一种用于固定车载塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶的固定装置的制作方法

专利查询2022-05-27  1



1.本实用新型涉及车载供氢技术,尤其涉及一种用于固定车载塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶的固定装置。


背景技术:

2.车载供氢系统之于燃料电池汽车,犹如油箱之于传统燃油汽车、电池之于纯电动汽车,是支撑燃料电池汽车产业发展必不可少的基石,因而车载供氢系统的安全、稳定运行是燃料电池汽车安全、稳定运行的重要保障。车载供氢系统中的气瓶通常通过至少二个固定装置固定安装于整车或供氢系统框架上,目前市面上常见的固定装置通常由底座和拉带构成,气瓶横卧搁置于底座上的弧形搁置槽内后通过拉带与底座之间的硬连接固定于弧形搁置槽中。由于车辆在行驶过程中,气瓶容易受上、下、左、右、前、后六个方向中任一或任几个方向的惯性力,因而拉带需要以一定张紧力将气瓶牢固固定,但是对于采用塑料内胆的塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶,由于内胆采用塑料材质,因而氢气充装后气瓶瓶体截面膨胀较大,而上述结构的固定装置中的拉带无法随着气瓶瓶体的膨胀或收缩进行张紧力大小同步调整,存在安全隐患。


技术实现要素:

3.本实用新型所需解决的技术问题是:提供一种用于固定车载塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶的固定装置,该固定装置能随着气瓶的膨胀或收缩同步调整拉带的张紧力大小,从而保证不管气瓶瓶体处于膨胀阶段还是收缩阶段,张紧于气瓶上的拉带的张紧力均具有缓冲调整作用。
4.为解决上述问题,本实用新型采用的技术方案是:所述的一种用于固定车载塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶的固定装置,包括:带弧形搁置槽的底座和拉带,拉带的左端向外翻卷包裹于第一半圆滑块的底部的圆弧面上,在第一半圆滑块的顶部的平面上向下开设有第一通孔,在与第一通孔相对的拉带上开设有第一双圆头长形通孔,第一螺栓依次穿过第一通孔、第一双圆头长形通孔、弧形搁置槽左侧的底座的顶面上的第二双圆头长形通孔后伸入底座的左侧空腔中,第一双圆头长形通孔和第二双圆头长形通孔的长边均呈左右方向摆放,伸入底座的左侧空腔中的第一螺栓依次穿过第一压缩弹簧、第一垫片后与第一双螺母旋合连接;第一双圆头长形通孔的长边大于第一通孔的孔径、从而使第一螺栓与第一双圆头长形通孔之间留有调整间隙,第二双圆头长形通孔的长边大于第一通孔的孔径、从而使第一螺栓与第二双圆头长形通孔之间留有调整间隙;拉带的右端向外翻卷包裹于第二半圆滑块的底部的圆弧面上,在第二半圆滑块的顶部的平面上向下开设有第二通孔,在与第二通孔相对的拉带上开设有第三双圆头长形通孔,第二螺栓依次穿过第二通孔、第三双圆头长形通孔、弧形搁置槽右侧的底座的顶面上的第四双圆头长形通孔后伸入底座的右侧空腔中,第三双圆头长形通孔和第四双圆头长形通孔的长边均呈左右方向摆放,伸入底座的右侧空腔中的第二螺栓依次穿过第二压缩弹簧、第二垫片后与第二双螺母旋合连接;第三双
圆头长形通孔的长边大于第二通孔的孔径、从而使第二螺栓与第三双圆头长形通孔之间留有调整间隙,第四双圆头长形通孔的长边大于第二通孔的孔径、从而使第二螺栓与第四双圆头长形通孔之间留有调整间隙。
