[发明专利]一种Ⅳ型储氢容器充气控制装置和内固化方法

说明书

本发明提供了一种Ⅳ型储氢容器充气控制装置和内固化方法，属于储氢容器固化的技术领域，该装置中，容器内衬两端的封头转动安装在机架上；旋转充气接头包括静止组件和转动组件，转动组件与容器内衬的封头固定连接；充气芯管位于容器内衬中，充气芯管上设置有气孔，两端分别与旋转充气接头的静止组件固定连接；温度压力传感器位于容器内衬中；空气压缩机经过阀门Ⅰ向空气加热器提供空气，空气加热器将加热至设定温度的空气通入充气芯管的进气口，充气芯管的出气口与电控流量调节阀的进气口连接，电控流量调节阀的出气口与空气压缩机的进气口连接。本发明解决了缠绕过程中由于纤维张力作用引起容器内衬发生塌陷的技术问题。

技术领域

本发明属于储氢容器固化的技术领域，具体公开了一种Ⅳ型储氢容器充气控制装置和内固化方法。

背景技术

纤维增强复合材料具有质量轻、力学性能好以及耐腐蚀、耐高温等特点，因此纤维增强复合材料广泛的应用于国防、航空、航天、船舶、潜水器等各行各业，对国家安全、国家科技水平与国民经济水平有着极大的贡献。

纤维增强复合材料储氢容器的成型质量好坏，很大程度上取决于固化工艺，合理的固化工艺可以提高复合材料储氢容器的承压能力，传统的固化工艺多采用外固化（即将缠绕完成的复合材料储氢容器放入到固化炉或高压釜中进行加热固化），对于Ⅳ型复合材料储氢容器而言，由于其内衬采用的是改性塑料，所以需要特别考虑缠绕过程中由于纤维张力作用引起内衬会发生塌陷，如果仍使用传统的外固化工艺，则会导致内衬缺陷无法弥补，进而影响容器的使用寿命。

发明内容

本发明提供一种Ⅳ型储氢容器充气控制装置和内固化方法，解决缠绕过程中由于纤维张力作用引起容器内衬发生塌陷的技术问题。

本发明提供一种Ⅳ型储氢容器充气控制装置，包括机架、容器内衬、旋转充气接头、充气芯管、温度压力传感器、空气压缩机、阀门Ⅰ、空气加热器、电控流量调节阀和控制器；容器内衬两端的封头转动安装在机架上；旋转充气接头包括静止组件和转动组件，转动组件可相对静止组件转动，转动组件与容器内衬的封头固定连接；充气芯管位于容器内衬中，充气芯管上设置有气孔，两端分别与旋转充气接头的静止组件固定连接；温度压力传感器位于容器内衬中；空气压缩机经过阀门Ⅰ向空气加热器提供空气，空气加热器将加热至设定温度的空气通入充气芯管的进气口，充气芯管的出气口与电控流量调节阀的进气口连接，电控流量调节阀的出气口与空气压缩机的进气口连接；控制器与温度压力传感器的信号线连接，根据温度压力传感器的检测值控制电控流量调节阀阀口的大小从而调节气体流量。

进一步地，静止组件包括端盖Ⅰ、端盖Ⅱ和静环；转动组件包括动环、动环座、弹簧、弹簧垫片；端盖Ⅰ套设在容器内衬的封头上，与封头之间转动连接，且不可沿封头轴向移动；动环座套设在容器内衬的封头上，位于端盖Ⅰ的内侧，可随封头转动，且不可沿封头轴向移动；弹簧套设在容器内衬的封头上，位于动环座内；弹簧垫片的内圈固定于容器内衬的封头上，外圈固定于动环座上，随封头和动环座转动，与动环座配合压紧弹簧；动环的内圈固定于容器内衬的封头上，外圈固定于动环座上，随封头和动环座转动，环形端面Ⅰ与弹簧垫片密封相接，环形端面Ⅱ上均匀设置有多条动压槽，动压槽旋向与容器内衬旋向一致；静环固定在端盖Ⅱ内，设置有充气孔Ⅰ；端盖Ⅱ与端盖Ⅰ固定连接，使静环与动环的环形端面Ⅱ接触，端盖Ⅱ上设置有充气孔Ⅱ和充气孔Ⅲ，充气孔Ⅱ对准充气孔Ⅰ，充气孔Ⅲ与充气芯管的端部固定连接；Ⅳ型储氢容器充气控制装置还包括导流阀块Ⅰ、阀门Ⅱ和阀门Ⅲ；空气压缩机的出气口与导流阀块Ⅰ的进气口连接，导流阀块Ⅰ的出气口Ⅰ、出气口Ⅱ和出气口Ⅲ分别与阀门Ⅰ的进气口、阀门Ⅱ的进气口以及阀门Ⅲ的进气口连接，阀门Ⅰ的出气口与空气加热器的进气口连接，阀门Ⅱ和阀门Ⅲ的出气口分别与两个端盖Ⅱ上的充气孔Ⅱ连接，通过充气孔Ⅱ和充气孔Ⅰ向静环和动环之间充气；导流阀块Ⅰ的进气口与出气口Ⅰ、出气口Ⅱ和出气口Ⅲ均连通，出气口Ⅰ、出气口Ⅱ和出气口Ⅲ相互独立。