一種儲(chǔ)運(yùn)用高壓氣瓶的復(fù)合塑料內(nèi)膽的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種儲(chǔ)運(yùn)用高壓氣瓶的復(fù)合塑料內(nèi)膽，屬于壓力氣瓶技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種具有耐腐蝕、耐高壓的復(fù)合塑料內(nèi)膽。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著新能源技術(shù)的不斷發(fā)展，與之配套的能源裝備儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)也近年來(lái)也得到長(zhǎng)足發(fā)展，國(guó)內(nèi)外對(duì)于盛裝能源介質(zhì)特別是氣體介質(zhì)的壓力氣瓶的需求也大幅增加，但目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用于高壓氣體儲(chǔ)運(yùn)的氣瓶多為全金屬及具有金屬內(nèi)膽的纖維纏繞增強(qiáng)氣瓶，容重比低，且金屬內(nèi)膽存在內(nèi)壁腐蝕問(wèn)題，塑料內(nèi)膽纏繞瓶由于綜合了高性能纖維及特種塑料的特點(diǎn)，具有更高的容重比、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，在能源介質(zhì)儲(chǔ)運(yùn)中具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]但由于強(qiáng)度和剛度的需要，塑料內(nèi)膽纏繞瓶必須采用金屬材料設(shè)計(jì)瓶口，并采用合適的注塑工藝需要合理設(shè)計(jì)金屬件結(jié)構(gòu)，解決金屬材料與塑料內(nèi)膽之間接合問(wèn)題，同時(shí)由于塑料內(nèi)膽導(dǎo)熱能力差，易產(chǎn)生靜電等問(wèn)題，也應(yīng)盡量避免氣體充裝氣瓶時(shí)，塑料內(nèi)膽與高速氣流的直接接觸。
[0004]國(guó)內(nèi)的專利成果中，部分專利很好地解決了瓶口金屬件與塑料內(nèi)膽的接合問(wèn)題，但瓶口金屬件的密封問(wèn)題仍沒(méi)有得到很好的解決，且但仍存在充裝氣流可能與塑料內(nèi)膽在入口處直接接觸，導(dǎo)致塑料內(nèi)膽充裝時(shí)局部過(guò)熱及產(chǎn)生大量靜電的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型提供一種儲(chǔ)運(yùn)用高壓氣瓶的復(fù)合塑料內(nèi)膽，解決了復(fù)合塑料內(nèi)膽的金屬瓶頭密封性差及內(nèi)膽充裝易局部過(guò)熱的技術(shù)問(wèn)題，通過(guò)采用內(nèi)置錐形金屬瓶塞解決了金屬瓶頭密封性差的技術(shù)問(wèn)題，通過(guò)延伸至瓶體內(nèi)部的金屬瓶塞避免了充裝氣時(shí)高壓氣與內(nèi)膽摩擦導(dǎo)致的局部過(guò)熱的技術(shù)問(wèn)題。
[0006]本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種儲(chǔ)運(yùn)用高壓氣瓶的復(fù)合塑料內(nèi)膽，所述內(nèi)膽的結(jié)構(gòu)中包括筒狀塑料瓶體、復(fù)合封頭以及纏繞層，關(guān)鍵是:所述復(fù)合封頭的結(jié)構(gòu)中包括帶有沉肩的金屬瓶頭，借助沉肩上設(shè)置的定位結(jié)構(gòu)與金屬瓶頭連接的塑料封頭，塑料封頭與筒狀塑料瓶體呈一體式結(jié)構(gòu)，沿預(yù)置在瓶口內(nèi)的金屬瓶塞軸向設(shè)有與瓶體內(nèi)部連通的充放氣孔。
