车用液化天然气气瓶的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种气瓶结构的改进，特别涉及一种车用液化天然气气瓶。
【背景技术】
[0002]天然气具有非常好的经济性、环保性和安全性。在世界能源日趋紧张、大气污染极为严重的今天，在交通运输领域，尤其是重型卡车上大力推广天然气清洁能源，降低石油消耗，减少排放污染，将是未来发展的趋势，“新能源产业发展”将是“十二五”期间中国发展重点之一。天然气重卡HC降低了 71%、CO含量降低近90%、NOX含量降低了 35.6%、固体颗粒物含量几乎降低100%。
[0003]随着国家能源结构的调整和对环境保护要求的提高，天然气的应用将越来越广泛，天然气汽车将越来越受到广大消费者的青睐。2012年液化天然气汽车的井喷式发展让各个企业看到了发展商机，但是性能几乎一致的产品投放到市场上总是会出现各种意想不至IJ问题。
[0004]目前，通用的车用液化天然气气瓶多采用内、外双层结构，内胆与外壳之间填充绝热材料，夹层空间抽真空；其内胆通过前端的硬支撑和后端的软支撑结构固定于外壳内。这种结构要求支撑结构具有足够的强度，能够承受气瓶使用过程中产生的作用力。液化天然气充装是加液枪连接充装口，通过低温进液单向阀进入瓶体内部，使用液化天然气时通过低温短杆阀，经过流阀进入汽化装置，将液化天然气汽化为天然气进入缓冲罐，最终通过稳压阀进入发动机供作为汽车燃料使用。带自增压结构的车用液化天然气气瓶存在很多的不足:自增压系统供气不稳定，当发动机高速运转和发动机急加速时会产生供气不足现象，而当瓶内液面过低时，自增压设备存在失效风险；自增压系统受环境温度影响，表现在当加液站加液压力过低时，带自增压设备的LNG气瓶在充液后需要等待15?30分钟升压；自增压设备操作不便，需要司机亲自动手操作；自增压系统的控制无法实现自动化，对发动机需求的性能指标依赖于驾驶员的经验及操作；自增压设备存在安全隐患，气瓶增加自增压设备后成为整个供气系统最薄弱的环节，并影响气瓶的绝热等其他性能。目前所有厂家气瓶配套过流阀通径一样，在普通路段使用时没有异常，若是在爬坡时间较久时就会出现供气不足现象。现有气瓶均是通过瓶内压力使得液化天然气流出瓶体供发动机使用，但在高原地区，外界压力本身就小，就使得现有气瓶无法出液，从而不能正常使用。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中的不足，本发明提供了一种集成低温泵的液化天然气的气瓶，通过对低温泵支撑套筒进行重新设计和合理布置，不但能够稳固安装低温泵又能有效降低漏热。
[0006]在此基础之上，为了进一步降低漏热，本发明还对液化天然气的气瓶中的前端支撑结构和后端支撑结构进行了改进。
[0007]此外，本发明的液化天然气的气瓶在合理位置设置有吸附装置，可保持瓶内绝热空间内的真空度并可有效去除有毒气体。
[0008]为了解决上述问题，该种车用液化天然气气瓶，包括外壳、内胆和低温泵，外壳与内胆之间形成绝热空间，内胆分别通过前端支撑装置、低温泵套筒装置和后端支撑装置连接在外壳上，
[0009]该低温泵套筒装置包括内侧套筒和外侧套筒,该内侧套筒为一体式结构,其上部设有法兰盘，下部设有底座，在内侧套筒的外壁上，且在法兰盘与底座之间设有隔热层；该外侧套筒的底部与内侧套筒上的底座焊接，所述低温泵固定在该法兰盘上。
[0010]优选地，所述低温泵套筒装置与气瓶轴线方向的夹角为10°?29°，所述外侧套筒通过第一支撑板支撑固定。
[0011]优选地，所述低温泵套筒装置与气瓶轴线方向的夹角为25°，所述第一支撑板与外侧套筒垂直并且固定在所述内胆的前封头上。
