[发明专利]一种使用辅助工装制作无缝连接复合材料压力容器的方法

说明书

本发明涉及无缝连接复合材料压力容器结构技术领域，具体为一种使用辅助工装制作无缝连接复合材料压力容器的方法，包括内衬，内衬包括两个对称设置的左封头和右封头以及位于左封头和右封头之间的筒体，左封头和右封头均具有封头直边，封头直边的外端外壁开设有密封槽，密封槽内设置有密封元件，封头直边的根部开设有端面槽，左封头和右封头的外表面轴线方向设置有封头接管。本发明结构简单，使用方便，可有效的提高材料利用率，进一步减轻压力容器重量，提高压力容器可靠性；可以代替焊缝实现封头与筒体在内压条件下轴向方向连续性；封头与筒体能够承受高压液体以及高压气体的能力。

技术领域

本发明涉及无缝连接复合材料压力容器结构技术领域，具体为一种使用辅助工装制作无缝连接复合材料压力容器的方法。

背景技术

轻量化压力容器可用于具有较高内压等级的储存容器(例如，气体存储容器和液体存储容器)，被广泛地应用于化工、航空航天以及新能源汽车用燃料储罐等领域。随着工业与国防装备不断进步，复合材料压力容器正在向着大尺寸，高参数化以及轻量化等方向发展，这对材料、结构以及高效的制备工艺提出了越来越高的要求。复合材料缠绕金属内衬压力容器作为轻量化压力容器发展的主要方向，受到各领域专家的广泛关注。

现有的复合材料缠绕金属内衬压力容器，其金属内衬往往采用旋压和焊接等方法制造，例如小型和壁厚较薄的内衬往往采用模压和旋压成型工艺，而较大的内衬则采用卷制和焊接成型工艺，其中，对于模压和旋压成型工艺，内衬的壁厚单一无法进行局部补强，并需要对封头接管部位进行再加工，而焊接成型往往由于焊接缺陷的存在降低了内衬的损伤容限，鉴于此，我们提出一种使用辅助工装制作无缝连接复合材料压力容器的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用辅助工装制作无缝连接复合材料压力容器的方法，以解决上述背景技术中提出的内衬的壁厚单一无法进行局部补强，并需要对封头接管部位进行再加工，而焊接成型往往由于焊接缺陷的存在降低了内衬的损伤容限等问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种使用辅助工装制作无缝连接复合材料压力容器的方法，压力容器包括内衬，所述内衬包括两个对称设置的左封头和右封头以及位于所述左封头和右封头之间的筒体，所述左封头和右封头均具有封头直边，所述封头直边的外端外壁开设有密封槽，所述密封槽内设置有密封元件，所述封头直边的根部开设有端面槽，所述左封头和右封头的外表面轴线方向设置有封头接管，靠近所述左封头一侧的封头接管外壁设置有左旋螺纹，靠近所述右封头一侧的封头接管外壁设置有右旋螺纹。

作为优选，所述左封头与相邻的封头接管为一体成型结构，所述右封头与相邻的封头接管为一体成型结构。

作为优选，所述筒体的端部具有内倒角，且所述筒体的端部外径小于筒身部位的外径。

作为优选，所述筒体的两端嵌入端面槽中，并与密封元件过盈配合。

作为优选，所述左封头、右封头和筒体的外表面设置有过渡层，所述筒体的外部依次设置有第一工艺层和第二工艺层，所述第一工艺层为环向缠绕纤维，所述第二工艺层为纵向缠绕纤维。

作为优选，所述筒体的筒身外径等于所述左封头和所述右封头的最大外径。

作为优选，所述筒体的筒身外径小于所述左封头和所述右封头的最大外径。

辅助工装包括螺纹杆，两个所述封头接管的外部分别螺纹连接有左旋异径螺母和右旋异径螺母，所述螺纹杆的两端分别穿过左封头和右封头且与所述封头接管之间为间隙配合，所述螺纹杆的两端分别与左旋异径螺母和右旋异径螺母螺纹连接，所述左旋异径螺母和右旋异径螺母的外端均设置有内外螺纹螺母，所述内外螺纹螺母的内外壁分别设置有内螺纹和外螺纹，两个所述内外螺纹螺母的外部分别螺纹连接有左支撑杆和右支撑杆。