[发明专利]一种非金属内胆全缠绕复合气瓶及其制造方法

权利要求书

1.一种非金属内胆全缠绕复合气瓶，包括：非金属内胆组件(1)和复合材料层(6)，其中非金属内胆组件(1)包括非金属内胆(2)和阀座组件(3)，所述复合材料层(6)通过全缠绕方式缠绕在非金属内胆(2)的外表面上，所述阀座组件(3)包括金属阀座(4)和非金属阀座衬套(5)，所述金属阀座(4)、与非金属阀座衬套(5)注塑成型，所述非金属阀座衬套(5)与非金属内胆(2)熔接在一起，所述金属阀座(4)口部(11)设有连接机构。

2.根据权利要求1所述的非金属内胆全缠绕复合气瓶，其特征在于：所述复合材料层(6)中的复合材料由树脂体系与纤维材料组成，所述树脂基体为环氧树脂、固化剂以及助剂中的一种或多种，所述纤维材料为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的非金属内胆全缠绕复合气瓶，其特征在于，所述复合材料中，树脂体系的质量百分比为：环氧树脂50％～62％、固化剂37.5％～49.5％、其它促进剂0.5％～4％。

4.根据权利要求1所述的非金属内胆全缠绕复合气瓶，其特征在于：所述金属阀座(4)口部(11)的连接机构为阀门连接螺纹。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的非金属内胆全缠绕复合气瓶，其特征在于：所述非金属内胆(2)和/或非金属阀座衬套(5)由HDPE、PP加工而成；所述金属阀座(2)由不锈钢或其他合金材料加工而成。

6.一种非金属内胆全缠绕复合气瓶的制造方法，包括：

制造非金属内胆(2)的步骤；

制造阀座组件(3)的步骤；

将非金属内胆(2)与阀座组件(3)熔接的步骤；

将复合材料层(6)全缠绕于非金属内胆(2)外表面上的步骤；

复合材料层(6)全缠绕在非金属内胆(2)全缠绕后进行固化的步骤。

7.根据权利要求6所述的非金属内胆全缠绕复合气瓶的制造方法，其特征在于：制造阀座组件(3)的步骤通过以下方式实现：

(一)金属阀座(4)由不锈钢、低合金钢、高强度钢或铜制成；

(二)非金属阀座衬套(5)由HPDE制成，HPDE原料和色素混合后，将金属阀座(4)嵌入注塑模型中，通过注塑工艺将非金属阀座衬套(5)注塑嵌入金属阀座中，并形成设计要求的尺寸。

8.根据权利要求6所述的非金属内胆全缠绕复合气瓶的制造方法，其特征在于：将非金属内胆(2)与阀座组件(3)熔接的步骤通过以下方式实现：

非金属内胆(2)设有接合面(9)，所述阀座组件(3)中的非金属阀座衬套(5)设有非金属接触面(8)，通过熔焊的设备将阀座组件的非金属接触面(8)与非金属内胆的接合面(9)焊接，实现内胆的与阀座的紧密密封连接。

9.根据权利要求6所述的非金属内胆全缠绕复合气瓶的制造方法，其特征在于：将复合材料层(6)全缠绕于非金属内胆(2)外表面上的步骤通过以下方式实现：将玻璃纤维或碳纤维通过配有树脂基体的胶槽浸入后，通过一定的张力全缠绕方式缠绕在内胆组件上，其中树脂基体含有环氧树脂、固化剂、促进剂质量比例为：环氧树脂50％～62％、固化剂37.5％～49.5％、其它促进剂0.5％～4％；浸胶后的纤维通过环向和带角度的纵向缠绕全缠绕方式，根据所承受压力的大小，决定缠绕层数和缠绕的顺序，缠绕过程中，需要保持非金属内胆组件(1)为0.6～0.9MPa的压力。

10.根据权利要求6-9中任一项所述的非金属内胆全缠绕复合气瓶的制造方法，其特征在于：所述制造非金属内胆(2)的步骤通过以下方式实现：

(一)材料选型，根据非金属内胆的设计要求选取HDPE(高密度聚乙烯)颗粒原料，按照技术要求检验材料的颗粒大小，确认材料组分；

(二)吹塑成型，将混合后的原料加热熔融后，通过吹塑成型、切除尾料得到非金属内胆(2)，其外径尺寸的偏差为1％，筒体段壁厚偏差为±0.2mm。