一种用于汽车的LNG自动专用加液机的制作方法

本发明涉及汽车技术领域，更具体地，涉及一种用于汽车的lng自动专用加液机。

背景技术：

随着国民经济的飞速发展，液化天然气作为一种清洁能源已被广泛使用，特别是汽车领域已得到很大的推广。天然气汽车不仅可以减少汽车行业对石油的依赖性，还可以减少对环境的污染，具有举足轻重的作用。当前天然气汽车加注天然气的过程如下：汽车进入lng气站并停车后，工人需要针对不同车型，拿起加液枪和回气枪分别与加液口和回气口进行对接，然后加注lng，完成后需要手动拔出加液枪和回气枪，才能完成整个加注流程。此人工加注方式工作效率低，再加上加液枪和回气枪较重，多次操作后容易导致工人疲劳，急需解决这个问题。

技术实现要素：

本发明为克服上述现有技术中采用人工方式对汽车进行液化天然气加注时，存在着工作效率低，导致工人体力支出大的问题，提出一种用于汽车的lng自动专用加液机。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于汽车的lng自动专用加液机，包括机架以及用于安装加液枪、回气枪并用于加液枪的推动锁紧以及回气枪的旋转锁紧的两枪固定机构，所述机架上设置有沿所述机架垂直升降的z轴直线位移机构，所述z轴直线位移机构上设置有沿y轴方向移动的y轴直线位移机构，所述y轴直线位移机构上设置有沿x轴方向移动的x轴直线位移机构，所述x轴直线位移机构上设置有与所述两枪固定机构相连接并用于驱动两枪固定机构旋转的转动机构，所述x轴直线位移机构上还设置有用于驱动所述转动机构角度偏转的偏转机构。

在本技术方案中，x轴直线位移机构安装在y轴直线位移机构上，y轴直线位移机构上，加液枪、回气枪安装在两枪固定机构上，两枪固定机构安装在x轴直线位移机构上，通过x轴直线位移机构、y轴直线位移机构以及z轴直线位移机构的移动，可以确定加液枪、回气枪的空间位置；转动机构可以使得两枪固定机构进行旋转，从而使得自动专用加液机适应不同车型；偏转机构能够使得加液枪、回气枪与汽车的加注平面保持平行，两枪固定机构最终实现加液枪的推动锁紧和回气枪的旋转锁紧功能。本技术方案，能够快速实现不同车型的lng自动化加注操作，精准度和可靠性高，提高lng气站的工作效率。

优选地，所述两枪固定机构包括第一固定板以及第二固定板，所述第二固定板上设置有用于驱动所述加液枪伸缩的第二驱动装置，所述第一固定板上设置有用于所述回气枪旋转的第一驱动装置。

优选地，所述第一驱动装置包括设于所述第一固定板上的蜗轮蜗杆模组，所述蜗轮蜗杆模组包括安装在所述回气枪上的蜗轮、与所述蜗轮啮合的蜗杆以及驱动所述蜗杆转动的第一电机；所述蜗杆的一端与所述第一电机的输出轴固定相连。

优选地，所述第一固定板上还设置有用于调节所述回气枪与所述加液枪之间距离的调节装置，所述调节装置包括设于所述第一固定板上的第一滚珠丝杠直线模组，所述第一滚珠丝杠直线模组包括第一丝杆、沿所述第一丝杆滑动的第一滑块以及用于驱动所述第一丝杆转动的第二电机；所述蜗杆的另一端安装在所述第一滑块中；所述第一电机上固定设置有沿所述第一丝杆方向移动的u型滑块，所述u型滑块与设于第一固定板上的导轨滑动连接；所述u型滑块上设置有u型槽，所述回气枪安装在所述u型槽中，所述第一固定板上还设置有用于回气枪移动的开槽结构。

优选地，所述第二驱动装置包括安装在所述第二固定板上的两组气缸安装板、设于所述气缸安装板上的气缸装置以及推进板，所述推进板安装在两组气缸装置的伸缩杆上；所述加液枪设置在所述推进板上并贯穿所述第二固定板以及第一固定板。

优选地，所述x轴直线位移机构包括设于所述y轴直线位移机构上的两组支撑座、分别安装在两组所述支撑座之间上的x轴滚珠丝杠、x轴导杆以及用于驱动所述x轴滚珠丝杠旋转的x轴电机，所述x轴滚珠丝杠、x轴导杆上安装有沿所述x轴导杆滑动的x轴滑块，所述转动机构安装在所述x轴滑块上。

