一种IV型储氢瓶瓶口密封结构制造技术

本实用新型专利技术属于高压储氢瓶技术领域，具体涉及一种IV型储氢瓶瓶口密封结构，该密封结构包括金属阀座、塑料内胆、金属紧固件，金属阀座设置在塑料内胆封头处，金属阀座包括竖直部与水平的限位幅板，限位幅板上表面开设限位槽与止转槽，限位幅板上表面还开设两个密封槽，金属阀座的竖直部外侧面开设竖向限位槽与密封加强槽并套设有与金属阀座上部螺纹连接的金属紧固件，金属紧固件内侧面下部设置阶梯段，密封槽与密封加强槽内均设有O形密封圈。本实用新型专利技术通过设置多个限位槽保证金属与塑料的连接稳定性以及结合强度，通过设置止转槽避免金属阀座与塑料内胆相对转动，通过在金属阀座与塑料内胆之间设置多个密封圈保证了密封性。与塑料内胆之间设置多个密封圈保证了密封性。与塑料内胆之间设置多个密封圈保证了密封性。

【技术实现步骤摘要】
一种IV型储氢瓶瓶口密封结构


[0001]本技术属于高压储氢瓶
，具体涉及一种IV型储氢瓶瓶口密封结构。

技术介绍

[0002]氢燃料电池汽车( FCV) 以其零排放的特点成为未来汽车的发展趋势，氢能作为清洁能源，氢的安全储运是氢能发展的关键技术。
[0003]2019 年，中国开展了“可再生能源的技术研究”项目，针对我国碳纤维缠绕气瓶储氢密度偏低、瓶口组合阀主要依赖进口的问题，开展高密度车载储氢技术的研究。其中明确要求氢气存储压力为 70 MPa，储氢密度大于 5% ，并建立相应的国家/行业标准。目前，我国的储氢气瓶多为金属内胆为主(Ⅲ型瓶) ，工作压力大多为 35 MPa。Ⅳ型储氢气瓶因其内胆为塑料，质量相对较小，具有轻量化的潜力，比较适合乘用车使用。因此Ⅳ型储氢气瓶正成为全世界的研究热点。
[0004]在IV型储氢气瓶的服役过程中，薄壁塑料内胆与气瓶瓶口阀座的连接处的泄露失效是其工程应用中的主要失效模式之一，严重威胁着IV型储氢气瓶的安全性与可靠性。但由于强度和刚度的需要，塑料内胆缠绕瓶必须采用金属材料设计瓶口，并采用合适的注塑工艺，而这需要合理设计瓶口金属件的结构，解决金属材料与塑料内胆之间接合问题，同时由于塑料内胆导热能力差，易产生静电等问题，也应尽量避免气体充装气瓶时，塑料内胆与高速气流的直接接触。
[0005]现有的IV型储氢瓶瓶口主要采用BOSS结构来防止泄露，同时一些现有技术也很好的解决了瓶口金属件与塑料内胆的结合问题，同时一些现有技术采用过盈配合、迷宫密封、螺纹密封等，但依然存在密封结构复杂或是连接稳定性不够强的问题，或是未加装瓶口金属件与塑料内胆之间避免发生相对转动的止转结构，同时无法满足IV型储氢瓶瓶口塑料与金属材料之间的径向与轴向连接稳定性，而能满足足够的连接稳定性的结构复杂，不利于加工。因此，需进一步设计一种结构简单的IV型储氢瓶瓶口密封结构，进一步加强密封性以及塑料内胆与金属材料的连接稳定性与结合强度，并且可以有限避免塑料内胆与瓶口金属件之间再工作时发生相对转动的问题。

