專利名稱：玻璃鋼纏繞鋼內(nèi)膽復(fù)合氣瓶及其纏繞方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車用壓力容器，尤其是一種玻璃鋼纏繞鋼內(nèi)膽復(fù)合氣瓶及 其纏繞方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)是貧油富氣的國(guó)家，無(wú)論是能源的合理利用，還是改善空氣質(zhì)量的需 要，大力推廣燃?xì)馄嚩季哂惺种匾囊饬x。推廣雙燃料汽車，可以大大地 降低汽車尾氣對(duì)環(huán)境造成的污染，清潔汽車上裝載的復(fù)合材料氣瓶就是應(yīng)運(yùn)而
生的新材料產(chǎn)品。原有的各類氣瓶基本都是金屬氣瓶，而新型纖維軸向加強(qiáng)玻
璃鋼纖維纏繞CNG氣瓶具有良好承載能力、氣密性、耐腐蝕性、安全性，既可 以降低能源消耗又可有效降低自重運(yùn)輸成本，安裝快速簡(jiǎn)便。
在中國(guó)專利公開號(hào)CN1529083A中，公開了 "一種纖維纏繞復(fù)合材料壓力容 器及制造方法"專利技術(shù)，采用了全纏繞結(jié)構(gòu)、內(nèi)襯與纖維纏繞復(fù)合材料之間 有變形協(xié)調(diào)層、纖維復(fù)合材料在內(nèi)襯上以縱向及環(huán)向交替纏繞、復(fù)合材料纖維 纏繞層的層與層之間預(yù)埋有變形協(xié)調(diào)層、分層固化，其結(jié)構(gòu)和制造方法復(fù)雜， 成本高等不足之處。
在中國(guó)專利公開號(hào)CN101029707A中，公開了 "車用鋼內(nèi)襯纖維材料環(huán)向纏 繞層增強(qiáng)CNG氣瓶和制造方法"，其是在氣瓶的瓶底與瓶口的兩圓弧之間圓筒外 壁環(huán)向有纏繞層。這種CNG氣瓶存在下述缺點(diǎn)1、由于未施加鋼質(zhì)內(nèi)襯與玻璃 鋼纖維纏繞層層間粘接劑，導(dǎo)致玻璃鋼纏繞層與鋼制內(nèi)襯間勢(shì)必出現(xiàn)界面，形 成分離狀態(tài)，導(dǎo)致于鋼質(zhì)內(nèi)襯與玻璃鋼纖維纏繞層層間脫離。
2、由于鋼制內(nèi)襯與玻璃鋼纏繞層的熱膨脹系數(shù)、彈性模量及延伸率不同， 鋼制內(nèi)襯/玻璃鋼纏繞層經(jīng)常會(huì)因?yàn)闇囟茸兓凹拜d荷的變化而產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng) 力，致使外增強(qiáng)的玻璃鋼纏繞層分層開裂，導(dǎo)致鋼制內(nèi)襯表面與空氣接觸，產(chǎn)生 氧化反映，從而加速了產(chǎn)品的老化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種內(nèi)襯和纏繞層不易脫落、纏繞層不會(huì) 分層開裂的玻璃鋼纏繞鋼內(nèi)膽復(fù)合氣瓶。
本發(fā)明還公開了玻璃鋼纏繞鋼內(nèi)膽復(fù)合氣瓶的纏繞方法。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明復(fù)合氣瓶是由氣瓶和環(huán)向的纏繞層組成，在 氣瓶和環(huán)向的纏繞層之間有軸向的纏繞層。
本發(fā)明復(fù)合氣瓶的纏繞方法采用下述步驟a、將氣瓶固定；
b、 在氣瓶的表面上涂覆膠層；
c、 將非金屬材料樹脂或玻璃纖維沿氣瓶的軸向方向鋪設(shè)在膠層上，形成軸 向的纏繞層；
d、 用非金屬材料樹脂或玻璃纖維交叉或環(huán)向纏繞在軸向的纏繞層上，形成 環(huán)向的纏繞層；
e、 對(duì)纏繞層固化及外表涂裝。
