CN114559213B - 压力容器分段式制造方法以及压力容器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了压力容器分段式制造方法以及压力容器，其中压力容器分段式制造方法包括：取预设尺寸的金属胚料，得到瓶体，瓶底以瓶头；利用工装在瓶体和瓶底上设置第一密封组件；利用工装在瓶体和瓶头上设置第二密封组件；利用工装自瓶底、瓶体以及瓶头的开放处分别加工至预设的光洁度；组装瓶底、瓶体以及瓶头得到压力容器；或利用塑形材料形成光洁内胆，光洁内胆的内表面满足预设的光洁度，光洁内胆的外表面贴靠于瓶底、瓶体以及瓶头的内表面，组装瓶底、瓶体、瓶头以及光洁内胆得到压力容器。本申请通过分段组装瓶底、瓶体以及瓶头避免了现有技术中容器内侧壁难以处理的问题，避免了微量气体成分吸附，为标气的分装提供了有效的解决方案。

Description

压力容器分段式制造方法以及压力容器

技术领域

本申请涉及机械加工领域，特别是涉及压力容器分段式制造方法以及压力容器。

背景技术

标准气体为气体工业名词。常见的有一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、甲醛、苯等等数十种，不同气体的化学性能(主要指气体与气瓶材料，常见的为铝合金，的化学反应机理)不尽相同，物理吸附性能差别更大为了确保标准气体储存的稳定性，严格要求气瓶内壁既不能与标准气体中核心气体成分发生化学反应，也不能发生较强的物理吸附。由于标准气体的特殊性，国内外较大规模和较为知名的标准气体生产企业生产的标准气体相对质量比较稳定可靠，但他们使用的罐装高压气瓶，往往都是40升或以上较大容积的气瓶，除了使用量较大的实验室外，很多单位在实际使用中会造成较大的浪费。因此，国内就产生了诸多的分装标气的企业，他们设置了8L、4L、2L或者更小容积的气瓶，满足了部分用户的需求。

发明人发现，由于目前广泛使用的8L、4L、2L或者更小容积的高压气瓶，瓶体为冲压一体成型，因此瓶体存在厚度不一、瓶体内部不光滑并难以打磨抛光的问题。而传统的气瓶因为内壁光洁度低，因此很容易造成气体储存在瓶内容易造成气体在瓶体内壁吸附的问题，以至于影响了原标气中各气体成分的测量比例，尤其是对其中的微量气体比例容易造成较大的影响。

针对该问题，市面上常见的处理方式是采用抛丸或者晃砂工艺来实现瓶体内表面的处理。但是在标准气体分装领域中，分装的气瓶容积较小，内壁直径较小，采用现有的抛丸以及晃砂工艺，抛丸以及晃砂力度小，因而所需要的时间较长，导致批量生产瓶子的生产时间大大延长；同时相对于分装的气瓶的售价而言，晃砂处理的成本相对较高，导致整个瓶子的成本具有明显的上升。

因此，如何解决高压气瓶的内壁表面处理成为小容量标准气体储存中急需解决的重要关键问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请公开了压力容器分段式制造方法，包括：

