【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)涉及高壓容器領(lǐng)域，特別是涉及70mpa高壓儲(chǔ)氫瓶及其生產(chǎn)方法。
技術(shù)介紹
1、隨著人類社會(huì)的快速發(fā)展，煤、石油、天然氣三大化石能源的消耗速度日益加快，其帶來(lái)的供應(yīng)短缺和環(huán)境問題也越來(lái)越受到各界的關(guān)注。氫氣因其燃燒產(chǎn)物只生成水，且來(lái)源豐富，被譽(yù)為是本世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉摧d體，而以氫氣為能源的燃料電池汽車具有環(huán)保、高效、零污染、零排放的特點(diǎn)。
2、目前來(lái)看,高壓容器是氫能最具有實(shí)用意義的存儲(chǔ)介質(zhì)。氫能的高壓容器按照技術(shù)迭代可以分為：純鋼制金屬瓶(ⅰ型)、鋼制內(nèi)膽纖維纏繞瓶(ⅱ型)、鋁內(nèi)膽纖維纏繞瓶(ⅲ型)及塑料內(nèi)膽纖維纏繞瓶(ⅳ型)。ⅰ型、ⅱ型儲(chǔ)氫密度低、安全性能差，難以滿足車載儲(chǔ)氫密度要求。而憑借提高安全性、減輕重量、提高質(zhì)量?jī)?chǔ)氫密度等優(yōu)勢(shì)，ⅲ型瓶、ⅳ型瓶的車載應(yīng)用已經(jīng)較為廣泛。相較ⅲ型瓶，ⅳ型瓶的塑料內(nèi)膽完全顛覆了原有氣瓶技術(shù)，憑借優(yōu)異的抗氫脆腐蝕性、更輕的質(zhì)量、更低的成本及更高的質(zhì)量?jī)?chǔ)氫密度與循環(huán)壽命，成為引領(lǐng)國(guó)際氫能汽車高壓儲(chǔ)氫容器發(fā)展方向的“新寵”。不過，由于標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)推進(jìn)難、技術(shù)工藝攻克難，長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，我國(guó)ⅳ型瓶發(fā)展相對(duì)緩慢，目前還處于研發(fā)階段，與該領(lǐng)域的國(guó)際水平仍有一定的差距。
3、例如公開號(hào)為cn103672387a的中國(guó)專利文獻(xiàn)公開了一種70mpa高壓車載鋁合金內(nèi)膽碳纖維全纏繞儲(chǔ)氫氣瓶；該儲(chǔ)氫氣瓶包括鋁合金內(nèi)膽、碳纖維纏繞層和玻璃纖維保護(hù)層；在鋁合金內(nèi)膽表面按照優(yōu)化設(shè)計(jì)的鋪層次序用浸漬樹脂調(diào)節(jié)張力后的纖維進(jìn)行纏繞，然后在該碳纖維纏繞層外表面上纏繞玻璃纖維抗沖擊保護(hù)層，并在制造過程中
4、專利技術(shù)人發(fā)現(xiàn)，ⅳ型瓶的現(xiàn)有技術(shù)在應(yīng)用于車載氫氣存儲(chǔ)的高壓(一般為35mpa至70mpa)中，瓶體結(jié)構(gòu)、組裝工藝、生產(chǎn)工藝以及生產(chǎn)設(shè)備均存在改進(jìn)空間。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)公開了70mpa高壓儲(chǔ)氫瓶，包括用于收容介質(zhì)的內(nèi)膽、包裹于所述內(nèi)膽的補(bǔ)強(qiáng)殼體以及聯(lián)通所述內(nèi)膽的內(nèi)部與外界的瓶頭，所述內(nèi)膽通過吹塑工藝得到且所述內(nèi)膽的內(nèi)周面上設(shè)置通過合模擠壓形成的加強(qiáng)筋，所述加強(qiáng)筋在所述內(nèi)膽的軸向上延伸且朝向所述內(nèi)膽的內(nèi)部隆起，所述加強(qiáng)筋與合模線的位置對(duì)應(yīng)；所述內(nèi)膽包括中部的等徑段和位于兩端的收攏段，在所述內(nèi)膽的徑向截面上，所述收攏段的起點(diǎn)和終點(diǎn)之間的連線為收攏母線，至少一個(gè)所述收攏段的外周面貼附于所述收攏母線實(shí)現(xiàn)收攏；
2、所述瓶頭包括：
3、金屬嵌件，包括抵壓于所述內(nèi)膽內(nèi)部的膨大結(jié)構(gòu)、延伸至外界的螺接部以及內(nèi)外貫通的介質(zhì)通道；
