CN204420556U - 带有底部定位和拆卸结构的复合气瓶 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及带有底部定位和拆卸结构的复合气瓶。采用的技术方案是：由肩部、瓶身和尾部构成瓶体的内胆，肩部设有瓶嘴，尾部设有定位部，瓶体的外壁上缠绕一层碳纤维增强层，肩部保护罩在肩部与瓶体连接，底座在尾部与瓶体连接。所述的碳纤维增强层缠绕在瓶体的肩部和瓶身的外壁。或者，所述的碳纤维增强层缠绕在整个内胆的外壁。本实用新型在保证产品性能基础上，达到气瓶的外表简洁美观，成本低廉，瓶体总重量适中，易于安装、拆卸和运输的功能。

Description

带有底部定位和拆卸结构的复合气瓶

技术领域

本实用新型涉及一种气瓶，特别涉及一种带有底部定位和拆卸结构的复合材料气瓶。

背景技术

气瓶主要由铝合金内胆和复合材料组成，第一，对于车载气瓶会存在磕碰甚至磕断复合材料层的现象，从而导致气瓶性能下降，容易造成人身及财产安全，第二，由于气瓶瓶底大都采用球形底或者椭球形底，不论是水平或者竖直均不宜放置，第三，改变气瓶底形以便适应上述问题又会出现增加成本，增加加工工艺难度等情况。

发明内容

针对以上问题，本实用新型提供一种在保证产品性能基础上，达到气瓶的外表简洁美观，成本低廉，瓶体总重量适中，易于安装、拆卸和运输的带有底部定位和拆卸结构的复合气瓶。

本实用新型采用的技术方案是：带有底部定位和拆卸结构的复合气瓶，由肩部、瓶身和尾部构成瓶体的内胆，肩部设有瓶嘴，尾部设有定位部，瓶体的外壁上缠绕一层碳纤维增强层，肩部保护罩在肩部与瓶体连接，底座在尾部与瓶体连接。

上述的带有底部定位和拆卸结构的复合气瓶，所述的碳纤维增强层缠绕在瓶体的肩部和瓶身的外壁。或者，所述的碳纤维增强层缠绕在整个内胆的外壁。

上述的带有底部定位和拆卸结构的复合气瓶，所述的碳纤维增强层是，碳纤维环形缠绕和/或螺旋缠绕在内胆上。

上述的带有底部定位和拆卸结构的复合气瓶，碳纤维增强层外设有玻璃纤维层。

上述的带有底部定位和拆卸结构的复合气瓶，所述的肩部保护罩制成圆柱形主体的上端为球形或椭球形，在球形或椭球形处设有定位孔Ⅰ，肩部保护罩通过定位孔Ⅰ套装在瓶体的肩部。

上述的带有底部定位和拆卸结构的复合气瓶，所述的底座制成圆柱形主体的下端为球形或椭球形，在球形或椭球形处，设有定位孔Ⅱ和若干手孔，内胆的尾部通过定位部和定位孔Ⅱ坐落在底座上。

上述的带有底部定位和拆卸结构的复合气瓶，在定位孔Ⅱ内壁上镶嵌一圈金属垫圈，金属垫圈上设有螺纹，定位部外缘设有螺纹，金属垫圈与定位部螺纹连接。

上述的带有底部定位和拆卸结构的复合气瓶，所述的肩部保护罩通过胶粘层Ⅰ与瓶体的肩部固定。

上述的带有底部定位和拆卸结构的复合气瓶，所述的底座通过胶粘层Ⅱ与瓶体的尾部固定。

本实用新型的有益效果是：

1.气瓶肩部及尾部与瓶身转折过渡区域均采用壁厚逐渐增厚设计，因此可以避免在转折过渡区域产生应力集中，提高气瓶的疲劳性能。

2.瓶体外缠绕碳纤维层和玻璃纤维层，使得气瓶的纤维各处分布均匀，受力连续；内胆为薄壁容器，在气瓶使用中仅起到密闭作用，防止气体泄漏，载荷由碳纤维层和玻璃纤维层承担；气瓶的强度由碳纤维层和玻璃纤维层全部承担，本实用新型气瓶通过合理的环向纤维和螺旋纤维用量的分配，即合理的铺层次序来实现气瓶两个主应力方向(环向、轴向)的强度。

