非金属内胆缠绕气瓶的端部密封结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种非金属内胆缠绕气瓶的端部密封结构，包括复合层、阀座、阀座适配器，阀座适配器耦接至阀座的气瓶内胆。阀座与适配器间通过螺纹密封连接，适配器与气瓶内胆间通过O型圈连接。适配器与气瓶阀门间以螺纹密封连接。该非金属复合气瓶端部密封结构的设计保证气瓶的使用安全，简化了生产工艺，解决气瓶在使用过程中出现的密封失效问题。

The sealing structure of the end of the gas cylinder with non-metallic liner winding

【技术实现步骤摘要】
非金属内胆缠绕气瓶的端部密封结构
本技术涉及气瓶设计与制造
，特别是涉及一种非金属内胆全缠绕气瓶的端部密封结构。
技术介绍
气瓶通常是指可重复充气使用，用于盛装永久性气体、液化气体或溶解气体的移动式压力容器。随着复合材料成型技术的发展与轻量化的市场发展趋势，复合气瓶，尤其是非金属内胆全缠绕气瓶迅猛发展，已经成为国际上的主流。复合气瓶由复合层和内胆两部分组成。其中，气型内胆为非金属材料的气瓶。与其他气瓶产品相比，非金属内胆缠绕气瓶具有：不会产生应力腐蚀和氢脆现象、优异的抗疲劳性能、优越的耐酸、碱腐蚀性及优越的抗冲击性能。气瓶内胆为非金属材料，无法直接与阀门密封连接，因此气瓶制造商设计了阀座结构以密封内胆与阀门的接口处。阀座与内胆间的密封失效会导致气瓶泄露，进而发生危险。非金属内胆复合气瓶的失效主要发生在非金属内胆与金属阀座间的密封失效，因此气瓶端部密封结构的设计显得尤为重要。目前常规使用的阀座结构为在阀座凸缘上设计用来加强内胆与阀座之间的连接锁槽等复杂结构的连接方式，通过增强内胆与阀座的连接强度来保证气瓶的有效密封。现有技术中国专利CN102282409B中披露的阀座结构为例说明其中的缺陷：1、非金属内胆具有一定的气体渗透性，内胆中渗透出的可能集聚在锁槽结构中，在气瓶内压力降低时将内胆从锁槽结构中挤出，造成密封失效。2、为了改善高压下密封失效而在阀座内侧壁上设计的孔会使气瓶内胆在阀门安装过程中承受很大的扭转力，可能会使内胆局部应力集中，进而发生密封失效。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种非金属内胆全缠绕气瓶的端部密封结构，解决气瓶在使用过程中出现的密封失效问题，且该非金属复合气瓶端部密封结构的设计，保证了气瓶的使用安全，简化了生产工艺。为实现上述目的，本技术设计了解决气瓶在使用过程中出现的密封时效问题的技术方案，该非金属内胆缠绕气瓶的端部密封结构，气瓶包括内胆和包裹在内胆外表面的复合层，端部密封结构包括阀座，该阀座为套筒结构，阀座具有底部凸缘和颈部，该阀座的底部凸缘的内表面套接在内胆的开口外壁上，处于内胆的开口位置的复合层端面贴紧在颈部的外表面。该种气瓶端部密封结构还包括阀座适配器，其与阀座的内圈密封配合后延伸至内胆的开口位置。上述方案中，复合层110、阀座120，阀座适配器130，耦接至阀座的气瓶内胆140。阀座与适配器间通过螺纹密封连接，适配器与气瓶内胆间通过O型圈、O型圈加挡圈等安装在适配器上的密封结构密封。阀座与适配器原材料可为不锈钢、铝、铜等金属通过旋压、冲压、车削、3D打印等方式成型。气瓶内胆可为聚乙烯、尼龙等塑料或橡胶，成型方式可为旋转模塑、吹塑、注塑、挤出、模压等方式成型。内胆与阀座一体成型或成型后安装，然后将带有密封结构的阀座适配器拧入阀座，最后打孔并装入定位销。优选的，阀座底部凸缘和阀座颈部一体成型。优选的，阀座的内圈壁的底部具有内凹段，内胆的端部缩口段插入阀座的内凹段，内胆的端部缩口段的内壁与阀座的内圈壁持平。优选的，阀座的内圈壁在内凹段的台阶处设有环形凹槽，内胆的端部缩口段具有外翻凸勾，外翻凸勾卡接在环形凹槽内。优选的，阀座上还设置有复合层锚定结构。优选的，环形凹槽为半圆或方形或三角形，环形凹槽与凸勾的形状相匹配。优选的，阀座颈部内表面与阀座适配器外边面以螺纹密封连接。优选的，复合层锚定结构为一凸起，该凸起截面为三角形或M型。优选的，凸起结构的尖角处为倒角或圆角设计。优选的，阀座适配器外表面设置有环形密封凹槽，用于装配O型圈及挡圈。附图说明图1是本技术提供的一种非金属内胆缠绕气瓶的端部密封结构示意图。图2是本技术密封结构中底座的示意图。图3是本技术提供的一种不带有复合层锚定结构的密封结构示意图。