一种氢气站用耐磨加氢软管的制作方法

1.本实用新型涉及加氢设备技术领域，具体是一种氢气站用耐磨加氢软管。


背景技术：

2.氢能源作为清洁能源近年来成为新能源车领域研究的重点方向之一，但相关设备并不完善。如加氢站使用的加氢软管，其需要像加油枪一样重复进行移动、弯折，与加油管不同之处在于，加氢软管所需承受的压力更大(现行加氢压力大都为35mpa～70mpa)，因此加氢软管在结构中必须要有能够承受高压的金属增强层，以确保软管在使用过程中能承受内部气体的高压，但现有加氢软管如中国专利文献cn 114222878 a(申请号202080056593.7)公开了一种氢填充用软管，其提供的氢气加注软管包括内表面层、增强层和外表面层，增强层由金属线材制成，因此在实际使用过程中，会由于软管在加氢过程中的移动、弯折而使金属增强材料蠕动，进而对内表面层造成磨损，将严重制约加氢软管的使用寿命，进一步的，由于加氢过程中氢气压力较高(35mpa～70mpa)，软管内部受损也会使可燃气体(氢气)外溢而带来严重的安全隐患。
3.因此，亟需一种新型加氢软管来解决内部摩擦问题，提高软管的使用寿命并保障高压氢气加注过程不产生泄漏隐患。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为克服上述现有技术的缺陷，提供一种氢气站用耐磨加氢软管，通过在增强层与内衬层之间设置内耐磨层，有效防止软管在移动、弯折过程中金属增强层对内衬层的磨损，有效延长了软管的使用寿命。
5.为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：
6.一种氢气站用耐磨加氢软管，包括由内至外依次为内衬层、内耐磨层、增强层和外耐磨层，所述内耐磨层由聚乙烯树脂或橡胶制成。
7.本实用新型提供的加氢软管，通过在内衬层和增强层之间设置内耐磨层，在保证软管耐高压强度的同时，有效阻隔增强层和内衬层，聚乙烯树脂或橡胶制成的内耐磨层能在软管移动、弯折过程中，先于内衬层与增强层进行接触，聚乙烯树脂和橡胶均具备耐磨、耐刮擦和抗快速裂纹扩展性能。加氢软管在制成后，各层之间不可拆卸地成为一个整体，因此现有加氢软管在使用过程中，若金属增强层将内衬层磨损则必须对整根加氢软管进行更换，没有内耐磨层的保护，会导致现有加氢软管在使用过程中需要时刻关注内部磨损情况。而本技术提供的加氢软管由于内耐磨层提供了对内衬层的防护，有效延长了加氢软管的使用寿命，降低对加氢软管的更换频率，显著降低使用成本，便于氢气站的推广，利于清洁能源的广泛应用，符合全球范围内逐步取缔燃油车的趋势。
8.优选的，所述内衬层包括阻隔层和设置在阻隔层外侧的镀铝层，所述阻隔层由尼龙、乙烯-乙烯醇共聚物、聚偏二氯乙烯或其他具有高气体阻隔性能的树脂制成，也可为高气体阻隔树脂与其他树脂共混改性制成。
9.通过在阻隔层外侧设置一层镀铝层，进一步增强本装置的气体阻隔性能。同时，镀铝层本身作为金属，若直接与由金属制成的增强层直接接触，极易受损，从而使其气体阻隔功能无法实现，但本技术提供的装置在增强层内侧设置了内耐磨层，确保了镀铝层能够不受增强层的磨损影响，镀铝层能有效提供气体阻隔效果。
10.优选的，所述增强层包括第一增强层和第二增强层，所述第一增强层和第二增强层均使用钢丝线或钛合金线制成，且第一增强层和第二增强层具有不同的缠绕角度。
11.为了进一步提高软管的承压性能，使用两层金属增强层来作为软管的增强层，两增强层之间设置不同的缠绕角度，以确保软管兼具良好的轴向拉伸强度和轴向压缩强度，有效提高软管整体承压性能的稳定性，保证使用期间的安全性。
12.优选的，所述第一增强层和第二增强层之间设有层间耐磨层，所述层间耐磨层由聚乙烯树脂或橡胶制成。
13.当增强层由两层组成时，两层金属增强层之间在使用过程中也会由于互相摩擦，而产生结构损伤(如产生毛刺、破损)甚至会因金属摩擦产生静电而存在安全隐患，使用层间耐磨层将两层金属增强层进行分隔，能有效消除上述因金属直接接触摩擦而存在的隐患，在提高软管强度的同时，确保使用过程中两层金属增强层之间互不干扰。
14.本实用新型的有益效果是：
15.1.本实用新型提供的加氢软管，通过在内衬层和增强层之间设置内耐磨层，在保证软管耐高压强度的同时，有效阻隔增强层和内衬层，聚乙烯树脂或橡胶制成的内耐磨层能在软管移动、弯折过程中，先于内衬层与增强层进行接触，有效延长了加氢软管的使用寿命，降低对加氢软管的更换频率；
16.2.内衬层有阻隔层和镀铝层组成，通过在阻隔层外侧设置一层镀铝层，进一步增强本装置的气体阻隔性能。同时，镀铝层本身作为金属，若直接与由金属制成的增强层直接接触，极易受损，进而影响其气体阻隔功能，本技术在增强层内侧设置了内耐磨层，确保了镀铝层能够不受增强层的磨损影响，保证镀铝层能有效提供气体阻隔效果；
