一种新能源汽车用氢气安全灌装设备的制作方法

本发明涉及新能源领域，尤其涉及一种新能源汽车用氢气安全灌装设备。

背景技术：

如今新能源汽车越发的普及，新能源汽车现在最为普遍的是电能以及天然气能以及较少的氢能源汽车，上述两种新能源汽车在运行时还是会对大气产生一定的污染，而且电能新能源汽车上的电池在回收以及制作过程中也将产生较大的污染，但是氢能源汽车在运行时燃烧氢气只产生水，达到零污染的效果，所以今后氢能源汽车将是以后主流能源汽车。

但是氢能源汽车相比燃油车相比如今存在燃料补给站较少，且氢气添加不如添加燃油方便、安全，且罐体添加气体燃料时产生的压力差会使添加罐中的气体不能完全填充至车内，所以有必要设计一款便于氢能源汽车添加氢气且能够保证安全的设备。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种新能源汽车用氢气安全灌装设备，以解决氢能源汽车在添加备用氢气燃料时氢气易泄露存在安全隐患的问题，以及在用备用氢气燃料对汽车充气时将会产生压力差使备用氢气燃料不能完全充如车内存在能源浪费的问题。

本发明一种新能源汽车用氢气安全灌装设备的目的与功效，由以下具体技术手段达成：一种新能源汽车用氢气安全灌装设备，包括罐体、加注嘴、加压罐、增压推管，所述罐体顶部与加注嘴贯穿连接，且连接处之间设有泄压阀，同时罐体顶部罐身内壁上设有防爆装置，所述罐体一侧罐身底部设有泄压口，且罐体底部中心贯穿并固定设有增压推管，同时罐体中的增压推管顶端固定且贯穿设有加压板，所述增压推管末端贯穿至加压罐内部，且增压推管末端贯穿并固定设有限位底板，同时限位底板顶部与加压罐内部内壁之间设有固定弹簧。

进一步的，所述防爆装置包括出气孔、气动转轴，所述气动转轴设置在进气孔顶部内壁中并且轴身延伸至出气孔内部，且气动转轴轴心处啮合连接有传动轴，同时传动轴相互啮合至加注嘴，所述出气孔内侧设有与增压推管相匹配的单通接口，且单通接口内侧罐体内壁中设有一个竖向设置的弹性伸缩门，所述弹性伸缩门内部套接向下伸缩的门板，且门板末端设有凸出罐体内壁的钩板。

进一步的，所述加注嘴内侧内壁顶部开设有限位球槽，且限位球槽中活动连接有限位球，所述限位球表面设有螺纹，且限位球内侧与限位球槽内端之间设有强力弹簧，所述限位球槽底部的加注嘴内壁中开设有隔板槽，且隔板槽顶部内壁中转动连接有隔板轴，所述隔板轴轴身延伸至限位球槽内和隔板槽外，且隔板轴轴身表面设有螺纹，同时隔板轴位于隔板槽内的轴身上固定连接有隔板，所述隔板槽外侧的加注嘴内壁中设有一根竖向贯穿至罐体内壁中的联动杆，且联动杆底端与传动轴啮合，同时联动杆顶端杆身上设有螺纹并与隔板轴啮合。

进一步的，所述加压罐内部设有稀盐酸舱，且稀盐酸舱内壁中设有隔热层，同时加压罐顶部内壁两侧设有石灰石舱，所述石灰石舱内侧与增压推管啮合。

进一步的，所述石灰石舱呈直角梯形设置，且斜面设于其底部，所述石灰石舱内侧内壁上开设有出料口，且出料口两侧内壁上开设有卷帘滑槽，同时出料口顶部的石灰石舱内壁上设有延伸至石灰石舱外的卷轴，所述卷轴外侧轴心处固定连接有固定螺杆，且卷轴轴身中段开设有卷帘槽，所述卷帘槽中缠绕连接有卷帘，且卷帘限位于卷帘滑槽中，所述石灰石舱底部内壁轴承连接有震动转轴，且震动转轴一端啮合连接有万向节，所述万向节顶部啮合连接有驱动杆，且驱动杆顶端与固定螺杆啮合。

进一步的，所述震动转轴轴身上设有震动板，且震动板设有多个并均匀设置在震动转轴轴身上，所述震动板两端设有通过弹簧到达伸缩效果的震动块。

进一步的，所述增压推管内部设有向上伸缩的套管，且增压推管管身两侧开设有与卷轴啮合的进料槽，且进料槽的大小大于出料口，同时进料槽底部设有贯穿至增压推管底部的导料管，所述导料管和增压推管底部均设有单向阀门。

