一种罐槽式惰性气体气囊运输箱论文和设计

全文摘要

本实用新型提出了一种罐槽式惰性气体气囊运输箱，包括密封式竖直罐槽、约束器、渗流槽；所述密封式竖直罐槽外侧壁上安装约束器；所述渗流槽布置于密封式竖直罐槽内壁，用于联通密封式竖直罐槽内顶端与底端空间，形成气流通道，所述弹射盖安装于密封式竖直罐槽顶端，所述弹射盖与竖直罐槽通过压力锁闭器连接，所述气体压力传感器安装于弹射盖上口位置，所述泄压阀安装于弹射盖上，所述定向抛射器安装于弹射盖下方，且所述定向抛射器与竖直罐槽和弹射盖的衔接点接触。本实用新型能够提高气囊运输的整体安全性；从而解决一个气囊发生故障影响其他气囊安全的问题，对高压惰性气体安全运输有积极作用。

主设计要求

1.一种罐槽式惰性气体气囊运输箱，其特征在于，包括密封式竖直罐槽、约束器、渗流槽、气体压力传感器、报警器、弹射盖、泄压阀、压力锁闭器、定向抛射器；所述密封式竖直罐槽外侧壁上安装约束器；所述渗流槽布置于密封式竖直罐槽内壁，用于联通密封式竖直罐槽内顶端与底端空间，形成气流通道，所述弹射盖安装于密封式竖直罐槽顶端，所述弹射盖与竖直罐槽通过压力锁闭器连接，所述气体压力传感器安装于弹射盖上口位置，所述泄压阀安装于弹射盖上，所述定向抛射器安装于弹射盖下方，且所述定向抛射器与竖直罐槽和弹射盖的衔接点接触；报警器位于密封式竖直罐槽外部，分别与气体压力传感器、压力锁闭器通过信号线连接。

设计方案

2.如权利要求1所述的罐槽式惰性气体气囊运输箱，其特征在于：所述的密封式竖直罐槽、约束器、渗流槽共同构成高压气囊容载空间。

3.如权利要求1所述的罐槽式惰性气体气囊运输箱，其特征在于：所述密封式竖直罐槽材质上薄下厚，所述密封式竖直罐槽的上边缘耐压值小于密封式竖直罐槽的下底耐压值，所述密封式竖直罐槽内的压力超过上边缘耐压值时，在内部膨胀压力作用下，密封式竖直罐槽由上到下逐渐膨胀变形，由于约束器内径不变，随形变增大，密封式竖直罐槽将自身从约束器位置上升并被挤出。

4.如权利要求1所述的罐槽式惰性气体气囊运输箱，其特征在于：所述密封式竖直罐槽内壁布置1个或多个渗流槽。

5.如权利要求1所述的罐槽式惰性气体气囊运输箱，其特征在于：所述气体压力传感器、报警器构成电子监控联动机构。

6.如权利要求1所述的罐槽式惰性气体气囊运输箱，其特征在于：所述弹射盖、泄压阀、压力锁闭器、定向抛射器构成机械安全联动机构。

7.如权利要求1所述的罐槽式惰性气体气囊运输箱，其特征在于：所述弹射盖的下方设置一组或多组定向抛射器，且每组定向抛射器对称分布，所述的定向抛射器的抛射初动能为气体压力传感器、弹射盖、泄压阀、压力锁闭器四者重量总和的N倍，通过多组定向抛射器的初动能差形成定向抛射。

8.如权利要求1所述的罐槽式惰性气体气囊运输箱，其特征在于：所述压力锁闭器包括闭锁器主体、通气孔、电磁弹射器、定向抛射器约束、闭锁孔；其中，所述闭锁器主体的一端是永磁体滑块，另一端是闭锁钩；

所述永磁体滑块设置在弹射盖上方，所述永磁体滑块的气仓与所述密封式竖直罐槽内部通过通气孔连通，通过永磁体滑块的限位密封密封式竖直罐槽与弹射盖，所述永磁体滑块的旁边设有电磁弹射器；

所述闭锁钩的一端穿过弹射盖与永磁体滑块连接，另一端设置于所述密封式竖直罐槽内部，在锁闭状态下，所述闭锁钩的另一端插入位于密封式竖直罐槽同侧的闭锁孔内，所述闭锁钩还通过定向抛射器约束与定向抛射器锁定。

