一种束紧-束紧力维持装置及其使用方法、应用

1.本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种束紧-束紧力维持装置及其使用方法、应用。


背景技术：

2.随着全球工业化进程逐步推进，化石能源的使用量和需求量逐渐提高，导致人类对不可再生资源进行了毫无节制的开采，由此带来一系列的能源枯竭与环境污染问题。这些问题逐渐成为二十一世纪人类不得不面临的世界性难题，因此急需找到一种能量密度高、稳定性好、成本较低、高效且无污染的新型能源替代化石能源，氢能作为其中的代表受到了人们的广泛关注。以氢气作为燃料的质子交换膜燃料电池(pemfc)具有多重优势：首先，氢气具有高能量密度并且不会产生有害的尾气和温室气体，是一种极为清洁和环保的能源；其次，基于氢气的质子交换膜燃料电池具有效率高、响应快速、噪音低、振动低等一系列优点，尤其适用于各种交通运输工具、航空航天和家庭等领域；此外与传统内燃机相比，pemfc还具有结构简单、易于维护和长寿命等优点。随着技术的不断发展和进步，氢能和质子交换膜燃料电池的优势将进一步发挥，成为未来清洁能源发展的重要选择。
3.pemfc的单电池一般由双极板(bp)、气体扩散层(gdl)、催化层(cl)以及质子交换膜(pem)等组成。其中bp包括阳极板和阴极板两部分，主要起到传质、导电和支撑等作用。gdl位于电极催化层和bp之间，主要用于扩散氢气和氧气并防止液态水进入电极催化层，gdl通常由碳纤维材料制成，具有良好的导电性和气体扩散性。cl是涂覆在gdl上的一层薄膜，其中含有贵金属催化剂(如铂、铑等)，能够加速氢气和氧气的反应，产生水和电能。pem是pemfc单电池的核心部件之一，它能够选择性的传递质子并阻止电子的流动，从而使电流只能在外部电路中流动。pem通常使用氟化聚合物作为原材料，具有良好的质子传递性、稳定性和耐腐蚀性。
4.在实际应用过程中，pemfc一般由多个单电池和其他零部件组成电堆进行工作。在装配过程中单电池和零部件的制造误差会随着装配积累到总误差当中，同时考虑在操作过程中的装配误差，最终使得装配的误差较大影响到电堆的性能和寿命，因此需要采用良好的封装工艺以减小装配误差及其不利影响。此外在燃料电池的装配和使用过程中，由于操作和使用不规范以及反应导致的内部应力，可能使零部件间产生间隙和错位，进一步加大了装配误差，对电堆的性能和寿命产生不良影响。这些不良影响主要表现在：
①
可能降低电堆的效率，装配误差会导致单电池之间的气密性和电气性能下降，产生气体泄漏和电气接触不良，从而降低电堆的效率；
②
会影响电堆的结构稳定性和机械强度，从而影响电堆的可靠性；
③
误差过大可能导致电堆内部部件的损坏，进而影响电堆的使用寿命；
④
误差导致电堆的性能下降，需要对电堆进行维护和修理，从而增加了电堆的维护成本；另外由于电堆内部的部件紧密相连，故障部件的更换需要拆卸整个电堆，这也增加了维护成本和维修时间。
5.当前一般使用绑带或螺栓螺母等锁紧装置将多个单电池和其他零部件紧密连接在一起，但是在燃料电池堆工作和使用的过程中这些锁紧装置会发生变形、错位或者松动，
