[发明专利]一种氢燃料客车氢瓶系统保护装置

说明书

本发明公开了一种氢燃料客车氢瓶系统保护装置，包括固定装置、剪切螺栓和纵向缓冲器三级保护；固定装置与车架固定约束氢瓶自由度，使得氢瓶在微小冲击的情况下，不会发生位移；当车辆受到较大纵向加速度时，氢瓶固定装置整体在剪切螺栓和其相关约束装置的作用下，仍然不会脱离车架；当车辆受到的纵向加速度过大时，剪切螺栓发生断裂，使得氢瓶固定装置整体脱离车架而在滑轨中做往复直线运动，纵向缓冲器作为该装置的第三级保护，可以对氢瓶固定装置起到缓冲作用，并衰减其在滑轨中运动的能量；实现当氢燃料客车在发生纵向碰撞时对氢瓶的保护，尤其是在受到较大加速度撞击时的保护作用尤为明显；并通过横向缓冲器缓冲因左右晃动对氢瓶带来的冲击力。

技术领域

本发明涉及防撞保护装置技术领域，具体为一种氢燃料客车氢瓶系统保护装置。

背景技术

随着社会的不断发展，汽车在人们生活中的作用越来越明显，人们在从事生产活动时离不开汽车。燃料电池车是以氢气代替传统石油作为动力能源的车辆，利用氢气和氧气在催化剂的作用下产生大量的能量以及对环境毫无危害的水，对环境实现零污染、零排放，是一种非常符合可持续发展理念的理想交通工具。世界上很多著名的汽车制造商和企业都已经推出了氢燃料动力汽车,通过氢燃料电池系统的应用,不断减少环境污染,并且将不断降低现代人类和社会中对于石油的依赖程度。中国燃料电池客车技术研发工作已经有了很多成功和进步,特别是氢燃料电池客车。

正因如此，才使得氢安全变得尤为重要。车载储氢的方法目前所为人熟知的主要有高压存储氢气、液态氢气存储、金属储存氢气、活性炭吸附式储氢以及纳米材料储存氢气等，高压储氢是目前使用最为广泛的一种储氢方式。高压存储氢气瓶是氢燃料电池客车上供氢系统中的存储能量的部件，其安全性能必须得到重视并且有所保障。国内常用的车载储氢方式一般为气态储氢，压力是在20～35MPa之间。通常，燃料电池工作氢气压力为0.05MPa，在氢气从储氢瓶中出来的过程中，需要经过几次降压。因此，供氢系统根据气体压力大小分为高压和低压二部分。高压部分是燃料电池客车氢安全的关键部分。因为氢气分子极小，扩散极易发生，而且它的爆炸极限在4%～74.2%之间，范围比较大，一旦出现泄漏的情况，就很容易发生爆炸，造成极其严重的后果。

然而，目前市面上的氢瓶系统只有一个简单的固定装置，不能对氢瓶产生根本上的防护作用。这就导致了客车在发生碰撞或者侧翻时，客车承受极大的加速度，而氢瓶系统由于自身重量较大会产生极大的惯性载荷和极高的冲击力，从而导致氢瓶飞出固定装置或与车身相碰撞，氢瓶系统在碰撞受损后易发生氢气泄漏，将会对乘客的安全有着极大的威胁。另一方面由于氢气的制备较为困难，且氢瓶的制作成本较高，一旦受损所造成的损失将会很严重。因此对于这一系列问题设计了一款用于氢燃料客车氢瓶的保护装置。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种氢燃料客车氢瓶系统保护装置，能够保证氢瓶系统在车辆发生碰撞或侧翻时所受到的冲击力减小，减少安全隐患对乘客来说有着极其重要的现实意义。技术方案如下：

一种氢燃料客车氢瓶系统保护装置，包括保护罩和两个侧面挡板；所述保护罩包括底部框架和罩体框架；所述底部框架固定于车架顶部，且其前后边框外侧设有固定于车架顶部的横角钢，左右边框外侧设有固定于车架顶部的外纵角钢；所述两个侧面挡板平行并竖直的固定于保护罩内的左右两侧，其中间开设有用于固定氢瓶的固定卡孔，底部固定于内纵角钢上；所述内纵角钢通过剪切螺栓固定于车架顶部，且外纵角钢与内纵角钢之间设有横向缓冲器；

还包括两条滑轨、两个保持架和纵向缓冲器；所述滑轨连接在底部框架的前后边框之间，并与车架顶部固定连接；所述保持架顶部设置有弧形的氢瓶枕位，弧形氢瓶枕位上方设有用于固定氢瓶的绑带，底部通过滑块与所述滑轨滑动连接；两个保持架之间通过多条保持架钢管固定连接，且最外侧的保持架钢管与横角钢之间设有纵向缓冲器；各保持架钢管通过L型的斜撑和剪切螺栓固定于车架顶部。

进一步的，所述剪切螺栓的螺杆上设有环形的凹槽，所述凹槽的尺寸用于调节剪切螺栓所能承受的最大剪切力。