一种设置有密封结构的高压复合容器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种设置有密封结构的高压复合容器，所述容器包括塑料内胆，所述塑料内胆具有一个与塑料内胆连接的颈部件，以及一个至少部分包围塑料内胆和颈部件的支承罩，所述颈部件设置在容器颈部的开口区域，在颈部件与塑料内胆之间设有至少一种密封圈；使容器端口附近内胆的腔体内壁或外壁与颈部件紧密贴合，采用密封垫的方式，在两者的配合面路径上阻止气体分子泄露，容器选用挤出吹塑成型获得塑料内胆，所述塑料内胆由增强纤维和玻璃限位构成的纤维支承罩包围，纤维嵌入由合成树脂构成的基体中；该技术方案能够以较为简单的结构形式实现高效的密封。

A high pressure composite container with sealing structure

The utility model relates to a high-pressure composite container with a sealed structure. The container comprises a plastic inner liner which has a neck component connected with the plastic inner liner and a support cover at least partially enclosing the plastic inner liner and neck components. The neck component is arranged in an opening area of the neck of the container, and the plastic inner liner has a neck component connected with the plastic inner liner. At least one sealing ring is arranged between the neck part and the plastic inner liner, so that the inner wall or outer wall of the inner liner near the end of the container is tightly bonded with the neck part, and the gas molecule is prevented from leaking through the mating surface path of the neck part and the plastic inner liner is obtained by extrusion blow molding of the container. Strong fibers and glass confined fiber support cover surrounded by fiber embedded in the matrix composed of synthetic resin; the technical scheme can achieve a relatively simple form of efficient sealing.

