一种复合材料内胆的缠绕气瓶的制作方法

1.本实用新型属于储气容器技术领域，具体地说是一种复合材料内胆的缠绕气瓶。


背景技术：

2.高压气体的储运容器通常为金属容器，因其具有外部坚固，取材方便，制造工艺简单而被广泛应用。但是金属容器的气瓶也存在受到应力较大且存在容易腐蚀的情况。
3.随着材料工艺的发展，金属材质的储气容器实现了由塑料材料制成内胆的复合材料储气容器。塑料材料的内胆不但质地要轻，而且具有高容重比、耐腐蚀、使用周期长且适用范围更广的特点，由于塑料材料的内胆难以受到大多数气体的影响，因此在储存时间较长的情况下，较为安全。最重要的就是因为塑料内胆容易制作成型，一般多采用吹塑成型即可，节省工艺上的繁琐程度，操作简单，生产效率较高。
4.为了保证气体在灌装及使用时的方便快捷，会在塑料内胆的瓶口处设置一对接管，用于适应与塑料内胆对接的为金属管材。同时由于内胆的瓶口处及对接管一般为较为薄弱的位置，因此仅采用同材质的管口及对接管无法保证使用时的稳定性，而且在与金属管材直接连通使用时，由于使用环境的不同因素，会因为两种不同材质的受热膨胀率不同导致形变的问题。


