[0001] 技术领域：
[0002] 本实用新型涉及的是移动式提供
天然气燃料的装置，具体涉及的是一种移动式加气子站。
[0003] 背景技术：
[0004] 现阶段以天然气为
能源的
汽车日益增多，天然气作为燃料并不如
汽油等
化石燃料经久耐用，因此每天为汽车加气成为广大车主的困扰。现有天然气加气站多为固定式，天然气气罐深埋地底，无法移动。因此要想加气还应该在天然气燃料未使用完就行驶到加气站，但由于需要加气的车辆很多，加气站无法同时对多辆车进行操作。要想加气需要消耗大量的时间来等待，效率低而且不方便。若出现未行驶至加气站就耗尽燃料的情况就只能呼叫救援。因此移动式加气子站的设计将有效地缓解这一情况，现有一部分移动式加气子站或
压缩天然气集装成撬装置，为了提高天然气利用率，多使用
压缩机进行升压充气，但由于压缩机具有成本较高、功率较大、占地面积较大等缺点，且现有移动式加气站多使用大型天然气气柱方式储存，一旦发生
泄漏，会对周围环境造成污染，加气站总体高度较高，不方便工作人员进行检修，因而导致现有移动式加气站并未大量投入生产。现阶段虽有小气瓶集装成撬装置，但气瓶与气瓶之间多采用普通叠放方式，此方式空间利用率低且不稳固。本
发明想要通过对现有加气方式、气瓶固定方式以及检维修平台搭建等方面改变这一现状，让更快捷、方便、经济的移动式加气站投入到生产使用中。
[0005] 发明内容：
[0006] 本实用新型的目的是提供一种移动式加气子站，这种移动式加气子站用于解决
现有技术中提供可移动的天然气加气装置不方便工作人员工作及气瓶普通叠放不稳固的问题。
[0007] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：这种移动式加气子站包括车体、底盘，底盘为半
挂车，车体上放置有气瓶、安全附加装置、加气装置，车体的
底板上沿车体长度方向设置有齿形
支撑座，齿形支撑座中的每个齿均为等腰三
角形，各齿依次排成一排，相邻两个齿之间形成等腰三角形式
齿槽，齿形支撑座有四排，每两排为一组；气瓶为两端带有等应
力封头的圆柱
型壳体，气瓶两端均固定有正六边形
框架，两端的正六边形框架分别坐在相应的齿槽中，正六边形框架的一个锐角的两个边恰好与齿槽相配合，气瓶的
瓶口向着车体外侧；气瓶通过正六边形框架层层交错叠放形成蜂窝状排布；正六边形框架由正六边形外框和夹紧机构组成，夹紧机构包括夹紧板、
橡胶圈，夹紧板为环状，夹紧板恰好与封头过渡处相配合，夹紧板的底部对称
焊接两个鞍形支撑板，两个鞍形支撑板分别与正六边形框架的两个锐角边框通过
螺栓固定，夹紧板的收缩端口处设置橡胶圈，夹紧板的始端设置连接件，夹紧板的末端也设置连接件，两个连接件通过螺栓连接；车体的两个侧板均被分为二节，每个上节侧板均与车体框之间设置液压伸缩臂构成伸缩式检修平台；车体框内部具有滑道，滑道内部装有折叠梯，下节侧板均与车体框铰接；
车顶设置有
空调天窗。
[0008] 上述方案中安全附加装置包括泄压装置、计量装置、报警装置，泄压装置由安全
阀、爆破片、易熔塞构成，计量装置由压力表、压力
传感器、应变片构成，报警装置由可燃气体警报器构成，满足对天然气等易燃易爆气体的监测。
[0009] 上述方案中加气装置包括加气机及其控制装置，加气装置以及安全附加装置设置于车体尾部，尾部车
门采用拉门，拉门打开以后，加气装置及安全附加装置完全敞开，满足加气以及维修要求。
