一种金属氢化物储氢器的拆解回收装置及方法

技术领域

本发明涉及储氢技术领域，具体为一种金属氢化物储氢器的拆解回收装置及方法。

背景技术

氢气在工业和日常生活中有许多用途，作为一个清洁能源载体，它既可以通过燃料电池发电，也可以直接燃烧获得生活热源。氢还是工业上的一种重要气体，如半导体行业就广泛用到氢气。

氢气的储存方式有很多，如1)高压氢气瓶法；2)低温液化氢法；3)金属氢化物固态储氢法。高压氢气瓶法和低温液化氢法都存在使用和运输过程中成本大、安全性差等缺点的；金属氢化物固态储氢法是利用储氢合金在一定的温度和压力条件下可逆的吸收/释放氢气这一特性来储存氢气，它具有释放的氢气纯度高(99.999％)，体积储氢量大，安全性好，寿命长等优点，是目前较为理想的储氢方法，已在小型燃料电池，可再生能源储能，富氢水制备等诸多领域普遍应用。储氢合金可逆吸放氢原理如下(式中M代表储氢合金，MH

吸收氢气过程：

释放氢气过程：

金属氢化物储氢器使用一定时间后可能会出现性能衰减，罐体破损漏气，阀门损坏等影响继续使用的情况，通常对此情况的处理方法是搁置弃用。一方面金属氢化物储氢器里的储氢合金是稀土，镍等高价值材料，对其回收再利用具有明显的经济效益，另一方面由于金属氢化物储氢器里的储氢合金已经高度活化，接触空气就会氧化燃烧，给储氢合金粉末的回收利用带来难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属氢化物储氢器的拆解回收装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种金属氢化物储氢器的拆解回收装置，包括放置台，所述放置台底部固定设有四个支撑腿，四个所述支撑腿前后左右对称均匀分布，所述放置台底部设有存储罐，所述存储罐中设有用于保存回收金属氢化物粉末的存储装置，所述放置台上设有工作仓，所述工作仓中设有用于切割金属氢化物储氢器的切割装置，所述工作仓中设有用于辅助设备运行的辅助设备。

作为优选，所述切割装置包括固定安装在所述放置台上的工作仓，所述工作仓中设有工作空间，所述工作空间底部滑动设有机械臂座，所述机械臂座与所述放置台之间螺纹设有六个固定螺栓，所述机械臂座中转动设有转动盘，所述转动盘固定设有动力块，所述动力块上转动设有机械下臂，所述机械下臂上转动设有机械中臂，所述机械中臂上转动设有机械上臂，所述机械上臂上转动设有机械爪，所述机械上臂、所述机械中臂、所述机械下臂和所述动力块之间的转动关节处分别固定设有动力电机，当需要进行抓取时，启动所述机械臂座，从而通过所述转动盘、所述机械下臂、所述机械中臂、所述机械上臂和所述机械爪的转动完成对金属氢化物储氢器的抓取。

作为优选，所述工作空间右侧滑动设有切割盒，所述切割盒与所述工作仓之间螺纹设有五个连接螺栓，所述切割盒中左侧设有开口向上的放瓶空间，所述切割盒中右侧设有开口向上的放置空间，所述切割盒中设有上下贯通的切割空间，所述切割盒中转动设有转动螺纹轴，所述转动螺纹轴上螺纹设有移动螺纹块，所述移动螺纹块中固定设有切割电机，所述切割电机上动力设有切割刀轴，所述切割盒中滑动设有从动滑块，所述切割刀轴与所述从动滑块之间转动连接，所述传动箱上固定设有切割刀。

作为优选，所述切割盒底部固定设有传动箱，所述传动箱中设有传动空间，所述放置台上固定设有源电机，所述源电机上转动设有动力轴，所述动力轴上固定设有主动锥齿轮，所,动力轴与所述传动箱之间转动连接，所述转动螺纹轴向下延伸进入到所述传动空间中，所述转动螺纹轴上固定设有从动锥齿轮，所述从动锥齿轮与所述主动锥齿轮之间啮合，当需要进行切割时，所述机械爪抓着金属氢化物储氢器位于所述切割盒中的弧形槽中，启动所述切割电机，从而使得所述切割刀轴转动，从而使得所述切割刀转动，配合所述源电机启动，从而使得所述动力轴转动，从而使得所述主动锥齿轮转动，从而使得所述从动锥齿轮转动，从而使得所述转动螺纹轴转动，从而使得所述移动螺纹块带着所述切割刀上下移动，从而将金属氢化物储氢器的颈部切开，切开的顶部进入到所述放置空间中。

