一种正压呼吸气瓶的制作方法

本发明属于呼吸气瓶技术领域，涉及一种正压呼吸气瓶。

背景技术：

呼吸气瓶采用高强材料，将空气压缩到30mpa存储在气瓶内，利用压缩空气的正压打开阀门，有适量的空气提供给使用人员，达到特殊场合下新鲜空气的供给要求。目前呼吸气瓶广泛应用于消防、化工、船舶、石油、冶炼、试验室及矿山等领域，提供消防员、抢险救护人员及相关工作人员在浓烟、毒气、蒸汽或缺氧等各种环境下安全有效地进行灭火、抢险救灾及相关试验工作，是重要的个人呼吸保护装置，关系到作业人员的生命安全。因此要求呼吸气瓶具有重量轻、体积小、使用维护方便、性能稳定、安全性好等特点。

由于现有的呼吸气瓶大多为金属钢材气瓶，或是ⅲ型气瓶，采用铝合金内胆全缠绕气瓶，由于是全金属气瓶或复合材料增强铝合金的气瓶，在存储同样体积空气、同样工作压力下，呼吸气瓶的重量就大为增加了，不利于消防员、抢险救护人员及相关工作人员在各种特殊环境下安全有效地进行灭火、抢险救灾及相关试验工作，存在明显的短板。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了提供一种正压呼吸气瓶在保证呼吸气瓶具有相同高的安全性能、使用性能前提下，通过将传统全缠绕呼吸气瓶中的铝合金内胆更换成塑料内胆，减轻呼吸气瓶的整体重量，其目的是提供一种重量轻、体积小、使用维护方便、性能稳定、安全性好的呼吸气瓶，能够使消防员、抢险救护人员及相关工作人员在各种特殊环境下安全有效地进行灭火、抢险救灾及相关试验工作，具有更高的安全性，付出更小的体力。塑料内胆相比铝合金内胆具有更大的延伸率，可以保证气瓶在反复充放气过程中不会出现疲劳破坏。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种正压呼吸气瓶，包括：

塑料内胆：其一端具有向上突出的圆筒形开孔结构，且塑料内胆的端部围绕圆筒形开孔结构的区域下凹，形成多边形下凹结构；

铝合金瓶口：其部分嵌入所述多边形下凹结构中，并包裹所述圆筒形开孔结构；

与铝合金瓶口固定连接的密封接头：其下端伸入所述圆筒形开孔结构内，并与塑料内胆之间保持密封。

进一步的，所述的铝合金瓶口的上部加工成平整面，并在铝合金瓶口的上部还安装有塑料垫块。

更进一步的，铝合金瓶口、塑料内胆与塑料垫块形成的封头部位呈光滑过渡的圆弧面。

更进一步的，所述的铝合金瓶口与塑料内胆的接触部位采用胶黏剂粘接固定。

更进一步的，所述的塑料垫块为pe塑料垫块。

进一步的，塑料内胆和铝合金瓶口的外漏表面处还由内到外依次布置有复合材料层和保护层。

更进一步的，复合材料层由碳纤维与树脂湿法缠绕而成。

进一步的，铝合金瓶口的上部内表面还加工有内螺纹，所述的密封接头的外表面对应区域还加工与内螺纹匹配的外螺纹，通过内螺纹与外螺纹使得密封接头与铝合金瓶口之间螺纹固定。

进一步的，所述的密封接头上分别与圆筒形开孔结构的内侧表面和顶部端面接触的部分还加工有环形凹槽，并在第形凹槽内放置有密封圈。

进一步的，所述的密封接头的顶部内侧还设有用于安装气阀的螺纹结构。

与现有技术相比，本发明在保证材料的强度和使用安全性的前提下，将金属内胆更换成塑料内胆，外层为碳纤维复合材料增强层和玻璃纤维保护层，同时改进密封的措施，保证使用性能，实现呼吸气瓶的提质降重。本发明的气瓶结构简单、重量较轻，复合材料缠绕层性能稳定，安全性好，能适应多种工况条件下使用。

附图说明

图1为正压呼吸气瓶的外部示意图；

图2为正压呼吸气瓶的纵向剖面示意图；

图中标记说明：

1-塑料内胆，2-铝合金瓶口，3-塑料垫块，4-密封接头，5-密封圈，6-复合材料层，7-保护层，8-多边形下凹结构，9-圆筒形开孔结构。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

以下各实施方式或实施例中，如无特别说明的原料，则表明其均为本领域的常规市售原料；而如无特别说明的功能部件或结构，则也表明其均为本领域为实现对应功能的常规部件或结构。

本发明提出了一种正压呼吸气瓶，其结构参见图1和图2所示，包括：

塑料内胆1：其一端具有向上突出的圆筒形开孔结构9，且塑料内胆1的端部围绕圆筒形开孔结构9的区域下凹，形成多边形下凹结构8；

铝合金瓶口2：其部分嵌入所述多边形下凹结构8中，并包裹所述圆筒形开孔结构9；

与铝合金瓶口2固定连接的密封接头4：其下端伸入所述圆筒形开孔结构9内，并与塑料内胆1之间保持密封。

在一种具体的实施方式中，所述的铝合金瓶口2的上部加工成平整面，并在铝合金瓶口2的上部还安装有塑料垫块3。这样，可以进一步减轻整体重量，同时，采用塑料垫块3套在铝合金瓶口2，也可以更好的与塑料内胆1配合形成瓶身的外表面圆弧面结构。

