气瓶瓶口结构及高压介质存储容器的制作方法

1.本实用新型涉及高压介质存储技术领域，尤其是涉及一种气瓶瓶口结构及高压介质存储容器。


背景技术：

2.车载储氢设备分为金属内胆碳纤维全缠绕气瓶和非金属内胆碳纤维全缠绕气瓶，非金属内胆相比于金属内胆成本更低。非金属内胆全缠绕气瓶采用非金属内胆与金属阀座通过注塑、胶接等连接方式连接为一体结构，在内胆与阀座接合处存在泄漏风险。此外，当阀座受到轴向力冲击时，冲击力将传递至内胆，故而使内胆易受冲击而产生损坏。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种气瓶瓶口结构及高压介质存储容器，以缓解因轴向力冲击而导致内胆损坏的技术问题。
4.第一方面，本实用新型提供的气瓶瓶口结构，包括：内胆、阀座、缠绕层和内衬；
5.所述阀座连接于所述内胆的外部，且所述阀座设有凸台部；
6.所述缠绕层绕设于所述阀座的外侧，且所述缠绕层抵接于所述凸台部，并沿所述内胆的轴向延伸；
7.所述内衬设置在所述阀座的内侧，所述阀座与所述内衬之间形成隔层；
8.所述内胆注塑并延伸至所述阀座与所述内衬之间的所述隔层中。
9.结合第一方面，本实用新型提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述阀座具有颈部和肩部，所述颈部与所述肩部一体成型，所述肩部的径向尺寸大于所述颈部的径向尺寸；
10.所述凸台部设置在所述颈部背离所述肩部的端部，且所述凸台部向背离所述阀座轴线的方向凸起；
11.所述内胆接合于所述颈部和所述肩部的内侧，所述缠绕层自所述颈部延伸至所述肩部。
12.结合第一方面，本实用新型提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述缠绕层自所述阀座延伸至所述内胆上。
13.结合第一方面，本实用新型提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述阀座的内侧设有内衬，所述阀座与所述内衬之间形成隔层；所述内胆注塑并延伸至所述阀座与所述内衬之间的所述隔层中。
14.结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述阀座与所述内衬一体成型或螺纹连接。
15.结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述内衬设有内通孔，所述内通孔与所述隔层连通。
16.结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第六种可
能的实施方式，其中，所述内衬朝向所述隔层的一侧设有第一密封槽，所述第一密封槽内安装有第一密封圈，所述第一密封圈被挤压在所述内衬和所述内胆之间。
17.结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述内衬中插设有封堵件，所述内衬和所述封堵件至少其一设有第二密封槽，所述第二密封槽沿所述封堵件的周向延伸；
18.所述第二密封槽内安装有第二密封圈，所述第二密封圈围绕所述封堵件；
19.沿所述内衬的径向，所述第二密封圈被挤压在所述封堵件和所述内衬之间。
20.结合第一方面的第七种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述封堵件具有端头，所述端头抵接于所述阀座和所述内衬；
21.所述端头和所述内衬至少其一设有第三密封槽，所述第三密封槽内安装有第三密封圈；
22.沿所述内衬的轴向，所述第三密封圈被挤压在所述端头和所述内衬之间。
23.第二方面，本实用新型提供的高压介质存储容器包括上述气瓶瓶口结构。
24.本实用新型实施例带来了以下有益效果：采用阀座连接于内胆的外部，且阀座设有凸台部，通过缠绕层绕设于阀座的外侧，且缠绕层抵接于凸台部，并沿内胆的轴向延伸，内衬设置在阀座的内侧，阀座与内衬之间形成隔层，内胆注塑并延伸至阀座与内衬之间的隔层中，提高了内胆、阀座和内衬的接合强度，并且阀座受到的轴向冲击力可经凸台部传递至缠绕层，最终由缠绕层承受轴向冲击力，避免冲击力作用于内胆而导致内胆损坏。
25.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本实用新型实施例提供的第一种气瓶瓶口结构的局部示意图；
28.图2为本实用新型实施例提供的第二种气瓶瓶口结构的局部示意图。
29.图标：100-内胆；200-阀座；201-凸台部；210-颈部；220-肩部；300-缠绕层；400-内衬；401-内通孔；402-第一密封槽；500-第一密封圈；600-封堵件；601-第二密封槽；602-第三密封槽；610-端头；700-第二密封圈；800-第三密封圈。
具体实施方式
30.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
31.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是
为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。公式中的物理量，如无单独标注，应理解为国际单位制基本单位的基本量，或者，由基本量通过乘、除、微分或积分等数学运算导出的导出量。
32.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的气瓶瓶口结构，包括：内胆100、阀座200和缠绕层300；阀座200连接于内胆100的外部，且阀座200设有凸台部201；缠绕层300绕设于阀座200的外侧，且缠绕层300抵接于凸台部201，并沿内胆100的轴向延伸。