4、金屬封頭，套設(shè)于所述金屬嵌件上且與所述膨大結(jié)構(gòu)相互抵壓以?shī)A緊所述內(nèi)膽；
5、金屬扣件，與所述螺接部配合以實(shí)現(xiàn)所述金屬封頭和所述膨大結(jié)構(gòu)之間的抵緊；
6、第一密封件，設(shè)置于所述金屬封頭和所述內(nèi)膽之間；
7、第二密封件，設(shè)置于所述金屬封頭、所述內(nèi)膽、所述金屬嵌件中的至少兩者之間；
8、第三密封件，設(shè)置于所述金屬嵌件、所述金屬封頭、所述金屬扣件至少兩者之間。
9、以下還提供了若干可選方式，但并不作為對(duì)上述總體方案的額外限定，僅僅是進(jìn)一步的增補(bǔ)或優(yōu)選，在沒有技術(shù)或邏輯矛盾的前提下，各可選方式可單獨(dú)針對(duì)上述總體方案進(jìn)行組合，還可以是多個(gè)可選方式之間進(jìn)行組合。
10、可選的，所述金屬嵌件還包括設(shè)置在所述膨大結(jié)構(gòu)和所述螺接部之間的光軸部，所述介質(zhì)通道貫穿上述三者，所述金屬封頭套設(shè)于所述光軸部且軸向的兩端分別用于配合所述膨大結(jié)構(gòu)和所述金屬扣件。
11、可選的，所述金屬封頭的至少一部分與所述光軸部間隙設(shè)置以形成夾持室，所述內(nèi)膽經(jīng)由所述金屬封頭和所述膨大結(jié)構(gòu)之間的軸向間隙延伸至所述夾持室內(nèi)，所述金屬嵌件和/或所述金屬封頭上設(shè)有朝向所述夾持室延伸的夾持凸筋。
12、可選的，所述金屬封頭整體為臺(tái)階孔且包括相互聯(lián)通的第一適配孔和第二適配孔，兩者之間設(shè)有過度臺(tái)階，所述第一適配孔與所述光軸部尺寸匹配，所述第二適配孔略大于所述光軸部的外徑以形成所述夾持室，所述內(nèi)膽的端面與所述過度臺(tái)階相抵。
13、可選的，所述第一密封件設(shè)置于所述金屬封頭朝向所述膨大結(jié)構(gòu)的端面上；
14、所述第二密封件設(shè)置于所述內(nèi)膽的端面和所述過度臺(tái)階之間；
15、所述金屬封頭貼靠于所述金屬嵌件的內(nèi)緣設(shè)有第三密封倒角，所述第三密封件設(shè)置于所述第三密封倒角與所述光軸部的周面之間。
16、可選的，所述瓶頭還包括套設(shè)于所述金屬封頭上的塑料封頭，所述塑料封頭為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)環(huán)貼附于所述金屬封頭的外周面，所述塑料封頭的第一軸向端面貼附于內(nèi)膽，第二軸向端面為弧面且與所述內(nèi)膽的外形相匹配。
17、可選的，所述金屬封頭上的徑向外周面上設(shè)有凹陷設(shè)置的適配環(huán)槽，所述補(bǔ)強(qiáng)殼體至少一部分嵌入所述適配環(huán)槽內(nèi)；所述金屬封頭朝向所述金屬扣件的端面的外緣設(shè)有卡接軸肩，所述補(bǔ)強(qiáng)殼體至少包裹所述卡接軸肩。
18、可選的，所述補(bǔ)強(qiáng)殼體包括繞設(shè)于所述內(nèi)膽上的補(bǔ)強(qiáng)纖維，所述等徑段上的補(bǔ)強(qiáng)殼體的厚度大于等于所述收攏段上的補(bǔ)強(qiáng)殼體的厚度；所述瓶頭上設(shè)有供所述補(bǔ)強(qiáng)纖維繞設(shè)的縮徑部，所述縮徑部的周向尺寸小于所述瓶頭其他部位。
19、本申請(qǐng)還公開了一種70mpa高壓儲(chǔ)氫瓶的生產(chǎn)方法，包括如下步驟：
20、s100,將帶有膨大結(jié)構(gòu)的帶有介質(zhì)通道的金屬嵌件裝在吹塑設(shè)備的吹針處，將塑料管胚掛料以滿足所述塑料管胚的下端低于所述膨大結(jié)構(gòu)，合模吹塑以得到包裹有所述金屬嵌件的內(nèi)膽；
21、s200，將金屬封頭套設(shè)于所述金屬嵌件上，在所述金屬封頭和所述內(nèi)膽之間安裝第一密封件，在所述內(nèi)膽和所述金屬嵌件之間安裝第二密封件；在所述金屬封頭和所述金屬嵌件之間安裝第三密封件；
22、s300，將金屬扣件螺接于所述金屬嵌件上，并通過螺接抵壓所述金屬封頭以抵緊所述第一密封件、所述第二密封件以及所述第三密封件；
