CN112124284A - 复合材料贮气筒 - Google Patents

复合材料贮气筒 Download PDF

Info

Publication number
CN112124284A
CN112124284A CN202011051981.4A CN202011051981A CN112124284A CN 112124284 A CN112124284 A CN 112124284A CN 202011051981 A CN202011051981 A CN 202011051981A CN 112124284 A CN112124284 A CN 112124284A
Authority
CN
China
Prior art keywords
inner container
winding
winding layer
drain pipe
gas cartridge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011051981.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112124284B (zh
Inventor
李晓扬
杨丹
陶骏
邹德平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongfeng Commercial Vehicle Co Ltd
Original Assignee
Dongfeng Commercial Vehicle Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongfeng Commercial Vehicle Co Ltd filed Critical Dongfeng Commercial Vehicle Co Ltd
Priority to CN202011051981.4A priority Critical patent/CN112124284B/zh
Publication of CN112124284A publication Critical patent/CN112124284A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112124284B publication Critical patent/CN112124284B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/06—Applications or arrangements of reservoirs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

本发明涉及一种复合材料贮气筒。该贮气筒，包括内胆，内胆两侧端部布置有嵌件，两侧嵌件上均布置有排气管接头和排水管接头，两侧排水管接头上均连接有内部排水管，内部排水管末端连接内胆内最底部；内胆外层设有纤维树脂复合缠绕层，纤维树脂复合缠绕层包括轴向缠绕层和径向缠绕层。本发明实现了筒身径向及轴向缠绕的全覆盖；此外，本发明的排水孔及排气孔接头布置于端部铝合金嵌件上，除了嵌件自身作为金属件具备较佳强度外，嵌件还可以被轴向缠绕延筒身轴线方向的投影所包覆，保证了贮气筒两侧的安全强度。

