[发明专利]具有内部轴承的凸台

说明书

配置为用于附接到压力容器的凸台(12)，包括在其中的第一孔(26)和至少部分地设置在第一孔内的轴承(18)。一种用于将压力容器支撑在容器安装部上的系统，包括凸台、轴承和附接元件。凸台附接到压力容器并且具有在其中的第一孔。轴承至少部分地设置在第一孔内并且具有穿过其的第二孔(56)。附接元件配置为附连到容器安装部，其中附接元件的一部分延伸通过第二孔并且在第一孔和第二孔内基本上沿压力容器的纵向轴线(24)可滑动。描述了一种用于将压力容器支撑在容器安装部上的方法。

背景技术

本发明大体涉及流体存储，并且具体涉及用于流体容纳容器的凸台和使用该凸台安装流体容纳容器的方法。特别合适的流体容纳容器是压力容器。典型的压力容器包括负荷轴承外壳体和流体不可渗透的内衬。

合适的压力容器壳体材料包括金属，诸如钢；或者复合材料，其可以包括缠绕的玻璃纤维丝或其他合成丝的层压层，通过热固性或热塑性树脂结合在一起。纤维可以是玻璃纤维、芳纶、碳、石墨或任何其他通常已知的纤维增强材料。使用的树脂材料可以是环氧树脂、聚酯、乙烯基酯、热塑性塑料或能够提供纤维与纤维结合、纤维层与层结合和将使用该容器的特定应用所需的抗破碎性的任何其它合适的树脂材料。与示例性压力容器的形成有关的细节公开在题为“Filament Winding Process and Apparatus”的美国专利号4,838,971中，该专利通过引用并入本文。

弹性体或其他非金属的有弹性的内衬或囊状物通常设置在复合壳体内，以密封容器并防止内部流体接触复合材料。内衬可以通过压塑、吹塑、注塑或任何其他通常已知的技术制造。可替代地，内衬可由其他材料制成，包括钢、铝、镍、钛、铂、金、银、不锈钢以及其任何合金。这些材料通常可以以具有高弹性模量为特征。在一个实施方式中，内衬由吹塑的高密度聚乙烯(HDPE)形成。

容器的复合构造提供了许多优点，诸如重量轻，抵抗腐蚀、疲劳和灾难性故障。这些属性至少部分地归因于增强纤维或丝的高比强度。这种复合容器通常用于在压力下容纳各种流体，例如，诸如氢、氧、天然气、氮、甲烷、丙烷和火箭或其他燃料。通常，压力容器可以是任何尺寸或配置。例如，容器可以是重的或轻的，单次使用的(即一次性的)，可重复使用的，经受高压(例如，大于50psi)、低压(例如，小于50psi)，或用于在升高温度或低温温度下存储流体。与压力容器相关的描述在题为“Pressure vessel with damage mitigatingsystem,”的美国专利号5,476,189中给出，该专利通过引用并入本文。

上述特性的复合压力容器最初是为飞机和航空航天应用而开发的，主要是由于这些交通工具具有临界重量限制。然而，随着压缩天然气(CNG)在地基交通工具诸如公共汽车和汽车中的使用越来越广泛，复合压力容器已被使用的更广泛。压力容器的结构要求使得从强度和包装效率两者的观点来看，具有圆弧形(圆形)端的大体柱形形状是非常理想的形状因数。然而，圆弧形形状能使这种压力容器很难固定到交通工具。

压缩气体瓶的颈部提供适于通过轴环或类似装置附接的结构性突出部。某些已知的设计利用该特征来固定气体瓶。然而，这种设计存在许多缺点。一些设计处理不良，不对准，并且可以在不对准的情况下将相当大的应力置于颈部结构上。其他设计不充分地固定颈部，因此在某些条件下存在该瓶可以从安装部分离的风险。此外，在一些情况下，该瓶可以围绕瓶的主轴线旋转，从而将应力置于连接线路或其他附接的硬件上。

发明内容

在一个方面，配置用于附接到压力容器的凸台包括在其中的第一孔和至少部分地设置在第一孔内的轴承。在另一方面，用于将压力容器支撑在容器安装部上的系统包括凸台、轴承和附接元件。凸台附接到压力容器并且具有在其中的第一孔。轴承至少部分地设置在第一孔内并且具有穿过其的第二孔。附接元件配置为附连到容器安装部，其中附接元件的一部分延伸通过第二孔并且可在第一孔和第二孔内基本上沿压力容器的纵向轴线滑动。