專利名稱：車用壓縮氫氣碳纖維全纏繞鋁膽復(fù)合氣瓶膽嘴結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種車用壓縮氫氣碳纖維全纏繞鋁膽復(fù)合氣瓶膽嘴結(jié)構(gòu)，屬于屬于
產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
國內(nèi)目前燃料電池電動(dòng)汽車還處于研究階段，所采用的氫氣瓶均為碳纖維全纏繞鋁膽復(fù)合氣瓶，工作壓力已達(dá)到35MPa。燃料電池城市客車因耗氣量大，單瓶水容積通常在120L以上，且一輛車需安裝多只氣瓶。在進(jìn)行燃料電池城市客車的設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)氫氣泄漏的特點(diǎn)，從安全方面考慮通常將氫氣瓶安裝在車的頂部。受安裝空間的限制，氫氣瓶為長圓柱結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)氣瓶的鋁膽通常采用鋁管制成， 一般為兩端開口 ， 一端安裝瓶口閥，另一端安裝堵頭。 氣瓶兩端瓶口結(jié)構(gòu)相同。 現(xiàn)階段所采用的車用氫氣瓶均是在車用壓縮天然氣氣瓶的基礎(chǔ)上開發(fā)的，均為試驗(yàn)用瓶，且工作壓力為20MPa，不能滿足燃料電池汽車?yán)m(xù)駛里程的要求。為此必須提高氣瓶的工作壓力，增大儲(chǔ)氫量。在不增大儲(chǔ)氫氣瓶容積的條件下，必須采用提高儲(chǔ)氫氣瓶工作壓力的方法來增大儲(chǔ)氫量。當(dāng)前國外車用儲(chǔ)氫氣瓶工作壓力通常為35MPa，國內(nèi)也開始了工作壓力35MPa車用儲(chǔ)氫氣瓶的研制工作。 因所儲(chǔ)存介質(zhì)——?dú)錃獾奶厥庑?，隨著工作壓力的提高，車用儲(chǔ)氫氣瓶與瓶閥和堵頭密封面處的密封難度極大增加。并且因充氣過程中，瓶內(nèi)介質(zhì)氫氣的溫升要高于其它氣體，因此必須實(shí)時(shí)監(jiān)控瓶內(nèi)氣體的溫度和壓力。 要想監(jiān)控瓶內(nèi)氣體的溫度，必須向瓶內(nèi)引入溫度、壓力傳感器，目前通常采用的M25x2的連接螺紋因孔徑偏小，難以實(shí)現(xiàn)，需增大連接螺紋的尺寸。增大連接螺紋尺寸則進(jìn)一步提高的瓶口密封的難度。 從實(shí)現(xiàn)密封角度來說，瓶口通徑越小越容易實(shí)現(xiàn)密封。但從安全性和操作便捷性角度來說，區(qū)別于其它介質(zhì)的氣瓶，需要在車用氫氣瓶內(nèi)引入溫度傳感器和壓力傳感器，以便在使用過程中隨時(shí)監(jiān)控氣瓶內(nèi)的溫度和壓力。這就要求瓶口通徑必須足夠大才能布置下這些傳感器。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型正是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題而設(shè)計(jì)提供了一種車用壓縮氫氣碳纖維全纏繞鋁膽復(fù)合氣瓶膽嘴結(jié)構(gòu)，其目的在于針對(duì)車用儲(chǔ)氫瓶的特殊需求，利用氣瓶兩端開口的特點(diǎn)，創(chuàng)造性的提出了一大一小兩種瓶口尺寸的瓶口設(shè)計(jì)方案和大通徑瓶口密封結(jié)構(gòu)方案，既滿足了布置溫度、壓力傳感器的要求，又有效的降低了泄漏危險(xiǎn)并實(shí)現(xiàn)了密封。 本實(shí)用新型的目的是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的 該種車用壓縮氫氣碳纖維全纏繞鋁膽復(fù)合氣瓶膽嘴結(jié)構(gòu)，該氣瓶壁為層狀結(jié)構(gòu)，從內(nèi)向外依次為鋁膽層、涂層、碳纖維層和玻璃纖維層，其中，碳纖維屋是采用環(huán)向纏繞和 螺旋纏繞交替纏繞而成，鋁膽層的厚度為3 7mm，防靜電涂層的厚度為0. 3 0. 6mm，其特 征在于該氣瓶的內(nèi)膽以無縫旋壓收口方式在兩端分別實(shí)現(xiàn)大膽嘴和小膽嘴，大膽嘴的直 徑Dl為85mm，小膽嘴的直徑D2為50mm，大膽嘴和小膽嘴內(nèi)壁上加工有螺紋，大膽嘴(5)螺 紋采用M50x2直螺紋，小膽嘴(6)螺紋采用M25x2直螺紋，在大膽嘴和小膽嘴的開口端加工 有深度為2. 5 3mm的密封槽，密封槽的直徑D3和D4分別為55 57mm、30 32mm，密封 槽的內(nèi)側(cè)邊具有一定斜度，與軸線方向的夾角a為3 5° 。 本實(shí)用新型技術(shù)方案針對(duì)兩端開口氣瓶，只需一端足夠大以滿足布置溫度、壓力 傳感器的需要，因此不需布置傳感器一端瓶口通徑可以小，保證密封的可靠。在不需布置傳 感器一端，瓶口螺紋采用M25x2直螺紋。在需要布置傳感器一端，瓶口螺紋采用M50x2直螺 紋。 兩端瓶口的密封型式均采用0形圈密封結(jié)構(gòu)，0形圈材料采用氟橡膠。
