一种高压储气瓶的瓶口密封结构的制作方法

1.本实用新型涉及高压气体储存设备技术领域，具体涉及一种高压储气瓶的瓶口密封结构。


背景技术：

2.随着气瓶压力越来越高，气瓶密封结构设计难度越来越高。高压储氢气瓶的工作压力达到70mpa，其对密封结构的可靠性要求非常高。目前使用较多的气瓶内衬多为金属内衬，外层缠绕碳纤维玻璃纤维等。随着车载气瓶单位质量储氢密度要求的提高，塑料内衬复合材料储氢气瓶得到了发展。
3.公告号为cn213872192u的专利说明书中公开了一种塑料内衬纤维增强复合材料高压储氢气瓶，包括塑料内衬、金属气瓶开口端和金属气瓶尾端；塑料内衬外侧缠绕有预应力的纤维增强层，塑料内衬开口端与金属气瓶开口端的轴向下端面用胶粘剂粘合，塑料内衬下端与金属气瓶尾端的上端面贴合，塑料内衬上端的纤维增强层与金属气瓶开口端的轴向上端面贴合，塑料内衬下端的纤维增强层与金属气瓶尾端的轴向下端面贴合，纤维增强层的外侧缠绕有玻璃纤维保护层，金属气瓶两端封头的玻璃纤维保护层的外侧设有气瓶封头防撞层；塑料内衬开口端与金属气瓶开口端的轴向下端面间设有o型圈，o型圈内侧的内挡圈和o型圈外侧的外挡圈置于金属气瓶开口端轴向下端面的o型圈槽内；o型圈依次通过塑料内衬、防松垫片和弹簧垫片用压紧螺母与金属气瓶开口端下端的螺纹拧紧；防松垫片沿外圆周均布有多个金属片；金属气瓶开口端下端有螺纹的外侧开有一个槽，槽的宽度大于防松垫片上的金属片宽度。
4.上述方案中，塑料内衬开口端与金属气瓶开口端的轴向下端面用胶粘剂粘合，再利用压紧螺母实现锁紧密封，胶粘剂粘合的密封方式不可靠，同时压紧螺母锁紧密封也存在密封不可靠的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种高压储气瓶的瓶口密封结构，能够实现高压多级密封，同时结构简单，密封可靠。
6.一种高压储气瓶的瓶口密封结构，包括具有中心孔的瓶口阀座及塑料内衬，所述塑料内衬的顶部包覆所述瓶口阀座的下端部，瓶口阀座的中心孔内设置有中空的瓶口阀座内衬，所述瓶口阀座内衬与瓶口阀座螺纹配合且与塑料内衬伸入所述中心孔内的部分相抵接，瓶口阀座的上端部上套装有瓶口阀。
7.本方案中，瓶口阀座内衬安装到位后对瓶口阀座中心孔内的塑料内衬有压紧作用，使塑料内衬与瓶口阀座之间保持紧密贴合；随着气瓶内压的增加，气体压力对塑料内衬压紧力越大，塑料内衬与瓶口阀座之间压得越紧，气体通过塑料内衬与瓶口阀座之间的间隙泄漏越难，大大增强了密封的可靠性。
8.作为优选，所述瓶口阀座的下端部的内周面设置有多道环形缺口，所述塑料内衬
伸入所述中心孔内的部分填充所述环形缺口。
9.作为优选，所述瓶口阀座的下端部的外周面向外延伸形成凸起，所述凸起上开设有环布的凹槽，所述塑料内衬包覆所述凸起并填充所述凹槽。
10.进一步优选，所述凸起上位于所述凹槽内设置有多个均布且贯穿的通孔，所述塑料内衬填充所述通孔。
11.本方案中，塑料内衬在成型后能填充瓶口阀座上的环形缺口、凹槽及通孔，使得塑料内衬与瓶口阀座形成一个牢固的整体。
12.作为优选，所述瓶口阀座内衬上套设有用于与所述塑料内衬伸入所述中心孔内的部分密封配合的密封垫圈。
13.本方案，通过密封垫圈增强瓶口阀座内衬与塑料内衬间的密封性。
14.作为优选，所述瓶口阀包括阀芯以及设置于阀芯顶部的旋转部，所述阀芯与瓶口阀座螺纹配合，阀芯的下端部上套设有多个用于与瓶口阀座密封配合的“o”型圈。
15.作为优选，所述瓶口阀座的上端面设置有环形槽，瓶口阀座的上端面通过设置于所述环形槽内的垫片与所述瓶口阀的旋转部密封配合。
16.本实用新型的有益效果：
17.1、通过在瓶口阀座上设计环形缺口、凹槽及通孔，增加了塑料内衬与瓶口阀座之间的接触面积，增强了两者间的贴合性，再加上瓶口阀座内衬与密封垫圈的压紧作用，使塑料内衬与瓶口阀座之间保持紧密贴合；随着气瓶内压的增加，气体压力对塑料内衬压紧力越大，塑料内衬与瓶口阀座之间压得越紧，气体通过塑料内衬与瓶口阀座之间的间隙泄漏越难。