[0008]本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了塑料內(nèi)膽纖維纏繞氣瓶的有效密封，依靠金屬瓶塞中部密封面及端塞尾部倒錐面，實(shí)現(xiàn)雙重密封，端塞從氣瓶?jī)?nèi)側(cè)安裝，除側(cè)壁密封面外，不斷旋緊過(guò)程中，尾部倒錐面的擠壓，使塑料內(nèi)膽與金屬件之間緊密貼合，長(zhǎng)期使用過(guò)程中，不會(huì)因?yàn)椴牧鲜湛s、封頭形變出現(xiàn)塑料與金屬件接合面張開(kāi)的問(wèn)題，另外，從內(nèi)到外的安裝方式，也使得該結(jié)構(gòu)在受壓時(shí)，端塞會(huì)隨壓力增大，而變得越來(lái)越緊，從而實(shí)現(xiàn)氣瓶可靠、有效的密封；另一方面，端塞貫穿瓶口，完全覆蓋瓶口部位的塑料材料，使之與進(jìn)出口氣流隔開(kāi)，避免高速氣流直接與塑料材料的沖刷，避免塑料內(nèi)膽局部過(guò)熱及產(chǎn)生大量靜電的問(wèn)題。
[0009]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是金屬瓶塞的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是金屬瓶頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖(纏繞層未標(biāo)示)。
[0013]附圖中，1是塑料瓶體，2是金屬瓶頭，2-1是沉肩，2-2是密封內(nèi)螺紋，2-3是金屬密封面，2-4是定位凹槽，2-5是定位孔，3是金屬瓶塞，3-1是密封模面，3-2是充放氣孔，3-3是排污孔，3-4是密封外螺紋，3-5是密封膠圈，3-6是定位臺(tái)，4是塑料封頭，5是緊固附件。
【具體實(shí)施方式】
[0014]—種儲(chǔ)運(yùn)用高壓氣瓶的復(fù)合塑料內(nèi)膽，所述內(nèi)膽的結(jié)構(gòu)中包括筒狀塑料瓶體1、復(fù)合封頭以及纏繞層，關(guān)鍵是:所述復(fù)合封頭的結(jié)構(gòu)中包括帶有沉肩2-1的金屬瓶頭2，借助沉肩2-1上設(shè)置的定位結(jié)構(gòu)與金屬瓶頭2連接的塑料封頭4，塑料封頭4與筒狀塑料瓶體1呈一體式結(jié)構(gòu)，沿預(yù)置在瓶口內(nèi)的金屬瓶塞3軸向設(shè)有與瓶體內(nèi)部連通的充放氣孔3-2。其中纏繞層采用碳纖維。
[0015]所述金屬瓶塞3的外壁與金屬瓶頭2的內(nèi)壁具有過(guò)盈配合實(shí)現(xiàn)脹緊式密封連接。
[0016]沿金屬瓶頭2軸向內(nèi)壁的尾段設(shè)有定位凹槽2-4，塑料封頭4的塑料材質(zhì)包裹在定位凹槽2-4外形成光滑的塑料密封面，且塑料密封面與塑料封頭4的內(nèi)壁呈一體式無(wú)縫連接。
[0017]所述金屬瓶頭2軸向內(nèi)壁上段設(shè)有密封內(nèi)螺紋2-2、中段設(shè)計(jì)有金屬密封面2-3。
[0018]所述金屬瓶頭2的沉肩2-1上設(shè)有定位孔2-5，塑料封頭4的塑料材質(zhì)包裹沉肩并填充定位孔，塑料封頭4與金屬瓶頭2定位連接。
[0019]所述金屬瓶塞3的尾段設(shè)有與金屬瓶頭2內(nèi)壁尾段的塑料密封面呈脹緊式密封配合的錐形密封楔面3-1。
[0020]所述金屬瓶塞3的外壁前段設(shè)有密封外螺紋3-4、中段設(shè)有密封膠圈3-5 ;所述錐形密封楔面3-1的錐面長(zhǎng)度是50~100mmo
[0021]金屬瓶塞3沿其軸向還設(shè)置有排污孔3-3。
[0022]所述復(fù)合封頭的結(jié)構(gòu)中還包括緊固附件5，緊固附件5與金屬瓶塞3前端設(shè)置的定位臺(tái)3-6固定連接；所述定位臺(tái)3-6上設(shè)有外螺紋，緊固附件5是緊固螺母，并與定位臺(tái)3-6借助螺紋連接。
[0023]所述塑料封頭4與筒狀塑料瓶體1的連接采用熱熔焊接。
[0024]—種與復(fù)合塑料內(nèi)膽配套的制備方法，所述方法的步驟中包括備料、分別制備帶有沉肩2-1的金屬瓶頭2、金屬瓶塞3及緊固附件5，其特征在于:所述方法的步驟中還包括:
[0025]A、制備筒狀塑料瓶體1，
[0026]B、將金屬瓶頭2置入滾塑或注塑模腔內(nèi)，并在模腔內(nèi)充入熔融HDPE原料，冷卻后與金屬瓶頭2 —體成型為復(fù)合封頭，
[0027]C、熱熔焊接復(fù)合封頭與筒狀塑料瓶體1，并將金屬瓶塞3預(yù)置在筒體內(nèi)，
[0028]D、在成型內(nèi)膽外設(shè)置纏繞層。
[0029]所述步驟A的具體步驟包括:
[0030]A1、將原料塑料管置入拉擠設(shè)備中拉擠成壁厚為11.5-12.5mm的均質(zhì)管，其中加工管料溫度為200~300°C，
[0031]A2、截取所需長(zhǎng)度的均質(zhì)管作為筒狀塑