用于加氢枪和加氢口对接的辅助装置的制作方法

1.本实用新型属于氢能源利用领域，具体涉及将加氢站中的氢气加入氢燃料汽车的供氢系统过程中的用于加氢枪和加氢口对接的辅助装置。


背景技术：

2.氢燃料汽车使用的氢气的存储方式为高压氢瓶储存，氢燃料汽车上设置有能和高压氢瓶连通的加氢口，加氢口通常固定在加氢口挡板上。氢燃料汽车使用时需要到专门的加氢站充装氢气，加氢站中用加氢机将存储罐中的氢气充装到氢燃料汽车的高压氢瓶中。加氢机包括：加氢枪，加氢枪包括：枪体、枪头、手阀等。充装时，需要将加氢枪和加氢口进行对接，其具体对接过程如下：先将加氢枪的枪头插入车辆的加氢口，插入到一定的深度后，转动加氢枪的手阀使得锁紧装置将加氢枪和加氢口之间锁紧密封，然后加氢机利用压差将氢气通过加氢口加入到氢燃料汽车的高压氢瓶中。在实际使用时，也可将车辆加氢口外凸设置，将加氢枪的枪头套住车辆的加氢口，然后枪头继续往前使得加氢口伸入到枪头中，到一定的深度后，转动加氢枪的手阀使得锁紧装置将加氢枪和加氢口之间锁紧密封。在加氢之前，需要判断加氢枪和加氢口之间是否正常密封对接，从而防止加氢时氢气泄漏。加氢枪和加氢口之间正常密封对接的前提是：一、加氢枪的枪头的轴心线和加氢口轴心线这两者最好平行并重合，实际操作时应尽可能控制使枪头的轴心线和加氢口轴心线之间不能有太大的偏差，从而最终使得加氢枪的枪头和加氢口能密封对接；二、加氢枪的枪头还需插入一定的深度，使得转动手阀后锁紧装置能将加氢枪和加氢口相互锁紧进而完成密封对接，以上两个条件缺一不可。目前，将加氢枪和加氢口进行对接时，操作人员只能凭经验使得加氢枪的轴心线和加氢口的轴心线之间的偏差值尽量小，以满足密封对接的要求，并且在锁紧后再通过多次插拔加氢枪的方式凭经验来确定加氢枪和加氢口是否密封对接，但是频繁插拔加氢枪还会导致加氢口松动或由于过多的拉扯而损毁加氢枪和加氢口，从而会影响设备的使用寿命。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是：提供一种用于加氢枪和加氢口对接的辅助装置，该辅助装置能方便地让操作人员判断并控制加氢枪和加氢口连接时加氢枪的枪头的轴心线和加氢口的轴心线之间的偏差，从而使加氢枪的枪头和加氢口之间的对接操作变得简单高效。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：用于加氢枪和加氢口对接的辅助装置，加氢枪包括：枪头，加氢口固定在加氢口挡板上，枪头的外侧壁上周向间隔设置有若干个激光发射装置，每个激光发射装置发射出的光线均与枪头的轴心线平行，加氢口周围的加氢口挡板上周向间隔设置有若干个对准标记，对准标记的数量和激光发射装置的数量相同，并且对准标记的分布位置和大小满足如下要求：当加氢枪和加氢口进行对接时，各个激光发射装置发出的光线照射在加氢口挡板上形成的光斑能分别落在各自对应的一个对准标记内，并且在此状态下枪头的轴心线与加氢口的轴心线之间的偏差值满足加氢枪
和加氢口密封对接的要求。
5.进一步地，前述的用于加氢枪和加氢口对接的辅助装置，其中：加氢口外凸于加氢口挡板，激光发射装置周向均匀设置在枪头的外侧壁上；当加氢枪和加氢口对接时，枪头套住加氢口。
6.进一步地，前述的用于加氢枪和加氢口对接的辅助装置，其中：加氢口内凹于加氢口挡板，激光发射装置周向均匀设置在枪头的外侧壁上；当加氢枪和加氢口对接时，枪头伸入加氢口，且各激光发射装置始终位于加氢口挡板的外侧。
7.进一步地，前述的用于加氢枪和加氢口对接的辅助装置，其中：远离枪头外端的外侧壁上套设有安装支架，各激光发射装置周向均匀设置在安装支架上。
