一种咬合嵌入式铝内胆纤维缠绕气瓶支撑结构制造技术

一种咬合嵌入式铝内胆纤维缠绕气瓶支撑结构，属于高压氢气运输技术领域，包括对称设置在横向均匀排列的气瓶组两侧的框架、设置在框架中底部支撑板上并与气瓶瓶口配合的支撑机构，所述支撑机构包括设置在底部支撑板上的支撑块板、借助预紧螺栓设置在支撑块板上且与气瓶瓶口配合的上半圆支撑块和下半圆支撑块，所述上半圆支撑块和下半圆支撑块中半圆槽表面加工有交叉排布沟壑型、或锯齿型、或梯形齿、或圆头齿型花纹面。防止铝内胆纤维缠绕气瓶在运输过程中，因受到气体压力、行使中振动、温度等产生载荷，而产生气瓶的轴向攒动，沿轴向转动，甚至引起的管路破坏、管接头泄露、瓶阀泄露等危险情况。等危险情况。等危险情况。

【技术实现步骤摘要】
一种咬合嵌入式铝内胆纤维缠绕气瓶支撑结构


[0001]本技术属于高压氢气运输
，具体涉及一种咬合嵌入式铝内胆纤维缠绕气瓶支撑结构。

技术介绍

[0002]近年来，国内外氢能产业快速发展，围绕氢能的布局与研究也如火如荼，在欧美日等发达国家，氢气终端使用压力已逐步实现从35MPa向70MPa的过渡，与70MPa加氢站配套的50MPa以上的储运集装箱也已实现市场化，反观我国国内，主流的氢气储运仍停留在20MPa，但随着国内氢能产业的持续推进，高压力的应用需求快速增长，国内70MPa加氢站的研究与示范运营取得大幅进展，加氢站的数量逐渐增多，但与之配套的高压力氢气运输集装箱仍是空白状态。
[0003]更高压力（≥35MPa）氢气运输，由于运输效率低，成本高等原因，不再采用钢质气瓶或者钢质内胆纤维缠绕气瓶作为高压氢气的运输载体。采用铝内胆纤维缠绕气瓶作为更高压力（≥35MPa）氢气运输的承载形式是经济合理的。我国正在制定相关的技术标准，但市场上还没有产品。
[0004]气瓶集装箱与危化品底板连接构成半挂车，由牵引车头驱动进行高压氢气的运输与配送。气瓶在气瓶集装箱运行过程中要承受气体产生的高压载荷、行使中振动、温度载荷等等，受力较为复杂。铝内胆纤维缠绕气瓶由于铝质内胆材料制造原因，气瓶很难做到更大的直径（φ500mm以上），所以用于高压氢气运输的气瓶集装箱内气瓶数量很多，一般为35~50支左右，并且每支气瓶均安装瓶口阀门，并以各瓶阀连接歧管路汇总到主管路上。气瓶在气瓶集装箱上的安装的稳定性和可靠性，成为了保证氢气运输关键结构。市场上广泛采用的氢气运输产品为20MPa钢质气瓶及钢质内胆纤维缠绕气瓶作为运输载体，其利用气瓶材料的强度高的优势，采用法兰形式与集装箱框架支撑板连接形式，可以做到气瓶安装的稳定可靠。但铝内胆纤维缠绕气瓶由于铝质内胆材料硬度、强度低，易变形等特点，无法使用法兰结构进行气瓶固定，
[0005]综上，新的铝内胆纤维缠绕气瓶在气瓶集装箱上的支撑安装结构是成为保证氢气气瓶集装箱的关键安全因素。

