[發明專利]復合材料耐高壓儲運氣瓶

在審

• 申請號: 201710975618.3
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN109681769A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 張曉冰
• 申請（專利權）人: 海控復合材料科技有限公司
• 主分類號: F17C1/06
• 分類號: F17C1/06;F17C13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種復合材料耐高壓儲運氣瓶，包括塑料內膽、纖維增強層、流體進出口、安裝部，塑料內膽上覆蓋纖維增強層，安裝部包括連接部，內層、夾層、外層和襯肩通過注塑一體成型，內層的上部設有凹槽，密封圈容納在該凹槽內，內層與流體進出口熔融連接，連接部和夾層為金屬材質，通過焊接固定連接，連接部與外層接觸的管壁上設有溝槽，連接部通過溝槽與外層的凸棱卡接，連接部通過其上的內螺紋與附屬件添加密封填料活動連接，襯肩與塑料內膽熔融連接。本發明制作工藝簡單、整體強度高，瓶口金屬件與塑料內膽接合牢固、密封性好，使用壽命長，成本低。

技術領域

本發明涉及一種高壓儲運氣瓶，屬于壓力容器技術領域，特別涉及一種纖維纏繞塑料內膽的復合材料耐高壓儲運氣瓶。

背景技術

隨著新能源技術的不斷進步，與此相適應的能源儲運技術近年來也得到長足發展，國內外對于盛裝能源介質特別是氣體介質的壓力氣瓶的需求也大幅增加，但目前國內市場應用于高壓氣體儲運的氣瓶絕大多數為全金屬或者具有金屬內膽的纖維纏繞增強氣瓶。但是，鋼瓶存在成型工藝復雜、質量大、運輸不便、易腐蝕、不具有可視性、使用過程中頻有爆炸事故發生等缺陷。纖維纏繞塑料內膽復合材料氣瓶具有重量輕、強度高、耐腐蝕、不爆炸、可透視、使用壽命長，維護成本低等優異性能。在國家對氣瓶安全性能要求日趨嚴格、容積不變氣瓶重量要求越來越輕的情況下，纖維纏繞非金屬內膽復合材料氣瓶由于綜合了高性能纖維及特種塑料的特點，在保證氣瓶安全性能的前提下，其重量相比較金屬氣瓶減少60％以上，因此具有更高的容重比，而且氣瓶具有很好的耐腐蝕性能并且在發生火災時不爆炸，能給人們留下較長的逃生時間和避免次生災害發生，因此成為替代傳統金屬鋼瓶并具有廣闊應用前景的新趨勢。

由于強度與剛度的需要，氣瓶瓶口需采用金屬材料，結構上需要將金屬部件與非金屬內膽進行接合，因此需要采用合理的結構、形狀以及工藝，解決金屬瓶口與塑料內膽之間的接合與密封問題，以保持瓶內的壓力，避免產生瓶內氣體的泄露。

在瓶內高壓的情況下，解決瓶口金屬件與塑料內膽的接合及密封問題，目前主要采用兩種方式：其一是采用復合封頭和筒狀塑料瓶體分別制作，然后再熱熔焊接。如，2016年2月10日授權公告的，公告號為CN205026370U的中國實用新型專利，公開了一種儲運用高壓氣瓶的復合塑料內膽，采用將金屬瓶頭置入滾塑或注塑模腔內，并在模腔內充入熔融HDPE原料，冷卻后與金屬瓶頭一體成型為復合封頭，熱熔焊接復合封頭與筒狀塑料瓶體，并將金屬瓶塞預置在筒體內的方法解決密封問題。但是，由于復合封頭機械強度不高扭力不夠,整體強度下降，密封效果也會受到影響，并減少了使用壽命。其二是，采用塑料內膽一次成型工藝，安裝部通過襯肩固定在塑料內膽和纖維增強層之間，實現口金屬件與塑料內膽的接合及密封。如，2017年3月8日授權公告的，公告號為CN206001260U的中國實用新型專利，公開了一種塑料內膽纖維纏繞儲運瓶，包括用于將附屬件安裝至塑料內膽的安裝部，安裝部包括圓筒狀的連接部和橫截面為環形的襯肩，襯肩固定在塑料內膽和纖維增強層之間，塑料內膽設置有管狀的流體進出口，連接部與流體進出口連接，流體進出口頂部設置密封圈，密封圈容納在連接部中，密封圈位于附屬件與連接部之間，附屬件與安裝部通過螺紋旋緊自由連接。雖然該技術方案內膽制作工藝簡單、整體強度高，但是，由于復合氣瓶內膽材料為塑料，很難與金屬材料粘接，所以安裝部無法實現與內膽直接接合及固定，只是依靠瓶身所纏繞的纖維來加固，此種接合加固方式不牢固，使用耐久性差；同時，金屬安裝部加工工藝復雜，成本也較高。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺陷，本發明要解決的技術問題是提供一種復合材料耐高壓儲運氣瓶，不但制作工藝簡單、整體強度高，而且瓶口金屬件與塑料內膽接合牢固、密封性好，使用壽命長，成本低。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案為：