作为优选，所述存储装置包括固定安装在所述放置台上的开通箱，所述开通箱中滑动设有顶动滑块，所述顶动滑块底部固定设有吸合电磁铁，所述顶动滑块顶部固定设有拉动把手，所述开通箱上左右对称的固定设有固定块，两个所述固定块之间转动设有拉动带，所述拉动把手与所述开通箱之间连接有拉动带。

作为优选，所述开通箱中左右对称的设有半开口向下的插入空间，每个所述插入空间中分别上下对称的固定设有柔性摩擦块，所述存储罐颈部左右对称的固定设有扇形板，所述密封瓶盖顶部固定设有吸合磁铁，所述密封瓶盖中固定设有转动轴，所述转动轴与所述存储罐之间转动连接，所述存储罐与所述密封瓶盖之间连接有转动扭簧，当需要存储金属氢化物粉末时，拔开所述密封瓶盖与所述存储罐之间的插销，从而使得所述密封瓶盖可以被打开，将两个所述扇形板插入到所述插入空间中转动，从而使得两个所述柔性摩擦块夹住所述扇形板，从而所述密封瓶盖顶出所述顶动滑块，给所述吸合电磁铁通电，从而使得所述吸合电磁铁产生磁力，从而使得所述吸合电磁铁吸住吸合磁铁，使得所述开通箱通过所述拉动带拉动所述顶动滑块，从而使得所述存储罐被打开，关闭时松动所述拉动带，从而因为扭簧的作用使得所述密封瓶盖闭合。

作为优选，所述辅助设备包括固定安装所述工作仓中的固定轴，所述固定轴上转动设有密封盖，所述密封盖中固定设有观察窗，所述密封盖上固定设有把手，当需要进行金属氢化物储氢器拆解回收时，用手抬起所述密封盖，从而使得所述密封盖在所述观察窗上转动，所述观察窗可以观察设备运行情况。

作为优选，所述工作仓中固定设有控制面板，所述工作仓上固定设有测氧仪，所述工作仓的左壁设有通气口，所述工作仓的右壁设有排气口，所述放置台上滑动设有放罐架，所述放罐架与所述放置台之间前后对称的螺纹设有第一螺栓，所述控制面板可以控制设备的启动和关闭并且显示信息，所述测氧仪可以测量所述工作空间中的氧气浓度。

此外，本发明还提供一种金属氢化物储氢器的拆解回收装置的方法，包括以下步骤：

步骤一：将需要拆解的金属氢化物储氢器并排放入到所述放罐架中，并且关闭所述密封盖；

步骤二：通过所述通气口向所述工作空间中通入N

步骤三：通过设备中的切割装置将金属氢化物储氢器颈部切开，从而完成瓶子与粉末的分离：

步骤四：步骤四：操作机械臂将罐体移至存储罐上部，将罐体中的金属氢化物粉末倒入存储罐中；

步骤五：密封所述存储罐，其中的金属氢化物粉末作后续再利用。

综上所述，本发明有益效果是：

1、本发明通过向所述通气口向所述工作空间中通入N

2、本发明通过拔开所述密封瓶盖与所述存储罐之间的插销，将两个所述扇形板插入到所述插入空间中转动，从而使得两个所述柔性摩擦块夹住所述扇形板，从而所述密封瓶盖顶出所述顶动滑块，从而使得所述吸合电磁铁吸住吸合磁铁，使得所述开通箱通过所述拉动带拉动所述顶动滑块，从而使得所述存储罐被打开或是关闭,从而可以在密闭的空间完成存储罐的开合和密封，大大减少了暴露的风险。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种金属氢化物储氢器的拆解回收装置及方法整体全剖的主视结构示意图；

图2为本发明图1中A-A处剖视图结构示意图；

图3为本发明图2中B-B处剖视图结构示意图；

图4为本发明图2中C处放大图；

图5为本发明图4中开通箱俯视图；

图6为本发明图2中存储罐俯视图。

附图中标记分述如下：11、支撑腿；12、工作仓；13、控制面板；14、测氧仪；15、密封盖；16、观察窗；17、把手；18、排气口；19、存储罐；20、固定轴；21、工作空间；22、通气口；23、机械臂座；24、转动盘；25、动力块；26、机械爪；27、机械上臂；28、机械中臂；29、机械下臂；30、放罐架；32、切割盒；33、源电机；34、传动箱；36、从动滑块；37、放瓶空间；38、切割空间；39、放置空间；40、转动螺纹轴；41、移动螺纹块；42、切割电机；43、切割刀轴；44、传动空间；45、动力轴；46、主动锥齿轮；47、从动锥齿轮；48、切割刀；49、开通箱；50、固定块；51、顶动滑块；52、拉带滚筒；53、拉动带；56、吸合电磁铁；57、拉动把手；60、柔性摩擦块；61、插入空间；62、密封瓶盖；63、吸合磁铁；64、扇形板；65、转动轴。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

