BE1030371B1 - Verfahren zur sekundären gewindeverarbeitung für liner aus aluminiumlegierung von kohlenstofffaserverstärktem vollumwickeltem 70 mpa-wasserstoff-druckbehälter - Google Patents

Verfahren zur sekundären gewindeverarbeitung für liner aus aluminiumlegierung von kohlenstofffaserverstärktem vollumwickeltem 70 mpa-wasserstoff-druckbehälter Download PDF

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Jian Ling
Qingbo Gong
Hao Yi
Jiachao He
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur sekundären Gewindeverarbeitung für den Liner aus Aluminiumlegierung eines kohlenstofffaserverstärkten vollumwickelten 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälters, das Verfahren löst das technische Problem, dass die Verformung des Dichtungszylinders, verursacht durch den selbstspannenden Wasserdruck des Ultrahochdruckbehälters, zum Versagen der Luftdichtheit des Produkts führt. Im Verfahren wird eine Öffnung eines Hochdruckbehälters vor einer selbstspannenden Wasserdruckprüfung zum ersten Mal mit einem Gewinde versehen und die Öffnung des Hochdruckbehälters wird nach der selbstspannenden Wasserdruckprüfung und der Verformung zum zweiten Mal mit einem Gewinde versehen, um ein Gewinde eines Ventils an der Öffnung anzupassen. Durch die sekundäre Gewindeverarbeitung für den Liner aus Aluminiumlegierung des kohlenstofffaserverstärkten vollumwickelten 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälters verbessert die vorliegende Erfindung nicht nur die Dichtungsqualität des Dichtungszylinders des Hochdruckbehälters, sondern löst auch wirksam das technische Problem, dass die Verformung des Dichtungszylinders, verursacht durch den selbstspannenden Wasserdruck des Ultrahochdruckbehälters, zum Versagen der Luftdichtigkeit des Produkts führt. Darüber hinaus entspricht die Bearbeitungsgröße an das fertige Gewinde des Wasserstoff-Druckbehälters auch vollständig den Anforderungen der Ventilbaugruppe an der Öffnung.

Description

1 BE2023/5210
VERFAHREN ZUR SEKUNDÄREN GEWINDEVERARBEITUNG FÜR LINER AUS
ALUMINIUMLEGIERUNG VON KOHLENSTOFFFASERVERSTÄRKTEM
VOLLUMWICKELTEM 70 MPA-WASSERSTOFF-DRUCKBEHÄLTER
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verarbeitung von Liner aus Aluminiumlegierung von
Hochdruckbehälter, insbesondere ein Verfahren zur sekundären Gewindeverarbeitung für den
Liner aus Aluminiumlegierung von kohlenstofffaserverstärktem vollumwickeltem 70 MPa-
Wasserstoff-Druckbehälter.
STAND DER TECHNIK
Bei der Hochdruck-Wasserstoffspeicherung, der gebräuchlichsten und direktesten Methode der Wasserstoffspeicherung, kann der Wasserstoff durch die Einstellung eines
Druckminderventils direkt freigesetzt werden, da der Wasserstoff in einem Druckbehälter unter hohem Druck (15,2 - 70,9 MPa) transportiert werden kann. Mit der Entwicklung der
Materialwissenschaft wurden Hochdruckbehälter aus Kohlefaser- und Aluminium-
Verbundwerkstoffen entwickelt, die die Qualität der Wasserstoff-Druckbehälter erheblich reduzieren und die Ladekapazität verbessern, wodurch die Hochdruck-Wasserstoffspeicherung zu einer wettbewerbsfähigen fahrzeugmontierten Wasserstoffspeichermethode wird.
Gegenwärtig verwenden Brennstoffzellenbusse Hochdruckbehälter, um die Autos direkt mit
Wasserstoff zu versorgen, und die Reichweite kann bis zu 250 Kilometer betragen.
Der kohlenstofffaserverstärkte vollumwickelte 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälter ist ein
Hochdruckbehälter, und der selbstspannende Druck des Wasserstoff-Druckbehälters ist etwa 160MPa während der selbstspannenden Wasserdruckprüfung. Derzeit nehmen alle Ventile auf dem Markt an der Öffnung des kohlenstofffaserverstärkten vollumwickelten 70 MPa-Wasserstoff-
Druckbehälters Dichtungszylinder, der extrem hohe Rauheit und Maßgenauigkeit erfordert. Nach der selbstspannenden Wasserdruckprüfung verformt sich der Dichtungszylinder des kohlenstofffaserverstärkten vollumwickelten 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälters und dehnt sich bei der Hochdruckprüfung mit 160 MPa aus. Wie in Fig. 5 darstellt, beeinträchtigt verformter und faltiger Dichtungszylinder mit erweiterter Größe die Qualität des Liners aus Aluminiumlegierung von kohlenstofffaserverstärktem vollumwickeltem 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälter und führt zum Versagen der Luftdichtheit des Produkts.
INHALT DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur sekundären
Gewindeverarbeitung für Liner aus Aluminiumlegierung von kohlenstofffaserverstärktem vollumwickeltem 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälter vorzuschlagen, um die oben erwähnten
Probleme zu lösen, dass die Verformung des Dichtungszylinders, verursacht durch den
2 BE2023/5210 selbstspannenden Wasserdruck des Ultra-Hochdruckbehälters, zum Versagen der Luftdichtheit des Produkts führt.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur sekundären Gewindeverarbeitung für den Liner aus Aluminiumlegierung des kohlenstofffaserverstärkten vollumwickelten 70 MPa-Wasserstoff-
Druckbehälters gelöst.
