用于受压流体储箱的套接头制造技术

一种用于受压流体储箱的套接头，所述储箱包括衬里(2)，所述衬里(2)具有设置有第一圆柱形外表面(21)的管状中心部分(20)，其特征在于，所述套接头(1)包括设置有第二圆柱形外表面(11)的末端部分(10)，所述末端部分(10)构造成与所述管状中心部(20)同轴地定位，所述第二圆柱形外表面(11)在所述第一圆柱形外表面(21)的径向对齐的延长部中；得益于与所述末端部分(10)同轴地布置在设置在所述套接头(1)的内腔(13)中的环形槽(12)中的环形密封件(4)，所述套接头(1)构造成密封组装在所述衬里(2)的颈部(22)的外部上，以使得所述储箱的内部压力趋向于将所述颈部(22)径向地向外压紧在所述环形密封件(4)上。述环形密封件(4)上。述环形密封件(4)上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于受压流体储箱的套接头


[0001]本专利技术涉及旨在容纳受压流体的储箱，特别是机动车辆中的车载储箱。更确切地说，本专利技术涉及用于这种储箱的套接头(法语为embout)。所讨论的流体例如但不限于是天然气、生物气、液化石油气、氢气。

技术介绍

[0002]这些储箱的不同功能是：
[0003]‑
容纳受压流体，即在机械方面耐受，
[0004]‑
确保相对于外部的密封，
[0005]‑
借助于安装在套接头上的电磁阀确来确保受压流体的加注，
[0006]‑
借助于安装在套接头上的相同电磁阀来输送受压流体，
[0007]‑
固定到支承结构，
[0008]‑
耐受运输条件和使用条件，
[0009]‑
耐受环境外部、机械和热力的侵害，
[0010]‑
耐受为准备制造储箱所做的设置。
[0011]这些储箱可以安装在所有固定或移动的设备(公路、铁路、海上、空中、太空中的车辆)上。出于增加重量和安全的原因，受压流体储箱由金属材料制成，或者最近由复合材料制成。
[0012]对于也称为复合储箱的由复合材料制成的储箱而言，它们的密封通常通过安装称为“衬里”的容器来实现，该衬里能够确保容纳装置相对于内容物的密封。根据储箱的制造商，建议用金属材料或塑料材料制成的衬里。
[0013]“塑料”型衬里包括至少一个用于加注和排空储箱的开口。衬里是通过注塑、滚塑或挤出吹塑热塑性或热固性(法语缩写为“thermodur”)的聚合物材料来制造的，该聚合物材料例如是聚乙烯、聚酰胺、聚邻苯二甲酰胺、聚氨酯、硅树脂。有利地，热塑性聚合物材料填充有增强纤维以形成复合材料。增强纤维例如是玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳族聚酰胺纤维、聚合物纤维、二氧化硅纤维、聚乙烯纤维、天然纤维、金属纤维、金属合金纤维或陶瓷纤维。这些纤维允许提高复合材料的抗变形能力。在填充有增强纤维的聚合物材料中，增强纤维和聚合物材料缠结形成整体式材料。申请人在于2018年11月30日提交并以公布号3089160公布的法国专利申请号1872197中描述了这样的复合材料。
[0014]可替代地，通过纤维缠绕来制造所述衬里。在专利文件FR1431135A中描述了通过纤维缠绕制造容器的例子。
[0015]然后用复合材料制成的衬里的增强外壳覆盖该衬里，该增强外壳将构成储箱的主体，即储箱的耐久结构，该耐久结构必须能够耐受储箱中所含流体施加的压力(以下简称“内部压力(内压)”)。通常不要求增强外壳确保储箱的密封。
[0016]该增强外壳包括：
[0017]‑
通常由连续纤维、玻璃、碳、玄武岩或其他材料(例如二氧化硅纤维甚至植物纤
维)构成的增强材料，
[0018]‑
树脂，其可以与纤维同时沉积(纤维缠绕工艺)，或者在制造了外壳之后沉积以形成干燥的“预制件”(法语pr
é
forme)。然后将该干燥的预制件加固，以使其具有必要的刚度。这种加固是借助于树脂注塑或借助于该树脂对所述预制件的渗透(灌注工艺，法语proc
é
d
é
par infusion)来实现的，或者甚至借助于真空树脂浸渍来实现。
[0019]有利地，增强外壳覆有一层或多层阻燃材料，优选地为膨胀型阻燃材料，例如基于硅酸盐或磷酸盐的覆层。硅酸盐和磷酸盐是膨胀剂，遇火后会膨胀并形成隔离屏障。这允许提高储箱的耐热性和耐火性。
[0020]在所有情况下，在制造储箱时，都会将套接头密封组装到衬里以允许流体的加注和输送。该套接头通常由金属(钢或铝)制成。它附接在衬里的加注/排空颈部上，并具有抵靠住衬里的法兰。套接头还具有允许在该套接头上安装电磁阀的内螺纹。这样的套接头在专利文件US6230922中有所描述。
[0021]为了减小储箱的质量，已知减小衬里的加注/排空开口以减小相关套接头的尺寸并因此减小其质量。这一点在套接头由钢制成时尤其关键，实际上钢制的套接头更坚固但更重。至于铝制的套接头不如钢制的套接头坚固，但由于其与塑料衬里的膨胀系数相当接近而更适合塑料衬里。在所有情况下，在减小衬里的加注/排空开口的同时，增加了构成衬里的增强外壳所需的材料量。实际上，衬里通常包括在端部由两个圆顶(法语为)封闭的空心管状的中心部分，其中至少一个圆顶设有衬里的加注/排空开口。不难理解，衬里的加注/排空开口减小得越多，要用衬里的增强外壳覆盖的圆顶就越多，从而表现为储箱质量的增加。
[0022]我们还尤其注意到现有的套接头的缺点：
[0023]‑
由于套接头本身的设计或不同材料的膨胀系数的控制的原因，套接头及其与衬里的连接经常存在密封不足，特别是随着时间推移，
[0024]‑
套接头没有与衬里充分联结，从而无法机械地确保组装随着时间推移的耐久性。
[0025]例如，为了增加氢动力车辆的续航里程，自然会想到增加车载储存的容量。一个显而易见的解决方案是用容量更大的氢气储箱代替已有的氢气储箱。但是，其中容置已有的氢气储箱的空间是不可扩展的，因此无法通过增大储箱的尺寸来增加储存容量。另一种解决方案是在设计车辆时就预留出适合储存较大量氢气的空间。这样的空间具有大致棱柱形和相对平坦的形状。为了最大限度地利用这个空间，有利的是用一组长且细的储箱(即长度与直径之比很大的储箱)组件来装满它。在这种情况下，在尽可能地装满可用的储存空间的同时尽力减少每个储箱的质量显得更为关键。

