[发明专利]一种复合材料贮气筒

说明书

本发明提供一种复合材料贮气筒，包括端盖、筒身和管接头；所述筒身的两侧通过焊接固定对称安装有两个端盖；两个所述端盖的一侧均固定设置有四个管接头。相较传统金属质贮气筒及其制造流程，本装置的主要优势在于整体非金属材料的使用，在保证产品工作强度的同时，较大减轻了质量，且优化设计了贮气筒上对应的管接头(包括其进/排气管接头及放水接头的位置及结构)以避免纤维缠绕过程中发生干涉。

技术领域

本发明属于汽车配件技术领域，更具体地说，特别涉及一种复合材料贮气筒。

背景技术

贮气筒为汽车制动系统中的气体储存装置，可以用来储存空气压缩机(气泵)压缩出来的气体，用于汽车制动、鸣笛等系统，卡车上用气的地方有许许多多，小到汽笛，大到刹车等，如果没有贮气筒，单凭空压机泵出的气量，远远不够。这时就需要先将空压机泵出的空气存储在贮气筒中，等待关键时刻使用。

例如，中国专利CN204452436U所公开的复合材料贮气筒，筒身是复合材料的，但是贮气筒的端盖是金属的，没有解决端盖轻量化这一关键技术，此举是我们提出的第一个问题；

再例如中国专利CN201448584是工程塑料材质的，能有效降低产品重量，但其使用的工程塑料为热塑性材质，在长期高压环境下，由于自身蠕变会导致强度进一步下降，无法满足大型高标准车型的制动要求，此举是我们提出的第二个问题；

再例如中国专利CN2017210921613所公开的复合材料贮气筒，复合材料纤维缠绕多用于轻量化的高压力容器，例如消防员的呼吸气瓶，天然气气瓶等。传统的这种天然气瓶一般为线性生产流程(金属/塑料-吹塑或浇铸)，所用纤维为凯夫拉，玻纤或者碳纤维，预浸透热固性树脂，缠绕完毕后固化成型。而缠绕过程中，唯一的干涉为瓶身侧面的管接头(如车用贮气筒的放水接头)，如果确实需要侧管接头，一般来说，会在缠绕过程结束后在瓶身上钻孔，之后在相应位置安装配件，这一操作会弱化纤维缠绕的机械强度，亦可能会造成潜在的泄漏点，此举是我们提出的第三个问题。

基于上述专利检索中的三个问题，以及我们还发现，现在的贮气筒使用最广泛的材料为钢质，轻量化贮气筒为铝合金材质，钢质的贮气筒质量重，不耐腐蚀；铝合金储气筒受加工工艺的制约，成本高，相对非金属材质储气筒也比较重。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种复合材料贮气筒，以解决背景技术中提出的三个问题外加一个大方向的问题。

为实现上述目的，本发明由以下具体技术手段所达成：

一种复合材料贮气筒，包括端盖、筒身和管接头；所述筒身的两侧通过焊接固定对称安装有两个端盖；两个所述端盖的一侧均固定设置有四个管接头。

进一步的，所述端盖和筒身的外侧还固定设置有一层缠绕层，缠绕层为浸润热固化型树脂的玻璃纤维，通过热固化型树脂材料与筒身固化结合，固化方式为热固化，加热温度为130-170℃，维持时间为10min-50min。

进一步的，所述筒身为塑料材质，筒身的成型方式可采用片材卷曲、注塑、挤出、缠绕、浇铸或3D打印方式成型。

进一步的，所述缠绕层至少包含一个环向层和一个轴向层，“环向”指以筒身轴线为0°，纤维缠绕角度为70°至90°间，“轴向”指以筒身轴线为0°，纤维缠绕角度为30°到60°。

进一步的，所述端盖的材料采用纤维增强树脂，制造方法可以通过注射成型或模压成型方式，且端盖内侧结构包含加强筋，两端端盖可通过注射成型和模压成型。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

相较传统金属质贮气筒及其制造流程，本装置的主要优势在于整体非金属材料的使用，在保证产品工作强度的同时，较大减轻了质量，且优化设计了贮气筒上对应的管接头(包括其进/排气管接头及放水接头的位置及结构)以避免纤维缠绕过程中发生干涉。