[发明专利]一种适用于Ⅳ型储氢瓶塑料内胆的局部环向外压实验系统

说明书

一种适用于Ⅳ型储氢瓶塑料内胆的局部环向外压实验系统，属于承压设备试验技术领域。它包括加压装置及测量系统；加压装置包括固定式接头、塑料压紧件、分瓣式夹紧环及进给式接头，固定式接头固定安装在支座上，固定式接头的内端与进给式接头的内端螺纹配合连接，分瓣式夹紧环配合设置在进给式接头内端的内部，塑料压紧件的一端配合插接在固定式接头内端的内部，另一端的端面与分瓣式夹紧环对应一端的端面相接触。本发明采用机械结构对Ⅳ型储氢瓶塑料内胆施加外压，Ⅳ型储氢瓶塑料内胆在受到刚性夹持的作用下承受了外压，模拟了服役过程中Ⅳ型储氢瓶塑料内胆的限制失稳问题，此实验操作简单省时，实验效率高。

技术领域

本发明属于承压设备试验技术领域，具体涉及一种适用于Ⅳ型储氢瓶塑料内胆的局部环向外压实验系统。

背景技术

储氢是连接制氢和用氢的桥梁，在氢能发展中发挥着不可替代的作用。Ⅳ型储氢气瓶因其质量轻、耐疲劳等特点正成为全世界的研究热点。内胆是储氢气瓶的核心部件，起到阻隔氢气的作用。在使用过程中，由于氢气的渗透作用，Ⅳ型储氢瓶塑料内胆会发生内胆失稳，导致“屈曲塌陷”现象的发生：气体渗透，积聚在塑料内胆和碳纤维缠绕层之间，Ⅳ型瓶快速放氢时，积聚的压力大于瓶内压力，则会在内胆上形成一定区域的向内的凹陷，凹陷的形成所引起内胆临界压力的减小，从而更易发生内胆“屈曲塌陷”现象。

传统的外压容器稳定性实验大多都是通过水压式整体外压的方法进行加压。服役过程中Ⅳ型气瓶内胆在受到碳纤维层的约束作用下承受局部外压而导致局部失稳；且水压式局部加压的方法在实验过程中所涉及到的密封问题较多，容易影响实验结果。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种适用于Ⅳ型储氢瓶塑料内胆的局部环向外压实验系统，采用机械式施加外压的方法，操作简单省时，实验效率高。

本发明提供如下技术方案：一种适用于Ⅳ型储氢瓶塑料内胆的局部环向外压实验系统，包括套设在Ⅳ型储氢瓶塑料内胆外侧的加压装置及与Ⅳ型气瓶内胆相连接的测量系统；

所述加压装置包括固定式接头、塑料压紧件、分瓣式夹紧环及进给式接头，固定式接头固定安装在支座上，固定式接头的内端与进给式接头的内端螺纹配合连接，分瓣式夹紧环配合设置在进给式接头内端的内部，塑料压紧件的一端配合插接在固定式接头内端的内部，其另一端的端面与分瓣式夹紧环对应一端的端面相接触。

进一步的，所述分瓣式夹紧环包括塑料环体及镶嵌安装在塑料环体上的一组金属夹紧头，一组金属夹紧头沿着塑料环体的周向间隔排列，组合形成分瓣式结构。

进一步的，所述金属夹紧头的外侧设有外坡面结构，进给式接头内端的内侧设有与金属夹紧头上的外坡面结构相配合的内坡面结构。

进一步的，所述塑料压紧件为台阶结构。

进一步的，所述支座上设有夹持件，夹持件与支座之间形成夹持空间，所述固定式接头配合安装在夹持空间内。

进一步的，所述夹持件为折板结构。

进一步的，所述测量系统包括显示器、动态信号采集分析仪及一组感应组件，一组感应组件沿着Ⅳ型储氢瓶塑料内胆受压截面内壁面的周向均匀间隔排布。

进一步的，所述感应组件包括应变片及薄膜式压力传感器。

通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1）本发明采用机械结构对Ⅳ型储氢瓶塑料内胆施加外压，Ⅳ型储氢瓶塑料内胆在受到刚性夹持的作用下承受了外压，模拟了服役过程中Ⅳ型储氢瓶塑料内胆的限制失稳问题，此实验操作简单省时，实验效率高；

2）本发明通过将进给式接头与固定式接头旋合固定连接，随着螺纹旋合，进给式接头内部的坡面持续挤压分瓣式夹紧环，使得夹紧环金属夹紧头对Ⅳ型储氢瓶塑料内胆施加一个局部环向外压的作用；