一种非金属内胆复合气瓶的端部阀座的制作方法

本发明属于机械技术领域，涉及一种用于制造压力气瓶的零部件，特别涉及一种非金属内胆复合气瓶的端部阀座。

背景技术：

非金属内胆复合气瓶，主要用于存储各类气体或液化气体，这类气瓶通常由非金属内胆，复合纤维缠绕层，气瓶端部阀座三部分组成。非金属内胆主要用于承装各类气体或液化气体，由于非金属材料与传统金属材料相比，具有耐化学腐蚀性好，耐候性强，重量轻，材料加工尺寸稳定性好及原材料环保性等优势。非金属内胆与传统金属材料相比，属于非承压结构，因此在内胆外侧需缠绕浸渍纤维复合层，以增强气瓶的承压能力，纤维可以是玻璃纤维，碳纤维或聚酰胺纤维等。纤维浸渍树脂体系，经过固化处理，与内胆紧密结合。端部阀座与非金属内胆相连，用于连通气瓶内部。

在现有技术中，端部阀座与非金属内胆通常以焊接等方式与非金属内胆熔合到一起。对于现有技术中的非金属内胆复合气瓶，在气瓶反复充装使用的过程中，或端部阀座与非金属内胆在焊接过程中的缺陷，造成端部阀座与内胆之间出现裂缝或间隙，导致气瓶内部气体从端部阀座与非金属内胆的连接处泄漏。

技术实现要素：

为了解决背景技术中存在非金属阀座衬套与金属阀座，两种材料间融合性及连接强度较低，在反复充装使用的过程中，存在非金属阀座衬套与金属阀座容易分离的缺陷。基于发明人的专业知识与工作经验及对事业的不断追求，在认真而充分的调查，了解，分析，总结，研究已有公知技术及现状基础上，采取了“具有锁定结构的端部阀座径向叶片”、采取了“可拆卸式密封机构”及“非金属阀座衬套与金属阀座连接锁脊”等关键技术，增强了端部阀座与非金属内胆的连结性及连接强度，从而避免气瓶内气体从端部阀座与非金属内胆连接处泄漏。解决了已有公知技术与已申请专利技术及现状的不足，缺陷与弊端。

所述非金属内胆复合气瓶的端部阀座，包括：非金属阀座衬套1，金属阀座2，可拆卸式密封机构3；所述金属阀座2设有气瓶阀门连接机构7；所述可拆卸式密封机构3内设有气体通道9，所述可拆卸式密封机构设于金属阀座2内，所述非金属阀座衬套1设有至少一层用于与内胆连接且沿气体通道径向延伸的径向叶片4，所述非金属阀座衬套1设有至少一个用于与金属阀座2相连接的锁脊8。

作为优选方式，所述可拆卸式密封机构3与金属阀座2和/或非金属阀座衬套1密封接触面10处设有至少一个o型圈5。

作为优选方式，所述可拆卸式密封机构3外壁和/或金属阀座2内壁和/或所述非金属阀座衬套1内壁设有至少一个用于安装所述o型圈5的凹槽结构。

所述凹槽结构设置于所述可拆卸式密封机构3外表面下部，用于安装所述o型圈5。

作为优选方式，所述锁脊结构8为所述非金属阀座衬套1嵌入金属阀座2的相连锁紧部位。

作为优选方式，所述锁脊8通过所述非金属阀座衬套1嵌入金属阀座2上若干通孔并贯通金属阀座的方式实现，所述各通孔沿所述金属阀座2对称设置。数量为2、3、4、5等，均匀分布于所述金属阀座2上。

当然，根据气瓶设计的实际需要，如美观度、承压、载重需求等不同，锁脊结构8可设置于非金属阀座衬套的其他位置，锁脊8可以是贯通金属阀座2也可以是未贯通嵌入金属阀座2的结构。