取预设尺寸的金属胚料，去料加工得到筒状且两端开放的瓶体，筒状且一端封闭另一端开放的瓶底以及带有出气口的瓶头；

利用工装在所述瓶体和所述瓶底上加工和/或安装第一密封组件，所述第一密封组件用于实现所述瓶体和所述瓶底气密连接；

利用工装在所述瓶体和所述瓶头上加工和/或安装第二密封组件，所述第二密封组件用于实现所述瓶体和所述瓶头气密连接；

利用工装自所述瓶底、所述瓶体以及所述瓶头的开放处对其内表面分别加工至预设的光洁度；

组装所述瓶底、所述瓶体以及所述瓶头得到压力容器。

以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。

可选的，在光洁度加工中包括：

利用第一刀具对所述瓶底、所述瓶体以及所述瓶头的内表面去料粗加工；

利用第二刀具对所述瓶底、所述瓶体以及所述瓶头的内表面塑形精加工。

可选的，所述去料粗加工中，所述第一刀具的至少一部分按照预设路径自所述瓶底、所述瓶体以及所述瓶头中的一者或多者的外部运行至内部。

可选的，所述塑形精加工中，所述第二刀具的至少一部分按照预设路径对所述瓶底、所述瓶体以及所述瓶头的内表面的各处施加作用力以实现塑形。

可选的，所述第一密封组件包括：

第一螺口和第一锥面，设置在所述瓶体上；

瓶底螺口和瓶底锥面，设置在所述瓶底上，所述瓶底螺口用于与所述第一螺口螺接，所述瓶底锥面用于在所述瓶底螺口与所述第一螺口螺接过程中挤压所述第一锥面以实现气密；

第一密封件，设置在所述瓶底上以实现二道气密。

可选的，所述第二密封组件包括：

第二螺口和第二锥面，设置在所述瓶体上；

瓶头螺口和瓶头锥面，设置在所述瓶头上，所述瓶头螺口用于与所述第二螺口螺接，所述瓶头锥面用于在所述瓶头螺口与所述第二螺口螺接过程中挤压所述第二锥面以实现气密；

第二密封件，设置在所述瓶头上以实现二道气密。

可选的，所述瓶底、所述瓶体以及所述瓶头均包括：

装配段，用于加工形成至少一部分所述第一密封组件或第二密封组件；

精密段，用于形成所述压力容器的内表面；

所述第一密封组件和所述第二密封组件用于密封连接各精密段以形成收容空间，所述光洁度加工在所述精密段上实施。

可选的，所述第一密封组件和所述第二密封组件均包括：

气密组件，用于气密连接各精密段；

结构组件，用于连接各装配段以承受容器内的压力。

可选的，所述第一密封组件和所述第二密封组件均还包括用于二道气密所述气密组件和结构组件之间的隔离组件。

本申请还公开了压力容器分段式制造方法，包括：

取预设尺寸的金属胚料，去料加工得到筒状且两端开放的瓶体，筒状且一端封闭另一端开放的瓶底以及带有出气口的瓶头；

利用工装在所述瓶体和所述瓶底上加工和/或安装第一密封组件，所述第一密封组件用于实现所述瓶体和所述瓶底气密连接；

利用工装在所述瓶体和所述瓶头上加工和/或安装第二密封组件，所述第二密封组件用于实现所述瓶体和所述瓶头气密连接；

利用塑形材料形成光洁内胆，所述光洁内胆的内表面满足预设的光洁度，所述光洁内胆的外表面贴靠于所述瓶底、所述瓶体以及所述瓶头的内表面，组装所述瓶底、所述瓶体、所述瓶头以及所述光洁内胆得到压力容器。

值得注意的是，本申请工公开的两种压力容器分段式制造方法可以单独实施也可以协同实施，即本申请还公开了一种压力容器分段式制造方法，包括：

取预设尺寸的金属胚料，去料加工得到筒状且两端开放的瓶体，筒状且一端封闭另一端开放的瓶底以及带有出气口的瓶头；

利用工装在所述瓶体和所述瓶底上加工和/或安装第一密封组件，所述第一密封组件用于实现所述瓶体和所述瓶底气密连接；

利用工装在所述瓶体和所述瓶头上加工和/或安装第二密封组件，所述第二密封组件用于实现所述瓶体和所述瓶头气密连接；

利用工装自所述瓶底、所述瓶体以及所述瓶头的开放处对其内表面分别加工至预设的光洁度；

利用塑形材料形成光洁内胆，所述光洁内胆的内表面满足预设的光洁度，所述光洁内胆的外表面贴靠于所述瓶底、所述瓶体以及所述瓶头的内表面；

组装所述瓶底、所述瓶体、所述瓶头以及所述光洁内胆得到压力容器。

本申请还公开了压力容器，利用上述技术方案中的压力容器分段式制造方法制作而成。

本申请还公开了分段式压力容器，包括分段组装的瓶底、瓶体以及瓶头，所述瓶体为两端开放的筒形，所述瓶体的一端由所述瓶底通过第一密封组件密封，另一端通过第二密封组件安装有所述瓶头，所述瓶头上设有用于连通压力容器内外的出气口：

