一种传感器密封连接方式及应用该密封方式的高压气瓶制造技术

本发明专利技术涉及一种传感器密封连接方式及应用该密封方式的高压气瓶，在用于高压气瓶的传感器头部设置连接结构和密封结构，密封结构直径小于连接结构直径，构成台阶状，在密封结构的端部开设一个凹槽，该凹槽用于将密封圈置入其中，密封圈的宽度小于该凹槽，在密封圈与凹槽两侧壁之间产生间隙，密封圈宽度是凹槽宽度的25％至95％之间。由于这种密封方式的密封圈与其配合的凹槽具有较大的间隙，在受到高压产生较为微小的震动时不会产生失效；同时在氢气分子腐蚀后仍然能够保持密封。分子腐蚀后仍然能够保持密封。分子腐蚀后仍然能够保持密封。

【技术实现步骤摘要】
一种传感器密封连接方式及应用该密封方式的高压气瓶


[0001]本专利技术属于高压气体连接设备
，具体来说，是涉及一种针对高压气体装置在加注、排放和使用过程中用于传感器的密封连接方式。

技术介绍

[0002]目前现有的高压密封装置和设计主要针对的介质是密度较高的气体或液体，其应用环境温度变化的波动范围不大，变化频率不高，并没有考虑由温度剧烈变化和环境变化导致的密封连接结构之间的位移和振动，因此其介质泄露会造成事故。
[0003]近年来随着新能源汽车的发展，氢气作为新能源的一种，将高压氢气存储在储气罐中，氢气通过减压后传输至燃料电池，产生电能后驱动汽车正常行驶。在此应用环境下，储气罐的压力高达70mPa，未来随着技术的发展还会更高。高压氢气在快速加注过程中温度会升高至95摄氏度左右，停止加注时由于对氢气进行了降温措施，且外部环境温度由于地域和季节的差异会低至-50摄氏度左右，因此短时间内高压储气罐与密封连接装置部分的温度会以较高的频率进行大范围的温度变化，快速的热胀冷缩会造成密封连接部分的松动和振动，并且，由于氢气密度极低，氢气分子较小，且氢气还是危险气体，其连接部分的松动极易造成泄露，从而引起严重事故。
[0004]目前高压连接部分由于结构尺寸和外部环境的限制采用的轴向密封，该密封方式需要保持一定的预紧力，该预紧力在高低温大范围高频变化所引起的振动条件下会失效；
[0005]因此，需要采用一种在高低温大范围高频变化所引起的振动下不敏感且可靠的连接和密封方式，以保证高压气体装置的正常密封。<br/>
技术实现思路