技术实现思路

[0006]本技术为解决现有技术中IV型储氢瓶瓶口密封效果与连接稳定性有待进一步加强的问题，提供一种IV型储氢瓶瓶口密封结构。
[0007]为了实现上述目的，本技术的技术方案是：
[0008]一种IV型储氢瓶瓶口密封结构，包括金属阀座、塑料内胆、金属紧固件，所述金属阀座设置在塑料内胆的封头处，所述金属阀座包括竖直部与水平的限位幅板，所述限位幅板上表面开设有限位槽与止转槽，所述限位槽为环形槽，所述止转槽为半圆环型槽，所述限位幅板上表面还开设有两个密封槽，其中一个密封槽位于限位槽与止转槽之间，另一个密封槽位于限位槽内侧且与限位槽连通，所述金属阀座的竖直部外侧面开设有竖向限位槽与
密封加强槽，所述密封加强槽位于竖向限位槽上方，所述金属紧固件套设在金属阀座的竖直部外侧，且金属紧固件上部与金属阀座螺纹连接，所述金属紧固件内侧面下部设置有阶梯段，所述密封槽与密封加强槽内均设有O形密封圈。在储氢瓶内压作用下，金属阀座与塑料内胆压紧，挤压O形密封圈实现密封，通过金属阀座与金属紧固件夹紧塑料内胆，对其进行限位，通过限位幅板增强其抗冲击性，通过在金属阀座外侧开设多个限位槽并与塑料内胆紧密结合提高塑料内胆与金属阀座之间的结合强度，通过在限位幅板上侧开设止转槽并与塑料内胆紧密结合放置塑料内胆与金属阀座之间发生相对转动。
[0009]所述塑料内胆以注塑方式一体成型，所述塑料内胆的上部填充在限位槽、止转槽、竖向限位槽和阶梯段中。
[0010]所述金属紧固件与塑料内胆的外侧设置有碳纤维缠绕层，所述金属紧固件与碳纤维缠绕层的外侧设置有玻璃纤维保护层。通过碳纤维缠绕层与玻璃纤维保护层以及金属阀座共同对金属紧固件进行限位固定。
[0011]所述金属阀座的竖直部与限位幅板的连接处外侧倒圆角处理，使金属阀座与塑料内胆之间贴合。保证金属阀座与塑料内胆之间的结合强度。
[0012]所述金属紧固件下端内侧倒角处理与塑料内胆外侧贴合。保证金属紧固件与塑料内胆之间的结合强度。
[0013]所述限位幅板包括平直段与弧形段，平直段上方开设限位槽、止转槽以及密封槽，所述限位槽位于止转槽内侧，所述弧形段位于平直段外侧，并与塑料内胆内侧贴合。
[0014]通过上述技术方案，本技术的有益效果为：
[0015]1、本技术通过在限位幅板上侧开设止转槽，并与塑料内胆配合连接，同时在止转槽内侧位置开设密封槽并设置O形密封圈，在保证密封性同时避免了在工作过程中金属阀座与塑料内胆之间发生相对旋转的问题。
[0016]2、本技术通过在金属紧固件内侧下部设置阶梯段，保证了塑料内胆与金属紧固件的连接稳定性，同时在储氢瓶内压作用下，塑料内胆与金属阀座以及金属紧固件之间更加紧密连接，提高了本申请的结合强度以及抗冲击性能。
[0017]3、本技术通过在限位幅板上侧开设限位槽，并与塑料内胆配合连接，同时在限位槽内侧开设密封槽并相应设置O形密封圈，进一步保证装置密封效果同时加强了金属阀座与塑料内胆之间的径向连接稳定性与结合强度。
[0018]4、本技术通过在金属阀座的竖直部外侧开设竖向限位槽，并与塑料内胆配合连接，同时在竖向限位槽上方开设密封加强槽并相应设置O形密封圈，进一步加强装置的密封效果同时加强了金属阀座与塑料内胆之间的轴向连接稳定性与结合强度。
[0019]5、本技术通过在塑料内胆与金属阀座之间设置的多个O形密封圈，使得在储氢瓶内压作用下，金属阀座与塑料内胆压紧，挤压O形密封圈实现密封，结构简单适用。
附图说明
[0020]图1为本技术的结构示意图一。
[0021]图2为本技术的结构示意图二。
[0022]图3为本技术图1中A处的放大图。
[0023]图4为本技术图1中B处的放大图。
[0024]附图中标号为：1为金属阀座、2为塑料内胆、3为金属紧固件、4为碳纤维缠绕层、5为玻璃纤维保护层、6为限位幅板、7为限位槽、8为止转槽、9为密封槽、10为竖向限位槽、11为密封加强槽、12为阶梯段、13为O形密封圈。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步说明：
[0026]如图1～图4所示，本实施例提供一种IV型储氢瓶瓶口密封结构，包括金属阀座1、塑料内胆2、金属紧固件3，所述金属阀座1设置在塑料内胆2的封头处，所述金属阀座1包括竖直部与水平的限位幅板6，所述限位幅板6上表面开设有限位槽7与止转槽8，所述限位槽7为环形槽，该环形槽的截面为矩形，所述止转槽8为半圆环型槽，该半圆环形槽的截面也为矩形；塑料内胆2安装时其结构保证其与限位槽7以及止转槽8匹配并紧密贴合，从而实现塑料内胆2与金属阀座1之间的径向限位，增强其连接稳定性，同时止转槽8的设置避免了塑料内胆2与金属阀座1之间发生相对转动，所述限位幅板6上表面还开设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种IV型储氢瓶瓶口密封结构，其特征在于，包括金属阀座（1）、塑料内胆（2）、金属紧固件（3），所述金属阀座（1）设置在塑料内胆（2）的封头处，所述金属阀座（1）包括竖直部与水平的限位幅板（6），所述限位幅板（6）上表面开设有限位槽（7）与止转槽（8），所述限位槽（7）为环形槽，所述止转槽（8）为半圆环型槽，所述限位幅板（6）上表面还开设有两个密封槽（9），其中一个密封槽（9）位于限位槽（7）与止转槽（8）之间，另一个密封槽（9）位于限位槽（7）内侧且与限位槽（7）连通，所述金属阀座（1）的竖直部外侧面开设有竖向限位槽（10）与密封加强槽（11），所述密封加强槽（11）位于竖向限位槽（10）上方，所述金属紧固件（3）套设在金属阀座（1）的竖直部外侧，且金属紧固件（3）上部与金属阀座（1）螺纹连接，所述金属紧固件（3）内侧面下部设置为阶梯段（12），所述密封槽（9）与密封加强槽（11）内均设有O形密封圈（13）。2.根据权利要求1所述的一种IV型储氢瓶瓶口密封结构，其特征在于，所述塑料...

【专利技术属性】
技术研发人员：王岩，
申请(专利权)人：河南菲迪泰环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：