所述第一密封组件包括：

第一螺口和第一锥面，设置在所述瓶体上；

瓶底螺口和瓶底锥面，设置在所述瓶底上，所述瓶底螺口用于与所述第一螺口螺接，所述瓶底锥面用于在所述瓶底螺口与所述第一螺口螺接过程中挤压所述第一锥面以实现气密；

第一密封件，设置在所述瓶底上以实现二道气密；

所述第二密封组件包括：

第二螺口和第二锥面，设置在所述瓶体上；

瓶头螺口和瓶头锥面，设置在所述瓶头上，所述瓶头螺口用于与所述第二螺口螺接，所述瓶头锥面用于在所述瓶头螺口与所述第二螺口螺接过程中挤压所述第二锥面以实现气密；

第二密封件，设置在所述瓶头上以实现二道气密。

可选的，所述第一密封组件和所述第二密封组件的各部件结构以及尺寸相同设置或区别设置。

可选的，所述第一密封组件和所述第二密封组件的各部件结构以及尺寸相同设置，所述瓶体的两端在自外向内的方向上均如下设置：

螺纹段，用于提供所述第一螺口或所述第二螺口；

平台段，用于供所述第一密封件或者所述第二密封件实现气密；

锥面段，用于提供所述第一锥面或所述第二锥面；

所述瓶体的两锥面段之间为等径延伸的储存段。

可选的，所述瓶体的内径满足如下关系：

各螺纹段的内径≥各平台段的内径≥各锥面的内径≥储存段的内径。

可选的，所述瓶底整体为一端封闭的筒形，所述瓶底螺口设置在所述瓶底的外周面上，所述瓶底锥面设置于所述瓶底开放的顶缘上且朝向所述第一锥面设置，所述瓶底的内侧壁与所述瓶底锥面之间平滑过渡；

所述瓶头整体为两端开放的筒形，顶部形成所述出气口，底部的外周面上设有所述瓶头螺口，所述瓶头锥面设置于所述底部的底缘上且朝向所述第二锥面设置，所述瓶头的内侧壁与所述瓶头锥面之间平滑过渡。

可选的，所述瓶底螺口和所述瓶底锥面之间设有用于安装所述第一密封件的瓶底安装槽；

所述瓶头螺口和所述瓶头锥面之间设有用于安装所述第二密封件的瓶头安装槽。

可选的，所述瓶底螺口所在的瓶底的侧壁厚度D1与所述瓶底其他部位的侧壁厚度D2之间的比值为0.35至0.65；

所述瓶头螺口所在的瓶头的侧壁厚度D3与所述瓶头其他部位的侧壁厚度D4之间的比值为0.35至0.65；

所述第一螺口所在的瓶体的侧壁的厚度D5与所述瓶体的其他部位的侧壁厚度D6之间的比值为0.35至0.65；

所述第二螺口所在的瓶体的侧壁的厚度D7与所述瓶体的其他部位的侧壁厚度D6之间的比值为0.35至0.65。

可选的，所述瓶底螺口所在的瓶底的侧壁厚度D1与对应位置的瓶体的厚度D8之间的比值范围为0.8至1.2；

所述瓶头螺口所在的瓶头的侧壁厚度D3与对应位置的瓶体的厚度D9之间的比值范围为0.8至1.2。

可选的，所述第一锥面的在所述瓶体轴线上的截面投影的夹角角度A和所述瓶底锥面在所述瓶底轴线上的截面投影的夹角角度B之间的比值为0.7至0.9；

所述第二锥面的在所述瓶体轴线上的截面投影的夹角角度C和所述瓶头锥面在所述瓶头轴线上的截面投影的夹角角度D之间的比值为0.7至0.9。

可选的，所述瓶底背向所述瓶底螺口的底面上设有用于施加旋转力矩的沉孔，所述沉孔的深度H1与所述底面的侧壁的厚度H2之间的比值为0.1至0.6；

所述瓶底与所述瓶体安装到位后所述底面相较于所述瓶体的底缘缩进。

本申请公开的技术方案通过分段组装的瓶底、瓶体以及瓶头避免了现有技术中容器内侧壁难以处理的问题，在开放式的结构基础上，各部件能够灵活的选择适合的表面加工工艺，例如打磨抛光，实现镜面抛光级别的平整度，有效避免因为气体吸附导致的问题。配合第一密封组件和第二密封组件克服因为分体结构带来的强度下降问题。整体结构简洁稳定，生产成本低，具有极高的推广价值。

