本发明属于燃料电池,尤其涉及一种燃料电池电堆压堆治具。
背景技术:
1、传统的质子交换膜燃料电池电堆压堆治具一般存在以下不足:
2、1)传统的压堆治具安装调试繁琐,特别是堆芯高度大于500mm的大堆,对平台各零部件的精度(特别是形位公差平面度及垂直度)要求很高,同时也提高了零部件加工精度的要求。
3、2)采用螺杆封装的电堆,压堆治具的定位面与堆芯直接接触,其后端板和后承压板要比堆芯尺寸大,导致后端板与后承压板需开槽才能与压堆治具的定位面相匹配;而后端板与后承压板在整堆中属于承压件,对刚度要求较高,将后端板和后承压板开槽后会影响整堆的可靠性。
4、3)传统的压堆治具不具备对治具定位面的微调系统,零件加工存在误差,误差累计对定位面的精度影响较大,进而影响整堆装堆的一致性。
技术实现思路
1、本发明实施例提供一种燃料电池电堆压堆治具,旨在解决现有的压堆治具设计不合理导致电堆前后端板刚度差、压堆治具调试繁琐、定位精度低、整堆的可靠性差等问题。
2、为解决上述问题,本发明实施例提供一种燃料电池电堆压堆治具,适用于电堆,包括压块组件、压机组件、加固件、第一定位组件、第二定位组件、气密测试组件和垫板;
3、所述压机组件包括底板、设置于所述底板一端的第一限位件和设置于所述底板另一端的第二限位件;所述垫板设置于所述底板上;所述气密测试组件设置于所述垫板远离所述底板的侧面上;所述电堆设置于所述气密测试组件远离所述垫板的侧面上;所述压块组件设置于所述电堆的顶部;
4、所述第一定位组件和所述第二定位组件均设置于所述垫板上,且所述第一定位组件远离所述垫板的一端、所述第二定位组件远离所述垫板的一端分别与所述电堆抵接;所述加固件分别与所述第一定位组件、所述第二定位组件连接。
5、作为优选的实施方式,所述垫板的一侧面上设置有多个第一支撑凸台,另一侧面设置有多个第二支撑凸台;所述第一支撑凸台和所述第二支撑凸台一一对应设置;所述第一定位组件、所述第二定位组件分别设置于所述第二支撑凸台上。
6、作为优选的实施方式,每个所述第二支撑凸台上均设置有至少两个限位直角,所述限位直角靠近所述第二支撑凸台的外侧设置。
7、作为优选的实施方式,所述第一定位组件与所述第二支撑凸台一一对应设置,所述第二定位组件与所述第二支撑凸台一一对应设置;所述第一定位组件与所述第二定位组件的数量之和等于所述第二支撑凸台的数量;所述气密测试组件设置于所述第二支撑凸台的内侧。
8、作为优选的实施方式,所述压块组件包括限位块和设置于所述限位块上的压块,所述限位块设置于所述电堆的顶部,且所述限位块分别与所述第一定位组件、所述第二定位组件连接;当所述燃料电池电堆压堆治具处于工作状态时,所述限位块内嵌于所述压块内,且所述压块通过螺钉与所述限位块连接。
9、优选的,所述限位块的侧面上设置有多个限位条,所述第一定位组件、所述第二定位组件分别与所述限位条连接;所述限位条分别与所述第一定位组件、所述第二定位组件一一对应设置。
10、作为优选的实施方式,所述第一限位件和所述第二限位件对称设置。
11、作为优选的实施方式,所述加固件分别与所述第一定位组件远离所述垫板的一端、所述第二定位组件远离所述垫板的一端连接。
12、作为优选的实施方式,所述气密测试组件通过定位销固定于所述垫板上。
13、作为优选的实施方式,所述第一定位组件包括第一调节条、第一定位板和第一定位块;所述第一定位块设置于所述第二支撑凸台上;所述第一定位板设置于所述第一定位块上;所述第一调节条通过第一紧固螺钉设置于所述第一定位板上。
