[实用新型]一种非金属内胆纤维缠绕气瓶的瓶口连接部

说明书

本实用新型公开了一种非金属内胆纤维缠绕气瓶的瓶口连接部，包括内胆、纤维缠绕层及金属套，内胆上设置瓶口，一体制作的金属套通过凹槽套装在瓶口上，金属套设置凸牙，施加外力，金属套将瓶口夹紧，使凸牙嵌入瓶口，金属套的底部法兰与内胆衬肩相适配，衬肩与底部法兰、凹槽与瓶口的结合面设置密封胶，此方案克服了金属与塑料的物性差别，在环境温度变化、持续高温高湿、充压泄压等条件下，防止充装介质从金属套与内胆的界面泄露。

技术领域

本实用新型涉及纤维缠绕储运气瓶，特别涉及一种非金属内胆纤维缠绕气瓶的瓶口连接部。

背景技术

纤维缠绕储运气瓶，主要用于存储各类高压气体或液化气体，采用非金属内胆纤维缠绕的复合材料气瓶，以其重量轻、耐腐蚀等优点正逐步取代金属气瓶。非金属内胆纤维缠绕复合气瓶一般由塑料内胆兼芯模、树脂及纤维缠绕层、内胆与阀门的连接部、阀门、外防护罩等几部分组成。内胆兼芯模一般由高分子塑料制成。内胆与阀门的连接部既是塑料内胆与阀门的连接部分，也是阀门的安装部分，是塑料内胆纤维缠绕复合材料气瓶密封的关键部件，连接部的可靠密封是复合材料气瓶的核心技术。

在现有技术中，连接部通常由金属制作，而内胆由塑料制作，金属材料与塑料内胆结合的界面是气瓶口部密封的薄弱点，充装介质极易通过金属与塑料之间的界面泄露。金属与塑料的材料力学性能和膨胀系数不同，在环境温度变化、持续高温高湿、充压泄压过程中金属与塑料的变形不一致，会导致界面分离，形成泄露通道，充装的高压介质极易泄露。国际标准化组织发布的《ISO 11119-3-2013复合材料构造——气瓶规范和试验方法》中要求复合材料气瓶须满足70℃到-50℃环境温度循环充放实验，还需满足70℃环境温度、95％环境湿度持续耐压2000小时的高温蠕变实验,从环境温度变化、持续高温高湿、充压泄压等试验环境因素对气瓶的密封提出了具体的测试要求。

诸如美国专利No.5476189所公开的专利内容,通过引用将该美国专利结合于此。如图1和图2所示，内衬20嵌入在法兰30的燕尾咬合装置40中，而在现有技术中，内衬通常由高分子塑料制作，法兰通常由金属制作，塑料与金属的材料物性不同，在环境温度变化、持续高温、充压泄压过程中，极易产生泄露，特别是充装氢气介质时，工作压力可达到70Mpa，实验爆破压力超过210Mpa，在上述极端条件下，其公开的技术方案所示塑料内衬20与金属法兰30的机械互锁结构，不能对塑料内胆与金属连接部的界面分离提供强烈充足的抵抗，进而不能保证可靠密封。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型要解决的技术问题是提供一种非金属内胆纤维缠绕气瓶的瓶口连接部，能够保障复合材料储运瓶在充装和使用过程中不发生泄漏，且结构及工艺合理。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种非金属内胆纤维缠绕气瓶的瓶口连接部，包括内胆、纤维缠绕层及金属套，所述内胆具有由容器内部向容器外部延伸的瓶口，所述金属套为一体制作，且所述金属套设置与内胆瓶口相适配的凹槽，以便金属套能借助所述凹槽套接在内胆的瓶口上，所述金属套还设置连通容器内部与容器外部的流体进出口，所述纤维缠绕层设置在内胆及金属套外表面。

优选的，所述金属套还设置金属内套与金属外套，所述金属内套沿瓶口轴线方向向容器内部延伸，所述金属外套沿瓶口轴线方向向瓶口根部延伸。

优选的，所述金属套底部还设置径向延伸的底部法兰，所述内胆设置与底部法兰相适配的衬肩，所述底部法兰环向设置若干贯通的锁孔，所述内胆的衬肩上设置若干凸起的扭力柱，所述扭力柱穿过所述锁孔并深入至纤维缠绕层。

优选的，所述金属外套内壁上环向设置若干凸牙，施加外力，使所述金属外套与金属内套将瓶口夹紧，并促使所述凸牙嵌入瓶口。

优选的，所述凸牙横截面轮廓为圆弧。

优选的，所述凹槽与瓶口的结合界面设置粘接密封胶。