具体的有益技术效果将在具体实施方式中结合具体结构或步骤进一步阐释。

附图说明

图1为一实施例中分段式压力容器示意图；

图2为图1中的分段式压力容器各段内部结构示意图；

图3为图1中的分段式压力容器装配示意图；

图4为图3中的E处锥面相互配合示意图；

图5为一实施例中瓶头结构示意图；

图6为一实施例中瓶体结构示意图；

图7为一实施例中瓶底结构示意图；

图8为图7中的F处放大示意图；

图9为图7中的G处放大示意图；

图10为一实施例中瓶底的底面示意图；

图11为另一实施例中分段式压力容器示意图；

图12为图11中的光洁内胆结构示意图；

图13为光洁内胆和出气口配合示意图。

图中附图标记说明如下：

10、瓶底；11、倒角段；12、直线段；13、瓶底安装槽；14、沉孔；

20、瓶体；21、螺纹段；22、平台段；23、锥面段；24、上外缘；241、回缩缝隙；25、下外缘；26、储存段；

30、瓶头；31、出气口；32、瓶头安装槽；

40、第一密封组件；41、第一螺口；42、第一锥面；43、瓶底螺口；44、瓶底锥面；45、第一密封件；

50、第二密封组件；51、第二螺口；52、第二锥面；53、瓶头螺口；54、瓶头锥面；55、第二密封件；

60、光洁内胆；61、光洁内表面；62、密封外表面；63、出气口；631、螺接段；632、气密段；633、增厚段。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请公开了压力容器分段式制造方法，包括：

取预设尺寸的金属胚料，去料加工得到筒状且两端开放的瓶体，筒状且一端封闭另一端开放的瓶底以及带有出气口的瓶头；

利用工装在瓶体和瓶底上加工和/或安装第一密封组件，第一密封组件用于实现瓶体和瓶底气密连接；

利用工装在瓶体和瓶头上加工和/或安装第二密封组件，第二密封组件用于实现瓶体和瓶头气密连接；

利用工装自瓶底、瓶体以及瓶头的开放处对其内表面分别加工至预设的光洁度；

组装瓶底、瓶体以及瓶头得到压力容器。

本申请公开的技术方案通过分段组装的瓶底、瓶体以及瓶头避免了现有技术中容器内侧壁难以处理的问题，在开放式的结构基础上，各部件能够灵活的选择适合的表面加工工艺，例如打磨抛光，实现镜面抛光级别的平整度，有效避免因为气体吸附导致的问题。

在光洁度加工中，包括：

利用第一刀具对瓶底、瓶体以及瓶头的内表面去料粗加工；

利用第二刀具对瓶底、瓶体以及瓶头的内表面塑形精加工。

进一步的，去料粗加工中，第一刀具的至少一部分按照预设路径自瓶底、瓶体以及瓶头中的一者或多者的外部运行至内部。在具体生产中，第一刀具可以优选为切割刀具，例如金刚石刀具。

进一步的，塑形精加工中，第二刀具的至少一部分按照预设路径对瓶底、瓶体以及瓶头的内表面的各处施加作用力以实现塑形。在具体生产中，第二刀具可以优选为挤压刀具，例如滚刀。

在加工过程中，瓶体、所述瓶体以及所述瓶头均包括：

装配段，用于加工形成至少一部分所述第一密封组件或第二密封组件；

精密段，用于形成所述压力容器的内表面；

装配段主要表现为螺口部分以及第一密封件和第二密封件，精密段主要表现为平整度要求较高的部分，例如瓶头的内表面，瓶体的中间部分以及瓶底的内表面。

在连接方式的加工中，重点在于第一密封组件和第二密封组件的设置方式。在一实施例中，第一密封组件和第二密封组件均包括：

气密组件，用于气密连接各精密段；

结构组件，用于连接各装配段以承受容器内的压力。

气密组件可以理解为下文中锥面硬密封，结构组件可以理解为下文中螺口结构。但是上述各结构随着功能的变化可能会出现兼顾两者的情况，例如随着材料技术的进步，当螺口也能实现高压气密时，即可兼做气密组件和结构组件。进一步的，第一密封组件和第二密封组件均还包括用于二道气密气密组件和结构组件之间的隔离组件。隔离组件可以理解为下文中的密封件。密封件能够实现二道气密，从而提高气密效果。

本申请还公开了压力容器，利用上述技术方案中的压力容器分段式制造方法制作而成。具体可以参考下文关于压力容器的具体介绍。

参考附图1至附图10所示，本申请公开了分段式压力容器，包括分段组装的瓶底10、瓶体20以及瓶头30，瓶体20为两端开放的筒形，瓶体20的一端由瓶底10通过第一密封组件40密封，另一端通过第二密封组件50安装有瓶头30，瓶头30上设有用于连通压力容器内外的出气口31：

第一密封组件40包括：

第一螺口41和第一锥面42，设置在瓶体20上；

瓶底螺口43和瓶底锥面44，设置在瓶底10上，瓶底螺口43用于与第一螺口41螺接，瓶底锥面44用于在瓶底螺口43与第一螺口41螺接过程中挤压第一锥面42以实现气密；

