一种具有真空绝热结构的加氢枪枪管及加氢枪的制作方法

1.本实用新型涉及一种具有真空绝热结构的加氢枪枪管，特别是但并不局限于使用在低温液体加注领域应用。本实用新型还涉及具有该加氢枪枪管的加氢枪。


背景技术：

2.氢燃料是未来完全绿色可循环的终极能源，利用太阳能、风能以及水力富裕区域进行发电，然后电解水制氢。再通过储运系统运输到需要氢燃料的城市和工厂等地区。这样完美解决了弃风弃电等局部过剩可再生能源难以储存，而人口密集地区的可再生能源供给紧张的问题。当氢能基础制备设施实现商业化之后，比如中国沿海可大量建设的海上风力发电厂，可以先淡化海水，然后再电解水制氢。制取的氢气可以大量供应沿海珠三角、长三角、京津冀等城市核心群的交通运输、工业和家庭能源用途。只要太阳正常升起，风能和太阳能就会源源不断的可持续产生，人类真正进入绿色无污染的可循环生态。
3.氢能的发展类似早年高速公路的建设或者太阳能发电行业的发展，当商业化规模达到一定程度的时候，成本就会不断下降，最终接近甚至远远降低了社会的总体成本。
4.由于液氢温度低，在
‑
258摄氏度左右，而且分子小，更容易从密封缝隙中逃逸造成泄漏，因此对密封要求特别高。此外，液氢比lng和液氮等液态气体更容易吸热气化挥发，如果不做真空保温，系统中压力会快速上升，导致安全阀打开排放，引起氢气浪费。


技术实现要素：

5.实用新型目的：为了克服以上不足，本实用新型的目的是提供一种具有真空绝热结构的加氢枪枪管，解决了现有技术中加氢枪插接在加注口上进行液氢加注时，容易漏热，并且漏热后加氢枪和加注口外壁容易结霜，液氢加注装置氢气浪费量大的问题。
6.技术方案：一种具有真空绝热结构的加氢枪枪管，包括加氢枪内管和加氢枪外管，所述加氢枪外管套设在加氢枪内管的外部，并且加氢枪内管和加氢枪外管同轴设置，所述加氢枪内管的外壁和加氢枪外管的内壁之间设有加氢枪真空层。
7.进一步的，上述的具有真空绝热结构的加氢枪枪管，所述加氢枪内管远离加氢口的一端延伸出加氢枪外管，所述加氢枪内管延伸出加氢枪外管的端部设有螺纹接头和外六角扳手面。
8.进一步的，上述的具有真空绝热结构的加氢枪枪管，所述加氢枪内管伸入加氢枪外管的端部和加氢枪外管之间螺纹连接。
9.进一步的，上述的具有真空绝热结构的加氢枪枪管，所述加氢枪外管靠近加氢口的一端的内壁设有内螺纹。
10.一种加氢枪，包括加氢枪枪管，所述加氢枪枪管所述的具有真空绝热结构的加氢枪枪管。
11.进一步的，上述的加氢枪，所述加氢枪还包括加氢枪拉杆、加氢枪手柄、加氢枪压珠套、一组加氢枪定位珠、加氢枪主连接管、加氢枪阀芯和加氢枪枪头，所述加氢枪拉杆套
设在加氢枪外管的外部，所述加氢枪手柄与加氢枪拉杆和加氢枪外管远离加氢口的一端铰接，所述，所述加氢枪主连接管和加氢枪拉杆靠近加氢口的一端连接，所述加氢枪压珠套套设在加氢枪主连接管上，所述加氢枪内管、加氢枪外管、加氢枪压珠套和加氢枪主连接管同轴设置，所述一组加氢枪定位珠设置在加氢枪主连接管上，并且一组加氢枪定位珠以加氢枪主连接管的中心为圆心按照环形阵列的方式设置，所述一组加氢枪定位珠可与加氢口卡合，所述加氢枪枪头设置在加氢枪外管靠近加氢口的一端，所述加氢枪阀芯设置在加氢枪枪头内，并且加氢枪阀芯可进行加氢枪枪头的打开或者截断。