23、s400，在所述內(nèi)膽上繞設(shè)補(bǔ)強(qiáng)纖維以得到補(bǔ)強(qiáng)殼體，按照預(yù)設(shè)條件處理所述補(bǔ)強(qiáng)殼體后得到高壓容器。
24、本申請(qǐng)還公開了一種70mpa高壓儲(chǔ)氫瓶的生產(chǎn)方法，包括：
25、通過吹塑工藝得到儲(chǔ)氫罐的內(nèi)膽，在合模過程中在所述內(nèi)膽的內(nèi)周面上擠壓形成的加強(qiáng)筋，所述加強(qiáng)筋在所述內(nèi)膽的軸向上延伸且朝向所述內(nèi)膽的內(nèi)部隆起，所述加強(qiáng)筋與合模線的位置對(duì)應(yīng)；
26、通過模具內(nèi)的型腔形成中部等徑、兩端收攏的所述內(nèi)膽，所述內(nèi)膽包括中部的等徑段和位于兩端的收攏段，在所述內(nèi)膽的徑向截面上，所述收攏段的起點(diǎn)和終點(diǎn)之間的連線為收攏母線，至少一個(gè)所述收攏段的外周面貼附于所述收攏母線實(shí)現(xiàn)收攏；
27、在所述內(nèi)膽上安裝瓶頭以及繞設(shè)補(bǔ)強(qiáng)纖維以得到所述儲(chǔ)氫罐。
28、本申請(qǐng)公開的技術(shù)方案通過瓶體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)置，降低容器氣密失效的可能性；同時(shí)為簡(jiǎn)化裝配工序提供了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，從而保障了良品率，有效提高生產(chǎn)效率以及質(zhì)量。
29、具體的有益技術(shù)效果將在具體實(shí)施方式中結(jié)合具體本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.70MPa高壓儲(chǔ)氫瓶，包括用于收容介質(zhì)的內(nèi)膽、包裹于所述內(nèi)膽的補(bǔ)強(qiáng)殼體以及聯(lián)通所述內(nèi)膽的內(nèi)部與外界的瓶頭，其特征在于，所述內(nèi)膽通過吹塑工藝得到且所述內(nèi)膽的內(nèi)周面上設(shè)置通過合模擠壓形成的加強(qiáng)筋，所述加強(qiáng)筋在所述內(nèi)膽的軸向上延伸且朝向所述內(nèi)膽的內(nèi)部隆起，所述加強(qiáng)筋與合模線的位置對(duì)應(yīng)；所述內(nèi)膽包括中部的等徑段和位于兩端的收攏段，在所述內(nèi)膽的徑向截面上，所述收攏段的起點(diǎn)和終點(diǎn)之間的連線為收攏母線，至少一個(gè)所述收攏段的外周面貼附于所述收攏母線實(shí)現(xiàn)收攏；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的70MPa高壓儲(chǔ)氫瓶，其特征在于，所述金屬嵌件還包括設(shè)置在所述膨大結(jié)構(gòu)和所述螺接部之間的光軸部，所述介質(zhì)通道貫穿上述三者，所述金屬封頭套設(shè)于所述光軸部且軸向的兩端分別用于配合所述膨大結(jié)構(gòu)和所述金屬扣件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的70MPa高壓儲(chǔ)氫瓶，其特征在于，所述金屬封頭的至少一部分與所述光軸部間隙設(shè)置以形成夾持室，所述內(nèi)膽經(jīng)由所述金屬封頭和所述膨大結(jié)構(gòu)之間的軸向間隙延伸至所述夾持室內(nèi)，所述金屬嵌件和/或所述金屬封頭上設(shè)有朝向所述夾持室延伸的夾持凸筋。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的70MPa高壓儲(chǔ)氫瓶，其特征在于，所述第一密封件設(shè)置于所述金屬封頭朝向所述膨大結(jié)構(gòu)的端面上；
