一种碳纤维缠绕储氢气瓶内胆的检测装置制造方法及图纸

技术编号:31189592 阅读:14 留言:0更新日期:2021-12-04 16:44
本实用新型专利技术公开了一种碳纤维缠绕储氢气瓶内胆的检测装置,包括:检测组件用于对内胆的内壁进行无损检测;第一驱动组件用于驱动检测组件在内胆中螺旋式前进。本实用新型专利技术通过设置该检测装置,从储氢气瓶的内部对内胆进行无损检测,解决了现有技术中无法对碳纤维缠绕储氢气瓶进行检测的问题,大大降低了碳纤维缠绕储氢气瓶的安全风险。通过设置主杆、第二驱动组件、第二连接环和多个支撑组件,进入或退出内胆时,通过第二驱动组件使多个支撑组件收拢;当进入内胆中进行检测时,通过第二驱动组件使多个支撑组被撑开,无损检测探头与内胆内壁接触或靠近。通过设置多个无损检测探头,大大提高检测效率。大提高检测效率。大提高检测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维缠绕储氢气瓶内胆的检测装置


[0001]本技术属于气瓶检测设备
,具体涉及一种碳纤维缠绕储氢气瓶内胆的检测装置。

技术介绍

[0002]碳纤维缠绕储气瓶包括碳纤维缠绕层、防电偶腐蚀层和铝内胆。气瓶的最内层为内胆,该部分在承受瓶内气内压作用的同时,还受到复合材料纤维张力的作用。铝内胆只承受很小一部分的瓶内气体压力,大部分压力由外部碳纤维承担。国内目前储氢气瓶的内胆一般选择无缝铝,铝材具有轻量化、与氢气相容性好、抗氢脆、防泄漏、损伤容限高、温度适应范围广、价格合适等优点。纤维增强复合材料层包裹在铝内胆外侧,该层由碳纤维和树脂材料组成,是典型的复合材料层合板结构:该结构由多层单向纤维复合材料组成,每层纤维的缠绕角度不同,该层的主要作用是保证气瓶在较高的内压作用下具有足够的强度。气瓶整体结构中,碳纤维缠绕层承担了绝大部分的压力载荷,约75%~95%左右。
[0003]由于内胆外侧被碳纤维及玻璃纤维缠绕,且厚度超过15mm,碳纤维及玻璃纤维不导磁,因此现有的无损检测技术无法对碳纤维缠绕储氢气瓶进行检测,但是该储氢气瓶整体承压大,一旦发生事故,后果不堪设想。所以继续设计一种新的无损检测装置,来满足检测要求。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种碳纤维缠绕储氢气瓶内胆的检测装置,解决现有技术中对无法对碳纤维缠绕储氢气瓶进行检测,潜在风险大的技术问题。
[0005]为了实现以上目的,本技术采取的具体技术方案是:
[0006]一种碳纤维缠绕储氢气瓶内胆的检测装置,包括:
[0007]检测组件,所述检测组件用于对内胆的内壁进行无损检测;
[0008]第一驱动组件,所述第一驱动组件用于驱动检测组件在内胆中螺旋式前进。
[0009]本技术通过设置该检测装置,从储氢气瓶的内部对内胆进行无损检测,解决了现有技术中无法对碳纤维缠绕储氢气瓶进行检测的问题,大大降低了碳纤维缠绕储氢气瓶的安全风险。
[0010]进一步优化,所述第一驱动组件包括第一丝杠、第一电机和支架,第一丝杠上套设有第一连接环,第一丝杠与第一连接环螺纹连接,检测组件设置于第一丝杠的顶部,第一连接环上设置有用于将第一连接环与储氢气瓶固定连接的加持件,第一电机固定设置在支架上,第一电机驱动第一丝杠转动,从而带动整个检测组件在内胆中螺旋式前进对内胆进行无损检测。