12.进一步的，上述的加氢枪，所述加氢枪阀芯包括加氢枪阀芯锥形头、加氢枪阀芯阀杆、加氢枪阀芯导向块和加氢枪阀芯弹簧，所述加氢枪阀芯导向块设置在加氢枪内管内，并且加氢枪阀芯导向块和加氢枪内管滑动连接，所述加氢枪阀芯阀杆的一端和加氢枪阀芯导向块连接，并且加氢枪阀芯阀杆的另一端和加氢枪阀芯锥形头连接，所述加氢枪阀芯弹簧套设在加氢枪阀芯阀杆上，并且加氢枪阀芯弹簧位于加氢枪阀芯锥形头和加氢枪阀芯导向块之间。
13.进一步的，上述的加氢枪，所述加氢枪枪头上设有加氢枪加注通孔，所述加氢枪阀芯锥形头设置在加氢枪加注通孔内，所述加氢枪阀芯锥形头上设有加氢枪密封件，所述加氢枪阀芯锥形头可将加氢枪密封件压紧在加氢枪加注通孔的内壁上。
14.进一步的，上述的加氢枪，所述加氢枪枪头和加氢枪外管之间设有加氢枪外密封圈。
15.上述技术方案可以看出，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型所述的具有真空绝热结构的加氢枪枪管及加氢枪，具有如下优点：
16.1、实现液氢的高效安全快捷加注；
17.2、通过结构设计和工艺优化，采用特殊设计的双级密封组件结构，以及特殊的阀芯阀杆结构，解决液氢易泄漏问题；
18.3、通过可靠且先进的真空工艺，真空层真空度高，从而可以有效强化系统保温绝热性能，并降低了液氢的气化，有效控制液氢气化问题；
19.4、免维护真空制造工艺，降低后期需要重新抽真空的成本；
20.5、通过巧妙设计，加氢枪和加氢口对接中间区域的空腔，利用加液前，单向阀开启瞬间，系统出来的高压气态氢气进行吹扫，并通过专用排放管路，安全排放，实现自动吹扫，提高了加注效率，防止空气进入燃料电池导致的电池寿命降低；
21.6、此外，以上自动吹扫结构，还可以吹走接口部位的灰尘颗粒，从而有效保护并延长外密封圈的寿命。
附图说明
22.图1为本实用新型所述的具有真空绝热结构的加氢口的结构示意图；
23.图2为本实用新型所述的具有真空绝热结构的加氢枪枪管的结构示意图；
24.图3为本实用新型所述的加氢枪的结构示意图；
25.图4为本实用新型所述的加氢口和加氢枪的结构示意图；
26.图5
‑
10为本实用新型所述的加氢口和加氢枪的工作原理图。
27.图中：加氢口内层101、加氢口中间层102、加氢口外壳103、真空层一104、真空层二
105、加氢口阀芯106、空腔107、空腔空气排空管108、空腔空气排气孔109、锁死凹槽110、加氢口阀芯阀杆111、加氢口阀芯导向块112、加氢口弹簧113、加氢口阀芯114、加氢口密封件115、液氢加注通孔116、加氢口安装法兰117、加氢枪内管201、加氢枪外管202、加氢枪真空层203、螺纹接头204、外六角扳手面205、内螺纹206、加氢枪拉杆207、加氢枪手柄208、加氢枪压珠套209、加氢枪定位珠210、加氢枪主连接管211、加氢枪阀芯212、加氢枪枪头213、加氢枪阀芯锥形头214、加氢枪阀芯阀杆215、加氢枪阀芯导向块216、加氢枪阀芯弹簧217、加氢枪加注通孔218、加氢枪密封件219、加氢枪外密封圈220。
具体实施方式
28.下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型。
29.实施例1
