[發明專利]一種塑料內膽纖維纏繞氣瓶的復合瓶口結構

在審

• 申請號: 202110278794.8
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN112879792A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 葛安泉;成志鋼;何春輝;王朝;趙亞麗;孫磊;陳曉陽;蘇紅艷;周佳琪;金碧輝
• 申請（專利權）人: 江蘇國富氫能技術裝備股份有限公司;張家港氫云新能源研究院有限公司
• 主分類號: F17C1/00
• 分類號: F17C1/00;F17C1/02;F17C1/16;F17C13/00;F17C13/06
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 陳穎;黃春松

本發明公開了一種塑料內膽纖維纏繞氣瓶的復合瓶口結構，包括：外金屬瓶口和螺紋連接在外金屬瓶口中的內金屬瓶口，塑料材質的外瓶口緊密包裹在外金屬瓶口上且密封連接在塑料內膽的一端，外瓶口及塑料內膽的外壁上由內向外設有纖維增強層和纖維保護層；外瓶口上直筒段的若干嵌入凸塊一一對應嵌入外金屬瓶口的若干嵌入凹槽中，外瓶口下直筒段的環形定位凸塊嵌入外金屬瓶口的環形定位凹槽中，外金屬瓶口上的環形嵌入塊嵌入外瓶口的外延連接體的環形嵌入槽中，內金屬瓶口的階梯形外側壁上的環形密封槽中設置的“O”形密封圈與下直筒段的內壁之間相互密封接觸；外瓶口通過結合面上的若干凸齒與塑料內膽相互熔接密封。該瓶口結構密封性好，更穩定可靠。

技術領域

本發明涉及儲氫壓力容器技術領域，具體涉及一種塑料內膽纖維纏繞氣瓶的復合瓶口結構。

背景技術

目前，市場上通用的車用儲氫氣瓶以鋁內膽纖維纏繞氣瓶和塑料內膽纖維纏繞氣瓶為主，其中的塑料內膽纖維纏繞氣瓶具有重量輕、質量儲氫密度大，以及在同樣的容積和壓力下，塑料內膽纖維纏繞氣瓶比鋁內膽纖維纏繞氣瓶的質量可減輕三分之一至三分之二等優點，因而得到了廣泛的應用。塑料內膽纖維纏繞氣瓶中的塑料內膽一體制作成型，在塑料內膽的至少一端設置有塑料材質的外瓶口。塑料內膽和外瓶口的外壁上由內向外設置有纖維增強層和纖維保護層，纖維增強層通常由碳纖維纏繞形成，纖維保護層通常由玻璃纖維纏繞形成，纖維增強層和塑料內膽緊密連接，用來增強塑料內膽的強度，纖維保護層起到保護纖維增強層的作用。由于塑料材質的外瓶口的強度不足，因此需要在外瓶口中包裹有金屬材質的金屬瓶口。通常的外瓶口、金屬瓶口與塑料內膽的連接方式為：在外瓶口采用吹塑工藝成型時就直接包裹在金屬瓶口的外壁上，成型后再密封焊接在塑料內膽的一端。由于金屬瓶口和外瓶口的熱膨脹系數和彈性模量相差較大，在氣瓶反復使用的過程中，金屬瓶口和外瓶口之間容易產生相對的轉動位移及軸向、徑向的相對位移，使得金屬瓶口和外瓶口之間形成間隙，而塑料內膽中的高壓氫氣的滲透性高，容易從金屬瓶口和外瓶口之間的間隙中泄漏，導致氣瓶的使用壽命短。另外，外瓶口與塑料內膽之間采用焊接連接，焊接連接處在溫度、壓力的反復變化的情況下，也會使得外瓶口與塑料內膽之間脫離，使得高壓氫氣從外瓶口與塑料內膽之間的間隙中泄漏。

發明內容

本發明的目的是：提供一種塑料內膽纖維纏繞氣瓶的復合瓶口結構，該復合瓶口結構的密封性更好，且復合瓶口結構更穩定可靠，從而使采用該復合瓶口結構的氣瓶的使用壽命更長。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種塑料內膽纖維纏繞氣瓶的復合瓶口結構，包括：金屬材質的金屬瓶口，塑料材質的外瓶口包裹在金屬瓶口上，外瓶口密封連接在塑料內膽的一端，外瓶口及塑料內膽的外壁上由內向外設置有纖維增強層和纖維保護層，金屬瓶口包括：外金屬瓶口和螺紋連接在外金屬瓶口中的內金屬瓶口；外金屬瓶口的上段外壁上周向間隔設置有若干個嵌入凹槽，外金屬瓶口底部的外壁上設置有向外凸出的環形嵌入塊, 外金屬瓶口下段的內壁上設置有環形定位凹槽；外瓶口包裹在外金屬瓶口上，外瓶口包括：上直筒段和下直筒段，上直筒段的內壁上周向間隔設置有若干個嵌入凸塊，嵌入凸塊和嵌入凹槽分別一一對應且嵌入凸塊分別嵌入對應的嵌入凹槽中，外瓶口的上、下直筒段之間設置有外延連接體，外延連接體中設置有緊密包裹環形嵌入塊的環形嵌入槽，下直筒段位于外金屬瓶口的內側，下直筒段的外壁上設置有與環形定位凹槽相配合的環形定位凸塊，環形定位凸塊嵌入環形定位凹槽中；內金屬瓶口的頂部設置有凸緣，內金屬瓶口的外側壁為階梯形外側壁，該階梯形外側壁的下段上設置有環形密封槽，環形密封槽中設置有“O”形密封圈，“O”形密封圈與下直筒段的內壁之間相互密封接觸；外瓶口與外金屬瓶口之間緊密貼合連接，環形定位凹槽緊密包裹在環形定位凸塊上；與塑料內膽相貼合的外瓶口的結合面上設置有若干個凸齒，外瓶口通過凸齒與塑料內膽相互熔接密封。

進一步地，前述一種塑料內膽纖維纏繞氣瓶的復合瓶口結構，其中：下直筒段頂部與內金屬瓶口的階梯形外側壁相互卡擋，并且下直筒段頂部的卡擋住內金屬瓶口的階梯形外側壁的卡擋面為口徑由上之下逐漸變小的倒錐形面，階梯形外側壁上設置有對應配合卡擋接觸的倒錐形面。