[发明专利]一种塑料内胆纤维缠绕气瓶的复合瓶口结构

说明书

本发明公开了一种塑料内胆纤维缠绕气瓶的复合瓶口结构，包括：外金属瓶口和螺纹连接在外金属瓶口中的内金属瓶口，塑料材质的外瓶口紧密包裹在外金属瓶口上且密封连接在塑料内胆的一端，外瓶口及塑料内胆的外壁上由内向外设有纤维增强层和纤维保护层；外瓶口上直筒段的若干嵌入凸块一一对应嵌入外金属瓶口的若干嵌入凹槽中，外瓶口下直筒段的环形定位凸块嵌入外金属瓶口的环形定位凹槽中，外金属瓶口上的环形嵌入块嵌入外瓶口的外延连接体的环形嵌入槽中，内金属瓶口的阶梯形外侧壁上的环形密封槽中设置的“O”形密封圈与下直筒段的内壁之间相互密封接触；外瓶口通过结合面上的若干凸齿与塑料内胆相互熔接密封。该瓶口结构密封性好，更稳定可靠。

技术领域

本发明涉及储氢压力容器技术领域，具体涉及一种塑料内胆纤维缠绕气瓶的复合瓶口结构。

背景技术

目前，市场上通用的车用储氢气瓶以铝内胆纤维缠绕气瓶和塑料内胆纤维缠绕气瓶为主，其中的塑料内胆纤维缠绕气瓶具有重量轻、质量储氢密度大，以及在同样的容积和压力下，塑料内胆纤维缠绕气瓶比铝内胆纤维缠绕气瓶的质量可减轻三分之一至三分之二等优点，因而得到了广泛的应用。塑料内胆纤维缠绕气瓶中的塑料内胆一体制作成型，在塑料内胆的至少一端设置有塑料材质的外瓶口。塑料内胆和外瓶口的外壁上由内向外设置有纤维增强层和纤维保护层，纤维增强层通常由碳纤维缠绕形成，纤维保护层通常由玻璃纤维缠绕形成，纤维增强层和塑料内胆紧密连接，用来增强塑料内胆的强度，纤维保护层起到保护纤维增强层的作用。由于塑料材质的外瓶口的强度不足，因此需要在外瓶口中包裹有金属材质的金属瓶口。通常的外瓶口、金属瓶口与塑料内胆的连接方式为：在外瓶口采用吹塑工艺成型时就直接包裹在金属瓶口的外壁上，成型后再密封焊接在塑料内胆的一端。由于金属瓶口和外瓶口的热膨胀系数和弹性模量相差较大，在气瓶反复使用的过程中，金属瓶口和外瓶口之间容易产生相对的转动位移及轴向、径向的相对位移，使得金属瓶口和外瓶口之间形成间隙，而塑料内胆中的高压氢气的渗透性高，容易从金属瓶口和外瓶口之间的间隙中泄漏，导致气瓶的使用寿命短。另外，外瓶口与塑料内胆之间采用焊接连接，焊接连接处在温度、压力的反复变化的情况下，也会使得外瓶口与塑料内胆之间脱离，使得高压氢气从外瓶口与塑料内胆之间的间隙中泄漏。

发明内容

本发明的目的是：提供一种塑料内胆纤维缠绕气瓶的复合瓶口结构，该复合瓶口结构的密封性更好，且复合瓶口结构更稳定可靠，从而使采用该复合瓶口结构的气瓶的使用寿命更长。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种塑料内胆纤维缠绕气瓶的复合瓶口结构，包括：金属材质的金属瓶口，塑料材质的外瓶口包裹在金属瓶口上，外瓶口密封连接在塑料内胆的一端，外瓶口及塑料内胆的外壁上由内向外设置有纤维增强层和纤维保护层，金属瓶口包括：外金属瓶口和螺纹连接在外金属瓶口中的内金属瓶口；外金属瓶口的上段外壁上周向间隔设置有若干个嵌入凹槽，外金属瓶口底部的外壁上设置有向外凸出的环形嵌入块, 外金属瓶口下段的内壁上设置有环形定位凹槽；外瓶口包裹在外金属瓶口上，外瓶口包括：上直筒段和下直筒段，上直筒段的内壁上周向间隔设置有若干个嵌入凸块，嵌入凸块和嵌入凹槽分别一一对应且嵌入凸块分别嵌入对应的嵌入凹槽中，外瓶口的上、下直筒段之间设置有外延连接体，外延连接体中设置有紧密包裹环形嵌入块的环形嵌入槽，下直筒段位于外金属瓶口的内侧，下直筒段的外壁上设置有与环形定位凹槽相配合的环形定位凸块，环形定位凸块嵌入环形定位凹槽中；内金属瓶口的顶部设置有凸缘，内金属瓶口的外侧壁为阶梯形外侧壁，该阶梯形外侧壁的下段上设置有环形密封槽，环形密封槽中设置有“O”形密封圈，“O”形密封圈与下直筒段的内壁之间相互密封接触；外瓶口与外金属瓶口之间紧密贴合连接，环形定位凹槽紧密包裹在环形定位凸块上；与塑料内胆相贴合的外瓶口的结合面上设置有若干个凸齿，外瓶口通过凸齿与塑料内胆相互熔接密封。

进一步地，前述一种塑料内胆纤维缠绕气瓶的复合瓶口结构，其中：下直筒段顶部与内金属瓶口的阶梯形外侧壁相互卡挡，并且下直筒段顶部的卡挡住内金属瓶口的阶梯形外侧壁的卡挡面为口径由上之下逐渐变小的倒锥形面，阶梯形外侧壁上设置有对应配合卡挡接触的倒锥形面。