一种车辆换罐站用托盘的制作方法

1.本实用新型涉及新能源汽车技术领域,具体涉及一种车辆换罐平台。


背景技术：

2.近年来，随着传统化石能源燃烧所带来的供应压力和环境污染问题，传统燃油汽车的发展进入了瓶颈期。为此，出于对清洁能源的前景的期盼，节能环保的氢燃料汽车在近几年越来越被人们所提及。目前，在氢燃料汽车开发过程中，由于受到当前加氢站数量少，设置的地址偏远，加氢不方便等问题的制约，氢燃料电池汽车的普及率一直得不到提升。氢燃料汽车与传统燃油车不同，其能源来自于高压缩的氢，这就导致其不可能向传统燃油车一样直接加注燃油。针对上述问题，现有的思路大体上是通过直接更换氢燃料气罐的方式进行燃料补给，然而，截止目前，本领域在氢燃料气罐更换方面的技术止步于理论阶段，真正具有投产意义的氢燃料环罐设备、设施目前在我国还具有非常大的缺口，即使又部分换罐设备，但其在使用上极为不便，且效率低下。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种夹持稳定性好、能够防止罐体损伤的车辆换罐站用托盘。
4.为实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种车辆换罐站用托盘，包括支承板，所述支承板上设置有至少一组具有半圆形的夹抱区的夹抱组件；所述夹抱组件包括对称布置在支承板两侧的两组夹抱板组，两组夹抱板组之间构成夹抱区；
5.每一组夹抱板组至少包括两张并排布置的弧形板体，所述弧形板体下部靠近夹抱区的边沿设置有固定凹缺，所述固定凹缺内并排设置有多根橡胶接触条。
6.优选的，所述支承板上设置有两组夹抱组件。
7.优选的，所述橡胶接触条为方条，橡胶接触条通过螺栓与弧形板体螺栓连接。
8.优选的，所述弧形板体朝向夹抱区的边沿设置有橡胶垫条。
9.优选的，所述弧形板体的底部设置有直线形的安装边，并通过安装边焊接在支承板上。
10.优选的，所述支承板的中心设置有用于与旋转台连接的法兰盘。
11.优选的，所述支承板上设置有减重孔。
12.优选的，所述支承板上还设置有用于检测旋转台旋转角度的角度传感器。
13.本实用新型的有益效果集中体现在：能够有效的保证对罐体夹持的稳定性，且能够对罐体进行保护，防止罐体损伤。具体来说，本实用新型通过至少一组夹抱组件的设置，由于夹抱组件由弧形板体和橡胶接触条围成，其与罐体具有较大的接触面，能够有效的确保罐体在罐体支承机构上的稳定性，防止偏移打滑。同时，这种多面、多点夹抱的方式，能够分散罐体表面受到的夹抱应力，防止罐体受到损伤。
附图说明
14.图1为车辆换罐平台的结构示意图；
15.图2为车辆换罐平台一种优选实施方式的结构示意图；
16.图3为换罐系统的结构示意图；
17.图4为图3中a部放大图；
18.图5为图3中b部放大图；
19.图6为升降机构的结构示意图；
20.图7为图6中所示结构一种使用状态示意图；
21.图8为旋转台的结构示意图；
22.图9为调整输送器的安装示意图；
23.图10为图9中所示结构一种使用状态示意图；
24.图11为平台主体的俯视图；
25.图12为调整输送器的俯视图；
26.图13为限位台与推块的结构示意图；
27.图14为限位台的轴测图。
具体实施方式
28.结合图1
‑
3所示的，一种车辆换罐平台，主要针对氢燃料新能源汽车进行换罐操作，其包括设置在换罐站00一侧的架空的平台主体1，所述平台主体1的下方设置有用于更换车辆0气罐的换罐系统2，所述换罐系统2顾名思义就是用于换罐的系统，其具备从车辆0上取下待更换氢燃料罐64，将氢燃料罐送至换罐站00内，并从换罐站00内获取新的氢燃料罐64，最后将新的氢燃料罐64放入车辆0上的功能。车辆0停泊在平台主体1上后，由换罐系统2执行换罐操作。所述平台主体1上设置有供换罐系统2操作的操作口3，所述操作口3处设置有能够启闭的操作门4，打开操作门4即可进行操作，一般所述操作门4包括设置在操作口3两侧的两个滑动门扇，两个滑动门扇往两侧退出，则打开操作口3，两个滑动门扇往中间合拢，则关闭操作口3，通过操作门4的隔离，只有在换罐时才打开操作口3，以防止砂石灰尘等侵入。
