[发明专利]纤维增强复合材料压力容器结构

说明书

本发明属于压力容器技术领域，具体涉及纤维增强复合材料压力容器结构，包括复合材料缠绕层和高分子塑料内胆，所述高分子塑料内胆的开口端设有高分子塑料瓶口密封嵌件，所述复合材料缠绕层、高分子塑料内胆、所述高分子塑料瓶口密封件的外侧设有金属瓶口嵌件法兰；本发明在瓶口设置了金属瓶口嵌件法兰和金属瓶口嵌件，并且在金属瓶口嵌件法兰和金属瓶口嵌件的下部之间设置了高分子塑料瓶口密封嵌件，金属瓶口嵌件法兰和金属瓶口嵌件是通过螺纹进行连接的，当高压情况下金属瓶口嵌件法兰可以提供较好的密封能力，低温状态下，高分子塑料瓶口密封嵌件在轴向和径向伸缩，通过密封圈进一步增加与金属瓶口嵌件之间的密封性。

技术领域

本发明属于压力容器技术领域，具体涉及纤维增强复合材料压力容器结构。

背景技术

在复合材料制得的压力容器中，用高分子材料内胆代替金属材料内胆，减少了内胆和瓶体的重量，提高了瓶体的耐疲劳强度。关于高分子材料内胆的复合材料压力容器，在国内有以下专利：(1)03210592.4“轻质复合材料压力容器”；(2)00137586.5“纤维缠绕复合材料橡胶内衬环形压力容器”；(3)01807147.3“纤维增强压力容器及其制造方法”；(4)97103911.9“车用压缩天然气全复合材料气瓶及其制造方法”。这些专利中，只有97103911.9提出了如何将高分子材料内胆和金属法兰接头连接在一起的方法：内胆在滚塑过程中直接滚塑在金属法兰表面；或者两者通过螺纹连接。这两种方法没有从根本上解决内胆和金属法兰之间界面对气体或液体的有效密封。在低温下，高分子材料，如塑料比金属在径向和轴向都有较大的收缩，这种收缩会增加内胆和法兰之间的距离，张开它们之间的界面，引起内装气体或液体的泄漏；即使没有这种收缩，当压力容器内盛装小分子气体(如氢气，天然气)时，气体分子很小，如果内胆和法兰之间没有致密的化学键，或者机械密封装置，比如密封橡胶圈，小分子气体还是可以从界面流失。

发明内容

本发明提供了纤维增强复合材料压力容器结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：纤维增强复合材料压力容器结构，包括复合材料缠绕层和高分子塑料内胆，所述高分子塑料内胆的开口端设有高分子塑料瓶口密封嵌件，所述复合材料缠绕层、高分子塑料内胆的内侧、所述高分子塑料瓶口密封嵌件的外侧设有金属瓶口嵌件法兰，所述金属瓶口嵌件法兰的内侧螺纹连接有金属瓶口嵌件，所述金属瓶口嵌件外侧与所述高分子塑料瓶口密封嵌件之间设有密封圈。

优选的，所述高分子塑料瓶口密封嵌件与高分子塑料内胆及其延伸部既可以是一体结构也可以是相同或相近材料的焊接结构,所述延伸部的内壁设有贴合面。

优选的，所述金属瓶口嵌件的底部设有与所述贴合面配合的密封部。

优选的，所述密封圈为O型密封圈。

优选的，所述金属瓶口嵌件包括台阶、螺纹连接部、第一连接部和第二连接部，所述台阶位于所述金属瓶口嵌件法兰的上端面，所述螺纹连接部位于所述第一连接部的内侧、所述金属瓶口嵌件法兰的外侧，且与所述金属瓶口嵌件法兰螺纹连接，所述密封圈位于所述第二连接部的内侧。

优选的，所述金属瓶口嵌件法兰的外侧设有螺纹锁紧部，所述螺纹锁紧部位于所述第一连接部和第二连接部之间。

优选的，所述金属瓶口嵌件法兰的底部设有向外延伸的嵌入部，所述嵌入部位于所述高分子塑料瓶口密封嵌件和所述高分子塑料内胆之间。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明在复合材料的复合材料缠绕层和高分子塑料内胆的瓶口设置了金属瓶口嵌件法兰和金属瓶口嵌件，并且在金属瓶口嵌件法兰和金属瓶口嵌件的下部之间设置了高分子塑料瓶口密封嵌件，金属瓶口嵌件法兰和金属瓶口嵌件是通过螺纹进行连接的，当高压情况下金属瓶口嵌件法兰可以提供较好的密封能力，低温状态下，高分子塑料瓶口密封嵌件在轴向和径向伸缩，通过密封圈进一步增加与金属瓶口嵌件之间的密封性。