18.2、采用多道密封结构，使密封性能更加可靠。第一道密封采用在瓶口阀座上端面和瓶口阀的接触面之间采用垫片密封，第二道密封为瓶口阀座的内周面和瓶口阀之间采用多个“o”型圈密封。
附图说明
19.图1为本实用新型瓶口密封结构外缠绕纤维增强层的剖面结构示意图；
20.图2为瓶口阀的剖面图；
21.图3为密封垫圈的剖面图。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.如图1和2所示，一种高压储气瓶的瓶口密封结构，包括瓶口阀座2和塑料内衬6，塑料内衬6的顶部包覆瓶口阀座2的下端部，塑料内衬6与瓶口阀座2共同构成储气瓶内胆，瓶口阀座2的上端部上套装有瓶口阀8。
24.瓶口阀座2呈中空圆柱体结构，瓶口阀座2的下端部的内圆周面设置有多道环形缺口21，瓶口阀座2的下端部的外圆周面向外延伸形成椭球形凸起22，该凸起22上开设有环布
的凹槽23，塑料内衬6包覆该凸起22并填充凹槽23，同时，塑料内衬6伸入瓶口阀座2中心孔内并填充环形缺口21。本实施例中，凸起22上位于凹槽23内设置有多个均布且贯穿的通孔5，塑料内衬6在成形时充满该通孔5，使塑料内衬6贯穿瓶口阀座2下端的孔、槽，从而形成为一个牢固的整体。
25.瓶口阀座2的中心孔内设置有中空的瓶口阀座内衬3，如图3所示，瓶口阀座内衬为金属圆环，瓶口阀座内衬与瓶口阀座螺纹配合，便于安装；安装到位后，瓶口阀座内衬3与塑料内衬6伸入瓶口阀座2中心孔内部分相抵接；本实施例中，瓶口阀座内衬3外圆周面上加工有一个槽，槽内设有密封垫圈4，瓶口阀座内衬3与密封垫圈4共同压紧塑料内衬6，保证塑料内衬6与瓶口阀座2间的密封性。
26.瓶口阀座内衬3安装到位后，塑料内衬6与瓶口阀座2接触面之间采用环形缺口21、凹槽23及通孔5来增加接触面积和贴合性，再加上瓶口阀座内衬3与密封垫圈4的压紧作用，使塑料内衬6与瓶口阀座2之间保持紧密贴合；随着气瓶内压的增加，气体压力对塑料内衬6压紧力越大，塑料内衬6与瓶口阀座2之间压得越紧，气体通过塑料内衬6与瓶口阀座2之间的间隙泄漏越难，巧妙实现了自紧式密封。
27.瓶口阀8包括阀芯81以及设置于阀芯81顶部的旋转部82，阀芯81与瓶口阀座2螺纹配合，便于安装；瓶口阀座2的上端面设置有环形槽，环形槽内设置有垫片1，瓶口阀8安装到位后，瓶口阀8的旋转部81挤压垫片1，形成第一道密封；阀芯81的下端部上设置有“o”型圈槽，“o”型圈槽内套设有多个“o”型圈9，瓶口阀8通过“o”型圈9与瓶口阀座2配合，形成第二道密封。
28.由于气瓶内的气体无论从哪一个流道泄漏，均有多道密封阻止气体泄漏，从而实现了多级密封，由此使得气瓶内的高压气体无法泄露出去，实现了有效的密封。
29.本实用新型通过在塑料内衬6与瓶口阀座2共同构成的储气瓶内胆外表面缠绕纤维增强层7即可获得一个完整的高压储气瓶，另外，高压储气瓶也可设置两个瓶口，两个瓶口的密封结构同为上述瓶口密封结构。
30.本实施例中，塑料内衬6的材料为尼龙6、尼龙66、聚丙烯、hdpe或ldpe的高分子聚合材料等。
31.本实施例中，瓶口阀座2的材料为铝合金、不锈钢或耐氢高强钢等。
32.本实施例中，密封垫圈4、“o”型圈9的材料为丁晴橡胶、硅橡胶或聚四氟等具有耐氢腐蚀的密封材料。
33.本实施例中，垫片1的材料为橡胶、聚四佛乙烯、pa或peek的非金属等，或者为纯铝、纯铜的金属材料等。
34.本实施例中，纤维增强层7的材料为碳纤维、硼纤维、凯夫拉纤维或玻璃纤维等。
35.尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。