5.进一步地,前述的一种用于固定车载塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶的固定装置,其中,拉带的左端向外翻卷包裹于第一半圆滑块的底部的圆弧面上后形成供第一半圆滑块嵌入的左侧弧形曲面,在左侧弧形曲面的前后两端分别固定设置有一块第一半圆板,二块第一半圆板和左侧弧形曲面之间合围构成供第一半圆滑块嵌入的左侧弧形槽;拉带的右端向外翻卷包裹于第二半圆滑块的底部的圆弧面上后形成供第二半圆滑块嵌入的右侧弧形曲面,在右侧弧形曲面的前后两端分别固定设置有一块第二半圆板,二块第二半圆板和右侧弧形曲面之间合围构成供第二半圆滑块嵌入的右侧弧形槽。
6.进一步地,前述的一种用于固定车载塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶的固定装置,其中,在底座的左部侧壁上开设有与左侧空腔连通的左操作孔,在底座的右部侧壁上开始有与右侧空腔连通的右操作孔。
7.进一步地,前述的一种用于固定车载塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶的固定装置,其中,第一通孔和第二通孔均为沉头孔结构,表面经防锈处理的第一螺栓的头部位于沉头孔结构的第一通孔中而不凸出于第一半圆滑块的顶面的平面外,表面经防锈处理的第二螺栓的头部位于沉头孔结构的第二通孔中而不凸出于第二半圆滑块的顶面的平面外。
8.进一步地,前述的一种用于固定车载塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶的固定装置,其中,所述的底座包括:底板、第一腹板、第二腹板、左侧板、右侧板和弧形托板;第一腹板和第二腹板呈前后方向间隔竖向固定于底板上,且第一腹板和第二腹板平行放置;在第一腹板顶面上向下开设有第一弧形槽,在第二腹板顶面上向下开设有与第一弧形槽结构、大小完全一致的第二弧形槽,在弧形托板的底面的前、后两侧分别设置有一排由若干依次间隔排列的限位块构成的限位块组,弧形托板搁置于第一弧形槽和第二弧形槽上后,二排限位块组伸入第一腹板与第二腹板之间的间隙中并分别紧贴于第一腹板和第二腹板上,弧形托板构成底座上的弧形搁置槽;左侧板封盖于第一腹板和第二腹板的左侧,且左侧板顶部向内弯折形成封盖于第一腹板和第二腹板左侧顶面的左侧顶板,第二双圆头长形通孔位于左侧顶板上,左侧板、左侧顶板、第一腹板的左部、第二腹板的左部、底板的左部合围构成底座的左侧空腔;右侧板封盖于第一腹板和第二腹板的右侧,且右侧板顶部向内弯折形成封盖于第一腹板和第二腹板右侧顶面的右侧顶板,第四双圆头长形通孔位于右侧顶板上,右侧板、右侧顶板、第一腹板的右部、第二腹板的右部、底板的右部合围构成底座的右侧空腔。
9.进一步地,前述的一种用于固定车载塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶的固定装置,其中,弧形托板的半径小于第一弧形槽的半径。
10.进一步地,前述的一种用于固定车载塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶的固定装置,其中,在第一腹板的左部开设有与底座的左侧空腔连通的左侧操作孔,在第二腹板的右部开设有与底座的右侧空腔连通的右侧操作孔。
11.进一步地,前述的一种用于固定车载塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶的固定装置,其中,在拉带上包裹有第一皮垫,在弧形托板上包裹有第二皮垫。
12.进一步地,前述的一种用于固定车载塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶的固定装置,其中,第一皮垫包裹于由304不锈钢制成的拉带的底面上后,其两侧边向上翻折勾搭于拉带的
顶面上,使第一皮垫形成c形截面结构;第二皮垫包裹于弧形托板的顶面上后,其两侧边向下翻折勾搭于弧形托板的底面上,使第二皮垫形成c形截面结构。
13.本实用新型的有益效果是:

该固定装置能随着气瓶的膨胀或收缩同步调整拉带的张紧力大小,从而保证不管气瓶瓶体处于膨胀阶段还是收缩阶段,张紧于气瓶上的拉带的张紧力均具有缓冲调整作用;

对弧形托板进行设计,使弧形托板的半径小于第一弧形槽的半径,当弧形托板安装于底座上时,弧形托板左右两端与第一弧形槽和第二弧形槽的左右两端之间均留有调整间隙h,当气瓶瓶体膨胀时,调整间隙h的存在使得弧形托板具有一定的释放膨胀的空间:弧形托板可以随着气瓶直径的变大而展开,防止过渡包裹气瓶瓶体造成安全隐患;

第一皮垫和第二皮垫的设置,既能避免由金属材料制成的拉带和弧形托板直接接触气瓶瓶体、造成气瓶摩擦损伤,又能增大与气瓶瓶体之间的摩擦力,提高气瓶固定效果。
附图说明
14.图1是本实用新型所述的一种用于固定车载塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶的固定装置的结构示意图。
15.图2是图1中a部分的局部放大结构示意图。
16.图3是底座的局部结构示意图。
17.图4是图1中e方向的结构示意图。
18.图5是图4中b-b剖视方向的局部结构示意图。
19.图6是底座的内部局部结构示意图。
20.图7是图4左视方向的结构示意图。
21.图8是图7中c-c剖视方向的结构示意图。
22.图9是图8中d部分的局部放大结构示意图。
23.图10是本实用新型所述的一种用于固定车载塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶的固定装置的使用状态示意图。
具体实施方式
24.下面结合附图及优选实施例对本实用新型所述的技术方案作进一步详细的说明。
25.实施例一
26.如图10所示,车载供氢系统中的气瓶300通常通过至少二个固定装置固定安装于整车或供氢系统框架上。如图1、图2、图4、图8和图9所示,本实施例所述的一种用于固定车载塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶的固定装置,包括:带弧形搁置槽的底座1和拉带2,拉带2的左端向外翻卷包裹于第一半圆滑块51的底部的圆弧面上,在第一半圆滑块51的顶部的平面511上向下开设有第一通孔512,在与第一通孔512相对的拉带2上开设有第一双圆头长形通孔,第一螺栓61依次穿过第一通孔512、第一双圆头长形通孔、弧形搁置槽左侧的底座1的顶面上的第二双圆头长形通孔142后伸入底座1的左侧空腔100中,第一双圆头长形通孔和第二双圆头长形通孔142的长边均呈左右方向摆放,伸入底座1的左侧空腔100中的第一螺栓61依次穿过第一压缩弹簧31、第一垫片41后与第一双螺母71旋合连接。其中,第一双圆头长形通孔的长边大于第一通孔512的孔径、从而使第一螺栓61与第一双圆头长形通孔之间留
有调整间隙,第二双圆头长形通孔142的长边大于第一通孔512的孔径、从而使第一螺栓61与第二双圆头长形通孔142之间留有调整间隙。拉带2的右端向外翻卷包裹于第二半圆滑块52的底部的圆弧面上,在第二半圆滑块52的顶部的平面521上向下开设有第二通孔522,在与第二通孔522相对的拉带2上开设有第三双圆头长形通孔22,第二螺栓62依次穿过第二通孔522、第三双圆头长形通孔22、弧形搁置槽右侧的底座1的顶面上的第四双圆头长形通孔152后伸入底座1的右侧空腔200中,第三双圆头长形通孔22和第四双圆头长形通孔152的长边均呈左右方向摆放,伸入底座1的右侧空腔200中的第二螺栓62依次穿过第二压缩弹簧32、第二垫片42后与第二双螺母72旋合连接。第三双圆头长形通孔22的长边大于第二通孔522的孔径、从而使第二螺栓62与第三双圆头长形通孔22之间留有调整间隙,第四双圆头长形通孔152的长边大于第二通孔522的孔径、从而使第二螺栓62与第四双圆头长形通孔522之间留有调整间隙。
27.采用第一双螺母71、第二双螺母72能够提高旋合锁紧能力,其原因在于:车辆在行驶振动的过程中,因双螺母中的二个螺母之间存在摩擦力,能够起到并紧作用,因而螺母不容易松脱。
28.如图1、图2和图4所示,本实施例中,拉带2的左端向外翻卷包裹于第一半圆滑块51的底部的圆弧面上后形成供第一半圆滑块51嵌入的左侧弧形曲面23,在左侧弧形曲面23的前后两端分别固定设置有一块第一半圆板24,二块第一半圆板24和左侧弧形曲面23之间合围构成供第一半圆滑块31嵌入的左侧弧形槽。拉带2的右端向外翻卷包裹于第二半圆滑块52的底部的圆弧面上后形成供第二半圆滑块52嵌入的右侧弧形曲面25,在右侧弧形曲面25的前后两端分别固定设置有一块第二半圆板26,二块第二半圆板26和右侧弧形曲面25之间合围构成供第二半圆滑块52嵌入的右侧弧形槽。
29.当气瓶瓶体发生膨胀时,通过压缩第一压缩弹簧31、第二压缩弹簧32,从而使拉带2具有足够的活动空间,此时,拉带收紧方向也会发生改变,第一半圆滑块51、第二半圆滑块52可以滑动调整收紧,确保拉带2的收紧力有效。此外,第一压缩弹簧31、第二压缩弹簧32在气瓶瓶体发生膨胀时压缩,压缩产生的拉力不足以影响气瓶的安全。
30.如图3和图4所示,本实施例中,在底座1的左部侧壁上开设有与左侧空腔100连通的左操作孔122,在底座1的右部侧壁上开始有与右侧空腔200连通的右操作孔132。左操作孔122和右操作孔132的设置,便于操作人员将第一压缩弹簧31、第一垫片41、第一双螺母71套装安装于第一螺栓61上,将第二压缩弹簧32、第二垫片42、第二双螺母72套装安装于第二螺栓62上。