29.本实用新型换罐站00一般可采用固定式和可移动式的两种，当采用固定式换罐站00时，这种情况与现有的加油站类似，需要换罐的车辆开到换罐站00处进行氢燃料罐的更换。一般在这种情况下，所述平台主体1与地面平齐，平台主体1的下方设置下沉式基坑，所述换罐系统2位于基坑内，基坑等在换罐站00建设初期就开始规划开设。另一种方式是移动式的换罐站00，如图2中所示，本实用新型可搭载在移动换罐车上进行使用，一般在这种情况下，所述平台主体1为架设在地面上方的浮空式平台，其设置在换罐车的货箱上，平台主体1的两端设置有与平台主体1连接的、供车辆0上下的斜坡面5，以供车辆从两侧进出。在换罐车长度较长的情况下，本实用新型还可以设置两个或更多个平台主体1，此时换罐站00对应的换罐车货箱一般位于两个平台主体1的中间。
30.结合图3
‑
5所示，本实用新型换罐系统2的包括轨道机构6，以及设置在轨道机构6上的换罐装置，所述轨道机构6与车辆0移动方向垂直。所述换罐装置主要用于实现对罐体的举升、放下、角度调整等操作，所述轨道机构6主要用于实现换罐装置在换罐站00与车辆0
之间的移动操作。
31.如图3所示，所述换罐装置包括设置在轨道机构6上的、能够沿轨道机构6往复移动的底板7，设置在底板7上方的顶板8，设置在底板7和顶板8之间的升降机构9，设置在顶板8上的旋转台10，以及设置在旋转台10上方的罐体支承机构11。所述罐体支承机构11用于实现对罐体的夹持固定，所述旋转台10用于对罐体的周向方位进行调节，所述升降机构9用于实现举升和放下。
32.本实用新型轨道机构9的具体形式较多，只要能够起到驱动换罐装置在轨道机构9上进行运动的功能即可，例如：轨道机构9包括一根或两根导向轨道，在导向轨道上设置可滑动的换罐装置，通过伸缩缸、丝杠螺母副等实现驱动。但为了简化总体的结构、降低成本，本实用新型更好的做法是，如图3和5中所示，所述轨道机构6包括两根并排布置的导轨12，两根所述导轨12之间沿长度方向均匀分布有多根用于连接两根导轨12的桥接横条板13。所述桥接横条板13可加强两根导轨12之间的连接强度，防止导轨12位置偏移，一般桥接横条板13可直接螺栓连接或焊接在导轨12上，也可以如图3中所示，所述桥接横条板13位于导轨12的底部，桥接横条板13的两端各设置有一个u形的接头槽板20，所述接头槽板20分别通过螺栓与桥接横条板13和导轨12固定连接，以具备更好的总体结构强度和更好的可装配性能。如图5中所示，两根所述导轨12上对应设置有一对与导轨12相配合的、倒扣在导轨12上的、u形的滑动块14。
33.当然，光设置有导轨12和滑动块14还无法满足驱动需求，因此所述轨道机构6还包括用于驱动滑动块14运动的轨道驱动组件，所述轨道驱动组件包括设置在导轨12两端的一对同步轮，本实用新型设置有两根导轨12，则两根导轨12的端部均设置有同步轮共计四个，为了对同步轮进行保护，所述同步轮外套设有轮壳19，所述轮壳19固定设置在导轨12的两端。所述同步轮之间设置有沿导轨12长度方向延伸的同步皮带15，简单来讲，也就是每一根导轨12上设置有一根循环旋转的同步皮带15，同步皮带15的两端绕过同步轮，通过同步轮转动带动同步皮带15运动，进而利用同步皮带15带动滑动块14运动。因此，本实用新型所述滑动块14与导轨12顶面相对的内侧设置有用于夹紧同步皮带15的皮带夹板，并通过皮带夹板与同步皮带15连接。皮带夹板的设置及具体结构为本领域技术人员熟知的公知常识，在本实用新型中不再对此进行赘述，在图示中也不具体展示。
