塑料壳体及高压复合容器制造技术

本发明专利技术公开了一种塑料壳体及高压复合容器，其中该塑料壳体包括本体和多层盖，该多层盖与本体在轴向上的端部固定连接，多层盖上设置有瓶口，多层盖包括两层以上的层状结构。本发明专利技术提供的塑料壳体及高压复合容器，通过多层盖与金属端头的配合，保证了高压复合容器整体的密封性和耐高低压交变性能，以及耐低温冲击性能。

Plastic Shell and High Pressure Composite Vessel

【技术实现步骤摘要】
塑料壳体及高压复合容器
本专利技术涉及复合容器制造
，尤其涉及一种塑料壳体及高压复合容器。
技术介绍
大部分出租车改装压缩天然气(CNG)以代替燃油，一般CNG高压气瓶的工作压力为20MPa；部分车辆生产制造商已推广CNG或CNG与燃油混用的车辆，如奥迪、通用等。采用了氢介质电池汽车也是当前的热点，储氢高压气瓶的工作压力一般为35MPa、70MPa，且70MPa的IV型瓶(高压塑料内胆复合容器)是当前的研发热点。除了车用，高压气瓶在其他领域也得到充分的应用，例如欧洲的部分液化石油气采用塑料内胆复合容器(工作压力2MPa)。大量的高压容器在日常生活中得到广泛使用，传统的纯金属或金属内衬复合容器存在重量偏大的问题，不易运输；且存储压力越高，金属塑料内胆生产工艺越复杂，成本越高，还存在被高压气体腐蚀的风险。为了满足轻量化的要求，高压塑料内胆复合容器产生，因为塑料的特性，该类产品具备耐腐蚀、耐疲劳、重量轻等优越性能。相对于纯金属或金属内衬复合容器，高压塑料内胆复合容器的密封性的保证更为苛刻，主要原因是塑料内胆壳体与金属端头的材料不同，在反复的使用过程中，塑料内胆与金属端头连接会松动，密封性能下降。鉴于现状，金属端头与塑料内胆的连接成为了研究的热点与难点。图1为现有技术中的高压塑料内胆复合容器的示意图，其包括金属端头1、塑料内胆2和加强层3，金属端头1安装在塑料内胆2上，之后通过加强层3进行缠绕包裹形成。图2为图1所示高压塑料内胆复合容器中的密封结构，如图1和图2所示，金属端头1与塑料内胆2的大面接触在工艺上是不可行的，即使可行成本也是高昂的；该密封结构未考虑金属端头1与塑料内胆2轴线上的限位；该结构未考虑缠绕时塑料内胆2的内压不断改变的充压，会导致金属端头1及塑料内胆2连接处产生缝隙引起泄漏，如图2中箭头所示的泄露路径4；该结构未考虑瓶口承受安装扭矩时的限位，安装后导致金属端头1与加强层3的结合强度降低；该结构中压缩气体的逃逸路径P较短，会增加压缩气体逃逸的风险，尤其是小分子气体CNG、氢气、氦气等；此外，塑料壳体的端部在高低压交变的情况下易发生变形，同时也难以承受低温冲击。因此，研究一种能够解决上述问题的高压复合容器十分必要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种塑料壳体及高压复合容器，以解决上述现有技术中的问题，防止高压复合容器中高压气体介质的泄漏和渗透，提升容器的密封性能和耐高低压交变性能，以及耐低温冲击性能。本专利技术提供了一种塑料壳体，其中，包括：本体和多层盖，所述多层盖与所述本体在轴向上的端部固定连接，所述多层盖上设置有瓶口，所述多层盖包括两层以上的层状结构。如上所述的塑料壳体，其中，优选的是，所述层状结构包括耐压层、阻隔层和耐低温层，所述耐压层、阻隔层和耐低温层由所述本体的外侧向内部依次叠层相连。如上所述的塑料壳体，其中，优选的是，所述阻隔层的材质为EVOH、PPS或PVDF，所述耐低温层的材质为PE、PA或PP。如上所述的塑料壳体，其中，优选的是，所述耐压层、阻隔层和耐低温层通过吸塑工艺叠层相连。如上所述的塑料壳体，其中，优选的是，所述多层盖包括依次相连的连接部、倾斜部和水平部；所述连接部与所述本体固定相连；所述倾斜部向所述本体的内部倾斜，且所述倾斜部与所述水平部之间成的钝角，所述倾斜部和所述水平部用于与金属端头密封配合；所述瓶口设置在所述水平部上。如上所述的塑料壳体，其中，优选的是，所述多层盖通过热板焊接、超声波焊接、激光焊接或摩擦焊接中的一种与所述本体固定相连。本专利技术还提供了一种高压复合容器，其中，包括本专利技术提供的塑料壳体，所述高压复合容器还包括：金属端头，所述金属端头与所述多层盖固定密封配合，所述金属端头上设置有与所述瓶口连通的通孔；瓶口阀，所述瓶口阀通过所述通孔与所述金属端头密封相连；纤维缠绕增强层，所述纤维缠绕增强层固定缠绕在所述塑料壳体和所述金属端头的外表面上。如上所述的高压复合容器，其中，优选的是，所述金属端头包括安装段、承压段和加强段，所述安装段、承压段和加强段依次相连，所述承压段与所述多层盖固定连接；所述安装段与所述瓶口阀螺纹连接；所述加强段与所述安装段连接的位置处设置有第一弧形部，所述加强段与所述承压段连接的位置处设置有第二弧形部，且所述第一弧形部和所述第二弧形部均向所述金属端头的轴线方向凹陷。如上所述的高压复合容器，其中，优选的是，还包括固定螺母，所述金属端头还包括固定段，所述固定段从所述瓶口伸入到所述本体的内部，所述固定段的外壁上设置有螺纹，所述固定螺母通过所述螺纹与所述固定段固定相连。如上所述的高压复合容器，其中，优选的是，还包括密封圈，所述金属端头上与所述多层盖配合的表面上设置有限位槽，所述密封圈设置在所述限位槽中，且所述密封圈的截面的直径大于所述限位槽的深度。本专利技术提供的塑料壳体及高压复合容器，通过多层盖与金属端头的配合，保证了高压复合容器整体的密封性和耐高低压交变性能，以及耐低温冲击性能。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。图1为现有技术中的高压塑料内胆复合容器的示意图；图2为图1所示高压塑料内胆复合容器中的密封结构；图3为多层盖在应用中的局部视图；图4为本体的结构示意图；图5为多层盖的局部剖视图；图6为本专利技术实施例提供的高压复合容器的结构示意图；图7为图6的局部放大图；图8为本专利技术实施例提供的高压复合容器在未安装瓶口阀时的状态图。附图标记说明：1-金属端头2-塑料内胆3-加强层4-泄露路径100-多层盖101-耐压层102-阻隔层103-耐低温层110-连接部120-倾斜部130-水平部200-本体300-固定螺母400-金属端头410-承压段420-安装段430-加强段440-固定段500-密封圈600-瓶口阀700-纤维缠绕增强层具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。如图3至图5所示，本专利技术实施例提供了一种塑料壳体，其包括本体200和多层盖100，该多层盖100与本体200在轴向上的端部固定连接，多层盖100上设置有瓶口，多层盖100包括两层以上的层状结构。其中，每层的层状结构可以采用不同的材质，以使每层的层状结构具有不同的特性，如耐压型、那低温冲击性以及高密封性等，从而保证了高压复合容器整体的密封性和耐高低压交变性能，以及耐低温冲击性能。具体地，如图5所示，层状结构可以包括耐压层101、阻隔层102和耐低温层103，耐压层101、阻隔层102和耐低温层103由本体200的外侧向内部依次叠层相连。由于耐低温层103与容器内的高压气体直接接触，从而可以通过耐低温层103直接抵挡低温冲击，其中，耐低温层103的材质可以为PE、PA或PP；同时，由于阻隔层102设置在耐压层101和耐低温层103之间位置处，可以阻隔高压气体介质渗透到外界，保证容器的密封性，其中，阻隔层102的材质可以为EVOH、PPS或PVDF；此外，在多层盖100的最外层设置耐压层101，可以保证多层盖100的整体结构强度，使多层盖100在受到容器高压冲击时不会发生变形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种塑料壳体，其特征在于，包括：本体和多层盖，所述多层盖与所述本体在轴向上的端部固定连接，所述多层盖上设置有瓶口，所述多层盖包括两层以上的层状结构。