采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于本發(fā)明復(fù)合氣瓶在氣瓶和環(huán)向 的纏繞層之間施加膠層和軸向的纏繞層，使得氣瓶和環(huán)向的纏繞層之間的軸向 應(yīng)力抵消，從而消除了分層開裂。本發(fā)明復(fù)合氣瓶具有下述特點(diǎn)1、耐腐蝕性 好本發(fā)明復(fù)合氣瓶能夠抵抗酸、堿、鹽、海水、未經(jīng)處理的污水、及眾多化 學(xué)流體氣體的腐蝕。2、耐熱抗凍性好本發(fā)明復(fù)合氣瓶使用范圍一般在-40 。C 8(TC之間。3、輕質(zhì)高強(qiáng)，運(yùn)輸安裝方便本發(fā)明復(fù)合氣瓶的比重為1.7-1.9，與同壓力、同容積的鋼制材質(zhì)氣瓶比較，約等于鋼制材質(zhì)氣瓶的60%, 因此可有效降低自重運(yùn)輸成本，安裝快速簡(jiǎn)便。4、層間粘接氣密性好由于本 發(fā)明復(fù)合氣瓶是由非金屬材料樹脂或玻璃纖維與鋼制氣瓶復(fù)合而成并在氣瓶與 纏繞層之間施加粘接劑，所以，它們不論在使用過(guò)程還是在閑置過(guò)程中，均不 會(huì)生銹，因而也就不會(huì)使鋼制內(nèi)襯產(chǎn)生氧化反應(yīng)，從而保證了氣瓶的使用年限。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。 圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本玻璃鋼纏繞鋼內(nèi)膽復(fù)合氣瓶，在鋼制的內(nèi)膽--氣瓶3的瓶 口 5和瓶底4的兩圓弧之間的圓筒外壁上有軸向的纏繞層l，在軸向的纏繞層1 上交叉或環(huán)向纏繞有環(huán)向的纏繞層2。
本玻璃鋼纏繞鋼內(nèi)膽復(fù)合氣瓶在氣瓶的外壁和軸向的纏繞層通過(guò)連接膠層 實(shí)現(xiàn)固接。連接膠層所用的膠可選用環(huán)氧樹脂等，最好由下述重量份數(shù)的原料 制成1G07環(huán)氧樹脂90-1QQ份、828環(huán)氧樹脂1-10份、碳酸釣40 - 60份、氧化鉻1. 5 - 2. 5份、2-甲基咪唑0. 5 - 1. 0份。
在本玻璃鋼纏繞鋼內(nèi)膽復(fù)合氣瓶上的纏繞層最好采用非金屬材料樹脂或玻 璃纖維，以對(duì)氣瓶產(chǎn)生更好的壓縮應(yīng)力。纏繞層也可選用碳纖維、玻璃纖維/ 碳纖維復(fù)合纖維等。
本玻璃鋼纏繞鋼內(nèi)膽復(fù)合氣瓶可根據(jù)具體使用情況，對(duì)纖維纏繞氣瓶的具 體性能及形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)①可對(duì)纏繞時(shí)的纏繞角進(jìn)行設(shè)計(jì)，以便纖維纏繞氣瓶 具有不同的軸箱/環(huán)向強(qiáng)度分配；②可對(duì)氣瓶管壁厚進(jìn)行設(shè)計(jì)，以便纖維纏繞 氣瓶可以承受不同的內(nèi)外壓；③可對(duì)纏繞、氣瓶材料進(jìn)行設(shè)計(jì)，以達(dá)到不同的 耐腐蝕目的、耐壓目的。
本玻璃鋼纏繞鋼內(nèi)膽復(fù)合氣瓶的纏繞方法
采用新型的玻璃鋼纖維纏繞氣瓶自動(dòng)控制生產(chǎn)線，即針對(duì)本玻璃鋼纏繞鋼 內(nèi)膽復(fù)合氣瓶的特點(diǎn)和具體要求，對(duì)玻璃鋼纖維纏繞氣瓶自動(dòng)控制生產(chǎn)線進(jìn)行 改造，添置氣瓶與纏繞層之間的膠層涂覆、纖維織物軸向增強(qiáng)、磨削修整裝置。
具體步驟為a、用新型的玻璃鋼纖維纏繞氣瓶自動(dòng)控制生產(chǎn)線將氣瓶固定。
b、 在氣瓶的表面上涂覆膠層。
c、 將非金屬材料樹脂或玻璃纖維沿氣瓶的軸向方向鋪設(shè)在膠層上，形成軸 向的纏繞層。
d、 用非金屬材料樹脂或玻璃纖維交叉或環(huán)向纏繞在軸向的纏繞層上，形成 環(huán)向的纏繞層。
e、 對(duì)纏繞層固化及外表涂裝，修整、噴涂達(dá)到統(tǒng)一的形狀和規(guī)定的尺寸后 即可。
連接膠層所用的膠的制備
實(shí)施例1:原料選用環(huán)氧樹脂(1007 ) 95kg、環(huán)氧樹脂(828 ) 5kg、碳酸 4丐(1. 0-75微米)50kg、氧化鉻(0. 1-5. 0微米)2. Okg、 2-曱基咪唑0. 8kg。
