔。
10.根据权利要求1所述的新型挤压燃料电池系统安装支架,其特征在于,所述立板的材料为低密度金属;所述低密度金属包括:铝合金或镁合金。
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