优选地，所述转动机构包括设于所述x轴滑块上的腔体结构、一端设于所述腔体结构中的两枪连接杆以及设于所述x轴滑块上的转动电机，所述两枪连接杆位于所述腔体结构的一端设置有第一齿轮，所述第一齿轮与设于转动电机输出轴上的第二齿轮相啮合；所述两枪连接杆的另一端与所述两枪固定机构固定相连。

优选地，所述偏转机构包括与其中一组所述支撑座固定相连的第一偏转滑块、设于所述第一偏转滑块上方的偏转电机以及设于所述第一偏转滑块下方并与所述偏转电机输出轴相连的第三齿轮；所述y轴直线位移机构上设置有两组弧形导轨，其中一组所述弧形导轨上设有与所述第三齿轮相啮合的弧形齿条；其中另一组所述弧形导轨与设于另一组支撑座上第二偏转滑块滑动连接。

优选地，所述y轴直线位移机构包括设于所述z轴直线位移机构上的两组安装槽，其中一组所述安装槽中设置有y轴滚珠丝杠，其中另一组所述安装槽中设置有y轴导杆，所述z轴直线位移机构上设置有用于驱动所述y轴滚珠丝杠旋转的y轴电机，所述y轴滚珠丝杠与所述y轴导杆上分别安装有沿所述y轴导杆移动的y轴滑块，两组所述y轴滑块之间设有用于安装x轴直线位移机构的连接板。

优选地，所述z轴直线位移机构包括设于所述机架上的至少三组z轴导杆以及一组z轴滚珠丝杠，所述z轴导杆与所述z轴滚珠丝杠上安装有沿所述z轴导杆滑动的垂直升降板，所述y轴直线位移机构安装在所述垂直升降板上，所述机架上还设置有用于驱动所述z轴滚珠丝杠旋转的z轴电机。

优选地，所述第一固定板上安装有两组弧形连接板，所述弧形连接板的一端与所述第一固定板固定相连，所述弧形连接板的另一端与所述第二固定板固定相连；两组所述弧形连接板形成一空腔结构，所述加液枪贯穿设于所述空腔结构中。

与现有技术相比，有益效果是：

本发明结构简单，能够快速实现不同车型的lng自动化加注操作，精准度和可靠性高，提高lng气站的工作效率。

附图说明

图1是本发明自动专用加液机的立体图；

图2是本发明自动专用加液机中未示出两枪固定机构的结构示意图；

图3是本发明自动专用加液机中两枪固定机构的结构示意图；

图4是本发明自动专用加液机中第一驱动装置与调节装置的结构示意图；

图5是本发明自动专用加液机中第一驱动装置与调节装置中去掉蜗轮与回气枪的结构示意图；

图6是本发明自动专用加液机中x轴直线位移机构的结构示意图；

图7是本发明自动专用加液机中y轴直线位移机构的结构示意图；

图8是本发明自动专用加液机中z轴直线位移机构的结构示意图；

图9是本发明自动专用加液机中转动机构的结构示意图；

图10是本发明自动专用加液机中偏转机构的结构示意图；

附图中：1-机架、2-加液枪、3-回气枪、4-两枪固定机构、5-z轴直线位移机构、6-y轴直线位移机构、7-x轴直线位移机构、8-转动机构、9-偏转机构、41-第一固定板、42-第二固定板、43-第一驱动装置、44-第二驱动装置、45-调节装置、46-弧形连接板、431-蜗轮、432-蜗杆、433-第一电机、451第一丝杆、452-第一滑块、453-第二电机、454-u型滑块、455-u型槽、456-开槽结构、457-导轨、441-气缸安装板、442-气缸装置、443-推进板、71-支撑座、72-x轴滚珠丝杠、73-x轴导杆、74-x轴电机、75-x轴滑块、81-腔体结构、82-两枪连接杆、83-转动电机、84-第一齿轮、85-第二齿轮、91-第一偏转滑块、92-偏转电机、93-第三齿轮、94-弧形导轨、95-弧形齿条、96-第二偏转滑块、61-安装槽、62-y轴滚珠丝杠、63-y轴导杆、64-y轴电机、66-连接板、51-z轴导杆、52-z轴滚珠丝杠、53-垂直升降板、54-z轴电机。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”等指示的方位或位置关系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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1