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的70MPa高壓儲(chǔ)氫瓶，其特征在于，所述瓶頭還包括套設(shè)于所述金屬封頭上的塑料封頭，所述塑料封頭為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)環(huán)貼附于所述金屬封頭的外周面，所述塑料封頭的第一軸向端面貼附于內(nèi)膽，第二軸向端面為弧面且與所述內(nèi)膽的外形相匹配。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的70MPa高壓儲(chǔ)氫瓶，其特征在于，所述金屬封頭上的徑向外周面上設(shè)有凹陷設(shè)置的適配環(huán)槽，所述補(bǔ)強(qiáng)殼體至少一部分嵌入所述適配環(huán)槽內(nèi)；所述金屬封頭朝向所述金屬扣件的端面的外緣設(shè)有卡接軸肩，所述補(bǔ)強(qiáng)殼體至少包裹所述卡接軸肩。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的70MPa高壓儲(chǔ)氫瓶，其特征在于，所述補(bǔ)強(qiáng)殼體包括繞設(shè)于所述內(nèi)膽上的補(bǔ)強(qiáng)纖維，所述等徑段上的補(bǔ)強(qiáng)殼體的厚度大于等于所述收攏段上的補(bǔ)強(qiáng)殼體的厚度；所述瓶頭上設(shè)有供所述補(bǔ)強(qiáng)纖維繞設(shè)的縮徑部，所述縮徑部的周向尺寸小于所述瓶頭其他部位。
9.70MPa高壓儲(chǔ)氫瓶的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括如下步驟：
10.70MPa高壓儲(chǔ)氫瓶的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.70mpa高壓儲(chǔ)氫瓶，包括用于收容介質(zhì)的內(nèi)膽、包裹于所述內(nèi)膽的補(bǔ)強(qiáng)殼體以及聯(lián)通所述內(nèi)膽的內(nèi)部與外界的瓶頭，其特征在于，所述內(nèi)膽通過吹塑工藝得到且所述內(nèi)膽的內(nèi)周面上設(shè)置通過合模擠壓形成的加強(qiáng)筋，所述加強(qiáng)筋在所述內(nèi)膽的軸向上延伸且朝向所述內(nèi)膽的內(nèi)部隆起，所述加強(qiáng)筋與合模線的位置對(duì)應(yīng)；所述內(nèi)膽包括中部的等徑段和位于兩端的收攏段，在所述內(nèi)膽的徑向截面上，所述收攏段的起點(diǎn)和終點(diǎn)之間的連線為收攏母線，至少一個(gè)所述收攏段的外周面貼附于所述收攏母線實(shí)現(xiàn)收攏；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的70mpa高壓儲(chǔ)氫瓶，其特征在于，所述金屬嵌件還包括設(shè)置在所述膨大結(jié)構(gòu)和所述螺接部之間的光軸部，所述介質(zhì)通道貫穿上述三者，所述金屬封頭套設(shè)于所述光軸部且軸向的兩端分別用于配合所述膨大結(jié)構(gòu)和所述金屬扣件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的70mpa高壓儲(chǔ)氫瓶，其特征在于，所述金屬封頭的至少一部分與所述光軸部間隙設(shè)置以形成夾持室，所述內(nèi)膽經(jīng)由所述金屬封頭和所述膨大結(jié)構(gòu)之間的軸向間隙延伸至所述夾持室內(nèi)，所述金屬嵌件和/或所述金屬封頭上設(shè)有朝向所述夾持室延伸的夾持凸筋。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的70mpa高壓儲(chǔ)氫瓶，其特征在于，所述金屬封頭整體為臺(tái)階孔且包括相互聯(lián)通的第一適配孔和第二適配孔，兩者之間設(shè)有過度臺(tái)階，所述第一適配孔與所述光軸部尺寸...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱豪吉，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：浙江凱博壓力容器有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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