System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 高温燃气用带赤道螺纹凸台的复合材料压力容器制造技术_技高网

高温燃气用带赤道螺纹凸台的复合材料压力容器制造技术

技术编号:40709025 阅读:3 留言:0更新日期:2024-03-22 11:09
本发明专利技术提供了一种高温燃气用带赤道螺纹凸台的复合材料压力容器,包括金属内衬的中部设置有赤道螺纹凸台;隔热涂层涂覆在金属内衬的内表面,补胶修磨层设置在金属内衬的外表面,纤维复合材料层缠绕在补胶修磨层的外表面;环向复合材料层缠绕在赤道螺纹凸台根部周围的补胶修磨层外表面,赤道螺纹凸台补强层涂覆粘接在赤道螺纹凸台根部周围区域,内衬复合材料层缠绕在金属内衬外表面,赤道螺纹凸台S型复合材料层缠绕在赤道螺纹凸台环向外表面。通过纤维复合材料层的缠绕解决了用于高温燃气的压力容器的减重问题,解决了常规复合材料压力容器耐高温的问题,减少了赤道连接支耳部位的缠绕盲区,具有质量轻、耐高温、赤道凸台缠绕可靠性高等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及压力容器结构设计,具体地,涉及一种高温燃气用带赤道螺纹凸台的复合材料压力容器


技术介绍

1、在高温燃气领域,未来的发展目标是低成本、高运载能力,要实现这个目标先要解决的是结构减重问题。压力容器是高温燃气动力系统和结构系统减重的关键部件。高温复合材料缠绕压力容器相对于全金属压力容器,具有质量轻、刚度好、结构效率高、可靠性高、爆破前先泄漏的安全失效模式(lbb)、可设计性强、生产费用低、研制周期短等诸多特点,使其成为了重要的发展方向。

2、现有公告号为cn105674040b的中国专利申请文献,包括复合材料壳、安装在复合材料壳体赤道位置的安装法兰、填充于复合材料壳体和安装法兰之间间隙的粘接剂层、缠绕在安装法兰外表面的复合材料层,复合材料壳体为薄壁球形结构,其厚度δ与直径d的比值小于0.004。

3、现有技术中根据高温燃气系统根据其执行任务的特点,通常要求压力容器满足特定的安装方式。常规高温燃气采用全金属压力容器,通常采用赤道法兰的连接方式,由于高温复合材料缠绕工艺的线型连续性的要求,以及高温树脂和缠绕匹配性的要求,通常无法提供赤道螺纹凸台,只能采用箍带或者两端固定。

4、现有技术中高温燃气用带赤道安装凸台的高温压力容器主要采用全金属的带赤道法兰/凸台的压力容器,由于金属在高温下性能的大幅度衰减,导致方案的重量大。带赤道法兰的常温复合材料缠绕的压力容器,则无法适应燃气300℃左右的高温环境,且法兰部位的缠绕盲区较大,存在待改进之处。


技术实现思路</p>

1、针对现有技术中的缺陷,本专利技术的目的是提供一种高温燃气用带赤道螺纹凸台的复合材料压力容器。

2、根据本专利技术提供的一种高温燃气用带赤道螺纹凸台的复合材料压力容器,包括金属内衬、隔热涂层、补胶修磨层以及纤维复合材料层,所述金属内衬的中部设置有赤道螺纹凸台;所述隔热涂层涂覆在金属内衬的内表面,所述补胶修磨层设置在金属内衬的外表面,所述纤维复合材料层缠绕在补胶修磨层的外表面;所述纤维复合材料层包括环向复合材料层、赤道螺纹凸台补强层、内衬复合材料层以及赤道螺纹凸台s型复合材料层,所述环向复合材料层缠绕在赤道螺纹凸台根部周围的补胶修磨层外表面,所述赤道螺纹凸台补强层涂覆粘接在赤道螺纹凸台根部周围区域,所述内衬复合材料层缠绕在金属内衬外表面,所述赤道螺纹凸台s型复合材料层缠绕在赤道螺纹凸台环向外表面。

3、优选地,所述金属内衬的形状包括球体、球柱体或椭球形;所述金属内衬包括依次焊接连接的上壳体、连接环以及下壳体,所述赤道螺纹凸台在连接环上沿连接环的周向间隔设置。

4、优选地,所述赤道螺纹凸台在连接环上沿连接环的周向间隔设置的数量为6至24之间的偶数。

5、优选地,任一相邻的两个所述赤道螺纹凸台之间的间距为120mm至150mm。

6、优选地,所述金属内衬的材质包括铝合金或钛合金;所述金属内壁的壁厚为0.5mm至1.5mm。

7、优选地,所述赤道螺纹凸台的根部四周设置倒角,倒角不小于r2;所述赤道螺纹凸台的高度不大于0.2mm。

8、优选地,所述隔热涂层为均质薄层的非金属材料,通过喷涂、固化工序粘结在金属内衬的内侧,厚度为0.2mm至1.5mm,可耐受300℃以上高温。

9、优选地,所述补胶修磨层包括白黑碳/聚醚胺固化剂层;所述补胶修磨层的厚度为0.1mm至0.3mm。

10、优选地,所述纤维复合材料层的制备材料为碳纤维、玻璃纤维、有机纤维中的一种或两种以上的混合。

11、优选地,所述环向复合材料层、内衬复合材料层和赤道螺纹凸台s型复合材料层为纤维/邻苯二甲腈树脂层;

