一种氢能源汽车安全存气罐及其加工装置

1.本发明属于氢气储存技术领域，具体涉及一种氢能源汽车安全存气罐及其加工装置。


背景技术：

2.氢能汽车，顾名思义，是以氢作为能源的汽车，将氢反应所产生的化学能转换为机械能以推动车辆。氢能汽车分为两种，一种是氢内燃机汽车(hydrogen internal combustion engine vehicle,hicev)是以内燃机燃烧氢气(通常透过分解甲烷或电解水取得)产生动力推动汽车。氢燃料电池车(fuel cell vehicle-fcev)是使氢或含氢物质与空气中的氧在燃料电池中反应产生电力推动电动机，由电动机推动车辆。广泛使用氢燃料作为交通能源是氢经济的一个关键因素。使用氢为能源的最大好处是它跟空气中的氧反应，仅产生水蒸气排出，有效减少了传统汽油车造成的空气污染问题。hicev一般以内燃机为基础改良而成，要实现并不困难，困难之处在于如何降低成本及达至安全，以及安全地解决氢气供应、储存的问题后才可以推出市场。
3.氢能源汽车在后备箱需要安装存气罐用以装载氢气保证汽车的续航能力，现有的存气罐通常由两个部分焊接固定，由于焊接只能在在拼缝处进行焊接固定，焊接强度难以保证，且焊接产生的汽泡会影响整体的密封性，具体加工时通常由人工进行焊接，质量的一致性较差，且效率较低。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种氢能源汽车安全存气罐及其加工装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种氢能源汽车安全存气罐，包括存气罐，所述存气罐呈圆柱状，所述存气罐从一端切割拆分为第一罐体和第二罐体两个部分，所述第一罐体靠近切割端面侧轴向开设有第一环槽，所述第二罐体靠近切割端面侧轴向开设有第三环槽所述第二罐体与第一罐体过盈配合连接，所述第一环槽内弧面径向开设有第二环槽，所述第二环槽内设有焊丝，所述焊丝端部从第一罐体外圆周进行开设的与第二环槽贯通的通孔中伸出。
6.一种氢能源汽车安全存气罐的加工装置，包括底座，所述底座呈凹型，所述底座两侧板上设有连接座，两组连接座端部均开设的连接孔分别与第一罐体和第二罐体的端部活动套接，所述连接座与侧板活动连接，所述底座的两侧板中间设有支撑块，所述支撑块上开设有可容纳存气罐的半圆槽，所述底座的两侧板上设有驱动组件，所述驱动组件被配置用以驱动两侧的连接座沿竖直平面内朝支撑块端翻转使得第一罐体搭接在半圆槽上，使得第一罐体与第二罐体轴线后，驱动任一所述的连接座靠近支撑块一端移动使得第一罐体与第二罐体套接；
7.所述底座靠近第一罐体与第二罐体的连接处设有焊接组件，所述焊接组件包括转
动支座和焊接支座，所述转动支座上设有焊接头，所述转动支座与焊接支座端面滑动连接沿存气罐的外圈做圆周运动。
8.作为本发明可选地方案，所述底座的两侧板均开设有u型槽，所述气缸两侧壁对称开设有腰形孔，所述所述连接座两侧设有转轴收纳在所述腰形孔内与腰形孔槽口配合。
9.作为本发明可选地方案，所述驱动组件包括连接块、第二齿轮和齿条，所述连接块两侧与转轴转动连接，所述第二齿轮与转轴固定连接，所述第二齿轮底端设有齿条，所述齿条与底座固定连接，所述第二齿轮与齿条啮合连接，所述连接块远离连接座一端设有直线驱动机构驱动连接块水平往复运动，当连接块靠近支撑块一侧运动时，所述第二齿轮与齿条啮合驱动连接座靠近支撑块一侧翻转，当第一罐体与第二罐体同轴时第二齿轮与齿条脱离。
10.作为本发明可选地方案，所述焊接支座中心开设有圆孔，圆孔内固定设置有齿圈，所述齿圈内侧啮合连接有第一齿轮，所述转动支座靠近第一齿轮一侧设有转动的连接轴，连接轴一端固定连接有第一电机，所述第一齿轮与连接轴固定连接。
11.作为本发明可选地方案，所述焊接支座一侧设有焊钳，所述焊钳呈倒l型，所述焊钳顶端的横杆部分与焊接支座铰接，焊钳的竖杆底端设有金属夹持块与第一罐体的端部搭接，金属夹持块外接有交流供电模块。
12.作为本发明可选地方案，所述焊接支座两侧面位于齿圈的外圈分别开设有第一限位环槽和第二限位环槽，所述转动支座上设有第一限位圆柱和第二限位圆柱分别收纳在第一限位环槽和第二限位环槽内滑动。
13.作为本发明可选地方案，所述焊接支座从竖直中线处拆分为第一焊接支座和第二焊接支座，所述齿圈沿焊接支座的竖直中线处切割为两部分，所述所述第一焊接支座和第二焊接支座底端设有滚珠支座，所述底座上开设有容纳滚珠支座的t型槽，所述滚珠支座与t型槽滑动连接，所述t型槽内设有转动丝杠，所述滚珠支座与丝杠螺纹配合，所述丝杠一端与第二电机的输出轴固定连接。
