一种具有铝塑组合结构内胆的高压气瓶制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有铝塑组合结构内胆的高压气瓶，包括内胆和外部缠绕的碳纤维层，所述内胆由注塑筒体和铝合金接头拼接组成，所述铝合金接头包括管状的头部和外扩的肩部，所述肩部侧面设有与所述注塑筒体配合的台阶结构。本实用新型专利技术的高压气瓶，其内胆由注塑筒体和铝合金接头拼接组成，注塑筒体具有密度低，疲劳寿命长等优点，铝合金接头连接外连接部件，保证内胆的强度和刚度需求；碳纤维增强环氧复合材料：轻质高强，承载高压气瓶的所有载荷。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种高压气瓶，具体涉及一种具有铝塑组合结构内胆的高压气瓶。
技术介绍
高压气瓶是用于盛装气体介质的压力瓶，应用于高压气体的储运，例如，例如，授权公告号为CN203273275U的中国技术专利公开了一种高压气瓶，包括金属内胆及缠绕加强层，在具有预压应力的金属内胆的外表面由具有预拉应力的钢丝或钢带单股或多股连续地缠绕，形成有多层状的缠绕加强层，缠绕加强层紧密覆盖在所述气瓶金属内胆的外表面；所述钢丝或钢带的横截面为扁圆形、带圆角的正方形、矩形、梯形或圆形；所述钢丝的直径或钢带的厚度不大于0.3毫米；所述钢丝或钢带的强度不小于3500MPa。传统的用于高压气体储运的气瓶多为全金属及具有金属内胆的纤维缠绕气瓶，采用纯金属内胆作为内衬与气密层，其重量大，疲劳寿命低，成型工艺复杂，且金属内胆存在内壁腐蚀问题。
技术实现思路
为解决传统高压气瓶存在的问题，本技术提供一种具有铝塑组合结构内胆的高压气瓶。一种具有铝塑组合结构内胆的高压气瓶，包括内胆和外部缠绕的碳纤维层，所述内胆由注塑筒体和铝合金接头拼接组成，所述铝合金接头包括管状的头部和外扩的肩部，所述肩部侧面设有与所述注塑筒体配合的台阶结构。本技术的高压气瓶，其内胆由注塑筒体和铝合金接头拼接组成，注塑筒体具有密度低，疲劳寿命长等优点，铝合金接头连接外连接部件，保证内胆的强度和刚度需求；碳纤维增强环氧复合材料：轻质高强，承载高压气瓶的所有载荷。注塑筒体与铝合金接头密封连接，为增强注塑筒体与铝合金接头连接处的气密性，作为优选，所述肩部与注塑筒体的配合位置设有密封圈。进一步地，所述肩部的台阶结构处还设有密封槽，密封圈嵌入密封槽内，通过密封圈密封槽结构实现注塑筒体与肩部的径向密封。为便于铝合金接头与外连接部件的连接，作为优选，所述头部设有内螺纹。与外连接部件之间通过螺纹连接配合。进一步地，为增强内胆与外连接部件的密封性，所述头部的瓶口处设有一圈密封槽，密封槽内嵌入密封圈，通过密封槽密封圈实现内胆与外连接部件的轴向密封。为保证内胆承载轴向撞击的能力，作为优选，所述头部的外周面设有翼边。翼边突出于管状头部的外周面，嵌入碳纤维层内，可有效承载轴向撞击，当高压气瓶遭受轴向在载荷时，翼边将载荷传递给碳纤维，以防止塑料聚乙烯受损。作为优选，所述肩部与头部成90°夹角。作为优选，所述肩部的外径与注塑筒体的外径相等。本技术采用带有翼边的6061铝合金接头与注塑高密度聚乙烯组合结构的内胆，两者之间采用密封圈径向密封，作为高压复合气瓶的内衬及气密层，外层采用碳纤维高性能聚合物基复合材料作为承载层。内衬外面缠绕的纤维增强层的主要作用是承受压力载荷。它由高性能的碳纤维浸渍环氧树脂缠绕而成。纤维增强层的缠绕采用湿法缠绕工艺。