34.关于同步轮的驱动，本实用新型所述导轨12的一端之间设置有移动伺服电机16，所述移动伺服电机16的两端均具有输出轴，且移动伺服电机16的两根输出轴通过两个联轴器17与两根导轨12一端的同步轮连接，伺服电机16动作，可同时带动两个同步轮做主动运动，进而带动两根同步皮带15主动运动。所述轨道机构6还包括横向跨设在两根导轨12之间的移动板18，所述移动板18的两端分别通过螺栓与两个滑动块14连接，在滑动块14运动时，即可带动移动板18动作。
35.在此基础上，为了有效的检测出移动伺服电机16的动作工况，一个所述同步轮的轮轴上还设置有用于检测移动伺服电机16运动状态的旋转编码器21。为了有效的检测出移动板18在导轨12上的移动距离，实现位置反馈，所述导轨12的内表面沿导轨12的长度方向均匀设置有若干用于检测滑动块14在导轨12上位置的方位传感器22。所述方位传感器22可采用压力检测传感器、接触传感器、磁力非接触式传感器等等，只要能检出移动板18的运动状态即可。
36.此处以接触传感器为例，如图5中所示，所述方位传感器22为接触传感器，所述接触传感器通过螺栓安装在导轨12上，接触传感器的顶部设置有沿上下方向伸缩的接触头23。还包括接触体24，所述接触体24呈l形，接触体24的上段通过螺栓固定在移动板18的边沿上，接触体24的下段与接触传感器上的接触头23相对。在移动板18运动过程中，其上安装的接触体24按压接触传感器的接触头23，从而被接触传感器检测到，为了提高接触的平顺度，所述接触体24的下端设置有水滴状的接触部25，所述接触触感器的接触头23上设置有接触轮26。所述接触部25与接触轮26相对。
37.本实用新型所述的升降机构9的作用在于，带动其上设置的顶板8和旋转台10、罐体支承机构11以及罐体作上下升降运动。为了实现上述功能，本实用新型可采用的具体结构形式较多，例如：升降机构9可以是气缸、液压缸等等，但气缸和液压缸由于需要设置气源或液压源，总体较为笨重，不便于跟随轨道机构12移动，为此，本实用新型开发了一套升降机构9，该升降机构9结构紧凑小巧，且动作稳定性好，准确性高。
38.如图6和7所示，所述升降机构9包括设置在底板7上方的内方管27和套设在内方管27外的与内方管27相配合的外方管28，所述外方管28的上端设置顶板8。所述外方管28内还设置有中心管29，所述中心管29的上端与外方管28固接或二者直接为一体结构，中心管29穿设在内方管27内并与内方管27构成滑动配合。换言之，这种结构就是内方管27穿插在外方管28中，且内方管27的管壁介于外方管28的管壁和中心管29的管壁之间，形成上下滑动。
39.关于如何驱动外方管28上下滑动，本实用新型是在所述内方管27内还设置有中心螺杆30，所述中心螺杆30穿设在中心管29内并与中心管29构成螺纹配合，中心螺杆30的下端与固定设置在内方管27底部的升降电机31连接。使用时，升降电机31动作，带动中心螺杆30动作，进而带动中心管29升降，由中心管29带动外方管27升降，最终带动顶板8及安装在顶板8上方的各部件动作。本实用新型具备中心管29与内方管27之间、外方管28与内方管27之间的双重限位，具有更好的稳定性，同时通过中心螺杆30的旋转对升降高度进行调节，保证了升降的精准度。
40.外方管28在内方管27上滑动的高度信息直接由升降电机31由零点起始的旋转圈速进行转换确定，当然，为了确定零点的位置，也就是外方管28移动到最下端时的位置，所述内方管27的一侧还设置有用于检测外方管28在内方管27上位置的升降传感器32，所述升降传感器32可以是压力传感器、接触传感器等等，只要能在外方管28下降到最低位置时向总控制系统反馈信号即可。
