CN110843233B - 一种筒身段带有加注口的复合材料气液压力罐 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及罐技术领域，尤其是一种筒身段带有加注口的复合材料气液压力罐。该筒身段带有加注口的复合材料气液压力罐包括罐本体，所述罐本体顶部和底部分别设置有连接口，所述罐本体包括内胆层和缠绕增强层，罐本体的筒身直线段与封头曲面交汇处开设有用于安装加注管的圆形接口，加注管与所述接口密封的可拆卸连接。在本发明中,在罐本体的筒身直线段与封头曲面顶面边缘交汇处设置了用于安装加注管的圆形的接口，筒身缠绕完成后加注管通过该接口与罐本体连接固定，解决了内胆层在具有加注管的位置难以布置缠绕增强层的问题。
Description
技术领域
本发明涉及罐技术领域，尤其是一种筒身段带有加注口的复合材料气液压力罐。
背景技术
传统的压力罐，采用不锈钢材质，其重量大；成本高，焊接部位容易腐蚀生锈，影响介质品质；容易因暴力运输造成摔扁变形，在市场竞争中处于劣势。
请参见图1，公告号为CN204153131U的中国发明专利公开了一种新型PE内胆层和缠绕层复合的玻璃钢压力罐，它采用耐腐蚀的塑料作内衬，又称作内胆，再在这个内胆的外表面用环氧树脂与玻璃纤维的复合材料作缠绕层以增强压力罐的承压力，在内胆中心轴线上位于罐体上下两端设置有进出水罐口，该罐体解决了重量大的问题，且无需衬胶防腐。
但是，关于尾气处理采用的压力罐需要加注还原剂氨或尿素，将尾气中的NOx还原成N2和H2O，达到消除NOx的目的，因此需要在压力罐上设置加注管，专门用于加注还原剂氨或尿素，以满足使用需求。
目前生产压力罐的工艺存在这样的缺陷：加注管与内胆采用塑料滚塑或者吹塑一体成型，内胆在具有加注管的位置难以布置缠绕层。
发明内容
本发明目的在于提供一种能在10bar压力以下长期使用的筒身段带有加注口的复合材料气液压力罐，在罐本体的筒身直线段与封头曲面交汇处开设了圆形的接口，缠绕增强层缠绕完成后罐本体与加注管通过接口连接固定，解决了内胆层在具有加注管的位置难以布置缠绕增强层的问题。
为达上述优点，本发明提供的筒身段带有加注口的复合材料气液压力罐，包括罐本体，所述罐本体顶部和底部分别设置有连接口，所述罐本体包括内胆层和缠绕在该内胆层外的缠绕增强层，所述罐本体的筒身直线段与封头曲面交汇处开设有用于安装加注管的圆形接口，所述加注管与所述接口密封的可拆卸连接。
在本发明的一个实施例中，所述加注管的一端穿过该接口容纳于所述罐本体内，所述加注管设置有紧固所述接口外侧端面的台阶环，所述筒身段带有加注口的复合材料气液压力罐还包括位于所述罐本体内与所述加注管连接的紧固件，该紧固件用于紧固所述接口内侧端面和所述台阶环配合将所述加注管与所述罐本体连接固定。
在本发明的一个实施例中，所述加注管与所述接口之间具有密封圈，所述加注管、所述接口外侧端面设有用于容纳部分所述密封圈的密封圈槽。
在本发明的一个实施例中，所述紧固件包括板体和设置于所述板体中心的连接管，所述连接管内表面设有螺纹，所述板体通过所述连接管与所述加注管螺纹连接固定。
在本发明的一个实施例中，所述板体开设有定位缺口，所述罐本体内设有与该定位缺口配合的定位凸起，该定位缺口与该定位凸起配合限制所述紧固件转动。
在本发明的一个实施例中，所述紧固件为紧固螺母，所述紧固螺母紧固所述接口内侧端面和所述台阶环配合将所述加注管与所述罐本体连接固定。
在本发明的一个实施例中，所述加注管还连接有防松螺帽，该防松螺帽用于抵靠所述紧固件。
在本发明的一个实施例中，所述罐本体顶部的连接口的径向尺寸大于所述紧固件的尺寸。
在本发明的一个实施例中，所述内胆层的内壁设有均匀布置的加强肋，该加强肋用于提高所述罐本体的强度。
在本发明的一个实施例中，所述罐本体的顶部罐口连接有用于监测所述罐本体内介质液位的液位传感器。
在本发明中,在罐本体的顶面边缘设置了用于安装加注管的圆管形的接口，缠绕增强层缠绕完成后加注管通过接口与罐本体连接固定，解决了内胆层在具有加注管的位置难以布置缠绕增强层的问题。
在本发明中,缠绕增强层在与接口对应的位置切开出供部分加注管穿过的口子，加注管的一端穿过接口容纳于罐本体内，该端设置有螺纹用于连接紧固件，罐本体内表面与接口对应位置设置有与紧固件端面抵靠的平面，加注管的另一端设置有抵靠接口端面的台阶环，加注管与接口之间设置有密封圈，实现加注管与接口的密封连接；同时台阶环抵靠接口端面还可压紧缠绕增强层开设的口子的周边，不会降低或降低很少整个气液压力罐承受压力的能力。