技术实现思路

[0026]本专利技术的一个目的是通过提出满足使用者对储存流体的质量和量以及对设备的使用寿命的期望的技术方案来克服全部或部分上述缺点。
[0027]为此，本专利技术的主题是一种用于受压流体储箱的套接头，所述储箱包括衬里，所述衬里包括设置有第一圆柱形外表面的管状中心部分，其特征在于：所述套接头包括设置有第二圆柱形外表面的末端部分，所述末端部分构造成与所述管状中心部分同轴地定位，所述第二圆柱形外表面在所述第一圆柱形外表面的径向对齐的延长部中；得益于与所述末端
部分同轴地布置在设置在所述套接头的内腔中的环形槽中的环形密封件，所述套接头构造成密封组装在所述衬里的颈部的外部上，以使得所述储箱的内部压力趋向于将所述颈部径向地向外压紧在所述环形密封件上。得益于该布置，密封特别有效，尤其是在高压下。该布置的另一个优点是允许减少衬里的塑料材料在第一颈部与环形密封件的接触处的蠕变。
[0028]表述“径向对齐”是指在衬里的管状中心部分的第一圆柱形外表面和套接头的末端部分的第二圆柱形外表面之间没有径向参差(法语为d
é
crochement)。
[0029]应注意，“径向”或“径向地”指的是大致垂直于物体纵轴线的方向。
[0030]应注意，“内”和“外”指的是物体各部分的径向位置。例如，对于具有设置有外表面和内表面的纵轴线(X)的物体，该物体的外表面比所述物体的内表面在径向上离纵轴线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于受压流体储箱的套接头(1)，所述储箱包括衬里(2)，所述衬里(2)具有设置有第一圆柱形外表面(21)的管状中心部分(20)，其特征在于：所述套接头(1)包括设置有第二圆柱形外表面(11)的末端部分(10)，所述末端部分(10)构造成与所述管状中心部(20)同轴地定位，所述第二圆柱形外表面(11)在所述第一圆柱形外表面(21)的径向对齐的延长部中；得益于与所述末端部分(10)同轴地布置在设置在所述套接头(1)的内腔(13)中的环形槽(12)中的环形密封件(4)，所述套接头(1)构造成密封组装在所述衬里(2)的颈部(22)的外部上，以使得所述储箱的内部压力趋向于将所述颈部(22)径向地向外压紧在所述环形密封件(4)上。2.根据前一权利要求所述的套接头，其特征在于，所述末端部分(10)的第二圆柱形外表面(11)具有第二外直径D2，并且所述内腔(13)具有第一内直径D4，使得D4/D2的比值介于0.6和0.95之间，优选地介于0.8和0.95之间。3.一种受压流体储箱(100)，特别地用于在机动车辆中储存和分配受压气体，所述储箱包括：
‑
衬里(2)，包括：ο管状中心部分(20)，其设置有具有第一外直径D1的第一圆柱形外表面(21)；ο通过第一肩部(23)连接到所述管状中心部分(20)的第一颈部(22)，
‑
密封组装到所述第一颈部(22)的第一套接头(1)，
‑
所述衬里(2)的增强外壳(3)，其特征在于，所述第一套接头(1)包括设置有第二圆柱形外表面(11)的末端部分(10)，所述末端部分(10)与所述管状中心部分(20)同轴地定位在所述第一圆柱形外表面(21)的径向对齐的延长部中，并且在于，得益于与所述末端部分(10)同轴地布置在设置在所述第一套接头(1)的内腔(13)中的环形槽(12)中的环形密封件(4)，所述第一套接头(1)密封组装在所述衬里(2)的第一颈部(22)的外部上，以使得储箱的内部压力趋向于将所述颈部(22)径向地向外压紧在所述环形密封件(4)上。4.根据权利要求3所述的储箱，其特征在于，所述第一套接头(1)的末端部分(10)的第二圆柱形外表面(11)具有第二外直径D2，使得D2等于D1。5.根据权利要求3至4中任一项所述的储箱，其特征在于，所述第一套接头(1)通过螺纹旋紧型装配来密封组装到所述第一颈部(22)。6.根据权利要求3至5中任一项所述的储箱，其特征在于，与所述衬里(2)的管状中心部分(20)的第一圆柱形外表面(21)相反，所述第一套接头(1)的末端部分(10)的第二圆柱形外表面(11)由所述第一套接头(1)的中间部分(15)的大致半球形的外表面(14)轴向地延长，使得所述大致半球形的外表面(14)被所述衬里...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：法国全耐塑料新能源公司，
类型：发明
国别省市：