本實用新型涉及壓力容器制造領域,更具體地,涉及一種金屬瓶口結構和復合氣瓶。
背景技術:
隨著新能源技術的不斷發(fā)展,與之配套的能源裝配儲運技術近年來也得到長足發(fā)展,國內(nèi)外對于盛裝能源介質,特別是氣體介質的壓力氣瓶的需求也大幅增加,但目前國內(nèi)市場應用于高壓氣體儲運的氣瓶絕大多數(shù)為全金屬或者具有金屬內(nèi)膽的纖維纏繞增強氣瓶,容重比很低,且金屬內(nèi)膽存在內(nèi)壁腐蝕等問題。
除了金屬內(nèi)膽的纖維纏繞增強氣瓶之外,塑料內(nèi)膽纖維全纏繞復合氣瓶由于綜合了高性能纖維及特種塑料的特點,也具有廣泛應用。在保證氣瓶安全性能的前提下,塑料內(nèi)膽纖維全纏繞復合氣瓶的重量相比較金屬氣瓶重量減少60%以上。塑料內(nèi)膽全纏繞氣瓶具有很高的容重比,而且氣瓶具有很好的耐腐蝕性能以及在氣瓶爆破時具有較長的逃生時間,所以塑料內(nèi)膽纖維全纏繞復合氣瓶是未來壓力容器儲運氣體的一種趨勢;
由于強度與剛度的需要,塑料內(nèi)膽纖維全纏繞復合氣瓶的瓶口需要采用金屬材料設計,目前國內(nèi)的部分專利成果中,提出了許多塑料內(nèi)膽金屬瓶口的結構方式及制造方法,但是這些專利提到的結構及制造方法存在成本高,成型工藝復雜等缺陷,同時密封性問題也沒有很好的解決。
本領域需要一種制造成本低、密封性好的金屬瓶口結構。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種金屬瓶口結構,所述金屬瓶口結構具有密封性好的優(yōu)點。
本實用新型的目的還在于提供一種復合氣瓶,所述復合氣瓶安裝有密封性好金屬瓶口結構,使得所述復合氣瓶的密封性得到提升。
為實現(xiàn)所述目的的金屬瓶口結構,用于與氣瓶塑料內(nèi)膽的口部連接,所述金屬瓶口結構包括圓筒狀本體和圍繞所述圓筒狀本體設置且與所述圓筒狀本體一體成形的環(huán)狀體;所述圓筒狀本體內(nèi)設有用于與所述氣瓶塑料內(nèi)膽連通的通道;
所述環(huán)狀體上開設有主環(huán)形槽,所述主環(huán)形槽具有槽底和槽壁,所述槽壁上開設有副環(huán)形槽;所述主環(huán)形槽的深度方向為所述圓筒狀本體的徑向;
所述氣瓶塑料內(nèi)膽的口部伸入所述主環(huán)形槽和所述副環(huán)形槽,以將所述金屬瓶口結構與所述氣瓶塑料內(nèi)膽的口部連接。
所述的金屬瓶口結構,其進一步的特點是,所述槽壁包括相對設置的第一槽壁和第二槽壁,所述副環(huán)形槽包括第一副環(huán)形槽和第二副環(huán)形槽;所述第一副環(huán)形槽開設在所述第一槽壁上,所述第二副環(huán)形槽開設在所述第二槽壁上。
所述的金屬瓶口結構,其進一步的特點是,所述副環(huán)形槽的深度方向為所述圓筒狀本體的軸向。
所述的金屬瓶口結構,其進一步的特點是,所述述第一副環(huán)形槽正對所述所述第二副環(huán)形槽設置。
所述的金屬瓶口結構,其進一步的特點是,所述第一槽壁上開設有多個所述第一副環(huán)形槽,所述第二槽壁上開設有多個所述第二副環(huán)形槽。
所述的金屬瓶口結構,其進一步的特點是,所述主環(huán)形槽和所述副環(huán)形槽均為梯形槽。
所述的金屬瓶口結構,其進一步的特點是,所述通道的入口端設置有內(nèi)螺紋,所述通道的出口端設置有外螺紋。
為實現(xiàn)所述目的的復合氣瓶,包括氣瓶塑料內(nèi)膽,所述氣瓶塑料內(nèi)膽包括口部,其特征在于,所述復合氣瓶還包括如上所述的金屬瓶口結構,所述金屬瓶口結構與所述氣瓶塑料內(nèi)膽的口部連接。
所述的復合氣瓶,其進一步的特點是,所述氣瓶塑料內(nèi)膽的外壁纏繞有纖 維層。
所述的復合氣瓶,其進一步的特點是,所述纖維層包括包覆在所述氣瓶塑料內(nèi)膽上的碳纖維層和包覆在所述碳纖維層上的玻璃纖維層。
