一种氢能源商用车氢气储气罐碳纤维复材支架

摘要

本发明公开了一种氢能源商用车氢气储气罐碳纤维复材支架，包括框体，所述框体的顶部四角固定连接有伸缩杆，且伸缩杆的顶部安装有放置台，所述框体的顶部转动连接有转轴，所述转轴的两侧转动连接有双向螺杆，每个所述双向螺杆上均活动连接有撑杆，且撑杆远离双向螺杆的一端铰接于放置台上。本发明通过各种结构的组合使得本装置以碳钎维复合材料取代传统支架所采用的钢铝材料，从而不仅减轻了材料的重量，且使得本装置能够根据车辆的空间要求对支架的高度进行调整，并对装配后的储气罐进行减震防护，从而减轻车辆行驶的过程中储气罐所受到的颠簸，本装置对储气罐的固定以卡接固定取代传统的螺栓连接，提高装配效率。

说明书

技术领域

本发明涉及储气罐支架技术领域，尤其涉及一种氢能源商用车氢气储气罐碳纤维复材支架。

背景技术

碳纤维的密度仅为钢的1/4-1/5，抗拉强度可达3530MPa以上，为钢的7-9倍，其拉伸模量可达到230GPa以上，力学性能非常优异。随着近几年碳纤维复合材料的制造工艺日趋成熟，一些乘用车型开始在某些零部件逐步使用碳纤维复合材料替代金属部件，如顶盖、纵臂、发动机罩等，但在商用车领域对于碳纤维复合材料的应用还较少。伴随着油价的上涨和环境问题,减轻汽车质量以降低燃油消耗和减少排放污染变得越来越重要。氢气储气罐支架的轻量化对于整车轻量化起着举足轻重的作用,采用轻质的材料是支架减重的重要途径之一。

目前，传统商用车的氢气储气罐支架基本采用钢铝材料制作，重量较大，支架的制作不仅需要根据车辆的空间进行定制，且现有支架与储气罐之间基本采用卡环通过螺栓的刚性连接，不仅缺乏减震的保护效果，且装配效率低。因此，如何对碳纤维复材支架进行处理成为亟需解决的问题。

发明内容

(一)发明目的

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种氢能源商用车氢气储气罐碳纤维复材支架，本发明通过各种结构的组合使得本装置以碳钎维复合材料取代传统支架所采用的钢铝材料，从而不仅减轻了材料的重量，且使得本装置能够根据车辆的空间要求对支架的高度进行调整，并对装配后的储气罐进行减震防护，从而减轻车辆行驶的过程中储气罐所受到的颠簸，本装置对储气罐的固定以卡接固定取代传统的螺栓连接，提高装配效率。

(二)技术方案

本发明提供了一种氢能源商用车氢气储气罐碳纤维复材支架，包括框体，所述框体的顶部四角固定连接有伸缩杆，且伸缩杆的顶部安装有放置台，所述框体的顶部转动连接有转轴，所述转轴的两侧转动连接有双向螺杆，每个所述双向螺杆上均活动连接有撑杆，且撑杆远离双向螺杆的一端铰接于放置台上，所述放置台的内部活动连接有活动板，且活动板的顶部外壁上固定连接有放置板，所述活动板的底部两侧均对称设有减震机构，每个所述放置板的内部均滑动连接有连接板，且减震机构的顶部固定连接有第一楔块，所述第一楔块的上方设有第二楔块，每个所述连接板的顶部均对称设有卡架。

优选的，所述框体的对称设有第一安装座，且第一安装座上转动连接有转轴，所述转轴的正面一端穿过第一安装座的正面壳壁，并安装有把手。

优选的，所述第一安装座的两侧设有位于框体上的第二安装座，每个所述第二安装座上均转动连接有双向螺杆，所述转轴上通过拉伸连接有双槽皮带轮，每个所述双向螺杆上均通过螺栓连接有从动皮带轮，所述双槽皮带轮与从动皮带轮之间连接有皮带。

优选的，每个所述从动皮带轮上均套接有螺纹环，且螺纹环的外圈顶部铰接有撑杆。

优选的，所述放置台的正面与背面内壁上均等距开设有滑动槽，每个所述滑动槽的内部均滑动连接有滑动块，且多个滑动块之间焊接有活动板，所述放置台的底部内壁上安装有多个弹簧伸缩杆，且弹簧伸缩杆的顶部固定连接于活动板上。

优选的，所述减震机构包括有壳体、横板、减震弹簧与支杆，每个所述壳体的内部均滑动连接有横板，且横板的顶部焊接有减震弹簧，所述减震弹簧的顶部固定连接于壳体的顶部内壁上，所述横板的底部活动连接有多个支杆，且支杆的底端滚动连接有滚珠，所述滚珠与放置台的底部内壁之间活动连接，两个所述支杆之间连接有弹簧。

优选的，两个所述第二楔块相互远离的一侧均转动连接有丝杆，且丝杆远离第二楔块的一端穿过放置板的侧壁，每个所述卡架的顶端均穿过放置板的顶部壳壁，所述框体、放置台与放置板均通过环氧树脂碳纤维SMC热压成型，所述减震机构、弹簧伸缩杆与撑杆均通过热可塑性树脂射出成型，且减震机构、弹簧伸缩杆与撑杆的本体为多层结构，包括8-24层0.2mm厚连续纤维增强热塑性复合材料预浸带片材层。

与现有技术相比，本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

1，通过安装框体、伸缩杆、放置台、转轴、双向螺杆、双槽皮带轮、从动皮带轮、撑杆、活动板、减震机构、壳体、横板、减震弹簧和弹簧伸缩杆等结构的组合使得本装置以碳钎维复合材料取代传统支架所采用的钢铝材料，从而不仅减轻了材料的重量，且使得本装置能够根据车辆的空间要求对支架的高度进行调整，并对装配后的储气罐进行减震防护，从而减轻车辆行驶的过程中储气罐所受到的颠簸。