8.进一步地，前述的用于加氢枪和加氢口对接的辅助装置，其中：安装支架包括：由内向外依次套设的柔性材料圈和金属管支架圈, 柔性材料圈上设置有凹槽，金属管支架圈嵌套在柔性材料圈的凹槽内，激光发射装置设置在金属管支架圈上。
9.进一步地，前述的用于加氢枪和加氢口对接的辅助装置，其中：各激光发射装置发射出的光线照射到加氢口挡板上形成的光斑均为圆形形状，每个对准标记均为圆形形状，对准标记的直径大于或等于光斑的直径。
10.进一步地，前述的用于加氢枪和加氢口对接的辅助装置，其中：对准标记的直径大小和光斑的直径大小之间满足如下要求：当光斑位于对准标记范围内时，光斑的轴心线和对准标记的轴心线的同轴度偏差在-1.1
°
～1.1
°
之间,从而使得枪头的轴心线与加氢口的轴心线之间的同轴度偏差在-1.1
°
～1.1
°
之间。
11.进一步地，前述的用于加氢枪和加氢口对接的辅助装置，其中：至少一个激光发射装置为激光测距装置，激光测距装置与控制器电信号连接。
12.本实用新型的优点是：一、设置了激光发射装置和相应的对准标记，而且当各激光发射装置发射出的光线照射在加氢口挡板上形成的光斑分别落在对应的对准标记范围内时，枪头的轴心线与加氢口的轴心线之间的偏差值满足加氢枪和加氢口密封对接的要求，这样能方便地让操作人员判断并控制加氢枪和加氢口对接时加氢枪枪头的轴心线和加氢口的轴心线之间的偏差，从而使加氢枪枪头和加氢口之间的对接操作变得简单高效。二、本实用新型进一步的优点是：激光测距装置能够准确计算出激光测距装置与对应的对准标记之间的距离，且激光测距装置与控制器电信号连接，在将枪头和加氢口对接的过程中，能够精确反映出枪头插入的深度，使得到位时操作人员能够很方便地知道而进行下一步操作，能够避免过于频繁地插拔加氢枪而损伤加氢枪和加氢口，从而能够延长设备使用寿命。
附图说明
13.图1是本实用新型所述的用于加氢枪和加氢口对接的辅助装置的第一种实施例中的加氢枪、激光测距装置、控制器的结构示意图；
14.图2是第一种实施例中的加氢口和加氢口挡板的结构示意图；
15.图3是图2的左视结构示意图；
16.图4是图1中加氢枪、激光测距装置的右视结构示意图；
17.图5是本实用新型所述的用于加氢枪和加氢口对接的辅助装置的第二种实施例中加氢枪、激光测距装置、控制器的结构示意图；
18.图6是第二种实施例中的加氢口和加氢口挡板的结构示意图；
19.图7是图5中a-a 向的剖视结构示意图；
20.图8是图6的左视结构示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
22.实施例一。
23.如图1、图2、图3、图4所示，用于加氢枪和加氢口对接的辅助装置，加氢枪1包括：枪头11，加氢口2固定在加氢口挡板3上，在本实施例中，加氢口2外凸于加氢口挡板3，当加氢枪1和加氢口2对接时，枪头11套住加氢口2。枪头11的外侧壁上周向间隔设置有若干个激光发射装置6，在实际工作中，激光发射装置6的数量至少为两个，本实施例中为三个，每个激光发射装置6发射出的光线均与枪头11的轴心线平行，三个激光发射装置6沿周向均匀间隔地设置在枪头11的外侧壁上。加氢口2周围的加氢口挡板3上周向间隔设置有若干个对准标记5，对准标记5的数量和激光发射装置6的数量相同，并且对准标记5的分布位置和大小满足如下要求：当加氢枪1和加氢口2进行对接时，各个激光发射装置6发出的光线照射在加氢口挡板3上形成的光斑能分别落在各自对应的一个对准标记5内，并且在此状态下枪头11的轴心线与加氢口2的轴心线之间的偏差值满足加氢枪1和加氢口2密封对接的要求。