[0010] 上述方案中气瓶两端正六边形框架之间设置三根
钢杆，三根钢杆沿正六边形框架均匀布置，钢杆的两端具有
螺纹，钢杆两端通过
螺母与正六边形外框固定，通过这种固定方式使整个正六边形框架既能承受拉
应力，也能承受压应力，并在整个撬装内部形成网状结构，增加装置
稳定性。
[0011] 上述方案中二组齿形支撑座上放置的气瓶间，对应着的两个气瓶的正六边形框架的每条棱上留有两个螺栓孔，两个对应的正六边形框架通过两端带有螺纹的
连接杆可拆卸地连接。此固定方式一方面满足了固定的需求，同时将每组气瓶独立出来，若其中一个气瓶发生故障，只拆卸本组气瓶周围的螺栓，即可将其抽离，不影响另外一组中对应的气瓶。
[0012] 上述方案中车体顶部设置
太阳能电池板，
太阳能电池板通过支撑框架安装固定。
[0013] 上述方案中气瓶口安装机械式顺序
控制阀，机械式顺序控制阀通过管路与加气机相连，从而通过加气机控制加气过程；这种机械式顺序控制阀包括滑杆
阀体、滑
块阀体，滑杆阀体与滑块阀体
螺纹连接，滑杆阀体与其另一端设置的端盖构成滑杆腔，第一调整螺杆旋入滑杆腔内，第一调整螺杆的端部与滑杆腔滑动配合，滑杆一端与第一调整螺杆之间设置第一
弹簧，滑杆另一端与滑杆阀体间设置第二弹簧；滑块阀体与其另一端设置的端盖构成滑块腔，第二调整螺杆旋入滑块腔内，第二调整螺杆的端部与滑块腔滑动配合，滑块一端与第二调整螺杆之间设置第三弹簧，滑块另一端为自由端；滑杆阀体上设置有第二高压进气口，第二高压进气口与第一弹簧对应设置，滑杆上具有径向通孔，滑杆阀体上还设置有第一高压进气口，第一高压进气口靠近滑杆的径向通孔设置，滑杆阀体上还设置有与第一高压进气口连通的环形加气通道，滑块阀体也设置有环形加气通道，滑杆阀体的环形加气通道与滑块阀体的环形加气通道对接，滑块阀体的环形加气通道通过三通气道与滑块腔相通；滑块腔设置有充气
接口，充气接口与滑块阀体上的直关气通道相通，直关气通道的另一端与滑块阀体上的环形关气通道相通，环形关气通道与滑杆腔相通。
[0014] 上述方案中车体外壁采用绝
热层，绝热层设置在车体框内部，绝热层两侧各有钢板，构成整个外部框的壁面，实现车体内部
温度的恒定。
[0015] 上述方案中气瓶的瓶体包括内外两层，外部为金属壳体，内部采用
复合材料缠绕，缠绕方式为环向缠绕和螺旋缠绕结合使用，用以满足高压危险气体储存条件。
[0016] 上述方案中车体框设置纵向加强筋，纵向加强筋下端与车体框底部焊接，纵向加强筋上端与车体框螺纹连接，可使车体框遭受撞击时尽可能小的产生
变形，保证内部气瓶和管路的安全性、可靠性。
[0017] 本实用新型具有以下有益效果：
[0018] 1、本实用新型构成的撬装结构由内外两部分构成，内部为蜂窝状小气瓶的排布装置，实现在保证整个装置安全稳定的前提下，尽可能地增大空间利用率；同时外部可展开形成操作平台，此平台可满足一般工人对每一个天然气罐的安装、拆卸以及检修等要求，方便了工作人员的工作，更快捷、方便、经济。
[0019] 2、本实用新型车体外壁采用绝热层，实现车体内部温度的恒定。
[0020] 3、本实用新型既可以用作天然气燃料的运载工具，也可以直接为其他汽车提供天然气燃料，从而实现运气和加气的功能。
[0021] 4、本实用新型结合无压缩机小气瓶集装成撬结构。当移动式CNG加气子站进行充气过程时，无需压缩机