Im Verfahren zur sekundären Gewindeverarbeitung für Liner aus Aluminiumlegierung des kohlenstofffaserverstärkten vollumwickelten 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälters wird eine
Öffnung eines Hochdruckbehälter vor einer selbstspannenden Wasserdruckprüfung zum ersten
Mal mit einem Gewinde versehen und die Öffnung des Hochdruckbehälters wird nach der selbstspannenden Wasserdruckprüfung und der Verformung zum zweiten Mal mit einem
Gewinde versehen, um ein Gewinde eines Ventils an der Öffnung anzupassen.
Vorzugsweise wenn die Öffnung des Hochdruckbehälters zum ersten Mal mit dem Gewinde versehen wird, ist eine Spezifikation der Gewindeverarbeitung 1,25-12UNF-2B.
Vorzugsweise ist nach der Gewindebearbeitung der Öffnung des Hochdruckbehälters zum ersten Mal eine Bearbeitungsgröße des Dichtungszylinders der Öffnung 927.25 (+0.05, 0) mm.
Vorzugsweise wenn der Ultrahochdruckbehälter durch selbstspannenden Wasserdruck geprüft wird, ist eine anpassende technologische Ausstattung des selbstspannenden
Wasserdruckes mit einem O-förmigen Ring mit den Spezifikationen p22.4*2.65 ausgestattet, und die anpassende technologische Ausstattung des selbstspannenden Wasserdruckes ist mit dem
Dichtungszylinder der Öffnung des Hochdruckbehälters durch den O-förmigen Ring abgedichtet.
Vorzugsweise ist der O-förmige Ring mit mindestens einem Sicherungsring für den O- förmigen Ringe ausgestattet.
Vorzugsweise ist der O-förmige Ring mit zwei Sicherungsringen für den O-förmigen Ring ausgestattet, wobei die Sicherungsringe für den O-förmigen Ring aus PTFE hergestellt sind.
Vorzugsweise sind die Sicherungsringe für den O-förmigen Ring geschnitten, mit einem
AuBendurchmesser von 27,40 mm, einem Innendurchmesser von 23,20 mm und einer Dicke von 1,5 mm.
Vorzugsweise ist die anpassende technologische Ausstattung des selbstspannenden
Wasserdruckes mit einer Einbettungsnut versehen, die an den O-förmigen Ring und die
Sicherungsringe für den O-förmigen Ring angepasst ist, wobei eine Breite der Einbettungsnut 6 mm.
Vorzugsweise wenn die Öffnung des Hochdruckbehälters zum zweiten Mal mit dem Gewinde versehen wird, ist die Spezifikation der Gewindeverarbeitung 1,5-12UNF-2B.
Vorzugsweise ist nach der Gewindebearbeitung der Öffnung des Hochdruckbehälters zum zweiten Mal eine BearbeitungsgrôBe des Dichtungszylinders der Öffnung 933.35 (+0.05, 0) mm.
Vorteile der vorliegenden Erfindung
Die vorliegende Erfindung nicht nur verbessert die Dichtungsqualität des Dichtungszylinders des Hochdruckbehälters, sondern löst auch wirksam das technische Problem, dass die
3 BE2023/5210
Verformung des Dichtungszylinders, verursacht durch den selbstspannenden Wasserdruck des
Ultrahochdruckbehälters, zum Versagen der Luftdichtigkeit des Produkts führt. Darüber hinaus entspricht die Bearbeitungsgröle an das fertige Gewinde des Wasserstoff-Druckbehälters auch vollständig den Anforderungen der Ventilbaugruppe an der Öffnung.
ZEICHNUNGEN
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Öffnung des Liners aus Aluminiumlegierung eines kohlenstofffaserverstärkten vollumwickelten 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälters nach der
Gewindebearbeitung zum ersten Mal.
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Öffnung des Liners aus Aluminiumlegierung eines kohlenstofffaserverstärkten vollumwickelten 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälters nach einer selbstspannenden Wasserdruckprüfung.
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Öffnung des Liners aus Aluminiumlegierung eines kohlenstofffaserverstärkten vollumwickelten 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälters nach der
Gewindebearbeitung zum zweiten Mal.
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Abdichtung des Dichtungszylinders des Liners aus
Aluminiumlegierung eines kohlenstofffaserverstärkten vollumwickelten 70 MPa-Wasserstoff-
Druckbehälters und der Abdichtung der anpassenden technologischen Ausstattung des selbstspannenden Wasserdruckes während der selbstspannenden Wasserdruckprüfung.
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Verformung, Faltenbildung und
GröBenausdehnung des Dichtungszylinders des herkömmlichen Hochdruckbehälters nach der selbstspannenden Wasserdruckprüfung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden verschiedene beispielhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung im Detail beschrieben. Diese detaillierte Beschreibung sollte nicht als Einschränkung der vorliegenden Erfindung angesehen werden, sondern als eine detailliertere Beschreibung einiger Aspekte, Merkmale und Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung verstanden werden. Es versteht sich, dass die in dieser Erfindung verwendeten Begriffe nur zur Beschreibung bestimmter Ausführungsbeispielen dienen und die Erfindung nicht einschränken sollen.
