CN217878214U - 一种燃料电池系统气密测试工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃料电池系统气密测试工装，包括空压机，所述空压机的出气口通过出气管一连通三通阀一，所述三通阀一的两个出气口分别连通出气管二和出气管三，所述出气管二的另一端连通三通阀二，所述出气管三的另一端连通气囊环二，所述气囊环二紧贴设于一端封口的筒体二内壁。有益效果：本实用新型的燃料电池系统气密测试工装采用新型管接头能够与各种直径大小的管道密封连通，无需频繁更换管接头，使得燃料电池系统的气密测试工作省时省力，测试工作简单方便快捷，而且也不易引起管接头密封失效，实用性好。

Description

一种燃料电池系统气密测试工装

技术领域

本实用新型涉及燃料电池领域，特别涉及一种燃料电池系统气密测试工装。

背景技术

燃料电池系统为确保安全使用，气密性尤为重要，因此燃料电池系统组装完毕后需要进行气密测试，测试合格后方可出厂。

燃料电池系统中需要进行气密测试的主要有阳极腔、阴极腔和冷却腔，阳极腔通过一组进出气管道通入和排出氢气，阴极腔通过另一组进出气管道通入氧气和排出氧气及水蒸气，冷却腔通过一组进出水管道通入和排出冷却水。

燃料电池系统进行气密测试时，将连通空压机出气口的管接头逐个与阳极腔、阴极腔、冷却腔连通的管道连通，然后往腔室中通入高压空气，一段时间后检测腔室中气压是否变化较大，如是，则说明该腔室气密性差，检测不合格，反之，则说明该腔室气密性好，气密测试合格，待一个腔室检测完毕后，取下管接头与另一个腔室的管道连通，重复前述操作，直至将阳极腔、阴极腔、冷却腔三个腔室全部检测完毕。

由于连通阳极腔、阴极腔、冷却腔的管道直径大小不等，固连通不同的腔室时需要先更换适宜的管接头，比较麻烦，同时为了保证气密性，管接头和管道通常是螺纹密封旋接，旋接比较紧，拆卸管接头比较费力，而且频繁的拆装管接头容易损伤密封螺纹，致使管接头密封性能下降，影响气密测试。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种燃料电池系统气密测试工装，以解决上述背景技术中提到的燃料电池系统在进行气密测试时需要频繁更换管接头以适配不同直径的管道，比较麻烦，而且也容易引起管接头密封失效的问题。

为解决上述问题，本实用新型提出的一种燃料电池系统气密测试工装，包括空压机，所述空压机的出气口通过出气管一连通三通阀一，所述三通阀一的两个出气口分别连通出气管二和出气管三，所述出气管二的另一端连通三通阀二，所述出气管三的另一端连通气囊环二，所述气囊环二紧贴设于一端封口的筒体二内壁上，所述三通阀二的两个出气口分别连通出气管四和出气管五，所述出气管四与气囊环一连通，所述出气管五伸入一端封口的筒体一内，所述气囊环一紧贴设于筒体一内壁上，所述出气管五上设于压力检测装置。

在一实施例中，所述出气管三和出气管四上均设有压力开关，用于控制三通阀一和三通阀二换向。

在一实施例中，所述筒体一和筒体二上均设有控制开关，用于控制空压机动作。

在一实施例中，所述气囊环一和气囊环二的外圆周面上贴设有防护皮。

在一实施例中，还包括底板和固设于底板上的一对间隔设置的立板，所述立板上回转安装有夹具，所述夹具与电机传动连接，所述电机固设于立板上。

在一实施例中，所述夹具包括安装板和滑动安装在安装板上下两端的夹板以及固设于安装板上并与夹板传动连接、以带动上下两端的夹板相互靠近或远离的推拉装置。

在一实施例中，所述底板上设有水箱，所述水箱连通出水管，所述出水管上安装有控制开关三。

在一实施例中，所述安装板上下两端设有供夹板上下滑动的滑槽，所述夹板呈工字形，其中部宽度小于两端的宽度，所述夹板的中部位于滑槽内。

在一实施例中，所述安装板上固设有连接块，所述连接块通过转轴与立板回转连接。

在一实施例中，所述出气管一上设有放气阀。

有益效果：本实用新型的燃料电池系统气密测试工装采用新型管接头能够与各种直径大小的管道密封连通，无需频繁更换管接头，使得燃料电池系统的气密测试工作省时省力，测试工作简单方便快捷，而且也不易引起管接头密封失效，实用性好。