使得原有的束紧效果减弱甚至消失，致使压紧力分布不均匀，导致电堆接触电阻变大、组件间接触不良，引发电堆产生气体或者冷却液泄漏，从而使电堆性能下降乃至失效。检索发现，现有的一些燃料电池束紧装置大多采用多个独立的绑带束紧装置实现对燃料电池堆的束紧效果，在使用过程中需要单独调节每个绑带束紧装置以便实现束紧力大小的调节，这样的操作不仅较为繁琐而且整体的效率也较低，具体参见中国专利cn217361683u、cn113921879a、cn113206280b等。此外现有的束紧装置并未配备束紧力精确调节机构，这使得独立调节各个绑带的过程中无法获得均匀的束紧力，即使部分装置设置了精确调节机构，在单独调节的过程中也会存在操作上的误差。因此，设计研发一种新型束紧装置来间隙燃料电池堆各部件间的正确配合，保证其正常运作十分必要。


技术实现要素：

6.本发明旨在解决现有燃料电池堆束紧装置普遍存在的结构复杂、束紧力调节效率低、各个绑带不能同步精确调节、束紧力分布不均匀等问题。为此本发明提供一种质子交换膜燃料电池堆的束紧及束紧力维持装置，通过该装置能够在燃料电池堆装配完成后方便、快捷的调节束紧绑带施加在电堆上的束紧力，消除燃料电池电堆在使用过程中因束紧绑带变形或错位导致的束紧力减弱和分布不均匀，保证对燃料电池堆有效且精确的束紧力分配并且实现对所需束紧力的维持，防止由于部件间配合不良产生气体和液态泄漏现象，最大化的保持燃料电池系统的稳定性和安全性。为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
7.一种束紧-束紧力维持装置，包括锥齿轮传动组1、束紧绑带5，所述锥齿轮传动组1包括相互啮合的大锥齿轮12和小锥齿轮11，所述束紧绑带5与小锥齿轮11的传动轴固定连接并被其带动。当大锥齿轮12转动时，带动与之啮合的小锥齿轮11转动，小锥齿轮11通过传动轴带动束紧绑带5运动，实现对待锁紧设备的束紧和保持。
8.进一步的，大锥齿轮12的数量为1个，小锥齿轮11的数量为4个，并且这些小锥齿轮11在同一平面内十字对称排列，大锥齿轮12垂直于该平面并且同时与所有小锥齿轮11啮合传动。这种设计确保一个大锥齿轮12能够同时同步带动多个小锥齿轮，进而同时同步带动多条束紧绑带从不同方向束紧待锁紧设备。
9.进一步的，束紧绑带5的数量也为4条，并且这些束紧绑带分为两组，每一组内的两根束紧绑带平行包裹在待锁紧设备上，不同组的两根束紧绑带相互垂直。通过4根束紧绑带对待锁紧设备进行了可靠、全面的束紧和保护，并且束紧力均匀分布，有利于待锁紧设备更好的运行。
10.进一步的，该装置还包括大锥齿轮传动轴总成2，其包括大锥齿轮传动轴21、大锥齿轮传动轴底座212。所述大锥齿轮传动轴底座212固定在待锁紧设备上，在大锥齿轮传动轴底座212上设置有阶梯状凹槽，所述大锥齿轮传动轴21端部活动安装在该阶梯状凹槽中；所述大锥齿轮12套装在大锥齿轮传动轴21上，所述小锥齿轮11与大锥齿轮12啮合并将其压紧。
11.更进一步的，该装置还包括刻度盘8，所述刻度盘8套装在大锥齿轮传动轴21上并随其转动。刻度盘的作用在于精确控制锥齿轮传动组的转动，进而精确控制被其带动的束紧绑带的收紧程度。
12.进一步的，该装置还包括四套相同结构的小锥齿轮传动轴总成3，每一套小锥齿轮传动轴总成3均包括小锥齿轮传动轴31、传动轴支架；小锥齿轮传动轴31的一端与小锥齿轮11固定连接，另一端与传动轴支架固定连接并能灵活转动。
13.进一步的，该装置还包括四套相同结构的锁死机构4，每一套锁死机构4均包括压制件41、锁死机构底座42，其中锁死机构底座42固定在待锁紧设备上，压制件41固定在锁死机构底座42上；在锁死机构底座42上设置有供束紧绑带5通过的凹槽，在压制件41上设置有齿，在束紧绑带5表面设置有与之对应的扣齿52。压制件的齿与束紧绑带的扣齿使得束紧绑带只能单向运动并保持拉紧状态，由此确保待锁紧设备始终处于束紧状态。