本實用新型的積極進步效果在于:本實用新型提供的金屬瓶口結構,包括圓筒狀本體和環(huán)狀體;環(huán)狀體上開設有主環(huán)形槽,主環(huán)形槽具有槽底和槽壁,槽壁上開設有副環(huán)形槽;氣瓶塑料內(nèi)膽的口部伸入主環(huán)形槽和副環(huán)形槽,以將金屬瓶口結構與氣瓶塑料內(nèi)膽的口部連接。主環(huán)形槽和副環(huán)形槽的交錯設計,增大了金屬瓶口結構與氣瓶塑料內(nèi)膽的接觸面積,同時將可供氣體泄漏的路徑變長并且彎曲,降低了氣體泄漏的可能性,此外,梯形槽(即燕尾槽)的設計避免了因不同材料具有不同收縮性能而導致的金屬部分與非金屬部分的分離而導致氣體泄漏。本實用新型提供的復合氣瓶,具有氣密性高的優(yōu)點。
附圖說明
本實用新型的上述的以及其他的特征、性質和優(yōu)勢將通過下面結合附圖和實施例的描述而變得更加明顯,其中:
圖1為金屬瓶口結構的示意圖;
圖2為復合氣瓶的剖面圖;
圖3為金屬瓶口結構的剖面圖;
圖4為金屬瓶口結構環(huán)狀體的剖面圖;
圖5為具有梯形槽的金屬瓶口結構的示意圖;
圖6為圖5中B處的放大圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例和附圖對本實用新型作進一步說明,在以下的描述中闡述了更多的細節(jié)以便于充分理解本實用新型,但是本實用新型顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來實施,本領域技術人員可以在不違背本實用新型內(nèi)涵的情況下根據(jù)實際應用情況作類似推廣、演繹,因此不應以此具體實施例 的內(nèi)容限制本實用新型的保護范圍。
需要注意的是,圖1至圖6均僅作為示例,其并非是按照等比例的條件繪制的,并且不應該以此作為對本實用新型實際要求的保護范圍構成限制。
本實用新型中,軸向為圓筒狀本體的軸向,即圖3和圖4中的A-A方向,徑向為垂直于A-A方向的方向。
圖1示出了一種金屬瓶口結構1,用于安裝在如圖2所示的復合氣瓶2上,復合氣瓶,包括氣瓶塑料內(nèi)膽30,氣瓶塑料內(nèi)膽30的外壁纏繞有纖維層40。氣瓶塑料內(nèi)膽30包括口部,金屬瓶口結構1與氣瓶塑料內(nèi)膽30的口部連接。金屬瓶口結構1與氣瓶塑料內(nèi)膽30的口部可以通過注塑工藝連接。纖維層40包括包覆在氣瓶塑料內(nèi)膽30上的碳纖維層和包覆在碳纖維層上的玻璃纖維層。
參考圖1和圖3,金屬瓶口結構1包括圓筒狀本體10和圍繞圓筒狀本體10設置且與圓筒狀本體10一體成形的環(huán)狀體20;圓筒狀本體10內(nèi)設有用于與氣瓶塑料內(nèi)膽30連通的通道101;氣瓶塑料內(nèi)膽30內(nèi)的氣體可通過通道101進出氣瓶塑料內(nèi)膽30。
環(huán)狀體20上開設有主環(huán)形槽201,主環(huán)形槽201具有槽底201a和槽壁201b,槽壁201b上開設有副環(huán)形槽202;主環(huán)形槽201的深度方向為圓筒狀本體10的徑向;
氣瓶塑料內(nèi)膽30的口部伸入主環(huán)形槽201和副環(huán)形槽202,以將金屬瓶口結構1與氣瓶塑料內(nèi)膽30的口部連接。在注塑時,氣瓶塑料內(nèi)膽30的塑料注塑到主環(huán)形槽201和副環(huán)形槽202中,并需要保證主環(huán)形槽201和副環(huán)形槽202被填滿。
圓筒狀本體10和環(huán)狀體20的材料可以為鋁合金,圓筒狀本體10和環(huán)狀體20可通過模具一體成型模制。
主環(huán)形槽201的深度方向是指從主環(huán)形槽201的槽口指向槽底201a的方向。主環(huán)形槽201和副環(huán)形槽202的交錯設計,增大了金屬瓶口結構1與氣瓶塑料內(nèi)膽30的接觸面積,同時將可供氣體泄漏的路徑變長并且彎曲,降低了氣體泄漏的可能性。例如,如果不存在副環(huán)形槽202,氣瓶塑料內(nèi)膽30與主環(huán)形槽201的連接面就相對平坦,這會使得氣瓶塑料內(nèi)膽30內(nèi)的氣體泄露 的路徑變短。另外,副環(huán)形槽202還能起到定位的作用,使得氣瓶塑料內(nèi)膽30和金屬瓶口結構1之間不易松動。