9.如权利要求8所述的罐槽式惰性气体气囊运输箱，其特征在于：所述电磁弹射器通过信号线与所述报警器连接。

10.如权利要求1所述的罐槽式惰性气体气囊运输箱，其特征在于：所述密封式竖直罐槽外侧壁上安装多个压力锁闭器，所述压力锁闭器的数量与定向抛射器的数量相同，且对应安装。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及气体运输技术领域，特别涉及一种罐槽式惰性气体气囊运输箱。

背景技术

化工、能源领域需要运输大量惰性气体，主要运输方式是通过耐高压金属气柜运输车进行运输，该类车辆在运维中存在以下问题：金属气柜出现破损，替换成本高；如果采用成本相对低廉的气囊运输，利用常规货运车运输存在以下问题：货运车运输气囊固定难，一个气囊发生故障会影响其他气囊安全。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本实用新型的目的在于提出一种罐槽式惰性气体气囊运输箱,解决货运车运输气囊固定难，一个气囊发生故障会影响其他气囊安全的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种罐槽式惰性气体气囊运输箱，包括密封式竖直罐槽、约束器、渗流槽、气体压力传感器、报警器、弹射盖、泄压阀、压力锁闭器、定向抛射器；所述密封式竖直罐槽外侧壁上安装约束器；所述渗流槽布置于密封式竖直罐槽内壁，用于联通密封式竖直罐槽内顶端与底端空间，形成气流通道，所述弹射盖安装于密封式竖直罐槽顶端，所述弹射盖与竖直罐槽通过压力锁闭器连接，所述气体压力传感器安装于弹射盖上口位置，所述泄压阀安装于弹射盖上，所述定向抛射器安装于弹射盖下方，且所述定向抛射器与竖直罐槽和弹射盖的衔接点接触；报警器位于密封式竖直罐槽外部，分别与气体压力传感器、压力锁闭器通过信号线连接。

优选的是，所述的密封式竖直罐槽、约束器、渗流槽共同构成高压气囊容载空间。

在上述任一方案中优选的是，所述密封式竖直罐槽材质上薄下厚，所述密封式竖直罐槽的上边缘耐压值小于密封式竖直罐槽的下底耐压值，所述密封式竖直罐槽内的压力超过上边缘耐压值时，在内部膨胀压力作用下，密封式竖直罐槽由上到下逐渐膨胀变形，由于约束器内径不变，随形变增大，密封式竖直罐槽将自身从约束器位置上升并被挤出。

在上述任一方案中优选的是，所述密封式竖直罐槽内壁布置1个或多个渗流槽。

在上述任一方案中优选的是，所述气体压力传感器、报警器构成电子监控联动机构。

在上述任一方案中优选的是，所述弹射盖、泄压阀、压力锁闭器、定向抛射器构成机械安全联动机构。

在上述任一方案中优选的是，所述弹射盖的下方设置一组或多组定向抛射器，且每组定向抛射器对称分布，所述的定向抛射器的抛射初动能为气体压力传感器、弹射盖、泄压阀、压力锁闭器四者重量总和的N倍，通过多组定向抛射器的初动能差形成定向抛射。

在上述任一方案中优选的是，所述压力锁闭器包括闭锁器主体、通气孔、电磁弹射器、定向抛射器约束、闭锁孔；其中，所述闭锁器主体的一端是永磁体滑块，另一端是闭锁钩；

在上述任一方案中优选的是，所述电磁弹射器通过信号线与所述报警器连接。

在上述任一方案中优选的是，所述密封式竖直罐槽外侧壁上安装多个压力锁闭器，所述压力锁闭器的数量与定向抛射器的数量相同，且对应安装。

本实用新型的罐槽式惰性气体气囊运输箱具有以下有益效果：

1、本实用新型的罐槽式惰性气体气囊运输箱中设置气体压力传感器、报警器构成电子监控联动机构，能够实时检测罐槽式惰性气体气囊运输箱内的气压状态，并发出报警信号；由弹射盖、泄压阀、压力锁闭器、定向抛射器构成机械安全联动机构，其中泄压阀、压力锁闭器、定向抛射器都有各自开启的压力设计值，只有达到对应的压力设计值时，其对应的器件才会开启，并做出对应的响应动作，大大提高气囊运输的整体安全性；从而解决一个气囊发生故障会影响其他气囊安全的问题，对高压惰性气体安全运输有积极作用。

