CN204452436U - 复合材料储气筒和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复合材料储气筒和车辆，其中，复合材料储气筒包括筒体(1)和连接到该筒体两端的端盖(2)，所述筒体包括密封层(12)和位于该密封层外侧的结构层(11)，所述密封层由胶膜卷制形成，所述结构层由热固性树脂基的纤维层在所述密封层的外侧缠绕成型。所述车辆包括所述复合材料储气筒。本实用新型通过将筒体设置为结构层和密封层，且结构层选用比强度及比模量较高的玻璃纤维增强热固性树脂，实现了储气筒强度高，质量轻，成本低，耐腐蚀的特点，可以满足多种车型的制动压力需求。

Description

复合材料储气筒和车辆

技术领域

本实用新型涉及机动车制动领域，具体地，涉及一种复合材料储气筒，以及包括该复合材料储气筒的车辆。

背景技术

储气筒是机动车制动系统中的气体储存装置，用来储存空气压缩机压缩出来的气体。

目前储气筒普遍采用钢板材料，经下料、卷制、焊接、压延而成。钢板材料较贵，罐体相对较重，且需经过除油、除锈、清渣、喷漆等多重工序。在使用过程中，因防锈处理不当导致的局部锈蚀会使筒体出现渗漏。

新型储气筒采用铝合金，铝表面的AL₂O₃保护膜能很好的保护基体不受腐蚀，无需喷漆，使用寿命长，能减轻筒身重量。但受加工工艺制约，铝合金储气筒成本较高，且强度有限，无法达到大型高标准车型的制动需求。

亦有采用工程塑料材质的，如CN 201448584中所公开的塑料储气罐，其使用工程塑料材质，经挤压、注塑、机加工、组装而成型。罐体中设有交叉的加强筋，两端设有与其螺纹连接的封头。采用工程塑料材质的储气筒，能有效降低产品重量，但工程塑料材质强度较低，在罐体结构中设置的大量加强筋，增加模具复杂度、提高生产成本，同时，因其自身强度的限制，所能承受的压力有限，仍然无法满足大型高标准车型的制动需求。

由上可见，现有技术中钢制储气筒质量大、易腐蚀；铝合金储气筒和塑料储气罐质量较轻，耐腐蚀，但成本高，强度有限。因此，在降低储气筒成本，减轻筒体重量的同时，又能够保证筒体的强度，是一个亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种复合材料储气筒，该复合材料储气筒能够降低成本，减轻筒体重量，减少筒体腐蚀，延长使用寿命，并且能够保证筒体的强度适应大型高标准车型的制动要求。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供一种复合材料储气筒，包括筒体和连接到该筒体两端的端盖，所述筒体包括密封层和位于该密封层外侧的结构层，所述密封层由胶膜卷制形成，所述结构层由热固性树脂基的纤维层在所述密封层的外侧缠绕成型。

优选地，所述纤维层的纤维延伸方向与所述筒体的长度方向之间的角度大于0度且小于等于90度。

优选地，所述结构层包括多层纤维层，其中相邻的两层纤维层的纤维延伸方向彼此交叉。

优选地，所述纤维层的纤维延伸方向与所述筒体的长度方向之间的角度为45度。

优选地，所述端盖为金属盖，该端盖上焊接有管接头和放水接头。

优选地，所述管接头位于所述端盖的端头上，所述放水接头位于所述端盖的侧壁上。

优选地，所述端盖胶结到所述筒体的两端。

优选地，所述筒体两端的内壁上设置有胶接层，所述端盖插入到所述筒体的两端并通过所述胶接层连接。

优选地，所述端盖螺纹连接到所述筒体的两端。

优选地，所述筒体两端的内部内嵌有螺纹件，所述端盖的末端具有外螺纹以拧入所述螺纹件中。

根据本实用新型的另一个方面，提供一种车辆，所述车辆包括本实用新型提供的复合材料储气筒。

通过上述技术方案，本实用新型提供的复合材料储气筒将筒体设置为结构层和密封层，且结构层选用比强度及比模量较高的热固性树脂基的纤维层(亦可称为玻璃纤维增强热固性树脂)，实现了储气筒强度高，质量轻，成本低，耐腐蚀的特点，可以满足多种车型的制动压力需求。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是根据本实用新型提供的一种实施方式中的复合材料储气筒的剖视图。

附图标记说明

1筒体     2端盖        3胶结层

11结构层  12密封层

21管接头  22放水接头

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，在所有图中使用的方位词如“上、下、左、右”通常是以相应附图的图面方向为基础定义的，而“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。

如图1所示，根据本实用新型的一种实施方式，提供了一种复合材料储气筒和使用该复合材料储气筒的车辆，具体地，本实用新型提供的复合材料储气筒，包括筒体1和连接到该筒体两端的端盖2，筒体1包括密封层12和位于该密封层12外侧的结构层11，密封层12由胶膜卷制形成，结构层11由热固性树脂基的纤维层在所述密封层12的外侧缠绕成型。由于纤维层由热固性树脂基的纤维层缠绕而成，其比强度及比模量较金属高，强度较工程塑料注塑产品也得到了很大的提升，从而使得本实用新型提供的复合材料储气筒可以在保证耐压的情况下，有效减轻重量，能够更好地体现轻质和成本的平衡，实用性强。