[0012]优选地，所述隔热层为玻璃纤维纸并且该隔热层与所述外侧套筒之间设有间隙层；所述内侧套筒的底座外围设有一圈凹槽；该内侧套筒的法兰盘顶面上设有一圈密封圈槽和多个螺纹孔，用于与所述低温泵连接。
[0013]优选地，所述凹槽底部对应的内侧套筒壁厚H为1.5?5_ ;所述内侧套筒的中部筒身壁厚为I?3mm ;所述外侧套筒的壁厚为3?5mm ;所述隔热层的壁厚为10?14mm ;所述螺纹孔的数量为3?6个，沿所述法兰盘的周向均匀布置。
[0014]优选地，所述前端支撑装置包括:阀座、第一支撑管、中间支撑管和第二支撑管，阀座与第一支撑管的一端部焊接，中间支撑管设置在第一支撑管与第二支撑管之间，使得第一支撑管与第二支撑管具有一定间距。
[0015]优选地，所述中间支撑管由环氧玻璃钢制成，且该中间支撑管的壁厚分别大于第一支撑管和第二支撑管的壁厚；所述中间支撑管的外壁上开设有抽真空通孔。
[0016]优选地，所述阀座上开设有进液孔、出液孔、放空孔、主安全阀-压力表孔和副安全阀孔，进液孔、出液孔、放空孔分别与阀座的轴线平行并且与支撑管内腔连通，该主安全阀-压力表孔与进液孔连通，副安全阀孔与放空孔连通，主安全阀-压力表孔和副安全阀孔分别与阀座的轴线垂直。
[0017]优选地，所述后端支撑装置包括:支撑轴、支撑管帽、纵向支撑板、支撑轴套和中间支撑轴套；支撑管帽与内胆中的内后封头和支撑轴焊接连接，支撑轴套与纵向支撑板焊接连接，纵向支撑板与外壳中的外后封头焊接连接，中间支撑轴套设置在支撑轴套与支撑轴之间，该中间支撑轴套套设在支撑轴上，且该中间支撑轴套的底部形成有凸台，该凸台与支撑轴套的内侧面相抵。
[0018]优选地，所述中间支撑轴套由环氧玻璃钢制成，该中间支撑轴套与所述支撑轴之间间隙配合，与所述支撑轴套之间过盈配合；一个支撑限位板套设在所述支撑轴上的后端，该后端支撑限位板卡住所述中间支撑轴套，并与所述支撑轴套焊接连接；所述支撑管帽的外壁上设有充液通孔。
[0019]优选地，所述内胆的前、后封头外壁上分别设有分子筛；所述外壳的后封头内壁上设有氧化钯。
[0020]优选地还包括:防过量充装装置，其由防过量充装封头和防过量充装筒体组成；该防过量充装筒体一端与防过量充装封头焊接连接，另一端与所述内胆的后封头焊接连接；所述防过量充装封头底部开有小孔；该防过量充装装置的容积为气瓶总容积的10%。
[0021]更优选地，所述前端支撑装置通过中间管和一个管冒连接，该管冒上设置有三个通孔，通孔内分别安装有瓶内进液管、瓶内放空管和瓶内备用出液管；该中间管通过第二支撑板支撑固定并且该中间管与所述低温泵套筒装置平行。
[0022]本发明的有益效果是:
[0023]1、低温泵通过液压控制系统泵出内胆内液化天然气从而供给发动机使用，有效解决了现有气瓶自增压系统带来的使用不便和安全隐患等问题，低温泵工作时不受瓶内压力和环境压力的影响，即使在高原地区或者瓶内压力很低的情况下都可泵出液化天然气供车使用。
[0024]2、前端支撑由前端支撑装置和低温泵套筒装置共同组成，从而实现支撑结构高强度，能够保证内胆稳固的支撑于外壳内，且便于在内胆表面缠绕绝热纸，有效降低热传递。由于低温泵套筒装置中的内侧套筒为一整体，可以保证内侧套筒的同心度与圆度，可与低温泵紧密连接，且后端与外侧套筒焊接处增加管子壁厚，能够有效降低焊接变形量，内、夕卜侧双层套筒支撑结构，大大增长了导热路径，另外，内侧套筒与外侧套筒之间缠有绝热层，更加能够有效降低低温泵套筒装置的漏热。
[0025]3、该前端支撑装置中的阀座、管冒上设置有若干功能孔，孔内安装多个功能管路:进液管、出液管、放空管、液位计管或安全阀管，放空管在气瓶长时间不使用时将瓶内残存的天然气放空，起到稳压作用，出液管在低温泵出现故障时可做出液使用，安全阀起到管路稳压安全作用，液位计