增压，实现机械式顺序控制阀迅速开启对出租车气瓶进行充装，实现自动加气。
附图说明
[0022] 图1是本实用新型的整体图；
[0023] 图2是本实用新型的俯视图；
[0024] 图3是本实用新型中气瓶分组布置示意图；
[0025] 图4是本实用新型中正六边形框架的螺栓布置示意图；
[0026] 图5是本实用新型中气瓶夹紧机构示意图；
[0027] 图6是本实用新型中鞍形支撑板示意图；
[0028] 图7是本实用新型中二组正六边形框架的关系示意图；
[0029] 图8是本实用新型中齿形支撑座示意图；
[0030] 图9是本实用新型中车体框内部加强筋布置示意图；
[0031] 图10是本实用新型的立体图；
[0032] 图11是本实用新型检修平台展开示意图；
[0033] 图12是本实用新型下节侧板展开示意图；
[0034] 图13是本实用新型撬装尾部布置示意图；
[0035] 图14是本实用新型中机械式顺序控制阀的结构示意图；
[0036] 图15是本实用新型中滑杆阀体的剖视图；
[0037] 图16是本实用新型中滑块阀体的剖视图；
[0039] 1-车体、 2-底盘、3-加气装置、4-安全附加装置、5-齿形支撑座、6-正六边形框架、7-气瓶、 8-齿槽、9-螺栓孔、10-夹紧板、11-橡胶圈、 12-连接件、13-鞍形支撑板、14-钢杆、
15-纵向加强筋、16-车顶、17-上节侧板、18-下节侧板、19-检修平台、20-伸缩臂、21-折叠梯、22-支杆、23-拉门、24-
卷帘门、25-第一调整螺杆、26-端盖、27-滑杆阀体、28-第一弹簧、
29-滑杆、30-径向通孔、31-第二弹簧、32-第一高压气进口、33-第二高压进气口、34-环形加气通道、35-滑块阀体、36-滑块、37-第三弹簧、38-三通气道、39-充气接口、40-直关气通道、
41环形关气通道、42第一成撬气瓶、43待装气瓶、44第二成撬气瓶、45第一机械式顺序控制阀、46第二机械式顺序控制阀、47连接杆。
具体实施方式
[0040] 下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：
[0041] 结合图1、图2所示，这种移动式加气子站包括车体1、底盘2，底盘2为
半挂车，车体1为撬装结构。车体1上放置有气瓶7、安全附加装置4、加气装置3，车体1的底板上沿车体1长度方向设置有齿形支撑座5，齿形支撑座5中的每个齿均为等腰三角形，各齿依次排成一排，相邻两个齿之间形成等腰三角形式齿槽8，齿形支撑座5有四排，每两排为一组，这种方式增大了气瓶7与底部的
接触面积，提高了底面气瓶的稳定性，也提高了整个装置的稳定性。结合图3、图4、图5、图6、图8所示，气瓶7为两端带有等应力封头的圆柱型壳体，等应力封头以测地线为
母线的回转壳体。气瓶7两端均固定有正六边形框架6，两端的正六边形框架6分别坐在相应的齿槽8中，正六边形框架6的一个锐角的两个边恰好与齿槽8相配合，气瓶7的瓶口向着车体1外侧；气瓶7通过正六边形框架6层层交错叠放形成蜂窝状排布；正六边形框架6由正六边形外框和夹紧机构组成，对气瓶7起支撑和保护作用。夹紧机构包括夹紧板10、橡胶圈11，夹紧板10为环状，夹紧板10恰好与封头过渡处相配合，夹紧板10的底部对称焊接两个鞍形支撑板13，两个鞍形支撑板13分别与正六边形框架6的两个锐角边框通过螺栓固定，夹紧板10的收缩端口处设置橡胶圈11，夹紧板10的始端设置连接件12，夹紧板10的末端也设置连接件12，连接件12上均设置螺栓孔9，两个连接件12通过螺栓连接；连接件12通过螺栓连接使钢板和橡胶圈11发生轻微变形，将气瓶7夹紧。此方式实现轴向与径向的双重紧固，并对受力情况不好的封头处起到补强的作用。
