低温气瓶的制作方法

本实用新型涉及低温容器技术领域，特别涉及一种低温气瓶。

背景技术：

目前车用低温气瓶用于储存并运输液化天然气(liquefiednaturalgas，简称lng)。低温气瓶采用低温柱塞泵实现lng的加压及装卸作业。

现有的低温柱塞泵的支撑装置大多数采用内、外套筒组件焊接。外套筒套设于套筒内管的外周，套筒内管的上端设有法兰，下端设有底座并与外套筒密封连接。低温柱塞泵伸入套筒内管的内部，并与上端的法兰固定安装。由于车用低温气瓶在车辆运输时长期处于动载荷，当低温柱塞泵与套筒内管的密封配合失效时，会使气瓶内的lng泄漏至套筒内管内，引起套筒内管内部的压力不断上升，最终导致整个支撑套筒失效，影响柱塞泵的正常使用，同时具有较大的安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种低温气瓶，以解决现有技术中车用低温气瓶的lng泄漏造成支撑套筒失效的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种低温气瓶，包括：气瓶本体，其内储存有低温介质；泵支撑装置，包括泵支撑套筒和控制阀件；所述泵支撑套筒具有沿自身轴向延伸的内腔，所述泵支撑套筒从外伸入所述气瓶本体中；所述控制阀件设于所述泵支撑套筒上，并与所述内腔相通；所述控制阀件外露于所述气瓶本体，所述控制阀件可开启阀口以使所述内腔与外界相通；低温柱塞泵，穿过所述内腔以与所述气瓶本体的内部相通，且所述低温柱塞泵与所述内腔的轴向两端密封连接。

根据本实用新型的一个实施例，所述泵支撑套筒外露于所述气瓶本体的一端上设有法兰；所述法兰的中心贯通设有一通孔以供所述低温柱塞泵伸入所述内腔中，且所述法兰与所述低温柱塞泵密封连接；所述法兰上还设有一与所述内腔相通的安装孔；所述控制阀件密封设于所述安装孔中。

根据本实用新型的一个实施例，所述安装孔沿所述法兰的径向延伸并与所述通孔相通。

根据本实用新型的一个实施例，所述安装孔位于所述内腔中的内侧壁与穿设于所述内腔的所述低温柱塞泵的外壁之间具有间隙。

根据本实用新型的一个实施例，所述安装孔具有内螺纹，所述控制阀件通过所述内螺纹螺接于所述安装孔内。

根据本实用新型的一个实施例，所述泵支撑套筒包括内支撑筒和套设于所述内支撑筒上的外支撑筒；所述内支撑筒的内部中空形成所述内腔；所述内支撑筒的一端伸出所述外支撑筒，并在该端设有所述法兰；所述内支撑筒的另一端设有对接法兰，所述对接法兰的外周缘与所述外支撑筒的端部密封连接，且所述对接法兰的内周缘和所述低温柱塞泵密封连接。

根据本实用新型的一个实施例，所述气瓶本体包括储存有低温介质的内胆和包裹该内胆的外壳，所述内胆和所述外壳之间形成气瓶夹层；所述外支撑筒位于所述外壳内侧，并倾斜伸入所述内胆；所述外支撑筒与所述内胆焊接固定；所述内支撑筒伸出所述外支撑筒的一端进一步向外穿出所述外壳，并通过所述法兰与所述外壳焊接固定。

根据本实用新型的一个实施例，所述内支撑筒和所述外支撑筒之间具有间隙并形成套筒夹层；所述外支撑筒靠近所述外壳的一端具有开口，所述开口位于所述气瓶夹层中，以使得所述套筒夹层和所述气瓶夹层相通。

根据本实用新型的一个实施例，所述内支撑筒和所述外支撑筒之间还设有隔热层。

根据本实用新型的一个实施例，所述控制阀件为安全阀。

由上述技术方案可知，本实用新型提供的一种低温气瓶至少具有如下优点和积极效果：

首先，在泵支撑套筒上增设一控制阀件。该控制阀件外露于气瓶本体，控制阀件可开启阀口以及时排放出泵支撑套筒内腔中的气体至外界，从而避免泄漏在内腔中的lng液体引起的压力不断增大的情况，保证低温柱塞泵的安全使用。

其次，控制阀件安装于气瓶外侧，其好处在于：控制阀件的使用状况便于工作人员监测，且阀件的更换和维修也较为方便，解决了泵支撑套筒内压力无法监测的问题，提高了安全性能。

附图说明

图1为本实用新型实施例中低温气瓶的结构示意图。

图2为图1中的泵支撑装置的结构示意图。

图3为本实用新型实施例中泵支撑套筒的结构示意图。

图4为图3的a-a剖视图。

附图标记说明如下：

1-气瓶本体、11-内胆、12-外壳、101-气瓶夹层、

3-泵支撑装置、30-泵支撑套筒、301-内腔、302-套筒夹层、304-开口、31-内支撑筒、311-筒体、312-法兰、3121-通孔、3123-螺栓连接孔、3125-安装孔、314-对接法兰、33-外支撑筒、35-控制阀件、