14、优选的,所述第一调节条上设置有第一定位槽,所述第一定位板上设置有至少两个与所述第一定位槽相适配的第一定位凸台,所述第一定位槽套设于所述第一定位凸台上;所述第一调节条与所述加固件连接。
15、优选的,所述第一调节条上还设置有第一支撑凸台,所述第一支撑凸台与所述电堆的后端板相抵接;所述第一调节条的顶部通过螺钉与所述限位条连接,且所述第一调节条与所述限位条之间设置有间隙。
16、优选的,所述第一定位板上还设置有第一限位凸台,所述第一限位凸台与所述第一定位凸台相平行设置,且所述第一调节条的一侧边与所述第一限位凸台抵接。
17、优选的,所述第一定位块上设置有两个第一定位销,所述第一定位板的底部设置有与所述第一定位销相适配的第一销孔,所述第一定位销设置于所述第一销孔内,且所述第一定位销与所述第一销孔一一对应设置。
18、优选的,所述第一定位块上设置有至少两个第一直角限位凸台,两个所述第一直角限位凸台呈对角设置;
19、所述第一定位块上还设置有多个第一安装螺钉和多个第一凸台,多个第一安装螺钉和多个第一凸台设置于两个所述第一直角限位凸台围合的空间内,所述第一定位销设置于所述第一安装螺钉与所述第一凸台的内侧;多个所述第一安装螺钉等间距设置,多个所述第一凸台等间距设置;且所述第一安装螺钉与所述第一凸台相间设置。
20、优选的,所述第一定位块的端角上设置有第一微调螺钉。通过设置微调螺钉,可实现4个方位(即前倾、后倾、左倾及右倾)的调节功能。
21、作为优选的实施方式,所述第二定位组件包括第二调节条、第二定位板和第二定位块;所述第二定位块设置于所述第二支撑凸台上;所述第二定位板设置于所述第二定位块上;所述第二调节条通过第二紧固螺钉设置于所述第二定位板上。
22、优选的,所述第二调节条上设置有第二定位槽,所述第二定位板上设置有至少两个与所述第二定位槽相适配的第二定位凸台,所述第二定位槽套设于所述第二定位凸台上;所述第二调节条与所述加固件连接。
23、优选的,所述第二调节条上还设置有第二支撑凸台,所述第二支撑凸台与所述电堆的后端板相抵接;所述第二调节条的顶部通过螺钉与所述限位条连接,且所述第二调节条与所述限位条之间设置有间隙。
24、优选的,所述第二定位板上还设置有第二限位凸台,所述第二限位凸台与所述第二定位凸台相平行设置,且所述第二调节条的一侧边与所述第二限位凸台抵接。
25、优选的,所述第二定位块上设置有两个第二定位销,所述第二定位板的底部设置有与所述第二定位销相适配的第二销孔,所述第二定位销设置于所述第二销孔内,且所述第二定位销与所述第二销孔一一对应设置。
26、优选的,所述第二定位块上设置有至少两个第二直角限位凸台,两个所述第二直角限位凸台呈对角设置;
27、所述第二定位块上还设置有多个第二安装螺钉和多个第二凸台,多个第二安装螺钉和多个第二凸台设置于两个所述第二直角限位凸台围合的空间内,所述第二定位销设置于所述第二安装螺钉与所述第二凸台的内侧;多个所述第二安装螺钉等间距设置,多个所述第二凸台等间距设置;且所述第二安装螺钉与所述第二凸台相间设置。
28、优选的,所述第二定位块的端角上设置有第二微调螺钉。通过设置微调螺钉,可实现4个方位(即前倾、后倾、左倾及右倾)的调节功能。
29、作为优选的实施方式,所述第一定位组件设置有四个,四个所述第一定位组件对称设置于所述垫板的两侧;所述第二定位组件设置有两个,两个所述第二定位组件设置于所述垫板的两端。