Ausführungsbeispiel 1
Wie in Fig. 1 — Fig. 4 dargestellt, wird im erfindungsgemäBen Verfahren zur sekundären
Gewindeverarbeitung für Liner aus Aluminiumlegierung des kohlenstofffaserverstärkten vollumwickelten 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälters eine Öffnung eines Hochdruckbehälters vor einer selbstspannenden Wasserdruckprüfung zum ersten Mal mit einem Gewinde versehen und die Offnung des Hochdruckbehälters wird nach der selbstspannenden Wasserdruckprüfung und
4 BE2023/5210 der Verformung zum zweiten Mal mit einem Gewinde versehen, um ein Gewinde eines Ventils an der Öffnung anzupassen.
Erfindungsgemäß verbessert das Verfahren zur sekundären Gewindeverarbeitung für Liner aus Aluminiumlegierung des kohlenstofffaserverstärkten vollumwickelten 70 MPa-Wasserstoff-
Druckbehälters nicht nur die Dichtungsqualität des Dichtungszylinders des Hochdruckbehälters, sondern löst auch wirksam das technische Problem, dass die Verformung des Dichtungszylinders, verursacht durch den selbstspannenden Wasserdruck des Ultrahochdruckbehälters, zum
Versagen der Luftdichtigkeit des Produkts führt. Darüber hinaus entspricht die Bearbeitungsgröße an das fertige Gewinde des Wasserstoff-Druckbehälters auch vollständig den Anforderungen der
Ventilbaugruppe an der Öffnung.
Ausführungsbeispiel 2
Wie in Fig. 1 — Fig. 4 dargestellt, wird im erfindungsgemäßen Verfahren zur sekundären
Gewindeverarbeitung für Liner aus Aluminiumlegierung des kohlenstofffaserverstärkten vollumwickelten 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälters eine Öffnung eines Hochdruckbehälters vor einer selbstspannenden Wasserdruckprüfung zum ersten Mal mit einem Gewinde versehen und die Öffnung des Hochdruckbehälters wird nach der selbstspannenden Wasserdruckprüfung und der Verformung zum zweiten Mal mit einem Gewinde versehen, um ein Gewinde eines Ventils an der Öffnung anzupassen. Wenn die Öffnung des Hochdruckbehälters zum ersten Mal mit dem
Gewinde versehen wird, ist eine Spezifikation der Gewindeverarbeitung 1,25-12UNF-2B.
Auf der Grundlage von Ausführungsbeispiele 1 wird eine bevorzugte Spezifikation der
Gewindeverarbeitung während der Gewindeverarbeitung zum ersten Mal in
Ausführungsbeispiele 2 erläutert, insbesondere ist eine Spezifikation der Gewindeverarbeitung 1,25-12UNF-2B, wenn die Öffnung des Hochdruckbehälters zum ersten Mal mit dem Gewinde versehen wird. Derzeit ist die Gewindespezifikation für das Ventil des 70 MPa-Wasserstoff-
Druckbehälters auf dem Markt 1,5-12UNF-2B. Um bei der sekundären Gewindeverarbeitung vollständig von 1,5-12UNF-2B abgedeckt zu werden, wird die Öffnung des Hochdruckbehälters bei der Gewindeverarbeitung zum ersten Mal mit einem 1,25-12UNF-2B-Gewinde bearbeitet, und die effektive Anzahl der Gewinde wird entsprechend der tatsächlichen Größe der Öffnung des
Hochdruckbehälters bestimmt.
Ausführungsbeispiel 3
Wie in Fig. 1 — Fig. 4 dargestellt, wird im erfindungsgemäßen Verfahren zur sekundären
Gewindeverarbeitung für Liner aus Aluminiumlegierung des kohlenstofffaserverstärkten vollumwickelten 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälters eine Öffnung eines Hochdruckbehälters vor einer selbstspannenden Wasserdruckprüfung zum ersten Mal mit einem Gewinde versehen und die Öffnung des Hochdruckbehälters wird nach der selbstspannenden Wasserdruckprüfung und der Verformung zum zweiten Mal mit einem Gewinde versehen, um ein Gewinde eines Ventils
> BE2023/5210 an der Öffnung anzupassen. Nach der Gewindebearbeitung der Öffnung des Hochdruckbehälters zum ersten Mal ist eine Bearbeitungsgröße des Dichtungszylinders der Öffnung 927.25 (+0.05, 0) mm.
Auf der Grundlage von Ausführungsbeispiele 1 wird eine bevorzugte Spezifikation der
Dichtungszylinder an der Öffnung nach der Gewindeverarbeitung zum ersten Mal in
Ausführungsbeispiele 3 erläutert, insbesondere ist eine Spezifikation des Dichtungszylinders an der Öffnung 927.25 (+0.05, 0) mm, wenn die Öffnung des Hochdruckbehälters zum ersten Mal mit dem Gewinde versehen wird. Derzeit ist die Spezifikation für den Dichtungszylinder des
Ventils des 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälters auf dem Markt über 930 mm. Um die
Anforderungen der sekundären Gewindeverarbeitung zu erfüllen, dass es vollständig durch die
Bearbeitungsgröße des Dichtungszylinders des Gewindes durch das fertige Produkt erforderlich abgedeckt werden kann, ist die Bearbeitungsgröße des Dichtungszylinders nach der
Gewindebearbeitung zum ersten Mal 927.25 (+0.05, 0) mm, ist die entsprechende Spezifikation des O-förmigen Ringes 2 p22.4*2.65.
