一种用于35MPa碳纤维全缠绕氢气瓶的铝合金内胆制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于35MPa碳纤维全缠绕氢气瓶的铝合金内胆，包括圆柱形筒体段、连接在筒体段两端的瓶肩I和瓶肩Ⅱ、与瓶肩I连接的端口I及与瓶肩Ⅱ连接的端口Ⅱ，所述筒体段与瓶肩I和瓶肩Ⅱ之间均设有50～100mm线性变厚段，所述端口I和端口Ⅱ均设有内螺纹，且端口I外径大于端口Ⅱ外径，端口I通过内螺纹经电动控制阀与外部供气管路连接，端口Ⅱ通过螺纹与带有安全泄放装置的端塞连接；本实用新型专利技术容积不小于140L，配合安全可靠的外表面碳纤维全缠绕复合层，可适用于新能源客车、货车等大用气量车辆；解决了原有同类型气瓶外径小，单瓶容积不足等缺点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及压力容器领域，具体的说是一种用于35MPa碳纤维全缠绕氢气瓶的铝合金内胆。
技术介绍
氢能是一种清洁、高效的能源，随着燃料电池在新能源汽车上的实用化，氢能在国内外得到了越来越多的关注。氢气的储运问题是氢能应用领域的关键环节，由于氢气密度较低，要想在一定的空间内容纳足够的气体，需要将气体压缩至35～70MPa。这个压力范围已经超出了我国气瓶设计制造的相关标准范围，且气瓶的重量有要求轻质化（一般采有缠绕气瓶形式），其工艺与一般气瓶有很大的区别。大型新能源客车及货车载荷大，耗能也较大，要想达到和传统汽车相近的性能，则配置的氢气瓶应具备大容积、轻质化的特点，但市场上该类型气瓶存在着外径小、容积不足等缺点。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于35MPa碳纤维全缠绕氢气瓶的铝合金内胆，特别适用于新能源客车、货车等大用气量车辆，解决原有同类型气瓶外径小、单瓶容积不足等缺点。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种用于35MPa碳纤维全缠绕氢气瓶的铝合金内胆，包括圆柱形筒体段、连接在筒体段两端的瓶肩I和瓶肩Ⅱ、与瓶肩I连接的端口I及与瓶肩Ⅱ连接的端口Ⅱ，所述筒体段与瓶肩I和瓶肩Ⅱ之间均设有50～100mm线性变厚段，所述端口I和端口Ⅱ均设有内螺纹，且端口I外径大于端口Ⅱ外径，端口I通过内螺纹经电动控制阀与外部供气管路连接，端口Ⅱ通过螺纹与带有安全泄放装置的端塞连接。所述筒体段与瓶肩I和瓶肩Ⅱ之间均设有100mm线性变厚段。所述铝合金内胆采用6061铝合金无缝管经两端热旋压收口而成。所述6061铝合金无缝管采用厚壁铝管车削工艺或反向拉伸工艺制成。所述瓶肩I和瓶肩Ⅱ均为椭球形曲面。本技术的有益效果：本技术提供的用于35MPa碳纤维全缠绕氢气瓶的铝合金内胆，外径和容积大、两端瓶肩可根据需求设计为不同尺寸，通过在筒体段与瓶肩之间设置线性变厚度段，使应力分布更加合理，有利于后期纤维缠绕工艺；其容积不小于140L，配合安全可靠的外表面碳纤维全缠绕复合层，可适用于新能源客车、货车等大用气量车辆；解决了原有同类型气瓶外径小，单瓶容积不足等缺点。附图说明图1本技术结构示意图；附图标记：1、瓶肩I，2、筒体段，3、瓶肩Ⅱ，4、端口I，5、端口Ⅱ，6、线性变厚段。具体实施方式下面结合具体实施方式对本技术做进一步的阐述。