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是本实用新型实施例一中燃料电池系统气密测试工装的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一中筒体一的内部结构图；

图3是本实用新型实施例一中筒体二的内部结构图；

图4是本实用新型实施例二中燃料电池系统气密测试工装的结构示意图；

图5是本实用新型实施例二中燃料电池系统气密测试工装的俯视图；

图6是图5中的A-A剖视图；

图7是本实用新型实施例二中燃料电池系统气密测试工装的工作示意图；

图8是图7中的B部放大图；

图9是图7中的C部放大图。

附图标记说明如下：

1、空压机；2、箱门一；3、出气管一；4、三通阀一；5、出气管二；6、出气管三；7、压力开关一；8、筒体二；9、控制开关二；10、三通阀二；11、压力开关二；12、出气管四；13、筒体一；14、控制开关一；15、气压表；16、出气管五；17、气囊环一；18、防护皮；19、气囊环二；21、管道；22、燃料电池系统；23、底板；24、水箱；25、箱门二；26、立板；27、推拉装置；28、安装板；29、连接块；30、滑槽；31、夹板；32、刹车电机；33、转轴；34、出水管；35、控制开关三；36、放气阀。

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的一部分实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出了一种燃料电池系统气密测试工装，该气密测试工装采用全新设计的管接头，能够与各种粗细的管道21可拆卸密封插接，拆装简单方便快捷，无需频繁更换管接头，使得燃料电池系统22的气密测试工作省时省力，测试工作简单方便快捷，而且也不易引起管接头密封失效，实用性好。

下面以两个具体实施例来对本实用新型的料电池系统气密测试工装进行详细说明。

实施例一：

如图1-图3所述，所述料电池系统气密测试工装包括空压机1，所述空压机1的出气口通过出气管一3连通三通阀一4，所述三通阀一4的两个出气口分别连通出气管二5和出气管三6，所述出气管二5的另一端连通三通阀二10，所述出气管三6的另一端连通气囊环二19，所述气囊环二19紧贴设于一端封口的筒体二8内壁上，所述出气管三6从筒体二8封口的一端伸入筒体二8内与气囊环二19连通，所述三通阀二10的两个出气口分别连通出气管四12和出气管五16，所述出气管四12与气囊环一17连通，所述出气管五16伸入一端封口的筒体一13内，所述气囊环一17紧贴设于筒体一13内壁上，所述出气管四12从筒体一13封口的一端伸入筒体一13内与气囊环一17连通，所述出气管五16从筒体一13封口的一端伸入筒体一13内，所述出气管五16上设于压力检测装置，所述压力检测装置用于检测出气管五16中的气压值，常见的压力检测装置有压力传感器或气压表15。

在本实施例中，筒体和其内的气囊环以及相应的出气管共同组成了本实施例的新型管接头，所述筒体一13和筒体二8用于与腔室连通的两个管道21插接相连，比如对于冷却腔，所述筒体一13与进水管道21插接连通，所述筒体二8与出水管34道21插接连通，或者所述筒体二8与进水管道21插接连通，所述筒体一13与出水管34道21插接连通，对于阳极腔或阴极腔，所述筒体一13与进气管道21插接连通，所述筒体二8与出气管道21插接连通，或者所述筒体二8与进气管道21插接连通，所述筒体一13与出气管道21插接连通。

在本实施例中，使用时，如图1-图3所示，先将筒体二8与燃料电池系统22某一腔室的其中一管道21(比如出气管或出水管34)插接连通，在确保管道21贯穿气囊环二19后控制空压机1启动，高压空气通过三通阀一4进入出气管三6，而后进入气囊环二19，气囊环二19膨胀逐渐与管道21外壁压接，最终实现与管道21密封连接，筒体一13的管接头和筒体二8的管接头一样，都是通过控制气囊环膨胀实现与插入其中的管道21压接密封，放掉气囊环中的空气既可快速将管道21与气囊环分离，管道21拆装简单方便快捷，不受管道21直径的限制，能够与各种粗细的管道21进行可拆卸插接密封相连，故而在气密测试过程中无需更换管接头，实现了一头多用，功能丰富，实用性好，相比现有技术中需要频繁更换适配不同直径的管道21的管接头的方式，本实施例的管接头使得燃料电池系统22的气密测试工作省时省力，提高了测试效率，而且管接头不用频繁拆卸不易引起密封失效，使用寿命长。