圖1為本實(shí)用新型所述復(fù)合氣瓶的結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為復(fù)合氣瓶大膽嘴端的結(jié)構(gòu)示意圖 圖3為復(fù)合氣瓶小膽嘴端的結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施方式以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型產(chǎn)品作進(jìn)一步地詳述 參見附圖1 3所示，該種車用壓縮氫氣碳纖維全纏繞鋁膽復(fù)合氣瓶膽嘴結(jié)構(gòu)，該 氣瓶壁為層狀結(jié)構(gòu)，從內(nèi)向外依次為鋁膽層1、涂層2、碳纖維層3和玻璃纖維層4，其中，碳 纖維屋3是采用環(huán)向纏繞和螺旋纏繞交替纏繞而成，鋁膽層1的厚度為3 7mm，防靜電涂 層2的厚度為0. 3 0. 6mm，其特征在于該氣瓶的內(nèi)膽以無縫旋壓收口方式在兩端分別實(shí) 現(xiàn)大膽嘴5和小膽嘴6，大膽嘴5的直徑Dl為85mm，小膽嘴6的直徑D2為50mm，大膽嘴5 和小膽嘴6內(nèi)壁上加工有螺紋，大膽嘴5螺紋采用M50x2直螺紋，小膽嘴6螺紋采用M25x2 直螺紋，在大膽嘴5和小膽嘴6的開口端加工有深度為2. 5 3mm的密封槽7，密封槽7的 直徑D3和D4分別為55 57mm、30 32mm，密封槽7的內(nèi)側(cè)邊具有一定斜度，與軸線方向 的夾角a為3 5° 。 大端瓶口通徑足夠大，能夠布置溫度、壓力傳感器等元器件，以監(jiān)控瓶內(nèi)的溫度和 壓力，保證氣瓶使用的安全性。同時(shí)，不需布置傳感器一端盡可能小，進(jìn)一步提高密封的可 靠性，既滿足了布置溫度、壓力傳感器的需要，又實(shí)現(xiàn)了密封。 本實(shí)用新型產(chǎn)品的瓶嘴結(jié)構(gòu)已成功應(yīng)用于863項(xiàng)目《車載高壓儲(chǔ)氫瓶于組合電磁 瓶閥研究開發(fā)》中車用氫氣瓶的開發(fā)。經(jīng)實(shí)體檢測，瓶口密封結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了 35MPa高壓氫氣的 密封，效果良好。
權(quán)利要求一種車用壓縮氫氣碳纖維全纏繞鋁膽復(fù)合氣瓶膽嘴結(jié)構(gòu)，該氣瓶壁為層狀結(jié)構(gòu)，從內(nèi)向外依次為鋁膽層(1)、涂層(2)、碳纖維層(3)和玻璃纖維層(4)，其中，碳纖維屋(3)是采用環(huán)向纏繞和螺旋纏繞交替纏繞而成，鋁膽層(1)的厚度為3～7mm，防靜電涂層(2)的厚度為0.3～0.6mm，其特征在于該氣瓶的內(nèi)膽以無縫旋壓收口方式在兩端分別實(shí)現(xiàn)大膽嘴(5)和小膽嘴(6)，大膽嘴(5)的直徑D1為85mm，小膽嘴(6)的直徑D2為50mm，大膽嘴(5)和內(nèi)壁上加工有螺紋，大膽嘴(5)螺紋采用M50x2直螺紋，小膽嘴(6)螺紋采用M25x2直螺紋，在大膽嘴(5)和小膽嘴(6)的開口端加工有深度為2.5～3mm的密封槽(7)，密封槽(7)的直徑D3和D4分別為55～57mm、30～32mm，密封槽(7)的內(nèi)側(cè)邊具有一定斜度，與軸線方向的夾角α為3～5°。
專利摘要本實(shí)用新型是一種車用壓縮氫氣碳纖維全纏繞鋁膽復(fù)合氣瓶膽嘴結(jié)構(gòu)，其特征在于該氣瓶的內(nèi)膽以無縫旋壓收口方式在兩端分別實(shí)現(xiàn)大膽嘴和小膽嘴，大膽嘴的直徑D1為85mm，小膽嘴的直徑D2為50mm，大膽嘴和小膽嘴內(nèi)壁上加工有螺紋，大膽嘴螺紋采用M50x2直螺紋，小膽嘴(6)螺紋采用M25x2直螺紋，在大膽嘴和小膽嘴的開口端加工有深度為2.5～3mm的密封槽，密封槽的直徑D3和D4分別為55～57mm、30～32mm，密封槽的內(nèi)側(cè)邊具有一定斜度，與軸線方向的夾角α為3～5°。大端瓶口通徑足夠大，能夠布置溫度、壓力傳感器等元器件，以監(jiān)控瓶內(nèi)的溫度和壓力，保證氣瓶使用的安全性。同時(shí)，不需布置傳感器一端盡可能小，進(jìn)一步提高密封的可靠性，既滿足了布置溫度、壓力傳感器的需要，又實(shí)現(xiàn)了密封。
文檔編號(hào)F17C1/06GK201487539SQ20092017109
公開日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月21日
發(fā)明者孫冬生, 馬寧 申請(qǐng)人:北京科泰克科技有限責(zé)任公司