[0011]通过设置第一驱动组件,第一电机驱动第一丝杠转动,带动整个检测组件在内胆中螺旋式前进,无损检测探头对内胆进行无损检测,并将检测数据传送至置于储氢气瓶外的控制终端。所述第一电机为伺服电机。
[0012]进一步优化,所述加持件为设置在第一连接环外周面的至少两个搭扣;第一连接环的前半段嵌设于瓶口内,且第一连接环的外周面与瓶口内壁紧密接触,然后通过搭扣与储氢气瓶瓶口锁紧,确保在第一丝杆转动过程中,第一连接环与储氢气瓶保持相对固定。
[0013]或者,加持件为抱箍,第一连接环包括内环和沿内外壁周向固定设置的多个定位卡板,定位板和内环之间设置有间隙,定位板外套设有抱箍,内环的前半段嵌设在储氢气瓶的瓶口内,定位板位于瓶口外,然后锁紧抱箍使定位卡板紧紧包裹住储氢气瓶,确保在第一丝杆转动过程中,第一连接环与储氢气瓶保持相对固定。
[0014]进一步优化,所述检测组件包括主杆、第二连接环、第二驱动组件和多个支撑组件;所述第二连接环套设在主杆上;
[0015]所述支撑组件包括第一连接杆和第二连接杆,第一连接杆的一端与主杆的顶端连铰接,另一端与第二连接杆的中部铰接;主杆的末端与第一驱动组件连接;第二连接杆的一端与第二连接环铰接,另一端设置有至少一个无损检测探头;多个支撑组件沿主杆的周向均匀布置;所述无损检测探头为涡流无损检测探头。
[0016]所述第二驱动组件能够驱动第二连接环沿主杆长度方向移动,当第二连接环靠近主杆的顶端时,多个支撑组件被撑开,整体呈伞骨状;当第二连接环远离主杆的顶端时,多个支撑组件被收拢。
[0017]因为储氢气瓶的瓶口尺寸较小,第二驱动组件不容易放入内胆中和从内胆中取出,因此本技术设置主杆、第二驱动组件、第二连接环和多个支撑组件,进入或退出内胆时,通过第二驱动组件使多个支撑组件收拢;当进入内胆中进行检测时,通过第二驱动组件使多个支撑组被撑开,整体呈伞骨状,无损检测探头与内胆内壁接触或靠近。通过设置多个无损检测探头,大大提高检测效率。
[0018]另外,本技术中第二连接杆的长度大于第一连接杆,将无损检测探头设置在第二连接杆的端部,则检测接收后,第二驱动组件驱动第二连接环向主杆的末端移动,带动多个支撑组件逐渐收拢,此时无损检测探头收拢于主杆的顶端,该端体积较大,第二连接环移动至靠近第二丝杆的顶端,该端体积较小,更利用将整个检测组件从内胆中取出,检测探头不会卡在瓶口处。
[0019]进一步优化,所述第二连接杆的顶端设置有弹性件,弹性件的另一端设置有耐磨刚性球,无损检测探头固定设置在弹性件与耐磨刚性球的连接处。
[0020]因为内胆的内壁不一定平滑,其端面也不一定呈标准的圆形,通过设置弹性件,起到缓冲作用,保证每个均刚性球与内胆内壁接触,确保每个无损检测探头到内胆内壁的间隙相同,提高检测精度。另外,通过设置耐磨刚性球,使其与内胆为点面接触,检测时整个检测组件在螺旋前进过程中能够顺利进行,减少卡阻等状况,提高检测效率。
[0021]进一步优化,所述主杆为光杆,第二连接环活动式套设在光杆上;第二驱动组件为活塞缸,活塞缸与光杆平行设置;光杆的末端和活塞缸的缸体均固定设置在第一丝杠的顶端;活塞缸的活塞杆与第二连接环连接;活塞杆的伸缩推动第二连接环沿光杆移动;
[0022]进一步优化,所述主杆为圆管,圆管上沿其长度方向开设有滑槽,第二驱动组件为活塞缸,活塞缸设置在圆管中,圆管的末端和活塞缸的缸体均固定设置在第一丝杠的顶端;第二连接环上固定连接有限位块,限位块的一端穿过滑槽与活塞缸的活塞杆连接,活塞杆的伸缩带动第二连接环沿主杆长度方向移动。
