[发明专利]复合材料贮气筒

说明书

本发明涉及一种复合材料贮气筒。该贮气筒，包括内胆，内胆两侧端部布置有嵌件，两侧嵌件上均布置有排气管接头和排水管接头，两侧排水管接头上均连接有内部排水管，内部排水管末端连接内胆内最底部；内胆外层设有纤维树脂复合缠绕层，纤维树脂复合缠绕层包括轴向缠绕层和径向缠绕层。本发明实现了筒身径向及轴向缠绕的全覆盖；此外，本发明的排水孔及排气孔接头布置于端部铝合金嵌件上，除了嵌件自身作为金属件具备较佳强度外，嵌件还可以被轴向缠绕延筒身轴线方向的投影所包覆，保证了贮气筒两侧的安全强度。

技术领域

本发明涉及汽车零部件技术领域，尤其是涉及一种复合材料贮气筒。

背景技术

现有车用贮气筒多为钢制或铝合金材质材料，前者材料密度大，不符合汽车轻量化趋势，且内部需做表面防锈处理；后者成型工艺复杂，制备成本高，相较非金属类材料，材料密度仍然略大。

现有车辆进气干燥设备无法完全除湿，使得贮气筒长期工作后会在内部积水，影响零件工效和冬季使用安全，因此需要定期排水。而由于重力自流原因，现有贮气筒将排水阀布置于筒身最底部。

纤维缠绕为一项使用较为广泛的复合材料增强技术，其原理为使用浸有树脂基材的连续纤维按照一定角度缠绕被增强产品，固化后，使得被缠绕层包覆的部位能够得到增强，被广泛应用于航天燃料、高压气瓶等领域，但其对被缠绕体的形状要求较为苛刻，被缠绕体必须是可完全轴对称的桶或棒状，否则缠绕纤维会因为形成“架桥”而导致局部强度缺陷。

CN209386002U、CN109253387A和CN107893905A涉及的贮气筒，虽采用了复合材料，实现了部分轻量化，但其放水管接头布置在了筒身底部，干扰了外层缠绕路线，使得缠绕只能延径向缠绕，其没有对两侧端盖进行缠绕，端盖的强度无法保证，且端盖与筒身的连接强度也会薄弱。

CN107351835A和CN111256025A涉及的贮气筒，其内胆两侧分别注塑/吹塑成型，两侧焊接为一体，放水孔布置在筒身中间，外层辅以径向缠绕。其缺陷在于：1、放水孔位于筒身中间最底部干扰了外层缠绕路线，其无法进行轴向缠绕，且径向缠绕无法增强放水孔侧，甚至要于放水孔附近切断纤维以避免干涉，导致贮气筒放水孔处存在强度隐患；2、放水孔靠近内胆焊接线附近，导致焊接线附近强度弱化，失效风险极高；3、两侧排气孔直接安置在塑料内胆上，且无法通过纤维缠绕强化，端盖处强度薄弱。

因为车用贮气筒为直接承担车辆制动的安全零件，关乎驾驶安全，上述专利均不能针对筒体实现完全的轴向及径向缠绕，不能实现全包覆，安全方面存在较大隐患。因此，迫切需要开发一种复合材料贮气筒，在满足安全性的前提下，实现贮气筒轻量化。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种轻量化、强度可靠的复合材料贮气筒。

本发明采用的技术方案是：一种复合材料贮气筒，包括内胆，其特征在于：所述内胆两侧端部布置有嵌件，两侧的所述嵌件上均布置有排气管接头和排水管接头，至少一侧的所述排水管接头上连接有内部排水管，所述内部排水管末端连接内胆内最底部；所述内胆外层设有纤维树脂复合缠绕层，所述纤维树脂复合缠绕层包括轴向缠绕层和径向缠绕层。

作为优选，所述内胆包括采用注塑成型的两半结构，所述两半结构通过焊接凸台焊接形成完整的内胆。

进一步的，所述内胆注塑所用材料为尼龙6和玻纤，尼龙66和玻纤，及聚丙烯和玻纤中的一种或多种。

进一步的，所述焊接凸台朝外侧布置，或向内侧布置。

作为优选，所述内胆采用吹塑一体成型。

进一步的，所述内胆吹塑所用材料为尼龙6、尼龙66、聚丙烯和聚乙烯中的一种或多种。

作为优选，所述嵌件上设有多道沟槽，所述嵌件被轴向缠绕层沿轴向方向的投影所包覆。