【技术实现步骤摘要】
一种设置有密封结构的高压复合容器
本专利技术涉及一种复合容器，具体涉及一种设置有密封结构的高压复合容器，属于油箱结构部件

技术介绍
大部分出租车改装压缩天然气(CNG)以代替燃油，一般CNG高压气瓶的工作压力为20MPa；部分车辆生产制造商已推广CNG或CNG与燃油混用的车辆，如奥迪、通用等。采用了氢燃料电池汽车也是当前的热点，储氢高压气瓶的工作压力一般为35MPa、70MPa，且70MPa的IV型瓶(高压塑料内胆复合容器)是当前的研发热点。除了车用，高压气瓶在其他领域也得到充分的应用，例如欧洲的部分液化石油气采用塑料内胆复合容器(工作压力2MPa)。大量的高压容器在日常生活中得到广泛使用，传统的纯金属或金属内衬复合容器存在重量偏大的问题，不易运输；且存储压力越高，金属内胆生产工艺越复杂，成本越高，还存在被高压气体腐蚀的风险。为了满足轻量化的要求，高压塑料内胆复合容器产生，因为塑料的特性，该类产品具备耐腐蚀、耐疲劳等优越性能，主要生产厂商为丰田、Hexagon(挪威)、Quantum(美国)等。相对于纯金属或金属内衬复合容器，高压塑料内胆复合容器的密封性的保证更为苛刻，主要原因是塑料内胆与金属端头的材料不同，在反复的使用过程中，塑料内胆与金属端头连接会松动，密封性能下降。鉴于现状，金属端头与塑料内胆的连接成为了研究的热点与难点。图8所示为一个高压塑料内胆复合容器，金属端头1安装在塑料内胆2上，之后通过纤维复合材料层3进行缠绕包裹形成。图9对端面的密封结构进行说明：金属端头1与塑料内胆的大面接触在工艺上是不可行的，即使可行成本也是高昂的；该结构未考虑金属端头1与塑料内胆2轴线上的限位；该结构未考虑缠绕时塑料内胆的内压不断改变的充压，会导致金属端头1及塑料内胆连接处产生缝隙引起泄漏；该结构未考虑瓶口承受安装扭矩时的限位，安装后导致金属端头1与复合层3的结合强度降低；该结构中压缩气体的逃逸路径P较短，会增加压缩气体逃逸的风险，尤其是小分子气体氢气、氦气；因此，迫切的需要一种新的方案解决该技术问题。
技术实现思路
本专利技术正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种设置有密封结构的高压复合容器，该技术方案设计巧妙、结构紧凑，整个方案采用密封垫与密封圈的方式进行密封，在保证塑料内胆与颈部件之间密封的同时，增强了颈部件与阀门等附件之间的密封，极大降低了容器内气体泄漏的风险。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下，一种设置有密封结构的高压复合容器，其特征在于，所述容器包括塑料内胆，所述塑料内胆具有一个与塑料内胆连接的颈部件，以及一个至少部分包围塑料内胆和颈部件的支承罩，所述颈部件设置在容器颈部的开口区域，在颈部件与塑料内胆之间设有至少一种密封圈；使容器端口附近内胆的腔体内壁或外壁与颈部件紧密贴合，采用密封垫的方式，在两者的配合面路径上阻止气体分子泄露，容器选用挤出吹塑成型获得塑料内胆，所述塑料内胆由增强纤维和玻璃限位构成的纤维支承罩包围，纤维嵌入由合成树脂构成的基体中。对于塑料内胆，考虑目前商业中经常应用的热塑性塑料，例如尼龙、HDPE、聚酯、PP、POM等，同时塑料内胆可以采用多层结构，在中间加入阻隔层，防止氢气分子等小分子的渗透。作为本专利技术的一种改进，在塑料内胆吹塑成型后从外部进行颈部件的装配，颈部件与塑料内胆配合面之间设有一个截面为L形的环状密封垫片，密封垫片的上半部分贴合塑料内胆开口端面，装配颈部件时被颈部件压紧产生一定的压缩量，从而在颈部件与塑料内胆之间形成密封效果；密封垫片的下半部分与塑料内胆开口内壁贴合，在装配阀门时被阀门压紧产生一定的压缩量，从而在压力容器与阀门之间形成密封效果。作为本专利技术的一种改进，所述颈部件与塑料内胆采用螺纹连接的方式进行装配，在挤出吹塑成型时，塑料内胆的端口外侧设有外螺纹结构，在颈部件的端口内侧设有一个台阶，在台阶的上下分别布置有内螺纹结构，其中下方的内螺纹结构用来与塑料内胆进行装配，拧紧的同时台阶压紧L形密封垫片。此外，颈部件端口台阶上方的螺纹用于安装阀门等附件。作为本专利技术的一种改进，在L形密封垫片的主要密封面都布置有多道周向凸起的结构，当然布置的间距及数量可以根据具体实施情况而定，在装配颈部件及阀门附件压紧垫片时，在周向凸起部分可以增大密封垫片的压缩量和压缩强度，从而增强了密封效果。作为本专利技术的一种改进，所述塑料内胆在与颈部件圆片部分边缘处的配合点，设有内沉台阶，使得在将颈部件装配在塑料内胆上时，两者的外表面能有一个平滑的过度，便于后续纤维支承罩的缠绕。塑料内胆、密封垫片、颈部件及纤维支承罩构成了塑料内胆总成，考虑到阀门等附件与内胆总成的配合，阀门等附件的连接端头下部需设有一个台阶用于容纳L形密封垫片，同时使密封垫片产生一定的压缩量，形成密封效果。同时阀门等附件的连接端头的顶部外侧设有圆弧形倒角，使其便于安装及不至于损坏密封垫片。此种方式可以极大增加塑料内胆与颈部件的密封性，以及塑料内胆总成与阀门等附件的密封性，通过密封垫片的密封，使潜在的气体逃逸泄漏路径都可以被有效地密封，颈部件、内胆及阀门附件形成了有效的密封效果。一种设置有密封结构的高压复合容器，其特征在于，所述容器包括塑料内胆，所述塑料内胆具有一个与塑料内胆连接的颈部件，以及一个至少部分包围塑料内胆和颈部件的支承罩，所述颈部件设置在容器颈部的开口区域，在颈部件与塑料内胆之间设有至少一种密封圈；使容器端口附近内胆的腔体内壁或外壁与颈部件紧密贴合，采用密封垫的方式，在两者的配合面路径上阻止气体分子泄露；容器选用挤出吹塑成型获得塑料内胆，所述塑料内胆由增强纤维和玻璃限位构成的纤维支承罩包围，纤维嵌入由合成树脂构成的基体中；在塑料内胆吹塑成型的同时，将颈部件置于塑料内胆内侧，在闭模后熔融状态塑料内胆料胚与颈部件压实，在颈部件圆片部分上表面，设有一定宽度的周向凹槽，闭模时料胚被挤压进入凹槽内，塑料内胆与颈部件形成一个整体，增强连接的可靠性。作为本专利技术的一种改进，在塑料内胆与颈部件4配合的边缘上方设置状密封垫片，在密封垫片的上方设有一个金属垫圈，金属垫圈的上方用一个紧固套环压紧，紧固套环采用金属材料，金属套环通过螺纹配合的方式与颈部件连接，在拧紧紧固套环时，紧固套环底部通过金属垫圈作用于密封垫片，使密封垫片产生一定的压缩量，形成密封效果。作为本专利技术的一种改进，在颈部件端口的内侧设有一个台阶，台阶下方设有一道密封圈，在安装阀门时，阀门下端面压紧密封圈，使密封圈产生一定的压缩量，形成密封效果，增强了阀门相对于内胆总成的密封性能。作为本专利技术的一种改进，颈部件圆片部分与塑料内胆的表面贴合时，颈部件圆片部分的表面设计有多个圆周分布的圆形通孔，在闭模成型时，塑料内胆的材料料胚会被挤压进入圆孔内，冷却定性后可以加固颈部件与塑料内胆的连接，同时防止颈部件相对于塑料内胆周向转动。此外，圆形通孔的数量及尺寸可以根据实际需要进行调整，也容易想到，通孔形状也可设计成方形或者十字型等。相对于现有技术，本专利技术具有如下优点，本专利技术提出的压力容器颈部密封结构，考虑了瓶口阀门等附件的装配，在整体布置上采用密封垫和密封圈的方式，极大增强了容器的密封性能。在阀门与塑料内胆总成之间除了螺纹连接密封，增加了密封垫/圈的密封形式，有效避免了气体分子的逃逸泄露，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设置有密封结构的高压复合容器，其特征在于，所述容器包括塑料内胆，所述塑料内胆具有一个与塑料内胆连接的颈部件，以及一个至少部分包围塑料内胆和颈部件的支承罩，所述颈部件设置在容器颈部的开口区域，在颈部件与塑料内胆之间设有至少一种密封圈；使容器端口附近内胆的腔体内壁或外壁与颈部件紧密贴合，采用密封垫的方式，在两者的配合面路径上阻止气体分子泄露，容器选用挤出吹塑成型获得塑料内胆，所述塑料内胆由增强纤维和玻璃限位构成的纤维支承罩包围，纤维嵌入由合成树脂构成的基体中。

