一种集成的压力容器
【技术领域】
本实用新型属于压力容器技术领域，具体涉及一种集成的压力容器。
【背景技术】
压力容器指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备。气瓶作为一种移动式压力容器，降低重容比、实现轻量化，是气储运领域永恒研究的课题。目前，就储存气体类气瓶可分为全金属类气瓶通称I型瓶，金属内衬环向缠绕气瓶通称II型瓶，金属内衬全缠绕气瓶通称III型瓶，非金属内衬全缠绕气瓶通称IV型瓶；所述I型、II型、III型气瓶的自重太重，运输搬卸成本高昂；所述IV型瓶在封头处存在缠绕盲区，无法全面覆盖，导致其封头处力学性能薄弱，易损坏。
【实用新型内容】
为了弥补现有技术的缺陷，本申请提供一种质量轻、耐腐蚀、耐压性能好、使用寿命长的压力容器。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种集成的压力容器，包括内胆，所述内胆分为前瓶肩、瓶身、后瓶肩和瓶底，所述瓶身的前后两端分别与前瓶肩和后瓶肩连接，所述前瓶肩的前端设置有开口，所述后瓶肩的后端连接瓶底，所述前瓶肩的外围设置有前封头，所述后瓶肩和瓶底的外围设置有后封头，所述瓶身的外围设置有卷绕层；所述前封头的外围设置有前加固封头，后封头的外围设置有后加固封头。
优选地，所述内胆采用高密度聚乙烯、高纯度聚二环戊二烯、环氧树脂、聚氯乙烯等不能渗透碳氢化合物气体的聚合物中的一种。
优选地，所述前封头为金属材质，前封头包括位于前瓶肩开口处的瓶嘴和前瓶肩外围的封头肩，所述瓶嘴内设置有内螺纹。
优选地，所述前封头在封头肩处设置有连接面，所述连接面设置为不规则曲面，增加了前封头与内胆的接触面积。
优选地，所述后封头与瓶身光滑无缝连接。
优选地，所述前封头、后封头与内胆采用吹塑一体成型。
优选地，所述后封头、前加固封头与后加固封头均是采用预浸料模压成型。
优选地，所述卷绕层是利用预浸料直接缠绕在瓶身的外围，卷绕层前端延伸至前封头椭圆曲面的1/2处，所述卷绕层后端延伸至后封头的椭圆曲面的1/2处。
优选地，所述前加固封头粘接在前封头的外围并将前瓶肩处的卷绕层紧固，且前加固封头与卷绕层接触处平滑过渡；所述后加固封头粘接在后封头的外围，并将后瓶肩处的卷绕层紧固，且后加固封头与卷绕层接触处平滑过渡。
优选地，所述容器的外表面设置有外保护层，所述外保护层由玻璃纤维和改性环氧树脂组成，可防止金属与卷绕层接触产生电化学反应，提高气瓶的使用寿命和安全可靠性。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
(1)本实用新型所述压力容器前封头和后封头的设计，解决了现有技术中由于存在缠绕盲区而导致的瓶底和瓶肩处力学性能薄弱的问题；
(2)所述前封头在封头肩处设置的不规则连接面增大了前封头与内胆的接触面积，增加了前封头与内胆的连接强度；
(3)前、后加固封头的设计可以更好地保护瓶嘴、瓶肩及瓶底，加强瓶嘴、瓶底及瓶肩处的强度；
(4)所述压力容器只有前封头采用金属材料，大大减轻了容器的重量，增加了容器的耐腐蚀性；
(5)所述压力容器大部分采用复合材料预浸料制作而成，降低了制作成本，而且采用预浸料制作可以精确控制制品中的胶液含量，保证胶液可以均匀的浸渍纤维，使得成型制品具有各向同性，性能稳定，制品轴向和径向强度都很高；
(6)所述各部分可以分开制作，提高了生产效率。
【附图说明】
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，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是本实用新型所述压力容器的剖面示意图；
图2是本实用新型所述压力容器中前封头的结构示意图；
其中：1-内胆；101-前瓶肩；102-瓶身；103-后瓶肩；104-瓶底；2-前封头；201-瓶嘴；202-封头肩；3-后封头；4-卷绕层；5-前加固封头；6后加固封头。
【具体实施方式】
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型做进一步描述。
如图1所示，本实用新型所述压力容器包括内胆1，所述内胆1分为前瓶肩101、瓶身102、后瓶肩103和瓶底104，所述瓶身102的两端分别与前瓶肩101和后瓶肩103连接，所述前瓶肩101的前端设置有开口，所述后瓶肩103的后端连接瓶底104，所述前瓶肩101的外围设置有前封头2，所述前封头2包括位于前瓶肩101开口处的瓶嘴201和前瓶肩101外围的封头肩202，所述瓶嘴201内设置有内螺纹，所述后瓶肩103和瓶底103的外围设置有后封头3；所述后封头3与瓶身102光滑无缝连接。所述瓶身102的外围设置有卷绕层4，所述卷绕层4是利用预浸料直接缠绕在瓶身102的外围，卷绕层4的前端延伸至前封头2的椭圆曲面的1/2处，所述卷绕层4的后端延伸至后封头3的椭圆曲面的1/2处；所述卷绕层4至少包括一层预浸料。
所述前封头2的外围设置有前加固封头5，所述后封头3的外围设置有后加固封头6，所述前加固封头5粘接在前封头2的外围，并将前瓶肩102处的卷绕层4紧固，前加固封头5与卷绕层4接触处平滑过渡；所述后加固封头6粘接在后封头4的外围，并把位于后瓶肩103处的卷绕层4紧固，后加固封头6与卷绕层4接触处平滑过渡。
作为优选，所述内胆1采用非金属材质，内胆1的材质可以是高密度聚乙烯、环氧树脂、聚氯乙烯等不能渗透碳氢化合物气体的热塑性树脂中的一种。
作为优选，所述前封头2为金属材质，所述前封头2选用钢管经旋压缩口而成，所述瓶嘴201内设置有内螺纹。
作为优选，所述后封头3、前加固封头5和后加固封头6是由复合材料热塑性预浸料通过模压工艺制成。
作为优选，所述前封头2、后封头3与内胆1采用吹塑一体成型。
作为优选，所述压力容器的外围设置有外保护层，所述外保护层由玻璃纤维和改性环氧树脂组成，可防止金属与卷绕层接触产生电化学反应，提高气瓶的使用寿命和安全可靠性。
作为优选，如图2所示，所述前封头2的封头肩202处内外均设置有不规则连接面203，增大前封头2与内胆1的接触面积，增加前封头2与内胆1的连接强度；所述连接面203是由波浪形曲线绕瓶嘴轴心线旋转一周形成的旋转曲面。
本实用新型所述压力容器的制备方法：
(1)选用型号为4130X的无缝钢管经旋压缩口的方式制作前封头2，采用模压成型工艺制作后封头3、前加固封头5、后加固封头6；
(2)将前封头2、后封头3与内胆1接触位置涂抹EA9396胶后放置在吹塑机的模具腔内，进行吹塑成型，使得前封头2、后封头3与内胆1成为一个整体；
(3)利用预浸料在步骤(2)制得的制件表面进行缠绕制备卷绕层4，缠绕完成后，将前加固封头5和后加固封头6分别粘接在适当的位置；
(4)将步骤(3)得到的产品放置到固化模具中(所述固化模具的内侧形状与本申请所述压力容器的外侧形状相同)，向容器内腔通入高温高压的气体，使得各部分固化在一起，完成后将固化模具拆掉；
(5)在步骤(4)制得的产品外表面喷涂一层外保护层即得本申请所述压力容器。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
