一种耐高温涂料处理的镁合金高压气瓶的制作方法

本发明涉及高压气瓶领域，尤其涉及一种耐高温涂料处理的镁合金高压气瓶。

背景技术：

大型高压气瓶尤其是cng大型高压气瓶(其水容积超过450公升)，目前还都是采用合金无缝钢管经旋压和调质处理而制成的、整体结构的无缝容器。整体筒存在着突然爆裂的危险。一旦产生裂纹，裂纹失稳扩张的速度很快，无法控制就会爆裂，由此会导致非常严重的危险事故。因而目前的产品都采用加大安全系数的设计方法，导致该类气瓶存在自重很大、存储效率较低的缺点。此种类型的高压气瓶完全依靠材料的自身性能来实现高压下的安全性，由此必然对材料性能提出了较高的要求。此外，所使用的材料量也非常大，由此造成成本高昂；进一步的，这些高压气瓶在高温条件下完全无法使用，极易因高温造成内部压力过大导致爆裂的危险。

技术实现要素：

鉴于目前存在的上述不足，本发明提供一种耐高温涂料处理的镁合金高压气瓶，能够实现轻量化设计，同时不降低其抗压强度，且能够在高温环境下连续正常工作。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种耐高温涂料处理的镁合金高压气瓶，所述高压气瓶包括镁合金的瓶体和瓶口，所述瓶体的外表面裹覆设有碳纤维缠绕层，所述碳纤维缠绕层外表面涂覆设有耐高温涂料层，所述耐高温涂料层厚度为1mm～10mm。

依照本发明的一个方面，所述耐高温涂料层厚度为5mm。

依照本发明的一个方面，所述耐高温涂料为石墨烯防爆隔热保温涂料。

依照本发明的一个方面，所述碳纤维缠绕层通过碳纤维丝缠绕并浸渍环氧树脂而固化形成。

依照本发明的一个方面，所述瓶口内通过内螺纹连接有充气塞，充气塞底面与高压气瓶瓶口阶梯端面之间设置有紫铜垫片，充气塞顶面设置有凸型球面封口膜；高压气瓶瓶口外部通过外螺纹连接有导气罩，导气罩下面与高压气瓶瓶口接触处设置有第一o形密封圈；导气罩内部上方设置有撞针，撞针台阶与充气塞上端面之间设置有回位弹簧，撞针中部大直径处设置有第二o形密封圈。

依照本发明的一个方面，所述紫铜垫片的中心位置设置有连通高压气瓶瓶口的通道与充气塞出气道的圆孔；所述的导气罩上设置有与中间段相通的水平设置的气体输出孔；所述撞针小端穿过导气罩上端面。

本发明实施的优点：本发明所述的耐高温涂料处理的镁合金高压气瓶，所述高压气瓶包括镁合金的瓶体和瓶口，所述瓶体的外表面裹覆设有碳纤维缠绕层，所述碳纤维缠绕层外表面涂覆设有耐高温涂料层，所述耐高温涂料层厚度为1mm～10mm；采用镁合金新材料制作，在不降低强度等其它性能的前提下，同样体积的用料，重量比铝合金轻1/3或以上(重量只有不锈钢的1/4)，大幅降低高压气瓶的自重，实现轻量化设计；另外，在高压气瓶的表面上，涂抹了耐高温材料，能够在1500℃环境下连续正常工作1个小时，耐高温材料的厚度为1--10mm，优选5mm；在原有气瓶尺寸和厚度不变的前提下，通过增设预应力碳纤维缠绕层，可使钢瓶所承受的工作压力提高到30mpa以上，自重仅稍有增加，从而为提高高压流体的工作压力找到了一种实用、简便的结构；在额定工作压力无需提高的情况下，通过增设预应力碳纤维缠绕层，则可以达到结构和受力状态等强，减少瓶体的壁厚，减少材料用量的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所述的耐高温涂料处理的镁合金高压气瓶结构示意图；

图2为本发明所述的瓶口结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，一种耐高温涂料处理的镁合金高压气瓶，所述高压气瓶包括镁合金的瓶体200和瓶口1，所述瓶体的外表面裹覆设有碳纤维缠绕层300，所述碳纤维缠绕层外表面涂覆设有耐高温涂料层400，所述耐高温涂料层厚度为1mm～10mm。

在实际应用中，所述耐高温涂料层厚度为5mm。

在实际应用中，所述耐高温涂料为石墨烯防爆隔热保温涂料。

在实际应用中，所述碳纤维缠绕层通过碳纤维丝缠绕并浸渍环氧树脂而固化形成。

在实际应用中，所述瓶口1内通过内螺纹连接有充气塞4，充气塞4底面与高压气瓶瓶口1阶梯端面之间设置有紫铜垫片3，充气塞4顶面设置有凸型球面封口膜5；高压气瓶瓶口1外部通过外螺纹连接有导气罩9，导气罩9下面与高压气瓶瓶口1接触处设置有第一o形密封圈2；导气罩9内部上方设置有撞针7，撞针7台阶与充气塞4上端面之间设置有回位弹簧8，撞针7中部大直径处设置有第二o形密封圈6。所述的紫铜垫片3的中心位置设置有连通高压气瓶瓶口1的通道与充气塞4出气道的圆孔；所述的导气罩9上设置有与中间段相通的水平设置的气体输出孔；所述撞针7小端穿过导气罩9上端面。具体实施时，充气时，去掉导气罩与撞针，将充气塞拧松两圈，往高压气瓶中充气，气体通过充气塞与气瓶瓶口之间的螺纹缝隙进入充气塞内侧端面处的空隙，通过紫铜垫片的中心孔进入高压气瓶内。充气结束后，拧紧充气塞，充气塞压紧紫铜垫片，实现预密封，然后在瓶嘴端面处设置密封焊缝，实现充气塞4与气瓶1瓶嘴的永久密封。使用时，外力挤压撞针露在导气罩外面的部分，撞针克服弹簧的弹簧力将凸型球面封口膜刺破，高压气瓶内的气体通过紫铜垫片的中心孔、充气塞上的出气道进入导气罩，从导气罩上的气体输出孔输出。

本发明实施的优点：本发明所述的耐高温涂料处理的镁合金高压气瓶，所述高压气瓶包括镁合金的瓶体和瓶口，所述瓶体的外表面裹覆设有碳纤维缠绕层，所述碳纤维缠绕层外表面涂覆设有耐高温涂料层，所述耐高温涂料层厚度为1mm～10mm；采用镁合金新材料制作，在不降低强度等其它性能的前提下，同样体积的用料，重量比铝合金轻1/3或以上(重量只有不锈钢的1/4)，大幅降低高压气瓶的自重，实现轻量化设计；另外，在高压气瓶的表面上，涂抹了耐高温材料，能够在1500℃环境下连续正常工作1个小时，耐高温材料的厚度为1--10mm，优选5mm；在原有气瓶尺寸和厚度不变的前提下，通过增设预应力碳纤维缠绕层，可使钢瓶所承受的工作压力提高到30mpa以上，自重仅稍有增加，从而为提高高压流体的工作压力找到了一种实用、简便的结构；在额定工作压力无需提高的情况下，通过增设预应力碳纤维缠绕层，则可以达到结构和受力状态等强，减少瓶体的壁厚，减少材料用量的效果。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。