Ausführungsbeispiel 4
Wie in Fig. 1 — Fig. 4 dargestellt, wird im erfindungsgemäßen Verfahren zur sekundären
Gewindeverarbeitung für Liner aus Aluminiumlegierung des kohlenstofffaserverstärkten vollumwickelten 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälters eine Öffnung eines Hochdruckbehälters vor einer selbstspannenden Wasserdruckprüfung zum ersten Mal mit einem Gewinde versehen und die Öffnung des Hochdruckbehälters wird nach der selbstspannenden Wasserdruckprüfung und der Verformung zum zweiten Mal mit einem Gewinde versehen, um ein Gewinde eines Ventils an der Öffnung anzupassen. Wenn der Ultrahochdruckbehälter durch selbstspannenden
Wasserdruck geprüft wird, ist eine anpassende technologische Ausstattung des selbstspannenden Wasserdruckes mit einem O-förmigen Ring 2 mit den Spezifikationen p22.4*265 ausgestattet, und ist die anpassende technologische Ausstattung des selbstspannenden Wasserdruckes 3 mit dem Dichtungszylinder der Öffnung des
Hochdruckbehälters durch den O-förmigen Ring 2 abgedichtet.
Auf der Grundlage von Ausführungsbeispiele 1 wird eine abgedichtet Struktur zwischen der anpassenden technologischen Ausstattung des selbstspannenden Wasserdruckes und dem
Dichtungszylinder der Öffnung des Hochdruckbehälters während der selbstspannenden
Wasserdruckprüfung des Hochdruckbehälters in Ausführungsbeispiele 4 erläutert, insbesondere ist eine anpassende technologische Ausstattung des selbstspannenden Wasserdruckes mit dem
O-förmigen Ring 2 mit den Spezifikationen p22.4*2.65 während der selbstspannenden
Wasserdruckprüfung des Hochdruckbehälters ausgestattet, und ist die anpassende technologische Ausstattung des selbstspannenden Wasserdruckes mit dem Dichtungszylinder der Öffnung des Hochdruckbehälters durch den O-förmigen Ring abgedichtet. Derzeit ist die
Spezifikation für den Dichtungszylinder des Ventils des 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälters auf
6 BE2023/5210 dem Markt über 930 mm. Um die Anforderungen der sekundären Gewindeverarbeitung zu erfüllen, dass es vollständig durch die Bearbeitungsgröße des Dichtungszylinders des Gewindes durch das fertige Produkt erforderlich abgedeckt werden kann, ist die Bearbeitungsgröße des
Dichtungszylinders nach der Gewindebearbeitung zum ersten Mal 927.25 (+0.05, 0) mm, ist die entsprechende Spezifikation des O-förmigen Ringes p22.4*2.65.
Ausführungsbeispiel 5
Wie in Fig. 1 — Fig. 4 dargestellt, wird im erfindungsgemäßen Verfahren zur sekundären
Gewindeverarbeitung für Liner aus Aluminiumlegierung des kohlenstofffaserverstärkten vollumwickelten 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälters eine Öffnung eines Hochdruckbehälters vor einer selbstspannenden Wasserdruckprüfung zum ersten Mal mit einem Gewinde versehen und die Öffnung des Hochdruckbehälters wird nach der selbstspannenden Wasserdruckprüfung und der Verformung zum zweiten Mal mit einem Gewinde versehen, um ein Gewinde eines Ventils an der Öffnung anzupassen. Wenn der Ultrahochdruckbehälter durch selbstspannenden
Wasserdruck geprüft wird, ist eine anpassende technologische Ausstattung des selbstspannenden Wasserdruckes mit einem O-förmigen Ring 2 mit den Spezifikationen p22.4*265 ausgestattet, und ist die anpassende technologische Ausstattung des selbstspannenden Wasserdruckes 3 mit dem Dichtungszylinder der Öffnung des
Hochdruckbehälters durch den O-förmigen Ring abgedichtet. Der O-förmige Ring ist mit mindestens einem Sicherungsring für den O-förmigen Ringe 4 ausgestattet.
Auf der Grundlage von Ausführungsbeispiele 4 wird eine abgedichtet Struktur zwischen der anpassenden technologischen Ausstattung des selbstspannenden Wasserdruckes und dem
Dichtungszylinder der Öffnung des Hochdruckbehälters während der selbstspannenden
Wasserdruckprüfung des Hochdruckbehälters in Ausführungsbeispiele 5 erläutert, insbesondere ist der O-förmige Ring mit mindestens einem Sicherungsring für den O-förmigen Ringe 4 ausgestattet. Derzeit ist die Spezifikation für den Dichtungszylinder des Ventils des 70 MPa-
Wasserstoff-Druckbehälters auf dem Markt über vam . Um die Anforderungen der sekundären Gewindeverarbeitung zu erfüllen, dass es vollständig durch die Bearbeitungsgröle des Dichtungszylinders des Gewindes durch das fertige Produkt erforderlich abgedeckt werden kann, ist die Bearbeitungsgröle des Dichtungszylinders nach der Gewindebearbeitung zum ersten Mal p27.25 (+0.05, 0) mm, ist die entsprechende Spezifikation des O-förmigen Ringes p22.4*2.65. Der Dichtungszylinder des 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälters muss den speziellen
Sicherungsring für den O-förmigen Ring verwenden, um den Extrusionsspalt des O-förmigen
Rings zu gewährleisten und die Dichtungsleistung während der Hochdruckprüfung sicherzustellen.