第一密封件45，设置在瓶底10上以实现二道气密；

第二密封组件50包括：

第二螺口51和第二锥面52，设置在瓶体20上；

瓶头螺口53和瓶头锥面54，设置在瓶头30上，瓶头螺口53用于与第二螺口51螺接，瓶头锥面54用于在瓶头螺口53与第二螺口51螺接过程中挤压第二锥面52以实现气密；

第二密封件55，设置在瓶头30上以实现二道气密。

参考附图所示，上述各结构实际上可以通过瓶底10、瓶体20以及瓶头30的对应部分加工形成，即可以理解为，本申请公开了一种分段式压力容器，包括分段组装的瓶底10、瓶体20以及瓶头30，其中：

瓶体20，瓶体20为筒形且两端分别为第一螺口41和第二螺口51，第一螺口41上设有第一锥面42，第二螺口51上设有第二锥面52；

瓶底10，瓶底10为一端封闭的筒形且周面上设有与第一螺口41螺接的瓶底螺口43，瓶底螺口43上设有与第一锥面42相互作用的瓶底锥面44；

瓶头30，瓶头30一端为用于连通压力容器内外的出气口31，另一端为用于与第二螺口51螺接的瓶头螺口53，瓶头螺口53上设有与第二锥面52相互作用的瓶头锥面54；

两密封件，分别位于瓶底10和瓶头30上以实现二道气密，瓶底10和瓶头30在螺接至瓶体20的过程中，第一锥面42和瓶底锥面44相互挤压以实现气密，第二锥面52和瓶头锥面54相互挤压以实现气密。

整体结构简洁稳定，生产成本低，具有极高的推广价值。在整体的光洁度上，在一实施例中，瓶头30、瓶体20以及瓶底10的内表面光洁度小于等于0.8，进一步优选光洁度小于等于0.4。

不难发现，瓶体20的两端需要分别适配瓶头30和瓶底10，在一些实施例中，瓶头30和瓶底10需要区别设置，因此可以通过第一密封组件40和第二密封组件50的各部件结构以及尺寸区别设置以实现防呆。但是相应的，区别设置的第一密封组件40和第二密封组件50会增加各部件的生产成本以及降低适配性。参考附图6所示实施例中，第一密封组件40和第二密封组件50的各部件结构以及尺寸相同设置。相同设置的第一密封组件40和第二密封组件50能够实现标准化的组装，更为结构的灵活运用提供结构基础。例如通过提供一个标准尺寸的瓶体20和可以将多个瓶体20气密连接的适配件，多个瓶体20通过相互气密连接来实现不同容量的灵活实现。

为了便于描述，下文中的描述均基于第一密封组件40和第二密封组件50的各部件结构以及尺寸相同设置的前提下，第一密封组件40和第二密封组件50的各部件结构以及尺寸区别设置的基本原理相同，本领域技术人员能够根据本申请公开的内容毫无意义的清楚的得到相应的技术方案，在此不再赘述。

在瓶体20的细节上，参考附图6所示的实施例中，瓶体20的两端在自外向内的方向上均如下设置：

螺纹段21，用于提供第一螺口41或第二螺口51；

平台段22，用于供第一密封件45或者第二密封件55实现气密；

锥面段23，用于提供第一锥面42或第二锥面52；

瓶体20的两锥面段23之间为等径延伸的储存段26。

为了更好的实现平台段22的气密效果，平台段22的内侧壁表面光洁度小于等于3.2，进一步优选光洁度小于等于1.6。

在尺寸上，参考一实施例中，瓶体20的内径满足如下关系：

各螺纹段21的内径≥各平台段22的内径≥各锥面段23的内径≥储存段26的内径。

逐渐缩小的尺寸主要为了适配瓶底10和/或瓶头30相对于瓶体20的组装效果。作为一个高压容器，本申请中的分段式压力容器需要一个较为规整的外形，因此瓶体20的内径的变化一定程度上表现为瓶体20不同部分的侧壁的厚度变化，该设置的优势在于能够实现组装后的瓶体20、瓶头30以及瓶底10在各处的等效厚度基本一致，从而在保证结构强度的同时避免材料浪费以及结构弱点。该技术优势在各处侧壁厚度进行比例搭配时更为明显。

