CN213675565U - 用于碳纤维缠绕固化生产线的铝内胆瓶口转接工装 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于碳纤维缠绕固化生产线的铝内胆瓶口转接工装，包括：支撑轴和由比铝内胆的瓶口上的内螺纹硬度低的材质制成的转接头，在支撑轴前段设置有连接外螺纹段；所述的转接头由本体和设置于本体前端面上的螺杆一体构成，螺杆上的外螺纹段与铝内胆的瓶口上的内螺纹对应匹配；在本体后端面上向内开设有与支撑轴上的连接外螺纹段对应匹配的内螺纹盲孔，内螺纹盲孔与螺杆同轴线，支撑轴通过其上的连接外螺纹段旋紧于内螺纹盲孔中；在螺杆前端面上向内开设有气流通道，气流通道贯穿本体的外表面。上述结构具有支撑连接可靠、且能保证铝内胆质量等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及氢能装备制造领域，尤其涉及一种用于碳纤维缠绕固化生产线的铝内胆瓶口转接工装。
背景技术
在高压氢瓶生产线中，对铝内胆的瓶口进行螺纹加工处理后，还需要对铝内胆进行表面绝缘漆涂刷、碳纤维缠绕、固化炉热处理等工序。在进行碳纤维缠绕、固化炉热处理的过程中，需要保证铝内胆的瓶身及瓶口的外表面均需裸露在外而不允许被任何物品接触到。在碳纤维缠绕过程中，需要将铝内胆固定于机床的支撑座上，同时需要保持铝内胆360°自转4小时。碳纤维缠绕完毕后，将铝内胆送入固化炉中进行热处理，热处理过程中需要将铝内胆固定在固化炉的支撑座上，同时需要保持铝内胆360°低速自转4小时。因此为保障碳纤维缠绕固化生产线的正常运行，需设计一种可靠的瓶口转接工装，以确保在不接触铝内胆的瓶身及瓶口的外表面的前提下能实现铝内胆固定、自转功能。
目前是采用一端带外螺纹段的不锈钢杆件作为瓶口转接工装，使用时，不锈钢杆件的外螺纹段与铝内胆的瓶口上的内螺纹旋紧，以该不锈钢杆件作为旋转轴夹持于机床的支撑座中、或以该不锈钢杆件作为旋转轴支撑于固化炉的支撑座中，以确保在不接触铝内胆的瓶身及瓶口的外表面的前提下实现铝内胆固定、自转功能。但是采用上述结构的瓶口转接工装存在如下缺陷：
①由于铝内胆自重大，而在碳纤维缠绕以及固化炉热处理过程中，铝内胆旋转时间较长，不锈钢杆件的外螺纹强度比铝内胆的瓶口上的内螺纹强度高，因而铝内胆的瓶口上的内螺纹总是最先失效，极易造成铝内胆的瓶口上的内螺纹损伤、端面划伤、铝内胆报废等质量事故；此外，不锈钢杆件长期高速旋转容易出现超温失效现象，从而造成铝内胆跌落等事故，影响铝内胆的质量，且存在安全隐患。
②由于铝内胆的瓶口被不锈钢杆件堵住，在进行固化炉热处理过程中，铝内胆瓶内气流和瓶外气流不流通，铝内胆瓶内气流受热膨胀，容易造成铝内胆塑性变形，影响铝内胆的质量。
实用新型内容
本实用新型所需解决的技术问题是：提供一种支撑连接可靠、且能保证铝内胆质量的用于碳纤维缠绕固化生产线的铝内胆瓶口转接工装。采用该结构的铝内胆瓶口转接工装，在进行固化炉热处理过程中，能保证瓶内气流和瓶外气流流通，避免铝内胆因瓶内气流被困于瓶内、受热膨胀而造成塑性变形。
为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：所述的用于碳纤维缠绕固化生产线的铝内胆瓶口转接工装，包括：支撑轴和由比铝内胆的瓶口上的内螺纹硬度低的材质制成的转接头，在支撑轴前段设置有连接外螺纹段；所述的转接头由本体和设置于本体前端面上的螺杆一体构成，螺杆上的外螺纹段与铝内胆的瓶口上的内螺纹对应匹配；在本体后端面上向内开设有与支撑轴上的连接外螺纹段对应匹配的内螺纹盲孔，内螺纹盲孔与螺杆同轴线，支撑轴通过其上的连接外螺纹段旋紧于内螺纹盲孔中；在螺杆前端面上向内开设有气流通道，气流通道贯穿本体的外表面。