Ausführungsbeispiel 6
7 BE2023/5210
Wie in Fig. 1 — Fig. 4 dargestellt, wird im erfindungsgemäBen Verfahren zur sekundären
Gewindeverarbeitung für Liner aus Aluminiumlegierung des kohlenstofffaserverstärkten vollumwickelten 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälters eine Öffnung eines Hochdruckbehälters vor einer selbstspannenden Wasserdruckprüfung zum ersten Mal mit einem Gewinde versehen und die Öffnung des Hochdruckbehälters wird nach der selbstspannenden Wasserdruckprüfung und der Verformung zum zweiten Mal mit einem Gewinde versehen, um ein Gewinde eines Ventils an der Öffnung anzupassen. Wenn der Ultrahochdruckbehälter durch selbstspannenden
Wasserdruck geprüft wird, ist eine anpassende technologische Ausstattung des selbstspannenden Wasserdruckes mit einem O-förmigen Ring mit den Spezifikationen 9224265 ausgestattet, und ist die anpassende technologische Ausstattung des selbstspannenden Wasserdruckes mit dem Dichtungszylinder der Öffnung des
Hochdruckbehälters durch den O-förmigen Ring abgedichtet. Der O-fôrmige Ring ist mit mindestens einem Sicherungsring für den O-förmigen Ringe 4 ausgestattet. Der O-förmige Ring ist mit zwei Sicherungsringen für den O-fôrmigen Ring 4 ausgestattet, wobei die Sicherungsringe für den O-fôrmigen Ring 4 aus PTFE hergestellt sind.
Auf der Grundlage von Ausführungsbeispiele 5 wird eine abgedichtet Struktur zwischen der anpassenden technologischen Ausstattung des selbstspannenden Wasserdruckes und dem
Dichtungszylinder der Öffnung des Hochdruckbehälters während der selbstspannenden
Wasserdruckprüfung des Hochdruckbehälters in Ausführungsbeispiele 6 erläutert, insbesondere ist der O-fôrmige Ring mit zwei Sicherungsringen für den O-fôrmigen Ring 4 ausgestattet, wobei die Sicherungsringe für den O-förmigen Ring 4 aus PTFE hergestellt sind. Derzeit ist die
Spezifikation für den Dichtungszylinder des Ventils des 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälters auf dem Markt über p30 mm. Um die Anforderungen der sekundären Gewindeverarbeitung zu erfüllen, dass es vollständig durch die Bearbeitungsgröle des Dichtungszylinders des Gewindes durch das fertige Produkt erforderlich abgedeckt werden kann, ist die BearbeitungsgrölBe des
Dichtungszylinders nach der Gewindebearbeitung zum ersten Mal p27.25 (+0.05, 0) mm, ist die entsprechende Spezifikation des O-förmigen Ringes p22.4*2.65. Der Dichtungszylinder des 70
MPa-Wasserstoff-Druckbehälters muss den speziellen Sicherungsring für den O-fôrmigen Ring verwenden, um den Extrusionsspalt des O-förmigen Rings zu gewährleisten und die
Dichtungsleistung während der Hochdruckprüfung sicherzustellen. Nach kreativem Design wird der Sicherungsring für den O-fôrmigen Ring aus PTFE hergestellt.
Ausführungsbeispiel 7
Wie in Fig. 1 — Fig. 4 dargestellt, wird im erfindungsgemäBen Verfahren zur sekundären
Gewindeverarbeitung für Liner aus Aluminiumlegierung des kohlenstofffaserverstärkten vollumwickelten 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälters eine Offnung eines Hochdruckbehälters vor einer selbstspannenden Wasserdruckprüfung zum ersten Mal mit einem Gewinde versehen und die Offnung des Hochdruckbehälters wird nach der selbstspannenden Wasserdruckprüfung und
6 BE2023/5210 der Verformung zum zweiten Mal mit einem Gewinde versehen, um ein Gewinde eines Ventils an der Öffnung anzupassen. Wenn der Ultrahochdruckbehälter durch selbstspannenden
Wasserdruck geprüft wird, ist eine anpassende technologische Ausstattung des selbstspannenden Wasserdruckes mit einem O-förmigen Ring mit den Spezifikationen 9224265 ausgestattet, und ist die anpassende technologische Ausstattung des selbstspannenden Wasserdruckes mit dem Dichtungszylinder der Öffnung des
Hochdruckbehälters durch den O-förmigen Ring abgedichtet. Der O-förmige Ring ist mit mindestens einem Sicherungsring für den O-förmigen Ringe ausgestattet. Die Sicherungsringe für den O-förmigen Ring sind geschnitten, mit einem Außendurchmesser von 27,40 mm, einem
Innendurchmesser von 23,20 mm und einer Dicke von 1,5 mm.