17.3.增强层设置为两层金属增强层组成，当增强层由两层组成时，两层金属增强层之间在使用过程中也会由于互相摩擦，而产生结构损伤(如产生毛刺、破损)甚至会因金属摩擦产生静电而存在安全隐患，使用层间耐磨层将两层金属增强层进行分隔，能有效消除上述因金属直接接触摩擦而存在的隐患，在提高软管强度的同时，确保使用过程中两层金属增强层之间互不干扰。
附图说明
18.图1是实施例1提供的氢气站用耐磨加氢软管的结构示意图；
19.图2是实施例2提供的氢气站用耐磨加氢软管的结构示意图；
20.图3是实施例3提供的氢气站用耐磨加氢软管的结构示意图；
21.图4是实施例4提供的氢气站用耐磨加氢软管的结构示意图；
22.其中，1.内衬层；11.阻隔层；12.镀铝层；2.内耐磨层；3.增强层；31.第一增强层；32.第二增强层；4.外耐磨层；5.层间耐磨层。
具体实施方式
23.下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步说明。
24.实施例1：
25.如图1所示，一种氢气站用耐磨加氢软管，由内至外依次为内衬层1、内耐磨层2、增强层3和外耐磨层4，所述内耐磨层2由聚乙烯树脂或橡胶制成。
26.本实施例提供的加氢软管，通过在内衬层1和增强层之间设置内耐磨层2，在保证软管耐高压强度的同时，有效阻隔增强层和内衬层1，聚乙烯树脂或橡胶制成的内耐磨层2能在软管移动、弯折过程中，先于内衬层1与增强层进行接触，聚乙烯树脂和橡胶均具备耐磨、耐刮擦和抗快速裂纹扩展性能。加氢软管在制成后，各层之间不可拆卸地成为一个整体，因此现有加氢软管在使用过程中，若金属增强层将内衬层1磨损则必须对整根加氢软管进行更换，没有内耐磨层2的保护，会导致现有加氢软管在使用过程中需要时刻关注内部磨损情况。而本技术提供的加氢软管由于内耐磨层2提供了对内衬层1的防护，有效延长了加氢软管的使用寿命，降低对加氢软管的更换频率，显著降低使用成本，便于氢气站的推广，利于清洁能源的广泛应用，符合全球范围内逐步取缔燃油车的趋势。
27.实施例2：
28.如图2所示，一种氢气站用耐磨加氢软管，本实施例与实施例1的不同之处在于，所述内衬层1包括阻隔层11和设置在阻隔层11外侧的镀铝层12，所述阻隔层11由尼龙、乙烯-乙烯醇共聚物、聚偏二氯乙烯或其他具有高气体阻隔性能的树脂制成，也可为高气体阻隔树脂与其他树脂共混改性制成。
29.本实施例中，阻隔层由聚偏二氯乙烯制成。
30.通过在阻隔层11外侧设置一层镀铝层12，进一步增强本装置的气体阻隔性能。同时，镀铝层12本身作为金属，若直接与由金属制成的增强层直接接触，极易受损，从而使其气体阻隔功能无法实现，但本技术提供的装置在增强层内侧设置了内耐磨层2，确保了镀铝层12能够不受增强层的磨损影响，镀铝层12能有效提供气体阻隔效果。
31.实施例3：
32.如图3所示，一种氢气站用耐磨加氢软管，本实施例与实施例2的不同之处在于，优选的，所述增强层3包括第一增强层31和第二增强层32，所述第一增强层31和第二增强层32均使用钢丝线或钛合金线制成，且第一增强层31和第二增强层32具有不同的缠绕角度。
33.为了进一步提高软管的承压性能，使用两层金属增强层来作为软管的增强层，两增强层之间设置不同的缠绕角度，以确保软管兼具良好的轴向拉伸强度和轴向压缩强度，有效提高软管整体承压性能的稳定性，保证使用期间的安全性。
34.实施例4：
35.如图4所示，一种氢气站用耐磨加氢软管，本实施例与实施例3的不同之处在于，所述第一增强层31和第二增强层32之间设有层间耐磨层5，所述层间耐磨层5由聚乙烯树脂或橡胶制成。
36.当增强层由两层组成时，两层金属增强层之间在使用过程中也会由于互相摩擦，而产生结构损伤如产生毛刺、破损甚至会因金属摩擦产生静电而存在安全隐患，使用层间耐磨层5将两层金属增强层进行分隔，能有效消除上述因金属直接接触摩擦而存在的隐患，在提高软管强度的同时，确保使用过程中两层金属增强层之间互不干扰。
37.本实施例提供的加氢软管可由下述工艺制成：
38.挤塑阻隔层
→
内管表面改性
→
镀铝
→
挤塑内耐磨层
→
缠绕第一增强层
→
挤塑层间耐磨层
→
缠绕第二增强层
→
挤塑外耐磨层。
39.具体的，本实施例提供的加氢软管中各层厚度、材质及总厚度如下表所示：
40.序号功能层厚度(mm)材质11阻隔层5pa12镀铝层0.03-0.10铝2内耐磨层3耐磨聚乙烯31第一增强层2高强度钢丝5层间耐磨层3耐磨聚乙烯32第二增强层2高强度钢丝4外耐磨层3耐磨聚乙烯 总壁厚(mm)18.03-18.10/