14.进一步的，该装置还包括供给-排出组件7，所述供给-排出组件7固定在待锁紧设备表面，并且与待锁紧设备内部连通。在供给-排出组件7上还设置有避让束紧绑带5的凹槽。
15.进一步的，所述待锁紧设备具体为燃料电池堆总成6或者装载货物的货箱以及成堆的货物。
16.本发明的目的之二在于提供上述束紧-束紧力维持装置的使用方法，包括以下步骤：转动大锥齿轮传动轴21，带动大锥齿轮12和刻度盘8同时转动；大锥齿轮12带动小锥齿轮11转动，小锥齿轮11带动与之相连的小锥齿轮传动轴31转动，束紧绑带5缠绕在小锥齿轮传动轴31上并不断拉紧，与此同时锁死机构4限制束紧绑带5反向运动，由此实现对待锁紧设备的束紧和保持。
17.本发明的目的之三在于提供上述束紧-束紧力维持装置在燃料电池堆、货箱及堆叠码放货物的固定等方面的应用。
18.本发明的目的之四在于提供一种搭载有上述束紧-束紧力维持装置的质子交换膜燃料电池堆。
19.与现有同类技术相比，本发明取得了以下预料不到的有益效果：
20.1)本技术提供的束紧及束紧力维持装置的各个组件都设置了定位孔和定位槽，方便燃料电池组件的快速安装与定位，降低了燃料电池在装配过程中的公差，提高了燃料电池组件的安装效率。
21.2)本技术提供的束紧及束紧力维持装置采用锥齿轮传动，将输入的旋转力矩转化为轴和锥齿轮的转动，最终转化为束紧绑带的移动，以较为简单的结构实现了同时对多根束紧绑带束紧力的同步、统一、快速调节，通过束紧绑带上的扣齿与锁死机构的配合，还实现了束紧力的锁紧和维持，并且提供刻度盘和弹性材料确保束紧绑带的调节更加精确可控。
22.3)本发明通过对束紧力的精准调整，防止由于燃料电池堆化学反应产生的内应力、燃料电池零部件的制造误差和使用过程带来的束紧绑带变形和错位，避免了束紧效果减弱甚至消失以及压紧力分布不均匀等传统燃料电池堆束紧装置存在的缺陷，保证了各个组件间接触良好以及电堆中气体和冷却液的正常供给和排出，从而使电堆性能更加稳定、工作更高效。
附图说明
23.图1为本发明质子交换膜燃料电池堆的束紧及束紧力维持装置的盲端结构布置立
体示意图。
24.图2为本发明质子交换膜燃料电池堆的束紧及束紧力维持装置的进出口端/盲端结构布置立体示意图。
25.图3为大锥齿轮传动轴总成的爆炸示意图。
26.图4为小锥齿轮传动轴总成的爆炸示意图。
27.图5为锁死机构的结构示意图。
28.图6为束紧绑带的结构示意图。
29.图7为供给组件及排出组件的结构示意图。
30.附图标号及其含义如下：
31.具体实施方式
32.为使本领域普通技术人员充分理解本发明的技术方案和有益效果，以下结合具体实施例及附图进行进一步说明。显然，本发明所列举的实施例仅仅是本发明的一部分而不是全部，基于本发明中的实施例和构思，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下获得的所有其他实施例，都落入本发明的保护范围。
33.需要说明的是，本发明实施例中凡涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后或者东、南、西、北
······