【技术特征摘要】
1.一种设置有密封结构的高压复合容器，其特征在于，所述容器包括塑料内胆，所述塑料内胆具有一个与塑料内胆连接的颈部件，以及一个至少部分包围塑料内胆和颈部件的支承罩，所述颈部件设置在容器颈部的开口区域，在颈部件与塑料内胆之间设有至少一种密封圈；使容器端口附近内胆的腔体内壁或外壁与颈部件紧密贴合，采用密封垫的方式，在两者的配合面路径上阻止气体分子泄露，容器选用挤出吹塑成型获得塑料内胆，所述塑料内胆由增强纤维和玻璃限位构成的纤维支承罩包围，纤维嵌入由合成树脂构成的基体中。2.根据权利要求1所述的设置有密封结构的高压复合容器，其特征在于，在塑料内胆吹塑成型后从外部进行颈部件的装配，颈部件与塑料内胆配合面之间设有一个截面为L形的环状密封垫片，密封垫片的上半部分贴合塑料内胆开口端面，装配颈部件时被颈部件压紧产生一定的压缩量，从而在颈部件与塑料内胆之间形成密封效果；密封垫片的下半部分与塑料内胆开口内壁贴合，在装配阀门时被阀门压紧产生一定的压缩量，从而在压力容器与阀门之间形成密封效果。3.根据权利要求2所述的设置有密封结构的高压复合容器，其特征在于，所述颈部件与塑料内胆采用螺纹连接的方式进行装配，在挤出吹塑成型时，塑料内胆的端口外侧设有外螺纹结构，在颈部件的端口内侧设有一个台阶，在台阶的上下分别布置有内螺纹结构，其中下方的内螺纹结构用来与塑料内胆进行装配，拧紧的同时台阶压紧L形密封垫片。4.根据权利要求3所述的设置有密封结构的高压复合容器，其特征在于，在L形密封垫片的主要密封面都布置有多道周向凸起的结构，在装配颈部件及阀门附件压紧垫片时，在周向凸起部分可以增大密封垫片的压缩量和压缩强度，从而增强了密封效果。5.根据权利要求4所述的设置有密封结构的高压复合容器，其特征在于，所述塑料内胆在与颈部件圆片部分边缘处的配合点，设有内沉台阶，使得在将颈部件...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜林，刘亮，翁益明，孙超，
申请(专利权)人：亚普汽车部件股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32