技术实现要素：

5.为解决安装于塑料内胆瓶口处的对接管在使用过程中不稳定的问题，本实用新型提供一种复合材料内胆的缠绕气瓶。
6.本实用新型是通过下述技术方案来实现的：
7.一种复合材料内胆的缠绕气瓶，包括内胆本体和包覆在内胆本体外部的纤维缠绕层，所述内胆本体的瓶口处设有同材质并夹紧在该瓶口处的对接管，所述对接管的夹层内设有防止对接管形变的金属材质的支撑管；所述纤维缠绕层由外部将对接管固定在内胆本体上。
8.金属材质的支撑管嵌设在对接管的夹层内，以实现对接管作为连通内胆本体及外部的金属部件的过渡件的结构强度以及降低受热膨胀率导致连接处的形变问题；为了实现对接管在瓶口处的装配，采用夹紧在瓶口处的设计，并利用内胆本体外部的纤维缠绕层实现对接管与内胆本体的整体性。
9.本实用新型的进一步改进还有，上述纤维缠绕层(2)的材质为玻璃纤维。其耐高温、耐腐蚀性较强。
10.本实用新型的进一步改进还有，上述纤维缠绕层(2)共有三层；最内层的纤维缠绕层(2)缠绕角度为5-10
°
；中间层的纤维缠绕层(2)缠绕角度为25-35
°
；最外层的纤维缠绕层(2)缠绕角度为90
°
。内胆本体在纤维缠绕层缠绕之后，具有与钢瓶相同的爆破压力，但重量轻；另外在进行缠绕时，上述缠绕角度的各层之间能够实现过渡顺畅，过渡段的纤维不易滑落。
11.本实用新型的进一步改进还有，上述对接管的外壁下部设有上凸台和下凸台，所述上凸台与下凸台之间间隔一个内胆本体侧壁厚度。通过上凸台及下凸台的相互配合实现对接管在瓶口处的夹紧。
12.本实用新型的进一步改进还有，上述上凸台为环状结构，所述下凸台为至少两个在对接管外壁上均布的锁紧块；所述内胆本体的瓶口处设有与锁紧块相对应的凹槽。环状结构的上凸台能够保持与瓶口处内胆本体外表面的紧密贴合，锁紧块通过凹槽进入到内胆本体内经转动防止下凸台的脱出。
13.本实用新型的进一步改进还有，上述上凸台凸出对接管外表面的距离大于下凸台凸出对接管外表面的距离；上凸台的底面设有与内胆本体外壁相配合的环形密封圈，所述环形密封圈处于下凸台的外侧。通过密封圈实现上凸台与内胆本体之间的气密性。
14.本实用新型的进一步改进还有，上述上凸台的顶面设有环形网格状的防滑胶条。通过防滑胶条可以有助于在纤维缠绕层的覆盖下，增加将对接管尤其是上凸台压紧在内胆本体上的强度。
15.本实用新型的进一步改进还有，上述内胆本体的瓶口处外周设有容纳上凸台的凹陷部。通过凹陷部可以在提升瓶口处外周的结构强度，还能为上凸台提供容纳空间。
16.本实用新型的进一步改进还有，上述凹陷部的厚度由瓶口处向外逐渐减小。在保证瓶口处与对接管连接处的结构强度同时，逐渐减小的厚度与内胆本体的厚度形成过渡适应。
17.从以上技术方案可以看出，本实用新型的有益效果是：金属材质的支撑管嵌设在对接管的夹层内，以实现对接管作为连通内胆本体及外部的金属部件的过渡件的结构强度以及降低受热膨胀率导致连接处的形变问题；为了实现对接管在瓶口处的装配，采用夹紧在瓶口处的设计，并利用内胆本体外部的纤维缠绕层实现对接管与内胆本体的整体性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型具体实施方式的结构示意图。
20.图2为本实用新型具体实施方式的对接管剖面示意图。
21.图3为本实用新型具体实施方式的对接管轴侧示意图。
22.图4为本实用新型具体实施方式的对接管与凹陷部组合示意图。
23.附图中：1、内胆本体，11、凹陷部，2、纤维缠绕层，3、对接管，31、上凸台，32、下凸台，4、支撑管，5、防滑胶条，6、环形密封槽，7、凹槽。
具体实施方式
24.为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护
的范围。
25.如附图1-4所示，一种复合材料内胆的缠绕气瓶，包括内胆本体1和包覆在内胆本体1外部的纤维缠绕层2。所述内胆本体1的瓶口处外周设有向内的凹陷部11，通过凹陷部11可以在提升瓶口处外周的结构强度。
26.所述凹陷部11的厚度由瓶口处向外逐渐减小。在保证瓶口处与对接管3连接处的结构强度同时，逐渐减小的厚度与内胆本体1的厚度形成过渡适应。
27.所述内胆本体1的瓶口处设有同材质并夹紧在该瓶口处的对接管3，所述对接管3的夹层内设有防止对接管3形变的金属材质的支撑管4。金属材质的支撑管4嵌设在对接管3的夹层内，以实现对接管3作为连通内胆本体1及外部的金属部件的过渡件的结构强度以及降低受热膨胀率导致连接处的形变问题。
28.所述对接管3的外壁下部设有上凸台31和下凸台32，所述上凸台31与下凸台32之间间隔一个内胆本体1侧壁厚度。通过上凸台31及下凸台32的相互配合实现对接管3在瓶口处的夹紧。
29.所述上凸台31为环状结构，所述下凸台32为至少两个在对接管3外壁上均布的锁紧块；所述内胆本体1的瓶口处设有与锁紧块相对应的凹槽7。环状结构的上凸台31能够保持与瓶口处内胆本体1外表面的紧密贴合，锁紧块通过凹槽7进入到内胆本体1内经转动防止下凸台32的脱出。
30.所述上凸台31凸出对接管3外表面的距离大于下凸台32凸出对接管3外表面的距离；上凸台31的底面设有与内胆本体1外壁相配合的环形密封圈，所述环形密封圈处于下凸台32的外侧。通过密封圈实现上凸台31与内胆本体1之间的气密性。