在本实施例中，当气囊环二19膨胀与管道21外壁压接实现密封后，控制三通阀一4换向，使空压机1产生的高压空气进入出气管二5，然后经三通阀二10进入出气管四12，使筒体一13内的气囊环一17膨胀逐渐与管道21外壁压接，最终实现与管道21密封连接，筒体一13与管道21密封连通后，控制换向阀二换向，使高压空气经出气管五16进入筒体一13内，最终进入相应的腔室中，由于连通腔室的两个管道21分别被筒体一13和筒体二8密封，固腔室中气压逐渐升高，待压力检测装置检测到腔室中气压升高至设定值后，控制控制阀二关闭，空压机1停止，一段时间后，观察压力检测装置检测到腔室中的气压值是否发生较大变化，如无，则说明该腔室气密测试合格，反之，若气压值发生较大变化，则说明该腔室气密测试不合格。

进一步的，为方便操控三通阀一4和三通阀二10换向，如图1-图3所示，

所述出气管三6和出气管四12上均设有压力开关，两个压力开关分别记为压力开关一7和压力开关二11，如图1所示，所述压力开关一7用于在气囊环二19充气膨胀至设定气压值后控制三通阀一4自动换向为气囊环一17进行充气，所述压力开关二11用于在气囊环一17充气膨胀至设定气压值后控制三通阀二10自动换向为腔室充气。

更进一步的，如图1-图3所示，所述筒体一13和筒体二8上均设有控制开关，两个控制开关分别记作控制开关一14和控制开关二9，所述控制开关一14和控制开关二9用于控制空压机1启停。

在本实施例中，如图2和图3所示，所述气囊环一17和气囊环二19的外圆周面上贴设有防护皮18，防护皮18一方面用于保护气囊环，避免其被外物扎破，另一方面用于限定气囊环的膨胀方向，使气囊环快速完成对管道21的密封，如图2和图3所示，气囊环的左右两侧面及外圆周面均粘贴防护皮18，防护皮18弹性差，故而限定了气囊环只能沿其径向方向向气囊环的中心膨胀，实现气囊环快速膨胀完成对管道21的密封。

在本实施例中，优选的，如图1所示，所述空压机1外部罩设有保护箱体，相应的，所述箱体上设有箱门一2，管接头、三通阀和多根出气管均可收拢在箱体内，这样设计，检测完毕后关闭箱门一2将本实施例的燃料电池系统气密测试工装装箱，方便搬运，避免管接头、三通阀或多根出气管等物品裸漏在外可能造成搬运过程中被外物撞坏。

在本实施例中，如图1所示，所述出气管一3上设有放气阀36，当测试完毕后，打开放气阀36放掉气囊环和腔室中的空气后即可实现管接头与管道21的分离。

实施例二：

本实施例是在实施例一的基础上进一步做出的改进，如图4-图6所示，所述燃料电池系统气密测试工装还包括底板23和固设于底板23上的一对间隔设置的立板26，所述空压机1固设在底板23上，所述立板26上回转安装有夹具，所述夹具用于夹紧燃料电池系统22，如图7所示，所述夹具与电机传动连接，所述电机固设于立板26上，所述电机为刹车电机32，通过电机带动夹具旋转，继而带动燃料电池系统22旋转，这样设计的目的是使管接头的筒体(包括筒体一13或筒体二8)的开口能够朝上，方便向筒体内注水，观察气囊环是否实现了对管道21的密封，保证不因气囊环密封管道21不严影响腔室气密测试结果。

在本实施例中，如图4-图6所示，所述夹具包括安装板28和滑动安装在安装板28上下两端的夹板31以及固设于安装板28上并与夹板31传动连接、以带动上下两端的夹板31相互靠近或远离的推拉装置27，优选的，所述推拉装置27为双向气缸，如图4所示，所述安装板28上下两端设有供夹板31上下滑动的滑槽30，所述双向气缸竖直固设在安装板28上，其两端的活塞杆分别与夹板31固连，通过双向气缸控制两个夹板31相互靠近将燃料电池系统22夹紧，夹紧后的示意图如图7所示，如图6所示，所述安装板28上固设有连接块29，所述连接块29通过转轴33与立板26回转连接，所述电机的输出轴和连接块29均与转轴33固连，所述电机转动通过转轴33带动连接块29和安装板28绕转轴33旋转，所述安装板28旋转带动被夹板31夹紧的燃料电池系统22同步旋转。