进一步地，前述的用于碳纤维缠绕固化生产线的铝内胆瓶口转接工装，其中，所述的气流通道为由竖向通道和横向通道构成的T形通道，竖向通道的两端在本体的外表面上形成二个第一通孔，横向通道一端与竖向通道中部连通，横向通道另一端在螺杆前端面上形成一个第二通孔。
进一步地，前述的用于碳纤维缠绕固化生产线的铝内胆瓶口转接工装，其中，在由黄铜制成的转接头上的螺杆上套设有第一垫片，螺杆旋紧于铝内胆的瓶口上后，第一垫片被夹持于本体与瓶口端面之间。
进一步地，前述的用于碳纤维缠绕固化生产线的铝内胆瓶口转接工装，其中，在支撑轴上设置有轴肩，位于轴肩前方的支撑轴为带连接外螺纹段的连接段，位于轴肩后方的支撑轴为支撑段；在连接段上套设有第二垫片，支撑轴通过连接段旋紧于内螺纹盲孔中后，第二垫片被夹持于轴肩与本体之间。
进一步地，前述的用于碳纤维缠绕固化生产线的铝内胆瓶口转接工装，其中，第一垫片和第二垫片均采用聚四氟乙烯垫片或PA6垫片。
进一步地，前述的用于碳纤维缠绕固化生产线的铝内胆瓶口转接工装，其中，在支撑轴的支撑段上固定设置有双链轮，在位于双链轮后侧的支撑段上套设有第三垫片，支撑轴安装于机床或固化炉的支撑座上后，第三垫片被夹持于支撑座与双链轮之间。
进一步地，前述的用于碳纤维缠绕固化生产线的铝内胆瓶口转接工装，其中，第一垫片和第二垫片均采用聚四氟乙烯垫片或PA6垫片，第三垫片采用金属垫片。
进一步地，前述的用于碳纤维缠绕固化生产线的铝内胆瓶口转接工装，其中，在由经调质处理的45#钢制成的支撑轴上固定设置有至少一个连接键，在由45#钢制成的双链轮的内连接孔中开设有与各连接键对应匹配的连接槽，双链轮套于支撑轴上后，各连接键卡于连接槽中；双链轮与连接键之间通过销轴固定。
本实用新型的有益效果是：①采用上述结构的铝内胆瓶口转接工装，在长期使用过程中，当出现失效情况时转接头最先失效，这样就能很好地保护铝内胆的瓶口上的内螺纹及支撑轴，大大降低了铝内胆的瓶口上的内螺纹损伤、端面划伤、铝内胆报废等质量事故率；②在固化炉热处理过程中，气流通道的设置使得铝内胆瓶内气流与瓶外气流相互流通，防止铝内胆瓶因瓶内气流被困于瓶内、受热膨胀而产生塑性变形，有效提高铝内胆的质量。
附图说明
图1是本实用新型所述的用于碳纤维缠绕固化生产线的铝内胆瓶口转接工装的使用状态示意图。
图2是本实用新型所述的用于碳纤维缠绕固化生产线的铝内胆瓶口转接工装装夹铝内胆的结构示意图。
图3是本实用新型所述的用于碳纤维缠绕固化生产线的铝内胆瓶口转接工装装夹铝内胆的内部结构示意图。
图4是转接头的内部结构示意图。
图5是双链轮的结构示意图。
图6是支撑轴的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及优选实施例对本实用新型所述的技术方案作进一步详细的说明。
如图1、图2和图3所示，本实施例中所述的用于碳纤维缠绕固化生产线的铝内胆瓶口转接工装，包括：支撑轴1和由比铝内胆3的瓶口31上的内螺纹硬度低的材质制成的转接头2，在支撑轴1的前段设置有连接外螺纹段11。所述的转接头2由本体21和设置于本体21的前端面上的螺杆22一体构成，螺杆22上的外螺纹段与铝内胆3的瓶口31上的内螺纹对应匹配。在本体21的后端面上向内开设有与支撑轴1上的连接外螺纹段11对应匹配的内螺纹盲孔23，内螺纹盲孔23与螺杆22同轴线，支撑轴1通过其上的连接外螺纹段11旋紧于内螺纹盲孔23中。在螺杆22的前端面上向内开设有气流通道24，气流通道24贯穿本体21的外表面。
