專利名稱：塑料內(nèi)膽全纏繞氣瓶的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種液化石油的存儲瓶，尤其涉及一種盛裝對塑料內(nèi)膽和金屬瓶嘴無腐蝕的、壓力為1 IOOMPa的氣體或氣液混合體的塑料內(nèi)膽全纏繞氣瓶。
背景技術：
塑料內(nèi)膽全纏繞氣瓶以其重量輕、強度高、耐腐蝕等優(yōu)異性能用以替代傳統(tǒng)的金屬氣瓶，具有廣闊的前景。但受塑料自身強度的限制，塑料內(nèi)膽氣瓶的出氣口通常由金屬材料制成，由于兩種材料的模量和熱膨脹率差異較大，使兩種材料的結(jié)合部位在遭受周期載荷時會因剛度不連續(xù)而出現(xiàn)裂縫；在環(huán)境溫度的作用下，會產(chǎn)生熱應力，也會使結(jié)合部出現(xiàn)裂紋，從而導致氣瓶漏氣。針對這一問題，國內(nèi)外出現(xiàn)許多改進的技術。1997年航天四院的屈永強等人提出了 ZL97103911. 9所示的結(jié)構(gòu)，將金屬瓶嘴和塑料通過滾塑一體成型，采用增大金屬瓶嘴與塑料內(nèi)膽的接觸面積和勾結(jié)強度的方法來提高密封性能。1999年賀少瑜提出了 ZL99230746. 3所示的結(jié)構(gòu)，采用所謂迷宮式墊圈和特殊瓶閥提高氣瓶的密封性能。2006 年王玉璞等人提出了 ZL200620120643. 1所示的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)較為復雜，利用塑料瓶嘴上的螺紋固定寬邊法蘭，再用寬邊法蘭上部窄邊法蘭底面為密封基面，以閥座底部的外法蘭為施力端，用密封圈做介質(zhì)，把塑料和金屬之間密封轉(zhuǎn)化為金屬和金屬之間的密封，從而提高氣瓶的密封性能。在國外，塑料內(nèi)膽氣瓶生產(chǎn)主要集中在歐美國家，所不同的是金屬瓶嘴端的內(nèi)膽采用注塑或模壓成型，再用焊接方法組合形成內(nèi)膽，如挪威的Ragasco公司，美國 Iincoln 公司。這些結(jié)構(gòu)都存在著塑料內(nèi)膽和金屬瓶嘴之間的密封力是靠成型中自然形成的力， 難以控制，往往導致密封可靠性不夠，容易產(chǎn)生泄漏。同時工藝過程復雜，降低了生產(chǎn)效率。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對現(xiàn)有技術中密封可靠性不夠，容易產(chǎn)生泄漏的不足，提供了一種塑料內(nèi)膽全纏繞氣瓶，能對塑料和金屬瓶嘴之間的密封力進行準確控制，從而使氣瓶的密封更為可靠、裝配極其簡單的塑料內(nèi)膽全纏繞氣瓶結(jié)構(gòu)，滿足塑料內(nèi)膽全纏繞氣瓶安全性要求，有利于氣瓶的自動化生產(chǎn)。為了解決上述技術問題，本實用新型通過下述技術方案得以解決塑料內(nèi)膽全纏繞氣瓶，包括瓶身和瓶口，所述的瓶身包括塑料內(nèi)膽，內(nèi)膽外部設有纏繞層；所述的瓶口包括閥座，閥座和內(nèi)膽相配合，閥座外部設有緊固法蘭和鎖緊環(huán)，鎖緊環(huán)扣在緊固法蘭上方。采用金屬法蘭密封原理，通過獨特的成型工藝，以內(nèi)膽口為密封基面，密封墊為密封介質(zhì)，金屬閥座為密封受力基體，通過緊固法蘭施加額定的密封力解決了塑料與金屬連接的可靠性問題和由此帶來的密封性問題，使氣瓶具有良好的氣密性。作為優(yōu)選，所述閥座包括閥座筒體和環(huán)形法蘭，閥座筒體內(nèi)壁設有內(nèi)螺紋，外壁設有外螺紋。