附图说明
图1所示为现有的一种新型PE内胆层和缠绕层复合的玻璃钢压力罐的结构示意图。
图2所示为本发明第一实施例的筒身段带有加注口的复合材料气液压力罐的结构示意图。
图3所示为图2的复合材料气液压力罐的爆炸图。
图4所示为图3的A处的局部放大图。
图5所示为图2的复合材料气液压力罐的剖视示意图。
图6所示为图5的B处的局部放大图。
图7所示为图2的复合材料气液压力罐的局部结构示意图。
图8所示为图3的复合材料气液压力罐的紧固件的结构示意图。
图9所示为图8的紧固件与罐本体的配合示意图。
图10所示为本发明第二实施例的筒身段带有加注口的复合材料气液压力罐的结构示意图。
图11所示为图10的C处的局部放大图。
图12所示为本发明第三实施例的筒身段带有加注口的复合材料气液压力罐的加注管的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参见图2-图4，本发明第一实施例的气液压力罐，包括罐本体100、加注管200、紧固件300、防松螺帽400，所述罐本体100顶部和底部分别设置有连接口101、连接口102，连接口101的径向尺寸大于连接口102的径向尺寸。
所述罐本体100的横截面为圆形。所述罐本体100包括内胆层11和缠绕增强层12。缠绕增强层12缠绕在内胆层11外，用于增加内胆层11的承压力。内胆层11的内壁设有均匀布置的加强肋112，加强肋112用于提高罐本体100的整体强度。进一步的，所述内胆层11由塑料滚塑或者吹塑成型。所述缠绕增强层12为高性能环氧树脂和玻璃纤维。
所述连接口101、连接口102分别设有连接螺纹。进一步的，所述连接口101处设置有金属嵌件101a，所述连接口102处设置有金属嵌件102a，金属嵌件101a和金属嵌件102a的内表面具有螺纹结构。
更进一步的，金属嵌件101a连接有设有螺栓孔104a的连接件104。连接件104连接有用于监测罐本体100内介质液位的液位传感器104b，能够及时加注介质和避免在加注介质时加注过多。液位传感器104b通过连接板104c与连接件104连接固定。内胆层11、金属嵌件101a、连接件104、连接板104c之间分别设有密封圈01。
在本发明的其他实施例中，所述连接口101边缘设有用于连接法兰的螺栓孔104a。
请参见图7，连接口102处设置有凸台102b，凸台102b用于增加所述罐本体100底部的厚度，避免了罐本体100底部的壁厚因过于单薄而承受的压力小，容易损坏。凸台102b的下表面设有周向均匀布置的扇形凹槽102c，扇形凹槽102c用于固定所述内胆层11于缠绕机上，方便缠绕增强层12的缠绕。金属嵌件102a连接有六角螺栓103，六角螺栓103与凸台102b之间具有密封圈实现密封连接口102。
请参见图5-图6，所述罐本体100的顶面边缘开设有用于安装加注管200的圆形接口105。加注管200与圆形接口105密封的可拆卸连接。具体的，所述加注管200的一端穿过该圆形接口105容纳于罐本体100内，所述加注管200设置有紧固所述圆形接口105外侧端面的台阶环23，紧固件300位于罐本体100内且与加注管200连接。加注管200与圆形接口105之间具有密封圈03，加注管200和圆形接口105外侧端面分别设有用于容纳部分密封圈03的密封圈槽200a和密封圈槽105a。连接口101的径向尺寸大于所述紧固件300的尺寸。加注管200设有密封盖(图未示)。
请参见图8-9，紧固件300用于紧固所述圆形接口105内侧端面和所述台阶环23配合将所述加注管200与所述罐本体100连接固定。紧固件300包括板体301和从板体301中心背离圆形接口105方向延伸的连接管302，连接管302内表面、加注管200具有相互配合连接的螺纹302a、螺纹21。板体301开设有定位缺口301a，罐本体100内设有与定位缺口301a配合的定位凸起106，定位缺口301a与定位凸起106配合限制紧固件300转动。
内胆层11具有垂直于加注管200端面的平面113，板体301的端面与平面113平行且板体301的端面抵靠平面113。加注管200还连接有防松螺帽400，防松螺帽400用于抵靠紧固件300。
气液压力罐的制作工艺为：内胆成型-表面处理-缠绕-固化-开口-后处理。
内胆成型：PE塑料可通过滚塑、吹塑、注塑等工艺成型为密闭整体。