进一步的，所述加压板顶部设有直径大于加压板的密封隔热层，且加压板两侧开设有啮合轮活动槽，所述啮合轮活动槽中滑动连接有固定轴承，且固定轴承中固定连接有直径与单通接口一致的啮合轮，同时啮合轮延伸至加压板外，所述固定轴承与啮合轮活动槽顶部之间设有扩撑弹簧，所述加压板内部横向设有延伸至啮合轮活动槽中的伸缩驱动杆，且加压板底部开设有增压孔，所述增压孔两个为一组，且增压孔之间设有进气转盘，同时进气转盘与伸缩驱动杆啮合连接。

进一步的，所述伸缩驱动杆呈中空结构，且伸缩驱动杆两端内部内壁中开设有螺头活动槽，所述螺头活动槽中活动连接有螺头限位板，且螺头限位板外侧设有延伸至伸缩驱动杆外的伸缩螺头，同时螺头限位板与螺头活动槽之间设有回位弹簧，所述伸缩驱动杆杆身上设有进气盘，且进气盘盘身上开设有单向导通的导气槽，所述伸缩螺头内部呈中空结构，且伸缩螺头上的螺纹能与单通接口导通，所述伸缩驱动杆杆身上开设有多个与进气转盘啮合的螺槽。

进一步的，进气转盘盘身上开设有进气缺口，且进气转盘轴心处设有与伸缩驱动杆杆身上的螺槽啮合的连接杆，并且连接杆杆身上设有固定轴将其固定在加压板内部。

有益效果：

(1)通过设有加压罐，当向外拉动加压罐时其内部的石灰石舱与增压推管啮合并开启，使得石灰石落入进料槽并通过导料管落入稀盐酸舱中与稀盐酸混合产生大量的气体，实现增压推管向加注嘴方向伸长并利用加压板使罐体内的氢气挤出的效果。

(2)通过设有石灰石舱，当加压罐向外移动时石灰石舱内侧的卷轴将与增压推管啮合转动，此时卷轴轴上的卷帘将出料口开启，同时卷轴转动时将带动震动转轴旋转并敲击石灰石舱底板，实现石灰石更好落入进料槽中的效果。

(3)通过设有加压板，当加压板向上移动时其两侧的啮合轮将与罐体内壁啮合旋转，从而带动伸缩驱动杆和进气转盘转动，实现伸缩驱动杆利用进气盘将气体导入其内部的效果和驱动进气转盘利用进气缺口将气体通过增压孔导入罐体底部增加罐体底部压力使加压板得到更大上升压力的效果。

(4)通过设有加注嘴，当加注嘴与汽车上的加注口啮合时加注嘴内侧的限位球将向内收缩并带动隔板转动使加注嘴呈开合状态，实现加注嘴与加注口连接后才会处于开合状态并保持密封的效果。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明加压罐剖面结构示意图。

图3为本发明罐体剖面结构示意图。

图4为本发明图3中a处放大结构示意图。

图5为本发明图4中b处放大结构示意图。

图6为本发明加注嘴剖面结构示意图。

图7为本发明石灰石舱结构示意图。

图8为本发明石灰石舱剖面结构示意图。

图9为本发明卷轴结构示意图。

图10为本发明增压推管局部结构示意图。

图11为本发明增压推管局部剖面结构示意图。

图12为本发明加压板剖面结构示意图。

图13为本发明图12中c处放大结构示意图。

图14为本发明进气转盘结构示意图。

图15为本发明伸缩驱动杆局部结构示意图。

图16为本发明伸缩驱动杆局部剖面结构示意图。

图1-16中，部件名称与附图编号的对应关系为：

1-罐体、101-泄压口、102-出气孔、103-气动转轴、104-传动轴、105-弹性伸缩门、106-门板、107-钩板、108-单通接口、109-防爆装置、110-泄压阀、2-加注嘴、201-联动杆、202-限位球槽、203-强力弹簧、204-限位球、205-隔板槽、206-隔板、207-隔板轴、3-加压罐、301-石灰石舱、302-隔热层、303-稀盐酸舱、304-出料口、305-卷帘滑槽、306-卷帘、307-卷轴、308-万向节、309-震动转轴、310-震动板、311-震动块、312-卷帘槽、313-固定螺杆、314-驱动杆、4-增压推管、401-限位底板、402-加压板、403-密封隔热层、404-伸缩驱动杆、405-增压孔、406-进气转盘、407-啮合轮活动槽、408-啮合轮、409-固定轴承、410-扩撑弹簧、411-进气缺口、412-连接杆、413-伸缩螺头、414-进气盘、415-导气槽、416-螺头限位板、417-螺头活动槽、418-回位弹簧、419-进料槽、420-导料管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如附图1至附图16所示：一种新能源汽车用氢气安全灌装设备，包括罐体1、加注嘴2、加压罐3、增压推管4，其中，罐体1顶部与加注嘴2贯穿连接，且连接处之间设有泄压阀110，同时罐体1顶部罐身内壁上设有防爆装置109，罐体1一侧罐身底部设有泄压口101，且罐体1底部中心贯穿并固定设有增压推管4，同时罐体1中的增压推管4顶端固定且贯穿设有加压板402，增压推管4末端贯穿至加压罐3内部，且增压推管4末端贯穿并固定设有限位底板401，同时限位底板401顶部与加压罐3内部内壁之间设有固定弹簧。

其中，防爆装置109包括出气孔102、气动转轴103，气动转轴103设置在进气孔102顶部内壁中并且轴身延伸至出气孔102内部，且气动转轴103轴心处啮合连接有传动轴104，同时传动轴104相互啮合至加注嘴2，出气孔102内侧设有与增压推管4相匹配的单通接口108，且单通接口108内侧罐体1内壁中设有一个竖向设置的弹性伸缩门105，弹性伸缩门105内部套接向下伸缩的门板106，且门板106末端设有凸出罐体1内壁的钩板107。当加压板402移动到防爆装置109处时啮合轮408将与单通接口108接通并将加压板402中多余的气体通过出气孔102排出，此时气动转轴103将旋转并带动传动轴104转动。

其中，加注嘴2内侧内壁顶部开设有限位球槽202，且限位球槽202中活动连接有限位球204，限位球204表面设有螺纹，且限位球24内侧与限位球槽204内端之间设有强力弹簧203，限位球槽202底部的加注嘴2内壁中开设有隔板槽205，且隔板槽205顶部内壁中转动连接有隔板轴207，隔板轴207轴身延伸至限位球槽202内和隔板槽205外，且隔板轴207轴身表面设有螺纹，同时隔板轴207位于隔板槽205内的轴身上固定连接有隔板206，隔板槽205外侧的加注嘴2内壁中设有一根竖向贯穿至罐体1内壁中的联动杆201，且联动杆201底端与传动轴104啮合，同时联动杆201顶端杆身上设有螺纹并与隔板轴207啮合。当加注嘴2与汽车上的加注口啮合时，加注嘴2内壁中的限位球204将向限位球槽202中收缩，并利用限位球204表面的螺纹驱动隔板轴207旋转使隔板206向下移动，使加注口2处于开合状态，同时联动杆201也能控制隔板轴207。

其中，加压罐3内部设有稀盐酸舱303，且稀盐酸舱303内壁中设有隔热层302，同时加压罐3顶部内壁两侧设有石灰石舱301，石灰石舱301内侧与增压推管4啮合。隔热层302能够阻挡稀盐酸与石灰石混合时产生的高温。

其中，石灰石舱301呈直角梯形设置，且斜面设于其底部，石灰石舱301内侧内壁上开设有出料口304，且出料口304两侧内壁上开设有卷帘滑槽305，同时出料口304顶部的石灰石舱301内壁上设有延伸至石灰石舱301外的卷轴307，卷轴307外侧轴心处固定连接有固定螺杆313，且卷轴307轴身中段开设有卷帘槽312，卷帘槽312中缠绕连接有卷帘306，且卷帘306限位于卷帘滑槽305中，石灰石舱301底部内壁轴承连接有震动转轴309，且震动转轴309一端啮合连接有万向节308，万向节308顶部啮合连接有驱动杆314，且驱动杆314顶端与固定螺杆313啮合。石灰石舱301底部倾斜设置能使石灰石更好的滑入进料槽419内，且拉动加压罐3时卷轴307将与增压推管4啮合转动，卷轴307将卷帘306收起使出料口304处于开合状态。

其中，震动转轴309轴身上设有震动板310，且震动板310设有多个并均匀设置在震动转轴309轴身上，震动板310两端设有通过弹簧到达伸缩效果的震动块311。当卷轴317转动时利用与其啮合的驱动杆314带动震动转轴309旋转，此时震动转轴309轴身上的震动板310将利用震动块311敲击石灰石舱301底部产生震动，将石灰石滑入进料槽419中。

其中，增压推管4内部设有向上伸缩的套管，且增压推管4管身两侧开设有与卷轴307啮合的进料槽419，且进料槽419的大小大于出料口304，同时进料槽419底部设有贯穿至增压推管4底部的导料管420，导料管420和增压推管4底部均设有单向阀门。当加压罐3向外拉扯时石灰石将通过导料管420进入稀盐酸舱303内，当石灰石与稀盐酸产生气体时将推动增压推管4向上延伸。

