帶有底部定位和拆卸結(jié)構(gòu)的復(fù)合氣瓶的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種氣瓶，特別涉及一種帶有底部定位和拆卸結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料氣瓶。
【背景技術(shù)】
[0002]氣瓶主要由鋁合金內(nèi)膽和復(fù)合材料組成，第一，對(duì)于車載氣瓶會(huì)存在磕碰甚至磕斷復(fù)合材料層的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致氣瓶性能下降，容易造成人身及財(cái)產(chǎn)安全，第二，由于氣瓶瓶底大都采用球形底或者橢球形底，不論是水平或者豎直均不宜放置，第三，改變氣瓶底形以便適應(yīng)上述問題又會(huì)出現(xiàn)增加成本，增加加工工藝難度等情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)以上問題，本實(shí)用新型提供一種在保證產(chǎn)品性能基礎(chǔ)上，達(dá)到氣瓶的外表簡(jiǎn)潔美觀，成本低廉，瓶體總重量適中，易于安裝、拆卸和運(yùn)輸?shù)膸в械撞慷ㄎ缓筒鹦督Y(jié)構(gòu)的復(fù)合氣瓶。
[0004]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:帶有底部定位和拆卸結(jié)構(gòu)的復(fù)合氣瓶，由肩部、瓶身和尾部構(gòu)成瓶體的內(nèi)膽，肩部設(shè)有瓶嘴，尾部設(shè)有定位部，瓶體的外壁上纏繞一層碳纖維增強(qiáng)層，肩部保護(hù)罩在肩部與瓶體連接，底座在尾部與瓶體連接。
[0005]上述的帶有底部定位和拆卸結(jié)構(gòu)的復(fù)合氣瓶，所述的碳纖維增強(qiáng)層纏繞在瓶體的肩部和瓶身的外壁?；蛘?，所述的碳纖維增強(qiáng)層纏繞在整個(gè)內(nèi)膽的外壁。
[0006]上述的帶有底部定位和拆卸結(jié)構(gòu)的復(fù)合氣瓶，所述的碳纖維增強(qiáng)層是，碳纖維環(huán)形纏繞和/或螺旋纏繞在內(nèi)膽上。
[0007]上述的帶有底部定位和拆卸結(jié)構(gòu)的復(fù)合氣瓶，碳纖維增強(qiáng)層外設(shè)有玻璃纖維層。
[0008]上述的帶有底部定位和拆卸結(jié)構(gòu)的復(fù)合氣瓶，所述的肩部保護(hù)罩制成圓柱形主體的上端為球形或橢球形，在球形或橢球形處設(shè)有定位孔I，肩部保護(hù)罩通過定位孔I套裝在瓶體的肩部。
[0009]上述的帶有底部定位和拆卸結(jié)構(gòu)的復(fù)合氣瓶，所述的底座制成圓柱形主體的下端為球形或橢球形，在球形或橢球形處，設(shè)有定位孔II和若干手孔，內(nèi)膽的尾部通過定位部和定位孔II坐落在底座上。
[0010]上述的帶有底部定位和拆卸結(jié)構(gòu)的復(fù)合氣瓶，在定位孔II內(nèi)壁上鑲嵌一圈金屬墊圈，金屬墊圈上設(shè)有螺紋，定位部外緣設(shè)有螺紋，金屬墊圈與定位部螺紋連接。
[0011]上述的帶有底部定位和拆卸結(jié)構(gòu)的復(fù)合氣瓶，所述的肩部保護(hù)罩通過膠粘層I與瓶體的肩部固定。
[0012]上述的帶有底部定位和拆卸結(jié)構(gòu)的復(fù)合氣瓶，所述的底座通過膠粘層II與瓶體的尾部固定。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014]1.氣瓶肩部及尾部與瓶身轉(zhuǎn)折過渡區(qū)域均采用壁厚逐漸增厚設(shè)計(jì)，因此可以避免在轉(zhuǎn)折過渡區(qū)域產(chǎn)生應(yīng)力集中，提高氣瓶的疲勞性能。
