一种车载储氢瓶阀座结构的制作方法

1.本发明涉及高压容器阀座结构领域，尤其涉及一种车载储氢瓶阀座结构。


背景技术：

2.随着化石能源的消耗，大气污染和温室效应的加剧，人们一直在不断的探索开发和利用清洁能源。氢能源电池汽车是我国大力提倡的新能源汽车，在能改善能源结构和降低污染排放方面优点突出。
3.车载储氢技术是氢燃料电池车发展的关键，直接影响电池汽车的续航里程和成本。车载储氢瓶以技术成熟的铝内胆和非金属内胆储氢瓶为主，35mpa压力储氢瓶被广泛应用，70mpa压力储氢瓶开始研发和推广。非金属内胆由于其先进的技术特性和先进的材料及加工技术，逐渐用非金属内胆取代铝内胆，并具有制造成本低、重容小、轻量化、耐腐蚀等优点。
4.非金属内胆全缠绕车载氢气瓶，主要用于储存高压气态氢气，它由非金属内胆，碳纤维缠绕层及阀座结构等三部分组成。非金属内胆虽然具有耐腐蚀、重量轻等优点，但在内胆制作、内胆和金属阀座熔接、接口密封、碳纤维缠绕等方面存在着技术难度。
5.因此，采用合适的阀座结构和阀座安装方式对内胆的成型以及车载储氢瓶的密封及承压能力至关重要。


技术实现要素：

6.为解决上述技术问题，本发明设计了一种车载储氢瓶阀座结构。
7.本发明采用如下技术方案：
8.一种车载储氢瓶阀座结构，包括非金属内胆、碳纤维缠绕层和阀座结构，阀座结构包括金属镶件和裙边外套，非金属内胆两端分别紧密熔合有金属镶件，金属镶件和非金属内胆熔合处外分别紧密密封连接有裙边外套，两裙边外套和非金属内胆外侧紧密包覆有碳纤维缠绕层，金属镶件和裙边外套的中心孔处形成氢气进出通道，连通非金属内胆内部。
9.作为优选，所述金属镶件顶端设置o型圈密封槽，金属镶件外侧脖颈处设置有外螺纹，裙边外套脖颈内侧对应设置有内螺纹，裙边外套与金属镶件通过螺纹紧固连接，o型圈密封槽安置有o型密封圈，裙边外套与金属镶件紧固连接后挤压o型密封圈形成密封面。
10.作为优选，所述金属镶件和裙边外套由铝合金锻件材料制成。
11.作为优选，所述裙边外套脖颈处外侧上设置有工装面。
12.作为优选，所述裙边外套与非金属内胆接触，接触面为椭球面，裙边外套与非金属内胆之间填充有密封材料。
13.作为优选，所述裙边外套的中心孔处螺纹连接有外部组合阀。
14.作为优选，所述金属镶件为直通式结构，金属镶件外与非金属内胆的熔合处设置有沟槽。通过沟槽的设置便于金属镶件与非金属内胆紧密熔合。
15.本发明的有益效果是：（1）、金属镶件采用直通式金属镶件结构，适合非金属内胆
的吹塑制作工艺，有利于保证非金属内胆的成型质量；（2）、金属镶件上设置多个沟槽，与非金属内胆紧密熔接，提高抗拉强度和密封性；（3）、金属镶件上设置o型圈密封槽，其内设置o型密封圈，挤压后形成密封通道，保证储氢瓶进出口的通气性能和密封性能；（4）、设置裙边形状结构的裙边外套，有利于碳纤维缠绕工艺牢固外套和压紧阀座；（5）、裙边外套设置工装面，有利于阀座安装和紧固。
附图说明
16.图1是本发明的一种非金属内胆碳纤维缠绕储氢瓶结构示意图；
17.图2是本发明中直通式结构金属镶件的三维立体图；
18.图3是本发明中直通式结构金属镶件的一种剖视图；
19.图4是本发明中裙边外套的三维立体图；
20.图5是本发明中裙边外套的一种剖视图；
21.图中：1、金属镶件，1
‑
1、o型圈密封槽，1
‑
2、外螺纹，1
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3、沟槽，2、裙边外套，2
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1，内螺纹，2
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2、椭球面，2
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3、工装面，3、o型密封圈，4、非金属内胆，5、碳纤维缠绕层，6、密封材料，7、外部组合阀。
具体实施方式
22.下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：
23.实施例：如附图1
‑
5所示，一种车载储氢瓶阀座结构，包括非金属内胆4、碳纤维缠绕层5和阀座结构，阀座结构包括金属镶件1和裙边外套2，非金属内胆两端分别紧密熔合有金属镶件，金属镶件和非金属内胆熔合处外分别紧密密封连接有裙边外套，两裙边外套和非金属内胆外侧紧密包覆有碳纤维缠绕层，金属镶件和裙边外套的中心孔处形成氢气进出通道，连通非金属内胆内部。
24.金属镶件顶端设置o型圈密封槽1
‑
1，金属镶件外侧脖颈处设置有外螺纹1
‑
2，裙边外套脖颈内侧对应设置有内螺纹2
‑
1，裙边外套与金属镶件通过螺纹紧固连接，o型圈密封槽安置有o型密封圈3，裙边外套与金属镶件紧固连接后挤压o型密封圈形成密封面。
25.金属镶件和裙边外套由铝合金锻件材料制成。
26.裙边外套脖颈处外侧上设置有工装面2
‑
3。
27.裙边外套与非金属内胆接触，接触面为椭球面2
‑
2，裙边外套与非金属内胆之间填充有密封材料6。
28.裙边外套的中心孔处螺纹连接有外部组合阀7。
29.金属镶件为直通式结构，金属镶件外与非金属内胆的熔合处设置有沟槽1
‑
3。通过沟槽的设置便于金属镶件与非金属内胆紧密熔合。
30.该车载储氢瓶阀座结构的安装方式为：
31.一、将两金属镶件与非金属内胆的胚体两端分别熔接在一起；
32.二、将非金属内胆的坯体通过吹塑形成非金属内胆；
33.三、将金属镶件和裙边外套螺纹连接，裙边外套与金属镶件螺纹连接拧紧后挤压o型圈密封槽内的o型密封圈形成密封面；
34.四、将两端的裙边外套和非金属内胆外侧紧密包覆碳纤维缠绕层，完成车载储氢
瓶阀座结构的安装。
35.该阀座的金属镶件为直通式结构，适合非金属内胆的吹塑制作工艺，有利于保证非金属内胆的成型质量；金属镶件设置多个沟槽，与非金属内胆紧密熔接，提高抗拉强度和密封性；金属镶件设置o型圈密封槽，裙边外套通过挤压其内的o型密封圈，形成密封通道，保证储氢瓶进出口的通气性能和密封性能；本发明设置裙边形状结构的裙边外套，有利于碳纤维缠绕工艺牢固外套和压紧阀座；裙边外套设置工装面，有利于阀座安装和紧固。
36.以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。