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如对应附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性
指示也相应地随之改变。
34.质子交换膜燃料电池是清洁高效的能源装置之一，是一种能够将氢气或其他可燃气体中的化学能直接转化为电能的装置，具有高效、环保、能源稳定、无噪音和结构简单等优势。单个燃料电池的输出电压和功率较低，为了满足设备对电压和电流的要求，通常将多个燃料电池堆叠组成燃料电池堆。燃料电池堆一般由端板、集流板、多个双极板和膜电极组成，大多使用绑带或螺栓螺母等锁紧装置将其紧密连接在一起。在燃料电池堆工作和使用的过程中，由于化学反应产生的内应力、燃料电池零部件的制造误差、燃料电池使用过程中束紧绑带的变形和错位等多种原因，使得原有的束紧效果减弱甚至消失，压紧力分布不均匀导致电堆接触电阻变大、组件间接触不良，致使电堆产生气体或者冷却液泄漏，从而使电堆性能下降乃至失效。
35.有鉴于此，本发明提供一种质子交换膜燃料电池堆的束紧及束紧力维持装置，利用该装置能够对质子交换膜燃料电池堆进行束紧，并且在需要时可简单、方便、快捷的调节束紧力并加以维持。
36.如图1-2所示的质子交换膜燃料电池堆的束紧及束紧力维持装置100，主要包括一个锥齿轮传动组1、一个大锥齿轮传动轴总成2、四个小锥齿轮传动轴总成3、四个锁死机构4、四条束紧绑带5、一个燃料电池堆总成6、一对供给-排出组件7、一个刻度盘8。其中锥齿轮传动组1包括四个小锥齿轮11和一个大锥齿轮12，这四个小锥齿轮11水平对称布置在燃料电池堆总成6盲端一侧中心位置处，并且一个小锥齿轮对应燃料电池堆总成的一条边。大锥齿轮12垂直固定在燃料电池堆总成6盲端中心，并且同时与四个小锥齿轮11啮合进行传动。大锥齿轮12和刻度盘8均与大锥齿轮传动轴总成2固定连接，当大锥齿轮传动轴总成2转动时，大锥齿轮12、刻度盘8也随之同步转动。每一个小锥齿轮11分别与一个小锥齿轮传动轴总成3固定连接，当大锥齿轮12转动时同时带动各个小锥齿轮11一起转动，小锥齿轮11带动与之相连的小锥齿轮传动轴总成3转动。四条束紧绑带5两两一组交叉包裹住燃料电池堆总成6，每一根束紧绑带5的一端固定在燃料电池堆总成6盲端，另一端分别与对应的一个小锥齿轮传动轴总成3连接并能被其带动收紧或伸长，由此实现燃料电池堆总成6的束紧及调节。在燃料电池堆总成6盲端上每一根束紧绑带5经过位置处还固定有锁死机构4，用于将受力拉紧的束紧绑带5锁死。在燃料电池堆总成6盲端背面(即进出口端)平行固定有一对供给-排出组件7，燃料电池堆总成中的各个单电池与供给-排出组件7相连实现物质交换。
37.如图3所示，大锥齿轮传动轴总成2包括大锥齿轮传动轴21、平键22、套筒23和27、传动轴端盖24、锁紧挡圈25和29、轴承26和28、垫片210、螺栓211以及大锥齿轮传动轴底座212，其中23-29均套装在大锥齿轮传动轴21上的相应位置处。大锥齿轮传动轴21从上到下共分为4段：第一段较长，主要用于安装刻度盘8，调节束紧力时就通过此段施加旋转力矩；第二段为轴肩，主要为大锥齿轮实现轴向定位；第三段主要用于安装平键22和大锥齿轮12，在大锥齿轮12中心处也设置了相应尺寸的键槽；第四段安装了大锥齿轮的轴承26和28，同时通过套筒27、两个锁紧挡圈25和29为两个轴承进行轴向定位。
