CN103557435A

CN103557435A - 一种lng储罐安装结构及工程机械

Info

Publication number: CN103557435A
Application number: CN201310564139.4A
Authority: CN
Inventors: 陈克雷; 杨洪波
Original assignee: Shanghai Sany Heavy Machinery Co Ltd
Current assignee: Shanghai Sany Heavy Machinery Co Ltd
Priority date: 2013-11-14
Filing date: 2013-11-14
Publication date: 2014-02-05

Abstract

本发明公开了一种LNG储罐安装结构及工程机械，属于机械控制领域，适用于工程机械，工程机械包括上车架、下车架和中央回转接头5。上车架通过中央回转接头5可旋转的与下车架连接。下车架中设有空腔。LNG储罐安装结构包括储液罐1、换热器4、气体通道6、冷却水回路13和发动机7。储液罐1与换热器4相连，换热器4上设有冷却水回路13，换热器4通过气体通道6与发动机7相通。储液罐1和换热器4设于下车架的空腔中，气体通道6设于中央回转接头5中，发动机7设于上车架上。本发明的技术方案通过在下车架的空腔中设置储液罐，综合利用了工程机械的闲置空间，提高了整机集成度。

Description

一种LNG储罐安装结构及工程机械

技术领域

本发明属于机械设备制造领域，涉及一种安装结构，尤其涉及一种LNG储罐安装结构及工程机械。

背景技术

随着人们对清洁能源利用的逐步重视，使用液化天然气（Liquefied NaturalGas，LNG)作为燃料的场所越来越多。目前在城市公交车、长途运输客车、重型卡车已有成熟的应用，在部分工程机械上已开始了实质使用阶段。

LNG与常规燃料相比优点在于：1，燃料费用、运输成本低；2，安全性高，天然气的自燃温度较汽油、柴油高，且天然气相对空气比重仅为0.6～0.7，一旦泄露，可在空气中迅速扩散，不易在户外聚集达到***极限。同时天然气是非致癌、无毒、无腐蚀性的物质；3，天然气燃料抗爆性好，作为燃料无需添加剂；4，LNG工程机械具有良好地环保性，大量减少CO、CH化合物、NO化合物，CO2、SO2等排放，同时噪音低，颗粒粉尘少；5，天然气发动机维修周期长。

LNG在送至发动机使用前，需要通过加热汽化成低压CNG，通常使用发动机高温冷却水通过换热器来完成热量交换。

工程机械车结构紧凑，使用环境恶劣，燃料消耗大，在使用LNG作为燃料使用时，燃料储罐占用空间大，不易防护。

同时，在部分有上下车架相对转动功能的工程机械，如挖掘机、桩机、旋挖钻等设备，其主机下车架由多块钢板组焊在一起，形成较大空腔，其间除了通行走马达所用液压胶管外，基本空置。

发明内容

有鉴于此，本发明通过在下车架的空腔中设置储液罐，综合利用了工程机械的闲置空间，提高了整机集成度。

为达到上述目的，具体技术方案如下：

一方面，提供一种LNG储罐安装结构，适用于工程机械，所述工程机械包括上车架、下车架和中央回转接头，所述上车架通过中央回转接头可旋转的与所述下车架连接，所述下车架中设有空腔，所述LNG储罐安装结构包括储液罐、换热器、气体通道、冷却水回路和发动机，所述储液罐与所述换热器相连，所述换热器上设有冷却水回路，所述换热器通过所述气体通道与所述发动机相通，所述储液罐和换热器设于所述下车架的空腔中，所述气体通道设于所述中央回转接头中，所述发动机设于所述上车架上。

优选的，所述冷却水回路的两端分别连接所述换热器和发动机，所述冷却水回路穿过所述中央回转接头。

优选的，还包括开关阀，所述开关阀为两位两通阀，所述储液罐通过所述两位两通阀与所述换热器相连。

优选的，还包括第一单向阀，所述两位两通阀通过所述第一单向阀与所述换热器相连。

优选的，所述储液罐的出气管路上还设有第一溢流阀和第二溢流阀，所述第一溢流阀的两端分别与储液罐、第二溢流阀的一端相连，所述第二溢流阀的一端与换热器相连，所述第二溢流阀的另一端与大气相通。