[0023]进一步优化,所述主杆为第二丝杆,第二连接环与第二丝杠螺纹连接,第二丝杆的顶端通过轴承转动连接有第三连接环,第一连接杆的一端与第三连接环铰接,另一端与第二连接杆的中部铰接;与第二丝杆平行设置有导向杆,导向杆的一端与第三连接环固连,另一端与第一丝杆的顶端固连;第二连接环上开设有通孔,第二连接环通过通孔活动式套设在导向杆上;
[0024]所述第二驱动组件为第二电机,第二电机固定设置在第一丝杠的顶端,第二电机的转轴与第二丝杠固定连接,第二电机驱动第二丝杠转动,带动第二连接环沿第二丝杠和导向杆长度方向移动。
[0025]进一步优化,所述主杆为圆管,圆管上沿其长度方向开设有滑槽,第二驱动组件为第二电机,第二电机设置在圆管中,圆管的末端和第二电机均固定设置在第一丝杠的顶端;圆管中设置有第二丝杠,第二丝杠与圆管平行设置,第二丝杠的顶端通过轴承与圆管的顶端转动连接,另一端与第二电机的输出轴固连,第二丝本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维缠绕储氢气瓶内胆的检测装置,其特征在于,包括:检测组件,所述检测组件用于对内胆的内壁进行无损检测;第一驱动组件,所述第一驱动组件用于驱动检测组件在内胆中螺旋式前进。2.根据权利要求1所述的碳纤维缠绕储氢气瓶内胆的检测装置,其特征在于,所述第一驱动组件包括第一丝杠、第一电机和支架,第一丝杠上套设有第一连接环,第一丝杠与第一连接环螺纹连接,检测组件设置于第一丝杠的顶部,第一连接环上设置有用于将第一连接环与储氢气瓶固定连接的加持件,第一电机固定设置在支架上,第一电机驱动第一丝杠转动,从而带动整个检测组件在内胆中螺旋式前进对内胆进行无损检测。3.根据权利要求2所述的碳纤维缠绕储氢气瓶内胆的检测装置,其特征在于,所述加持件为设置在第一连接环外周面的至少两个搭扣;或者,加持件为抱箍,第一连接环包括内环和沿内外壁周向固定设置的多个定位卡板,定位板和内环之间设置有间隙,定位板外套设有抱箍,内环嵌设在储氢气瓶的瓶口处,定位板位于瓶口外,通过抱箍锁紧储氢气瓶和加持件。4.根据权利要求3所述的碳纤维缠绕储氢气瓶内胆的检测装置,其特征在于,所述检测组件包括主杆、第二连接环、第二驱动组件和多个支撑组件;所述第二连接环套设在主杆上;所述支撑组件包括第一连接杆和第二连接杆,第一连接杆的一端与主杆的顶端连铰接,另一端与第二连接杆的中部铰接;主杆的末端与第一驱动组件连接;第二连接杆的一端与第二连接环铰接,另一端设置有至少一个无损检测探头;多个支撑组件沿主杆的周向均匀布置;所述第二驱动组件能够驱动第二连接环沿主杆长度方向移动,当第二连接环靠近主杆的顶端时,多个支撑组件被撑开,整体呈伞骨状;当第二连接环远离主杆的顶端时,多个支撑组件被收拢。5.根据权利要求4所述的碳纤维缠绕储氢气瓶内胆的检测装置,其特征在于,所述第二连接杆的顶端设置有弹性件,弹性件的另一端设置有耐磨刚性球,无损检测探头固定设置在弹性件与耐磨刚性球的连接处。6.根据权利要求5所述的碳纤维缠绕储氢气瓶...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑凯崔高宇任毅王海涛王晋郑涵月程婧婷朱悦铭
申请(专利权)人:江苏省特种设备安全监督检验研究院
类型:新型
国别省市:

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