CN213892169U

CN213892169U - 一种车载气瓶的捆绑装置

Info

Publication number: CN213892169U
Application number: CN202022567768.0U
Authority: CN
Inventors: 任圣哲; 张明俊; 张爱国; 王艳萍; 朱文杰; 王传谊
Original assignee: Beijing Peric Hydrogen Technologies Co ltd
Current assignee: Beijing Peric Hydrogen Technologies Co ltd
Priority date: 2020-11-09
Filing date: 2020-11-09
Publication date: 2021-08-06
Anticipated expiration: 2030-11-09

Abstract

本实用新型公开了一种车载气瓶的捆绑装置，该捆绑装置的至少两个底座支撑梁之间并行排列；在底座支撑梁的顶部固定安装有气瓶底座和金属扎带；气瓶底座设置有与气瓶外周面形状配合的定位槽；金属扎带的两端均设置有容置凹槽，容置凹槽内安装有扎带垫块；紧固组件的底端依次穿过弹性泄压元件、扎带垫块和金属扎带之后固定连接于底座支撑梁，用于将金属扎带的两端安装于底座支撑梁；弹性泄压元件能够弹性变形地夹紧在紧固组件与扎带垫块之间；在金属扎带与气瓶底座之间形成气瓶的安装空间。上述捆绑装置通过弹性泄压元件的弹性变形适配气瓶压力变化时产生的变形量，避免金属扎带发生塑性变形，提高了气瓶固定的稳定性和可靠性。

Description

一种车载气瓶的捆绑装置

技术领域

本实用新型涉及氢能技术领域，具体涉及一种车载气瓶的捆绑装置。

背景技术

近年来，在我国一系列政策的支持下，储氢加氢行业得到了迅猛发展，燃料电池汽车及其零部件逐步进入商业化推广阶段，同时对高效安全的车载储氢系统、加氢设备及相关零部件，提出了更高要求。目前车载氢系统均采用车用压缩氢气铝内胆碳纤维全缠绕气瓶，通过扎带及安装底座将气瓶与氢系统支架固定；其中气瓶安装时为常压状态，车载储氢压力等级较高，35MPa等级加注，最大工作压力应为38.5MPa，最大承压应为43.5MPa。在气瓶充满气与空瓶状态下，气瓶的周长变化可达6mm，仅通过扎带的弹性变形量无法达到要求。在充氢气达到35MPa以后，气瓶内部压力升高导致气瓶膨胀，从而导致扎带被气瓶撑大产生塑性变形，当气瓶放气至低压时，扎带无法恢复至原有长度，绑紧力下降，降低了气瓶在车身的稳定性，容易影响行车安全。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种车载气瓶的捆绑装置，该捆绑装置通过弹性泄压元件的弹性变形适配气瓶压力变化时产生的变形量，避免金属扎带发生塑性变形，提高了气瓶固定的稳定性和可靠性，解决了现有扎带在气瓶多次充装后扎带容易断裂、松动的问题。

