[發明專利]用于運氣車的高壓氣瓶

無效

• 申請號: 201110420369.4
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN102434776A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 吳鋒;米寬;匡歡;李歡歡;王駿;谷有瓏
• 申請（專利權）人: 中材科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: F17C1/06
• 分類號: F17C1/06;F17C1/10
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 陸明耀;陳忠輝

技術領域

本發明涉及高壓氣瓶制造領域，尤其涉及一種用于運氣車上的高壓氣瓶。

背景技術

隨著CNG汽車的普及和發展，高壓運輸氣體半掛車在CNG氣體的運輸中發揮著越來越重要的作用。目前使用較多的是CNG長管拖車，長管拖車氣瓶屬于特大型管制鋼瓶，每輛拖車上幾只或十余只固定集裝在拖車上，用于儲存運輸氣體。由于長管拖車用管制鋼瓶裝載量大，對原材料要求高，制造也比較困難，需要一些大型設備。同時，受車輛重量和容積設計的限制，每輛拖車的運氣量也受到限制。

所以，人們把目光投入到復合材料氣瓶上，與普通以壓縮天然氣作為能源的車用CNG儲罐不同的是，運氣車用氣瓶對其疲勞性能要求更高，每天充放氣2次以上，氣體在充裝和排放時的溫度變化對氣瓶的性能也是一大考驗；另外，由于運氣車大多采用的是半掛拖車，所以不像CNG汽車用氣瓶放置在后備箱或者其他封閉的空間中，運氣車氣瓶是直接裸露在外的，所以對氣瓶外表面承受機械損傷和抵御化學腐蝕的能力要求更高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種疲勞能力，抗物理碰撞和化學腐蝕性能好的用于運氣車的高壓氣瓶。

本發明的目的通過提供以下技術方案來實現：

一種用于運氣車的高壓氣瓶，包括位于中部的筒身段，分別位于兩端的兩個瓶口和連接筒身段和瓶口的封頭，所述高壓氣瓶的壁由內到外依次包括：由鋼制成的內膽；由聚氨酯材料制成的結合涂層；由玻璃纖維-環氧體系復合材料制成的復合材料層；外保護膜。

優選的，所述內膽由鉻鉬鋼管以旋壓收口的方式加工成形。

優選的，所述內膽在加工成形后，按以下步驟進行熱處理：將內膽放入加熱爐中，加熱到860℃至910℃并保溫40分鐘到60分鐘；在水溶性淬火液中冷卻，然后進行回火處理。

優選的，所述結合涂層為采用靜電涂裝工藝將聚氨酯粉末涂料均勻噴涂于內膽表面而成，厚度大于60μm。

優選的，所述復合材料層由在內膽外表面，使用浸漬了樹脂基體的玻璃纖維進行環向纏繞、多層覆蓋而成，纏繞時浸潤有樹脂基體的玻璃纖維上施加有預設的張力。

優選的，所述復合材料層中，中間有2至6層為相對于所述高壓氣瓶的中軸線成60°至80°螺旋纏繞而成，其他各層為環向纏繞而成。

優選的，所述纏繞后的高壓氣瓶按以下方式進行固化：將高壓氣瓶放入連續固化爐中，依次在第一溫區、第二溫區和第三溫區中進行固化，所述第一溫區的溫度低于第二溫區，第三溫區的溫度低于第一溫區；在固化過程中保持高壓氣瓶水平自轉。

優選的，第一溫區溫度為90℃到110℃，第二溫區溫度為130℃到140℃，第三溫區溫度為70℃到90℃，總的固化時間4.5小時至6.5小時。

優選的，所述固化后的高壓氣瓶進行自壓水緊和內壁烘干處理。

優選的，所述高壓氣瓶的外保護膜為熱收縮膜，所述熱收縮膜的包裹步驟如下：將筒狀的熱收縮膜套在筒身段，移入135℃到140℃的紅外加熱箱中，1分鐘到2分鐘后，將所述高壓氣瓶移出紅外加熱箱。

優選的，所述高壓氣瓶的容積為200L至400L，工作壓力在25MPa到35MPa。

本發明的有益效果主要體現在：

采用鋼制的內膽和玻璃纖維-環氧體系的復合材料層，疲勞性能和耐沖擊能力好，滿足運氣車用高壓氣瓶的特殊要求；

采用特殊熱處理手段處理內膽，使內膽具有優異穩定的機械性能;

采用聚氨酯材料作為結合涂層，厚度大且保證了內膽和復合材料層的緊密結合性和粘接性能，使內膽和復合材料層受力更加協調，粘接剪切強度大于40MPa；

復合材料層部分采用螺旋纏繞，使玻璃纖維能夠承載一部分的軸向強度，提高氣瓶的使用壽命；

氣瓶在固化爐中固化時保持水平自轉，保證了產品的表面質量，固化過程使熱固性樹脂體系發生交聯，賦予了復合材料層一定程度的抗剪切、抗腐蝕、化學穩定性和傳遞纖維應力等綜合性能；固化時的溫區設置包括溫度較低的第三溫度，保證固化后的復合材料層逐步降溫，避免直接空冷造成樹脂脆性增加。

復合材料層外包裹了外保護膜，避免空氣中的濕氣以及具有腐蝕性質的物質侵蝕復合材料層外表面，影響氣瓶性能和使用壽命；采用紅外加熱箱加熱收縮，包裹氣瓶，避免了使用普通烘箱的熱風影響外保護膜的成型，使其能牢固的包裹在氣瓶的表面。

附圖說明

下面結合附圖對本發明技術方案作進一步說明：

圖1為本發明的具體實施例的高壓氣瓶的示意圖。

具體實施方式