制備方法(1)將各原料混合均勻形成混合分散物，必要時(shí)要把各種成分 預(yù)先粉碎。
(4 )把混合分散物進(jìn)行粉碎或造粒，然后分級(jí)。 得到的膠的流動(dòng)性為2級(jí)，粘著性為235-245kg/平方厘米。 涂覆方法將氣并瓦加熱至150度，用流動(dòng)浸漬法或"f凈電流動(dòng)浸漬法涂裝連 接膠層，然后在150度下洪烤30min,冷卻成膜。實(shí)施例2:原料選用環(huán)氧樹脂(1007 ) 90kg、環(huán)氧樹脂(828 ) l.Okg、碳 酸4丐(1. 0-75微米)40kg、氧化鉻(0. 1-5. 0微米)2. 5kg、 2-曱基咪峻1. Okg。 制備方法和涂^隻方法同實(shí)施例1。
實(shí)施例2:原料選用環(huán)氧樹脂(1007 ) l.OOkg、環(huán)氧樹脂(828 ) 1kg、碳 酸鈣(1. 0-75微米)60kg、氧化鉻(0. 1-5. 0微米)1. 5kg、 2-曱基咪唑0. 5kg。 制備方法和涂覆方法同實(shí)施例1。
權(quán)利要求
1、一種玻璃鋼纏繞鋼內(nèi)膽復(fù)合氣瓶，其由氣瓶和環(huán)向的纏繞層組成，其特征在于在氣瓶和環(huán)向的纏繞層之間有軸向的纏繞層。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃鋼纏繞鋼內(nèi)膽復(fù)合氣瓶，其特征在于在氣瓶 和軸向的纏繞層之間均涂覆有連接膠層。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的玻璃鋼纏繞鋼內(nèi)膽復(fù)合氣瓶，其特征在于連接膠 層采用的膠由下述重量份數(shù)的原料制成1007環(huán)氧樹脂90 - 100份、828環(huán)氧 樹脂1-10份、碳酸4丐40 - 60份、氧化鉻1. 5 - 2. 5份、2-甲基咪唑0. 5 - 1. 0 份。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的玻璃鋼纏繞鋼內(nèi)膽復(fù)合氣瓶，其特征在 于所述的纏繞層采用非金屬材津1^t脂或玻璃纖維。
5、 權(quán)利要求l -4所述的任意一種玻璃鋼纏繞鋼內(nèi)膽復(fù)合氣瓶的纏繞方 法，其特征在于該方法采用下述步驟a、將氣瓶固定；b、 在氣瓶的表面上涂覆連接膠層；c、 將非金屬材料樹脂或玻璃纖維沿氣瓶的軸向方向鋪設(shè)在膠層上，形成軸 向的纏繞層；d、 用非金屬材料樹脂或玻璃纖維交叉或環(huán)向纏繞在軸向的纏繞層上，形成 環(huán)向的纏繞層；e、 對(duì)纏繞層固化及外表涂裝。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的玻璃鋼纏繞鋼內(nèi)膽復(fù)合氣瓶的纏繞方法，其特征 在于所述步驟b中的涂覆方法為將氣瓶加熱至150度，用流動(dòng)浸漬法或靜電 流動(dòng)浸漬法涂裝連接膠層，然后在150度下洪烤30min,冷卻成膜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種玻璃鋼纏繞鋼內(nèi)膽復(fù)合氣瓶及其纏繞方法，其由氣瓶和環(huán)向的纏繞層組成，在氣瓶和環(huán)向的纏繞層之間有軸向的纏繞層。本發(fā)明復(fù)合氣瓶消除了分層開裂，具有下述特點(diǎn)1.耐腐蝕性好、2.耐熱抗凍性好、3.輕質(zhì)高強(qiáng)，運(yùn)輸安裝方便、4.層間粘接氣密性好。
文檔編號(hào)F17C1/00GK101440909SQ200810080240
公開日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者孟金華, 屈現(xiàn)軍, 張希才, 張希旺, 張慶國(guó), 賈福來(lái) 申請(qǐng)人:河北百工高壓容器有限公司