[發明專利]纖維增強復合材料壓力容器結構

在審

• 申請號: 202010324484.0
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111609305A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 畢金寶;胡傳忠;王俊廣;胡生才;于光遠;高照麟;王建霞;郭奇峰;郝松松
• 申請（專利權）人: 天津安易達復合氣瓶有限公司
• 主分類號: F17C1/16
• 分類號: F17C1/16;F17C13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于壓力容器技術領域，具體涉及纖維增強復合材料壓力容器結構，包括復合材料纏繞層和高分子塑料內膽，所述高分子塑料內膽的開口端設有高分子塑料瓶口密封嵌件，所述復合材料纏繞層、高分子塑料內膽、所述高分子塑料瓶口密封件的外側設有金屬瓶口嵌件法蘭；本發明在瓶口設置了金屬瓶口嵌件法蘭和金屬瓶口嵌件，并且在金屬瓶口嵌件法蘭和金屬瓶口嵌件的下部之間設置了高分子塑料瓶口密封嵌件，金屬瓶口嵌件法蘭和金屬瓶口嵌件是通過螺紋進行連接的，當高壓情況下金屬瓶口嵌件法蘭可以提供較好的密封能力，低溫狀態下，高分子塑料瓶口密封嵌件在軸向和徑向伸縮，通過密封圈進一步增加與金屬瓶口嵌件之間的密封性。

技術領域

本發明屬于壓力容器技術領域，具體涉及纖維增強復合材料壓力容器結構。

背景技術

在復合材料制得的壓力容器中，用高分子材料內膽代替金屬材料內膽，減少了內膽和瓶體的重量，提高了瓶體的耐疲勞強度。關于高分子材料內膽的復合材料壓力容器，在國內有以下專利：(1)03210592.4“輕質復合材料壓力容器”；(2)00137586.5“纖維纏繞復合材料橡膠內襯環形壓力容器”；(3)01807147.3“纖維增強壓力容器及其制造方法”；(4)97103911.9“車用壓縮天然氣全復合材料氣瓶及其制造方法”。這些專利中，只有97103911.9提出了如何將高分子材料內膽和金屬法蘭接頭連接在一起的方法：內膽在滾塑過程中直接滾塑在金屬法蘭表面；或者兩者通過螺紋連接。這兩種方法沒有從根本上解決內膽和金屬法蘭之間界面對氣體或液體的有效密封。在低溫下，高分子材料，如塑料比金屬在徑向和軸向都有較大的收縮，這種收縮會增加內膽和法蘭之間的距離，張開它們之間的界面，引起內裝氣體或液體的泄漏；即使沒有這種收縮，當壓力容器內盛裝小分子氣體(如氫氣，天然氣)時，氣體分子很小，如果內膽和法蘭之間沒有致密的化學鍵，或者機械密封裝置，比如密封橡膠圈，小分子氣體還是可以從界面流失。

發明內容

本發明提供了纖維增強復合材料壓力容器結構，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：纖維增強復合材料壓力容器結構，包括復合材料纏繞層和高分子塑料內膽，所述高分子塑料內膽的開口端設有高分子塑料瓶口密封嵌件，所述復合材料纏繞層、高分子塑料內膽的內側、所述高分子塑料瓶口密封嵌件的外側設有金屬瓶口嵌件法蘭，所述金屬瓶口嵌件法蘭的內側螺紋連接有金屬瓶口嵌件，所述金屬瓶口嵌件外側與所述高分子塑料瓶口密封嵌件之間設有密封圈。

優選的，所述高分子塑料瓶口密封嵌件與高分子塑料內膽及其延伸部既可以是一體結構也可以是相同或相近材料的焊接結構,所述延伸部的內壁設有貼合面。

優選的，所述金屬瓶口嵌件的底部設有與所述貼合面配合的密封部。

優選的，所述密封圈為O型密封圈。

優選的，所述金屬瓶口嵌件包括臺階、螺紋連接部、第一連接部和第二連接部，所述臺階位于所述金屬瓶口嵌件法蘭的上端面，所述螺紋連接部位于所述第一連接部的內側、所述金屬瓶口嵌件法蘭的外側，且與所述金屬瓶口嵌件法蘭螺紋連接，所述密封圈位于所述第二連接部的內側。

優選的，所述金屬瓶口嵌件法蘭的外側設有螺紋鎖緊部，所述螺紋鎖緊部位于所述第一連接部和第二連接部之間。

優選的，所述金屬瓶口嵌件法蘭的底部設有向外延伸的嵌入部，所述嵌入部位于所述高分子塑料瓶口密封嵌件和所述高分子塑料內膽之間。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明在復合材料的復合材料纏繞層和高分子塑料內膽的瓶口設置了金屬瓶口嵌件法蘭和金屬瓶口嵌件，并且在金屬瓶口嵌件法蘭和金屬瓶口嵌件的下部之間設置了高分子塑料瓶口密封嵌件，金屬瓶口嵌件法蘭和金屬瓶口嵌件是通過螺紋進行連接的，當高壓情況下金屬瓶口嵌件法蘭可以提供較好的密封能力，低溫狀態下，高分子塑料瓶口密封嵌件在軸向和徑向伸縮，通過密封圈進一步增加與金屬瓶口嵌件之間的密封性。