本发明属于车载储氢,尤其涉及一种ⅳ型瓶储氢系统框架总成及其使用方法。
背景技术:
1、车用压缩氢气供气系统,是指以压缩氢气作为燃料的汽车的供气系统。系统包含了压缩氢气气瓶、气瓶支架、瓶阀、tprd、过流保护阀、过滤器(粗滤、精滤)等零部件,在车用压缩氢气供气系统设计时,常用方法是直接采用金属抱箍箍住气瓶瓶身,并与系统框架固定约束,来保证气瓶与系统在发生惯性冲击、随机振动时不发生较大的相对位移,这种固定方法在i型(钢质气瓶)/ii型(金属内胆环向缠绕气瓶)/iii型(金属内胆碳纤维全缠绕气瓶)气瓶系统框架固定方法是比较有效的,但是也导致系统重量偏重。对于塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶(iv型瓶),其在充高压气体时,气瓶筒身径向会发生较大的形变,导致金属抱箍断裂;在轴向会发生较大的位移,致使高压气态管路发生泄露或者爆裂风险。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本发明提供了一种ⅳ型瓶储氢系统框架总成及其使用方法,解决了上述问题。
2、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种ⅳ型瓶储氢系统框架总成,包括储氢框架,还包括:通过限位机构可拆卸安装在储氢框架上的ⅳ型储氢气瓶;所述限位机构安装在储氢框架上,用于对ⅳ型储氢气瓶进行限位处理;
3、所述限位机构包括气瓶箍带、螺栓固定块、螺栓、重载弹簧以及螺母,所述气瓶箍带安装在储氢框架上,且气瓶箍带套设在ⅳ型储氢气瓶外部,所述气瓶箍带两端均安装有螺栓固定块,所述螺栓上端与位于上方的螺栓固定块螺纹连接,位于下方的螺栓固定块与螺栓滑动配合,所述螺栓下端部与螺母螺纹连接,所述重载弹簧套设在螺栓上且位于下方的螺栓固定块与螺母之间。
4、在上述技术方案的基础上,本发明还提供以下可选技术方案:
5、进一步的技术方案:所述ⅳ型储氢气瓶上连接有高压管路组件以及tprd管路组件。
6、进一步的技术方案:所述气瓶箍带内侧固定连接有防护垫,所述防护垫为橡胶垫。
7、进一步的技术方案:所述重载弹簧与螺母之间设置有用于对重载弹簧进行阻挡的弹簧挡块。
8、进一步的技术方案:所述限位机构设有两组且对应安装在ⅳ型储氢气瓶的瓶头、瓶尾处。
9、进一步的技术方案:所述储氢框架上安装有用于对三个ⅳ型储氢气瓶进行隔离的隔离框体,所述框体设有三组九个,分别对应安装在ⅳ型储氢气瓶的头部、中部以及尾部。
10、进一步的技术方案:所述ⅳ型储氢气瓶的瓶口安装有气瓶瓶阀。
11、进一步的技术方案:所述高压管路组件采用必要的“u”型弯设计。
12、进一步的技术方案:所述储氢框架上安装有吊环。
13、进一步的技术方案:所述隔离框体通过螺栓组件可拆卸安装在储氢框架上。
14、进一步的技术方案:还包括用于对螺母进行自动驱动的自驱组件,所述自驱组件包括安装底板、转环、微型电机以及传动副,所述安装底板可拆卸安装在螺栓端部,所述传动副套设在螺栓上且其上固定连接有与开设在螺母上的限位滑槽滑动配合的限位滑杆,所述微型电机可拆卸安装在安装底板上,所述安装底板的输出轴通过传动副与转环传动连接,所述弹簧挡块上安装有压力传感器,所述压力传感器抵触螺母。
15、上述ⅳ型瓶储氢系统框架总成的使用方法,包括以下步骤:
16、s、将三只气瓶横向布置在框架内,气瓶与框架之间使用气瓶箍带、螺栓固定块、螺栓、防护垫、重载弹簧、弹簧挡块、螺母固定连接在车体上,同时促使弹簧挡块与螺母之间的抵压力位于第一压力阈值之内;