如图3和图4所示，本实施例中，所述的气流通道24为由竖向通道241和横向通道242构成的T形通道，竖向通道241的两端在本体21的外表面上形成二个第一通孔243，横向通道242一端与竖向通道241中部连通，横向通道242另一端在螺杆22的前端面上形成一个第二通孔244。
为更好地保护气瓶端面不被划伤，本实施例中，在由黄铜制成的转接头2上的螺杆22上套设有第一垫片4，螺杆22旋紧于铝内胆3的瓶口31上后，第一垫片4被夹持于本体21与瓶口端面之间。
如图6所示，本实施例中在支撑轴1上设置有轴肩12，位于轴肩12前方的支撑轴1为带连接外螺纹段11的连接段13，位于轴肩12后方的支撑轴1为支撑段14。在连接段13上套设有第二垫片5，支撑轴1通过连接段13旋紧于内螺纹盲孔23中后，第二垫片5被夹持于轴肩12与本体21之间。为便于使用者更好地握持支撑轴1，本实施例中将轴肩12设置成棱柱状或在轴肩外表面上切割至少一个平台。
第一垫片4和第二垫片5可以采用聚四氟乙烯垫片或PA6垫片，聚四氟乙烯垫片或PA6垫片具有绝缘耐高温的同时易成型、重量轻、摩擦系数小、对冲击及应力振动的吸收能力强等优点。因而第一垫片4和第二垫片5采用聚四氟乙烯垫片或PA6垫片可以更好地保护气瓶端面及支撑轴。
在碳纤维缠绕工序中，如图1所示，通过二个铝内胆瓶口转接工装将铝内胆3两端的瓶口31夹持住，然后将二个铝内胆瓶口转接工装上的支撑轴1分别夹持于机床的二个支撑座10上，机床的二个支撑座10可以是采用二个三爪自定心卡盘结构，也可以采用其他结构，通过机床的二个支撑座360°自转、从而带动二个支撑轴360°自转。
在固化炉热处理工序中，也是通过二个铝内胆瓶口转接工装将铝内胆3两端的瓶口31夹持住，然后将二个铝内胆瓶口转接工装上的支撑轴1分别夹持于固化炉的二个支撑座上，固化炉的二个支撑座可以是采用360°自转功能结构，也可以采用仅仅具有支撑作用的结构，然后再另外配备驱动二个支撑座360°自转的驱动结构。
本实施例在支撑轴1的支撑段14上固定设置有双链轮6，在位于双链轮6后侧的支撑段14上套设有第三垫片7，支撑轴1安装于机床或固化炉的支撑座上后，第三垫片7被夹持于支撑座与双链轮6之间，第三垫片6可以采用金属垫片，金属垫片具有较高的强度，可以保护双链轮6和支撑座端面不受损。在碳纤维缠绕工序中，双链轮6不参与工作。在固化炉热处理工序中，可以通过链传动驱动二个双链轮6带动二个支撑轴360°自转。
双链轮6固定于支撑段14上的方式可以是如下结构：如图5和图6所示，在由经调质处理的45#钢制成的支撑轴1上固定设置有至少一个连接键8，在由45#钢制成的双链轮6的内连接孔中开设有与各连接键8对应匹配的连接槽61，双链轮6套于支撑轴1上后，各连接键8卡于连接槽61中，将双链轮的径向位置锁定。再在双链轮6与连接键8上分别设置销孔，使双链轮6与连接键8通过销轴固定，从而将双链轮6固定于支撑段14上。通常双链轮前端抵靠于轴肩12上。当然在实际制造中也可以采用其他固定结构将双链轮6固定于支撑段14上。
以上所述仅是本实用新型的较佳实施例，并非是对本实用新型作任何其他形式的限制，而依据本实用新型的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本实用新型要求保护的范围。