参考附图7所示的实施例中，瓶底螺口43所在的瓶底10的侧壁厚度D1与瓶底10其他部位的侧壁厚度D2之间的比值为0.35至0.65。在本实施例中，D1基本为D2的一半左右，能够避免因为螺接而导致的材料堆叠的同时也避免了螺接导致的强度下降。同理的，参考附图5所示，瓶头螺口53所在的瓶头30的侧壁厚度D3与瓶头30其他部位的侧壁厚度D4之间的比值为0.35至0.65。参考附图6所示，第一螺口41所在的瓶体20的侧壁的厚度D5与瓶体20的其他部位的侧壁厚度D6之间的比值为0.35至0.65。参考附图6所示，第二螺口51所在的瓶体20的侧壁的厚度D7与瓶体20的其他部位的侧壁厚度D6之间的比值为0.35至0.65。当第一密封组件40和第二密封组件50的各部件结构以及尺寸相同设置时，D5与D7相等。

除了螺接部位以外，还包括瓶底10的底部以及出气口31的周围部分。瓶底螺口43所在的瓶底10的侧壁厚度D1与对应位置的瓶体20的厚度D8(即上文中的D5)之间的比值范围为0.8至1.2。瓶头螺口53所在的瓶头30的侧壁厚度D3与对应位置的瓶体20的厚度D9(即上文中的D7)之间的比值范围为0.8至1.2。

上述各数值能够相对独立的调整以满足具体设置的需要，但是整体上应满足上文中的：“组装后的瓶体20、瓶头30以及瓶底10在各处的等效厚度基本一致”的设计思路，避免结构弱点。

同理的，为了避免强度的下降，螺口的轴向长度也应合理设置，在本实施例中，螺口的轴向长度与直径的比值范围为0.8至1.2。经过多次试验，该比例下螺口能够有效承受预设高压，满足工作需要。

在瓶底10的细节上，参考附图7所示的实施例中，瓶底10整体为一端封闭的筒形，瓶底螺口43设置在瓶底10的外周面上，瓶底锥面44设置于瓶底10开放的顶缘上且朝向第一锥面42设置，瓶底10的内侧壁与瓶底锥面44之间平滑过渡。

在具体产品中，平滑过渡可以由复合曲面构成，例如附图8中，平滑过渡实际上包括一个倒角段11和直线段12。

同理的，参考附图5所示的实施例中瓶头30的设置细节，瓶头30整体为两端开放的筒形，顶部形成出气口31，底部的外周面上设有瓶头螺口53，瓶头锥面54设置于底部的底缘上且朝向第二锥面52设置，瓶头30的内侧壁与瓶头锥面54之间平滑过渡。其中平滑过渡与瓶底10同理，在此不再赘述。

为了实现更好的内表面光洁度，在一实施例中，倒角段11和直线段12的光洁度小于等于1.6，进一步优选光洁度小于等于0.8。

在密封件的安装细节上，可以通过在瓶体20上开槽实现密封件的安装，但是相应的会增加安装的难度。也可以参考一实施例中，瓶底螺口43和瓶底锥面44之间设有用于安装第一密封件45的瓶底安装槽13。同理的，瓶头螺口53和瓶头锥面54之间设有用于安装第二密封件55的瓶头安装槽32。安装槽对应瓶体20的平台段22，从而实现更好的二道密封效果。

瓶体20的第一道密封通过锥面的挤压来实现，因此两者的锥度的关系具有一定的要求。参考一实施例中，第一锥面42的在瓶体20轴线上的截面投影的夹角角度A和瓶底锥面44在瓶底10轴线上的截面投影的夹角角度B之间的比值为0.7至0.9。在具体产品中，夹角角度A角度范围可以优选为55度至65度，夹角角度B角度范围可以优选为66度至76度。同理的，第二锥面52的在瓶体20轴线上的截面投影的夹角角度C和瓶头锥面54在瓶头30轴线上的截面投影的夹角角度D之间的比值为0.7至0.9。在具体产品中，夹角角度C角度范围可以优选为55度至65度，夹角角度D角度范围可以优选为66度至76度。当第一密封组件40和第二密封组件50的各部件结构以及尺寸相同设置时，夹角角度A和夹角角度C应设置为同样大小，夹角角度B和夹角角度D应设置为同样大小，以提高适应性。锥面的相互配合效果可以参见附图4，不同角度的锥面在相互靠近的过程中会相互挤压(附图4中黑色部分)从而产生形变以实现气密。