在本实施例中，如图4-图6所示，所述夹板31呈工字形，其中部宽度小于两端的宽度，所述夹板31的中部位于滑槽30内，这样设计，有助于夹板31上下平稳滑动。

在本实施例中，如图4和图8所示，所述底板23上设有水箱24，所述水箱24上连通出水管34，所述出水管34一端位于水箱24内并连接水泵，所述出水管34另一端安装有控制开关三35，操作控制开关三35使水泵启动，继而使出水管34出水，管接头与管道21密封连接后，启动电机使燃料电池系统22旋转，待燃料电池系统22旋转至管接头的筒体的开口朝上后，如图9所示，通过出水管34往管接头内注水，观察水中是否有持续不断的气泡冒出，如有，则说明该管接头内气囊环密封不严实，需要检修更换管接头，反之，若无气泡冒出，则说明该管接头内的气囊环密封严实可靠，这样设计，保证了不会因管接头内气囊环密封不严实而影响对腔室的气密性测试，确保测试结果准确可靠。

在本实施例中，如果燃料电池系统22中的管道21设置位置合理，使得筒体一13和筒体二8能同时开口朝上，则可以往筒体一13和筒体二8内注水观察气囊环一17和气囊环二19是否密封严实，如果筒体一13和筒体二8不能同时开口朝上，则可以先向其中一个筒体内注水检测该筒体内的气囊环的密封性，然后旋转燃料电池系统22向另一个筒体内注水对该另一个筒体内的气囊环进行检测即可。

在本实施例中，为了方便收纳出水管34，如图4和图8所示，所述水箱24具有箱门二25，关闭箱门二25可将出水管34收纳在水箱24内，方便水箱24搬运携带。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种燃料电池系统气密测试工装，其特征在于，包括空压机(1)，所述空压机(1)的出气口通过出气管一(3)连通三通阀一(4)，所述三通阀一(4)的两个出气口分别连通出气管二(5)和出气管三(6)，所述出气管二(5)的另一端连通三通阀二(10)，所述出气管三(6)的另一端连通气囊环二(19)，所述气囊环二(19)紧贴设于一端封口的筒体二(8)内壁上，所述三通阀二(10)的两个出气口分别连通出气管四(12)和出气管五(16)，所述出气管四(12)与气囊环一(17)连通，所述出气管五(16)伸入一端封口的筒体一(13)内，所述气囊环一(17)紧贴设于筒体一(13)内壁上，所述出气管五(16)上设于压力检测装置。

2.如权利要求1所述的燃料电池系统气密测试工装，其特征在于，所述出气管三(6)和出气管四(12)上均设有压力开关，用于控制三通阀一(4)和三通阀二(10)换向。

3.如权利要求1所述的燃料电池系统气密测试工装，其特征在于，所述筒体一(13)和筒体二(8)上均设有控制开关，用于控制空压机(1)动作。

4.如权利要求1所述的燃料电池系统气密测试工装，其特征在于，所述气囊环一(17)和气囊环二(19)的外圆周面上贴设有防护皮(18)。

5.如权利要求1所述的燃料电池系统气密测试工装，其特征在于，还包括底板(23)和固设于底板(23)上的一对间隔设置的立板(26)，所述立板(26)上回转安装有夹具，所述夹具与电机传动连接，所述电机固设于立板(26)上。

6.如权利要求5所述的燃料电池系统气密测试工装，其特征在于，所述夹具包括安装板(28)和滑动安装在安装板(28)上下两端的夹板(31)以及固设于安装板(28)上并与夹板(31)传动连接、以带动上下两端的夹板(31)相互靠近或远离的推拉装置(27)。

7.如权利要求5所述的燃料电池系统气密测试工装，其特征在于，所述底板(23)上设有水箱(24)，所述水箱(24)连通出水管(34)，所述出水管(34)上安装有控制开关三(35)。

8.如权利要求6所述的燃料电池系统气密测试工装，其特征在于，所述安装板(28)上下两端设有供夹板(31)上下滑动的滑槽(30)，所述夹板(31)呈工字形，其中部宽度小于两端的宽度，所述夹板(31)的中部位于滑槽(30)内。

9.如权利要求6所述的燃料电池系统气密测试工装，其特征在于，所述安装板(28)上固设有连接块(29)，所述连接块(29)通过转轴(33)与立板(26)回转连接。

10.如权利要求1所述的燃料电池系统气密测试工装，其特征在于，所述出气管一(3)上设有放气阀(36)。

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