38.当在第一段施加旋转力矩后，力矩通过第三段上的键槽21a的侧面传递到平键22的侧面，再由平键22的侧面传递给大锥齿轮12键槽的侧面，从而将旋转力矩传递给大锥齿轮12，由此实现动力传递。大锥齿轮12的宽度比大锥齿轮传动轴21的第二段稍长，因此在大锥齿轮12的下侧、第四段上首先安装一个套筒23，目的是为大锥齿轮12轴向定位。在套筒23
的下侧安装有传动轴端盖24，其分为半径不同的两段，半径较大一段的上侧面紧靠套筒23实现轴向定位，下侧面与大锥齿轮传动轴底座212的上侧面相平齐，半径较小的一段与大锥齿轮传动轴底座212的凹槽为过渡配合。两个挡圈安装槽21b、21c中分别对应安装有两个锁紧挡圈25和29。在锁紧挡圈25和29处分别安装有轴承26和28，通过锁紧挡圈25和28实现轴向定位，二者的中部则由套筒27实现分隔和轴向定位。大锥齿轮传动轴底座212上设置有阶梯状圆形凹槽，半径较小的一端厚度较小作为挡板，其与大锥齿轮传动轴21的下表面相接触实现轴向定位，同时该圆形凹槽为轴承26和28提供周向定位。在大锥齿轮传动轴底座212的四角开设了螺丝孔，通过四组垫片210、螺栓211将其固定安装在燃料电池堆总成6的盲端端板上。
39.如图4所示，每一个小锥齿轮传动轴总成3包括小锥齿轮传动轴31、平键33、锁紧挡圈32和36及311、传动轴支架34和39、传动轴端盖35和310、套筒37和312、轴承38和313、垫片314、螺栓315，并且32-313均套装在小锥齿轮传动轴31上。小锥齿轮传动轴32从右到左也分为四段：在第一段右侧开设了键槽31a和挡圈安装槽31b，与前述大锥齿轮传动轴总成2和大锥齿轮12间的动力传递原理类似，通过在键槽31a中安装平键33实现小锥齿轮传动轴总成3和小锥齿轮11之间的动力传递。锁紧挡圈32安装在挡圈安装槽31b中，用于对小锥齿轮11进行轴向定位，而小锥齿轮11另一端通过第一段与第二段之间的轴肩进行定位。在小锥齿轮传动轴32的第二段上同样设置了挡圈安装槽31c，以便安装锁紧挡圈36，其左侧安装的部件依次为套筒37和轴承38，锁紧挡圈36和套筒37共同为轴承38实现其右侧的轴向定位，而轴承38左侧通过小锥齿轮传动轴31从右到左第二段和第三段之间的轴肩进行轴向定位。在锁紧挡圈36右侧，紧贴安装有传动轴端盖35，其中部开设有便于小锥齿轮传动轴通过的通孔实现安装，从而保护内部部件。传动轴支架34也在中部开设有便于小锥齿轮传动轴通过的通孔，将传动轴端盖35、锁紧挡圈36、套筒37和轴承38保护在其中，同时起到支撑作用。在传动轴支架34右侧设置了半径较小、厚度较薄的挡板，用于为传动轴端盖35进行轴向定位。传动轴支架34两侧底座上分别设置了两个螺栓孔，通过四组垫片314和螺栓315将其固定安装在燃料电池堆总成6的盲端端板上。小锥齿轮传动轴31从右到左第三段为卷轴，在调整束紧绑带5的束紧力时，既能将束紧绑带5卷出或者卷入，同时也能固定和连接束紧绑带5的一端。在小锥齿轮传动轴32的第四段上，从右到左安装的零件依次为轴承313、套筒312、锁紧挡圈311、传动轴端盖310，另一个传动轴支架39同样采用类似的方式将前述四个零件支撑保护在其中，并且轴承313、套筒312、锁紧挡圈311的结构、相互作用和定位与前述卷轴右侧的部件相同。锁紧挡圈311仍然安装在小锥齿轮传动轴32第四段设置的挡圈安装槽31d中。传动轴端盖310呈阶梯状，其右侧半径较小的部分通过过渡配合装配在传动轴支架39的通孔中，而左侧半径较大的部分则位于传动轴支架39的右侧面外侧。传动轴支架39通过与传动轴支架34相同的方法固定在燃料电池堆总成6的盲端端板上。