安装过程中，瓶头30可以采用出气口31部分施加旋转力矩的方式紧固。但是为了提供更为规整的外观，本实施例中，瓶底10采用内置设置，因此存在安装难度。参考附图7和图10所示的实施例中，瓶底10背向瓶底螺口43的底面上设有用于施加旋转力矩的沉孔14，沉孔14的深度H1与底面的侧壁的厚度H2之间的比值为0.1至0.6。沉孔14数量可以设有多个，以便施加稳定的力矩。当沉孔14设有多个时，各沉孔14均匀布置。在安装完成后，瓶底10与瓶体20安装到位后底面相较于瓶体20的底缘缩进。该缩进能够提高瓶底10长期使用中的稳定性。具体参考附图3中，该缩进S1具体可以优选为0.1至2毫米。

参考附图3和图6所示，瓶体20虽然采用了两端一致的设置，但是在实际使用环境中，仍可以进行细微的微调。瓶体20上端用于和瓶头30连接，因此需要和瓶头30形成一个规整的外观，因此瓶体20的上外缘24截面形状为直角边；但是瓶体20的下端用于支撑整个容器，在使用中容易触碰到，因此瓶体20的下外缘25采用一个倒角以改善手感。

值得注意的是，尽管瓶体20上外缘24采用直角的设计，也不意味瓶头30和瓶体20完全相抵。因为倘若瓶头30和瓶体20完全相抵，则可能导致当两者相抵时内部用于气密的锥面并未完全密封，从而导致密封失效。因此在本实施例中，瓶体20和瓶头30之间留有一个回缩缝隙241，以确保第二密封组件50的正常工作。回缩缝隙241在具体尺寸上可以选择0.1毫米至1毫米。

参考附图11至附图13所示，本申请还公开了一种压力容器分段式制造方法，包括：

取预设尺寸的金属胚料，去料加工得到筒状且两端开放的瓶体，筒状且一端封闭另一端开放的瓶底以及带有出气口的瓶头；

利用工装在瓶体和瓶底上加工和/或安装第一密封组件，第一密封组件用于实现瓶体和瓶底气密连接；

利用工装在瓶体和瓶头上加工和/或安装第二密封组件，第二密封组件用于实现瓶体和瓶头气密连接；

利用塑形材料形成光洁内胆，光洁内胆的内表面满足预设的光洁度，光洁内胆的外表面贴靠于瓶底、瓶体以及瓶头的内表面，组装瓶底、瓶体、瓶头以及光洁内胆得到压力容器。

本申请公开的技术方案通过分段组装的瓶底、瓶体以及瓶头实现了光洁内胆的安装，从而克服了现有技术中容器内侧壁难以处理的问题，在开放式的结构基础上，光洁内胆通过自身材料的设置能够方便的满足预设的光洁度，从而有效避免因为气体吸附导致的问题。

在光洁内胆60的设置上，参见附图可知，光洁内胆60包括用于提高气体收容表面光洁度的光洁内表面和用于实现与外部瓶体结构相抵的密封外表面62。在形态上，光洁内胆60的形状与瓶底10、瓶体20、瓶头30合围形成的空间相匹配。参考附图11和附图12所示，光洁内胆60对应瓶底10和瓶头30的部位缩径以实现配合。避免因为瓶底10、瓶体20、瓶头30的分段设置造成局部力学性能下降的问题。在材质上，光洁内胆60采用塑性材料制作而成，塑性材料的优点在于能够在更好的贴合瓶底10、瓶体20、瓶头30合围形成的空间形状的同时，自发的形成满足预设光洁度的光洁内表面61，具体光洁度要求可以参见上文。塑料材料具体可以是高分子材料。具体可以选择ABS塑料、丙烯酸树脂、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯、聚甲醛、聚酰胺、氟化乙烯丙烯、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、聚四氟乙烯、聚砜中的一种或多种。在尺寸上，各部位的厚度可以均一设置，也可以区别设置。因为光洁内胆60无需承受气体压力，因此在厚度上可以降低以提高内部容积，例如在一实施例中，厚度为0.5至2毫米。进一步可以优选为0.8至1.5毫米。

在瓶头30的配合上，光洁内胆60可以通过匹配的出气口63的优化设置来实现气密连接，出气口63包括贯穿瓶头30的螺接段631和与光洁内胆60密封配合的气密段632。光洁内胆60与气密段632的配合部位还可以设置增厚段633来提高密封效果。在力学结构上，螺接段631主要用于与瓶底10、瓶体20、瓶头30配合来承受气体压力，气密段632主要用于配合光洁内胆60配合来实现气密。