如图1、图2所示，一种用于汽车的lng自动专用加液机，包括机架1以及用于安装加液枪2、回气枪3并用于加液枪2的推动锁紧以及回气枪3的旋转锁紧的两枪固定机构4，机架1上设置有沿机架1垂直升降的z轴直线位移机构5，z轴直线位移机构5上设置有沿y轴方向移动的y轴直线位移机构6，y轴直线位移机构6上设置有沿x轴方向移动的x轴直线位移机构7，x轴直线位移机构7上设置有与两枪固定机构4相连接并用于驱动两枪固定机构4旋转的转动机构8，x轴直线位移机构7上还设置有用于驱动转动机构8角度偏转的偏转机构9。在本实施例中，x轴直线位移机构7安装在y轴直线位移机构6上，y轴直线位移机构6上，加液枪2、回气枪3安装在两枪固定机构4上，两枪固定机构4安装在x轴直线位移机构7上，通过x轴直线位移机构7、y轴直线位移机构6以及z轴直线位移机构5的移动，可以确定加液枪2、回气枪3的空间位置；转动机构8可以使得两枪固定机构4进行旋转，从而使得自动专用加液机适应不同车型；偏转机构9能够使得加液枪2、回气枪3与汽车的加注平面保持平行，两枪固定机构4最终实现加液枪2的推动锁紧和回气枪3的旋转锁紧功能。本技术方案，能够快速实现不同车型的lng自动化加注操作，精准度和可靠性高，提高lng气站的工作效率。

其中，如图3所示，两枪固定机构4包括第一固定板41以及第二固定板42，第二固定板42上设置有用于驱动加液枪2伸缩的第二驱动装置44，第一固定板41上设置有用于回气枪3旋转的第一驱动装置43。在本实施例中，第二驱动装置44能够实现加液枪2的推动锁紧，第一驱动装置43能够实现回气枪3的旋转锁紧功能。

另外，如图3、图4、图5所示，第一驱动装置43包括设于第一固定板41上的蜗轮蜗杆模组，蜗轮蜗杆模组包括安装在回气枪3上的蜗轮431、与蜗轮431啮合的蜗杆432以及驱动蜗杆432转动的第一电机433；蜗杆432的一端与第一电机433的输出轴固定相连。在本实施例中，第一电机433驱动蜗杆432旋转，蜗杆432旋转带动与其相啮合的蜗轮431旋转，蜗轮431旋转带动与其固定相连的回气枪3旋转，从而实现回气枪3的旋转锁紧功能。

其中，如图3、图4、图5所示，第固定板上还设置有用于调节回气枪3与加液枪2之间距离的调节装置45，调节装置45包括设于第一固定板41上的第一滚珠丝杠直线模组，第一滚珠丝杠直线模组包括第一丝杆451、沿第一丝杆451滑动的第一滑块452以及用于驱动第一丝杆451转动的第二电机453；蜗杆432的另一端安装在第一滑块452中；第一电机433上固定设置有沿所述第一丝杆451方向移动的u型滑块454，u型滑块454与设于第一固定板41上的导轨457滑动连接；u型滑块454上设置有u型槽455，回气枪3安装在u型槽455中，第一固定板41上还设置有用于回气枪3移动的开槽结构456。在本实施例中，第二电机453驱动第一丝杆451旋转，第一丝杆451带动第一滑块452沿着第一丝杆451滑动，由于第一滑块452通过第一电机433与u型滑块454固定相连，且蜗杆432的一端位于第一滑块452中蜗轮432的一端能够在第一滑块452中转动；第一电机433与u型滑块454固定相连，在第一滑块452移动时，第一滑块452带动u型滑块454一起沿着导轨457移动；由于回气枪3位于u型滑块454的u型槽455中，u型滑块454滑动的过程中，带动回气枪3沿着开槽结构456一起移动，从而调节回气枪3与加液枪2之间的间距。由于回气枪3与加液枪2之间的间距可调，从而可以使得自动专用加液枪2对不同车型进行液化气的加注。

另外，如图3所示，第二驱动装置44包括安装在第二固定板42上的两组气缸安装板441、设于气缸安装板441上的气缸装置442以及推进板44，推进板44安装在两组气缸装置442的伸缩杆上；加液枪2设置在推进板44上并贯穿第二固定板42以及第一固定板41。在本实施例中气缸的伸缩杆伸缩，推动推进板44移动，由于加液枪2安装在推进板44上，在气缸带动推进板44移动的过程中，可以带动加液枪2的移动，从而实现对加液枪2的推动锁紧。

其中，如图1、图2、图6所示，x轴直线位移机构7包括设于y轴直线位移机构6上的两组支撑座71、分别安装在两组支撑座71之间上的x轴滚珠丝杠72、x轴导杆73以及用于驱动x轴滚珠丝杠72旋转的x轴电机74，x轴滚珠丝杠72、x轴导杆73上安装有沿x轴导杆73滑动的x轴滑块75，转动机构8安装在x轴滑块75上。在本实施例中，x轴电机74驱动x轴滚珠丝杠72旋转，x轴滚珠丝杠72旋转的同时带动x轴滑块75沿着x轴滚珠丝杠72、x轴导杆73上移动。