技术特征：
1.一种车载储氢瓶阀座结构，包括非金属内胆、碳纤维缠绕层和阀座结构，其特征是，所述阀座结构包括金属镶件和裙边外套，非金属内胆两端分别紧密熔合有金属镶件，金属镶件和非金属内胆熔合处外分别紧密密封连接有裙边外套，两裙边外套和非金属内胆外侧紧密包覆有碳纤维缠绕层，金属镶件和裙边外套的中心孔处形成氢气进出通道，连通非金属内胆内部。2.根据权利要求1所述的一种车载储氢瓶阀座结构，其特征是，所述金属镶件顶端设置o型圈密封槽，金属镶件外侧脖颈处设置有外螺纹，裙边外套脖颈内侧对应设置有内螺纹，裙边外套与金属镶件通过螺纹紧固连接，o型圈密封槽安置有o型密封圈，裙边外套与金属镶件紧固连接后挤压o型密封圈形成密封面。3.根据权利要求1所述的一种车载储氢瓶阀座结构，其特征是，所述金属镶件和裙边外套由铝合金锻件材料制成。4.根据权利要求1所述的一种车载储氢瓶阀座结构，其特征是，所述裙边外套脖颈处外侧上设置有工装面。5.根据权利要求1所述的一种车载储氢瓶阀座结构，其特征是，所述裙边外套与非金属内胆接触，接触面为椭球面，裙边外套与非金属内胆之间填充有密封材料。6.根据权利要求1所述的一种车载储氢瓶阀座结构，其特征是，所述裙边外套的中心孔处螺纹连接有外部组合阀。7.根据权利要求1所述的一种车载储氢瓶阀座结构，其特征是，所述金属镶件为直通式结构，金属镶件外与非金属内胆的熔合处设置有沟槽。

技术总结
本发明公开了一种车载储氢瓶阀座结构，其结构包括非金属内胆、碳纤维缠绕层和阀座结构，阀座结构包括金属镶件和裙边外套，非金属内胆两端分别紧密熔合有金属镶件，金属镶件和非金属内胆熔合处外分别紧密密封连接有裙边外套，两裙边外套和非金属内胆外侧紧密包覆有碳纤维缠绕层，金属镶件和裙边外套的中心孔处形成氢气进出通道，连通非金属内胆内部。本发明的安装方式是通过金属镶件与非金属内胆紧密熔接，金属镶件与裙边外套螺纹密封连接，裙边外套和非金属内胆外通过碳纤维缠绕牢固。本发明有利于非金属内胆的成型质量，提高了储氢瓶的承压能力，增强了阀座与储氢瓶的抗拉强度，保证了储氢瓶接口的通气性和密封性能。保证了储氢瓶接口的通气性和密封性能。保证了储氢瓶接口的通气性和密封性能。


技术研发人员：迟明 白勇 李均 付志勇 陈东晖 李俊 刘文舒
受保护的技术使用者：广东欧佩亚氢能源科技有限公司
技术研发日：2021.01.29
技术公布日：2021/9/28