2，通过安装放置板、连接板、第一楔块、第二楔块和卡架等结构的组合使得本装置对储气罐的固定以卡接固定取代传统的螺栓连接，提高装配效率。

附图说明

图1为本发明提出的一种氢能源商用车氢气储气罐碳纤维复材支架的结构示意图。

图2为本发明提出的一种氢能源商用车氢气储气罐碳纤维复材支架的框体俯视结构示意图。

图3为本发明提出的一种氢能源商用车氢气储气罐碳纤维复材支架的放置台立体结构示意图。

图4为本发明提出的一种氢能源商用车氢气储气罐碳纤维复材支架的放置台侧面剖视结构示意图。

图5为本发明提出的一种氢能源商用车氢气储气罐碳纤维复材支架的放置板侧面剖视结构示意图。

图6为本发明提出的一种氢能源商用车氢气储气罐碳纤维复材支架的减震机构的结构示意图。

附图标记：1、框体；2、伸缩杆；3、放置台；4、转轴；5、双向螺杆；6、双槽皮带轮；7、从动皮带轮；8、撑杆；9、活动板；10、放置板；11、减震机构；111、壳体；112、横板；113、减震弹簧；12、弹簧伸缩杆；13、连接板；14、第一楔块；15、第二楔块；16、卡架。

具体实施方式

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。

如图1-6所示，本发明提出的一种氢能源商用车氢气储气罐碳纤维复材支架，包括框体1，框体1的顶部四角固定连接有伸缩杆2，且伸缩杆2的顶部安装有放置台3，框体1的顶部转动连接有转轴4，转轴4的两侧转动连接有双向螺杆5，每个双向螺杆5上均活动连接有撑杆8，且撑杆8远离双向螺杆5的一端铰接于放置台3上，放置台3的内部活动连接有活动板9，且活动板9的顶部外壁上固定连接有放置板10，活动板9的底部两侧均对称设有减震机构11，每个放置板10的内部均滑动连接有连接板13，且减震机构11的顶部固定连接有第一楔块14，第一楔块14的上方设有第二楔块15，每个连接板13的顶部均对称设有卡架16。

在一个可选的实施例中，框体1的对称设有第一安装座，且第一安装座上转动连接有转轴4，转轴4的正面一端穿过第一安装座的正面壳壁，并安装有把手。

在一个可选的实施例中，第一安装座的两侧设有位于框体1上的第二安装座，每个第二安装座上均转动连接有双向螺杆5，转轴4上通过拉伸连接有双槽皮带轮6，每个双向螺杆5上均通过螺栓连接有从动皮带轮7，双槽皮带轮6与从动皮带轮7之间连接有皮带。

在一个可选的实施例中，每个从动皮带轮7上均套接有螺纹环，且螺纹环的外圈顶部铰接有撑杆8。

需要说明的是，通过转轴4、双向螺杆5、双槽皮带轮6、从动皮带轮7、撑杆8与伸缩杆2的组合实现对设备的高度调整，方便其适用于多种车型的内部空间。

在一个可选的实施例中，放置台3的正面与背面内壁上均等距开设有滑动槽，每个滑动槽的内部均滑动连接有滑动块，且多个滑动块之间焊接有活动板9，放置台3的底部内壁上安装有多个弹簧伸缩杆12，且弹簧伸缩杆12的顶部固定连接于活动板9上。

在一个可选的实施例中，减震机构11包括有壳体111、横板112、减震弹簧113与支杆114，每个壳体111的内部均滑动连接有横板112，且横板112的顶部焊接有减震弹簧113，减震弹簧113的顶部固定连接于壳体111的顶部内壁上，横板112的底部活动连接有多个支杆114，且支杆114的底端滚动连接有滚珠，滚珠与放置台3的底部内壁之间活动连接，两个支杆114之间连接有弹簧。

需要说明的是，通过减震机构11与弹性伸缩杆12的组合实现对储气罐的减震防护。

在一个可选的实施例中，两个第二楔块15相互远离的一侧均转动连接有丝杆，且丝杆远离第二楔块15的一端穿过放置板10的侧壁，每个卡架16的顶端均穿过放置板10的顶部壳壁，框体1、放置台3与放置板10均通过环氧树脂碳纤维SMC热压成型，减震机构11、弹簧伸缩杆12与撑杆8均通过热可塑性树脂射出成型，且减震机构11、弹簧伸缩杆12与撑杆8的本体为多层结构。

需要说明的是，通过框体1、放置台3、放置板10、减震机构11、弹簧伸缩杆12与撑杆8以碳纤维复合材料替代钢铝材料，减轻了支架的重量。

工作原理：当设备进行使用时，将产品固定于车上，并根据车辆的内部空间调节把手，带动转轴4进行转动，通过双槽皮带轮6、从动皮带轮7与皮带的组合带动双向螺杆5进行旋转，进而通过撑杆8与伸缩杆2实现对放置台3的高度调整，进而使得产品适用于车辆的内部空间，将储气罐放置于放置板10上，通过外置卡环放置于储气罐上，并旋转丝杆，带动第二楔块15进行运动，通过第一楔块14与第二楔块15之间的组合带动连接板13进行下移，进而带动卡架16进行下移，并实现对卡环的固定，进而实现储气罐固定于放置板10上，当车辆进行行驶时，随车辆的颠簸通过减震机构11与弹性伸缩杆12的组合实现对活动板9的减震，进而实现对储气罐的减震。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。