【技术特征摘要】
1.一种塑料壳体，其特征在于，包括：本体和多层盖，所述多层盖与所述本体在轴向上的端部固定连接，所述多层盖上设置有瓶口，所述多层盖包括两层以上的层状结构。2.根据权利要求1所述的塑料壳体，其特征在于，所述层状结构包括耐压层、阻隔层和耐低温层，所述耐压层、阻隔层和耐低温层由所述本体的外侧向内部依次叠层相连。3.根据权利要求2所述的塑料壳体，其特征在于，所述阻隔层的材质为EVOH、PPS或PVDF，所述耐低温层的材质为PE、PA或PP。4.根据权利要求2所述的塑料壳体，其特征在于，所述耐压层、阻隔层和耐低温层通过吸塑工艺叠层相连。5.根据权利要求1所述的塑料壳体，其特征在于，所述多层盖包括依次相连的连接部、倾斜部和水平部；所述连接部与所述本体固定相连；所述倾斜部向所述本体的内部倾斜，且所述倾斜部与所述水平部之间成的钝角，所述倾斜部和所述水平部用于与金属端头密封配合；所述瓶口设置在所述水平部上。6.根据权利要求1所述的塑料壳体，其特征在于，所述多层盖通过热板焊接、超声波焊接、激光焊接或摩擦焊接中的一种与所述本体固定相连。7.一种高压复合容器，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的塑料壳体，所述高...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜林，刘亮，吕昊，翁益明，苏卫东，
申请(专利权)人：亚普汽车部件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32