本发明专利技术涉及阀门领域，具体涉及一种适用于氢气气瓶长期保存的密封装置，包括外筒、盖板、内筒、瓶口阀、凸轮、顶针、锁紧螺母和垫片；外筒下端与氢气气瓶螺纹连接，盖板与外筒通过螺纹连接，内筒与外筒螺纹连接；瓶口阀、凸轮、顶针和垫片安装于内筒中，由锁紧螺母固定，顶针放置于瓶口阀和凸轮之间；装置内部设有多处密封环，保证密封。本发明专利技术中的密封装置安装在气瓶口外侧，用于收集从瓶口阀处逸散的氢气，设置两级缓冲空间，在取出气瓶前及时向外排放，保证装置安全性。证装置安全性。证装置安全性。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于氢气气瓶长期保存的密封装置
[0001]本专利技术涉及阀门领域，具体涉及一种适用于氢气气瓶长期保存的密封装置。
技术介绍
[0002]伴随着氢能应用领域的拓宽，储氢技术得到长足发展，高压气态储氢是当前常见的储氢方式之一。高压气态储氢技术将氢气储存于气瓶中，气瓶压力可达70MPa G，实际工作时将气瓶中的氢气经过减压后输出。充入氢气的气瓶有储存的需求，在长期储存时，存在以下问题：
[0003]其一：氢气分子量小，具有高逸散性，再加上储存压力高，给密封带来挑战。
[0004]其二：高压氢气瓶长期存储时，逸散的氢气若流通不畅，会带来安全隐患，并且造成资源浪费。
技术实现思路
[0005]本专利技术解决的技术问题是：提供一种适用于氢气气瓶长期保存的密封装置，它应用在气瓶口外侧，设置两级缓冲空间，用于收集从瓶口阀处逸散的氢气，减缓氢气的逸散速度，保证气瓶在长期储存时具有安全性。
[0006]本专利技术解决技术的方案是：一种适用于氢气气瓶长期保存的密封装置，包括气瓶、外筒、盖板、内筒、瓶口阀、开关组件；外筒为两端开口的中空阶梯圆柱结构，阶梯圆柱结构的下端与氢气气瓶口螺纹连接，盖板与阶梯圆柱结构的上端螺接，所述内筒下端向内设置空腔以及与所述空腔连通的氢气流道；所述内筒穿过所述盖板，内筒的下端面与所述氢气气瓶口上端密封，所述空腔形成一级气室；内筒与外筒之间形成二级气室；所述瓶口阀安装在所述氢气流道上，由开关组件控制所述瓶口阀的开关。
[0007]优选的，所述一级气室的体积是氢气气瓶体积的3％～5％，二级气室与一级气室的体积比在10～20之间。
[0008]优选的，所述内筒与盖板、外筒与盖板、外筒与气瓶、内筒与凸轮开关组件之间均设置密封环，使氢气流道得到密封。
[0009]优选的，所述开关组件包括凸轮、垫片、锁紧螺母；
[0010]所述凸轮安装在减压阀的侧对接口，沿接口轴线依次分为四部分，最外侧部分通过锁紧螺母实现与所述侧对接口连接，由锁紧螺母压紧垫片以及最外侧部分；与最外侧部分相邻的第二部分上设置凹槽，所述的凹槽内安装凸轮的开、关限位结构，防止阀门自动关闭；第三部分为凸轮凸面，位置与开关执行部分对应，所述凸轮凸面将瓶口阀启闭方式由直动变旋转，第二部分和第四部分上设置密封环，双密封环结构使凸轮所受轴向力相抵消，最外侧部分的端面设置钥匙槽，通过钥匙槽提供凸轮转动的驱动力。
[0011]优选的，所述氢气流道为内筒内部设置的一个垂直方向的流道，顶针置于所述的氢气流道内且位于瓶口阀和凸轮之间。
[0012]优选的，所述开、关限位结构的位置保证一个方向旋转凸轮时，凸轮凸面下压顶
针，瓶口阀开启，另一个方向旋转时，凸轮凸面与顶针脱离，瓶口阀关闭，通过开、关限位结构与凹槽的两个端面接触实现上述两个方向旋转的限位。
[0013]优选的，瓶口阀开启过程中，凸轮凸面尖端旋转到达最低点后继续运动，直至凸轮凸面尖端与竖直方向呈微小夹角β到达开位限位位置；所述的β范围为3
°
～18
°
。
[0014]优选的，所述的β范围为5
°
～10
°
。
[0015]优选的，所述盖板为底部带有中心螺纹孔的圆柱桶形结构，桶形结构的内壁面与外筒的外避免螺接并密封。
[0016]一种所述密封装置的使用方法，包括：
[0017]将所述密封装置安装在氢气气瓶口；
[0018]从气瓶中逸散的氢气首先进入一级气室，一级气室建立起一定压力后，通过溢散进入二级气室；
[0019]当需要取下长期储存的氢气气瓶时，通过开关组件使瓶口阀开启，一级气室的氢气向外排放，关闭瓶口阀，随后通过螺纹向上转动内筒，使一级气室与二级气室相通，二级气室内的氢气流入一级气室中，再次通过开关组件开启瓶口阀，使装置内的氢气向外排放；
[0020]排出一级气室的氢气后，拧开外筒与氢气气瓶，安全取出氢气气瓶。
[0021]本专利技术与现有技术相比的有益效果是：
[0022]1、本专利技术中的密封装置安装于气瓶口外，设计两级减压缓冲空间，使氢气压力与外界压力的压差较小，在一定时间内能够减缓氢气的逸散。
[0023]2、本专利技术中的密封装置中设计两级气室，通过两级气室的合理设计，使逸散的氢气在两级气室内以逐级储存，能够减缓氢气的逸散速度，氢气气瓶投入使用前开启瓶口阀向外释放逸散气体，安全取出氢气气瓶。