24.在本实施例中，每个激光发射装置6均为激光测距装置，每个激光测距装置6均与控制器4电信号连接。所述的激光测距装置6包括：发射口、接收口、激光发射模块、测距模块，激光发射模块发射的激光通过发射口射出，照射在对应的对准标记5上，形成光斑，接收口接收反射的光线，测距模块计算出激光测距装置6与对应的对准标记5之间的距离。在实际使用时，可采用国产“北极”品牌型号为klh01t的激光测距装置，该激光测距装置体积小，发射出的光线照射在对应的一个对准标记5上形成的光斑为圆形，直径为2mm，且能够准确计算出激光测距装置6与对应的对准标记5之间的距离。设置激光测距装置6的目的是：激光测距装置6能计算出其与对准标记5之间的距离，这样当枪头11插入到指定的距离后，能够方便地显示而让操作人员知道，从而进行下一步的锁紧密封操作。由于在本实施例中，当加氢枪1和加氢口2对接时，枪头11套住加氢口2，因此，各激光测距装置6可以周向固定在靠近枪头11外端的外侧壁上。
25.在实际使用时，由于激光测距装置6发射出的光线照射在加氢口挡板3上形成的光斑通常为圆形，因此每个对准标记5均为圆形。对准标记5可以采用圆形贴纸，也可以采用在加氢口挡板3上设置向内凹进的凹槽来形成圆形标记5。在本实施例中，激光测距装置6发射出的光线照射在加氢口挡板3上形成的光斑的直径为2mm，采用的圆形贴纸的直径可以为3-4 mm，使得当直径为2mm的光斑位于对应的直径为4 mm的圆形对准标记5的范围内时，此时光斑的轴心线和对准标记5的轴心线的同轴度偏差在-1.1
°
～1.1
°
之间，这样当各激光测距装置6发射出的光线照射在加氢口挡板3上形成的光斑分别位于各自对应的对准标记5范围内时，枪头11的轴心线和加氢口2的轴心线之间的同轴度偏差就在-1.1
°
～1.1
°
之间，这样枪头11的轴心线和加氢口2的轴心线之间的偏差值就能满足加氢枪1和加氢口2进行密封对接的要求。
26.当加氢枪1和加氢口2对接前，控制器4控制各激光测距装置6均正常工作发出激
光，然后将枪头11套在加氢口2上，在此过程中，通过肉眼观察激光测距装置6发射出的光线照射在加氢口挡板3上形成的光斑是否在对应的对准标记5的范围内。当各光斑均落在对应的对准标记5范围内时，加氢枪枪头11和加氢口2能够对接，然后加氢枪1继续插入，直至激光测距装置6测算的激光测距装置6与对应的对准标记5之间的距离已到指定的距离，然后加氢枪1停止插入，进行下一步的锁紧密封操作。当有光斑不在对应的对准标记5范围内时，移动加氢枪1来调整枪头11的轴心线的位置，使得各光斑均在对应的对准标记5范围内，然后加氢枪1继续插入，直至激光测距装置6测算的激光测距装置6与对应的对准标记5之间的距离已到指定的距离，然后加氢枪1停止插入，进行下一步的锁紧密封操作。
27.实施例二。
28.如图5、图6、图7、图8所示，是本实用新型的第二种实施例。用于加氢枪和加氢口对接的辅助装置，加氢枪7包括：枪头71，加氢口21内凹于加氢口挡板31，枪头71的外侧壁上周向均匀间隔设置有若干个激光发射装置，在本实施例中，激光发射装置为激光测距装置6，在实际工作中，激光测距装置6的数量至少为两个，本实施例中为三个，每个激光测距装置6发射出的光线均与枪头71的轴心线平行，加氢口21周围的加氢口挡板31上周向均匀间隔设置有三个对准标记5，对准标记5的数量和激光测距装置6的数量相同，并且对准标记5的分布位置和大小满足如下要求：当加氢枪7和加氢口21进行对接时，各个激光测距装置6发出的光线照射在加氢口挡板31上形成的光斑能分别落在各自对应的一个对准标记5内，并且在此状态下枪头71的轴心线与加氢口21的轴心线之间的偏差值满足加氢枪7和加氢口21密封对接的要求。在本实施例中，激光测距装置6均采用国产“北极”品牌型号为klh01t的激光测距装置，对准标记5均采用直径为4 mm的圆形贴纸。激光测距装置6发射出的光线照射在加氢口挡板3上形成的光斑的直径为2mm，当直径为2mm的光斑位于对应的直径为4 mm的圆形对准标记5的范围内时，此时光斑的轴心线和对准标记5的轴心线的同轴度偏差在-1.1