Description

复合材料贮气筒
技术领域
本发明涉及汽车零部件技术领域，尤其是涉及一种复合材料贮气筒。
背景技术
现有车用贮气筒多为钢制或铝合金材质材料，前者材料密度大，不符合汽车轻量化趋势，且内部需做表面防锈处理；后者成型工艺复杂，制备成本高，相较非金属类材料，材料密度仍然略大。
现有车辆进气干燥设备无法完全除湿，使得贮气筒长期工作后会在内部积水，影响零件工效和冬季使用安全，因此需要定期排水。而由于重力自流原因，现有贮气筒将排水阀布置于筒身最底部。
纤维缠绕为一项使用较为广泛的复合材料增强技术，其原理为使用浸有树脂基材的连续纤维按照一定角度缠绕被增强产品，固化后，使得被缠绕层包覆的部位能够得到增强，被广泛应用于航天燃料、高压气瓶等领域，但其对被缠绕体的形状要求较为苛刻，被缠绕体必须是可完全轴对称的桶或棒状，否则缠绕纤维会因为形成“架桥”而导致局部强度缺陷。
CN209386002U、CN109253387A和CN107893905A涉及的贮气筒，虽采用了复合材料，实现了部分轻量化，但其放水管接头布置在了筒身底部，干扰了外层缠绕路线，使得缠绕只能延径向缠绕，其没有对两侧端盖进行缠绕，端盖的强度无法保证，且端盖与筒身的连接强度也会薄弱。
CN107351835A和CN111256025A涉及的贮气筒，其内胆两侧分别注塑/吹塑成型，两侧焊接为一体，放水孔布置在筒身中间，外层辅以径向缠绕。其缺陷在于：1、放水孔位于筒身中间最底部干扰了外层缠绕路线，其无法进行轴向缠绕，且径向缠绕无法增强放水孔侧，甚至要于放水孔附近切断纤维以避免干涉，导致贮气筒放水孔处存在强度隐患；2、放水孔靠近内胆焊接线附近，导致焊接线附近强度弱化，失效风险极高；3、两侧排气孔直接安置在塑料内胆上，且无法通过纤维缠绕强化，端盖处强度薄弱。
因为车用贮气筒为直接承担车辆制动的安全零件，关乎驾驶安全，上述专利均不能针对筒体实现完全的轴向及径向缠绕，不能实现全包覆，安全方面存在较大隐患。因此，迫切需要开发一种复合材料贮气筒，在满足安全性的前提下，实现贮气筒轻量化。
发明内容
为解决以上问题，本发明提供一种轻量化、强度可靠的复合材料贮气筒。
本发明采用的技术方案是：一种复合材料贮气筒，包括内胆，其特征在于：所述内胆两侧端部布置有嵌件，两侧的所述嵌件上均布置有排气管接头和排水管接头，至少一侧的所述排水管接头上连接有内部排水管，所述内部排水管末端连接内胆内最底部；所述内胆外层设有纤维树脂复合缠绕层，所述纤维树脂复合缠绕层包括轴向缠绕层和径向缠绕层。
作为优选，所述内胆包括采用注塑成型的两半结构，所述两半结构通过焊接凸台焊接形成完整的内胆。
进一步的，所述内胆注塑所用材料为尼龙6和玻纤，尼龙66和玻纤，及聚丙烯和玻纤中的一种或多种。
进一步的，所述焊接凸台朝外侧布置，或向内侧布置。
作为优选，所述内胆采用吹塑一体成型。
进一步的，所述内胆吹塑所用材料为尼龙6、尼龙66、聚丙烯和聚乙烯中的一种或多种。
作为优选，所述嵌件上设有多道沟槽，所述嵌件被轴向缠绕层沿轴向方向的投影所包覆。
作为优选，一侧的所述嵌件上至少布置一个排气管接头，最多布置一个排水管接头。
作为优选，所述纤维树脂复合缠绕层，其材料组成包括树脂基材及连续纤维，其中树脂基材为乙烯基，环氧基和聚酯基树脂中的一种或几种组合，连续纤维为玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维中的一种或多种。
作为优选，所述轴向缠绕层纤维缠绕方向与筒身轴线夹角小于60°，所述径向缠绕层纤维缠绕方向与筒身轴线夹角大于60°，贮气筒两侧端盖的塑料部分由轴向缠绕层围绕嵌件实现完全包覆。
本发明取得的有益效果是：与现有复合材料贮气筒相比，本发明解决了排水孔位于筒身最底部导致外层纤维缠绕被干扰而无法全覆盖内胆，贮气筒强度存在隐患的缺陷，实现了筒身径向及轴向缠绕的全覆盖。此外，本发明的排水孔及排气孔接头布置于端部铝合金嵌件上，除了嵌件自身作为金属件具备较佳强度外，嵌件还可以被轴向缠绕延筒身轴线方向的投影所包覆，保证了贮气筒两侧的安全强度。
附图说明
图1为本发明的剖面图(展示内部结构)；
图2为本发明的结构示意图；
图3为采用注塑内胆，焊接凸台朝外布置的示例；
图4为采用注塑内胆，焊接凸台朝外布置，焊接完成后的内胆示例；
图5为本发明中，采用吹塑内胆的示例；
图6为为本发明中，采用注塑内胆，焊接凸台朝内布置的示例；
图7为本发明中，端部嵌件附近的剖面图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作更进一步的说明。
实施例一
如图1-7所示，本发明的一种复合材料贮气筒，其内胆A两侧端部布置有嵌件B，嵌件B上布置排气管接头C及排水管接头D，内部排水管E连接于排水管接头D上，内部排水管E末端连接贮气筒内最底部，外层为纤维树脂复合缠绕层，纤维树脂复合缠绕层包括轴向缠绕层H和径向缠绕层G(即采用轴向缠绕和径向缠绕)。
本实施例中，嵌件B上预设3个螺纹孔，如图2所示等角度排布，嵌件B提前埋设于模具中，随内胆A一同注塑成型，内胆A用材为尼龙66+GF33材料，如图3所示，内胆A中的焊接凸台I向外侧布置。
结合图4，内胆A包括两半，两半内胆A采用热板+振动焊接，通过焊接凸台I焊接形成一个整体，之后将焊接凸台I多余的凸出部分采用数控车床清除来保证内胆A表面光滑。