34.当阀座200受到轴向力冲击时，冲击力作用于凸台部201，并传递至缠绕层300，最终由缠绕层300承受全部轴向冲击力，可以避免轴向冲击作用于内胆100，进而防止内胆100因受轴向冲击而产生损坏。阀座200的内侧设有内衬400，阀座200与内衬400之间形成隔层，内胆100采用注塑工艺加工，并延伸至阀座200与内衬400之间的隔层中，通过注塑内胆100方式使内胆100、阀座200和内衬400接合紧密，从而保证瓶口处的密封性。注塑固化后，阀座200和内衬400分别与内胆100接合，从而限制了内胆100的轴向位移。
35.在本实用新型实施例中，阀座200具有颈部210和肩部220，颈部210与肩部220一体成型，肩部220的径向尺寸大于颈部210的径向尺寸，以防止内胆100内部压力过大时，作用于颈部210内部封堵件600的轴向力过大而导致封堵件600松脱；凸台部201设置在颈部210背离肩部220的端部，且凸台部201向背离阀座200轴线的方向凸起；内胆100接合于颈部210和肩部220的内侧，缠绕层300自颈部210延伸至肩部220。
36.具体的，内胆100形状适配并贴合于颈部210和肩部220，沿内胆100的轴向，缠绕层300被压紧在肩部220和凸台部201之间，并且，缠绕层300沿内胆100的轴向紧密缠绕在阀座200上，通过缠绕层300的材料自身强度和层间摩擦力抵消凸台部201传递至缠绕层300的轴向冲击，从而防止轴向力冲击内胆100。
37.在内胆100与阀座200接缝处过渡平滑的条件下，缠绕层300自阀座200延伸至内胆100上，从而确保瓶肩处的缠绕层300光滑过渡。
38.如图1所示，在第一种气瓶瓶口结构中，阀座200与内衬400采用螺纹配合连接，从而使阀座200与内衬400紧密接合。
39.如图2所示，在第二种气瓶瓶口结构中，阀座200与内衬400采用一体成型方式加工形成。
40.在阀座200与内衬400之间形成隔层，采用塑料材质通过注塑方式在隔层中加工形成内胆100。
41.如图1和图2所示，内衬400设有内通孔401，内通孔401与隔层连通。
42.注塑加工内胆100时，隔层中的气体可经内通孔401排出，从而保证塑料材质的流动性，进而使塑料材质能够充分填充至隔层中。此外，注塑时塑料材质可渗入内通孔401中，
当材料固化后，可以提高内胆100相对于内衬400的轴向限位效果。
43.进一步的，内衬400朝向隔层的一侧设有第一密封槽402，第一密封槽402内安装有第一密封圈500，第一密封圈500被挤压在内衬400和内胆100之间。
44.具体的，内衬400朝向隔层的一侧设有多个第一密封槽402，多个第一密封槽402沿内衬400的轴向间隔设置，且每个第一密封槽402皆环绕内衬400，每个第一密封槽402内皆安装有第一密封圈500，第一密封圈500被挤压在内衬400和内胆100之间，从而确保内衬400与内胆100接合处密封良好。
45.进一步的，内衬400中插设有封堵件600，内衬400和封堵件600至少其一设有第二密封槽601，第二密封槽601沿封堵件600的周向延伸；第二密封槽601内安装有第二密封圈700，第二密封圈700围绕封堵件600；沿内衬400的径向，第二密封圈700被挤压在封堵件600和内衬400之间。
46.具体的，内衬400的内侧壁设有第二密封槽601，或者，封堵件600上设有第二密封槽601。第二密封圈700安装于第二密封槽601中，第二密封圈700环绕封堵件600，并且第二密封圈700被挤压在封堵件600和内胆100之间，从而沿轴向实现封堵件600与内胆100连接处密封。
47.进一步的，封堵件600具有端头610，端头610抵接于阀座200和内衬400；端头610和内衬400至少其一设有第三密封槽602，第三密封槽602内安装有第三密封圈800；沿内衬400的轴向，第三密封圈800被挤压在端头610和内衬400之间。
48.具体的，端头610的直径大于内衬400的口径，在端头610受轴向力后，将作用力传递到凸台部201上，从而避免内衬400螺纹损坏导致漏气，并且，端头610抵接于阀座200和内衬400的端面，由此增大了端头610接触阀座200和内衬400的接触面积，在端面受到轴向力的情况下端面所受压强更小，阀座200和内衬400出现变形的可能性降低。端头610设有第三密封槽602，或者，内衬400设有第三密封槽602，第三密封槽602位于端头610与内衬400相对的端面上，第三密封圈800安装于第三密封槽602中，且第三密封圈800被挤压在内衬400和端头610之间。通过第三密封圈800可沿径向实现端头610与内衬400接缝处的密封。在内衬400与阀座200采用螺纹配合连接时，端头610受到轴向力冲击可传递至凸台部201，如此可以避免因轴向冲击力仅作用于内衬400，而导致阀座200与内衬400配合的螺纹损坏并漏气。
49.如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的高压介质存储容器包括上述气瓶瓶口结构。
50.在本实用新型实施例中，高压介质存储容器可用于存储液化氢气等高压介质，阀座200和内衬400可采用铝合金材质制成，具有一体式和分体式两种组装方式，通过注塑加工方式在阀座200和内衬400之间的隔层中加工形成内胆100，并通过第一密封圈500、第二密封圈700和第三密封圈800在径向和轴向上分别密封。此外，封堵件600可配置为阀或堵头，封堵件600受到的轴向冲击力可经凸台部201传递至缠绕层300，采用纤维材质缠绕在内胆100和阀座200的外侧以形成缠绕层300，通过缠绕层300可承受轴向冲击力，从而避免内胆100受轴向力冲击而损坏。
51.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部
技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。