作为优选方式，所述径向叶片4设有至少一个叶片锁定结构。所述叶片锁定结构为一种燕尾式锁定槽。

作为优选方式，所述可拆卸式密封机构包括可拆卸式密封机构本体和连接结构6，所述可拆卸式密封机构本体通过连接结构6与所述金属阀座2连接。

作为优选方式，所述可拆卸式密封机构3与气瓶阀门阀体连接或设置为与所述气瓶阀门阀体一体成型。

作为优选方式，所述非金属阀座衬套1由hdpe、pp或其他非金属材料加工而成，所述金属阀座2和可拆卸式密封机构3可由不锈钢或合金材料加工而成。

优选地，气瓶阀门连接机构7和连接结构6可为螺纹结构、卡槽、快插接头中的一种或多种。

作为优选方式，气瓶阀门连接机构7和/或连接结构6为螺纹结构和/或卡槽和/或快插接头。

本发明采取“具有锁定结构的端部阀座径向叶片”的关键技术，使非金属阀座衬套通过端部阀座径向叶片上的锁定槽与非金属内胆端部开口相连，锁定槽嵌入非金属内胆端部开口。径向叶片与非金属内胆开口侧壁形成连接结构。

本发明采取“可拆卸式密封机构”及“非金属阀座衬套与金属阀座连接锁脊”的关键技术，用带有密封垫及连接结构的可拆卸式密封机构，与金属阀座相连。

本发明的构思独特实用，设计科学合理，结构简单巧妙，效果显著可靠。本发明可以紧密，稳固的与非金属内胆结合。端部阀座与非金属内胆间的连接，非金属阀座衬套与金属阀座间的连接，金属阀座与可拆卸式密封机构间的连接，在气瓶使用过程中，始终紧密，有效的结合，并保持很好的密封性，防止气瓶内部气体通过端部阀座泄漏，很好的解决了非金属内胆复合气瓶端部阀座的泄漏问题。

附图说明

图1为本发明所述非金属内胆复合气瓶的端部阀座第一实施方式截面图；

图2为本发明所述非金属内胆复合气瓶的端部阀座第二实施方式截面图；

图中的标号：1.非金属阀座衬套；2.金属阀座；3.可拆卸式密封机构；4.径向叶片；5.o型圈；6.连接结构；7.气瓶阀门连接机构；8.锁脊；9.气体通道；10.密封接触面；11.气体泄漏路线；12阀门；13.阀座；14.非金属内胆；15.复合层。

具体实施方式

为了使本发明技术方案更容易理解，现结合附图采用具体实施例的方式，对本发明的技术方案进行清晰、完整的描述。应当注意，在此所述的实施例仅为本发明的部分实施例，而非本发明的全部实现方式，所述实施例只有示例性，其作用只在于为审查员及公众提供理解本发明内容更为直观明了的方式，而不是对本发明所述技术方案的限制。在不脱离本发明构思的前提下，所有本领域普通技术人员没有做出创造性劳动就能想到的其它实施方式，及其它对本发明技术方案的简单替换和各种变化，都属于本发明的保护范围。

图1和图2图示了本发明的两种可选实施方式：

本发明所述非金属内胆复合气瓶的端部阀座，用于一种非金属内胆复合气瓶，该气瓶包括带端部开口的非金属内胆14和端部阀座13以及用增强材料缠绕于非金属内胆和阀座外表面上的承压复合层15，端部阀座装配阀门12和可拆卸式密封机构3。

在实施一中(如图1所示)：

所述非金属内胆复合气瓶的端部阀座包括：非金属阀座衬套1，金属阀座2，可拆卸式密封机构3；所述金属阀座2设有气瓶阀门连接机构7；所述可拆卸式密封机构设于金属阀座2内，且所述可拆卸式密封机构设有气体通道9；所述非金属阀座衬套1设有一层用于与内胆连接且沿气体通道径向延伸的径向叶片4，所述径向叶片4设有一个叶片锁定结构，所述叶片锁定机构为一种燕尾式锁定槽。

所述非金属阀座衬套1设有用于与金属阀座2相连接的锁脊8。

连接的锁脊8是金属阀座衬套1嵌入金属阀座2的相连锁紧部位。当然，根据气瓶设计的实际需要，如美观度、承压、载重需求等不同，锁脊结构8可设置于非金属阀座衬套的其他位置。

所述可拆卸式密封机构可包括可拆卸式密封机构本体和连接结构6，所述可拆卸式密封机构本体通过连接结构6与所述金属阀座2连接。

在所述可拆卸式密封机构3与金属阀座2和非金属阀座衬套1密封接触面10处分别各设有一个o型圈5，所述可拆卸式密封机构3与金属阀座2和非金属阀座衬套1接触的外壁上，分别设有两个凹槽，用于安装所述o型圈5。