其中，加压板402顶部设有直径大于加压板402的密封隔热层403，且加压板402两侧开设有啮合轮活动槽407，啮合轮活动槽407中滑动连接有固定轴承409，且固定轴承409中固定连接有直径与单通接口108一致的啮合轮408，同时啮合轮408延伸至加压板402外，固定轴承409与啮合轮活动槽407顶部之间设有扩撑弹簧410，加压板402内部横向设有延伸至啮合轮活动槽407中的伸缩驱动杆404，且加压板402底部开设有增压孔405，增压孔405两个为一组，且增压孔405之间设有进气转盘406，同时进气转盘406与伸缩驱动杆404啮合连接。当加压板402沿罐体1内壁向上移动时啮合轮408将与罐体1内壁啮合并转动，从而带动伸缩驱动杆404和进气转盘406转动，并且使加压板402内部多余的气体通过增压孔405导入罐体1底部空腔中。

其中，伸缩驱动杆404呈中空结构，且伸缩驱动杆404两端内部内壁中开设有螺头活动槽417，螺头活动槽417中活动连接有螺头限位板416，且螺头限位板419外侧设有延伸至伸缩驱动杆404外的伸缩螺头413，同时螺头限位板416与螺头活动槽417之间设有回位弹簧418，伸缩驱动杆404杆身上设有进气盘414，且进气盘414盘身上开设有单向导通的导气槽415，伸缩螺头413内部呈中空结构，且伸缩螺头413上的螺纹能与单通接口108导通，伸缩驱动杆404杆身上开设有多个与进气转盘406啮合的螺槽。当伸缩驱动杆404转动时其杆身上的进气盘414将利用导气槽415将气体导入伸缩驱动杆404内部，且伸缩驱动杆404两侧伸缩螺头413可随啮合轮408位置变化而变化。

其中，进气转盘406盘身上开设有进气缺口411，且进气转盘406轴心处设有与伸缩驱动杆404杆身上的螺槽啮合的连接杆412，并且连接杆412杆身上设有固定轴将其固定在加压板402内部。当进气缺口411转动到增压孔405的位置时加压板402内部多余的气体将导入罐体1内。

工作原理：

实施例一：

将加注嘴2对准汽车加注口用力推下，使加注嘴2完全套住加注口，此时注嘴2内壁中的限位球204将向限位球槽202中收缩，并利用限位球204表面的螺纹驱动隔板轴207旋转使隔板206向下移动，使加注口2处于开合状态，同时限位球204在强力弹簧203的作用下与加注口实现限位并密封。此时罐体1顶部的泄压阀110感受到压力变化将罐体1内的氢气通过加注口传输至氢能源汽车内。

实施例二：

当罐体1内的压力与汽车之间形成压力差导致罐体1内氢气无法输送至汽车内时，将加压罐3向外拉动，此时加压罐3中的石灰石舱301内侧内壁中的卷轴307将与增压推管4啮合转动，卷轴307将卷帘306收起使出料口304处于开合状态，同时卷轴317转动时利用与其啮合的驱动杆314带动震动转轴309旋转，此时震动转轴309轴身上的震动板310将利用震动块311敲击石灰石舱301底部产生震动，将石灰石滑入进料槽419中并通过导料管420进入稀盐酸舱303内，此时石灰石与稀盐酸将产生大量的气体。

当加压罐3内产生大量气体时，气体将进入增压推管4内并推动增压推管4向上延伸，同时增压推管4顶端的加压板402也将沿着罐体1内壁向上移动，当加压板402沿罐体1内壁向上移动时啮合轮408将与罐体1内壁啮合并转动，从而带动伸缩驱动杆404和进气转盘406转动，并且使加压板402内部多余的气体通过增压孔405导入罐体1底部空腔中增加罐体1底部空间的气压从而推动加压板402向上移动，当加压板402移动到防爆装置109处时啮合轮408将与单通接口108接通并将加压板402中多余的气体通过出气孔102排出，此时气动转轴103将旋转并带动传动轴104转动，使得传动轴104驱动隔板206将加注口2闭合，此时将本发明从加注口用力拔出即可。

实施例三：

当加注完毕后，待内部稀盐酸与石灰石的反应结束后，通过泄压口101将罐体1内部的气压释放，此时加压板402失去气压推动将缓缓滑到罐体1底部，即可安全存放在后备箱内，今后可将用过的本设备送入氢气站灌充氢气并更换加压罐3以备下次使用。