球形压力容器制造技术

本实用新型专利技术涉及容器结构设计技术领域，具体提供了一种球形压力容器，包括呈球形的外结构层、呈球形并和外结构层同心设置的内结构层，还包括微桁架层，微桁架层设置在外结构层和内结构层之间，微桁架层包括若干桁架单元和若干连接杆，桁架单元呈球面矩阵式分布，其包括四根承力杆，桁架单元呈正四棱锥型，四根承力杆为正四棱锥的四条棱，桁架单元的顶端与外结构层连接，底端与其他的桁架单元的底端相交并与内结构层连接，桁架单元的承力杆和其他桁架单元的承力杆相交并被分为至少两段，其中位于最上方的交点为交点A，连接杆的两端分别与同一桁架单元内的两根相邻承力杆连接，连接点为交点A。

Spherical pressure vessel

The utility model relates to the field of container structure design technology, in particular to a spherical pressure vessel, including a structure layer, and inner spherical spherical structure layer and the outer layer is arranged in concentric structure, including micro truss, truss micro layer is arranged between the inner and outer layers of structure layer, micro truss including some truss element and a plurality of connecting rod and truss element spherical matrix distribution, which includes four bearing rods, truss element positive four pyramid type, four root bearing rod is four edges of the four pyramid, the top truss element connected with the outer layer, and the bottom end of the other truss element the bottom end is connected with the inner structure and cross layer truss element bearing rod and truss element bearing rod intersect and is divided into two segments, the intersection is located at the top of the intersection of A, both ends of the connecting rod are respectively with the same Two adjacent bearing bars in a truss unit are connected by the intersection point A.

【技术实现步骤摘要】
球形压力容器
本技术涉及容器结构设计
，特别涉及球形压力容器。
技术介绍
使用压力容器贮存气体，是工业领域常用的使用方法，其中小型压力容器与高压气体的组合，使用非常普遍。因球形瓶承力更均匀，目前小型压力容器多为球形，但球形瓶均为多片焊接形式，在焊缝处容易存在缺陷，导致产品合格率低，承载压力无法进一步提高、重量较大。
技术实现思路
为克服上述现有技术存在的至少一种缺陷，本技术提供了一种球形压力容器，包括：外结构层，其呈球形；内结构层，其呈球形并和外结构层同心设置；微桁架层，其设置在外结构层和内结构层之间，所述微桁架层包括若干桁架单元和若干连接杆，所述桁架单元呈球面矩阵式分布，其包括四根承力杆，所述桁架单元呈正四棱锥型，所述四根承力杆为正四棱锥的四条棱，所述桁架单元的顶端与外结构层连接，底端与其他的所述桁架单元的底端相交并与内结构层连接，所述桁架单元的承力杆和其他桁架单元的承力杆相交并被分为至少两段，其中位于最上方的交点为交点A，连接杆的两端分别与同一所述桁架单元内的两根相邻承力杆连接，连接点为交点A。优选的，桁架单元内的两个对角位置的承力杆之间的夹角为45度。优选的，桁架单元的承力杆被其他桁架单元的承力杆等分。优选的，所述微桁架层还包括若干连接架，桁架单元的承力杆和其他桁架单元的承力杆相交并被分为三段，其中位于下方的交点为交点B，连接架为十字架结构，其四个端点分别和桁架单元的四个承力杆的交点B连接。优选的，该球形压力容器为一体成型结构。本技术提供的球形压力容器，具有如下有益效果：1、由于采用了“夹心”结构，在相同承载压力下，重量相比现有产品，材料相同时重量减轻约23％，更换轻质但焊接性能不好的材料后重量减轻约74％；2、本技术采用了“夹心”结构，其具有表面耐冲击特性，因此在某些场合可以取消表面包覆的复合材料，压力容器重量可进一步降低；3、由于采用3D打印方式生产，产品一次成型，无焊接缺陷，其产品合格率高、承载压力大。附图说明图1是球形压力容器在一种视角下的局部放大图；图2是球形压力容器在另一种视角下的局部放大图；图3是球形压力容器在还一种视角下的局部放大图。附图标记：外结构层1，内结构层2，承力杆3，交点A31，交点B32，连接杆4，连接架5。具体实施方式为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。需要说明的是：下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在附图中，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。所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。本技术提供了一种球形压力容器，与现有小型压力容器相比，该球形压力容器为一体成型结构，无焊接的方式生产，具有产品合格率高、承载压力大、重量轻等优点。如图1至图3所示，该球形压力容器包括外结构层1、内结构层2和微桁架层。外结构层1呈球形，内结构层2呈球形并和外结构层1同心设置，内结构层2位于外结构层1内部。微桁架层设置在外结构层1和内结构层2之间，微桁架层包括若干桁架单元和若干连接杆4，桁架单元呈球面矩阵式分布，其包括四根承力杆3，桁架单元呈正四棱锥型，四根承力杆3为正四棱锥的四条棱，本实施例中，桁架单元内的两个对角位置的承力杆3之间的夹角为45度。桁架单元的顶端与外结构层1连接，底端与其他的桁架单元的底端相交并与内结构层2连接，桁架单元的承力杆3和其他桁架单元的承力杆3相交并被其他桁架单元的承力杆3分为至少两段，其中位于最上方的交点为交点A31，本实施例中，桁架单元的承力杆3被其他桁架单元的承力杆3等分。连接杆4的两端分别与同一桁架单元内的两根相邻承力杆3连接，连接点为交点A31，连接杆4的数量和承力杆3的数量相同。本实施例中，微桁架层还包括若干连接架5，桁架单元的承力杆3和其他桁架单元的承力杆3相交并被其他桁架单元的承力杆3分为三段，其中位于下方的交点为交点B32，连接架5为十字架结构，其四个端点分别和桁架单元的四个承力杆3的交点B32连接。以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种球形压力容器，其特征在于，包括：外结构层(1)，其呈球形；内结构层(2)，其呈球形并和外结构层(1)同心设置；微桁架层，其设置在外结构层(1)和内结构层(2)之间，所述微桁架层包括若干桁架单元和若干连接杆(4)，所述桁架单元呈球面矩阵式分布，其包括四根承力杆(3)，所述桁架单元呈正四棱锥型，所述四根承力杆(3)为正四棱锥的四条棱，所述桁架单元的顶端与外结构层(1)连接，底端与其他的所述桁架单元的底端相交并与内结构层(2)连接，所述桁架单元的承力杆(3)和其他桁架单元的承力杆(3)相交并被分为至少两段，其中位于最上方的交点为交点A(31)，连接杆(4)的两端分别与同一所述桁架单元内的两根相邻承力杆(3)连接，连接点为交点A(31)。

【技术特征摘要】
1.一种球形压力容器，其特征在于，包括：外结构层(1)，其呈球形；内结构层(2)，其呈球形并和外结构层(1)同心设置；微桁架层，其设置在外结构层(1)和内结构层(2)之间，所述微桁架层包括若干桁架单元和若干连接杆(4)，所述桁架单元呈球面矩阵式分布，其包括四根承力杆(3)，所述桁架单元呈正四棱锥型，所述四根承力杆(3)为正四棱锥的四条棱，所述桁架单元的顶端与外结构层(1)连接，底端与其他的所述桁架单元的底端相交并与内结构层(2)连接，所述桁架单元的承力杆(3)和其他桁架单元的承力杆(3)相交并被分为至少两段，其中位于最上方的交点为交点A(31)，连接杆(4)的两端分别与同一所述桁架单元内的两根相邻承力杆(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨子仲，于静，刘方兴，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所，
类型：新型
国别省市：辽宁,21