30、作为优选的实施方式,所述加固件围合设置于所述电堆的外侧;所述加固件通过螺钉分别与所述第一调节条、所述第二调节条连接;所述加固件上设置有多个第三微调螺钉;多个所述第三微调螺钉均匀设置于所述加固件上。
31、本发明相对于现有技术具有以下有益效果:通过本技术结构,能够大幅度降低零部件的加工精度,且能够有效提高整堆的装配精度。采用本技术结构进行压堆,在电堆封装过程中可以提高整堆的刚度。本技术结构具有多重微调方式,可以有效降低各零部件的误差累计对整堆装配一致性的影响。本技术结构能够有效解决压堆治具设计不合理导致电堆前后端板刚度差、压堆治具调试繁琐、定位精度低、整堆的协调性和可靠性差等问题。
1.一种燃料电池电堆压堆治具,适用于电堆,其特征在于,包括压块组件、压机组件、加固件、第一定位组件、第二定位组件、气密测试组件和垫板;
2.根据权利要求1所述的燃料电池电堆压堆治具,其特征在于,所述垫板的一侧面上设置有多个第一支撑凸台,另一侧面设置有多个第二支撑凸台;所述第一支撑凸台和所述第二支撑凸台一一对应设置;所述第一定位组件、所述第二定位组件分别设置于所述第二支撑凸台上。
3.根据权利要求2所述的燃料电池电堆压堆治具,其特征在于,每个所述第二支撑凸台上均设置有至少两个限位直角,所述限位直角靠近所述第二支撑凸台的外侧设置;
4.根据权利要求3所述的燃料电池电堆压堆治具,其特征在于,所述压块组件包括限位块和设置于所述限位块上的压块,所述限位块设置于所述电堆的顶部,且所述限位块分别与所述第一定位组件、所述第二定位组件连接;当所述燃料电池电堆压堆治具处于工作状态时,所述限位块内嵌于所述压块内,且所述压块通过螺钉与所述限位块连接。
5.根据权利要求4所述的燃料电池电堆压堆治具,其特征在于,所述限位块的侧面上设置有多个限位条,所述第一定位组件、所述第二定位组件分别与所述限位条连接;所述限位条分别与所述第一定位组件、所述第二定位组件一一对应设置;
6.根据权利要求5所述的燃料电池电堆压堆治具,其特征在于,所述第一定位组件包括第一调节条、第一定位板和第一定位块;所述第一定位块设置于所述第二支撑凸台上;所述第一定位板设置于所述第一定位块上;所述第一调节条通过第一紧固螺钉设置于所述第一定位板上。
7.根据权利要求6所述的燃料电池电堆压堆治具,其特征在于,所述第一调节条上设置有第一定位槽,所述第一定位板上设置有至少两个与所述第一定位槽相适配的第一定位凸台,所述第一定位槽套设于所述第一定位凸台上;所述第一调节条与所述加固件连接;
8.根据权利要求7所述的燃料电池电堆压堆治具,其特征在于,所述第一定位块上设置有至少两个第一直角限位凸台,两个所述第一直角限位凸台呈对角设置;
9.根据权利要求8所述的燃料电池电堆压堆治具,其特征在于,所述第二定位组件包括第二调节条、第二定位板和第二定位块;所述第二定位块设置于所述第二支撑凸台上;所述第二定位板设置于所述第二定位块上;所述第二调节条通过第二紧固螺钉设置于所述第二定位板上。
10.根据权利要求9所述的燃料电池电堆压堆治具,其特征在于,所述第二调节条上设置有第二定位槽,所述第二定位板上设置有至少两个与所述第二定位槽相适配的第二定位凸台,所述第二定位槽套设于所述第二定位凸台上;所述第二调节条与所述加固件连接;
11.根据权利要求10所述的燃料电池电堆压堆治具,其特征在于,所述第二定位板上还设置有第二限位凸台,所述第二限位凸台与所述第二定位凸台相平行设置,且所述第二调节条的一侧边与所述第二限位凸台抵接;
12.根据权利要求11所述的燃料电池电堆压堆治具,其特征在于,所述第二定位块的端角上设置有第二微调螺钉;