另外，如图1、图2、图6、图9所示，转动机构8包括设于x轴滑块75上的腔体结构81、一端设于腔体结构81中的两枪连接杆82以及设于x轴滑块75上的转动电机83，两枪连接杆82位于腔体结构81的一端设置有第一齿轮84，第一齿轮84与设于转动电机83输出轴上的第二齿轮85相啮合；两枪连接杆82的另一端与两枪固定机构4固定相连。在本实施例中，转动机构8安装在x轴滑块75上，转动机构8可以随着x轴滑块75沿着x轴导杆73移动。需要说明的是，转动电机83通过转动电机83安装座设置在x轴滑块75上，转动电机83驱动转动电机83输出轴旋转，转动电机83输出轴带动第一齿轮84以及与第一齿轮84啮合的第二齿轮85旋转，由于第二齿轮85安装在两枪连接杆82的一端，在第二齿轮85旋转的同时，第二齿轮85带动两枪连接杆82旋转；两枪连接杆82同时带动两枪固定机构4旋转，通过两枪固定机构4的旋转，可以调节回气枪3与加液枪2的空间位置，从而使得自动专用加液机能够适应不同车型。

其中，如图1、图2、图6、图10所示，偏转机构9包括与其中一组支撑座71固定相连的第一偏转滑块91、设于第一偏转滑块91上方的偏转电机92以及设于第一偏转滑块91下方并与偏转电机92输出轴相连的第三齿轮93；y轴直线位移机构6上设置有两组弧形导轨94，其中一组弧形导轨94上设有与第三齿轮93相啮合的弧形齿条95；其中另一组弧形导轨94与设于另一组支撑座71上第二偏转滑块96滑动连接。在本实施例中，偏转电机92旋转时带动第三齿轮93旋转，第三齿轮93旋转的同时沿着与其啮合的弧形齿条95的弧形导轨94移动，由于第一偏转滑块91与支撑座71固定相连，在第一偏转滑块91沿着其中一组弧形导轨94移动的过程中，第二偏转滑块96与另一组支撑座71沿着另一组弧形导轨94移动，从而实现整个x轴直线位移机构7的偏转，使得加液枪2、回气枪3与汽车的加注平面保持平行。

另外，如图1、图2、图7所示，y轴直线位移机构6包括设于z轴直线位移机构5上的两组安装槽61，其中一组安装槽61中设置有y轴滚珠丝杠62，其中另一组安装槽61中设置有y轴导杆63，z轴直线位移机构5上设置有用于驱动y轴滚珠丝杠62旋转的y轴电机64，y轴滚珠丝杠62与y轴导杆63上分别安装有沿y轴导杆63移动的y轴滑块，两组y轴滑块之间设有用于安装x轴直线位移机构7的连接板66。在本实施例中，y轴电机64驱动y轴滚珠丝杠62旋转，y轴滚珠丝杠62旋转时，带动安装在其上的y轴滑块移动，由于连接板66安装在两组y轴滑块上，在y轴滑块移动的过程中，连接板66也随着y轴导杆63移动。

其中，如图1、图2、图8所示，z轴直线位移机构5包括设于机架1上的至少三组z轴导杆51以及一组z轴滚珠丝杠52，z轴导杆51与z轴滚珠丝杠52上安装有沿z轴导杆51滑动的垂直升降板53，y轴直线位移机构6安装在垂直升降板53上，机架1上还设置有用于驱动z轴滚珠丝杠52旋转的z轴电机。z轴电机驱动z轴滚珠丝杠52旋转，z轴滚珠丝杠52旋转的同时驱动垂直升降板53沿着z轴导杆51移动，从而实现垂直升降板53的垂直移动。

另外，如图3所示，第一固定板41上安装有两组弧形连接板46，弧形连接板46的一端与第一固定板41固定相连，弧形连接板66的另一端与第二固定板42固定相连；两组弧形连接板66形成一空腔结构，加液枪2贯穿设于空腔结构中。在本实施例中，两组弧形连接板46用于支撑第二固定板42，加液枪2固定在推进板44上，在气缸装置442的作用下，加液枪2可以在第一固定板41的贯穿孔、空腔结构以及第二固定板42的贯穿孔中移动。需要说明的是，转动机构8与第二固定板42固定连接，在转动机构8旋转时，带动整个两枪固定机构4的运动。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。