CN108426165A - 非金属内胆缠绕气瓶 - Google Patents

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岳增柱
线永兴
刘妍
徐昌
陈显
朱冰冰
郝娇娇
武凌辉
刘雅振
何庆红
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Abstract

本发明公开了一种非金属内胆缠绕气瓶，包括内胆和缠绕层，内胆的外表面间隔设有若干吊栓，缠绕层设在内胆的外表面，若干吊栓内置在缠绕层的内部。本气瓶通过在内胆外表面上设置防塌陷的吊栓，若干吊栓内置在缠绕层的内部，使内胆与缠绕层成为一个整体，避免内胆向内部发生塌陷。

Description

非金属内胆缠绕气瓶
技术领域
本发明涉及气瓶领域，特别涉及一种非金属内胆缠绕气瓶。
背景技术
随着复合材料缠绕气瓶制造技术的进步，非金属内胆缠绕气瓶(Ⅳ型缠绕气瓶)以其独特的优势在国际上得到迅猛发展。非金属内胆缠绕气瓶可广泛的应用于盛装CNG、压缩氢气、LPG以及无毒、非氧化性压缩气体和液化气体。其具有以下优点：1、不会产生应力腐蚀和氢脆现象，特别适合盛装具有应力腐蚀或氢脆倾向的介质；2、非金属内胆具有优异的抗疲劳性能；3、耐腐蚀性能优越(耐酸、碱腐蚀)，对气体纯度要求不高；4、瓶体弹性较好，抗冲击性能优越；5、制造成本低，具有市场竞争优势。
但是，由于非金属内胆缠绕气瓶的内胆强度低、刚性差，在压力作用下会产生较大的塑性形变。当瓶内气体用尽或者压力较低时，非金属内胆可能会发生失稳、导致向内部塌陷等现象，而当再次充气时内胆又向外膨胀。这种现象的反复发生，就会导致内胆发生应力集中，甚至开裂。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种非金属内胆缠绕气瓶，避免内胆向内部发生塌陷。
为实现上述目的，本发明提供了一种非金属内胆缠绕气瓶，包括内胆和缠绕层，内胆的外表面间隔设有若干吊栓，缠绕层设在内胆的外表面，若干吊栓内置在缠绕层的内部。通过在内胆外表面上设置防塌陷的吊栓，若干吊栓内置在缠绕层的内部，使内胆与缠绕层成为一个整体，避免内胆向内部发生塌陷。
优选地，吊栓与内胆的外壁一体成型或吊栓焊接在内胆的外表面。
优选地，吊栓为T形柱。
优选地，吊栓的截面为箭头型。
优选地，吊栓包括头部和连接段，头部为箭头状，连接段上设有凸缘。
优选地，内胆的材料为塑料或橡胶，一般选择聚乙烯塑料或尼龙或三元乙丙橡胶或聚氨酯橡胶，缠绕层的材料为纤维和树脂形成的复合材料。
优选地，纤维为碳纤维、玻璃纤维或者芳纶纤维中的一种或几种。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：通过在内胆外表面设置若干吊栓，再将吊栓内置在缠绕层的内部，进而使得内胆和缠绕层形成一个整体，从而增加内胆的抗变形能力，克服因内胆失稳、塌陷、折叠等现象而引起的失效。
附图说明
图1是根据本发明的非金属内胆缠绕气瓶的一种纵向剖视图；
图2是根据本发明的非金属内胆缠绕气瓶的一种横向剖视图；
图3是根据本发明的非金属内胆缠绕气瓶中一种吊栓的结构示意图；
图4是根据本发明的非金属内胆缠绕气瓶中又一种吊栓的结构示意图；
图5是根据本发明的非金属内胆缠绕气瓶中另一种吊栓的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
实施例1
如图1和图2所示，根据本发明具体实施方式的一种非金属内胆缠绕气瓶，包括内胆1和缠绕层2，缠绕层2设在内胆1的外表面，内胆1的外表面间隔设有若干吊栓11，若干吊栓内置在缠绕层2的内部。吊栓11与内胆1的筒体一起采用旋转模塑成型的方法成型，通过模具设计来实现。优选地，吊栓可以设计成T形柱吊栓11a(参见图3)。一般地，非金属内胆缠绕气瓶由非金属内胆、缠绕层以及金属阀座组成。本实施实例中，非金属内胆的材料为聚乙烯(PE)塑料。缠绕层2的材料为纤维和树脂形成的复合材料，其中纤维为碳纤维，树脂为环氧树脂。