[0009]作為優(yōu)選，所述環(huán)形平面A位于環(huán)形法蘭上部，且沿環(huán)形法蘭徑向向外延伸，環(huán)形平面A的邊沿有一與環(huán)形法蘭邊沿相連的向下斜面，環(huán)形法蘭下部有一沿徑向向外的環(huán)形平面B，環(huán)形平面B的邊沿有一與環(huán)形法蘭邊沿相連的向上斜面。環(huán)形平面A和向下斜面與緊固法蘭形成一個內(nèi)小外大的空間，將塑料內(nèi)膽，牢牢的壓緊在緊固法蘭的下方，曲面A增加了塑料內(nèi)膽的伸縮空間，密封墊覆蓋環(huán)形平面A和向下斜面，使得密封效果更好。作為優(yōu)選，所述環(huán)形法蘭的邊沿設有子口。子口寬度1 3mm，深度1 4mm。內(nèi)筒嵌入閥座底部的環(huán)形法蘭邊沿的子口。子口的作用是防止內(nèi)膽成型后金屬閥座掉落，同時限制金屬閥座的橫向運動，允許其在軸向作有限運動(1 2mm)。作為優(yōu)選，所述緊固法蘭內(nèi)壁設有內(nèi)螺紋，與閥座筒體的外螺紋緊配合連接；外壁 0和180°方向各有一個寬度為10 20mm，深度0.5 2mm的銑口，與纏繞層緊密貼合，并為其提供抗扭性能；在90和270°方向各有三條間隔1 5mm，高度為1 3mm、寬度為1 5mm的梯形環(huán)狀限位凸臺，與纏繞層緊密貼合，并為其提供抗沖擊性能。通過緊固法蘭外壁的銑口和限位凸臺，提高了氣瓶的抗扭和抗沖擊性能，滿足了可重復充裝氣瓶的技術和安全要求。作為優(yōu)選，所述緊固法蘭下方的緊固法蘭盤上部為一曲面B;下部有一沿徑向向外、寬度20 50mm的環(huán)形平面C，環(huán)形平面C的邊沿有一與緊固法蘭盤邊沿相連的向上傾斜面。環(huán)形平面C壓緊塑料內(nèi)膽，平整平面比其他平面使用起來密封性能更好。作為優(yōu)選，所述鎖緊環(huán)上部有一環(huán)狀凸沿，下部有一環(huán)形平面；鎖緊環(huán)的外壁光滑，內(nèi)壁有螺紋與閥座筒體的外壁螺紋緊配合連接。鎖緊環(huán)設在緊固法蘭的上部，防止緊固法蘭松動。作為優(yōu)選，所述纏繞層為復合材料纏繞層。按照本實用新型的技術方案，氣瓶成型工藝簡便，密封可靠，氣密性和抗扭性以及抗沖擊性能良好，適于機械化、自動化生產(chǎn)。

圖1為本實用新型的氣瓶結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實用新型的氣瓶瓶口結(jié)構(gòu)放大圖；圖3為本實用新型的氣瓶緊固法蘭結(jié)構(gòu)圖；圖4為圖2中A的放大圖；1-內(nèi)膽；2-纏繞層；3-密封墊；4-緊固法蘭；41-緊固法蘭盤；42-銑口 ；43-限位凸臺；44-曲面B ;45_環(huán)形平面C ;46_傾斜面；5-鎖緊環(huán)；51-環(huán)形凸沿；6-閥座；61-閥座筒體；62-環(huán)形法蘭；63-子口 ；64-環(huán)形平面A ；65-向下斜面；66-環(huán)形平面B ；67-向上斜面；68-曲面A。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細描述根據(jù)附圖1至附圖3，塑料內(nèi)膽全纏繞氣瓶，采用金屬法蘭密封原理，通過獨特的成型工藝，以內(nèi)膽1 口為密封基面，密封墊3為密封介質(zhì)，金屬閥座6為密封受力基體，通過緊固法蘭4施加額定的密封力解決了塑料與金屬連接的可靠性問題和由此帶來的密封性問題，使氣瓶具有良好的氣密性；通過緊固法蘭4外壁的銑口 42和限位凸臺43，提高了氣瓶的抗扭和抗沖擊性能，滿足了可重復充裝氣瓶的技術和安全要求。