如图所示：一种用于35MPa碳纤维全缠绕氢气瓶的铝合金内胆，包括圆柱形筒体段2、连接在筒体段2两端的瓶肩I1和瓶肩Ⅱ3、与瓶肩I1连接的端口I4及与瓶肩Ⅱ3连接的端口Ⅱ5，其特征在于：所述筒体段2与瓶肩I1和瓶肩Ⅱ3之间均设有50～100mm线性变厚段，应力分布更加合理，有利于后期纤维缠绕工艺；所述端口I4和端口Ⅱ5均设有内螺纹，且端口I4外径大于端口Ⅱ5外径，端口I4通过内螺纹经电动控制阀与外部供气管路连接，端口Ⅱ5通过螺纹与带有安全泄放装置的端塞连接；所述铝合金内胆采用6061铝合金无缝管经两端热旋压收口而成；所述6061铝合金无缝管采用厚壁铝管车削工艺或反向拉伸工艺制成。铝合金内胆筒体段2为圆柱形，瓶肩I1和瓶肩Ⅱ3均为为椭球形曲面，且形状尺寸不同，在筒体段2和瓶肩I1、瓶肩Ⅱ3连接处均设置有100mm长度的线性变厚段。瓶体两端端口外径不同，均加工了内螺纹。内胆外径大端通过内螺纹与外部电动控制阀与供气管路连接，实现高压氢气的输送；内胆外径小端通过内螺纹与带有安全泄放装置的端塞连接，实现内胆和气瓶的在极端情况下安全泄放功能。铝合金内胆瓶肩I1、瓶肩Ⅱ3设置有连接内螺纹和密封结构，瓶肩I1、瓶肩Ⅱ3采用6061大口径无缝铝管均热旋压而成。铝合金内胆热旋压后进行固溶+人工时效热处理，热处理后实测抗拉强度≥310MPa，屈服强度≥276MPa，断后伸长率A5.65≥12%。实测容积达到140L以上。根据本技术的碳纤维铝合金内胆与现有技术的铝合金内胆的不同之处在于现有技术内胆瓶肩一般为同一尺寸、外径和容积较小，本技术铝合金内胆外径和容积大、两端瓶肩可根据用户要求设计为不同尺寸，且瓶肩与筒体过渡段经过全新设计，应力分布更加合理，有利于后期纤维缠绕工艺。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于35MPa碳纤维全缠绕氢气瓶的铝合金内胆，包括圆柱形筒体段（2）、连接在筒体段（2）两端的瓶肩I（1）和瓶肩Ⅱ（3）、与瓶肩I（1）连接的端口I（4）及与瓶肩Ⅱ（3）连接的端口Ⅱ（5），其特征在于：所述筒体段（2）与瓶肩I（1）和瓶肩Ⅱ（3）之间均设有50～100mm线性变厚段，所述端口I（4）和端口Ⅱ（5）均设有内螺纹，且端口I（4）外径大于端口Ⅱ（5）外径，端口I（4）通过内螺纹经电动控制阀与外部供气管路连接，端口Ⅱ（5）通过螺纹与带有安全泄放装置的端塞连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于35MPa碳纤维全缠绕氢气瓶的铝合金内胆，包括圆柱形筒体段（2）、连接在筒体段（2）两端的瓶肩I（1）和瓶肩Ⅱ（3）、与瓶肩I（1）连接的端口I（4）及与瓶肩Ⅱ（3）连接的端口Ⅱ（5），其特征在于：所述筒体段（2）与瓶肩I（1）和瓶肩Ⅱ（3）之间均设有50～100mm线性变厚段，所述端口I（4）和端口Ⅱ（5）均设有内螺纹，且端口I（4）外径大于端口Ⅱ（5）外径，端口I（4）通过内螺纹经电动控制阀与外部供气管路连接，端口Ⅱ（5）通过螺纹与带有安全泄放装置的端塞连接。2.如权利要求1所述的用于35MPa碳纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员：任方杰，张向东，邓春锋，张永峰，
申请(专利权)人：洛阳双瑞特种装备有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41