优选的，所述储液罐的进液管道还连接有加液口，所述加液口设于所述下车架的尾部。

优选的，所述加液口上还设有防护板。

优选的，所述加液口和储液罐之间还设有第二单向阀，所述加液口通过所述第二单向阀与所述储液罐相连。

优选的，所述储液罐的数量为4个，所述4个储液罐分布于所述下车架的四个结构空腔中。

另一方面，提供一种工程机械，包括如上述的LNG储罐安装结构。

相对于现有技术，本发明的技术方案的优点有：

1、综合利用工程机械的闲置空间，提高整机集成度。

2、提高LNG储液罐的防护等级。

3、可降低整机上车部分在做回转时，所需克服的回转阻力，提高能量利用率。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例的下车架的俯视图；

图3是本发明实施例的下车架的后视图。

其中，1为储液罐、2为两位两通阀、3为第一单向阀、4为换热器、5为中央回转接头、6为气体通道、7为发动机、8为加液口、9为第二单向阀、10为防护板、11为上盖板、12为下盖板、13为冷却水回路、14为第一溢流阀、15为第二溢流阀、16为缓冲瓶。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以下将结合附图对本发明的实施例做具体阐释。

如图1中所示的本发明的实施例的一种LNG储罐安装结构，适用于工程机械，工程机械包括上车架、下车架和中央回转接头5。上车架通过中央回转接头5可旋转的与下车架连接。下车架中设有空腔。

LNG储罐安装结构包括储液罐1、换热器4、气体通道6、冷却水回路13和发动机7。储液罐1与换热器4相连，换热器4上设有冷却水回路13，换热器4连接缓冲瓶16，然后通过气体通道6与发动机7相通。储液罐1、换热器4和缓冲罐16设于下车架的空腔中，气体通道6设于中央回转接头5中，发动机7设于上车架上。

本发明的实施例通过在下车架的空腔中设置储液罐，综合利用了工程机械的闲置空间，提高了整机集成度。

如图1和2中所示，在本发明的实施例中，在工程机械的中央回转接头5上新增水的流通回路和压缩气的通道，实现在上下车架之间流通发动机冷却水和压缩气的功能。4个储液罐1分散安装在下车架的多个空腔内，利用发动机7的高温冷却水在换热器4内将LNG汽化成低压NG，输送至缓冲罐16，再通过中央回转接头5送至发动机7。上述换热器4和缓冲罐16布置在中央回转接头5下方的筒体内。

如图2至3中所示，在下车架的后方，即整机行走驱动马达安装的一侧，上下盖板11和12之间，焊接LNG加液口8的防护板10，在其间所围成的空腔内，安装LNG加液口8。在此处安装加液口8，可减少工程机械整机行进中与泥土等障碍物接触的几率。加液口8连接第二单向阀9，然后并联4个LNG储液罐1。

在上下盖板11、12与各立板组焊时，既将这四个储液罐1放置在各板块所形成的四个空腔内，焊接后储液罐1永久放置在内部空间，留出瓶头阀门和管路朝向筒体圆周开口，方便检修和连结管路。

四个储液罐1并联后连接两位两通阀3，再与第一单向阀3相通，再依次连接换热器4，缓冲瓶16，中央回转接头5，发动机7。位于主机上车架的发动机7的高温冷却水通过中央回转接头5，连接换热器4，经热量交换后，再通过中央回转接头5，流回发动机7。

在4个储液罐1内顶部安装管路，串联第一溢流阀14，并联第二溢流阀15和换热器4，第二溢流阀15的另一端接外界大气。

在本发明的实施例中，LNG的流通方式为：通过加液口8为储液罐1补充燃料LNG，在使用LNG作为燃料输向发动机7时，打开两位两通阀2，低温LNG流体在瓶内压力的作用下，依次流向两位两通阀2，第一单向阀3，换热器4，在换热器4中利用发动机7的高温冷却水，将低温LNG汽化成低压NG，将带有一定压力（约为1MPa）的NG输送至缓冲瓶16中，然后气态NG通过中央回转接头5，送至发动机7中。