本实用新型采用以下具体技术方案：

一种车载气瓶的捆绑装置，包括至少两个底座支撑梁、气瓶底座、金属扎带、扎带垫块、弹性泄压元件以及紧固组件；

所述底座支撑梁之间并行排列；

在每个所述底座支撑梁的顶部固定安装有一个所述气瓶底座和一个所述金属扎带；

所述气瓶底座设置有与气瓶外周面形状配合的定位槽；

所述金属扎带的两端均设置有容置凹槽，所述容置凹槽内安装有所述扎带垫块；

所述紧固组件的底端依次穿过所述弹性泄压元件、所述扎带垫块和所述金属扎带之后固定连接于所述底座支撑梁，用于将所述金属扎带的两端安装于所述底座支撑梁；

所述弹性泄压元件能够弹性变形地夹紧在所述紧固组件与所述扎带垫块之间；

在所述金属扎带与所述气瓶底座之间形成所述气瓶的安装空间。

更进一步地，所述弹性泄压元件为压缩弹簧或钢板弹簧。

更进一步地，所述容置凹槽为弧形槽；

所述扎带垫块的底部外周面为与所述容置凹槽形状配合的弧形面、且顶面为平面。

更进一步地，所述扎带垫块采用不锈钢或碳钢制成。

更进一步地，还包括扎带橡胶垫和底座橡胶垫；

所述扎带橡胶垫夹紧于所述气瓶与所述金属扎带之间；

所述底座橡胶垫夹紧于所述气瓶与所述气瓶底座之间。

更进一步地，所述扎带橡胶垫的顶面设置有与所述金属扎带形状配合的限位槽。

更进一步地，所述金属扎带采用3mm～5mm厚的不锈钢板或碳钢板制成，并在两端部弯折成型有所述容置凹槽。

更进一步地，所述气瓶底座采用不锈钢材料或碳钢材料制成；

所述定位槽为弧形凹槽。

更进一步地，所述紧固组件包括螺栓、螺母以及垫片；

所述螺栓的螺杆依次穿过所述垫片、所述弹性泄压元件、所述扎带垫块、所述金属扎带以及所述底座支撑梁后与所述螺母螺纹连接。

更进一步地，所述螺母焊接连接于所述底座支撑梁。

更进一步地，所述螺母与所述底座支撑梁为一体成型结构。

有益效果：

本实用新型的车载气瓶的捆绑装置增设有弹性泄压元件，弹性泄压元件能够弹性变形地夹紧在紧固组件与扎带垫块之间，通过弹性泄压元件的弹性变形适配气瓶在压力变化时产生的变形量，避免金属扎带发生塑性变形，从而使捆绑气瓶的金属扎带始终处于张紧状态，能够将气瓶稳定、可靠地固定在气瓶底座上，提高了气瓶固定的稳定性和可靠性，进一步提高了氢燃料电池车气瓶捆绑的安全等级，解决了现有扎带在气瓶多次充装后扎带容易断裂、松动的问题。

附图说明

图1为本实用新型的车载气瓶的捆绑装置的立体结构示意图；

图2为图1中捆绑装置的侧视结构示意图；

图3为图2中捆绑装置的A-A截面的剖视结构示意图

其中，1-气瓶，2-底座支撑梁，3-气瓶底座，4-金属扎带，5-扎带垫块，6-弹性泄压元件，7-扎带橡胶垫，8-底座橡胶垫，9-螺栓，10-螺母，11-垫片，31-定位槽

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。

本实用新型提供了一种车载气瓶的捆绑装置，如图1和图2结构所示，捆绑装置包括至少两个底座支撑梁2、气瓶底座3、金属扎带4、扎带垫块5、弹性泄压元件6以及紧固组件；在实际应用过程中，可以根据气瓶1的尺寸确定底座支撑梁2的设置数量和位置，捆绑装置可以采用两个底座支撑梁2、三个底座支撑梁2或多个底座支撑梁2，但是在本实施例中仅以设置有两个底座支撑梁2的捆绑装置为例进行说明；

底座支撑梁2之间并行排列；如图1结构所示，两个底座支撑梁2并行排列，在实际应用时，两个底座支撑梁2可以平行设置地安装在燃料电池车的车体(图中未示出)上；

在每个底座支撑梁2的顶部固定安装有一个气瓶底座3和一个金属扎带4；在每个底座支撑梁2上固定安装有一个对应的气瓶底座3，气瓶底座3设置有与气瓶1外周面形状配合的定位槽31，定位槽31可以为弧形凹槽；金属扎带4与底座支撑梁2一一对应设置，并在在金属扎带4与气瓶底座3之间形成气瓶1的安装空间；在安装气瓶1时，气瓶1的底部支撑在气瓶底座3的定位槽31上，气瓶1的顶部通过金属扎带4进行压紧固定；气瓶底座3可以采用不锈钢材料或碳钢材料制成；气瓶底座3通过设置的定位槽31可以增大与气瓶1的接触面积，气瓶底座3与气瓶1的接触部分可以达到气瓶1周长的1/3，增加气瓶1支撑的稳定性；

如图3结构所示，金属扎带4的两端均设置有容置凹槽，容置凹槽内安装有扎带垫块5；金属扎带4采用3mm～5mm厚的不锈钢板或碳钢板制成，并在两端部弯折成型有容置凹槽；扎带垫块5采用不锈钢或碳钢制成；容置凹槽可以为弧形槽；扎带垫块5的底部外周面为与容置凹槽形状配合的弧形面、且顶面为平面；由于扎带垫块5采用弧形面结构，使得设计可使螺钉不受剪切力；

如图3结构所示，紧固组件的底端依次穿过弹性泄压元件6、扎带垫块5和金属扎带4之后固定连接于底座支撑梁2，用于将金属扎带4的两端安装于底座支撑梁2；

弹性泄压元件6能够弹性变形地夹紧在紧固组件与扎带垫块5之间；弹性泄压元件6可以为压缩弹簧或钢板弹簧。

上述捆绑装置用于燃料电池车上固定车载气瓶1，捆绑装置的底座支撑梁2通过螺钉、螺栓9或铆钉固定连接于燃料电池车的车体上，再通过金属扎带4和位于金属扎带4两端的紧固组件将气瓶1固定安装在底座支撑梁2；在紧固组件上套设有弹性泄压元件6，弹性泄压元件6能够弹性变形地夹紧在紧固组件与扎带垫块5之间，使得气瓶1在充放气发生变形的过程中能够通过弹性泄压元件6的弹性变形来适配气瓶1的变形量，避免金属扎带4发生塑性变形，从而使捆绑气瓶1的金属扎带4始终处于张紧状态，能够将气瓶1稳定、可靠地固定在气瓶底座3上，提高了气瓶1固定的稳定性和可靠性，进一步提高了氢燃料电池车气瓶1捆绑的安全等级，解决了现有扎带在气瓶1多次充装后扎带容易断裂、松动的问题。