14.作为本发明可选地方案，所述转动支座靠近焊接头一侧设有弯管，所述弯管一端与焊接头固定连接，另一端设有喷漆头，所述弯管呈空心状，所述弯管的弧线圆心与齿圈的轴线共线。
15.本发明的有益效果：本发明通过将存气罐拆分为两个部分过盈配合组合而成，结构简单便于存气罐的加工，通过在套接的部分设置环槽预埋焊丝加热融合固定，提高了密封性，以及提高了连接处强度，存气罐的加工装置采用两端夹持限位的方式对存气罐进行固定限位；
16.本发明公开的加工装置，通过将第一罐体和第二罐体安装固定后翻转拼接固定，然后通过圆周运动的焊接支座将拼接处焊接固定，操作方便快捷。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本发明的存气罐的结构示意图；
19.图2是图1的剖视图；
20.图3是本发明的加工装置的整体结构示意图；
21.图4是图3的剖视图；
22.图5是图3的拆分图；
23.图6是本发明的焊接组件的结构示意图；
24.图7是本发明的焊接组件的拆分图；
25.图8是本发明的转动支座的结构示意图；
26.图9是本发明的焊接支座的机构示意图；
27.图中：底座-1、焊接支座-2、存气罐-3、第一罐体-31、第二罐体-32、焊丝-33、转动支座-4、齿圈-5、第一齿轮-6、焊钳-7、连接座-8、连接块-9、气缸-10、丝杠-11、第二齿轮-12、齿条-13、第二电机-14、第一焊接支座-21、第二焊接支座-22、焊接头-41、喷漆头-42、弯管-43、连接轴-44、第一限位圆柱-45、第二限位圆柱-46、转轴-81、第一限位环槽-201、第二限位环槽-202、滚珠支座-203、第一电机-100、u型槽-101、腰形孔-102、支撑块-103、圆弧槽-104、t型槽-105、第一环槽-3101、第二环槽3102、环块-3201。
具体实施方式
28.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、完整地描述，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
29.请参阅图1～2，本发明实施例中，一种氢能源汽车安全存气罐，包括存气罐3，所述存气罐3呈圆柱状，存气罐3两端设有套管连接头与存气罐3内部贯穿，所述存气罐3从一端切割拆分为第一罐体31和第二罐体32两个部分，所述第一罐体31靠近切割端面侧轴向开设有第一环槽3101，所述第二罐体32靠近切割端面侧轴向开设有第三环槽3201所述第二罐体32与第一罐体31过盈配合连接，所述第一环槽3101内弧面径向开设有第二环槽3102，所述第二环槽3102内设有焊丝33，所述焊丝33端部从第一罐体31外圆周进行开设的与第二环槽3102贯通的通孔中伸出，第一罐体31和第二罐体32拼接处通过氩弧焊进行固定连接，加工时将第二焊接支座22预埋在第二环槽3102内，当第一罐体31与第二罐体32套接后，将焊丝33端部接入交流电夹持钳将其加热至熔融状态，待其冷却后使得第一罐体31与第二罐体32固定连接，该存气罐结构简单，加工方便，密封性好，且连接处强度可靠。
30.一种氢能源汽车安全存气罐加工装置，包括底座1，底座1两侧设有侧板呈凹型，所述底座1两侧板上设有连接座8，两组连接座8端部均开设的连接孔分别与第一罐体31和第二罐体32的端部活动套接，所述连接座8与侧板活动连接，所述底座1的两侧板均开设有u型槽101，所述气缸10两侧壁对称开设有腰形孔102，所述所述连接座8两侧设有转轴81收纳在所述腰形孔102内与腰形孔102槽口配合，连接座8靠近存气罐3呈圆状与u型槽101的底端弧面半径一致，所述底座1的两侧板中间设有支撑块103，所述支撑块103上开设有可容纳存气罐3的半圆槽104，所述底座1的两侧板上设有驱动组件，所述驱动组件被配置用以驱动两侧的连接座8沿竖直平面内朝支撑块103端翻转使得第一罐体31搭接在半圆槽104上，使得第一罐体31与第二罐体32轴线后，驱动任一所述的连接座8靠近支撑块103一端移动使得第一
罐体31与第二罐体32套接；所述底座1靠近第一罐体31与第二罐体32的连接处设有焊接组件，所述焊接组件包括转动支座4和焊接支座2，所述转动支座4上设有焊接头41，所述转动支座4与焊接支座2端面滑动连接沿存气罐3的外圈做圆周运动。
31.具体地，如图5所示，所述焊接支座2中心开设有圆孔，圆孔内固定设置有齿圈5，所述齿圈5内侧啮合连接有第一齿轮6，所述转动支座4靠近第一齿轮6一侧设有转动的连接轴44，连接轴44一端固定连接有第一电机100，所述第一齿轮6与连接轴44固定连接。即通过第一电机100驱动第一齿轮6转动进而沿齿圈5内圈做圆周运动。