[0015]2.瓶體外纏繞碳纖維層和玻璃纖維層，使得氣瓶的纖維各處分布均勻，受力連續(xù)；內(nèi)膽為薄壁容器，在氣瓶使用中僅起到密閉作用，防止氣體泄漏，載荷由碳纖維層和玻璃纖維層承擔(dān)；氣瓶的強(qiáng)度由碳纖維層和玻璃纖維層全部承擔(dān)，本實(shí)用新型氣瓶通過合理的環(huán)向纖維和螺旋纖維用量的分配，即合理的鋪層次序來(lái)實(shí)現(xiàn)氣瓶?jī)蓚€(gè)主應(yīng)力方向(環(huán)向、軸向)的強(qiáng)度。
[0016]3.由于氣瓶的拆卸和安裝因素，導(dǎo)致氣瓶外部纖維層很容易被磕傷甚至磕斷，本實(shí)用新型通過設(shè)計(jì)肩部保護(hù)罩和底座，使得肩部和尾部的氣瓶纖維不受磕碰傷害。
[0017]4.由于氣瓶的底部外形多采用球形或橢球形曲面，對(duì)安裝及儲(chǔ)存產(chǎn)生極大的不方便，本實(shí)用新型通過設(shè)計(jì)特殊形狀的底座，采用人性化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了手孔，適應(yīng)人體手部結(jié)構(gòu)的拆卸，利用螺紋結(jié)構(gòu)和固化膠的緊固，解決了氣瓶的拆卸安裝和放置問題，另外，橡膠制品中鑲嵌金屬件，能滿足氣瓶與底座間的連接強(qiáng)度，增加使用壽命。
[0018]5.本實(shí)用新型加工工藝簡(jiǎn)單，外表美觀，強(qiáng)度高，耐熱性好，氣密性和耐磨及耐水性等均較好，粘結(jié)力強(qiáng)。使用溫度范圍:約-30°C至+100°C。其中質(zhì)量輕的特點(diǎn)最為明顯，相比于同等型號(hào)鋁合金無(wú)縫氣瓶的重量，裝配后的復(fù)合氣瓶的總重量要輕一倍左右，并且還有很大的減重空間。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是圖1的仰視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]實(shí)施例1帶有底部定位和拆卸結(jié)構(gòu)的復(fù)合氣瓶
[0022]如圖1和圖2所示，帶有底部定位和拆卸結(jié)構(gòu)的復(fù)合氣瓶，由內(nèi)膽、碳纖維增強(qiáng)層
(2)、玻璃纖維層(5)、肩部保護(hù)罩(3)和底座(4)構(gòu)成。
[0023]所述的內(nèi)膽是:由肩部(1-1)、瓶身(1-2)和尾部(1-3)構(gòu)成一體的密閉結(jié)構(gòu)，肩部(1-1)上設(shè)有瓶嘴(1-4)，瓶嘴處為內(nèi)螺紋和密封結(jié)構(gòu)。尾部(1-3)上設(shè)有定位部(1-5)，定位部(1-5)外緣設(shè)有螺紋。內(nèi)膽肩部及尾部與瓶身轉(zhuǎn)折過渡區(qū)域均采用壁厚逐漸增厚設(shè)計(jì)。本實(shí)施例肩部和尾部設(shè)計(jì)為球形，也可以設(shè)計(jì)為橢球形。
[0024]在內(nèi)膽的外壁上纏繞一層碳纖維增強(qiáng)層(2)。本實(shí)施例，碳纖維增強(qiáng)層(2)纏繞在內(nèi)膽的肩部和瓶身的外壁，尾部不纏繞。碳纖維增強(qiáng)層(2)的纏繞方式采用:將碳纖維環(huán)形纏繞一圈然后再螺旋纏繞一圈。根據(jù)實(shí)際需要，碳纖維增強(qiáng)層(2)也可以纏繞在整個(gè)瓶體的外壁上。