需要说明的是，本实用新型提供的复合材料储气筒不仅仅可以用于机动车制动系统中，也可适用于其他行业类似功能的结构中，对于其应用领域的变形，均应落在本实用新型的保护范围中。另外需要说明的是，能够实现上述技术方案的实施方式有多种，例如结构层11的层数及层中纤维的延伸方向，以及端盖2和筒体1的连接形式等等，因此，为了方便说明本实用新型，在此只重点介绍其中的优选实施方式，该优选实施方式只用于说明本实用新型，并不用于限制本实用新型。

具体地，为了保证复合材料储气筒的强度满足耐压需求，优选地，该纤维层的纤维延伸方向与筒体1的长度方向之间的角度大于0°且小于等于90°。其中，热固性树脂基的纤维层的固化度优选达到80％以上，玻璃化转变温度优选大于90℃。这样，结构层11的强度较工程塑料得到了大幅度的提高，并且与储气筒长度方向不同的纤维延伸方向，可以进一步加强结构层的耐压性能。在此需要说明的是，纤维延伸方向与筒体1的长度方向之间的角度大于0°且小于等于90°，是指二者之间形成的锐角。换言之，如果定义筒体右侧的方向为正，则纤维延伸方向与筒体长度方向的角度可以是例如+45度，也可以是-45度。在本文中，没有定义正负方向，所以角度仅指二者之间的锐角。

为了满足多种车型的制动压力需求，优选地，该结构层11包括多层纤维层，其中相邻的两层纤维层的纤维延伸方向彼此交叉。更优选地，结构层11中纤维层的纤维延伸方向与筒体1的长度方向之间的角度为45度。即，相邻两层纤维层可以形成“十”字形交错缠绕的结构，例如一个纤维延伸方向是指向筒体的右上侧，另一个纤维延伸方向是指向筒体的左上侧。这样，多层纤维层缠绕在加强结构层强度的同时，相邻纤维层彼此交叉的纤维延伸方向更确保了不同方向的耐压需求。

为了实现复合材料储气筒中气体进出与放水的功能，优选地，端盖2为金属盖，该端盖2上焊接有管接头21和放水接头22。其中，管接头21可以位于所述端盖2的端头上，放水接头22可以位于所述端盖的侧壁上。采用金属材质的端盖，易于实现管接头和放水接头的焊接，并且相对于复合材料储气筒，端盖面积小，金属加工成型容易。

为了保证组装后端盖和筒体的一体化结构，优选地，端盖2胶结到筒体1的两端。例如，筒体1两端的内壁上设置有胶接层3，端盖2插入到筒体1的两端并通过胶接层3连接。这样，端盖2与筒体1通过采用胶黏剂胶结的方式，牢固的连接成一体结构。

作为另一种复合材料储气筒的实施例，端盖2可以螺纹连到筒体1的两端。例如，筒体1两端的内部内嵌有螺纹件，端盖2的末端具有外螺纹以拧入所述螺纹件中。这种连接方式同样能够实现一体化连接的目的，同时可以方便拆卸与更换组件。

最后，本实用新型还要求保护一种车辆，该车辆使用了上文所述的复合材料储气筒。

综上，本实用新型提供的复合材料储气筒通过将筒体设置为结构层及密封层，在实现减轻储气筒重量、保证储气筒的耐腐蚀性的同时，可以实现大型高标准车型制动所需的强度要求，同时工艺简单，成本较低，具有较高的实用性和推广价值。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (11)

1.一种复合材料储气筒，包括筒体(1)和连接到该筒体两端的端盖(2)，其特征在于，所述筒体(1)包括密封层(12)和位于该密封层(12)外侧的结构层(11)，所述密封层(12)由胶膜卷制形成，所述结构层(11)由热固性树脂基的纤维层在所述密封层(12)的外侧缠绕成型。

2.根据权利要求1所述的复合材料储气筒，其特征在于，所述纤维层的纤维延伸方向与所述筒体(1)的长度方向之间的角度大于0度且小于等于90度。

3.根据权利要求2所述的复合材料储气筒，其特征在于，所述结构层(11)包括多层纤维层，其中相邻的两层纤维层的纤维延伸方向彼此交叉。

4.根据权利要求3所述的复合材料储气筒，其特征在于，所述纤维层的纤维延伸方向与所述筒体(1)的长度方向之间的角度为45度。

5.根据权利要求1所述的复合材料储气筒，其特征在于，所述端盖(2)为金属盖，该端盖(2)上焊接有管接头(21)和放水接头(22)。

6.根据权利要求5所述的复合材料储气筒，其特征在于，所述管接头(21)位于所述端盖(2)的端头上，所述放水接头(22)位于所述端盖的侧壁上。

7.根据权利要求1所述的复合材料储气筒，其特征在于，所述端盖(2)胶结到所述筒体(1)的两端。

8.根据权利要求7所述的复合材料储气筒，其特征在于，所述筒体(1)两端的内壁上设置有胶接层(3)，所述端盖(2)插入到所述筒体(1)的两端并通过所述胶接层(3)连接。

9.根据权利要求1所述的复合材料储气筒，其特征在于，所述端盖(2)螺纹连接到所述筒体(1)的两端。

10.根据权利要求9所述的复合材料储气筒，其特征在于，所述筒体(1)两端的内部内嵌有螺纹件，所述端盖(2)的末端具有外螺纹以拧入所述螺纹件中。

11.一种车辆，其特征在于，该车辆包括根据权利要求1-10中任意一项所述的复合材料储气筒。