高压容器及其生产工艺制造技术

本申请公开了高压容器及其生产工艺，其中生产工艺包括：将带有膨大结构的金属嵌件装在吹针处，将塑料管胚挂料，合模吹塑以得到包裹有金属嵌件的内胆；将金属封头套设于金属嵌件上，在金属封头和内胆之间安装第一密封件，在内胆和金属嵌件之间安装第二密封件；在金属封头和金属嵌件之间安装第三密封件；将金属扣件螺接于金属嵌件上，并通过螺接抵压金属封头以抵紧各密封件；在内胆上绕设补强纤维以得到补强壳体并得到高压容器。本申请公开的技术方案通过生产工艺的优化设置，能够在保证生产效率的同时有效提高瓶头的密闭效果，降低瓶头气密失效的可能性；同时为简化装配工序提供了结构基础，从而保障了良品率，有效提高生产效率以及质量。及质量。及质量。

【技术实现步骤摘要】
高压容器及其生产工艺


[0001]本申请涉及高压容器领域，特别是涉及高压容器及其生产工艺。

技术介绍

[0002]随着人类社会的快速发展，煤、石油、天然气三大化石能源的消耗速度日益加快，其带来的供应短缺和环境问题也越来越受到各界的关注。氢气因其燃烧产物只生成水，且来源丰富，被誉为是本世纪最具发展潜力的清洁能源载体，而以氢气为能源的燃料电池汽车具有环保、高效、零污染、零排放的特点。
[0003]目前来看,高压容器是氢能最具有实用意义的存储介质。氢能的高压容器按照技术迭代可以分为：纯钢制金属瓶(Ⅰ型)、钢制内胆纤维缠绕瓶(Ⅱ型)、铝内胆纤维缠绕瓶(Ⅲ型)及塑料内胆纤维缠绕瓶(Ⅳ型)。Ⅰ型、Ⅱ型储氢密度低、安全性能差，难以满足车载储氢密度要求。而凭借提高安全性、减轻重量、提高质量储氢密度等优势，Ⅲ型瓶、Ⅳ型瓶的车载应用已经较为广泛。相较Ⅲ型瓶，Ⅳ型瓶的塑料内胆完全颠覆了原有气瓶技术，凭借优异的抗氢脆腐蚀性、更轻的质量、更低的成本及更高的质量储氢密度与循环寿命，成为引领国际氢能汽车高压储氢容器发展方向的“新宠”。不过，由于标准法规推进难、技术工艺攻克难，长时间以来，我国Ⅳ型瓶发展相对缓慢，目前还处于研发阶段，与该领域的国际水平仍有一定的差距。
[0004]例如公开号为CN103672387A的中国专利文献公开了一种70MPa高压车载铝合金内胆碳纤维全缠绕储氢气瓶；该储氢气瓶包括铝合金内胆、碳纤维缠绕层和玻璃纤维保护层；在铝合金内胆表面按照优化设计的铺层次序用浸渍树脂调节张力后的纤维进行缠绕，然后在该碳纤维缠绕层外表面上缠绕玻璃纤维抗冲击保护层，并在制造过程中采用“自紧”技术处理。
[0005]专利技术人发现，Ⅳ型瓶的现有技术在应用于车载氢气存储的高压(一般为35MPa至70MPa)中，为了保证与塑料内胆的密闭效果以及抗压能力整体结构相对复杂，装配过程繁琐且要求高，对生产效率、良品率以及生产成本都造成了不小的影响。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，本申请公开了高压容器的生产工艺，包括如下步骤：
[0007]S100,将带有膨大结构的带有介质通道的金属嵌件装在吹塑设备的吹针处，将塑料管胚挂料以满足所述塑料管胚的下端低于所述膨大结构，合模吹塑以得到包裹有所述金属嵌件的内胆；
[0008]S200，将金属封头套设于所述金属嵌件上，在所述金属封头和所述内胆之间安装第一密封件，在所述内胆和所述金属嵌件之间安装第二密封件；在所述金属封头和所述金属嵌件之间安装第三密封件；
[0009]S300，将金属扣件螺接于所述金属嵌件上，并通过螺接抵压所述金属封头以抵紧所述第一密封件、所述第二密封件以及所述第三密封件；
[0010]S400，在所述内胆上绕设补强纤维以得到补强壳体，按照预设条件处理所述补强壳体后得到高压容器。
[0011]以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。
[0012]可选的，S300中，将塑料封头套设于所述金属封头上，所述塑料封头为环状结构，内环贴附于所述金属封头的外周面，所述塑料封头的第一轴向端面贴附于内胆，第二轴向端面为弧面且与所述内胆的外形相匹配。
[0013]可选的，S100中，得到包裹有金属嵌件的内胆后，对所述内胆贴靠于所述金属嵌件的内缘加工以得到收容所述第二密封件的第二密封倒角。
[0014]可选的，S200中，将所述第一密封件装配至所述金属封头上的装配槽内后与所述内胆相互配合，所述装配槽朝向所述膨大结构开设。
[0015]可选的，S200中，将所述第二密封件装配至所述密封空间内后，将所述金属封头装配至所述金属嵌件上以实现所述第二密封件的密封。