值得注意的是，本申请工公开的两种实现方式可以单独实施也可以协同实施。即设置有光洁内胆的实施方式中的瓶底10、瓶体20、瓶头30的内表面可以加工至预设的光洁度，也可以粗糙设置，根据不同的使用场景中，具有不同的技术效果。例如发明人发现，标准气体中的部分气体对于光洁度的改善并不敏感。例如二氧化硫、甲醛等气体，在内表面进过抛光和/或氧化和/或涂层的齐平中，稳定效果不太明显。本实施例中的光洁内胆，尤其是高分子材料的光洁内胆能够有效克服上述问题。其他技术效果，本领域技术人员能够根据本申请记载内容毫无疑义且清楚的了解，再次不在赘述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。不同实施例中的技术特征体现在同一附图中时，可视为该附图也同时披露了所涉及的各个实施例的组合例。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (8)

1.压力容器分段式制造方法，其特征在于，包括：

取预设尺寸的金属胚料，去料加工得到筒状且两端开放的瓶体，筒状且一端封闭另一端开放的瓶底以及带有出气口的瓶头；

利用工装在所述瓶体和所述瓶底上加工和/或安装第一密封组件，所述第一密封组件包括：

第一螺口和第一锥面，设置在所述瓶体上；

瓶底螺口和瓶底锥面，设置在所述瓶底上，所述瓶底螺口用于与所述第一螺口螺接，所述瓶底锥面用于在所述瓶底螺口与所述第一螺口螺接过程中挤压所述第一锥面以实现气密，所述第一锥面的在所述瓶体轴线上的截面投影的夹角角度A和所述瓶底锥面在所述瓶底轴线上的截面投影的夹角角度B之间的比值为0.7至0.9；

第一密封件，设置在所述瓶底上以实现二道气密；

利用工装在所述瓶体和所述瓶头上加工和/或安装第二密封组件，所述第二密封组件包括：

第二螺口和第二锥面，设置在所述瓶体上；

瓶头螺口和瓶头锥面，设置在所述瓶头上，所述瓶头螺口用于与所述第二螺口螺接，所述瓶头锥面用于在所述瓶头螺口与所述第二螺口螺接过程中挤压所述第二锥面以实现气密，所述第二锥面的在所述瓶体轴线上的截面投影的夹角角度C和所述瓶头锥面在所述瓶头轴线上的截面投影的夹角角度D之间的比值为0.7至0.9；

第二密封件，设置在所述瓶头上以实现二道气密；

利用工装自所述瓶底、所述瓶体以及所述瓶头的开放处对其内表面分别加工至预设的光洁度，其中内表面光洁度小于等于0.8，所述瓶底、所述瓶体以及所述瓶头均包括：

装配段，用于加工形成至少一部分所述第一密封组件或所述第二密封组件；

精密段，用于形成所述压力容器的内表面；

组装所述瓶底、所述瓶体以及所述瓶头得到压力容器。

2.根据权利要求1所述的压力容器分段式制造方法，其特征在于，在光洁度加工中包括：

利用第一刀具对所述瓶底、所述瓶体以及所述瓶头的内表面去料粗加工；

利用第二刀具对所述瓶底、所述瓶体以及所述瓶头的内表面塑形精加工。

3.根据权利要求2所述的压力容器分段式制造方法，其特征在于，所述去料粗加工中，所述第一刀具的至少一部分按照预设路径自所述瓶底、所述瓶体以及所述瓶头中的一者或多者的外部运行至内部。

4.根据权利要求2所述的压力容器分段式制造方法，其特征在于，所述塑形精加工中，所述第二刀具的至少一部分按照预设路径对所述瓶底、所述瓶体以及所述瓶头的内表面的各处施加作用力以实现塑形。

5.根据权利要求1所述的压力容器分段式制造方法，其特征在于，

所述第一密封组件和所述第二密封组件用于密封连接各精密段以形成收容空间，所述光洁度加工在所述精密段上实施。

6.根据权利要求5所述的压力容器分段式制造方法，其特征在于，所述第一密封组件和所述第二密封组件均包括：

气密组件，用于气密连接各精密段；

结构组件，用于连接各装配段以承受容器内的压力。

7.根据权利要求6所述的压力容器分段式制造方法，其特征在于，所述第一密封组件和所述第二密封组件均还包括用于二道气密所述气密组件和结构组件之间的隔离组件。

8.压力容器，其特征在于，根据权利要求1至7任一项所述的压力容器分段式制造方法制作而成。

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