一种高压大容积塑料内胆全缠绕复合材料气瓶及制造方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115164089A(43)申请公布日2022.10.11(21)申请号202210792819.0B29B11/06(2006.01)(22)申请日2022.07.07(71)申请人北京天海工业有限公司地址100121北京市朝阳区天盈北路9号(72)发明人臧传起石凤文张增营邵天佳田浩刘雅振(74)专利代理机构北京市兰台律师事务所11354专利代理师操飞越张峰(51)Int.Cl.F17C1/06(2006.01)F17C1/16(2006.01)F17C13/00(2006.01)B29C70/68(2006.01)B29C70/78(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种高压大容积塑料内胆全缠绕复合材料气瓶及制造方法(57)摘要本发明涉及一种高压大容积塑料内胆全缠绕复合材料气瓶及制造方法，包括：制作带有封头的塑料内胆；缠绕碳纤维缠绕承压层；碳纤维缠绕承压层在塑料内胆的封头部位采用10‑25度的低角度缠绕、塑料内胆肩部采用30‑80度的高角度缠绕以及塑料内胆桶身采用90度的环向缠绕，组合交替缠绕在塑料内胆的外表面形成碳纤维缠绕承压层，并在缠绕同时向内胆充装预载有设定压力的压缩空气；缠绕玻璃纤维复合保护层；将缠绕完成的气瓶内胆转移至固化炉中烘干和固化。采用本发明所述的方法，可制造出高压大容积塑料内胆全缠绕气瓶，气瓶的重量轻，重容比小，缠绕时间短，增加了复合层的致密性。CN115164089ACN115164089A权利要求书1/1页1.一种高压大容积塑料内胆全缠绕复合材料气瓶制造方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、制作带有封头的塑料内胆；S2、缠绕碳纤维缠绕承压层；所述碳纤维缠绕承压层在塑料内胆的封头部位采用10‑25度的低角度缠绕、塑料内胆肩部采用30‑80度的高角度缠绕以及塑料内胆桶身采用90度的环向缠绕，组合交替缠绕在塑料内胆的外表面形成碳纤维缠绕承压层，并在缠绕同时向内胆充装预载有设定压力的压缩空气；S3、缠绕玻璃纤维复合保护层；S4、将缠绕完成的气瓶内胆转移至固化炉中烘干和固化。2.如权利要求1所述的高压大容积塑料内胆全缠绕复合材料气瓶制造方法，其特征在于，所述带有封头的塑料内胆包括对向设置的两个瓶口结构及对应的两个封头。3.如权利要求1所述的一种高压大容积塑料内胆全缠绕复合材料气瓶制造方法，其特征在于，所述步骤S1包括子步骤：S11、采用滚塑工艺一体成型生产塑料内胆，形成柱形的塑料内胆桶身、至少一个开口的塑料内胆端部和连接所述塑料内胆桶身与所述塑料内胆端部的圆滑曲面塑料内胆肩部；S12、将封头通过滚塑工艺固定连接于所述塑料内胆端部形成瓶口结构。4.如权利要求1所述的一种高压大容积塑料内胆全缠绕复合材料气瓶制造方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：使用内胆表面清洗剂清洗带有封头的塑料内胆表面，所述内胆表面清洗剂为95％浓度酒精。5.如权利要求1所述的一种高压大容积塑料内胆全缠绕复合材料气瓶制造方法，其特征在于，所述缠绕玻璃纤维复合保护层包括：在碳纤维缠绕承压层的外表面缠绕玻璃纤维，形成完全包裹碳纤维缠绕承压层的璃纤维复合保护层。6.如权利要求1所述的一种高压大容积塑料内胆全缠绕复合材料气瓶制造方法，其特征在于，所述碳纤维缠绕承压层采用10至15股、丝束带宽为30至50mm的T700碳纤维丝制作。7.如权利要求1所述的一种高压大容积塑料内胆全缠绕复合材料气瓶制造方法，其特征在于，所述封头部位采用逐层增加缠绕角度的低角度缠绕。8.如权利要求1所述的一种高压大容积塑料内胆全缠绕复合材料气瓶制造方法，其特征在于，所述向内胆充装预载有设定压力的压缩空气包括：初始充气压力0.5至1bar；低角度缠绕时增加0～1bar充气压力；环向缠绕时增加1‑2bar充气压力；高角度缠绕时增加0.5～1.5bar充气压力。9.如权利要求1所述的一种高压大容积塑料内胆全缠绕复合材料气瓶制造方法，其特征在于，所述固化包括以固化温度100℃在固化炉中进行8小时固化。10.一种高压大容积塑料内胆全缠绕复合材料气瓶，包括塑料内胆、碳纤维缠绕承压层、玻璃纤维复合保护层和至少一个封头，其特征在于，采用如权利要求1‑9任一项所述的高压大容积塑料内胆全缠绕复合材料气瓶制造方法制备。2CN115164089A说明书1/4页一种高压大容积塑料内胆全缠绕复合材料气瓶及制造方法技术领域[0001]本发明涉及压力容器技术领域，尤其涉及一种高压大容积塑料内胆全缠绕复合材料气瓶及制造方法。背景技术[0002]车载高压气瓶是汽车的关键零部件之一，在天然气领域和氢气领域，高压大容积气瓶的轻量化是一个重要的发展方向，目前大容积复合材料气瓶为钢制或者铝制金属内胆，重容比较大，搭载在车辆中能