对内胆A表面进行纤维缠绕，本实施例中，缠绕纤维用材为环氧树脂+连续玻璃纤维，先进行角度为23°的轴向缠绕(轴向缠绕层H)，对端盖完成全包覆后，在切换角度为82°的径向缠绕(径向缠绕层G)，缠绕总厚度为3mm。
缠绕层(轴向缠绕层H和径向缠绕层G)固化后，向两侧嵌件B安装排气管接头C，排水管接头D及内部排水管E。本实施例中，在单侧安装1个排水管接头D及内部排水管E，剩余5个孔位安装排气管接头C。
实施例二
一种复合材料贮气筒，其内胆A两侧端部布置有嵌件B，嵌件B上布置排气管接头C及排水管接头D，内部排水管E连接于排水管接头D上，内部排水管E末端连接贮气筒内最底部，外层为纤维树脂复合缠绕层，纤维树脂复合缠绕层包括轴向缠绕层H和径向缠绕层G(即采用轴向缠绕和径向缠绕)。
本实施例中，嵌件B上预设3个螺纹孔，如图2所示等角度排布，嵌件B提前埋设于模具中，随内胆A一同注塑成型，内胆A用材为尼龙6+GF25材料，结合图6，内胆中的焊接凸台I向内侧布置。
内胆A包括两半，两半内胆A采用热板+振动焊接，通过焊接凸台I焊接形成一个整体，之后将内胆A焊接线附近打磨平整。
对内胆A表面进行纤维缠绕，本实施例中，缠绕纤维用材为环氧树脂+连续玻璃纤维，先进行角度为23°的轴向缠绕(轴向缠绕层H)，对端盖完成全包覆后，在切换角度为82°的径向缠绕(径向缠绕层G)，缠绕总厚度为3.5mm。
缠绕层固化后，向两侧嵌件B安装排气管接头C，排水管接头D及内部排水管E。本实施例中，在两侧均安装1个排水管接头D及内部排水管E，剩余4个孔位安装排气管接头C。
实施例三
一种复合材料贮气筒，其内胆A两侧端部布置有嵌件B，嵌件B上布置排气管接头C及排水管接头D，内部排水管E连接于排水管接头D上，内部排水管E末端连接贮气筒内最底部，外层为纤维树脂复合缠绕层，纤维树脂复合缠绕层包括轴向缠绕层H和径向缠绕层G(即采用轴向缠绕和径向缠绕)。
本实施例中，嵌件B上预设3个螺纹孔，如图2所示等角度排布，嵌件B提前埋设于模具中，随内胆A一同吹塑成型，内胆A用材为PE材料。内胆A表面采用800目砂纸打磨一遍，之后对内胆表面进行纤维缠绕，本实施例中，缠绕纤维用材为环氧树脂+连续玻璃纤维，先进行角度为23°的轴向缠绕层H，对端盖完成全包覆后，在切换角度为82°的径向缠绕层G，缠绕总厚度为4.5mm。
缠绕层固化后，向两侧嵌件B安装排气管接头C，排水管接头D及内部排水管E。本实施例中，在一侧安装1个排水管接头D及内部排水管E，剩余5个孔位安装排气管接头C。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要结构特征。本发明不受上述实例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种复合材料贮气筒，包括内胆(A)，其特征在于：所述内胆(A)两侧端部布置有嵌件(B)，两侧的所述嵌件上均布置有排气管接头(C)和排水管接头(D)，至少一侧的所述排水管接头(D)上连接有内部排水管(E)，所述内部排水管(E)末端连接内胆(A)内最底部；所述内胆(A)外层设有纤维树脂复合缠绕层，所述纤维树脂复合缠绕层包括轴向缠绕(H)层和径向缠绕(G)层。
2.根据权利要求1所述的复合材料贮气筒，其特征在于：所述内胆(A)包括采用注塑成型的两半结构，所述两半结构通过焊接凸台焊接形成完整的内胆(A)。
3.根据权利要求2所述的复合材料贮气筒，其特征在于：所述内胆(A)注塑所用材料为尼龙6和玻纤，尼龙66和玻纤，及聚丙烯和玻纤中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的复合材料贮气筒，其特征在于：所述焊接凸台(I)朝外侧布置，或向内侧布置。
5.根据权利要求1所述的复合材料贮气筒，其特征在于：所述内胆(A)采用吹塑一体成型。
6.根据权利要求5所述的复合材料贮气筒，其特征在于：所述内胆(A)吹塑所用材料为尼龙6、尼龙66、聚丙烯和聚乙烯中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的复合材料贮气筒，其特征在于：所述嵌件(B)上设有多道沟槽，所述嵌件(B)被轴向缠绕层(H)沿轴向方向的投影所包覆。
8.根据权利要求1所述的复合材料贮气筒，其特征在于：一侧的所述嵌件(B)上至少布置一个排气管接头(C)，最多布置一个排水管接头(D)。
9.根据权利要求1所述的复合材料贮气筒，其特征在于：所述纤维树脂复合缠绕层，其材料组成包括树脂基材及连续纤维，其中树脂基材为乙烯基，环氧基和聚酯基树脂中的一种或几种组合，连续纤维为玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维中的一种或多种。
10.根据权利要求1所述的复合材料贮气筒，其特征在于：所述轴向缠绕层(H)纤维缠绕方向与筒身轴线夹角小于60°，所述径向缠绕层(G)纤维缠绕方向与筒身轴线夹角大于60°，贮气筒两侧端盖的塑料部分由轴向缠绕层(H)围绕嵌件(B)实现完全包覆。
CN202011051981.4A 2020-09-29 2020-09-29 复合材料贮气筒 Active CN112124284B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011051981.4A CN112124284B (zh) 2020-09-29 2020-09-29 复合材料贮气筒

