[发明专利]一种车载质轻全缠绕纤维增强铝内衬高压储氢气瓶

权利要求书

1.一种车载质轻全缠绕纤维增强铝内衬高压储氢气瓶，其特征在于：该储氢气瓶包括变厚度无缝铝合金内衬（100）、安装在变厚度无缝铝合金内衬（100）的连肩瓶嘴（104）上的补强套管（200）、安装在变厚度无缝铝合金内衬（100）外表面和补强套管（200）外表面上的碳纤维缠绕层（300）、安装在碳纤维缠绕层（300）外表面和补强套管（200）外表面上的玻璃纤维抗冲击层（400），采用铝合金制成的补强套管（200）的内表面上的套管直螺纹（201）和连肩瓶嘴（104）外表面上的瓶嘴直螺纹（105）螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的车载质轻全缠绕纤维增强铝内衬高压储氢气瓶，其特征在于：所述的变厚度无缝铝合金内衬（100）包括椭球封底（101）、与椭球封底（101）光滑无缝相连的中间筒体（102）、与中间筒体（102）光滑无缝相连的过渡瓶肩（103）、和与过渡瓶肩（103）光滑无缝相连的连肩瓶嘴（104），所述的过渡瓶肩（103）为球形圆弧且其圆弧直径与中间筒体（102）的内径一致，所述连肩瓶嘴（104）的内外表面上均开设瓶嘴直螺纹（105）。

3.根据权利要求2所述的车载质轻全缠绕纤维增强铝内衬高压储氢气瓶，其特征在于：所述椭球封底（101）与中间筒体（102）的过渡区域、中间筒体（102）与过渡瓶肩（103）的过渡区域、过渡瓶肩（103）与连肩瓶嘴（104）的过渡区域采用等强度补强或极限载荷补强。

4.根据权利要求2所述的车载质轻全缠绕纤维增强铝内衬高压储氢气瓶，其特征在于：所述的瓶嘴直螺纹（105）上铺设有厌氧型密封胶（106），该厌氧型密封胶（106）采用丙烯酸树脂、引发剂、促进剂和稳定剂配置而成。

5.根据权利要求1-4任一所述的车载质轻全缠绕纤维增强铝内衬高压储氢气瓶，其特征在于：所述的补强套管（200）的管口内表面上设有套管直螺纹（201），补强套管（200）的外表面上设有沿补强套管（200）的轴向设置的环向微凸（202），环向微凸（202）的纵向截面为正弦曲面结构且环向微凸（202）的微凸高度以10%～20%的增长率逐级递增，在最后一级微凸的后侧制成圆弧（203），圆弧（203）的曲率与变厚度无缝铝合金内衬（100）上的连肩瓶嘴（104）和过渡瓶肩（103）的过渡部分一致。

6.根据权利要求5所述的车载质轻全缠绕纤维增强铝内衬高压储氢气瓶，其特征在于：所述的碳纤维缠绕层（300）和玻璃纤维抗冲击层（400）朝连肩瓶嘴（104）的开口方向依次铺设于环向微凸（202）的表面，以提高补强套管（200）的强度并避免补强套管（200）外窜。

7.根据权利要求1所述的车载质轻全缠绕纤维增强铝内衬高压储氢气瓶，其特征在于：所述的变厚度无缝铝合金内衬（100）和碳纤维缠绕层（300）之间设有粘结层，该粘结层在碳纤维缠绕层（300）缠绕前涂刷于变厚度无缝铝合金内衬（100）的外表面，粘接层材料为树脂类液体填料。

8.根据权利要求1所述的车载质轻全缠绕纤维增强铝内衬高压储氢气瓶，其特征在于：所述的碳纤维缠绕层（300）采用T1400碳纤维经浸渍树脂混合胶体，T1400碳纤维含量超过0.52；所述浸渍树脂混合胶体由环氧树脂或改性环氧树脂、固化剂、添加剂配置而成，环氧树脂或改性环氧树脂、固化剂、添加剂的质量比为1:0.4～0.6:0.1～0.2。