12、所述赤道螺纹凸台补强层为十字纤维布/邻苯二甲腈树脂层;

13、所述赤道螺纹凸台补强层的层数设定为内衬复合材料层层数的0.6倍至1倍;

14、所述环向复合材料层的宽度设定为纤维缠绕盲区高度的1.1倍至1.3倍;

15、所述赤道螺纹凸台补强层的长度设定为赤道凸台三角区高度的1.3倍至1.5倍,宽度设定为赤道螺纹凸台宽度的1.2倍至1.5倍。

16、与现有技术相比,本专利技术具有如下的有益效果:

17、1、本专利技术通过纤维复合材料层的缠绕解决了用于高温燃气的压力容器的减重问题,解决了常规复合材料压力容器耐高温的问题,减少了赤道连接支耳部位的缠绕盲区,具有质量轻、耐高温、赤道凸台缠绕可靠性高等特点。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高温燃气用带赤道螺纹凸台的复合材料压力容器,其特征在于,包括金属内衬(1)、隔热涂层(2)、补胶修磨层(3)以及纤维复合材料层(4),所述金属内衬(1)的中部设置有赤道螺纹凸台;

2.如权利要求1所述的高温燃气用带赤道螺纹凸台的复合材料压力容器,其特征在于,所述金属内衬(1)的形状包括球体、球柱体或椭球形;

3.如权利要求2所述的高温燃气用带赤道螺纹凸台的复合材料压力容器,其特征在于,所述赤道螺纹凸台在连接环(12)上沿连接环(12)的周向间隔设置的数量为6至24之间的偶数。

4.如权利要求2所述的高温燃气用带赤道螺纹凸台的复合材料压力容器,其特征在于,任一相邻的两个所述赤道螺纹凸台之间的间距为120mm至150mm。

5.如权利要求1所述的高温燃气用带赤道螺纹凸台的复合材料压力容器,其特征在于,所述金属内衬(1)的材质包括铝合金或钛合金;

6.如权利要求1所述的高温燃气用带赤道螺纹凸台的复合材料压力容器,其特征在于,所述赤道螺纹凸台的根部四周设置倒角,倒角不小于R2;

7.如权利要求1所述的高温燃气用带赤道螺纹凸台的复合材料压力容器,其特征在于,所述隔热涂层(2)为均质薄层的非金属材料,通过喷涂、固化工序粘结在金属内衬(1)的内侧,厚度为0.2mm至1.5mm,可耐受300℃以上高温。

8.如权利要求1所述的高温燃气用带赤道螺纹凸台的复合材料压力容器,其特征在于,所述补胶修磨层(3)包括白黑碳/聚醚胺固化剂层;

9.如权利要求1所述的高温燃气用带赤道螺纹凸台的复合材料压力容器,其特征在于,所述纤维复合材料层(4)的制备材料为碳纤维、玻璃纤维、有机纤维中的一种或两种以上的混合。

10.如权利要求1所述的高温燃气用带赤道螺纹凸台的复合材料压力容器,其特征在于,所述环向复合材料层(41)、内衬复合材料层(43)和赤道螺纹凸台S型复合材料层(44)为纤维/邻苯二甲腈树脂层;

...

【技术特征摘要】

1.一种高温燃气用带赤道螺纹凸台的复合材料压力容器,其特征在于,包括金属内衬(1)、隔热涂层(2)、补胶修磨层(3)以及纤维复合材料层(4),所述金属内衬(1)的中部设置有赤道螺纹凸台;

2.如权利要求1所述的高温燃气用带赤道螺纹凸台的复合材料压力容器,其特征在于,所述金属内衬(1)的形状包括球体、球柱体或椭球形;

3.如权利要求2所述的高温燃气用带赤道螺纹凸台的复合材料压力容器,其特征在于,所述赤道螺纹凸台在连接环(12)上沿连接环(12)的周向间隔设置的数量为6至24之间的偶数。

4.如权利要求2所述的高温燃气用带赤道螺纹凸台的复合材料压力容器,其特征在于,任一相邻的两个所述赤道螺纹凸台之间的间距为120mm至150mm。

5.如权利要求1所述的高温燃气用带赤道螺纹凸台的复合材料压力容器,其特征在于,所述金属内衬(1)的材质包括铝合金或钛合金;

6.如权利要求1所述的高温燃气用带赤...

【专利技术属性】
技术研发人员:施华柳盈含路亚庆葛宁范凯乔艳伟赵和明
申请(专利权)人:上海空间推进研究所
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1