41.除此之外，为了保证中心螺杆30在旋转过程中与中心管29螺纹配合的顺畅性，本实用新型所述外方管28的上端的一侧还设置有润滑油加入口33，所述润滑油加入口33与中心管29连通。使用时，通过润滑油加入口33朝中心管29的内腔中打入润滑黄油，中心螺杆30每次行程均能蘸取一定的润滑黄油实现自润滑。为了防止中心螺杆30与中心管29在相对运动的过程中，中心管29上端内的润滑黄油从润滑油加入口33压出，所述润滑油加入口33上设置有由外至内单向导通的单向阀34。除此之外，为了进一步提高对中心螺杆30下端的润滑效果，本实用新型所述中心螺杆30内设置有中心孔35，所述中心孔35由中心螺杆30的下部延伸至中心螺杆30的上端面，所述中心螺杆30的侧壁上还设置有贯穿中心孔35与中心螺杆30外表面的润滑孔36。润滑黄油可依次经过中心孔35和润滑孔36进入中心螺杆30和中心管29之间，实现整段中心螺杆30的润滑。
42.对于不同的车辆0型号而言，由于罐体在车辆内的安装位置不尽相同，同时也由于泊车位置具有一定的差异性。为了实现罐体安装位置的对准，本实用新型在顶板8上还设置有旋转台10，旋转台10能够实现精准旋转，进而带动上方的罐体进行旋转。当然，为了使得旋转台10能够适配升降机构9的安装，本实用新型所述的旋转台10的旋转电机40不宜布置在旋转台10的轴心位置，为此，本实用新型所述旋转台10包括台座37，所述台座37固定设置在顶板8上，台座37的上表面设置有圆环状的安装槽38。所述旋转台10还包括与安装槽38相配合的旋转环39，所述旋转环39设置在安装槽38内并与安装槽38构成转动配合，所述旋转环39与旋转电机40传动连接。本实用新型旋转环39作为旋转部件，由于其上方安装的氢燃料罐重量较大，通常其还需要匹配一个增大旋转电机40扭矩的减速器，减速电机40安装在外方管28的侧面，减速器安装在减速电机40上方，并通过传动齿轮与旋转环39底部的轴齿啮合实现传动，当然，这种传动方式也并非唯一，只要能起到将减速器的力矩传输至旋转环39即可。所述旋转环39与罐体支承机构11法兰连接。
43.如图4所示，本实用新型所述罐体支承机构11，也就是本实用新型所述的车辆环罐站用托盘，包括支承板41，所述支承板41上设置有至少一组具有半圆形的夹抱区的夹抱组件，如图4中所示，夹抱组件的数量设置有两组，在罐体较长的情况下，设置更多组也是可行的。所述夹抱组件包括对称布置在支承板两侧的两组夹抱板组，两组夹抱板组之间构成夹抱区。每一组夹抱板组至少包括两张并排布置的弧形板体42，所述弧形板体42可直接与支承板41焊接，形成一体结构，在焊接时，所述弧形板体42的底部设置有直线形的安装边，并通过安装边焊接在支承板41上。当然，支承板41与弧形板体42之间也可以是通过螺栓安装在支承板41上。
44.所述弧形板体42下部靠近夹抱区的边沿设置有固定凹缺43，所述固定凹缺43内并排设置有多根橡胶接触条44。也就是说，本实用新型弧形板体42在固定凹缺43以外的位置，其与罐体的接触面就是其内边沿，而在固定凹缺43所在的区域，是通过橡胶接触条44与罐体接触，多根橡胶接触条44可分散罐体接触面的压力，且可以实现柔性缓冲，从而避免罐体的外表面受到损伤。同理，为了避免弧形板体42的内边沿损伤罐体，所述弧形板体42朝向夹抱区的边沿设置有橡胶垫条45。