30.如图1所示的具有真空绝热结构的加氢口，包括加氢口内层101、加氢口中间层102和加氢口外壳103，所述加氢口内层101、加氢口中间层102和加氢口外壳103同轴设置，并且加氢口内层101、加氢口中间层102和加氢口外壳103按照由内至外的顺序依次设置；其中，所述加氢口中间层102和加氢口外壳103之间设有真空层一104。
31.所述加氢口内层101和加氢口中间层102之间设有真空层二105。
32.实施例2
33.基于实施例1结构的基础上，加氢口内层101内设有加氢口阀芯106，所述加氢口阀芯106位于加氢口内层101远离加氢枪的一端，所述加氢口阀芯106可进行加氢口和加氢枪之间的打开或者关断。所述加氢口中间层102靠近加氢枪的一端设有空腔107，所述真空层一104内设有空腔空气排空管108，所述空腔空气排空管108的一端和空腔107连通，并且空腔空气排空管108的另一端延伸出加氢口。所述加氢口中间层102的外壁上设有一组空腔空气排气孔109，所述一组空腔空气排气孔109和空腔107连通。并且，所述加氢口外壳103的外壁上设有锁死凹槽110。
34.其中，所述加氢口阀芯106包括加氢口阀芯阀杆111、加氢口阀芯导向块112、加氢口弹簧113、加氢口阀芯114和加氢口密封件115，所述加氢口内层101上设有液氢加注通孔116，所述加氢口阀芯114设置在液氢加注通孔116内，所述加氢口密封件115设置在加氢口阀芯114上，并且加氢口密封件115压紧在液氢加注通孔116的内壁上，所述加氢口阀芯阀杆111的一端和加氢口阀芯114连接，并且加氢口阀芯阀杆111的的另一端和加氢口阀芯导向块112连接，所述加氢口阀芯导向块112和加氢口内层101滑动连接，所述加氢口弹簧113套设在加氢口阀芯阀杆111上，并且加氢口弹簧113位于加氢口阀芯导向块112和加氢口阀芯114之间。
35.另外，所述加氢口外壳103的外壁上设有加氢口安装法兰117。
36.实施例3
37.基于实施例1或实施例2结构的基础上，一种用于该加氢口的加氢枪，包括加氢口，所述加氢口为所述的具有真空绝热结构的加氢口。所述加氢枪还包括加氢枪手柄208、加氢枪管200和加氢枪拉杆207，所述加氢枪手柄208与加氢枪管200和加氢枪拉杆207铰接，所述加氢枪管200设置在加氢枪拉杆207内。
38.其中，如图2所示的加氢枪管200包括加氢枪内管201和加氢枪外管202，所述加氢
枪外管202套设在加氢枪内管201的外部，并且加氢枪内管201和加氢枪外管202同轴设置，所述加氢枪内管201的外壁和加氢枪外管202的内壁之间设有加氢枪真空层203。所述加氢枪内管201远离加氢口的一端延伸出加氢枪外管202，所述加氢枪内管201延伸出加氢枪外管202的端部设有螺纹接头204和外六角扳手面205。所述加氢枪内管201伸入加氢枪外管202的端部和加氢枪外管202之间螺纹连接。所述加氢枪外管202靠近加氢口的一端的内壁设有内螺纹206。
39.实施例4