表面处理：表面处理是通过物理或化学方法，使PE表面分子化学结构发生变化，增强缠绕粘合度。
缠绕：处理好的内胆层安装在工装上，进入缠绕车间，在全电脑控制的缠绕机上用高性能环氧树脂和玻璃纤维进行缠绕。
固化：缠绕完成形成的罐本体，进入固化炉中加热至50℃数小时，加速罐本体树脂凝固。
开口：在缠绕增强层固化后，将连接口部去除毛刺和多余物料。
后处理：罐本体连接加注管及粘结底座。
请参见图10-11，在本发明第二实施例的气液压力罐中，紧固件300为连接螺母，连接螺母抵靠圆形接口105内侧端面和台阶环23配合将加注管200与罐本体100连接固定。所述缠绕增强层12在与该圆形接口105对应的位置切开出供部分该加注管200穿过的口子140。台阶环23抵靠圆形接口105端面时压紧所述口子140的周边，避免因开口后影响缠绕增强层12的整体力学性能。
请参见图12，在本发明第三实施例的气液压力罐中，加注管200与圆形接口105内壁之间具有密封圈0，加注管200设有用于容纳部分所述密封圈0的密封圈槽25。优选的，所述密封圈槽25的数量至少为两个，沿加注管200的轴向均匀布置，提高加注管200与罐本体100之间的密封性能。
在本发明的其他实施例中，罐本体100可以是拼接而成；紧固件300可以是镶嵌于内胆层11中，进一步提高圆形接口105与加注管200连接的便捷性。
在本发明中,在罐本体的顶面边缘设置了用于安装加注管的圆管形的接口，缠绕增强层缠绕完成后罐本体与加注管通过接口连接固定，解决了内胆层在具有加注管的位置难以布置缠绕增强层的问题。
在本发明中,缠绕增强层在与接口处需要特殊处理补强，加注管的一端穿过接口容纳于罐本体内，该端设置有螺纹用于连接紧固件，罐本体内表面与接口对应位置设置有与紧固件端面抵靠的平面，加注管的另一端设置有抵靠接口端面的台阶环，加注管与接口之间设置有密封圈，实现加注管与接口的密封连接；同时台阶环抵靠接口端面还可压紧缠绕增强层开设的口子的周边，不会降低或降低很少整个气液压力罐承受压力的能力。
以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化和修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种筒身段带有加注口的复合材料气液压力罐，包括罐本体，所述罐本体顶部和底部分别设置有连接口，所述罐本体包括内胆层和缠绕在该内胆层外的缠绕增强层，其特征在于，所述罐本体的筒身直线段与封头曲面交汇处开设有用于安装加注管的圆形接口，所述加注管与所述接口密封的可拆卸连接；
所述加注管的一端穿过该接口容纳于所述罐本体内，所述加注管设置有紧固所述接口外侧端面的台阶环，所述筒身段带有加注口的复合材料气液压力罐还包括位于所述罐本体内与所述加注管连接的紧固件，该紧固件用于紧固所述接口内侧端面和所述台阶环配合将所述加注管与所述罐本体连接固定；
所述紧固件包括板体和设置于所述板体中心的连接管，所述连接管内表面设有螺纹，所述板体通过所述连接管与所述加注管螺纹连接固定；
所述加注管与所述接口之间具有密封圈，所述加注管、所述接口外侧端面设有用于容纳部分所述密封圈的密封圈槽。
2.根据权利要求1所述的筒身段带有加注口的复合材料气液压力罐，其特征在于，所述板体开设有定位缺口，所述罐本体内设有与该定位缺口配合的定位凸起，该定位缺口与该定位凸起配合限制所述紧固件转动。
3.根据权利要求1所述的筒身段带有加注口的复合材料气液压力罐，其特征在于，所述紧固件为紧固螺母，所述紧固螺母紧固所述接口内侧端面和所述台阶环配合将所述加注管与所述罐本体连接固定。
4.根据权利要求2或3所述的筒身段带有加注口的复合材料气液压力罐，其特征在于，所述加注管还连接有防松螺帽，该防松螺帽用于抵靠所述紧固件。
5.根据权利要求1所述的筒身段带有加注口的复合材料气液压力罐，其特征在于，所述罐本体顶部的连接口的径向尺寸大于所述紧固件的尺寸。
6.根据权利要求1所述的筒身段带有加注口的复合材料气液压力罐，其特征在于，所述内胆层的内壁设有均匀布置的加强肋，该加强肋用于提高所述罐本体的强度。
7.根据权利要求1所述的筒身段带有加注口的复合材料气液压力罐，其特征在于，所述罐本体的顶部罐口连接有用于监测所述罐本体内介质液位的液位传感器。
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