Auf der Grundlage von Ausführungsbeispiele 5 wird eine abgedichtet Struktur zwischen der anpassenden technologischen Ausstattung des selbstspannenden Wasserdruckes und dem
Dichtungszylinder der Öffnung des Hochdruckbehälters während der selbstspannenden
Wasserdruckprüfung des Hochdruckbehälters in Ausführungsbeispiele 7 erläutert, insbesondere haben die Sicherungsringe für den O-förmigen Ring einen Außendurchmesser von 27,40 mm, einen Innendurchmesser von 23,20 mm und eine Dicke von 1,5 mm. Derzeit ist die Spezifikation für den Dichtungszylinder des Ventils des 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälters auf dem Markt über 930 mm. Um die Anforderungen der sekundären Gewindeverarbeitung zu erfüllen, dass es vollständig durch die Bearbeitungsgröße des Dichtungszylinders des Gewindes durch das fertige
Produkt erforderlich abgedeckt werden kann, ist die Bearbeitungsgröße des Dichtungszylinders nach der Gewindebearbeitung zum ersten Mal 927.25 (+0.05, 0) mm, ist die entsprechende
Spezifikation des O-förmigen Ringes @22.4*2.65. Der Dichtungszylinder des 70 MPa-
Wasserstoff-Druckbehälters muss den speziellen Sicherungsring für den O-förmigen Ring verwenden, um den Extrusionsspalt des O-förmigen Rings zu gewährleisten und die _Dichtungsleistung während der Hochdruckprüfung sicherzustellen. Nach kreativem Design haben die Sicherungsringe für den O-förmigen Ring den Außendurchmesser von 27,40 mm, den
Innendurchmesser von 23,20 mm und die Dicke von 1,5 mm.
Ausführungsbeispiel 8
Wie in Fig. 1 — Fig. 4 dargestellt, wird im erfindungsgemäßen Verfahren zur sekundären
Gewindeverarbeitung für Liner aus Aluminiumlegierung des kohlenstofffaserverstärkten vollumwickelten 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälters eine Öffnung eines Hochdruckbehälters vor einer selbstspannenden Wasserdruckprüfung zum ersten Mal mit einem Gewinde versehen und die Öffnung des Hochdruckbehälters wird nach der selbstspannenden Wasserdruckprüfung und der Verformung zum zweiten Mal mit einem Gewinde versehen, um ein Gewinde eines Ventils an der Öffnung anzupassen. Wenn der Ultrahochdruckbehälter durch selbstspannenden
Wasserdruck geprüft wird, ist eine anpassende technologische Ausstattung des selbstspannenden Wasserdruckes mit einem O-förmigen Ring mit den Spezifikationen
9 BE2023/5210 p22.4*265 ausgestattet, und ist die anpassende technologische Ausstattung des selbstspannenden Wasserdruckes mit dem Dichtungszylinder der Öffnung des
Hochdruckbehälters durch den O-förmigen Ring abgedichtet. Der O-förmige Ring ist mit mindestens einem Sicherungsring für den O-förmigen Ringe ausgestattet. Die anpassende technologische Ausstattung des selbstspannenden Wasserdruckes ist mit einer Einbettungsnut 5 versehen, die an den O-förmigen Ring und die Sicherungsringe für den O-förmigen Ring angepasst ist, wobei eine Breite der Einbettungsnut 5 6 mm.
Auf der Grundlage von Ausführungsbeispiele 5 wird eine abgedichtet Struktur zwischen der anpassenden technologischen Ausstattung des selbstspannenden Wasserdruckes und dem
Dichtungszylinder der Öffnung des Hochdruckbehälters während der selbstspannenden
Wasserdruckprüfung des Hochdruckbehälters in Ausführungsbeispiele 8 erläutert, insbesondere ist die anpassende technologische Ausstattung des selbstspannenden Wasserdruckes mit einer
Einbettungsnut 5 versehen, die an den O-förmigen Ring und die Sicherungsringe für den O- förmigen Ring angepasst ist, wobei eine Breite der Einbettungsnut 5 6 mm. Derzeit ist die
Spezifikation für den Dichtungszylinder des Ventils des 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälters auf dem Markt über 930 mm. Um die Anforderungen der sekundären Gewindeverarbeitung zu erfüllen, dass es vollständig durch die Bearbeitungsgröße des Dichtungszylinders des Gewindes durch das fertige Produkt erforderlich abgedeckt werden kann, ist die Bearbeitungsgröße des
Dichtungszylinders nach der Gewindebearbeitung zum ersten Mal 927.25 (+0.05, 0) mm, ist die entsprechende Spezifikation des O-förmigen Ringes p22.4*2.65. Der Dichtungszylinder des 70
MPa-Wasserstoff-Druckbehälters muss den speziellen Sicherungsring für den O-förmigen Ring verwenden, um den Extrusionsspalt des O-förmigen Rings zu gewährleisten und die
Dichtungsleistung während der Hochdruckprüfung sicherzustellen. Nach kreativem Design ist die anpassende technologische Ausstattung des selbstspannenden Wasserdruckes mit einer
Einbettungsnut 5 versehen, die an den O-förmigen Ring und die Sicherungsringe für den O- förmigen Ring angepasst ist, wobei eine Breite der Einbettungsnut 5 6 mm.
Ausführungsbeispiel 9
Wie in Fig. 1 — Fig. 4 dargestellt, wird im erfindungsgemäßen Verfahren zur sekundären
Gewindeverarbeitung für Liner aus Aluminiumlegierung des kohlenstofffaserverstärkten vollumwickelten 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälters eine Öffnung eines Hochdruckbehälters vor einer selbstspannenden Wasserdruckprüfung zum ersten Mal mit einem Gewinde versehen und die Öffnung des Hochdruckbehälters wird nach der selbstspannenden Wasserdruckprüfung und der Verformung zum zweiten Mal mit einem Gewinde versehen, um ein Gewinde eines Ventils an der Öffnung anzupassen. Wenn die Öffnung des Hochdruckbehälters zum zweiten Mal mit dem Gewinde versehen wird, ist die Spezifikation der Gewindeverarbeitung 1,5-12UNF-2B.