2、本实用新型可根据气囊使用情况及时更换其他器件，从而降低气体运输车辆维护成本。

3、本实用新型的结构简单，功能明确，各部件的制造成本低，便于拆卸和安装，维护成本低。

4、本实用新型采用密封式竖直罐槽1与约束器的设计，能够将气囊进行安装固定，解决了常规货运车运输气囊固定难的问题。

5、多个本实用新型的密封式竖直罐槽还可以阵列布置在运输货箱中，然后多个密封式竖直罐槽中的气体压力传感器可以与同一个报警器连接，将每个密封式竖直罐槽中的压力信号传输给报警器，由报警器进行报警，能够大大节省成本，满足对每个密封式竖直罐槽进行监控。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和\/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型的正视图；

图2为本实用新型的剖视图；

图3为图2中A的局部放大图；

图4为本实用新型的在运输货箱的俯视图；

图中，1、密封式竖直罐槽；2、约束器；3、渗流槽；4、气体压力传感器；5、报警器；6、弹射盖；7、泄压阀；8、压力锁闭器；9、定向抛射器；81、闭锁器主体；82、通气孔；83、电磁弹射器；84、定向抛射器约束；85、闭锁孔；811、永磁体滑块；812、闭锁钩；813、气仓；

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型提供一种罐槽式惰性气体气囊运输箱，参考附图1-3所示，包括密封式竖直罐槽1、约束器2、渗流槽3、气体压力传感器4、报警器5、弹射盖6、泄压阀7、压力锁闭器8、定向抛射器9；密封式竖直罐槽1外侧壁上安装约束器2；渗流槽3布置于密封式竖直罐槽1内壁，用于联通密封式竖直罐槽1内顶端与底端空间，形成气流通道，在装载气囊时，形成气流通道，使密封式竖直罐槽1顶端与底端压强相等。弹射盖6安装于密封式竖直罐槽1顶端，弹射盖6与竖直罐槽通过压力锁闭器8连接，气体压力传感器4安装于弹射盖6上口位置，泄压阀7安装于弹射盖6上，定向抛射器9安装于弹射盖6下方，且定向抛射器9与竖直罐槽和弹射盖6的衔接点接触，其中，压力锁闭器8用于锁闭定向抛射器9，超过一定压力时，则压力锁闭器8失效，定向抛射器9动作；报警器5位于密封式竖直罐槽1外部，分别与气体压力传感器4、压力锁闭器8通过信号线连接。

本实用新型的另一个实施例中，密封式竖直罐槽1、约束器2、渗流槽3共同构成高压气囊容载空间，用于密封存储惰性气体。

本实用新型的另一个实施例中，密封式竖直罐槽1材质上薄下厚，

密封式竖直罐槽的上边缘耐压值小于密封式竖直罐槽的下底耐压值，所述密封式竖直罐槽内的压力超过上边缘耐压值时，在内部膨胀压力作用下，密封式竖直罐槽由上到下逐渐膨胀变形，由于约束器内径不变，随形变增大，密封式竖直罐槽将自身从约束器位置上升并被挤出。

本实用新型的另一个实施例中，优选的，密封式竖直罐槽1的上边缘耐压值为0.7MPa，密封式竖直罐槽1的下底耐压值为1.6MPa，密封式竖直罐槽1内可容载高压气囊承压值为 1.6MPa，约束器2耐压值为2MPa。