塑料內(nèi)膽1全纏繞氣瓶包括瓶身和瓶口，瓶身包括塑料內(nèi)膽1，內(nèi)膽1外部設有纏繞層2，本實施例中所述纏繞層 2為復合材料纏繞層；瓶口包括閥座6，閥座6和內(nèi)膽1相配合，內(nèi)膽1與閥座6相連的水平方向為環(huán)形平面A64，環(huán)形平面A64上設有密封墊3，相連的豎直方向處為曲面A68，形狀和曲率與內(nèi)膽1封頭外部形狀一致；閥座6外部設有緊固法蘭4和鎖緊環(huán)5，鎖緊環(huán)5扣在緊固法蘭4上方。閥座6由柱狀閥座筒體61與環(huán)形法蘭62 —體成型，柱狀閥座筒體61和底部的環(huán)形法蘭62通過半徑為2 5mm的圓角相連。閥座筒體61內(nèi)壁設有內(nèi)螺紋，與緊固法蘭4相連，外壁設有外螺紋，與瓶閥相連。環(huán)形平面A64位于環(huán)形法蘭62上部，且環(huán)形平面A64沿環(huán)形法蘭62徑向向外延伸，環(huán)形平面A64中部有一凸臺，環(huán)形平面A64的邊沿有一與底部法蘭邊沿相連的向下斜面65，環(huán)形法蘭62下部有一沿徑向向外的環(huán)形平面B66， 環(huán)形平面B66的邊沿有一與環(huán)形法蘭62邊沿相連的向上斜面67。環(huán)形法蘭62的邊沿設有子口 63，子口 63寬度2mm，深度3mm。內(nèi)筒嵌入閥座6底部的環(huán)形法蘭62邊沿的子口 63。 子口 63的作用是防止內(nèi)膽1成型后金屬閥座6掉落，同時限制金屬閥座6的橫向運動，允許其在軸向作有限運動(1 2mm)。緊固法蘭4內(nèi)壁設有內(nèi)螺紋，與閥座筒體61的外螺紋緊配合連接；外壁0和180°方向各有一個寬度為15mm，深度Imm的銑口 42，與復合材料纏繞層緊密貼合，并為其提供抗扭性能；在90°和270°方向各有三條間隔3mm，高度為2、寬度為4的梯形環(huán)狀限位凸臺43，與復合材料纏繞層緊密貼合，并為其提供抗沖擊性能。鎖緊環(huán)5上部有一環(huán)狀凸沿51，下部有一環(huán)形平面；外壁光滑，內(nèi)壁有螺紋與閥座筒體61的外壁螺紋緊配合連接。鎖緊環(huán)5設在緊固法蘭4的上部，防止緊固法蘭4松動。本實用新型的氣瓶成型工藝為將密封墊3用粘接劑固定在閥座6的底部的環(huán)形法蘭62的上表面，然后將其固定在內(nèi)膽1的成型模具上，用吹塑成型工藝形成內(nèi)膽1。將緊固法蘭4沿柱狀閥座筒體61的外壁螺紋旋緊，用公斤扳手施加約80N的密封力，再將鎖緊環(huán)5沿柱狀閥座筒體61的外壁螺紋旋緊。將裝配好的內(nèi)膽1置于纏繞機，用環(huán)氧樹脂浸漬玻璃纖維連續(xù)纏繞，再在95°C溫度下固化8小時，即可形成本實用新型所屬結(jié)構(gòu)的塑料內(nèi)膽1全纏繞氣瓶。經(jīng)試驗，本實用新型實施列的氣瓶經(jīng)15000次疲勞試驗后無泄漏；120N扭力試驗后無變形和可見位移，且無泄漏；經(jīng)45°、90°和180°沖擊試驗后無泄漏?？傊?，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應屬本實用新型專利的涵蓋范圍。