技术实现思路

[0006]本技术要解决的问题是提供一种咬合嵌入式铝内胆纤维缠绕气瓶支撑结构，通过对支撑结构和材质进行改进，适用于更高压力（≥35MPa）铝内胆纤维缠绕气瓶在气瓶集装箱内的支撑安装结构，防止铝内胆纤维缠绕气瓶在运输过程中，因受到气体压力、行使中振动、温度等产生载荷，而产生气瓶的轴向攒动，沿轴向转动，甚至引起的管路破坏、管接头泄露、瓶阀泄露等危险情况。
[0007]本技术采用的技术方案是：一种咬合嵌入式铝内胆纤维缠绕气瓶支撑结构，包括对称设置在横向均匀排列的气瓶组两侧的框架、设置在框架中底部支撑板上并与气瓶
瓶口配合的支撑机构，所述支撑机构包括设置在底部支撑板上的支撑块板、借助预紧螺栓设置在支撑块板上且与气瓶瓶口配合的上半圆支撑块和下半圆支撑块，所述上半圆支撑块和下半圆支撑块中半圆槽表面加工有交叉排布沟壑型、或锯齿型、或梯形齿、或圆头齿型花纹面。
[0008]进一步地，所述上半圆支撑块和下半圆支撑块的材质强度和硬度大于气瓶瓶口材质。
[0009]进一步地，所述锯齿型花纹面中锯齿的齿形高度H 0.3mm
‑
~2mm、齿距P 0.3mm
‑
5mm、齿型角度α30
°‑
60
°
。
[0010]进一步地，所述梯形齿花纹面中梯形齿的齿形高度H 0.3mm
‑
2mm，齿距P 1mm
‑
5mm、齿型角度α30
°‑
60
°
。
[0011]进一步地，所述圆头齿型花纹面中圆头齿的齿形高度H 0.3mm
‑
2mm，齿距P 1mm
‑
5mm、齿型角度α30
°‑
60
°
。
[0012]进一步地，所述交叉排布沟壑型花纹面中沟壑的交叉排布夹角β0
°‑
75
°
、深度1mm
‑
5mm。
[0013]采用本技术产生的有益效果：通过对支撑结构和材质进行改进，适用于更高压力（≥35MPa）铝内胆纤维缠绕气瓶在气瓶集装箱内的支撑安装结构，防止铝内胆纤维缠绕气瓶在运输过程中，因受到气体压力、行使中振动、温度等产生载荷，而产生气瓶的轴向攒动，沿轴向转动，甚至引起的管路破坏、管接头泄露、瓶阀泄露等危险情况。
附图说明
[0014]图1是本技术的结构示意图；
[0015]图2是支撑机构的示意图；
[0016]图3是锯齿型花纹面的示意图；
[0017]图4是梯形齿花纹面的示意图；
[0018]图5是圆头齿型花纹面的示意图；
[0019]图6是交叉排布沟壑型花纹面的示意图。
具体实施方式
[0020]参看附图1
‑
2，一种咬合嵌入式铝内胆纤维缠绕气瓶支撑结构，包括对称设置在横向均匀排列的气瓶组两侧的框架1、设置在框架1中底部支撑板1
‑
1上并与气瓶瓶口配合的支撑机构，所述支撑机构包括设置在底部支撑板1
‑
1上的支撑块板2
‑
1、借助预紧螺栓设置在支撑块板2
‑
1上且与气瓶瓶口配合的上半圆支撑块2
‑
2和下半圆支撑块2
‑
3，所述上半圆支撑块2
‑
2和下半圆支撑块2
‑
3中半圆槽表面加工有交叉排布沟壑型、或锯齿型、或梯形齿、或圆头齿型花纹面。所述上半圆支撑块2
‑
2和下半圆支撑块2
‑
3的材质强度和硬度大于气瓶瓶口材质。上半圆支撑块2
‑
2和下半圆支撑块2
‑
3的强度和硬度应比气瓶瓶口材质要高50HB~100HB。气瓶瓶口为铝合金材质，上半圆支撑块2
‑
2和下半圆支撑块2
‑
3一般为锻制铝合金、铸造铝合金、不锈钢、优质碳素结构钢材质。
[0021]利用铝内胆纤维缠绕气瓶结构中铝质内胆气瓶口与上半圆支撑块2
‑
2和下半圆支撑块2
‑
3的强度差和硬度差，在上、下半圆支撑块内半圆槽表面机械加工带有波峰、波谷的
交叉排布沟壑型、或锯齿型、或梯形齿、或圆头齿型花纹面，上、下半圆支撑块与气瓶口之间采用螺栓预紧连接，当螺栓预紧力到达一定值，由于接触面压力作用，气瓶外圆表面由于硬度较低，在支撑块内表面波峰的作用下发生塑性变形和弹性变形，支撑块内圆面上的波峰会嵌入至低硬度的气瓶瓶口外圆面内，形成“咬合”，从而形成一种稳定的固定结构。在受到振动或其他负载后，支撑块内圆不会与瓶口外表面产生缝隙，可以实现咬合面的变形协调，实现了气瓶支撑结构的稳定性和可靠性连接。
[0022]本技术的上、下半圆支撑块内半圆槽表面通过机械加工、辊压等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种咬合嵌入式铝内胆纤维缠绕气瓶支撑结构，包括对称设置在横向均匀排列的气瓶组两侧的框架（1）、设置在框架（1）中底部支撑板（1
‑
1）上并与气瓶瓶口配合的支撑机构，其特征在于：所述支撑机构包括设置在底部支撑板（1
‑
1）上的支撑块板（2
‑
1）、借助预紧螺栓设置在支撑块板（2
‑
1）上且与气瓶瓶口配合的上半圆支撑块（2
‑
2）和下半圆支撑块（2
‑
3），所述上半圆支撑块（2
‑
2）和下半圆支撑块（2
‑
3）中半圆槽表面加工有交叉排布沟壑型、或锯齿型、或梯形齿、或圆头齿型花纹面。2.根据权利要求1所述的咬合嵌入式铝内胆纤维缠绕气瓶支撑结构，其特征在于：所述上半圆支撑块（2
‑
2）和下半圆支撑块（2
‑
3）的材质强度和硬度大于气瓶瓶口材质。3.根据权利要求1所述的咬合嵌入式铝内胆纤维缠绕气瓶支撑结构，其特征在于：所述锯齿型花纹面中锯齿的齿形高度H 0.3...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘超，王红霞，张强，党钰，
申请(专利权)人：石家庄安瑞科气体机械有限公司，
类型：新型
国别省市：