[0025]為了進(jìn)一步增加強(qiáng)度，在碳纖維增強(qiáng)層(2)外在纏繞一層環(huán)向玻璃纖維層(5)。
[0026]所述的肩部保護(hù)罩(3):制成圓柱形主體的上端為球形，在球形處設(shè)有定位孔
I(3-1)，肩部保護(hù)罩(3)通過定位孔I (3-1)套裝在瓶體的肩部，肩部保護(hù)罩(3)內(nèi)壁和玻璃纖維層(5)之間設(shè)有膠粘層I (6)固定。
[0027]所述的底座(4):制成圓柱形主體的下端為球形，在球形或橢球形處，設(shè)有定位孔
II(4-1)和若干手孔(4-3)，在定位孔II (4-1)內(nèi)壁上鑲嵌一圈金屬墊圈(4-2)，金屬墊圈(4-2)上設(shè)有螺紋，內(nèi)膽通過定位部(1-5)與金屬墊圈(4-2)螺紋連接坐落在底座(4)上，底座⑷內(nèi)壁和內(nèi)膽之間通過膠粘層II (7)固定。
[0028]氣瓶瓶身工作原理:作為纏繞芯模的鋁合金內(nèi)膽由棒料擠壓拉深成型，其內(nèi)徑有拉深模具保證，尾部?jī)?nèi)球形或橢圓曲面由模具型面保證，尾部外球形或橢圓曲面由數(shù)控程序保證，肩部?jī)?nèi)外球形或橢圓曲面及嘴部厚度均由收口數(shù)控程序保證。內(nèi)膽肩部及尾部與瓶身轉(zhuǎn)折過渡區(qū)域均采用壁厚逐漸增厚設(shè)計(jì)，避免在轉(zhuǎn)折過渡區(qū)域產(chǎn)生應(yīng)力集中，提高氣瓶的疲勞性能。氣瓶按網(wǎng)絡(luò)理論進(jìn)行設(shè)計(jì)，即氣瓶的纖維各處分布均勻，同時(shí)受力連續(xù)；內(nèi)膽為薄壁容器，在氣瓶使用中僅起到密閉作用，防止氣體泄漏，載荷由連續(xù)纖維承擔(dān)；氣瓶的強(qiáng)度有纖維全部承擔(dān)，基體樹脂僅起到傳遞載荷作用，且樹脂斷裂伸長(zhǎng)率足夠高，纖維斷裂后樹脂破壞。氣瓶通過合理的環(huán)向纖維和螺旋纖維用量的分配，即合理的鋪層次序來(lái)實(shí)現(xiàn)氣瓶?jī)蓚€(gè)主應(yīng)力方向(環(huán)向、軸向)的等強(qiáng)度。
[0029]氣瓶底座與肩部保護(hù)罩的工作原理:作為車載全纏繞氣瓶的配套制品，該橡膠制品的性能必須滿足氣瓶工作環(huán)境的要求，因?yàn)闅馄康牟鹦兑蛩?，?dǎo)致氣瓶外部纖維層很容易被磕傷甚至磕斷，肩部保護(hù)罩的工作原理就是保護(hù)肩部纖維不受磕碰傷害，這也是底座的作用之一，其次，由于氣瓶的底部外形采用球形曲面，對(duì)安裝及儲(chǔ)存產(chǎn)生極大的不方便，本實(shí)施例設(shè)計(jì)了特殊形狀的底座，并設(shè)計(jì)了手孔，采用人性化設(shè)計(jì)，適應(yīng)人體手部結(jié)構(gòu)的拆卸，利用螺紋結(jié)構(gòu)和固化膠的緊固，解決了氣瓶的拆卸安裝和放置問題，另外，橡膠制品中鑲嵌金屬件，能滿足氣瓶與底座間的連接強(qiáng)度，增加使用壽命。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.帶有底部定位和拆卸結(jié)構(gòu)的復(fù)合氣瓶，其特征在于:由肩部(1-1)、瓶身(1-2)和尾部(1-3)構(gòu)成瓶體的內(nèi)膽，肩部(1-1)設(shè)有瓶嘴(1-4)，尾部(1-3)設(shè)有定位部(1-5)，氣瓶?jī)?nèi)膽的外壁上纏繞一層碳纖維增強(qiáng)層(2)，肩部保護(hù)罩(3)在肩部與瓶體連接，底座(4)在尾部與瓶體連接。