[0024]3、现有关于氢气气瓶密封的专利都是通过阀门或阀门组合完成密封，所述技术中未涉及增加缓冲空间的方法。增加缓冲空间会提升密封的安全性，同时导致密封部件体积较大。本专利技术适用于氢气气瓶的长期保存，需要保证其安全性，因此采用瓶口阀和增加缓冲空间结合的方案，进一步提升装置的密封性。
附图说明
[0025]图1为本专利技术密封装置结构示意图；
[0026]图中：1是气瓶，2是外筒，3是盖板，4是内筒，5是瓶口阀，6是凸轮，7是顶针，8是锁紧螺母，9是垫片；
[0027]图2为开关组件示意图。
具体实施方式
[0028]下面结合实施例对本专利技术作进一步阐述。
[0029]如图1所示，本专利技术密封装置，包括：气瓶1、外筒2、盖板3、内筒4、瓶口阀5、凸轮6、顶针7、锁紧螺母8和垫片9；外筒2下端与氢气气瓶1螺纹连接，盖板3与外筒2通过螺纹连接，内筒4与盖板3螺纹连接；瓶口阀5、凸轮6、顶针7和垫片9安装于内筒4中，由锁紧螺母8固定，顶针7放置于瓶口阀5和凸轮6之间；装置内部设有多处密封环，保证密封。
[0030]所述的盖板3两侧与外筒2螺纹联接，盖板3中心设置螺纹圆孔一处，用于内筒4的
安装。
[0031]所述的外筒2下端与氢气气瓶1通过螺纹连接，上端与盖板3相接，外筒2为逸散气体提供存储空间。外筒2与内筒4相接的位置设置密封环，将一级气室和二级气室隔开。
[0032]所述的内筒4与盖板3通过螺纹连接，内筒4内部设置一个垂直方向的氢气流道，用于逸散氢气的释放，内筒4下端面与外筒2上端面相接。内筒4内部安装瓶口阀5、凸轮6、顶针7、锁紧螺母8和垫片9。
[0033]所述的瓶口阀5可以采用专利CN114321711A中所提出的用于氢能手持火炬的单向瓶口阀，也可以采用其他产品，安装于内筒4中，用于向外排放逸散氢气。
[0034]开关组件，如图2所示，包括凸轮6、垫片9、锁紧螺母8、螺钉，锁紧螺母8与内筒4侧对接口通过螺纹连接，压紧垫片、凸轮。凸轮安装在内筒4的侧对接口，沿接口轴线依次分为四部分，最外侧部分通过锁紧螺母8实现与所述侧对接口连接，由锁紧螺母8压紧垫片9以及最外侧部分；与最外侧部分相邻的第二部分上设置凹槽5
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13，螺钉安装在所述的凹槽内构成凸轮的开、关限位结构，防止阀门自动关闭；第三部分为凸轮凸面5
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11，位置与开关执行部分对应，所述凸轮凸面将瓶口阀启闭方式由直动变旋转，第二部分和本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于氢气气瓶长期保存的密封装置，其特征在于：包括气瓶、外筒、盖板、内筒、瓶口阀、开关组件；外筒为两端开口的中空阶梯圆柱结构，阶梯圆柱结构的下端与氢气气瓶口螺纹连接，盖板与阶梯圆柱结构的上端螺接，所述内筒下端向内设置空腔以及与所述空腔连通的氢气流道；所述内筒穿过所述盖板，内筒的下端面与所述氢气气瓶口上端密封，所述空腔形成一级气室；内筒与外筒之间形成二级气室；所述瓶口阀安装在所述氢气流道上，由开关组件控制所述瓶口阀的开关。2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于：所述一级气室的体积是氢气气瓶体积的3％～5％，二级气室与一级气室的体积比在10～20之间。3.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于：所述内筒与盖板、外筒与盖板、外筒与气瓶、内筒与凸轮开关组件之间均设置密封环，使氢气流道得到密封。4.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于：所述开关组件包括凸轮、垫片、锁紧螺母；所述凸轮安装在减压阀的侧对接口，沿接口轴线依次分为四部分，最外侧部分通过锁紧螺母实现与所述侧对接口连接，由锁紧螺母压紧垫片以及最外侧部分；与最外侧部分相邻的第二部分上设置凹槽，所述的凹槽内安装凸轮的开、关限位结构，防止阀门自动关闭；第三部分为凸轮凸面，位置与开关执行部分对应，所述凸轮凸面将瓶口阀启闭方式由直动变旋转，第二部分和第四部分上设置密封环，双密封环结构使凸轮所受轴向力相抵消，最外侧部分的端面设置钥匙槽，通过钥匙槽提供凸轮转动的驱动力。5.根据权利要求4所述的密封装置，其特征在于：所述氢气流道为内筒内部设置的一个...
【专利技术属性】
技术研发人员：王建强，杜大喜，王阳，陈礼敏，颜培男，陈晓宇，郑思远，
申请(专利权)人：北京航天石化技术装备工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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