四个储液罐的工作压力约为1.4MPa，当压力达到2MPa左右，第一溢流阀14开启，将高压气态天然气直接输送至换热器4内。若瓶内压力持续升高，或管路***出现堵塞等故障导致压力升高时，如瓶内压力或管路***压力达到2.4MPa时，第二溢流阀15开启，降低***内部压力，有效保护整个***的安全。

此外，在本发明的实施例中，优选可将储液罐1按照下车架的空间尺寸，特制成相匹配的形状，以加大储液罐存储LNG的容量；

将储液罐1中LNG加气管路和LNG出气管路分开设置；

增加各储液罐1的液位传感器，通过中央回转接头5传递信号，在驾驶室中实时了解现有LNG存量；

两位两通阀2可改用节流阀、机械开关阀门代替；

储液罐1在整机组装时安装，在下车架上盖板11割出适宜空间，方便储液罐1的安装、拆卸和检修。割开孔上部用与割开孔相匹配的板件防护，以螺栓连结固定。

本发明的实施例中还包括一种工程机械，设有如上述的LNG储罐安装结构。由于上述LNG储罐安装结构具有上述技术效果，因此，设有该LNG储罐安装结构的工程机械也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims

1.一种LNG储罐安装结构，适用于工程机械，所述工程机械包括上车架、下车架和中央回转接头（5），所述上车架通过中央回转接头（5）可旋转的与所述下车架连接，所述下车架中设有空腔，其特征在于，所述LNG储罐安装结构包括储液罐（1）、换热器（4）、气体通道（6）、冷却水回路（13）和发动机（7），所述储液罐（1）与所述换热器（4）相连，所述换热器（4）上设有冷却水回路（13），所述换热器（4）通过所述气体通道（6）与所述发动机（7）相通，所述储液罐（1）和换热器（4）设于所述下车架的空腔中，所述气体通道（6）设于所述中央回转接头（5）中，所述发动机（7）设于所述上车架上。

2.如权利要求1所述的LNG储罐安装结构，其特征在于，所述冷却水回路（13）的两端分别连接所述换热器（4）和发动机（7），所述冷却水回路（13）穿过所述中央回转接头（5）。

3.如权利要求2所述的LNG储罐安装结构，其特征在于，还包括开关阀，所述开关阀为两位两通阀（2），所述储液罐（1）通过所述两位两通阀（2）与所述换热器（4）相连。

4.如权利要求3所述的LNG储罐安装结构，其特征在于，还包括第一单向阀（3），所述两位两通阀（2）通过所述第一单向阀（3）与所述换热器（4）相连。

5.如权利要求4所述的LNG储罐安装结构，其特征在于，所述储液罐（1）的出气管路上还设有第一溢流阀（14）和第二溢流阀（15），所述第一溢流阀（14）的两端分别与储液罐（1）、第二溢流阀（15）的一端相连，所述第二溢流阀（15）的一端与换热器（4）相连，所述第二溢流阀（15）的另一端与大气相通-。

6.如权利要求5所述的LNG储罐安装结构，其特征在于，所述储液罐（1）的进液管道还连接有加液口（8），所述加液口（8）设于所述下车架的尾部。

7.如权利要求6所述的LNG储罐安装结构，其特征在于，所述加液口（8）上还设有防护板（10）。

8.如权利要求7所述的LNG储罐安装结构，其特征在于，所述加液口（8）和储液罐（1）之间还设有第二单向阀（9），所述加液口（8）通过所述第二单向阀（9）与所述储液罐（1）相连。

9.如权利要求8所述的LNG储罐安装结构，其特征在于，所述储液罐（1）的数量为4个，所述4个储液罐（1）分布于所述下车架的四个结构空腔中。

10.一种工程机械，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的LNG储罐安装结构。