下面结合图1-6对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1视图方向的前后左右上下的方向一致，图1为本发明装置的正视图，图1所示方向与本发明装置正视方向的前后左右上下方向一致。

请参阅图1-6，本发明提供的一种实施例：一种金属氢化物储氢器的拆解回收装置，包括放置台10，所述放置台10底部固定设有四个支撑腿11，四个所述支撑腿11前后左右对称均匀分布，所述放置台10底部设有存储罐19，所述存储罐19中设有用于保存回收金属氢化物粉末的存储装置，所述放置台10上设有工作仓12，所述工作仓12中设有用于切割金属氢化物储氢器的切割装置，所述工作仓12中设有用于辅助设备运行的辅助设备。

另外，在一个实施例中，所述切割装置包括固定安装在所述放置台10上的工作仓12，所述工作仓12中设有工作空间21，所述工作空间21底部滑动设有机械臂座23，所述机械臂座23与所述放置台10之间螺纹设有六个固定螺栓，所述机械臂座23中转动设有转动盘24，所述转动盘24固定设有动力块25，所述动力块25上转动设有机械下臂29，所述机械下臂29上转动设有机械中臂28，所述机械中臂28上转动设有机械上臂27，所述机械上臂27上转动设有机械爪26，所述机械上臂27、所述机械中臂28、所述机械下臂29和所述动力块25之间的转动关节处分别固定设有动力电机，当需要进行抓取时，启动所述机械臂座23，从而通过所述转动盘24、所述机械下臂29、所述机械中臂28、所述机械上臂27和所述机械爪26的转动完成对金属氢化物储氢器的抓取。

另外，在一个实施例中，所述工作空间21右侧滑动设有切割盒32，所述切割盒32与所述工作仓12之间螺纹设有五个连接螺栓，所述切割盒32中左侧设有开口向上的放瓶空间37，所述切割盒32中右侧设有开口向上的放置空间39，所述切割盒32中设有上下贯通的切割空间38，所述切割盒32中转动设有转动螺纹轴40，所述转动螺纹轴40上螺纹设有移动螺纹块41，所述移动螺纹块41中固定设有切割电机42，所述切割电机42上动力设有切割刀轴43，所述切割盒32中滑动设有从动滑块36，所述切割刀轴43与所述从动滑块36之间转动连接，所述传动箱34上固定设有切割刀48。

另外，在一个实施例中，所述切割盒32底部固定设有传动箱34，所述传动箱34中设有传动空间44，所述放置台10上固定设有源电机33，所述源电机33上转动设有动力轴45，所述动力轴45上固定设有主动锥齿轮46，所,动力轴45与所述传动箱34之间转动连接，所述转动螺纹轴40向下延伸进入到所述传动空间44中，所述转动螺纹轴40上固定设有从动锥齿轮47，所述从动锥齿轮47与所述主动锥齿轮46之间啮合，当需要进行切割时，所述机械爪26抓着金属氢化物储氢器位于所述切割盒32中的弧形槽中，启动所述切割电机42，从而使得所述切割刀轴43转动，从而使得所述切割刀48转动，配合所述源电机33启动，从而使得所述动力轴45转动，从而使得所述主动锥齿轮46转动，从而使得所述从动锥齿轮47转动，从而使得所述转动螺纹轴40转动，从而使得所述移动螺纹块41带着所述切割刀48上下移动，从而将金属氢化物储氢器的颈部切开，切开的顶部进入到所述放置空间39中。

另外，在一个实施例中，所述存储装置包括固定安装在所述放置台10上的开通箱49，所述开通箱49中滑动设有顶动滑块51，所述顶动滑块51底部固定设有吸合电磁铁56，所述顶动滑块51顶部固定设有拉动把手57，所述开通箱49上左右对称的固定设有固定块50，两个所述固定块50之间转动设有拉动带53，所述拉动把手57与所述开通箱49之间连接有拉动带53。