图4为阀座颈部的内表面环形凹槽截面形状示意图。图5凸起截面尖角处为倒角或圆角的示意图。图6为复合层锚定结构凸起示意图。图7为密封结构阀座适配器结构示意图。图8为阀座适配器上表面安装定位销示意图。图9为阀座适配器上表面的环形密封凹槽内装配O型圈及挡圈的结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术创造的限制。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本技术创造中的具体含义。下面结合具体实施例对本技术做进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。如图1至图8所示，本技术实施例提供的一种非金属内胆缠绕气瓶的端部密封结构。如图1所示，气瓶端部密封结构110为复合层、120为阀座、130为适配器，140为内胆。阀座、适配器由不锈钢棒加工而成。气瓶内胆材料为高密度聚乙烯，内胆成型前将阀座先放置于模具内，通过滚塑工艺与内胆一体成型。具体的，一种非金属内胆缠绕气瓶的端部密封结构，非金属内胆缠绕气瓶包括内胆和包裹在内胆外表面的复合层，端部密封结构包括阀座，阀座由凸缘1、颈状部2、复合层锚定结构3三部分构成，端部密封结构如图3所示。而对于压力等级不高的气瓶，阀座结构中的复合层锚定结构3是可以省略的。如图2、图3所示，在阀座足以承受气瓶内压力时，气瓶端部密封结构中的阀座结构中可仅由凸缘和颈部构成，110为复合层、120为阀座、130为适配器，140为内胆。阀座、适配器由铝合金棒加工而成。气瓶内胆材料为尼龙6(PA6)，内胆成型前将阀座先放置于模具内，通过吹塑工艺与内胆一体成型。之后通过钻孔等操作来除去多余的部分，最后拧入装配有密封结构的阀座适配器。该阀座为套筒结构，所述阀座具有底部凸缘和颈部，该阀座的底部凸缘的内表面套接在所述内胆的开口外壁上，处于所述内胆的开口位置的复合层端面贴紧在所述颈部的外表面。气瓶内胆与阀座的凸缘下表面5和阀座颈部内表面的过渡段6及直线段的一部分接触。阀座颈部的内表面6处为一曲面，直线段8处为一环形凹槽，该凹槽截面可为半圆、方形、三角等形状，参考图4所示，尖角处均进行倒角或圆角处理，参考图5所示。如图6所示，在该凹槽上方、阀座与适配器连接的螺纹间设计一斜截面。在阀座颈部的内表面10处为阀座与适配器间密封用螺纹。所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非金属内胆缠绕气瓶的端部密封结构，非金属内胆缠绕气瓶包括内胆和包裹在内胆外表面的复合层，其特征在于，所述端部密封结构包括：/n阀座，该阀座为套筒结构，所述阀座具有底部凸缘和颈部，该阀座的底部凸缘的内表面套接在所述内胆的开口外壁上，处于所述内胆的开口位置的复合层端面贴紧在所述颈部的外表面；以及阀座适配器，其与所述阀座的内圈密封配合后延伸至所述内胆的开口位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种非金属内胆缠绕气瓶的端部密封结构，非金属内胆缠绕气瓶包括内胆和包裹在内胆外表面的复合层，其特征在于，所述端部密封结构包括：
阀座，该阀座为套筒结构，所述阀座具有底部凸缘和颈部，该阀座的底部凸缘的内表面套接在所述内胆的开口外壁上，处于所述内胆的开口位置的复合层端面贴紧在所述颈部的外表面；以及阀座适配器，其与所述阀座的内圈密封配合后延伸至所述内胆的开口位置。


2.根据权利要求1所述的非金属内胆缠绕气瓶的端部密封结构，其特征在于，所述阀座的底部凸缘和其颈部一体成型。


3.根据权利要求1所述的非金属内胆缠绕气瓶的端部密封结构，其特征在于，所述阀座的内圈壁的底部具有内凹段，所述内胆的端部缩口段插入所述阀座的内凹段，所述内胆的端部缩口段的内壁与所述阀座的内圈壁持平。


4.根据权利要求3所述的非金属内胆缠绕气瓶的端部密封结构，其特征在于，阀座的内圈壁在内凹段的台阶处设有环形凹槽，所述内胆的端部缩口段具有外翻凸勾，所述外翻...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘雅振，张继恒，石凤文，张增营，刘妍，
申请(专利权)人：北京天海工业有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11