可選地,槽壁201b包括相對設置的第一槽壁2011和第二槽壁2012,副環(huán)形槽202包括第一副環(huán)形槽202a和第二副環(huán)形槽202b;第一副環(huán)形槽202a開設在第一槽壁2011上,第二副環(huán)形槽202b開設在第二槽壁2012上。第一副環(huán)形槽202a正對第二副環(huán)形槽202b設置。
可選地,副環(huán)形槽202的深度方向為圓筒狀本體10的軸向,即副環(huán)形槽202的深度方向與主環(huán)形槽201的深度方向垂直。副環(huán)形槽202的深度方向也可以與主環(huán)形槽201的深度方向成一定角度。副環(huán)形槽202的深度方向與主環(huán)形槽201的深度方向垂直時較易加工。
如圖4所示,為進一步增加金屬瓶口結構1的密封性能,可在主環(huán)形槽201的側壁上開設多個副環(huán)形槽202。具體地,槽壁201b包括相對設置的第一槽壁2011和第二槽壁2012,副環(huán)形槽202包括第一副環(huán)形槽202a和第二副環(huán)形槽202b;第一副環(huán)形槽202a開設在第一槽壁2011上,第二副環(huán)形槽202b開設在第二槽壁2012上。
圖4中,主環(huán)形槽201與副環(huán)形槽202均為矩形槽,如圖5和圖6所示,主環(huán)形槽201與副環(huán)形槽202也可以是梯形槽,梯形槽可以使金屬瓶口結構1具有更好的氣密性和穩(wěn)定性。具體地,梯形槽(也叫作燕尾槽)的設計避免了因不同材料具有不同收縮性能而導致的金屬部分與非金屬部分的分離而導致氣體泄漏。
繼續(xù)參考圖5,圓筒狀本體10上還一體成型有環(huán)狀肋片102,環(huán)狀肋片102與環(huán)狀體20之間形成間隙103,間隙103中填充滿纖維層40。這樣的設計可以提高金屬瓶口結構1與纖維層40之間的連接強度。
可選地,如圖3所示,通道101的入口端設置有內(nèi)螺紋1011,通道101的出口端設置有外螺紋1012。其中,內(nèi)螺紋1011可用于與外部輸氣管道相連,以輸送或者排出氣體。外螺紋1012可與螺母(附圖未示出)螺紋連接,螺母用于在金屬瓶口結構1與氣瓶塑料內(nèi)膽30的連接處將鎖緊平墊60和硅膠墊50壓緊,以進一步增加金屬瓶口結構1的氣密性,其中,硅膠墊50壓緊在在 金屬瓶口結構1與氣瓶塑料內(nèi)膽30的連接處(接縫處),鎖緊平墊60壓緊在硅膠墊50上。硅膠墊50也可以用高分子墊圈替代。
本實用新型的積極進步效果在于:本實用新型提供的金屬瓶口結構,包括圓筒狀本體和環(huán)狀體;環(huán)狀體上開設有主環(huán)形槽,主環(huán)形槽具有槽底和槽壁,槽壁上開設有副環(huán)形槽;氣瓶塑料內(nèi)膽的口部伸入主環(huán)形槽和副環(huán)形槽,以將金屬瓶口結構與氣瓶塑料內(nèi)膽的口部連接。主環(huán)形槽和副環(huán)形槽的交錯設計,增大了金屬瓶口結構與氣瓶塑料內(nèi)膽的接觸面積,同時將可供氣體泄漏的路徑變長并且彎曲,降低了氣體泄漏的可能性。本實用新型提供的復合氣瓶,具有氣密性高的優(yōu)點。
本實用新型雖然以較佳實施例公開如上,但其并不是用來限定本實用新型,任何本領域技術人員在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi),都可以做出可能的變動和修改,凡是未脫離本實用新型技術方案的內(nèi)容,依據(jù)本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何修改、等同變化及修飾,均落入本實用新型權利要求所界定的保護范圍之內(nèi)。