40.如图3、4所示的加氢枪还包括加氢枪压珠套209、一组加氢枪定位珠210、加氢枪主连接管211、加氢枪阀芯212和加氢枪枪头213，所述加氢枪拉杆207套设在加氢枪外管202的外部，所述加氢枪手柄208与加氢枪拉杆207和加氢枪外管202远离加氢口的一端铰接，所述，所述加氢枪主连接管211和加氢枪拉杆207靠近加氢口的一端连接，所述加氢枪压珠套209套设在加氢枪主连接管211上，所述加氢枪内管201、加氢枪外管202、加氢枪压珠套209和加氢枪主连接管211同轴设置，所述一组加氢枪定位珠210设置在加氢枪主连接管211上，并且一组加氢枪定位珠210以加氢枪主连接管211的中心为圆心按照环形阵列的方式设置，所述一组加氢枪定位珠210可与加氢口卡合，所述加氢枪枪头213设置在加氢枪外管202靠近加氢口的一端，所述加氢枪阀芯212设置在加氢枪枪头213内，并且加氢枪阀芯212可进行加氢枪枪头213的打开或者截断。所述加氢口外壳103的一端可插入加氢枪主连接管211内。
41.再次，所述加氢枪阀芯212包括加氢枪阀芯锥形头214、加氢枪阀芯阀杆215、加氢枪阀芯导向块216和加氢枪阀芯弹簧217，所述加氢枪阀芯导向块216设置在加氢枪内管201内，并且加氢枪阀芯导向块216和加氢枪内管201滑动连接，所述加氢枪阀芯阀杆215的一端和加氢枪阀芯导向块216连接，并且加氢枪阀芯阀杆215的另一端和加氢枪阀芯锥形头214连接，所述加氢枪阀芯弹簧217套设在加氢枪阀芯阀杆215上，并且加氢枪阀芯弹簧217位于加氢枪阀芯锥形头214和加氢枪阀芯导向块216之间。
42.另外，所述加氢枪枪头213上设有加氢枪加注通孔218，所述加氢枪阀芯锥形头214设置在加氢枪加注通孔218内，所述加氢枪阀芯锥形头214上设有加氢枪密封件219，所述加氢枪阀芯锥形头214可将加氢枪密封件219压紧在加氢枪加注通孔218的内壁上。所述加氢枪枪头213和加氢枪外管202之间设有加氢枪外密封圈220。
43.设计加氢口的弹簧预紧力需要等于或小于加氢枪内部的弹簧预紧力，基于此前提的基础上，如图4
‑
10所示的加氢口和加氢枪连接的工作原理为：
44.第一步、加氢枪手柄收回，加氢枪主连接管插入到加氢口根部。
45.第二步、手柄前推，压珠套前移，压下限位珠子，加氢枪和加氢口彼此通过珠子锁住。
46.第三步、手柄继续向前推进，加氢枪和加氢口的阀芯锥形头彼此刚刚接触。
47.第四步、手柄继续向前推，由于加氢枪内部压力大于加氢口内部压力，而且加氢枪的弹簧预紧力大于等于加氢口的弹簧预紧力，因此加氢口的阀芯会先被顶开。此时，加氢口实现微启，气态高压氢气从加氢口内部逸出，并吹扫空腔中的空气，通过排气孔和特殊排气通道，实现安全排放。
48.第五步、手柄继续前推，空气吹扫一直进行，直到外密封圈移动通过排气孔，排气孔被堵死。这时不再吹扫，空腔中已经全部是干净的氢气。
49.第六步、手柄向前推到极限位置，手柄机构的连杆机构通过上止点，实现自锁功能。松开双手，加氢枪和加氢口已经锁死，即使在高压或汽车移动导致加氢枪和加氢口受到拉力时，彼此也不会脱离。如果拉力过大，设在管线中的拉断阀会安全拉断并自动实现两端密封，从而保护整个系统不会受损。
50.此时，加氢枪和加氢口完成安全对接，加液准备工作就绪，加液机上可以一键开始加液。以上手柄推动，实际操作中是连续向前的自然动作，不需要刻意停止或停顿。
51.加液完成后，加氢枪和加氢口的分离的工作原理和以上连接步骤正好相反。手柄拉回的动作，实际操作中也二十连续向后的自然动作，不需要刻意停止或停顿。空腔中残余的液氢，会通过排气孔和排气通道，实现安全排放。
52.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。