Auf der Grundlage von Ausführungsbeispiele 1 wird eine bevorzugte Spezifikation der
Gewindeverarbeitung bei der zweiten Gewindeverarbeitung in Ausführungsbeispiele 9 erläutert,
19 BE2023/5210 insbesondere ist die Spezifikation der Gewindeverarbeitung 1,5-12UNF-2B, wenn die Öffnung des Hochdruckbehälters zum zweiten Mal mit dem Gewinde versehen wird. Dieses kann effektiv mit dem Gewinde des Ventils an der Öffnung des Wasserstoff-Druckbehälters abgestimmt werden.
Ausführungsbeispiel 10
Wie in Fig. 1 — Fig. 4 dargestellt, wird im erfindungsgemäßen Verfahren zur sekundären
Gewindeverarbeitung für Liner aus Aluminiumlegierung des kohlenstofffaserverstärkten vollumwickelten 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälters eine Öffnung eines Hochdruckbehälters vor einer selbstspannenden Wasserdruckprüfung zum ersten Mal mit einem Gewinde versehen und die Öffnung des Hochdruckbehälters wird nach der selbstspannenden Wasserdruckprüfung und der Verformung zum zweiten Mal mit einem Gewinde versehen, um ein Gewinde eines Ventils an der Öffnung anzupassen. Nach der Gewindebearbeitung der Öffnung des Hochdruckbehälters zum zweiten Mal ist eine Bearbeitungsgröße des Dichtungszylinders der Öffnung 933.35 (+0.05, 0) mm.
Das Verfahren zur sekundären Gewindeverarbeitung für Liner aus Aluminiumlegierung von kohlenstofffaserverstärktem vollumwickeltem 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälter nicht nur verbessert die Dichtungsqualität des Dichtungszylinders des Hochdruckbehälters, sondern löst auch wirksam das technische Problem, dass die Verformung des Dichtungszylinders, verursacht durch den selbstspannenden Wasserdruck des Ultrahochdruckbehälters, zum Versagen der
Luftdichtigkeit des Produkts führt. Darüber hinaus entspricht die BearbeitungsgrôBe an das fertige
Gewinde des Wasserstoff-Druckbehälters auch vollständig den Anforderungen der
Ventilbaugruppe an der Öffnung.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Öffnung des Liners aus Aluminiumlegierung eines kohlenstofffaserverstärkten vollumwickelten 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälters nach der
Gewindebearbeitung zum ersten Mal. Die Außenwand dieses Liners aus der Aluminiumlegierung 6 ist mit einem Öffnungsmantel 7 versehen.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer Öffnung des Liners aus Aluminiumlegierung eines kohlenstofffaserverstärkten vollumwickelten 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälters nach einer selbstspannenden Wasserdruckprüfung. Die Außenwand des Liners aus der
Aluminiumlegierung 6 ist mit einem Öffnungsmantel 7 versehen, die AuBenwand des Liners aus der Aluminiumlegierung 6 und die Außenwand des Offnungsmantels 7 sind mit der
Kohlenstofffaser-Wickelschicht 8 versehen.
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung einer Offnung des Liners aus Aluminiumlegierung eines kohlenstofffaserverstärkten vollumwickelten 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälters nach der
Gewindebearbeitung zum zweiten Mal. Die Außenwand des Liners aus der Aluminiumlegierung 6 ist mit einem Offnungsmantel 7 versehen, die Außenwand des Liners aus der
1 BE2023/5210
Aluminiumlegierung 6 und die Außenwand des Öffnungsmantels 7 sind mit der Kohlenstofffaser-
Wickelschicht 8 versehen.
Erfindungsgemäß wird ein technisches Schema für die Gewindeverarbeitung einer Öffnung entworfen, indem Gewindeverarbeitung vor der selbstspannenden Wasserdruckprüfung verwendet wird, und ein O-förmiger Ring und ein Sicherungsring für den O-förmigen Ring, die auf den Dichtungszylinder abgestimmt sind, sowie entsprechende Wasserdruckprüfung und
Explosionstestverbindungen werden entworfen; nach der selbstspannenden
Wasserdruckprüfung wird das endgültige Sekundärgewinde des Wasserstoff-Druckbehälters entsprechend dem Ventil an der Öffnung verarbeitet.
Das Verfahren zur sekundären Gewindeverarbeitung für Liner aus Aluminiumlegierung von kohlenstofffaserverstärktem vollumwickeltem 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälter vorzuschlagen löst die Probleme, dass die Verformung des Dichtungszylinders, verursacht durch den selbstspannenden Wasserdruck des Ultrahochdruckbehälters, zum Versagen der Luftdichtheit des Produkts führt. Im Verfahren wird eine Öffnung eines Hochdruckbehälters vor einer selbstspannenden Wasserdruckprüfung zum ersten Mal mit einem Gewinde versehen und die
Öffnung des Hochdruckbehälters wird nach der selbstspannenden Wasserdruckprüfung und der
Verformung zum zweiten Mal mit einem Gewinde versehen, um ein Gewinde eines Ventils an der
Öffnung anzupassen. Das Verfahren verbessert nicht nur die Dichtungsqualität des
Dichtungszylinders des Hochdruckbehälters, sondern löst auch wirksam das technische Problem, dass die Verformung des Dichtungszylinders, verursacht durch den selbstspannenden
Wasserdruck des Ultrahochdruckbehälters, zum Versagen der Luftdichtigkeit des Produkts führt.