°
～1.1
°
之间，这样当各激光测距装置6发射出的光线照射在加氢口挡板3上形成的光斑分别位于各自对应的对准标记5范围内时，枪头11的轴心线和加氢口2的轴心线之间的同轴度偏差就在-1.1
°
～1.1
°
之间，这样枪头11的轴心线和加氢口2的轴心线之间的偏差值就能满足加氢枪1和加氢口2进行密封对接的要求。
29.为了便于激光测距装置6的安装，在本实施例中，枪头71的外侧壁上套设有安装支架8，三个激光测距装置6周向均匀设置在安装支架8上，每个激光测距装置6均与控制器4电信号连接。由于在本实施例中，当加氢枪7和加氢口21对接时，枪头71需要伸入加氢口21，为了使激光测距装置6不妨碍枪头71伸入加氢口21，安装支架8套设在远离枪头71的外端的外侧壁上，这样使得在加氢枪7和加氢口21对接过程中，各激光测距装置6始终位于加氢口挡板31的外侧。
30.在本实施例中，安装支架8包括由内向外依次套设的柔性材料圈82和金属管支架圈81，在枪头71上设置有能容纳柔性材料圈82的凹槽。柔性材料圈82上设置凹槽，金属管支架圈81嵌套在柔性材料圈82上的凹槽内。激光测距装置6设置在金属管支架圈81上。柔性材料圈82的材质可采用硅胶或橡胶。将柔性材料圈82和金属管支架圈81设置成这种可拆卸的连接机构能够大大方便安装，在实际使用时，可通过选用具有不同内径但外径不变的柔性材料圈82来适配不同型号的具有不同粗细枪头71的加氢枪7，这样在不同粗细枪头71的加氢枪7上安装激光测距装置6时，可采用同一金属管支架圈81，从而降低成本。
31.当加氢枪7和加氢口21对接前，控制器4控制各激光测距装置6均正常工作发出激光，然后将枪头71伸入加氢口21中，在此过程中，通过肉眼观察激光测距装置6发射出的光线照射加氢口挡板31上形成的光斑是否在对应的对准标记5的范围内。当各光斑均落在对应的对准标记5范围内时，加氢枪枪头71和加氢口21能够对接，然后加氢枪7继续插入，直至激光测距装置6测算的激光测距装置6与对应的对准标记5之间的距离已到指定的距离，然后加氢枪7停止插入，进行下一步的锁紧密封操作。当有光斑不在对应的对准标记5范围内时，移动加氢枪7来调整枪头71的轴心线的位置，使得各光斑均在对应的对准标记5范围内，然后加氢枪7继续插入，直至激光测距装置6测算的激光测距装置6与对应的对准标记5之间的距离已到指定的距离，然后加氢枪1停止插入，进行下一步的锁紧密封操作。
32.本实用新型的优点是：一、设置了激光发射装置和相应的对准标记5，而且当各激光发射装置发射出的光线照射在加氢口挡板上形成的光斑分别落在对应的对准标记5范围内时，枪头的轴心线与加氢口的轴心线之间的偏差值满足加氢枪和加氢口密封对接的要求，这样能方便地让操作人员判断并控制加氢枪和加氢口对接时加氢枪枪头的轴心线和加氢口的轴心线之间的偏差，从而使加氢枪枪头和加氢口之间的对接操作变得简单高效。二、本实用新型进一步的优点是：激光测距装置6能够准确计算出激光测距装置6与对应的对准标记5之间的距离，且激光测距装置6与控制器4电信号连接，在将枪头和加氢口对接的过程中，能够精确反映出枪头插入的深度，使得到位时操作人员能够很方便地知道而进行下一步操作，能够避免过于频繁地插拔加氢枪而损伤加氢枪和加氢口，从而能够延长设备使用寿命。