本实用新型的优点是：①采用上述结构的铝内胆瓶口转接工装，在长期使用过程中，当出现失效情况时转接头2最先失效，这样就能很好地保护铝内胆3的瓶口31上的内螺纹及支撑轴1，大大降低了铝内胆3的瓶口31上的内螺纹损伤、端面划伤、铝内胆报废等质量事故率；②在固化炉热处理过程中，气流通道的设置使得铝内胆3瓶内气流与瓶外气流相互流通， 防止铝内胆3瓶因瓶内气流被困于瓶内、受热膨胀而产生塑性变形，有效提高铝内胆3的质量。
Claims (8)
1.用于碳纤维缠绕固化生产线的铝内胆瓶口转接工装，其特征在于：包括：支撑轴和由比铝内胆的瓶口上的内螺纹硬度低的材质制成的转接头，在支撑轴前段设置有连接外螺纹段；所述的转接头由本体和设置于本体前端面上的螺杆一体构成，螺杆上的外螺纹段与铝内胆的瓶口上的内螺纹对应匹配；在本体后端面上向内开设有与支撑轴上的连接外螺纹段对应匹配的内螺纹盲孔，内螺纹盲孔与螺杆同轴线，支撑轴通过其上的连接外螺纹段旋紧于内螺纹盲孔中；在螺杆前端面上向内开设有气流通道，气流通道贯穿本体的外表面。
2.根据权利要求1所述的用于碳纤维缠绕固化生产线的铝内胆瓶口转接工装，其特征在于：所述的气流通道为由竖向通道和横向通道构成的T形通道，竖向通道的两端在本体的外表面上形成二个第一通孔，横向通道一端与竖向通道中部连通，横向通道另一端在螺杆前端面上形成一个第二通孔。
3.根据权利要求1或2所述的用于碳纤维缠绕固化生产线的铝内胆瓶口转接工装，其特征在于：在由黄铜制成的转接头上的螺杆上套设有第一垫片，螺杆旋紧于铝内胆的瓶口上后，第一垫片被夹持于本体与瓶口端面之间。
4.根据权利要求3所述的用于碳纤维缠绕固化生产线的铝内胆瓶口转接工装，其特征在于：在支撑轴上设置有轴肩，位于轴肩前方的支撑轴为带连接外螺纹段的连接段，位于轴肩后方的支撑轴为支撑段；在连接段上套设有第二垫片，支撑轴通过连接段旋紧于内螺纹盲孔中后，第二垫片被夹持于轴肩与本体之间。
5.根据权利要求4所述的用于碳纤维缠绕固化生产线的铝内胆瓶口转接工装，其特征在于：第一垫片和第二垫片均采用聚四氟乙烯垫片或PA6垫片。
6.根据权利要求4所述的用于碳纤维缠绕固化生产线的铝内胆瓶口转接工装，其特征在于：在支撑轴的支撑段上固定设置有双链轮，在位于双链轮后侧的支撑段上套设有第三垫片，支撑轴安装于机床或固化炉的支撑座上后，第三垫片被夹持于支撑座与双链轮之间。
7.根据权利要求6所述的用于碳纤维缠绕固化生产线的铝内胆瓶口转接工装，其特征在于：第一垫片和第二垫片均采用聚四氟乙烯垫片或PA6垫片，第三垫片采用金属垫片。
8.根据权利要求6所述的用于碳纤维缠绕固化生产线的铝内胆瓶口转接工装，其特征在于：在由经调质处理的45#钢制成的支撑轴上固定设置有至少一个连接键，在由45#钢制成的双链轮的内连接孔中开设有与各连接键对应匹配的连接槽，双链轮套于支撑轴上后，各连接键卡于连接槽中；双链轮与连接键之间通过销轴固定。
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| CN112208115A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-01-12 | 江苏国富氢能技术装备股份有限公司 | 一种用于碳纤维缠绕固化生产线的铝内胆瓶口转接工装 |
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