另外，在一个实施例中，所述开通箱49中左右对称的设有半开口向下的插入空间61，每个所述插入空间61中分别上下对称的固定设有柔性摩擦块60，所述存储罐19颈部左右对称的固定设有扇形板64，所述密封瓶盖62顶部固定设有吸合磁铁63，所述密封瓶盖62中固定设有转动轴65，所述转动轴65与所述存储罐19之间转动连接，所述存储罐19与所述密封瓶盖62之间连接有转动扭簧，当需要存储金属氢化物粉末时，拔开所述密封瓶盖62与所述存储罐19之间的插销，从而使得所述密封瓶盖62可以被打开，将两个所述扇形板64插入到所述插入空间61中转动，从而使得两个所述柔性摩擦块60夹住所述扇形板64，从而所述密封瓶盖62顶出所述顶动滑块51，给所述吸合电磁铁56通电，从而使得所述吸合电磁铁56产生磁力，从而使得所述吸合电磁铁56吸住吸合磁铁63，使得所述开通箱49通过所述拉动带53拉动所述顶动滑块51，从而使得所述存储罐19被打开，关闭时松动所述拉动带53，从而因为扭簧的作用使得所述密封瓶盖62闭合。

另外，在一个实施例中，所述辅助设备包括固定安装所述工作仓12中的固定轴20，所述固定轴20上转动设有密封盖15，所述密封盖15中固定设有观察窗16，所述密封盖15上固定设有把手17，当需要进行金属氢化物储氢器拆解回收时，用手抬起所述密封盖15，从而使得所述密封盖15在所述观察窗16上转动，所述观察窗16可以观察设备运行情况。

另外，在一个实施例中，所述工作仓12中固定设有控制面板13，所述工作仓12上固定设有测氧仪14，所述工作仓12的左壁设有通气口22，所述工作仓12的右壁设有排气口18，所述放置台10上滑动设有放罐架30，所述放罐架30与所述放置台10之间前后对称的螺纹设有第一螺栓，所述控制面板13可以控制设备的启动和关闭并且显示信息，所述测氧仪14可以测量所述工作空间21中的氧气浓度。

此外，本发明还提供一种金属氢化物储氢器的拆解回收装置的方法，包括以下步骤：

步骤一：将需要拆解的金属氢化物储氢器并排放入到所述放罐架30中，并且关闭所述密封盖15；

步骤二：通过所述通气口22向所述工作空间21中通入N

步骤三：通过设备中的切割装置将金属氢化物储氢器颈部切开，从而完成瓶子与粉末的分离：

步骤四：操作机械臂将罐体移至存储罐19上部，将罐体中的金属氢化物粉末倒入存储罐19中；

步骤五：密封所述存储罐19，其中的金属氢化物粉末作后续再利用。

具体实施方式，当需要进行金属氢化物储氢器拆解回收时，用手抬起所述密封盖15，从而使得所述密封盖15在所述观察窗16上转动，从而将需要拆解的金属氢化物储氢器并排放入到所述放罐架30中，拔开所述密封瓶盖62与所述存储罐19之间的插销，从而使得所述密封瓶盖62可以被打开，将两个所述扇形板64插入到所述插入空间61中转动，从而使得两个所述柔性摩擦块60夹住所述扇形板64，从而所述密封瓶盖62顶出所述顶动滑块51，给所述吸合电磁铁56通电，从而使得所述吸合电磁铁56产生磁力，从而使得所述吸合电磁铁56吸住吸合磁铁63，关闭所述密封盖15通入惰性气体排出空气，所述测氧仪14可以测量所述工作空间21中的氧气浓度，通过所述控制面板13控制设备的启动并且显示信息，启动所述机械臂座23，从而通过所述转动盘24、所述机械下臂29、所述机械中臂28、所述机械上臂27和所述机械爪26的转动完成对金属氢化物储氢器的抓取，所述机械爪26抓着金属氢化物储氢器位于所述切割盒32中的弧形槽中，启动所述切割电机42，从而使得所述切割刀轴43转动，从而使得所述切割刀48转动，配合所述源电机33启动，从而使得所述动力轴45转动，从而使得所述主动锥齿轮46转动，从而使得所述从动锥齿轮47转动，从而使得所述转动螺纹轴40转动，从而使得所述移动螺纹块41带着所述切割刀48上下移动，从而将金属氢化物储氢器的颈部切开，切开的顶部进入到所述放置空间39中，使得所述开通箱49通过所述拉动带53拉动所述顶动滑块51，从而使得所述存储罐19被打开，从而可以使得金属氢化物粉末可以被倒入到所述存储罐19中，倒完的瓶子放入到所述放瓶空间37中。

以上所述，仅为发明的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在发明的保护范围之内。因此，发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。