更具体的实施方式中，铝合金瓶口2、塑料内胆1与塑料垫块3形成的封头部位呈光滑过渡的圆弧面。

更具体的实施方式中，所述的铝合金瓶口2与塑料内胆1的接触部位采用胶黏剂粘接固定。为了促进粘接，塑料内胆1的外表面可以实现进行等离子处理。

更具体的实施方式中，所述的塑料垫块3为pe塑料垫块3。

在一种具体的实施方式中，塑料内胆1和铝合金瓶口2的外漏表面处还由内到外依次布置有复合材料层6和保护层7。更具体的实施方式中，复合材料层6由碳纤维与树脂湿法缠绕而成，保护层7则由玻璃纤维缠绕而成。具体设置复合材料层6与保护层7时，可以在碳纤维与玻璃纤维依次缠绕完成后，再进行树脂的固化成型。

在一种具体的实施方式中，铝合金瓶口2的上部内表面还加工有内螺纹，所述的密封接头4的外表面对应区域还加工与内螺纹匹配的外螺纹，通过内螺纹与外螺纹使得密封接头4与铝合金瓶口2之间螺纹固定。内、外螺纹的连接方面可以保证较好的密封效果，同时，安装拆卸也非常方便。

在一种具体的实施方式中，所述的密封接头4上分别与圆筒形开孔结构9的内侧表面和顶部端面接触的部分还加工有环形凹槽，并在第形凹槽内放置有密封圈5，采用环形凹槽加密封圈5的设置，则可以进一步提高整体密封效果。

在一种具体的实施方式中，所述的密封接头4的顶部内侧还设有用于安装气阀的螺纹结构。另外，密封接头4上还具有上下贯通的气道，气道的顶部内侧即加工所述螺纹结构。

以上各实施方式可以任一单独实施，也可以任意两两组合或更多的组合实施。

下面结合具体实施例来对上述实施方式进行更详细的说明。

实施例1：

本实施例提出了一种正压呼吸气瓶，其结构参见图1和图2所示，包括：

塑料内胆1：其一端具有向上突出的圆筒形开孔结构9，且塑料内胆1的端部围绕圆筒形开孔结构9的区域下凹，形成多边形下凹结构8；

铝合金瓶口2：其部分嵌入多边形下凹结构8中，并包裹圆筒形开孔结构9；

与铝合金瓶口2固定连接的密封接头4：其下端伸入圆筒形开孔结构9内，并与塑料内胆1之间保持密封。

请再参见图2所示，铝合金瓶口2的上部加工成平整面，并在铝合金瓶口2的上部还安装有塑料垫块3。这样，可以进一步减轻整体重量，同时，采用塑料垫块3套在铝合金瓶口2，也可以更好的与塑料内胆1配合形成瓶身的外表面圆弧面结构。铝合金瓶口2、塑料内胆1与塑料垫块3形成的封头部位呈光滑过渡的圆弧面。铝合金瓶口2与塑料内胆1的接触部位采用胶黏剂粘接固定。为了促进粘接，塑料内胆1的外表面可以实现进行等离子处理。塑料垫块3为pe塑料垫块3。

请再参见图2所示，塑料内胆1和铝合金瓶口2的外漏表面处还由内到外依次布置有复合材料层6和保护层7。更具体的实施方式中，复合材料层6由碳纤维与树脂湿法缠绕而成，保护层7则由玻璃纤维缠绕而成。具体设置复合材料层6与保护层7时，可以在碳纤维与玻璃纤维依次缠绕完成后，再进行树脂的固化成型。

请再参见图2所示，铝合金瓶口2的上部内表面还加工有内螺纹，密封接头4的外表面对应区域还加工与内螺纹匹配的外螺纹，通过内螺纹与外螺纹使得密封接头4与铝合金瓶口2之间螺纹固定。内、外螺纹的连接方面可以保证较好的密封效果，同时，安装拆卸也非常方便。密封接头4上分别与圆筒形开孔结构9的内侧表面和顶部端面接触的部分还加工有环形凹槽，并在第形凹槽内放置有密封圈5，采用环形凹槽加密封圈5的设置，则可以进一步提高整体密封效果。密封接头4的顶部内侧还设有用于安装气阀的螺纹结构。

具体加工过程可参考如下：

以6.8l容积的呼吸气瓶为例，按照气瓶尺寸加工出相应的塑料内胆1，该型号气瓶塑料内胆1的外径为φ144mm，总长约510mm，塑料内胆1壁厚为2mm，塑料内胆1外边面进行低温等离子处理。按尺寸加工好铝合金瓶口2、塑料垫块3、密封接头4，加胶将铝合金瓶口2安装到塑料内胆1上，将密封圈5安装到密封接头4上，再将塑料垫块3安装到铝合金瓶口2外侧，然后将密封接头4与铝合金瓶口2安装在一起，注意拧紧，保证密封圈5发挥密封作用，完成气瓶内胆的组装，该型号气瓶内胆重量为1kg左右。

复合材料层6优选采用以下设计，即环向层与螺旋层厚度比例为2：1，复合材料层6重量约为1.8kg，使用的材料为t700等级12k的碳纤维，四股纤维同时缠绕，缠绕纱片宽度为15mm。碳纤维缠绕后再进行保护层7(优选为玻璃纤维)缠绕，最后固化成型。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

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