45.本实用新型通过至少一组夹抱组件的设置，能够有效的确保罐体在罐体支承机构11上的稳定性，防止偏移打滑。同时，这种多面、多点夹抱的方式，能够分散罐体表面受到的夹抱应力，防止罐体受到损伤，同时由橡胶垫条45和橡胶接触条44共同构成的柔性接触面，能够缓冲夹抱应力，防止罐体损伤。所述橡胶接触条44为方条、圆条、半圆条等，如图4中所示，为方条，橡胶接触条44通过螺栓与弧形板体42螺栓连接。所述支承板41的中心设置有用于与旋转台10连接的法兰盘46，通过法兰盘46与旋转台10法兰连接。为了降低支承板41的总体重量，所述支承板41上设置有减重孔47。除此之外，所述支承板41上还设置有用于检测旋转台10旋转角度的角度传感器48。通过角度传感器48检测旋转台10带动支承板41旋转的角度，进而检测出罐体的角度。
46.除上述结构外，由于车辆0在平台主体1上的停泊位置受司机操作的影响，具有一定的偏差，为了保证车辆0在平台主体1上位置的准确性，尤其是前后位置的准确性。结合图9
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12所示，本实用新型还包括用于实现车辆0在平台主体1上位置调整的定位装置。所述定位装置包括设置在平台主体1上的四个轮胎缺口49和设置在平台主体1底部的位置调整输
送器50。所述轮胎缺口49一般是呈沿平台主体1长度方向延伸的条形，一方面具有一定的调整裕度，另一方面能够满足车辆0轮胎的通过。
47.所述调整输送器50包括两组并排布置的履带式输送组件51，所述履带式输送组件51沿平台主体1的长度方向布置，所述轮胎缺口49位于履带式输送组件51的上方，且平台主体1两侧的轮胎缺口49分别与两组履带式输送组件51相对。也就是说，车辆0开上平台主体1后，其四个轮胎分别位于四个轮胎缺口49内形成大体定位，其停泊到位后，车辆0本质上是停靠在调整输送器50上的，通过调整输送器50带动车辆进行精确调整。
48.履带式输送组件51可采用传统履带输送器，履带式输送组件51包括履带轮和绕设在履带轮外的履带体，位于平台主体1两端的履带轮之间分别通过第一连轴杆52和第二连轴杆53连接，履带轮转动，带动履带体运动，进而带动其上的车辆0运动。关于履带轮的驱动，本实用新型所述履带轮与定位伺服电机54连接，由于车辆0以及履带输送组件51自身的重量较大，定位伺服电机54与履带轮之间还可以设置一个增矩减速器。同时，为了确保第一连轴杆52和第二连轴杆53的同步转动，所述第一连轴杆52和第二连轴杆53上均设置有第一锥齿轮581，第一连轴杆52和第二连轴杆53之间设置有联动轴582，所述联动轴582的两端设置有第二锥齿轮583，所述第二锥齿轮583与第一锥齿轮581啮合。
49.在使用过程中，车辆0停靠到位后，可通过调整输送器50对车辆0位置进行一定的调整，以使车辆0上搭载的氢燃料罐64的位置与平台主体1底部设置的换罐系统2匹配。然后通过换罐系统对氢燃料罐64进行更换，对于并排布置的氢燃料罐64而言，本实用新型还可以通过调整输送器50对车辆0位置进行调整，从而使不同的氢燃料罐64与换罐系统2相对。
50.除此之外，为了防止履带输送组件51在启停时车辆0晃动幅度过大，防止车辆在履带体上打滑，位于所述平台主体1至少一端的轮胎缺口49对应的履带体上设置有限位台55，所述限位台55的前端和后端设置有两个朝上凸出的限位凸起56。车辆0停泊后，保证其轮胎落在限位台55上。所述限位台55除可直接螺栓连接或焊接在履带体上外，实际上安装在平台主体1上，随履带体运动，也是可行的。如图13和14中所示，所述限位台55的两侧设置有滑动棱57，所述轮胎缺口49与滑动棱57相对的内壁上设置有导槽，由于车辆0重量较大，导槽的安装需保证稳定性。所述滑动棱57与导槽相配合并设置在导槽内。所述限位台55的底部设置有e字形的卡槽59，所述履带体上焊接有与卡槽59相配合的推块60。使用时，履带体运动，带动推块60运动，推块60带动卡槽59运动，进而带动限位台55运动。