40.如图5和图6所示，锁死结构4由压制件41、锁死机构底座42、四组螺栓43和垫片44组成。在锁死机构底座42上设置有沟槽42a，压制件41通过其两端的旋转轴安装在锁死机构底座42上开设的相应旋转槽轴上，同时锁死机构底座42两侧也通过四组螺栓43和垫片44固定安装在燃料电池堆总成6盲端端板上。束紧绑带5局部表面设置有扣齿52和扣槽53，束紧绑带5一端如前述形成卷并连接固定在所述小锥齿轮传动轴31的卷轴上，压制件41下部设置有与束紧绑带所述扣齿52相应形状的齿形。当压制件41下部的齿与扣齿52相邻两齿间的
间隙正好相合时，由于压制件41下部齿与扣齿52的倾斜方向相同，即二者的倾斜方向都为由端板中部下方向端板外侧上方，从而可以限制束紧绑带5向放松方向运动，最终实现对束紧绑带5的锁紧，维持其束紧力并防止自动放松。当束紧绑带5因为人为或自然因素导致束紧力减小后，顺时针转动大锥齿轮传动轴21，可调整束紧力至原来所需的程度，而此时压制件41沿扣齿52某一棘齿的斜面滑动，并不会阻碍调整，二者间的配合如图1所示。压制件41下部的齿和扣齿52均由弹性材料制成，以增强其锁死和对束紧力的维持效果，并减小使用过程中的磨损，还有利于实现对束紧力的精确调控。在束紧绑带5的另一端设置有扣槽53，通过其与锁死机构底座42上沟槽42a的配合，可以实现束紧绑带5另一端的固定。
41.如图7所示，供给-排出组件7包括氢气、氧气和冷却液进入/排出通道71、绑带凹槽72以及安装组件(即四组螺栓73和垫片74)。氢气、氧气和冷却液进入/排出通道71左右两侧的流道设计为阶梯状，同时在该组件下部开设绑带凹槽72便于束紧绑带5穿过，如此可避免二者之间的干涉，保证燃料、氧化剂和冷却水的正常供给和排出，具体如图2所示。
42.在刻度盘8上刻有相应的刻度。如图1所示，通过对大锥齿轮传动轴21第一段施加的旋转力矩、大锥齿轮12转过的角度、大小锥齿轮的齿数比以及绑带移动距离的换算，使用者可直接通过刻度对应的数据方便、快速的将大锥齿轮传动轴旋转相应的角度，实现束紧力的精准调控。
43.该质子交换膜燃料电池堆的束紧及束紧力维持装置的动作过程如下：将燃料电池和束紧装置按照顺序装配完成后，转动大锥齿轮传动轴21，安装刻度盘8随其旋转相应角度，通过键槽-平键的传动带动大锥齿轮12转动，通过齿间啮合通过大锥齿轮12将转矩传递给四个小锥齿轮11，小锥齿轮11带动小锥齿轮传动轴31转动，使得束紧绑带5更多部分卷到卷轴上实现收紧，此时锁死机构4中压制件41的齿形与束紧绑带5上的扣齿52配合维持束紧力，由于二者都具有一定弹性，可得到精确的锁死效果和束紧力。
44.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种束紧-束紧力维持装置，其特征在于：该装置包括锥齿轮传动组(1)、束紧绑带(5)，所述锥齿轮传动组(1)包括相互啮合的大锥齿轮(12)和小锥齿轮(11)，所述束紧绑带(5)与小锥齿轮(11)的传动轴相连并被其带动；转动大锥齿轮(12)带动小锥齿轮(11)，进而带动束紧绑带(5)束紧待锁紧设备。2.如权利要求1所述的设备，其特征在于：大锥齿轮(12)的数量为1个，小锥齿轮(11)的数量为4个，并且所述小锥齿轮(11)在同一平面内十字对称排列，大锥齿轮(12)同时与每一个小锥齿轮(11)啮合并被其压紧。