同时，金属扎带4采用两端紧固的方式，在两端均设置有弹性泄压元件6，能够有效地减小单边弹性泄压元件6的变形量，从而减小气瓶1不同状态下弹性泄压元件6产生的张力。

如图1和图3结构所示，上述捆绑装置还包括扎带橡胶垫7和底座橡胶垫8；扎带橡胶垫7夹紧于气瓶1与金属扎带4之间；底座橡胶垫8夹紧于气瓶1与气瓶底座3之间。扎带橡胶垫7的顶面设置有与金属扎带4形状配合的限位槽。

通过安装于气瓶1和金属扎带4之间的扎带橡胶垫7、以及安装于金属扎带4和气瓶底座3之间的底座橡胶垫8，能够避免气瓶1与金属扎带4和气瓶底座3之间的刚性接触，并增大了金属扎带4与气瓶1之间的接触面积和摩擦力，提高了绑紧的稳定性；另外，扎带橡胶垫7采用限位槽的结构设计，既可方便金属扎带4安装，又能防止在气瓶1安装过程中扎带橡胶垫7的错位。

在上述各种实施例的基础上，如图3结构所示，紧固组件包括螺栓9、螺母10以及垫片11；螺栓9的螺杆依次穿过垫片11、弹性泄压元件6、扎带垫块5、金属扎带4以及底座支撑梁2后与螺母10螺纹连接；螺母10可以焊接连接于底座支撑梁2，也可以与底座支撑梁2之间为分体结构；螺母10与底座支撑梁2还可以为一体成型结构，即，直接在制备底座支撑梁2的同时加工螺纹。

上述捆绑装置的安装步骤如下：

首先，将气瓶底座3安放于平稳的操作平台，将底座橡胶垫8放置于气瓶底座3与气瓶1连接处；

其次，将气瓶1放置于底座橡胶垫8上并调整好位置；

然后，将金属扎带4内部安装好扎带橡胶垫7，并垂直安放于气瓶1上方，使金属扎带4与气瓶底座3位置对齐；

最后，将扎带垫块5安装于金属扎带4两侧，将螺钉依次穿过垫片11、压缩弹簧及扎带垫块5与底座支撑梁2内部的焊接螺母10锁紧至一定的锁紧力矩。

安装时，气瓶1处于常压状态，当螺钉锁紧至保证气瓶1稳定的力矩后，压缩弹簧被挤压处于压缩状态；当气瓶1内气体升压达到35MPa后气瓶1膨胀，压缩弹簧随着气瓶1膨胀而压缩产生更大的力，但此力不足以使金属扎带4产生塑性变形；当气瓶1放气后气瓶1直径收缩，压缩弹簧释放但仍处于压缩状态，由于金属扎带4并未发生塑性变形，此压缩状态产生的力依旧可以保证气瓶1的绑固稳定。

采用以上结构的捆绑装置可以有效的改善当前车载氢系统出现的多次充装后金属扎带4断裂、松动等问题，能够提高氢燃料电池车气瓶捆绑安全等级。

综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种车载气瓶的捆绑装置，其特征在于，包括至少两个底座支撑梁、气瓶底座、金属扎带、扎带垫块、弹性泄压元件以及紧固组件；

所述底座支撑梁之间并行排列；

所述气瓶底座设置有与气瓶外周面形状配合的定位槽；

2.如权利要求1所述的车载气瓶的捆绑装置，其特征在于，所述弹性泄压元件为压缩弹簧或钢板弹簧；

所述扎带垫块采用不锈钢或碳钢制成。

3.如权利要求1所述的车载气瓶的捆绑装置，其特征在于，所述容置凹槽为弧形槽；

4.如权利要求1所述的车载气瓶的捆绑装置，其特征在于，还包括扎带橡胶垫和底座橡胶垫；

所述扎带橡胶垫夹紧于所述气瓶与所述金属扎带之间；

所述底座橡胶垫夹紧于所述气瓶与所述气瓶底座之间。

5.如权利要求4所述的车载气瓶的捆绑装置，其特征在于，所述扎带橡胶垫的顶面设置有与所述金属扎带形状配合的限位槽。

6.如权利要求1所述的车载气瓶的捆绑装置，其特征在于，所述金属扎带采用3mm～5mm厚的不锈钢板或碳钢板制成，并在两端部弯折成型有所述容置凹槽。

7.如权利要求1所述的车载气瓶的捆绑装置，其特征在于，所述气瓶底座采用不锈钢材料或碳钢材料制成；

所述定位槽为弧形凹槽。

8.如权利要求1-7任一项所述的车载气瓶的捆绑装置，其特征在于，所述紧固组件包括螺栓、螺母以及垫片；

9.如权利要求8所述的车载气瓶的捆绑装置，其特征在于，所述螺母焊接连接于所述底座支撑梁。

10.如权利要求8所述的车载气瓶的捆绑装置，其特征在于，所述螺母与所述底座支撑梁为一体成型结构。