适用于高压塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶的密封结构及应用制造技术

一种适用于高压塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶的密封结构，包括均为环形的同轴内筒体、外筒体，所述外筒体具有环形的底座，与所需密封内胆的肩部契合；所述内筒体、外筒体之间设有中间环形中空结构用于嵌入所需密封内胆的瓶嘴；所述内筒体上与所需密封内胆的瓶嘴接触的一侧，设置密封槽，所述密封槽内设有密封件以阻隔气体从内筒体和所需密封内胆的瓶嘴之间的空隙泄漏。所述外筒体的底座内侧设有与所需密封内胆外表面上的凸椽相匹配的若干凹槽。本发明专利技术可大幅提升高压储气瓶密封的可靠性和稳定性，避免在使用工况下由于疲劳失效发生气体泄漏，同时具有装配简便的特点。本发明专利技术可应用于车载高压储氢瓶。

【技术实现步骤摘要】
适用于高压塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶的密封结构及应用
本专利技术属于密封结构，涉及适用于高压气瓶的密封结构，尤其是适用于高压塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶的密封结构。
技术介绍
近几年随着燃料电池汽车商业化进程的快速推进，汽车的续驶里程和成本因素逐渐受到重视，高压车载储氢系统，特别是车载高压储氢瓶是影响整车性能和成本的关键因素之一。我国已经实现70MPa铝合金内胆碳纤维全缠绕储氢气瓶(Ⅲ型气瓶)的批量化生产，但是因为70MPaⅢ型气瓶由于储氢重量比密度低，制造成本高，阻碍了其在燃料电池汽车的批量化应用，开发新一代轻量化低成本的70MPa车载储氢瓶，是当前的研究热点。塑料内胆碳纤维全缠绕储氢气瓶(Ⅳ型气瓶)由于其储氢重量比密度高和制造成本低，成为当前高压储氢气瓶领域的研究热点。高压Ⅳ型储氢气瓶的主要技术难点在于解决70MPa高压使用工况下气瓶瓶口由于疲劳失效引发的氢气泄漏问题。公开号为CN102840440B的专利文件公开了以下内容：采用金属瓶口和注塑件结合，在注塑件和塑料内胆之间设置密封圈，防止氢气渗漏。该结构存在的缺点是：密封可靠性不高，金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于高压塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶的密封结构，其特征在于：包括均为环形的同轴内筒体、外筒体，所述外筒体具有环形的底座，与所需密封内胆的肩部契合；所述内筒体、外筒体之间设有中间环形中空结构用于嵌入所需密封内胆的瓶嘴；所述内筒体上与所需密封内胆的瓶嘴接触的一侧，设置密封槽，所述密封槽内设有密封件以阻隔气体从内筒体和所需密封内胆的瓶嘴之间的空隙泄漏。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于高压塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶的密封结构，其特征在于：包括均为环形的同轴内筒体、外筒体，所述外筒体具有环形的底座，与所需密封内胆的肩部契合；所述内筒体、外筒体之间设有中间环形中空结构用于嵌入所需密封内胆的瓶嘴；所述内筒体上与所需密封内胆的瓶嘴接触的一侧，设置密封槽，所述密封槽内设有密封件以阻隔气体从内筒体和所需密封内胆的瓶嘴之间的空隙泄漏。


2.根据权利要求1所述的适用于高压塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶的密封结构，其特征在于：所述外筒体的底座内侧设有与所需密封内胆外表面上的凸椽相匹配的若干凹槽，所述凹槽沿着圆形底座对称均匀分布。


3.根据权利要求2所述的适用于高压塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶的密封结构，其特征在于：所述凹槽为类长方体形状；和/或，所述凹槽数量为4～8个；和/或，所述凹槽数量为6个，在同一平面上，相邻的两个凹槽的中心各自与圆心连线之间的夹角均为60°。


4.根据权利要求1所述的适用于高压塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶的密封结构，其特征在于：所述内筒体、外筒体为一体化结构；和/或，所述密封槽包括上下两道同轴环形密封槽：第一密封槽、第二密封槽；和/或，所述密封件为O型圈和挡圈。


5.根据权利要求4所述的适用于高压塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶的密封结构，其特征在于：第一密封槽和第二密封槽15之间间隔不超过2cm，优选1cm；和/或，第二密封槽距离所需密封内胆瓶口的距离不超过2cm，优选1cm。


6.根据权利要求1所述的适用于高压塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶的密封结构，其特征在于：所述内筒体瓶口包括上部的宽口径结构和下部的窄口径结构，其口径尺寸与储气瓶用瓶阀尺寸相匹配；和/或，所述宽口径结构内部设有内螺纹，该螺纹与储气瓶用瓶阀的外螺纹匹配，用于固定瓶阀；和/或，所述窄口径部分为光洁面，匹配储气瓶用瓶阀上原有的密封圈，阻隔气体从瓶口和瓶阀之间的空隙泄漏；和/或，所述密封结构的材料为铝合金或不锈钢。


7.根据权利要求1所述的适用于高压塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶的密封结构，其特征在于：所述所需密封内胆的瓶嘴顶部与内筒体、外筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕洪，张存满，周伟，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31