32.存气罐加工时，第一罐体31和第二罐体32通过铸造成型，进一步在第二罐体32上钻孔与第二环槽3102贯通，加工时分别将第一罐体31和第二罐体32的端部套接在连接座8上，为了便于安装，将连接座8的初始位置设置为连接座8垂直向上，当第一罐体31和第二罐体32安装完毕后，先通过驱动组件驱动连接座8靠近中间位置翻转九十度搭接在半圆槽104上，进一步驱动连接座8靠近支撑块103侧运动，使得第一罐体31与第二罐体32套接在一起，然后驱动转动支座4做匀速圆周运动，通过焊接头41对第一罐体31和第二罐体32的拼接处进行焊接固定。
33.具体地，如图2和4所示，所述驱动组件包括连接块9、第二齿轮12和齿条13，所述连接块9两侧与转轴81转动连接，所述第二齿轮12与转轴81固定连接，所述第二齿轮12底端设有齿条13，所述齿条13与底座1固定连接，所述第二齿轮12与齿条13啮合连接，所述连接块9远离连接座8一端设有直线驱动机构驱动连接块9水平往复运动，当连接块9靠近支撑块103一侧运动时，所述第二齿轮12与齿条13啮合驱动连接座8靠近支撑块103一侧翻转，当第一罐体31与第二罐体32同轴时第二齿轮12与齿条13脱离，直线驱动机构可采用气缸10，气缸10的活塞杆与连接块9固定连接，即通过气缸10驱动连接块9水平左右移动，以图4左端的连接座8运动为例，当气缸10驱动连接块9向左运动时，由于齿条13设置的长度有限，第二齿轮12需运动一段距离后方可与齿条13啮合从而驱动第二齿轮12逆时针转动，当连接块9向右移动时，第二齿轮12先顺时针转动，然后与齿条13脱离后水平移动。
34.优选地，如图6所示，所述焊接支座2一侧设有焊钳7，所述焊钳7呈倒l型，所述焊钳7顶端的横杆部分与焊接支座2铰接，焊钳7的竖杆底端设有金属夹持块与第一罐体31的端部搭接，金属夹持块外接有交流供电模块，即第一罐体31与第二罐体32安装到位后，通过焊钳7对焊丝33进行通电使其熔融，待其冷却后对第一罐体31与第二罐体32进行焊接固定，起到良好的密封效果。
35.优选地，所述焊接支座2两侧面位于齿圈5的外圈分别开设有第一限位环槽201和第二限位环槽202，所述转动支座4上设有第一限位圆柱45和第二限位圆柱46分别收纳在第一限位环槽201和第二限位环槽202内滑动。如图7和8所示，即转动支座4通过第一限位圆柱45和第二限位圆柱46配合第一限位环槽201和第二限位环槽202对转动支座4本体进行限位，避免转动支座4脱落，提高了焊接的稳定性。
36.进一步可选地，所述焊接支座2从竖直中线处拆分为第一焊接支座21和第二焊接支座22，所述齿圈5沿焊接支座2的竖直中线处切割为两部分，所述所述第一焊接支座21和第二焊接支座22底端设有滚珠支座203，所述底座1上开设有容纳滚珠支座203的t型槽105，所述滚珠支座203与t型槽105滑动连接，所述t型槽105内设有转动丝杠11，所述滚珠支座203与丝杠11螺纹配合，所述丝杠11一端与第二电机14的输出轴固定连接，即第一罐体31和
第二罐体32安装到位前使得第一焊接支座21和第二焊接支座22拆分开，当第一罐体31和第二罐体32套接完毕后，通过第二电机14驱动丝杠11转动使得第一罐体31和第二罐体32组合固定，焊接完毕后，再将第一焊接支座21和第二焊接支座22拆分开，便于加工成型的存气罐3取出。
37.在另一实施例中，如图7所示，，所述转动支座4靠近焊接头41一侧设有弯管43，所述弯管43一端与焊接头41固定连接，另一端设有喷漆头42，所述弯管43呈空心状，所述弯管43的弧线圆心与齿圈5的轴线共线，弯管43内部空心用以收纳喷漆管道以及焊接头41的线路，当第一罐体31和第二罐体32搭接处的拼焊冷却后，进一步通过喷漆头42在拼焊处喷覆一层防锈层，起到防锈作用。
38.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系为为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。
39.此外。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
40.对于本领域技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型。因此，从任意一处来说，都应将实施例看作是指导性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所有的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。