[0016]可选的，S200中，所述金属封头朝向所述膨大结构一侧的孔径与包裹于所述金属嵌件上的所述内胆的外径相匹配，所述金属封头通过挤压驱使所述内胆形变以完成两者的装配。
[0017]可选的，S200中，所述金属封头贴靠于所述金属扣件的内缘设有用于收容所述第三密封件的第三密封倒角。
[0018]可选的，S400中，所述金属封头的径向外周面上设有凹陷设置的适配环槽，所述补强纤维在绕设路径上至少一部分进入所述适配环槽内。
[0019]可选的，S400中，所述金属封头朝向所述金属扣件的端面的外缘设有卡接轴肩，所述补强纤维在绕设路径上包裹所述卡接轴肩。
[0020]本申请还公开了高压容器，根据上述技术方案中的高压容器的生产工艺实施得到。
[0021]本申请公开的技术方案通过生产工艺的优化设置，能够在保证生产效率的同时有效提高瓶头的密闭效果，降低瓶头气密失效的可能性；同时为简化装配工序提供了结构基础，从而保障了良品率，有效提高生产效率以及质量。
[0022]具体的有益技术效果将在具体实施方式中结合具体结构或步骤进一步阐释。
附图说明
[0023]图1为一实施例中复合材料的高压容器示意图；
[0024]图2为图1中的复合材料的高压容器内部结构示意图；
[0025]图3为图2中的复合材料的高压容器另一视角示意图；
[0026]图4为图3中的瓶头部位局部放大示意图；
[0027]图5为图4中的瓶头装配关系配合示意图；
[0028]图6为一实施例中高压容器的生产工艺流程示意图；
[0029]图7为高压容器生产过程中的挂料状态示意图；
[0030]图8为高压容器生产过程中的合模状态示意图；
[0031]图9为高压容器生产过程中的包裹有金属嵌件的内胆结构示意图；
[0032]图10为高压容器生产过程中的第二密封倒角加工示意图；
[0033]图11为高压容器生产过程中的金属封头安装示意图；
[0034]图12为高压容器生产过程中的金属扣件安装示意图；
[0035]图13为图6中所示流程生产得到的高压容器结构示意图。
[0036]图中附图标记说明如下：
[0037]1、内胆；11、第二密封倒角；
[0038]2、补强壳体；
[0039]3、瓶头；31、金属嵌件；311、膨大结构；312、螺接部；313、介质通道；314、光轴部；32、金属封头；321、第一适配孔；322、第二适配孔；323、过度台阶；324、第三密封倒角；325、适配环槽；326、卡接轴肩；327、装配槽；328、第三密封倒角；33、金属扣件；34、夹持室；341、夹持凸筋；35、塑料封头；
[0040]401、第一密封件；402、第二密封件；403、第三密封件；
[0041]901、吹针；902、管胚；903、吹塑模具。
具体实施方式
[0042]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高压容器的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：S100,将带有膨大结构的带有介质通道的金属嵌件装在吹塑设备的吹针处，将塑料管胚挂料以满足所述塑料管胚的下端低于所述膨大结构，合模吹塑以得到包裹有所述金属嵌件的内胆；S200，将金属封头套设于所述金属嵌件上，在所述金属封头和所述内胆之间安装第一密封件，在所述内胆和所述金属嵌件之间安装第二密封件；在所述金属封头和所述金属嵌件之间安装第三密封件；S300，将金属扣件螺接于所述金属嵌件上，并通过螺接抵压所述金属封头以抵紧所述第一密封件、所述第二密封件以及所述第三密封件；S400，在所述内胆上绕设补强纤维以得到补强壳体，按照预设条件处理所述补强壳体后得到高压容器。2.根据权利要求1所述的高压容器的生产工艺，其特征在于，S300中，将塑料封头套设于所述金属封头上，所述塑料封头为环状结构，内环贴附于所述金属封头的外周面，所述塑料封头的第一轴向端面贴附于内胆，第二轴向端面为弧面且与所述内胆的外形相匹配。3.根据权利要求1所述的高压容器的生产工艺，其特征在于，S100中，得到包裹有金属嵌件的内胆后，对所述内胆贴靠于所述金属嵌件的内缘加工以得到收容所述第二密封件的第二密封倒角。4.根据权利要求1所述的高压容器的生产工艺，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱豪吉，
申请(专利权)人：浙江凯博压力容器有限公司，
类型：发明
国别省市：