将内衬两端沿轴线方向固定在数控缠绕机的芯轴上，然后将浸渍在环氧树脂胶中的连续纤维，在一定工艺张紧力作用下，将几束连续纤维有规律地缠绕在刷有绝缘漆的铝芯模上，经固化即形成纤维缠绕复合材料高压容器纤维增强层。与传统高压气瓶相比，本技术具有如下有益效果：本技术的高压复合气瓶，由于采用了铝塑复合结构的内胆设计，产品重量进一步降低(大于20％)，疲劳寿命提高5倍以上，成型工艺简单，生产效率高，原材料及加工成本低廉。附图说明图1是本技术的结构示意图。图中所示附图标记如下：1-注塑筒体2-密封圈3-碳纤维层4-铝合金接头5-密封槽6-内螺纹7-退刀槽41-头部41-肩部42-翼边。具体实施方式如图1所示，一种复合高压气瓶，包括内胆和外部缠绕的碳纤维层3，内胆由注塑筒体1和铝合金接头4拼接组成，铝合金接头4包括管状的头部41和外扩的肩部42，头部和肩部成90°夹角，衔接处呈弧形，肩部的外径与注塑筒体的外径相等。肩部的外侧面带有与注塑筒体1相配合的台阶结构，台阶处套入注塑筒体内与筒体密封配合，该台阶机构上与注塑筒体接触的竖直面上开设有密封槽(第一密封槽)，该密封槽内嵌入密封圈2，通过密封槽密封圈结构实现注塑筒体与铝合金接头之间的径向密封。头部41设有内螺纹6，与外连接部件之间通过螺纹配合连接，内螺纹7向内延伸的终点处设有退刀槽7，向外延伸的终点处(即瓶口处)设有密封槽5(第二密封槽)，与外连接部件连接时，通过该密封槽内嵌密封圈结构实现内胆与外连接部件之间的轴向密封.头部的外周面设有翼边43，翼边突出于管状头部的外周面，赋予内胆承载轴向撞击的能力。本实施方式中，铝合金接头采用6061铝合金接头，采用锻压、T6热处理和机加工成型；注塑筒体由注塑高密度聚乙烯注塑而成；外层采用高性能聚合物基复合材料作为承载层。内衬外面缠绕的纤维增强层的主要作用是承受压力载荷，它由高性能的碳纤维浸渍环氧树脂缠绕而成。纤维增强层的缠绕采用湿法缠绕工艺，将内衬两端沿轴线方向固定在数控缠绕机的芯轴上，然后将浸渍在环氧树脂胶中的连续纤维，在一定工艺张紧力作用下，将几束连续纤维有规律地缠绕在刷有绝缘漆的铝芯模上，经固化即形成纤维缠绕复合材料高压容器纤维增强层。以上所述仅为本技术专利的具体实施案例，但本技术专利的技术特征并不局限于此，任何相关领域的技术人员在本技术的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本技术的专利范围之中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有铝塑组合结构内胆的高压气瓶，包括内胆和外部缠绕的碳纤维层，其特征在于，所述内胆由注塑筒体和铝合金接头拼接组成，所述铝合金接头包括管状的头部和外扩的肩部，所述肩部侧面设有与所述注塑筒体配合的台阶结构。

【技术特征摘要】
1.一种具有铝塑组合结构内胆的高压气瓶，包括内胆和外部缠绕的碳纤维层，其特征在于，所述内胆由注塑筒体和铝合金接头拼接组成，所述铝合金接头包括管状的头部和外扩的肩部，所述肩部侧面设有与所述注塑筒体配合的台阶结构。2.如权利要求1所述的高压气瓶，其特征在于，所述肩部与注塑筒体的配合位置设有密封...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱进朝，王能飞，陆国安，朱豪吉，
申请(专利权)人：浙江凯博压力容器有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33