17、s、获取车辆的速度信息以及车辆的振动信息,将获取的车辆速度信息以及振动信息与预设的速度阈值以及振动阈值进行对应对比,若速度信息以及振动信息中至少一个超过预设的速度信息以及振动信息,则启动微型电机,微型电机通过传动副推动转环进行转动,转环通过推动螺母进行转动,促使螺母相对螺栓进行线性螺旋运动,促使弹簧挡块与螺母之间的抵压离达到预设的第二压力阈值,对气瓶进行再次加固处理;
18、s、在车辆的速度信息以及振动信息均位于对应的速度阈值、振动阈值之内时,将速度信息以及振动信息进行无量纲化处理后,导入综合评价模型,输出评价因子,若获取的评价因子不在评价阈值之内,则启动微型电机,微型电机通过传动副推动转环进行转动,转环通过推动螺母进行转动,促使螺母相对螺栓进行线性螺旋运动,促使弹簧挡块与螺母之间的抵压离达到预设的第二压力阈值,对气瓶进行再次加固处理,其中,所述评价模型表示为:
19、py(v,f)=(αv2+βf2)(α+β)-1
20、其中,py(v,f)表示评价因子,v表示速度信息,f表示振动信息,α表示速度信息影响因子,β表示振动信息影响因子,0≤α≤1,0≤β≤1,α+β=1。
21、有益效果
22、本发明提供了一种ⅳ型瓶储氢系统框架总成及其使用方法,与现有技术相比具备以下有益效果:
23、1、本发明能够将三只气瓶横向布置在框架内,气瓶与框架之间使用气瓶箍带、螺栓固定块、螺栓、防护垫、重载弹簧、弹簧挡块、螺母固定连接,从而吸收车辆振动、冲击,避免带来的失效。
1.一种ⅳ型瓶储氢系统框架总成,包括储氢框架(1),其特征在于,还包括:通过限位机构可拆卸安装在储氢框架(1)上的ⅳ型储氢气瓶(2);所述限位机构安装在储氢框架(1)上,用于对ⅳ型储氢气瓶(2)进行限位处理;
2.根据权利要求1所述的ⅳ型瓶储氢系统框架总成,其特征在于,所述ⅳ型储氢气瓶(2)上连接有高压管路组件(5)以及tprd管路组件(6)。
3.根据权利要求1所述的ⅳ型瓶储氢系统框架总成,其特征在于,所述气瓶箍带(7)内侧固定连接有防护垫(10),所述防护垫(10)为橡胶垫。
4.根据权利要求1所述的ⅳ型瓶储氢系统框架总成,其特征在于,所述重载弹簧(11)与螺母(13)之间设置有用于对重载弹簧(11)进行阻挡的弹簧挡块(12)。
5.根据权利要求1所述的ⅳ型瓶储氢系统框架总成,其特征在于,所述限位机构设有两组且对应安装在ⅳ型储氢气瓶(2)的瓶头、瓶尾处。
6.根据权利要求1所述的ⅳ型瓶储氢系统框架总成,其特征在于,所述储氢框架(1)上安装有用于对三个ⅳ型储氢气瓶(2)进行隔离的隔离框体,所述框体设有三组九个,分别对应安装在ⅳ型储氢气瓶(2)的头部、中部以及尾部。
7.根据权利要求1所述的ⅳ型瓶储氢系统框架总成,其特征在于,所述ⅳ型储氢气瓶(2)的瓶口安装有气瓶瓶阀(4)。
8.根据权利要求2所述的ⅳ型瓶储氢系统框架总成,其特征在于,所述高压管路组件(5)采用“u”型弯设计。
9.根据权利要求1所述的ⅳ型瓶储氢系统框架总成,其特征在于,还包括用于对螺母(13)进行自动驱动的自驱组件,所述自驱组件包括安装底板(15)、转环(16)、微型电机(17)以及传动副(18),所述安装底板(15)可拆卸安装在螺栓(9)端部,所述传动副(18)套设在螺栓(9)上且其上固定连接有与开设在螺母(13)上的限位滑槽滑动配合的限位滑杆(20),所述微型电机(17)可拆卸安装在安装底板(15)上,所述安装底板(15)的输出轴通过传动副(18)与转环(16)传动连接,所述弹簧挡块(12)上安装有压力传感器,所述压力传感器抵触螺母(13)。
10.权利要求9所述的ⅳ型瓶储氢系统框架总成的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