[0042] 气瓶7的瓶体包括内外两层，外部为金属壳体，内部采用复合材料缠绕，缠绕方式为环向缠绕和螺旋缠绕结合使用，用以满足高压危险气体储存条件。所述气瓶7与管路之间使用金属接嘴相连接，金属接嘴选用高压容器气瓶专用锥管螺纹。金属接嘴和管路之间加入一系列安全附加装置4，满足对于气体泄漏应急措施的实行。安全附加装置4包括泄压装置、计量装置、报警装置，泄压装置由
安全阀、爆破片、易熔塞构成，计量装置由压力表、
压力传感器、应变片构成，报警装置由可燃气体警报器构成，满足对天然气等易燃易爆气体的监测。
[0043] 如图7所示，本实用新型中两个气瓶7对称放置形成一套装置，气瓶口向着车体1外侧，用以满足检修以及阀门管路的排布。为防止各部件在运输过程中发生碰撞，产生火星，引发安全事故，在布置的过程中注意气瓶7之间应有一定距离。所述每组装置中正六边形框架6相互接触面积小，单纯依靠螺栓连接不稳定。气瓶7两端正六边形框架6之间设置三根钢杆14，三根钢杆14沿正六边形框架6均匀布置，钢杆14的两端具有螺纹，钢杆14两端通过螺母与正六边形外框固定，通过这种固定方式使整个正六边形框架6既能承受拉应力，也能承受压应力，并在整个撬装内部形成网状结构，增加装置稳定性。
[0044] 二组齿形支撑座5上放置的气瓶7间，对应着的两个气瓶7的正六边形框架的每条棱上留有两个螺栓孔，两个对应的正六边形框架6通过两端带有螺纹的连接杆47可拆卸地连接。此固定方式一方面满足了固定的需求，同时将每组气瓶7独立出来，若其中一个气瓶发生故障，只拆卸本组气瓶7周围的螺栓，即可将其抽离，不影响另外一组中对应的气瓶7。
[0045] 加气装置3包括加气机及其控制装置，加气装置3以及安全附加装置4设置于车体1尾部，尾部车门采用拉门23，拉门23打开以后，加气装置3及安全附加装置4完全敞开，满足加气以及维修要求。
[0046] 气瓶口安装机械式顺序控制阀，机械式顺序控制阀通过管路与加气机相连，从而通过加气机控制加气过程；结合图14、图15、图16所示，机械式顺序控制阀包括滑杆阀体27、滑块阀体35，滑杆阀体27与滑块阀体35螺纹连接，滑杆阀体27与其另一端设置的端盖26构成滑杆腔，第一调整螺杆25旋入滑杆腔内，第一调整螺杆25的端部与滑杆腔滑动配合，滑杆29一端与第一调整螺杆25之间设置第一弹簧28，滑杆29另一端与滑杆阀体27间设置第二弹簧31；滑块阀体35与其另一端设置的端盖26构成滑块腔，第二调整螺杆旋入滑块腔内，第二调整螺杆的端部与滑块腔滑动配合，滑块36一端与第二调整螺杆之间设置第三弹簧37，滑块36另一端为自由端；滑杆阀体27上设置有第二高压进气口33，第二高压进气口33与第一弹簧28对应设置，滑杆29上具有径向通孔30，滑杆阀体27上还设置有第一高压进口32，第一高压进口32靠近滑杆29的径向通孔30设置，滑杆阀体27上还设置有与第一高压进口32连通的环形加气通道34，滑块阀体35也设置有环形加气通道34，滑杆阀体27的环形加气通道34与滑块阀体35的环形加气通道34对接，滑块阀体35的环形加气通道34通过三通气道38与滑块腔相通；滑块腔设置有充气接口39，充气接口39与滑块阀体35上的直关气通道40相通，直关气通道40的另一端与滑块阀体35上的环形关气通道41相通，环形关气通道41与滑杆腔相通。