实施例2
如图1和图2所示，根据本发明具体实施方式的一种非金属内胆缠绕气瓶，包括内胆1和缠绕层2，缠绕层2设在内胆1的外表面，内胆1的外表面间隔设有若干吊栓11，若干吊栓内置在缠绕层2的内部。吊栓11与内胆1的筒体一起采用吹塑成型的方式成型，通过模具设计来实现。优选地，吊栓可以设计成截面为箭头型吊栓11b(参见图4)。一般的，非金属内胆缠绕气瓶由非金属内胆、缠绕层以及金属阀座组成。本实施实例中，非金属内胆的材料为尼龙6(PA6)。缠绕层2的材料为纤维和树脂形成的复合材料，其中缠绕层的纤维为玻璃纤维和碳纤维，树脂为酚醛树脂。
实施例3
如图1和图2所示，根据本发明具体实施方式的一种非金属内胆缠绕气瓶，包括内胆1和缠绕层2，缠绕层2设在内胆1的外表面，内胆1的外表面间隔设有若干吊栓11，若干吊栓内置在缠绕层2的内部。一般地，非金属内胆缠绕气瓶由非金属内胆、缠绕层以及金属阀座组成。本实施实例中，非金属内胆的材料为三元乙丙橡胶(EPDM)。缠绕层2的材料为纤维和树脂形成的复合材料，其中纤维为芳纶纤维，树脂为丙烯酸酯树脂。本实施例的吊栓11c包括头部和连接段(参见图5)，头部为箭头状，连接段上设有凸缘，吊栓11c与内胆1的筒体分别采用注塑成型的方式成型，然后将两部分通过焊接的方式连接。
实施例4
如图1和图2所示，根据本发明具体实施方式的一种非金属内胆缠绕气瓶，包括内胆1和缠绕层2，缠绕层2设在内胆1的外表面，内胆1的外表面间隔设有若干吊栓11，若干吊栓11内置在缠绕层2的内部。一般地，非金属内胆缠绕气瓶由非金属内胆、缠绕层以及金属阀座组成。本实施实例中，非金属内胆的材料为聚氨酯橡胶(PUR)。缠绕层2的材料为纤维和树脂形成的复合材料，其中纤维为碳纤维与玻璃纤维的混合纤维，树脂为不饱和聚酯树脂。本实施例的吊栓的形状和成型方式和实施例3相同。
需要说明的是，上述实施例中，缠绕层2的材料为一种以树脂为基体，纤维为增强相形成的复合材料，也称之为连续纤维增强树脂复合材料。缠绕层2可以采取两种成型方式设在内胆1的外表面，即缠绕成型或者树脂传递模塑成型，缠绕成型可分为湿法缠绕与干法缠绕。两种方式都可以将吊栓内置在缠绕层的内部，进而使得内胆和缠绕层形成一个整体，从而增加内胆的抗变形能力，克服因内胆失稳、塌陷、折叠等现象而引起的失效。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (7)

1.一种非金属内胆缠绕气瓶，包括内胆和缠绕层，其特征在于，所述内胆的外表面间隔设有若干吊栓，所述缠绕层设在所述内胆的外表面，所述若干吊栓内置在所述缠绕层的内部。
2.根据权利要求1所述的非金属内胆缠绕气瓶，其特征在于，所述吊栓与所述内胆的外壁一体成型或所述吊栓焊接在所述内胆的外表面。
3.根据权利要求1所述的非金属内胆缠绕气瓶，其特征在于，所述吊栓为T形柱。
4.根据权利要求1所述的非金属内胆缠绕气瓶，其特征在于，所述吊栓的截面为箭头型。
5.根据权利要求1所述的非金属内胆缠绕气瓶，其特征在于，所述吊栓包括头部和连接段，所述头部为箭头状，所述连接段上设有凸缘。
6.根据权利要求1所述的非金属内胆缠绕气瓶，其特征在于，所述内胆的材料为塑料或橡胶，所述缠绕层的材料为纤维和树脂形成的复合材料。
7.根据权利要求6所述的非金属内胆缠绕气瓶，其特征在于，所述纤维为碳纤维、玻璃纤维或者芳纶纤维中的一种或几种。
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