[發明專利]一種纖維增強復合材料壓力容器及其制備方案

在審

• 申請號: 201911310226.0
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN110834418A
• 公開（公告）日: 2020-02-25
• 發明（設計）人: 王宗毅;駱恩浩
• 申請（專利權）人: 杭州友凱船艇有限公司
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C70/54;F16J13/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種壓力容器，是一種以纖維增強、塑料為基材的復合材料制造的壓力容器，包括圓筒管、兩端的封頭、連接裝置,圓筒管采用多軸向碳纖維無紡預浸布卷筒成型及固化，封頭也釆用相同的預浸布疊層，用熱模壓固化、連接裝置是在圓筒管兩端及封頭端設置有相適配的連接梯型凸緣,釆用螺旋型鋼條卡接帶卡接緊固。本壓力容器具有重量輕、承受力強、制造速度快、成本低的優點。

技術領域

本發明涉及一種復合材料壓力容器，尤其是一種以纖維增強、塑料為基材的復合材料制造的壓力容器。

背景技術

現有的復合材料壓力容器，例如氧、氫壓力容器為了輕質化，釆用以纖維增強、塑料為基材的復合材料制造，例如，公告號為CN108692181A的中國發明專利，公開了“一種復合材料氣甁的制備方法”，其通過螺旋向纏繞層釆用逐漸擴孔的方式，制造方法是纏繞方法, 從壓力容器的一端移動旋轉纏繞至另一端, 再往復循環進行。這種加工方法及工藝，速度慢、成本高，纏繞而成的復合材料中纖維方向只有雙軸向受力。

發明內容

為了克服現有技術中制造速度慢、成本高、復合材料中纖維方向只有雙軸向受力的問題。本發明提供一種多軸向碳纖維長絲無紡預浸布、經向平型卷繞成圓筒管、圓筒管兩端有連接凸緣，兩端包括相連接的封頭，封頭采用所述的預浸布剪成圓型、疊加多層，經過熱模壓成型，封頭包括相對應的連接凸緣，圓筒管與兩端的封頭連接，連接采用一種螺旋型鋼條卡帶的連接裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種纖維增強復合材料壓力容器及其制備方案，包括圓筒管（1）、兩端的封頭（2）、連接裝置（3），其特征在于圓筒管（1）采用多軸向長絲無紡預浸布，預浸布沿經向平型卷成圓筒，所述的圓筒兩端有連接梯型凸緣，封頭（2）采用所述的預浸布剪成圓型，疊加多層，再采用熱模壓，封頭（2）外周包括設置有與圓筒兩端梯型凸緣相對應的凸緣，圓筒管（1）與兩端的封頭（2）通過連接裝置（3）連接成壓力容器。

所述的無紡預浸布還包括采用未預浸樹脂的無紡布，所述的卷成圓筒過程中還包括涂抹樹脂。

所述的封頭（2）也包括采用所述的預浸布剪成圓型，中間部分圓型逐漸縮小。

所述的圓筒兩端連接梯形凸緣，無紡預浸布在梯形凸緣轉角處至連接邊沿部分處，將經向絲層剪去，以上所述還包括未預浸樹脂的無紡布。

所述的圓筒兩端連接梯形凸緣部分，從連接處邊沿經凸緣部分向圓筒中部延伸，增加的沿圓筒軸向的單向絲層為增加絲層，以上所述還包括未預浸樹脂的無紡布。

所述的連接裝置（3）中，在連接梯型凸緣內槽中，設置圓圈型內墊塊（4）。

所述的連接裝置（3）中，圓筒管（1）與兩端封頭（2）及圓圈型內墊塊（4）的相連接的縫隙部分，涂抹添加短纖維的樹脂。

所述的圓筒管（1）和封頭（2）的預浸布絲層中，包括未預浸樹脂的無紡布絲層中，還包括絲層中采用含有部分延伸性纖維絲、螺旋型纖維絲中兩種或仼一種。

本發明的有益效果是，本發明壓力容器采用多軸向纖維布沿經向平型卷筒成型，加工速度快，技術要求低，成本低，多軸向的0°+45°+ -45°+90°比雙軸向承受力更均勻，多軸向比雙軸向的復合材料強度更高，封頭采用多軸向纖維布疊加模壓，速度快，成本低，所采用的連接裝置連接強度高，連接裝置中的圓圈型內墊塊，具有承受力強，可以支撐連接處梯形凸緣槽的彎曲受力，還增加了連接縫隙面而分散減弱壓強，成本占比低，總重量與絲束或絲片雙軸向移動旋轉纏繞的壓力容器相近。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1為本發明俯視示意圖；

圖2為圓筒管的橫切面的示意圖；

圖3為連接裝置剖面示意圖。