3.由于气瓶的拆卸和安装因素，导致气瓶外部纤维层很容易被磕伤甚至磕断，本实用新型通过设计肩部保护罩和底座，使得肩部和尾部的气瓶纤维不受磕碰伤害。

4.由于气瓶的底部外形多采用球形或椭球形曲面，对安装及储存产生极大的不方便，本实用新型通过设计特殊形状的底座，采用人性化设计，设计了手孔，适应人体手部结构的拆卸，利用螺纹结构和固化胶的紧固，解决了气瓶的拆卸安装和放置问题，另外，橡胶制品中镶嵌金属件，能满足气瓶与底座间的连接强度，增加使用寿命。

5.本实用新型加工工艺简单，外表美观，强度高，耐热性好，气密性和耐磨及耐水性等均较好，粘结力强。使用温度范围：约-30℃至+100℃。其中质量轻的特点最为明显，相比于同等型号铝合金无缝气瓶的重量，装配后的复合气瓶的总重量要轻一倍左右，并且还有很大的减重空间。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图。

图2是图1的仰视图。

具体实施方式

实施例1带有底部定位和拆卸结构的复合气瓶

如图1和图2所示，带有底部定位和拆卸结构的复合气瓶，由内胆、碳纤维增强层(2)、玻璃纤维层(5)、肩部保护罩(3)和底座(4)构成。

所述的内胆是：由肩部(1-1)、瓶身(1-2)和尾部(1-3)构成一体的密闭结构，肩部(1-1)上设有瓶嘴(1-4)，瓶嘴处为内螺纹和密封结构。尾部(1-3)上设有定位部(1-5)，定位部(1-5)外缘设有螺纹。内胆肩部及尾部与瓶身转折过渡区域均采用壁厚逐渐增厚设计。本实施例肩部和尾部设计为球形，也可以设计为椭球形。

在内胆的外壁上缠绕一层碳纤维增强层(2)。本实施例，碳纤维增强层(2)缠绕在内胆的肩部和瓶身的外壁，尾部不缠绕。碳纤维增强层(2)的缠绕方式采用：将碳纤维环形缠绕一圈然后再螺旋缠绕一圈。根据实际需要，碳纤维增强层(2)也可以缠绕在整个瓶体的外壁上。

为了进一步增加强度，在碳纤维增强层(2)外在缠绕一层环向玻璃纤维层(5)。

所述的肩部保护罩(3)：制成圆柱形主体的上端为球形，在球形处设有定位孔Ⅰ(3-1)，肩部保护罩(3)通过定位孔Ⅰ(3-1)套装在瓶体的肩部，肩部保护罩(3)内壁和玻璃纤维层(5)之间设有胶粘层Ⅰ(6)固定。

所述的底座(4)：制成圆柱形主体的下端为球形，在球形或椭球形处，设有定位孔Ⅱ(4-1)和若干手孔(4-3)，在定位孔Ⅱ(4-1)内壁上镶嵌一圈金属垫圈(4-2)，金属垫圈(4-2)上设有螺纹，内胆通过定位部(1-5)与金属垫圈(4-2)螺纹连接坐落在底座(4)上，底座(4)内壁和内胆之间通过胶粘层Ⅱ(7)固定。

气瓶瓶身工作原理：作为缠绕芯模的铝合金内胆由棒料挤压拉深成型，其内径有拉深模具保证，尾部内球形或椭圆曲面由模具型面保证，尾部外球形或椭圆曲面由数控程序保证，肩部内外球形或椭圆曲面及嘴部厚度均由收口数控程序保证。内胆肩部及尾部与瓶身转折过渡区域均采用壁厚逐渐增厚设计，避免在转折过渡区域产生应力集中，提高气瓶的疲劳性能。气瓶按网络理论进行设计，即气瓶的纤维各处分布均匀，同时受力连续；内胆为薄壁容器，在气瓶使用中仅起到密闭作用，防止气体泄漏，载荷由连续纤维承担；气瓶的强度有纤维全部承担，基体树脂仅起到传递载荷作用，且树脂断裂伸长率足够高，纤维断裂后树脂破坏。气瓶通过合理的环向纤维和螺旋纤维用量的分配，即合理的铺层次序来实现气瓶两个主应力方向(环向、轴向)的等强度。