本实用新型的另一个实施例中，为了使得密封式竖直罐槽1的上端与下端的压强尽快达到一致，密封式竖直罐槽1内壁布置1个或多个渗流槽3。

本实用新型的另一个实施例中，为了便于监控，气体压力传感器4、报警器5构成电子监控联动机构。

气体压力传感器4监测密封式竖直罐槽1内气体压力，并转为电信号传输给报警器5。当气体压力传感器4检测到密封式竖直罐槽1气体压力达到0.2MPa时，报警器5给出泄漏报警提示；当气体压力传感器4监测到密封式竖直罐槽1压力大于0.5MPa，报警器给出超压报警提示，并向压力锁闭器8发出动作警报信号；气体压力传感器4监测到密封式竖直罐槽1压力大于0.7MPa，报警器5给出机械联动失效报警，并向压力锁闭器8发出保险解除信号，则压力锁闭器8失效，定向抛射器9动作，弹射盖6在定向抛射器9的作用下，向载运车辆外弹射，完成密封式竖直罐槽1的紧急泄压。

本实用新型的另一个实施例中，弹射盖6、泄压阀7、压力锁闭器8、定向抛射器9构成机械安全联动机构。

泄压阀7设定开启压力0.2MPa，当密封式竖直罐槽1气体压力大于0.2MPa，泄压阀7开启；压力锁闭器8开启压力0.5MPa，当密封式竖直罐槽1气体压力大于0.5MPa，压力锁闭器8失效，解除弹射盖6约束与定向抛射器9的保险，弹射盖6会在定向抛射器9作用下抛出。

本实用新型的另一个实施例中，密封式竖直罐槽1外侧壁上安装多个压力锁闭器8，压力锁闭器8的数量与定向抛射器9的数量相同，且对应安装，每个压力锁闭器8均可以控制其对应定向抛射器9的解锁动作。

本实用新型的另一个实施例中，弹射盖6的下方设置一组或多组定向抛射器9，且每组定向抛射器9对称分布，的定向抛射器9的抛射初动能为气体压力传感器4、弹射盖6、泄压阀7、压力锁闭器8四者重量总和的N倍，通过多组定向抛射器9的初动能差形成定向抛射。

常压下，定向抛射器9的安全闭锁与压力锁闭器8连接。

压力异常时，定向抛射器9的安全闭锁与压力锁闭器8的连接失效，定向抛射器9伴随动作将弹射盖6向车辆外弹射。

例如，优选弹射盖6的下方设置2组定向抛射器9，一组定向抛射器抛射初动能为气体压力传感器4、弹射盖6、泄压阀7、压力锁闭器8四者重量总和的5倍，另一组定向抛射器抛射初动能为气体压力传感器4、弹射盖6、泄压阀7、压力锁闭器8四者重量总和的 6倍；通过两组初动能差形成定向抛射。压力异常时，两组压力锁闭器8对定向抛射器9 约束失效，两组定向抛射器9伴随动作，在两组定向抛射器9初动能差的作用下可将弹射盖向车辆右方弹射。

本实用新型的另一个实施例中，定向抛射器9可以选用压缩弹簧或者带压缩弹簧功能的其他部件。

本实用新型的另一个实施例中，如图2-3所示，压力锁闭器8包括闭锁器主体81、通气孔82、电磁弹射器83、定向抛射器约束84、闭锁孔85；其中，闭锁器主体81的一端是永磁体滑块811，另一端是闭锁钩812。

永磁体滑块811设置在弹射盖6上方，永磁体滑块811的气仓813与密封式竖直罐槽1内部通过通气孔82连通，使得密封式竖直罐槽1与气仓813内的压强相同，永磁体滑块 811的旁边设有电磁弹射器83；电磁弹射器83通过信号线与报警器5连接。

闭锁钩812的一端穿过弹射盖6与永磁体滑块811连接，另一端设置于密封式竖直罐槽1内部，在锁闭状态下，闭锁钩812的另一端插入位于密封式竖直罐槽1同侧的闭锁孔85内，闭锁钩812还通过定向抛射器约束84与定向抛射器9锁定。

当密封式竖直罐槽1内压力达到压力锁闭器8开启压力时，即气仓813内的压强可以推动永磁体滑块811向远离气仓813的一侧滑动，永磁体滑块811滑动时，则带动闭锁钩812一起运动，使得闭锁钩812脱离闭锁孔85，则密封式竖直罐槽1与弹射盖6之间的密封解除，同时伴随永磁体滑块811滑动，安置于闭锁钩812上的定向抛射器约束84跟随滑动，从而离开定向抛射器9，解除对定向抛射器9的约束。