31.如图1和图2所示,本实施例中所述的第一通孔512和第二通孔522均为沉头孔结构,表面经防锈处理的第一螺栓61的头部位于沉头孔结构的第一通孔512中而不凸出于第一半圆滑块51的顶面的平面511外,表面经防锈处理的第二螺栓62的头部位于沉头孔结构的第二通孔522中而不凸出于第二半圆滑块52的顶面的平面521外。
32.其中,第一螺栓61和第二螺栓62可以采用六角螺栓,此时对应的第一通孔512和第二通孔522均为与六角螺栓上部形状对应匹配的沉头孔,六角螺栓的六角头部沉于对应沉头孔上段的六角通孔中时,两者的配合起到防止六角螺栓周向转动的作用,因而操作者只需拧第一双螺母71和第二双螺母72,因而在操作空间有限的情况下也能迅速方便安装。
33.实施例二
34.本实施例是在实施例一的基础上对底座1进一步进行设计。
35.如图3和图6所示,本实施例中所述的底座包括:底板11、第一腹板12、第二腹板13、左侧板14、右侧板15和弧形托板16。第一腹板12和第二腹板13呈前后方向间隔竖向固定于底板11上,且第一腹板12和第二腹板13平行放置。在第一腹板12的顶面上向下开设有第一弧形槽121,在第二腹板13的顶面上向下开设有与第一弧形槽121的结构、大小完全一致的第二弧形槽131,在弧形托板16的底面的前、后两侧分别设置有一排由若干依次间隔排列的限位块161构成的限位块组,弧形托板16搁置于第一弧形槽121和第二弧形槽131上后,二排限位块组伸入第一腹板12与第二腹板13之间的间隙中并分别紧贴于第一腹板12和第二腹板13上,弧形托板16构成底座1上的弧形搁置槽。左侧板14封盖于第一腹板12和第二腹板13的左侧,且左侧板13的顶部向内弯折形成封盖于第一腹板12和第二腹板13左侧顶面的左侧顶板141,第二双圆头长形通孔142位于左侧顶板141上,左侧板14、左侧顶板141、第一腹板12的左部、第二腹板13的左部、底板11的左部合围构成底座1的左侧空腔100。右侧板15封盖于第一腹板12和第二腹板13的右侧,且右侧板15的顶部向内弯折形成封盖于第一腹板12和第二腹板13右侧顶面的右侧顶板151,第四双圆头长形通孔152位于右侧顶板151上,右侧板15、右侧顶板151、第一腹板12的右部、第二腹板13的右部、底板11的右部合围构成底座1的右侧空腔200。
36.如图3和图4所示,本实施例中,在第一腹板12的左部开设有与底座1的左侧空腔100连通的左侧操作孔122,在第二腹板12的右部开设有与底座1的右侧空腔200连通的右侧操作孔132。左操作孔122和右操作孔132的设置,便于操作人员将第一压缩弹簧31、第一垫片41、第一双螺母71套装安装于第一螺栓61上,将第二压缩弹簧32、第二垫片42、第二双螺母72套装安装于第二螺栓62上。
37.如图6、图8和图9所示,本实施例中,弧形托板16的半径小于第一弧形槽的半径。当弧形托板16安装于底座1上时,弧形托板16的左右两端与第一弧形槽121和第二弧形槽131的左右两端之间均留有调整间隙h,当气瓶瓶体膨胀时,调整间隙h的存在使得弧形托板16具有一定的释放膨胀的空间:弧形托板15可以随着气瓶直径的变大而展开,防止过渡包裹气瓶瓶体造成安全隐患。
38.如图1、图5和图7所示,本实施例中,在拉带2上包裹有第一皮垫21,在弧形托板16上包裹有第二皮垫162。
39.第一皮垫21包裹于由304不锈钢制成的拉带2的底面上后,其两侧边向上翻折勾搭于拉带2的顶面上,使第一皮垫21形成c形截面结构,c形截面结构的第一皮垫21能够有效卡在拉带2上而不会发生错位。而由304不锈钢制成的拉带2具有较强的韧性,能够更好地贴于气瓶瓶体上,也能在气瓶瓶体发生膨胀时随之变形,不会对气瓶形成挤压力。第二皮垫162包裹于弧形托板16的顶面上后,其两侧边向下翻折勾搭于弧形托板16的底面上,使第二皮垫162形成c形截面结构,c形截面结构的第二皮垫162能够有效卡在弧形托板16上而不会发生错位。
40.以上所述仅是本发明的较佳实施例,并非是对本发明作任何其他形式的限制,而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化,仍属于本发明要求保护的范围。
41.本实用新型的优点是:

该固定装置能随着气瓶300的膨胀或收缩同步调整拉带的张紧力大小,从而保证不管气瓶瓶体处于膨胀阶段还是收缩阶段,张紧于气瓶300上的拉
带的张紧力均具有缓冲调整作用;

对弧形托板16进行设计,使弧形托板16的半径小于第一弧形槽121的半径,当弧形托板16安装于底座1上时,弧形托板16的左右两端与第一弧形槽121和第二弧形槽131的左右两端之间均留有调整间隙h,当气瓶瓶体膨胀时,调整间隙h的存在使得弧形托板16具有一定的释放膨胀的空间:弧形托板16可以随着气瓶直径的变大而展开,防止过渡包裹气瓶瓶体造成安全隐患;

第一皮垫21和第二皮垫162的设置,既能避免由金属材料制成的拉带2和弧形托板16直接接触气瓶瓶体、造成气瓶摩擦损伤,又能增大与气瓶瓶体之间的摩擦力,提高气瓶固定效果。

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