權(quán)利要求1.塑料內(nèi)膽全纏繞氣瓶，包括瓶身和瓶口，瓶身包括塑料內(nèi)膽(1)，瓶口包括閥座(6)， 閥座(6)和內(nèi)膽(1)相配合，其特征在于所述的內(nèi)膽(1)外部設有纏繞層(2);閥座(6)外部設有緊固法蘭(4)和鎖緊環(huán)(5)，鎖緊環(huán)(5)扣在緊固法蘭(4)上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料內(nèi)膽全纏繞氣瓶，其特征在于所述閥座(6)包括閥座筒體(61)和環(huán)形法蘭(62)，閥座筒體(61)內(nèi)壁設有內(nèi)螺紋，外壁設有外螺紋。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的塑料內(nèi)膽全纏繞氣瓶，其特征在于所述環(huán)形平面A(64)位于環(huán)形法蘭(62)上部，且沿環(huán)形法蘭(62)徑向向外延伸，環(huán)形平面A (64)的邊沿有一與環(huán)形法蘭(62)邊沿相連的向下斜面(65)，環(huán)形法蘭(62)下部有一沿徑向向外的環(huán)形平面B (66)，環(huán)形平面B (66)的邊沿有一與環(huán)形法蘭邊沿相連的向上斜面(67)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的塑料內(nèi)膽全纏繞氣瓶，其特征在于所述環(huán)形法蘭(62) 的邊沿設有子口(63)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料內(nèi)膽全纏繞氣瓶，其特征在于所述緊固法蘭(4)內(nèi)壁設有內(nèi)螺紋；外壁各有一個銑口(42)和梯形環(huán)狀限位凸臺(43)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的塑料內(nèi)膽全纏繞氣瓶，其特征在于所述緊固法蘭(4)下方的緊固法蘭盤(41)上部為一曲面B (44)，下部有一沿徑向向外的環(huán)形平面C (45)，環(huán)形平面 C (45)的邊沿有一與緊固法蘭盤(41)邊沿相連的向上傾斜面(46)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料內(nèi)膽全纏繞氣瓶，其特征在于所述鎖緊環(huán)(5)上部有一環(huán)狀凸沿(51)，下部有一環(huán)形平面；鎖緊環(huán)(5)的外壁光滑，內(nèi)壁有螺紋。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料內(nèi)膽全纏繞氣瓶，其特征在于所述纏繞層(2)為復合材料纏繞層。
專利摘要本實用新型涉及一種液化石油的存儲瓶，公開了一種塑料內(nèi)膽全纏繞氣瓶，包括瓶身、瓶口，所述的瓶身包括塑料內(nèi)膽，內(nèi)膽外部設有纏繞層；所述的瓶口包括閥座，閥座和內(nèi)膽相配合。采用金屬法蘭密封原理，通過獨特的成型工藝，以內(nèi)膽口為密封基面，密封墊為密封介質(zhì)，金屬閥座為密封受力基體，通過緊固法蘭施加額定的密封力解決了塑料與金屬連接的可靠性問題和由此帶來的密封性問題，使氣瓶具有良好的氣密性；通過緊固法蘭外壁的銑口和限位凸臺，提高了氣瓶的抗扭和抗沖擊性能，滿足了可重復充裝氣瓶的技術和安全要求。
文檔編號F17C1/00GK202024074SQ20112009142
公開日2011年11月2日 申請日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者張建偉, 張永明, 許守龍, 陳紅衛(wèi) 申請人:杭州余杭獐山鋼瓶有限公司