所述非金属阀座衬套1由hdpe材料加工而成，所述金属阀座2由不锈钢材料加工而成。

气瓶阀门连接机构7和连接结构6可为螺纹结构。

本发明所述技术方案中，所述非金属阀座衬套1的材料为hdpe，当然，也可使用其他可用于注塑的材料，如pp等其他适合注塑的非金属材料。非金属阀座衬套通过注塑工艺，包裹在金属阀座2的外表面。非金属阀座衬套1沿径向向外侧延伸，具有一个具有锁定结构径向叶片4，所述的径向叶片4具有锁定结构，用以与非金属内胆14结合，提高连接强度，防止在气瓶使用过程中，非金属阀座衬套1与内胆分离或出现间隙，造成气瓶内部气体泄漏。本文所展示的为一种单层叶片结构的实用例，根据实际使用情况，在保证非金属阀座衬套与非金属内胆14具有足够的连接强度的情况下，可以根据需要，增加或减少叶片层数。在非金属阀座衬套与金属嵌入时具有一个锁脊结构8，锁脊8与金属阀座2的相连接，防止在气瓶反复充装过程中，非金属阀座衬套1与金属阀座2分离或出现间隙，导致气瓶内部气体发生泄漏。

所述金属阀座2的材料为不锈钢，当然，也可以使用铜，铝，钛，镍等合金。金属阀座2内部上表面，具有用以连接气瓶阀门的螺纹7。在金属阀座2内表面下部，具有一个用以与可拆卸式密封机构3连接的连接结构6，本文展示了一种螺纹式连接结构，根据实际需要，也可以选择卡槽式或快插接头式等连接方式。金属阀座2内表面根部，具有一个用以与非金属阀座衬套1的锁脊8连接的结构，以保证非金属阀座衬套1与金属阀座2紧密连接。

所述可拆卸式密封机构3的材料为不锈钢，当然，根据需要，也可以选择铝，铜，钛，镍等合金。在可拆卸式密封机构3的外表面上部具有用于与金属阀座2内部连接的连接结构。可拆卸式密封机构3内部具有一个连通气瓶内部与气瓶阀门的气体通道9。可拆卸式密封机构3外表面下部，具有用于安装o型圈5的密封接触面10，用以提高可拆卸式密封机构3与金属阀座2连接部位的密封性，防止气瓶内部气体沿气体泄漏通道11发生泄漏。本文仅展示了一种采用2个橡胶o型圈5及与之相对应的密封接触面10，根据实际需要，在保证密封性的前提下，o型圈5也可以选择其他适用于密封的非金属材料，根据实际需要，在保证密封性的前提下，o型圈5及密封接触面10的数量可以适当增加或减少或改变结构。

图1图示了本发明的阀座13的第一实施方案，在这个实施例中，可拆卸式密封机构3与金属阀座2采用螺纹连接，安放o型圈5的凹槽设在可拆卸式密封机构3上，其中一个o型圈与金属阀座2的金属部分接触，另一个o型圈与非金属阀座衬套1接触。双重密封效果保证该阀座的安全可靠性。

图2图示了本发明的阀座13的第二实施方案，在这个实施例中，可拆卸式密封机构3与阀门12为一体成型，此实施例省去了图1中的连接结构6，安放o型圈5的凹槽设在阀门下端。其中o型圈与非金属阀座衬套1接触，保证了阀座的密封性能。在该实施例中，金属阀座2设置通孔以及凹槽，注塑时非金属嵌入通孔和凹槽使非金属阀座衬套1中形成带有锁脊结构8，保证了金属阀座2与非金属阀座1的结合性。

图中的径向叶片4，是非金属阀座衬套1中与非金属内胆14接触的部分，可以是单层结构，如图1中的叶片4，这种结构需要接触面积相对大，保证内金属内胆与非金属阀座衬套能通过焊接密封；也可以是多层的，如图2中的叶片4，这种结构即使有一层密封面失效，会有第二层密封面保护，且失效的密封面不容易被扩展。

图2中的锁脊8，靠近阀门中心部位的锁脊部分一般可以是圆周一圈，一是方便金属阀座的加工，同样能使锁脊的接触面最大化，其形状、锁定面积等参数可以根据实际需要具体设定。贯通金属阀座的锁脊一般采用圆周双数阵列的方式排布，可以是2、4、6、8等个数，有效保证阀座在旋转受力情况下，承受的载荷均匀，起到很好的锁紧功能。

本发明所述技术方案中未明确说明的固定方式、连接方式等均为现有技术，本说明书未记载的内容，可以从现有技术中毫无疑问地推出，这些内容均构成本说明书公开的内容。