[0006]本专利技术涉及一种传感器密封连接方式，其目的是提供一种高压微振动环境下的传感器密封连接方式，可直接将高压压力通过连接装置引出，并确保在高温、低温和振动环境下密封性能的可靠和稳定。同时提供一种利用该方式连接的高压气瓶，这种高压气瓶能够确保高压条件下密封可靠稳定。
[0007]一种传感器密封连接方式，在用于高压气瓶的传感器头部设置连接结构和密封结构，密封结构直径小于连接结构直径，构成台阶状，在密封结构的端部开设一个凹槽，该凹槽用于将密封圈置入其中，密封圈的宽度小于该凹槽，密封圈的宽度是凹槽宽度的25％至95％之间，最好为53.31％。凹槽宽度为2.44mm，外径为7.62mm，密封圈外径为8mm。工作时密封圈与凹槽两侧壁之间保持间隙。
[0008]一种高压气瓶，还包括从传感器中引出的输出信号线缆，阀设置于高压气瓶的开口端，高压气瓶用于存储50MP以上高压氢气，阀的一端还设置有减压阀。
[0009]与现有技术相比，由于这种密封方式的密封圈与其配合的凹槽具有较大的间隙，在受到高压产生较为微小的震动时不会产生失效；同时在氢气分子腐蚀后仍然能够保持密封。
附图说明
[0010]图1是密封连接结构与阀连接示意图；
[0011]图2是高压气瓶应用示意图；
[0012]图3是密封连接结构示意图；
[0013]图4是阀内部对接结构示意图；
[0014]图5是梯型密封圈截面图。
[0015]1.连接结构，2.密封结构，3.密封圈，4.阀，5.高压气体，6.高压气瓶，7.传感器，8.输出信号线缆，9.气体引压通道，10.减压阀，11.凹槽
具体实施方式
[0016]如附图1-5所示，一种传感器密封连接方式，在用于高压气瓶的传感器7头部设置连接结构1和密封结构2，密封结构2直径小于连接结构1直径，构成台阶状，在密封结构的端部开设一个凹槽11，该凹槽11用于将密封圈3置入其中，密封圈的宽度小于该凹槽，在密封圈与凹槽两侧壁之间保持间隙，工作时密封圈宽度是凹槽宽度的25％至95％之间。密封结构与连接结构为一体式设置，或连接结构与传感器一体式设置，或密封结构、连接结构与传感器一体式设置。传感器7被通过连接结构固定在高压气瓶阀上，其连接方式可以是螺纹连接、法兰连接、或方便拆装的连接方式；传感器内部、密封结构、连接结构中有相通的通孔，用于引出高压压力，该通孔与阀4内部的气体引压通道9相连接。
[0017]密封圈为圆形密封圈、矩型密封圈或梯型密封圈，其中梯型密封圈的截面形状为上部梯型加下部长方形组合而成。密封圈选用硬度大于80的耐高低温的弹性密封材料，其耐受温度为-50至95摄氏度，可以是热塑性聚氨酯弹性体橡胶 (TPU)。阀的气体引压通道9在密封结构的端部位置开有一个15-90度角的扩口，阀内部容纳连接结构和密封结构的空间中，连接结构和密封结构之间的台阶具有15-90度倾斜角，最好为60度。
[0018]一种高压气瓶，利用上述传感器密封连接方式，还包括从传感器中伸出的输出信号线缆8，阀设置于高压气瓶6的开口端，高压气瓶用于存储50MP以上高压氢气，阀的一端还设置有减压阀10。
[0019]现有技术中对于传感器与阀体的密封结构通常是利用连接结构和密封结构之间的肩部实现端部轴向密封，这种密封形式在涉及高压氢气的密封时，由于在进行反复氢气灌装时必须采用高压罐装，压力达到50mPa甚至以上，在这种情况下氢气的温度会变化迅速，导致其内部压力产生快速的微震动，在这种高压震动下，原有的密封形式非常容易失效。而将密封方式采用密封结构径向密封时密封圈如果与容纳其的密封槽尺寸完全吻合，则在微震动的过程中会导致其密封圈外侧被挤压至阀体与密封结构之间，引起密封失效。因此，在密封圈宽度小于凹槽尺寸时，在微震动条件下，密封圈有间隙余量，可以保证密封长时间有效，在氢分子腐蚀后仍然能够保持密封效果。在使用梯形密封圈时，密封效果较好。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种传感器密封连接方式，在用于高压气瓶的传感器头部设置连接结构和密封结构，其特征在于：密封结构直径小于连接结构直径，构成台阶状，在密封结构的端部开设一个凹槽，该凹槽用于将密封圈置入其中，密封圈的宽度小于该凹槽，密封圈的宽度是凹槽宽度的25％至95％之间，工作时密封圈与凹槽两侧壁之间保持间隙。2.根据权利要求1所述的传感器密封连接方式，其特征在于：密封圈的宽度是凹槽宽度的53.31％，凹槽宽度为2.44mm，外径为7.62mm，密封圈外径为8mm。3.根据权利要求1所述的传感器密封连接方式，其特征在于：密封结构与连接结构为一体式设置，或连接结构与传感器一体式设置，或密封结构、连接结构与传感器一体式设置。4.根据权利要求1所述的传感器密封连接方式，其特征在于：传感器被通过连接结构固定在高压气瓶阀上，其连接方式可以是螺纹连接、法兰连接、或方便拆装的连接方式；传感器内部、密封结构、连接结构中有相通的通孔，用于引出高压压力，该通孔与阀内部的气体引压通道相连接。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClF一七C一三零二，
申请(专利权)人：北京优利威科技有限公司，
类型：发明
国别省市：