气瓶底座与肩部保护罩的工作原理：作为车载全缠绕气瓶的配套制品，该橡胶制品的性能必须满足气瓶工作环境的要求，因为气瓶的拆卸因素，导致气瓶外部纤维层很容易被磕伤甚至磕断，肩部保护罩的工作原理就是保护肩部纤维不受磕碰伤害，这也是底座的作用之一，其次，由于气瓶的底部外形采用球形曲面，对安装及储存产生极大的不方便，本实施例设计了特殊形状的底座，并设计了手孔，采用人性化设计，适应人体手部结构的拆卸，利用螺纹结构和固化胶的紧固，解决了气瓶的拆卸安装和放置问题，另外，橡胶制品中镶嵌金属件，能满足气瓶与底座间的连接强度，增加使用寿命。

Claims (10)

1.带有底部定位和拆卸结构的复合气瓶，其特征在于：由肩部(1-1)、瓶身(1-2)和尾部(1-3)构成瓶体的内胆，肩部(1-1)设有瓶嘴(1-4)，尾部(1-3)设有定位部(1-5)，气瓶内胆的外壁上缠绕一层碳纤维增强层(2)，肩部保护罩(3)在肩部与瓶体连接，底座(4)在尾部与瓶体连接。

2.如权利要求1所述的带有底部定位和拆卸结构的复合气瓶，其特征在于：所述的碳纤维增强层(2)缠绕在内胆的肩部和瓶身的外壁。

3.如权利要求1所述的带有底部定位和拆卸结构的复合气瓶，其特征在于：所述的碳纤维增强层(2)缠绕在整个内胆的外壁。

4.如权利要求1所述的带有底部定位和拆卸结构的复合气瓶，其特征在于：所述的碳纤维增强层(2)是，碳纤维环形缠绕和/或螺旋缠绕在内胆上。

5.如权利要求1所述的带有底部定位和拆卸结构的复合气瓶，其特征在于：碳纤维增强层(2)外设有玻璃纤维层(5)。

6.如权利要求1所述的带有底部定位和拆卸结构的复合气瓶，其特征在于：所述的肩部保护罩(3)制成圆柱形主体的上端为球形或椭球形，在球形或椭球形处设有定位孔Ⅰ(3-1)，肩部保护罩(3)通过定位孔Ⅰ(3-1)套装在瓶体的肩部。

7.如权利要求1所述的带有底部定位和拆卸结构的复合气瓶，其特征在于：所述的底座(4)制成圆柱形主体的下端为球形或椭球形，在球形或椭球形处，设有定位孔Ⅱ(4-1)和若干手孔(4-3)，瓶体的尾部通过定位部(1-5)和定位孔Ⅱ(4-1)坐落在底座(4)上。

8.如权利要求7所述的带有底部定位和拆卸结构的复合气瓶，其特征在于：在定位孔Ⅱ(4-1)内壁上镶嵌一圈金属垫圈(4-2)，金属垫圈(4-2)上设有螺纹，定位部(1-5)外缘设有螺纹，金属垫圈(4-2)与定位部(1-5)螺纹连接。

9.如权利要求1-8任一所述的带有底部定位和拆卸结构的复合气瓶，其特征在于：所述的肩部保护罩(3)通过胶粘层Ⅰ(6)与瓶体的肩部固定。

10.如权利要求1-8任一所述的带有底部定位和拆卸结构的复合气瓶，其特征在于：所述的底座(4)通过胶粘层Ⅱ(7)与瓶体的尾部固定。