2.如權(quán)利要求1所述的帶有底部定位和拆卸結(jié)構(gòu)的復(fù)合氣瓶，其特征在于:所述的碳纖維增強(qiáng)層(2)纏繞在內(nèi)膽的肩部和瓶身的外壁。
3.如權(quán)利要求1所述的帶有底部定位和拆卸結(jié)構(gòu)的復(fù)合氣瓶，其特征在于:所述的碳纖維增強(qiáng)層(2)纏繞在整個(gè)內(nèi)膽的外壁。
4.如權(quán)利要求1所述的帶有底部定位和拆卸結(jié)構(gòu)的復(fù)合氣瓶，其特征在于:所述的碳纖維增強(qiáng)層(2)是，碳纖維環(huán)形纏繞和/或螺旋纏繞在內(nèi)膽上。
5.如權(quán)利要求1所述的帶有底部定位和拆卸結(jié)構(gòu)的復(fù)合氣瓶，其特征在于:碳纖維增強(qiáng)層(2)外設(shè)有玻璃纖維層(5)。
6.如權(quán)利要求1所述的帶有底部定位和拆卸結(jié)構(gòu)的復(fù)合氣瓶，其特征在于:所述的肩部保護(hù)罩(3)制成圓柱形主體的上端為球形或橢球形，在球形或橢球形處設(shè)有定位孔I(3-1)，肩部保護(hù)罩(3)通過定位孔I (3-1)套裝在瓶體的肩部。
7.如權(quán)利要求1所述的帶有底部定位和拆卸結(jié)構(gòu)的復(fù)合氣瓶，其特征在于:所述的底座(4)制成圓柱形主體的下端為球形或橢球形，在球形或橢球形處，設(shè)有定位孔II (4-1)和若干手孔(4-3)，瓶體的尾部通過定位部(1-5)和定位孔II (4-1)坐落在底座(4)上。
8.如權(quán)利要求7所述的帶有底部定位和拆卸結(jié)構(gòu)的復(fù)合氣瓶，其特征在于:在定位孔II(4-1)內(nèi)壁上鑲嵌一圈金屬墊圈(4-2)，金屬墊圈(4-2)上設(shè)有螺紋，定位部(1-5)外緣設(shè)有螺紋，金屬墊圈(4-2)與定位部(1-5)螺紋連接。
9.如權(quán)利要求1-8任一所述的帶有底部定位和拆卸結(jié)構(gòu)的復(fù)合氣瓶，其特征在于:所述的肩部保護(hù)罩(3)通過膠粘層I (6)與瓶體的肩部固定。
10.如權(quán)利要求1-8任一所述的帶有底部定位和拆卸結(jié)構(gòu)的復(fù)合氣瓶，其特征在于:所述的底座(4)通過膠粘層II (7)與瓶體的尾部固定。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及帶有底部定位和拆卸結(jié)構(gòu)的復(fù)合氣瓶。采用的技術(shù)方案是：由肩部、瓶身和尾部構(gòu)成瓶體的內(nèi)膽，肩部設(shè)有瓶嘴，尾部設(shè)有定位部，瓶體的外壁上纏繞一層碳纖維增強(qiáng)層，肩部保護(hù)罩在肩部與瓶體連接，底座在尾部與瓶體連接。所述的碳纖維增強(qiáng)層纏繞在瓶體的肩部和瓶身的外壁?；蛘撸龅奶祭w維增強(qiáng)層纏繞在整個(gè)內(nèi)膽的外壁。本實(shí)用新型在保證產(chǎn)品性能基礎(chǔ)上，達(dá)到氣瓶的外表簡(jiǎn)潔美觀，成本低廉，瓶體總重量適中，易于安裝、拆卸和運(yùn)輸?shù)墓δ堋?br>【IPC分類】F17C13-00, F17C1-06, F17C13-08
【公開號(hào)】CN204420556
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420857287
【發(fā)明人】姜將
【申請(qǐng)人】沈陽(yáng)斯林達(dá)安科新技術(shù)有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2014年12月30日