[发明专利]一种用于控制储氢罐内胆壁厚均匀的工装

说明书

本发明公开了一种用于控制储氢罐内胆壁厚均匀的工装，所述工装包括双层柔性袋，在双层柔性袋之间设有支撑网，在双层柔性袋内设有中心支撑杆，中心支撑杆上设有多个铰接套，铰接套与中心支撑杆滑动配合，铰接套与若干根伞骨的一端铰接，伞骨的另一端与固定条铰接，固定条与双层柔性袋中的内层柔性袋内壁呈轴向固定连接。该用于控制储氢罐内胆壁厚均匀的工装具有够确保储氢罐内胆壁厚均匀，内腔形状规则，成型工艺简单，便于加工制作等特点。

技术领域

本发明涉及氢储罐的加工制作技术领域，具体涉及一种用于控制储氢罐内胆壁厚均匀的工装。

背景技术

随着社会的发展，煤、石油、天然气等化石燃料已无法满足人类日益增长的需求，同时化石燃料的使用又造成了生态环境的恶化，如温室效应。另外，煤、石油、天然气等为不可再生资源，且在地球上的储量有限，人类不可能一直依赖于它们。因此许多国家都在研究和开发新的替代能源，如风能、太阳能、氢能、核能、生物质能、水能、海洋能等。氢的燃烧热值高，每千克氢燃烧后的能量，约为汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍；氢燃烧的产物是水，对环境零污染；氢是宇宙中分布最广泛的物质，其构成了宇宙总质量的75％，在地球的储量极其丰富，可再生和重复利用，因此氢能被认为是人类最理想的能源，并得到了全世界的广泛关注。

在整个氢能系统中，储氢是关键环节。氢气的储存主要有三类：(1)高压气态储氢；(2)低温液态储氢；(3)以储氢材料为介质的固态储氢。

其中：

低温液态储氢的体积储氢密度大，约70kg/m³，但存在液氢蒸发(汽化)问题，因此对储罐的绝热性能要求高，此外，为达到要求的低温而需要制冷，能耗很大，因此其应用受到限制。

高压气态储氢的充装和排放速率很快，但是其体积储氢密度相对较低，通过提高氢气压力可增加氢气的体积密度，但增加有限，在常温下，即使氢压增加到70MPa，氢气的体积密度也仅40kg/m³左右。

利用储氢材料(如：金属氢化物)的固态储氢是将储氢材料存入密闭容器中，利用储氢材料的吸氢能力实现氢气的固态储存，其具有高的体积储氢密度，甚至比液氢的体积储氢密度还要高，如LaNi5储氢合金的体积储氢密度可达到100kg/m³以上，但是其重量储氢率相对较低(一般不超过3wt％)，且吸放氢过程受到传热的限制，使得固态储氢装置的充装和排放速率较慢。

高压气态储氢的储罐，目前国内外车用储氢瓶的类型主要以铝内胆纤维缠绕(三型)和塑料内胆纤维缠绕(四型)为主，并朝着轻量化、高压力、大容量的方向发展，以无内胆纤维缠绕类型(五型)作为下一代储氢瓶的研发重点。

其中塑料内胆纤维缠绕型储罐中的内胆形成方案是，在外部缠绕层缠绕完成后，将塑料颗粒原料填充到外部缠绕层内，然后通过对外部缠绕层的加热，同时对外部缠绕层进行旋转和摆动驱动，塑料颗粒通过加热熔融，并通过罐体的旋转和摆动使得熔融后的塑料附着在纤维缠绕层的内表面。但采用这种方案附着在纤维缠绕内表面的塑料层壁厚不均匀，内腔形状不规则，使得储氢罐整体承受的压力不构均匀。因此。有必要对现有的储氢罐内胆成型方法和成型所使用的工装进行改进。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种更够确保储氢罐内胆壁厚均匀，内墙形状规则，成型工艺简单，便于加工制作的一种用于控制储氢罐内胆壁厚均匀的工装。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是提供了一种用于控制储氢罐内胆壁厚均匀的工装，所述工装包括双层柔性袋，在双层柔性袋之间设有支撑网，在双层柔性袋内设有中心支撑杆，中心支撑杆上设有多个铰接套，铰接套与中心支撑杆滑动配合，铰接套与若干根伞骨的一端铰接，伞骨的另一端与固定条交接铰接，固定条与内层柔性袋内壁呈轴向固定连接。