5-低温柱塞泵。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。

本实施例提供一种低温气瓶，通过设置一控制阀件以消除泵支撑套筒与低温柱塞泵的使用安全隐患，起到安全保障作用。且控制阀件外露于气瓶外侧，安装便捷，方便检测与更换。

请参照图1，图1示出了本实施例提供的一种低温气瓶的具体结构，其包括气瓶本体1、泵支撑装置3和低温柱塞泵5。其中，气瓶本体1内部储存有低温介质。泵支撑装置3包括泵支撑套筒30和控制阀件35；泵支撑套筒30具有沿自身轴向延伸的内腔301，泵支撑套筒30从外伸入气瓶本体1中；控制阀件35设于泵支撑套筒30上，并与内腔301相通；控制阀件35外露于气瓶本体1，控制阀件35可开启阀口以使内腔301与外界相通；低温柱塞泵5穿过内腔301中以与气瓶本体1的内部相通，且低温柱塞泵5与内腔301的轴向两端密封连接。

气瓶本体1是呈卧式放置于车辆上，用于储存和运输lng等低温介质，为车辆的行驶提供燃料。

气瓶本体1包括储存有低温介质的内胆11和包裹该内胆11的外壳12，内胆11和外壳12之间形成气瓶夹层101，该气瓶夹层101会被抽成高真空状态，并且夹层内部会填充有绝热材料，从而保障良好的绝热效果。

低温柱塞泵5是通过泵支撑装置3固定设置于气瓶本体1上，并与气瓶本体1内部连接相通。

在本实施例中，低温柱塞泵5为液压驱动，具有一长型的缸体，通过柱塞在缸体中作轴向往复运动，使密封工作腔的容积发生变化以将气瓶内的低温液体lng抽出。lng经过后续的加压、气化器气化等工序进入车辆的发动机以为整车供能。

泵支撑装置3包括泵支撑套筒30和设于泵支撑套筒30的一端上的控制阀件35。该控制阀件35的作用在于：其能够开启阀口使得泵支撑套筒30的内腔301和外界相通，泄放出内腔301中的气体，避免内腔301中的压力不断增高超过安全压力。

泵支撑套筒30具有沿自身轴向延伸的内腔301，该内腔301的轴向两端分别具有开口。泵支撑套筒30从外伸入气瓶本体1中，即泵支撑套筒30的轴向一端伸入气瓶本体1的内胆11中，并与内胆11中的lng接触，该端视为内端；泵支撑套筒30的轴向另一端外露于气瓶本体1，以供低温柱塞泵5穿设，该端视为外端。下文中出现的内、外的方向均是以气瓶本体1的内外作为参照。

请进一步参照图2，泵支撑套筒30为双层一体式套筒结构，包括内支撑筒31和套设于内支撑筒31上的外支撑筒33。

内支撑筒31包括一筒体311以及分别突出设于筒体311两端上的法兰312和对接法兰314。

筒体311的内部中空，构成整个泵支撑套筒30的内腔301。

请结合图3和图4，法兰312的中心轴向贯通设有一中心通孔3121，法兰312在中心通孔3121的外侧上还具有周向分布的多个螺栓连接孔3123。

对接法兰314亦具有一通孔3121，供低温柱塞泵5的内端伸出；对接法兰314的外周壁上径向突出设有一圈凸缘。

在本实施例中，筒体311、法兰312和对接法兰314焊接形成一体，保证三者的同心度。

外支撑筒33为一轴向贯通的筒状结构。外支撑筒33套设于内支撑筒31的筒体311上，外支撑筒33和筒体311之间具有间隙，以形成套筒夹层302。外支撑筒33的轴向两端均不超过内支撑筒31的轴向两端。

外支撑筒33的其中一端与内支撑筒31的对接法兰314的凸缘密封连接；外支撑筒33的另一端具有开口304，并与内支撑筒31的法兰312在轴向上具有一定的距离，该开口304与套筒夹层302相通。在本实施例中，外支撑筒33与内支撑筒31焊接形成一体，保证同心度。并且，内支撑筒31和外支撑筒33之间还设有隔热层，保证泵支撑套筒30整体的绝热效果。

当泵支撑套筒30设于气瓶本体1上时，法兰312位于泵支撑套筒30的外端。该中心通孔3121供低温柱塞泵5从外伸入至内腔301中，同时低温柱塞泵5通过适配的紧固件与各个螺栓连接孔3123连接固定，并形成密封连接。对接法兰314位于泵支撑套筒30的内端，用与低温柱塞泵5伸入内腔301中的内端通过密封圈形成密封连接。

法兰312上设有一与内支撑筒31的内腔301相通的安装孔3125，用以安装控制阀件35。

具体为，安装孔3125设于法兰312的外周壁上，并沿法兰312的径向延伸贯通至与内支撑筒31的内腔301相通。当控制阀件35密封设于安装孔3125中，即控制阀件35的阀腔与内腔301相通，控制阀件35可开启阀口以使内腔301与外界相通。