31.所述上凸台31的顶面设有环形网格状的防滑胶条5。通过防滑胶条5可以有助于在纤维缠绕层2的覆盖下，增加将对接管3尤其是上凸台31压紧在内胆本体1上的强度。
32.所述上凸台31的两面均设有容纳防滑胶条5和环形密封圈的嵌入槽。以实现防滑胶条5和环形密封圈在上凸台31的位置固定。
33.为保证支撑管4与对接管3的整体性以及上凸台31在对接管3上的结构强度，支撑管4上设有延伸进上凸台31的凸起。以提升对上凸台31的支撑强度。
34.所述上凸台31的环状结构与凹陷部11相对应。实现凹陷部11对上凸台31的容纳结构。
35.所述纤维缠绕层2由外部将对接管3固定在内胆本体1上。为了实现对接管3在瓶口处的装配，采用夹紧在瓶口处的设计，并利用内胆本体1外部的纤维缠绕层2实现对接管3与内胆本体1的整体性。
36.所述纤维缠绕层2的材质为玻璃纤维。其耐高温、耐腐蚀性较强。
37.所述纤维缠绕层2共有三层；最内层的纤维缠绕层2缠绕角度为5-10
°
；中间层的纤维缠绕层2缠绕角度为25-35
°
；最外层的纤维缠绕层2缠绕角度为90
°
。内胆本体1在纤维缠绕层2缠绕之后，具有与钢瓶相同的爆破压力，但重量轻；另外在进行缠绕时，上述缠绕角度的各层之间能够实现过渡顺畅，过渡段的纤维不易滑落。
38.所述纤维缠绕层2隔层的缠绕角度均是以与内胆本体1的轴心线的轴向夹角为标准。
39.本实用新型所述的一种复合材料内胆的缠绕气瓶，金属材质的支撑管嵌设在对接
管的夹层内，以实现对接管作为连通内胆本体及外部的金属部件的过渡件的结构强度以及降低受热膨胀率导致连接处的形变问题；为了实现对接管在瓶口处的装配，采用夹紧在瓶口处的设计，并利用内胆本体外部的纤维缠绕层实现对接管与内胆本体的整体性。
40.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同、相似部分互相参见即可。
41.本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“上”、“下”、“外侧”“内侧”等如果存在是用于区别位置上的相对关系，而不必给予定性。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
42.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种复合材料内胆的缠绕气瓶，包括内胆本体(1)和包覆在内胆本体(1)外部的纤维缠绕层(2)，其特征在于，所述内胆本体(1)的瓶口处设有同材质并夹紧在该瓶口处的对接管(3)，对接管(3)的夹层内设有防止对接管(3)形变的金属材质的支撑管(4)；纤维缠绕层(2)由外部将对接管(3)固定在内胆本体(1)上；纤维缠绕层(2)的材质为玻璃纤维；纤维缠绕层(2)共有三层；最内层的纤维缠绕层(2)缠绕角度为5-10
°
；中间层的纤维缠绕层(2)缠绕角度为25-35
°
；最外层的纤维缠绕层(2)缠绕角度为90
°
。2.根据权利要求1所述的一种复合材料内胆的缠绕气瓶，其特征在于，对接管(3)的外壁下部设有上凸台(31)和下凸台(32)，上凸台(31)与下凸台(32)之间间隔一个内胆本体(1)侧壁厚度。3.根据权利要求2所述的一种复合材料内胆的缠绕气瓶，其特征在于，上凸台(31)为环状结构，下凸台(32)为至少两个在对接管(3)外壁上均布的锁紧块；内胆本体(1)的瓶口处设有与锁紧块相对应的凹槽(7)。4.根据权利要求1所述的一种复合材料内胆的缠绕气瓶，其特征在于，上凸台(31)凸出对接管(3)外表面的距离大于下凸台(32)凸出对接管(3)外表面的距离；上凸台(31)的底面设有与内胆本体(1)外壁相配合的环形密封圈，环形密封圈处于下凸台(32)的外侧。5.根据权利要求1所述的一种复合材料内胆的缠绕气瓶，其特征在于，上凸台(31)的顶面设有环形网格状的防滑胶条(5)。6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种复合材料内胆的缠绕气瓶，其特征在于，内胆本体(1)的瓶口处外周设有容纳上凸台(31)的凹陷部(11)。7.根据权利要求6所述的一种复合材料内胆的缠绕气瓶，其特征在于，凹陷部(11)的厚度由瓶口处向外逐渐减小。

技术总结
本实用新型所述的一种复合材料内胆的缠绕气瓶，属于储气容器技术领域，包括内胆本体和包覆在内胆本体外部的纤维缠绕层，内胆本体的瓶口处设有同材质并夹紧在该瓶口处的对接管，对接管的夹层内设有防止对接管形变的金属材质的支撑管；纤维缠绕层由外部将对接管固定在内胆本体上。金属材质的支撑管嵌设在对接管的夹层内，以实现对接管作为连通内胆本体及外部的金属部件的过渡件的结构强度以及降低受热膨胀率导致连接处的形变问题；为了实现对接管在瓶口处的装配，采用夹紧在瓶口处的设计，并利用内胆本体外部的纤维缠绕层实现对接管与内胆本体的整体性。与内胆本体的整体性。与内胆本体的整体性。


技术研发人员：吴凯锋 梁新民 张晓冰 张浩
受保护的技术使用者：山东产研海控复合材料有限公司
技术研发日：2023.01.23
技术公布日：2023/9/1