当密封式竖直罐槽1内压力超过超压设定值，报警器5驱动电磁弹射器83，并给出与永磁体滑块811相斥的磁场，推动永磁体滑块811向远离气仓813的方向滑动，同时闭锁钩812脱离闭锁孔85，安置于闭锁钩812上的定向抛射器约束84跟随移动，密封解除。

本实用新型的另一个实施例中，本实用新型通过永磁体滑块811的限位密封密封式竖直罐槽与弹射盖。在锁闭状态下，闭锁钩812的另一端插入位于密封式竖直罐槽1同侧的闭锁孔，与永磁体滑块811一起使得密封式竖直罐槽与弹射盖实现密封。

此外，如图2-3所示，闭锁钩812的一端穿过弹射盖6的通孔与永磁体滑块811连接，且闭锁钩812可以在通孔中随着永磁体滑块811移动；永磁体滑块811可以堵住通孔，从而实现密封。

本实用新型的另一个实施例中，为了提高密封式竖直罐槽1外部的约束力，密封式竖直罐槽1外侧壁上安装1个或多个约束器2。

工作原理：向密封式竖直罐槽1内装载气囊后，由于渗流槽3的设计，故密封式竖直罐槽1内顶端与底端压力相同，气体压力传感器4检测密封式竖直罐槽1内的气体压力，并转为电信号传输给报警器5。当气体压力传感器4检测到密封式竖直罐槽1气体压力达到一定值(如0.2MPa)时，报警器5给出泄漏报警提示；当气体压力传感器4监测到密封式竖直罐槽1压力大于设定值(如0.2MPa)，则报警器5控制泄压阀7开启，进行泄压；当气体压力传感器4监测到密封式竖直罐槽1压力大于设定值(如0.5MPa)，报警器给出超压报警提示，并向压力锁闭器8发出动作警报信号(即保险解除信号和\/或报警信号)；气体压力传感器4监测到密封式竖直罐槽1压力大于某一设定值(如0.7MPa)，报警器5 给出机械联动失效报警，并向压力锁闭器8发出保险解除信号，则压力锁闭器8失效，定向抛射器9动作，弹射盖6在定向抛射器9的作用下，向载运车辆右方弹射，完成密封式竖直罐槽1的紧急泄压。当密封式竖直罐槽1内压力大于0.7MPa，在内部膨胀压力作用下，密封式竖直罐槽1由上到下逐渐膨胀变形，由于约束器内径不变，随形变增大，密封式竖直罐槽将自身从约束器位置上升并被挤出，从而将该气囊与其他气囊分离，避免一个气囊发生故障会影响其他气囊安全的问题。

本实用新型的罐槽式惰性气体气囊运输箱中设置气体压力传感器4、报警器5构成电子监控联动机构，能够实时检测罐槽式惰性气体气囊运输箱内的气压状态，并发出报警信号；由弹射盖6、泄压阀7、压力锁闭器8、定向抛射器9构成机械安全联动机构，其中泄压阀7、压力锁闭器8、定向抛射器9都有各自开启的压力设计值，只有达到对应的压力设计值时，其对应的器件才会开启，并做出对应的响应动作。

本实用新型的结构简单，功能明确，各部件的制造成本低，便于拆卸和安装，维护成本低，此外，本实用新型采用密封式竖直罐槽1与约束器的设计，能够将气囊进行安装固定，解决了常规货运车运输气囊固定难的问题。

此外，如图4所示，多个本实用新型的密封式竖直罐槽1还可以阵列布置在运输货箱中，然后多个密封式竖直罐槽1中的气体压力传感器4可以与同一个报警器5连接，将每个密封式竖直罐槽1中的压力信号传输给报警器5，由报警器进行报警。当一个气囊发生故障时，其密封式竖直罐槽1内的压力值会产生变化，从而其气体压力传感器4会将压力信号传输给报警器5进行报警，该压力值超过其压力锁闭器8的设定值时，则其压力锁闭器8失效，其定向抛射器动作，其弹射盖在定向抛射器的作用下，向载运车辆右方弹射，完成该故障气囊紧急泄压；从而解决一个气囊发生故障会影响其他气囊安全的问题，对高压惰性气体安全运输有积极作用。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求极其等同限定。

设计图

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