值得说明的是，安装孔3125位于内腔301的内侧壁与穿设在内腔301中的低温柱塞泵5的外壁之间具有间隙，该间隙与内腔301相通，保证内腔301中的气体介质能够经过间隙流入控制阀件35的阀腔中。

优选地，安装孔3125与控制阀件35为可拆式连接，方便安装和更换。具体的，安装孔3125具有内螺纹，控制阀件35通过内螺纹螺接于安装孔3125内。

在本实施例中，控制阀件35为安全阀。安全阀为常闭式结构，并具有设定的排放压力值，安全性高。安全阀可选择螺纹式的，体积小，易安装。

在使用时，控制阀件35受外力作用下处于常闭状态。当低温柱塞泵5的密封圈与泵支撑套筒30的配合失效时，此时内支撑筒31的内端处会产生泄露点，气瓶的内胆11中的lng液体会由此进入内支撑筒31的内腔301中，并与低温柱塞泵5直接接触。随着lng不断漏入内腔301中，lng液体的温度升高，产生蒸发气体，导致内腔301的压力不断升高。当内腔301的压力升高到一定，直至超过控制阀件35的设定压力值时，控制阀件35的阀口自动开启，将内腔301中的气体泄放至外界，降低内腔301中的压力，避免压力过大导致整个泵支撑筒的强度失效。

值得说明的是，控制阀件35受内腔301压力自动开启，可判断气瓶中的低温柱塞泵5的密封圈泄漏及泵支撑套筒30组件泄漏的重要检测依据之一，解决了泵支撑套筒30在气瓶内部无法检测的难点。

在本实施例中，泵支撑套筒30与气瓶本体1的连接方式具体如下：

气瓶本体1包括储存有低温介质的内胆11和包裹该内胆11的外壳12，内胆11和外壳12之间形成气瓶夹层101。泵支撑套筒30亦为双层结构，包括内支撑筒31和一体套设于内支撑筒31上的外支撑筒33。其中，内支撑筒31包括一筒体311以及分别突出设于筒体311两端上的法兰312和对接法兰314。当泵支撑套筒30从外向下倾斜伸入气瓶本体1的内胆11中，内支撑筒31具有法兰312的一端外露于气瓶本体1的外部，法兰312穿过气瓶本体1的外壳12并与外壳12焊接固定，内支撑筒31具有对接法兰314的一端连同外支撑筒33均位于外壳12的内侧。外支撑筒33穿过内胆11的封头处并伸入内胆11中，外支撑筒33与内胆11焊接固定，如此，实现了泵支撑套筒30整体与内胆11、外壳12的连接固定。

进一步地，外支撑筒33的筒体311大部分位于内胆11中，仅一端端部位于内胆11外侧，该端端部具有开口304，该开口304与套筒夹层302相通。同时，开口304位于气瓶夹层101中，以使得套筒夹层302和气瓶夹层101真空相通。

本实施例提供一种用于保证低温柱塞泵5安全使用的泵支撑装置3，在泵支撑套筒30外端的法兰312上增加一安装孔3125，以供控制阀件35可拆地安装在法兰312上，使得泵支撑套筒30具有泄放功能，消除使用隐患；同时，控制阀件35外露于气瓶本体1外侧，其安装位置便于检测、安装和更换，解决了泵支撑套筒30内压力无法监测及安全使用问题。

综上所述，本实用新型提供的一种低温气瓶至少具有如下优点和积极效果：

首先，在泵支撑套筒30上增设一控制阀件35。具体为，该控制阀件35设于内支撑筒31外露于气瓶本体1的一端上。控制阀件35为安全阀。安全阀为常闭式结构，并具有设定的排放压力值。在使用时，控制阀件35受外力作用下处于常闭状态。当低温柱塞泵5的密封圈与泵支撑套筒30的配合失效时，此时内支撑筒31的内端处会产生泄露点，气瓶的内胆11中的lng液体会由此进入内支撑筒31的内腔301中，并与低温柱塞泵5直接接触。随着lng不断漏入内腔301中，lng液体的温度升高，产生蒸发气体，导致内腔301的压力不断升高。当内腔301的压力升高到一定，直至超过控制阀件35的设定压力值时，控制阀件35的阀口自动开启，将内腔301中的气体泄放至外界，降低内腔301中的压力，避免压力过大导致整个泵支撑筒的强度失效。

控制阀件35受内腔301压力自动开启，可判断气瓶中的低温柱塞泵5的密封圈泄漏及泵支撑套筒30组件泄漏的重要检测依据之一，解决了泵支撑套筒30在气瓶内部无法检测的难点。

其次，控制阀件35可拆地安装于气瓶外侧，其使用状况便于工作人员监测，且方便阀件的更换和维修，解决了泵支撑套筒30内压力无法监测的问题，提高了安全性。

最后，泵支撑套筒30的套筒夹层302和气瓶本体1的气瓶夹层101真空相通，具有良好的隔热效果。控制阀件35与内支撑筒31的内腔301相通但不与套筒夹层302相通，工艺流程布置合理。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。