[0047] 车体1的两个侧板均被分为二节，每个上节侧板17均与车体框之间设置液压伸缩臂20构成伸缩式检修平台19；车体框内部具有滑道，滑道内部装有折叠梯21，下节侧板18均与车体框铰接；车顶16设置有两个空调天窗，满足在子站充装过程中温度的控制。尾部车门采用拉门23。拉门23打开以后，加气装置3及安全附加装置4完全敞开，满足加气以及维修要求。
[0048] 根据压缩天然气的物性，车体1外壁采用绝热层，绝热层设置在车体框内部，绝热层两侧各有钢板，构成整个外部框的壁面，实现车体1内部温度的恒定。常用的天然气运输车绝热方式有
真空粉末绝热、高真空多层绝热等。
[0049] 车体框设置纵向加强筋15，纵向加强筋15下端与车体框底部焊接，纵向加强筋15上端与车体框螺纹连接，可使车体框遭受撞击时尽可能小的产生变形，保证内部气瓶7和管路的安全性、可靠性。由于考虑到气瓶7的检修可抽出性能，因此车体框两侧的纵向加强筋15分布并不完全相同，两侧的加强筋均错开若干气瓶7，这样保证了每个气瓶组均可抽出。
如图9所示，一侧车体框通过一处纵杆将其等分，另一侧通过两处纵杆将其等分为三部分。
横杆根据实际要求错落分布，车体框左右两侧横向加强筋不在同一
水平线上，二者相距一个气瓶直径间距，可以保证了每组气瓶均能独立抽出。
[0050] 本实用新型在检修平台19的设计中考虑到普通工作人员的身高限制，在撬装结构左右两侧各设置有一个检修平台19。为保证气瓶7完全检修，两个平台为非等高分布。在平台未展开时，整个车体1为封闭系统。检修平台19内部通过液压伸缩臂20与上壁面竖直高度的中点处相连接，平台展开时，液压伸缩臂20伸展，上节侧板17向下翻转与整个车体框铰接处形成一个矩形平台，此平台与车体框外部壁面相垂直。检修平台19上方
太阳能电池板与其支撑框架随检修平台19向下翻转，形成检修护栏，将折叠梯21从滑道内抽出并展开，满足工作人员维修时登上平台的要求。所述检修平台19未展开时，车体框相对密封，密封方式为螺栓紧固。一旦气瓶发生泄漏，车体框内部压力传感器感受压强变化，提醒工作人员对内部气瓶进行维修，减小了事故发生的可能性，提高了装置的安全性。
[0051] 检修平台19在未展开情况下如图10所示，撬装侧面壁面分为两部分，上部分框架呈“L”型，一半与装置侧面贴合，并通过铰接连接方式在左右两侧固定在装置上，此连接方式保证上部分壁面具有可旋转性。另一半在未展开时位于撬装顶部，如图10所示，使用角钢焊接成与太阳能电池板相适应的框架结构，在框架结构中设置卡扣机构，方便太阳能电池板固定。太阳能电池板将转化出的
电能通过太阳能
控制器控制充放电，用于加气机及测控系统日常运转。下部分框架使用材料与上部分框架相同，通过铰接连接固定在撬装
侧壁，用于下部分气瓶检修维护。
[0052] 检修平台19展开后如图11所示，上部分“L”型框架以铰接处为中心向下旋转九十度形成检修平台19，固定太阳能电池板的框架结构充当护栏使用。内部通过液压伸缩臂20与平台底部平面中心连接，另一侧与撬装内部上侧壁面连接，液压伸缩臂20位于撬装侧壁左右两端。平台底部靠近护栏一侧铺有凹型滑槽，该滑槽由角钢制成，并焊接在平台底面，其宽度约为平台底部三分之一。折叠梯21宽度略小于滑槽宽度，并在梯子一侧安装
滑轮，平台展出后将梯子抽出并展开，供维修人员攀登。
[0053] 下节侧板18展开后如图12所示，下节侧板18以铰接处为中心向上旋转九十度将底部气瓶装置露出。此平台通过工作人员手动翻转，并通过支杆22固定。
[0054] 气瓶7与加气装置3及安全附加装置4相邻处壁面封闭。在加气装置3外部，即撬装尾部安装两扇拉门23，作为车辆整体检修使用，如图13所示。加气装置3所对应拉门23中心处安装一扇电动卷帘门24，作为平时加气使用。
[0055] 本实用新型中机械式顺序控制阀有三个接口，第一高压进气口32与当前成撬气瓶输出管道相连，第二高压进气口33与前一成撬气瓶出口管道相连，充气接口39与待装气瓶43连接。阀门内部有两条气道，一条从前一成撬气瓶出口管线接口处接通至充气接口39，另一条由当前成撬气瓶高压接口接通至充气接口中39。第一高压进气口32与充气接口39之间连通，利用两接口间压强差即可实现滑块机构的启闭。第二高压进气口33与充气接口39之间连通，利用两接口间压强差使滑杆机构的运动，实现滑杆机构的启闭。
[0056] 本实用新型采用机械式顺序控制阀加气工作过程如下：
[0057] 阀门工作时，参阅图17，第一机械式顺序控制阀45接于第一成撬气瓶42，第二机械式顺序控制阀46接于第二成撬气瓶44，顺次类推，首先通过调节第一调整螺杆25的旋
进程度将滑杆径向通孔30处调整至第一高压进气口32中央（因为第一成撬气瓶42的第二高压进气口33没有上一级高压进气口连接的成撬气瓶），滑杆机构处于开启状态，加气通道打开，使得高压气体流经滑杆阀体27进入滑块腔作用于滑块36，滑块36右移，将充气接口39导通，开始对充气接口39接的待装气瓶43或其它容器充气，随着充气的进行，第一成撬气瓶42的压力与充气接口39接的待装气瓶43的压力逐渐接近，当二者压力相当时，滑块36左移，充气接口39关闭，在此充气过程中，气体自直关气通道40及环形关气通道41进入到滑杆腔，使气体压力作用于滑杆29上，当第一成撬气瓶42的压力与充气接口39接的待装气瓶43的压力相当时，滑杆29左移，滑杆29的径向通孔30被关闭，同时开启第二机械式顺序控制阀46工作。
[0058] 由于第二机械式顺序控制阀46第二高压进气口33与第一成撬气瓶42连接，而与充气接口39接的待装气瓶43压力高于第二高压进气口33压力（因为待装气瓶43已由第一个成撬气瓶42充了部分气体），第二机械式顺序控制阀46开启时，滑杆29左移，当滑杆29的径向通孔30与第一高压进气口32相通时，加气通道打开，使得高压气体流经滑杆阀体27进入滑块腔作用于滑块36，滑块36右移，将充气接口39导通，开始对充气接口39接的待装气瓶43或其它容器充气，随着充气的进行，第二成撬气瓶44的压力与该充气接口39接的待装气瓶43的压力逐渐接近，当二者压力相当时，滑块36左移，充气接口39关闭，在此充气过程中，气体自直关气通道40及环形关气通道41进入到滑杆腔，使气体压力作用于滑杆29上，当第二成撬气瓶44的压力与充气接口39接的待装气瓶43的压力相当时，滑杆29左移，滑杆29的径向通孔30被关闭，而与该成撬气瓶连接的下一个机械式顺序控制阀又同样开始对上述待装气瓶加
气动作，进而依此类推实现顺序充装。