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011051981.4A CN112124284B (zh) 2020-09-29 2020-09-29 复合材料贮气筒

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112124284A true CN112124284A (zh) 2020-12-25
CN112124284B CN112124284B (zh) 2022-06-24

Family

ID=73844891

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011051981.4A Active CN112124284B (zh) 2020-09-29 2020-09-29 复合材料贮气筒

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112124284B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112706739A (zh) * 2021-01-25 2021-04-27 一汽解放汽车有限公司 贮气筒、制动系统和车辆

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3969812A (en) * 1974-04-19 1976-07-20 Martin Marietta Corporation Method of manufacturing an overwrapped pressure vessel
US6056007A (en) * 1997-07-15 2000-05-02 Q3 JMC, Inc. Air tank manifold
CN102388255A (zh) * 2009-04-10 2012-03-21 丰田自动车株式会社 罐及其制造方法
CN106863863A (zh) * 2017-02-17 2017-06-20 安徽绿动能源有限公司 一种纤维全缠绕塑料内胆复合气瓶的制造方法
CN206606193U (zh) * 2017-03-28 2017-11-03 辽宁奥斯福科技有限公司 汽车刹车储气罐
CN107351835A (zh) * 2017-08-29 2017-11-17 湖北森鑫汽车零部件有限公司 一种纤维缠绕增强全塑料汽车制动装置用储气筒
CN208881779U (zh) * 2018-07-19 2019-05-21 上海汽车集团股份有限公司 客车储气筒排水装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3969812A (en) * 1974-04-19 1976-07-20 Martin Marietta Corporation Method of manufacturing an overwrapped pressure vessel
US6056007A (en) * 1997-07-15 2000-05-02 Q3 JMC, Inc. Air tank manifold
CN102388255A (zh) * 2009-04-10 2012-03-21 丰田自动车株式会社 罐及其制造方法
CN106863863A (zh) * 2017-02-17 2017-06-20 安徽绿动能源有限公司 一种纤维全缠绕塑料内胆复合气瓶的制造方法
CN206606193U (zh) * 2017-03-28 2017-11-03 辽宁奥斯福科技有限公司 汽车刹车储气罐
CN107351835A (zh) * 2017-08-29 2017-11-17 湖北森鑫汽车零部件有限公司 一种纤维缠绕增强全塑料汽车制动装置用储气筒
CN208881779U (zh) * 2018-07-19 2019-05-21 上海汽车集团股份有限公司 客车储气筒排水装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112706739A (zh) * 2021-01-25 2021-04-27 一汽解放汽车有限公司 贮气筒、制动系统和车辆

Also Published As

Publication number Publication date
CN112124284B (zh) 2022-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106838602B (zh) 一种金属瓶口结构和lpg气瓶
EP0625251B1 (en) Pipe construction
WO2017177708A1 (zh) 一种超大口径的竹缠绕复合管及其制造方法
CN112124284B (zh) 复合材料贮气筒
CN110869662A (zh) 改进的压力容器
KR101371593B1 (ko) 가스 탱크 및 그 제조 방법
US20150316207A1 (en) Composite Pressure Vessel Integrated Mandrel
CN103459147A (zh) 结构材料及其制造方法
JP2022546805A (ja) 圧力容器
CN1286704C (zh) 架装式frp运输罐及其制造方法
EP2778499B1 (en) Boss structure
JP2020067102A (ja) 高圧タンク
WO2010119542A1 (ja) ガスタンク及びガスタンクの製造方法
KR20070008814A (ko) 복합재료와 금속으로 이루어진 경량 붐 어셈블리
US11566752B2 (en) High-pressure tank and method for manufacturing high-pressure tank
CN212456246U (zh) 一种塑料内胆全缠绕复合气瓶
CN111256025A (zh) 一种复合材料贮气筒内胆
CN209739859U (zh) 一种增强车载罐
CN212005157U (zh) 一种复合材料贮气筒内胆
KR100651582B1 (ko) 3개의 콕을 적용하여 에프.알.피로 성형된 에어 저장 탱크및 그 제조방법
CN209386002U (zh) 一种复合材料贮气筒
CN2542900Y (zh) 钢法兰连接的玻璃钢管道
CN112793050A (zh) 含有膜内衬复合材料管道一体成型模具及一体成型的方法
CN220911098U (zh) 一种缠绕双腔储气筒
CN114556009A (zh) 制造压力容器的方法和压力容器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant