一种塑料内胆与金属阀座间的密封结构的制作方法

1.本实用新型涉及气瓶技术领域，具体是一种塑料内胆与金属阀座间的密封结构。


背景技术：

2.随着化石燃料耗量的日益增加，其储量日益减少，终有一天这些资源、能源将要枯竭，这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的储量丰富的新能源。氢能源被公认为是二十一世纪重要的二次能源，具有资源丰富、燃烧值高、清洁和可再生等优点，随着燃料电池和燃料电池汽车的发展，安全、高效的储氢技术成为氢能应用的关键。传统储氢容器主要采用钢瓶或者金属内胆缠绕瓶存储氢气，存在着重量大、质量密度低、抗氢脆能力低、成本高等问题。近年来，储氢质量密度高、抗氢脆的塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶是各大高校和企业科研的重心。
3.塑料内胆碳纤维全缠绕储氢瓶储的关键技术难点是密封结构设计，也就是内胆与金属阀座之间的密封，在高压储氢瓶中要求非常高，起到重要的控气作用，塑料内胆与金属阀座之间的密封效果，是储氢瓶后续生产工序和试验验证防泄漏的关键，现有技术一般把金属阀座用作镶嵌件滚到塑料内胆瓶口部位，用转接头跟金属阀座连接，转接头径向加工凹槽并安装有o型圏，进行内部密封控气，现有技术解决方案的问题、缺点是主要有：a、金属跟塑料材料收缩率不一致，金属阀座跟塑料内胆冷却成型后存在间隙；b、金属阀座和塑料内胆环向没有阻尼设计，生产过程中容易造成相对转动；c、o型圏安装在转接头凹槽内，没有完全发挥出o型圏的作用。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种塑料内胆与金属阀座间的密封结构。
5.为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种塑料内胆与金属阀座间的密封结构，包括金属阀座和通过螺纹结构拧在金属阀座内的金属堵头或阀门，塑料内胆的开口部位边沿向内胆内部方向凹陷，使开口四周形成用于与金属阀座底部端面吻合的连接凹槽，金属堵头或阀门的内端延伸至开口内，且金属堵头或阀门下端外部与开口之间夹持有第一o型圏，连接凹槽的侧壁设置有多圈内胆环形凸起，开口外沿底部设置有螺纹结构与金属阀座内端啮合。
6.进一步地，金属阀座顶端内与金属堵头或阀门之间夹持有用于密封的第二o型圏。
7.连接凹槽为喇叭形开口结构，且每圈内胆环形凸起均匀位于连接凹槽斜面侧壁上。
8.进一步地，金属阀座的上部分直径小于下部分，且上部分侧壁设置有向内凹陷的环形卡槽。
9.进一步地，金属堵头或阀门的上端直径位于金属阀座外，且直径大于位于金属阀座内的部分。
10.通过以上设置，本实用新型提高了塑料内胆与金属阀座间的密闭性，可以有效防止塑料内胆与金属阀座间的相对转动，使整个气瓶更安全可靠。
附图说明
11.现结合附图对本实用新型做进一步说明。
12.图1为本实用新型的内部结构示意图。
具体实施方式
13.如图1所示，一种塑料内胆与金属阀座间的密封结构，包括金属阀座1和通过螺纹结构拧在金属阀座1内的金属堵头或阀门2，金属阀座1材质采用铝合金6061或者奥氏体不锈钢s31603，塑料内胆3的开口4部位边沿向内胆3内部方向凹陷，使开口4四周形成用于与金属阀座1底部端面吻合的连接凹槽5，可通过粘接方式把金属阀座1和成型冷却后的塑料的内胆3紧密贴合连接在一起，金属堵头或阀门2的内端延伸至开口4内，且金属堵头或阀门2下端外部与开口4之间夹持有第一o型圏6，第一o型圏6位于开口内侧壁的槽内，槽宽应尽量接近o型圏变形后的宽度，对于气体介质，槽宽大0.1-0.2毫米，才能保证有足够的密封接触面积，槽宽过小，承压后会减少密封接触宽度，同时减小密封接触应力而导致泄露，槽宽过大会导致o型圏来回移动造成磨损，槽深的设计取决于o型圏的压缩量，沟槽深度加上间隙应小于o型圏自由状态下的线径，沟槽槽口和槽底要圆角设计，塑料内胆内凹槽设计能充分利用材料和密封圈的性能，更好的起到密封效果，另外，第一o型圏6外可设置挡圈，挡圈采用四氟乙烯、pom、peek材质，连接凹槽5的侧壁设置有多圈内胆环形凸起7，开口4外沿底部设置有螺纹结构与金属阀座1内端啮合。
14.金属阀座1顶端内与金属堵头或阀门2之间夹持有用于密封的第二o型圏8，连接凹槽5为喇叭形开口结构，且每圈内胆环形凸起7均匀位于连接凹槽5斜面侧壁上，金属阀座1的上部分直径小于下部分，且上部分侧壁设置有向内凹陷的环形卡槽9，金属堵头或阀门2的上端直径位于金属阀座1外，且直径大于位于金属阀座1内的部分；另外为了提高抗压效果，本实用新型碳纤维全缠绕塑料的内胆（4），且经过表面处理之后，在内胆4封头外表面均匀的涂上环氧胶。
15.另外对于材料以及连接方式，第一 o型圏应采用硅橡胶、氟橡胶、氟硅橡胶、三元乙丙橡胶等，且应与高压氢气具有良好相容性，必要时也可加置塑料挡圈配合使用。o型圏是一种挤压型密封，把金属阀座安装到塑料内胆口部并拧紧，使其完全贴合，并用热风机旋转吹扫加速粘接速度。把第一o型圏放入开口4内侧槽里，把堵头或者阀座按照一定扭矩插入金属阀座里面并拧紧，这样可以进一步提高储氢瓶的承压能力和密封效果，只要存在着初始压力就能实现绝对密封。
16.以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。


技术特征：
1.一种塑料内胆与金属阀座间的密封结构，包括金属阀座（1）和通过螺纹结构拧在金属阀座（1）内的金属堵头或阀门（2），其特征在于：塑料内胆（3）的开口（4）部位边沿向内胆（3）内部方向凹陷，使开口（4）四周形成用于与金属阀座（1）底部端面吻合的连接凹槽（5），金属堵头或阀门（2）的内端延伸至开口（4）内，且金属堵头或阀门（2）下端外部与开口（4）之间夹持有第一o型圏（6），连接凹槽（5）的侧壁设置有多圈内胆环形凸起（7），开口（4）外沿底部设置有螺纹结构与金属阀座（1）内端啮合。2.如权利要求1所述的一种塑料内胆与金属阀座间的密封结构，其特征在于：金属阀座（1）顶端内与金属堵头或阀门（2）之间夹持有用于密封的第二o型圏（8）。3.如权利要求1所述的一种塑料内胆与金属阀座间的密封结构，其特征在于：连接凹槽（5）为喇叭形开口结构，且每圈内胆环形凸起（7）均匀位于连接凹槽（5）斜面侧壁上。4.如权利要求1所述的一种塑料内胆与金属阀座间的密封结构，其特征在于：金属阀座（1）的上部分直径小于下部分，且上部分侧壁设置有向内凹陷的环形卡槽（9）。5.如权利要求1所述的一种塑料内胆与金属阀座间的密封结构，其特征在于：金属堵头或阀门（2）的上端直径位于金属阀座（1）外，且直径大于位于金属阀座（1）内的部分。

技术总结
一种塑料内胆与金属阀座间的密封结构，包括金属阀座和通过螺纹结构拧在金属阀座内的金属堵头或阀门，塑料内胆的开口部位边沿向内胆内部方向凹陷，使开口四周形成用于与金属阀座底部端面吻合的连接凹槽，金属堵头或阀门的内端延伸至开口内，且金属堵头或阀门下端外部与开口之间夹持有第一O型圏，连接凹槽的侧壁设置有多圈内胆环形凸起，开口外沿底部设置有螺纹结构与金属阀座内端啮合。本实用新型提高了塑料内胆与金属阀座间的密闭性，可以有效防止塑料内胆与金属阀座间的相对转动，使整个气瓶更安全可靠。瓶更安全可靠。瓶更安全可靠。


技术研发人员：张志国 崔仕海 于魁一 白江坤 臧金鑫 田利
受保护的技术使用者：山东奥扬新能源科技股份有限公司
技术研发日：2022.11.04
技术公布日：2023/1/13