3.如权利要求1所述的设备，其特征在于：束紧绑带(5)的数量为4条，所述束紧绑带均分为两组，每一组内的两根束紧绑带平行缠绕在待锁紧设备上，不同组的束紧绑带相互垂直。4.如权利要求1所述的设备，其特征在于：该装置还包括大锥齿轮传动轴总成(2)和小锥齿轮传动轴总成(3)；其中大锥齿轮传动轴总成(2)包括大锥齿轮传动轴(21)、大锥齿轮传动轴底座(212)；所述大锥齿轮传动轴底座(212)固定在待锁紧设备上，在大锥齿轮传动轴底座(212)上设置有阶梯状凹槽，大锥齿轮传动轴(21)一端活动安装在该阶梯状凹槽中，另一端套装有大锥齿轮(12)；所述小锥齿轮传动轴总成(3)包括小锥齿轮传动轴(31)、传动轴支架；所述小锥齿轮传动轴(31)一端套装有小锥齿轮(11)，另一端与传动轴支架固定连接并能灵活转动。5.如权利要求4所述的设备，其特征在于：该装置还包括刻度盘(8)，所述刻度盘(8)套装在大锥齿轮传动轴(21)上并随其转动。6.如权利要求1所述的设备，其特征在于：该装置还包括锁死机构(4)，所述锁死机构(4)包括压制件(41)、锁死机构底座(42)，其中锁死机构底座(42)固定在待锁紧设备上，压制件(41)固定在锁死机构底座(42)上；在锁死机构底座(42)上设置有供束紧绑带(5)通过的凹槽，在压制件(41)上设置有齿，在束紧绑带(5)表面设置有配套的扣齿(52)。7.如权利要求1所述的设备，其特征在于：该装置还包括供给-排出组件(7)，所述供给-排出组件(7)固定在待锁紧设备表面并且与其内部连通，在供给-排出组件(7)上还设置有避让束紧绑带(5)的凹槽。8.权利要求1-7任意一项所述束紧-束紧力维持装置的使用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：转动大锥齿轮传动轴(21)，带动大锥齿轮(12)和刻度盘(8)同时转动；大锥齿轮(12)带动小锥齿轮(11)转动，小锥齿轮(11)带动与之相连的小锥齿轮传动轴(31)转动，束紧绑带(5)缠绕在小锥齿轮传动轴(31)上并不断拉紧，锁死机构(4)限制束紧绑带(5)反向运动，由此实现对待锁紧设备的束紧和保持。9.权利要求1-7任意一项所述束紧-束紧力维持装置在燃料电池堆等方面的应用。10.一种质子交换膜燃料电池堆，其特征在于：该质子交换膜燃料电池堆搭载有权利要求1-7任意一项所述束紧-束紧力维持装置。

技术总结
本发明涉及一种束紧-束紧力维持装置及其使用方法、应用。该装置主要包括一个大锥齿轮、四个小锥齿轮、四条束紧绑带、四个配套的锁死机构以及一组供给-排出组件，其中四个小锥齿轮在水平面内十字对称排列，大锥齿轮同时与四个小锥齿轮啮合并被其压紧。束紧绑带一端固定，另一端穿过锁死机构并且缠绕住燃料电池堆后固定在对应小锥齿轮的传动轴上。当大锥齿轮转动时，同时带动四个小锥齿轮同步转动，进而带动各个束紧绑带逐渐拉紧并被锁死机构锁紧，由此实现燃料电池堆的束紧及束紧力维持。本发明装置具有结构简单、束紧力调节精准等一系列优点，只需转动一个机构就能一步到位同时实现不同方向束紧绑带的调节，在燃料电池领域具有较好的应用前景。较好的应用前景。


技术研发人员：陈奔 何丹迪 熊中壮 罗棕锴 邹国富 陈科
受保护的技术使用者：武汉理工大学
技术研发日：2023.05.18
技术公布日：2023/8/9