Darüber hinaus entspricht die Bearbeitungsgröle an das fertige Gewinde des Wasserstoff-
Druckbehälters auch vollständig den Anforderungen der Ventilbaugruppe an der Öffnung.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der
Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden.
Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der
Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei. Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen, Merkmale und
Aspekte der Erfindung sind beliebig und frei miteinander kombinierbar. Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist es für einen
Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Änderungen ausgeführt werden können und
Äquivalente als Ersatz verwendet werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
12 BE2023/5210
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Dichtungszylinder 2 O-förmiger Ring 3 anpassende technologische Ausstattung des selbstspannenden Wasserdruckes 4 Sicherungsring für O-förmigen Ring 5 Einbettungsnut 6 Liner aus Aluminiumlegierung 7 Öffnungsmantel 8 Kohlenstofffaser-Wickelschicht 9 verformter und faltiger Dichtungszylinder mit erweiterter Größe

Claims (10)

13 BE2023/5210 ANSPRÜCHE
1. Verfahren zur sekundären Gewindeverarbeitung für Liner aus Aluminiumlegierung von kohlenstofffaserverstärktem vollumwickeltem 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälter, dadurch gekennzeichnet, dass eine Öffnung eines Hochdruckbehälters vor einer selbstspannenden Wasserdruckprüfung zum ersten Mal mit einem Gewinde versehen wird und die Offnung des Hochdruckbehälters nach der selbstspannenden Wasserdruckprüfung und der Verformung zum zweiten Mal mit einem Gewinde versehen wird, um ein Gewinde eines Ventils an der Offnung anzupassen.
2. Verfahren zur sekundären Gewindeverarbeitung für Liner aus Aluminiumlegierung von kohlenstofffaserverstärktem vollumwickeltem 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Offnung des Hochdruckbehälters zum ersten Mal mit dem Gewinde versehen wird, eine Spezifikation der Gewindeverarbeitung 1,25-12UNF-2B ist, eine spezielle GrôBenspezifikation eines Dichtungszylinders entworfen wird und ein entsprechender O-förmige Ring und ein Sicherungsring für den O-förmigen Ring entworfen werden.
3. Verfahren zur sekundären Gewindeverarbeitung für Liner aus Aluminiumlegierung von kohlenstofffaserverstärktem vollumwickeltem 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Gewindebearbeitung der Offnung des Hochdruckbehälters zum ersten Mal eine BearbeitungsgrôBe des Dichtungszylinders der Öffnung ist 927.25 (+0.05, 0) mm.
4. Verfahren zur sekundären Gewindeverarbeitung für Liner aus Aluminiumlegierung von kohlenstofffaserverstärktem vollumwickeltem 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der Ultrahochdruckbehälter durch selbstspannenden VVasserdruck geprüft wird, eine anpassende technologische Ausstattung des selbstspannenden Wasserdruckes mit einem O-förmigen Ring mit den Spezifikationen p22.4*265 ausgestattet ist, und die anpassende technologische Ausstattung des selbstspannenden Wasserdruckes mit dem Dichtungszylinder der Öffnung des Hochdruckbehälters durch den O-förmigen Ring abgedichtet ist.
5. Verfahren zur sekundären Gewindeverarbeitung für Liner aus Aluminiumlegierung von kohlenstofffaserverstärktem vollumwickeltem 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der O-fôrmige Ring mit mindestens einem Sicherungsring für den O-fôrmigen Ringe ausgestattet ist.
14 BE2023/5210
6. Verfahren zur sekundären Gewindeverarbeitung für Liner aus Aluminiumlegierung von kohlenstofffaserverstärktem vollumwickeltem 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der O-förmige Ring mit zwei Sicherungsringen für den O-förmigen Ring ausgestattet ist, wobei die Sicherungsringe für den O-förmigen Ring aus PTFE hergestellt sind.
7. Verfahren zur sekundären Gewindeverarbeitung für Liner aus Aluminiumlegierung von kohlenstofffaserverstärktem vollumwickeltem 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsringe für den O-förmigen Ring geschnitten sind, mit einem Außendurchmesser von 27,40 mm, einem Innendurchmesser von 23,20 mm und einer Dicke von 1,5 mm.
8. Verfahren zur sekundären Gewindeverarbeitung für Liner aus Aluminiumlegierung von kohlenstofffaserverstärktem vollumwickeltem 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die anpassende technologische Ausstattung des selbstspannenden Wasserdruckes mit einer Einbettungsnut versehen ist, die an den O- förmigen Ring und die Sicherungsringe für den O-förmigen Ring angepasst ist, wobei eine Breite der Einbettungsnut 6 mm und ein Durchmesser der Bearbeitung 23.00 (+0.05, 0) mm beträgt
9. Verfahren zur sekundären Gewindeverarbeitung für Liner aus Aluminiumlegierung von kohlenstofffaserverstärktem vollumwickeltem 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Öffnung des Hochdruckbehälters zum zweiten Mal mit dem Gewinde versehen wird, die Spezifikation der Gewindeverarbeitung 1,5- 12UNF-2B ist.
10. Verfahren zur sekundären Gewindeverarbeitung für Liner aus Aluminiumlegierung von kohlenstofffaserverstärktem vollumwickeltem 70 MPa-Wasserstoff-Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Gewindebearbeitung der Öffnung des Hochdruckbehälters zum zweiten Mal eine Bearbeitungsgröße des Dichtungszylinders der Öffnung 933.35 (+0.05, 0) mm ist.
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