CN106122765A - 高分子材料内胆压力容器的密封结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种密封结构，尤其涉及一种用于盛装永久气体或液化气体的高分子材料内胆压力容器的密封结构。高分子材料内胆压力容器的密封结构，包括高分子材料内胆，高分子材料内胆开口处内壁预埋有金属内套管，高分子材料内胆开口处外壁设有金属法兰接头，在金属法兰接头内壁下部设有凹槽，凹槽内设有密封圈，在金属法兰接头和高分子材料内胆开口处外侧设有金属外卡套，复合材料层绕置在金属外卡套与高分子材料内胆的外表面。本发明实现了将高分子材料内胆和金属法兰接头之间的有效连接。

Description

高分子材料内胆压力容器的密封结构
技术领域
本发明涉及一种密封结构，尤其涉及一种用于盛装永久气体或液化气体的高分子材料内胆压力容器的密封结构。
背景技术
在复合材料制得的压力容器中，用高分子材料内胆代替金属材料内胆，减轻内胆和瓶体的重量，提高瓶体的耐疲劳强度。关于高分子材料内胆的复合材料压力容器，在国内有以下专利：（1）03210592.4“轻质复合材料压力容器”；（2）00137586.5“纤维缠绕复合材料橡胶内衬环形压力容器”；（3）01807147.3“纤维增强压力容器及其制造方法”；（4）97103911.9“车用压缩天然气全复合材料及其制造方法”。这些专利分别阐述了如何通过致密的化学键，或者机械密封装置，比如密封圈，对气体或者液体进行密封，但均未考虑到产品结构部件的互换性，即工作件的替换拆卸，没有从根本上解决产品更新的成本。作为压力容器，产品的安全性能必须做到无可挑剔，而产品的安全性完全取决于工作部件的使用寿命和损坏程度，在使用额定次数或额定年限后，更新淘汰老旧结构件成为必然，若整体更换未免成本太高，因此设计出互换性高，拆卸方便的密封结构势在必行。
发明内容
为了解决上述技术本发明提供一种高分子材料内胆压力容器的密封结构，目的是有效提高高分子材料内胆和金属法兰接头之间界面的密封，降低成本。
为达上述目的本发明是这样实现的：高分子材料内胆压力容器的密封结构，包括高分子材料内胆，高分子材料内胆开口处内壁预埋有金属内套管，高分子材料内胆开口处外壁设有金属法兰接头，在金属法兰接头内壁下部设有凹槽，凹槽内设有密封圈，在金属法兰接头和高分子材料内胆开口处外侧设有金属外卡套，复合材料层绕置在金属外卡套与高分子材料内胆的外表面。
金属外卡套的外壁上部为波浪形轮廓，复合材料层的端部卡在波浪形轮廓下面。
金属法兰接头外壁上设有外螺纹， 金属外卡套内壁设有内螺纹。
金属法兰接头内中部设凸台凹槽。
金属内套管的顶部设有内套管凸台，内套管凸台镶嵌在凸台凹槽内。
金属外卡套底部粘贴在高分子材料内胆上。
本发明的优点效果：本发明实现了将高分子材料内胆和金属法兰接头之间的有效连接。金属法兰接头内侧有凸台凹槽5，用于挤压金属内套管4与高分子材料内胆6，这样的结构设计可以使部件拆卸更加方便；金属外卡套2加工有内螺纹，这样的设计使金属法兰接头存在螺纹紧固区间，有阶段的旋紧螺纹可以使密封性更加稳定；金属内套管4带有内套管凸台7，可直接平落在高分子材料内胆6开口处端面，为金属法兰接头1压力密封提供条件；高分子材料内胆开口处在金属内套管4的支撑作用下，可以与金属法兰接头1、密封圈3紧密结合在一起，增加密封有效性，同时在低温或低压条件下，金属内套管4可以有效防止高分子材料内胆6相对于金属法兰接头1和金属外卡套2的径向收缩；金属法兰接头1外表面螺纹10作用即通过螺纹旋紧，可有效防止在低压或低温条件下高分子材料内胆6相对于金属法兰接头1的轴向收缩；金属法兰接头1内表面与高分子材料内胆6外表面的密封由凹槽8中的密封圈3来实现，容器内部压力越大，高分子材料内胆就越向金属法兰接头靠拢，这样界面密封就更好；金属外卡套2的外表面加工有波浪形轮廓9，可与复合材料层11紧密结合，在结构上使金属外卡套2更加稳定。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是金属法兰接头示意图。
图3是金属外卡套示意图。
图4是金属内套管示意图。
图中：1、金属法兰接头；2、金属外卡套；3、密封圈；4、金属内套管；5、凸台凹槽；6、高分子材料内胆；7、内套管凸台；8、凹槽；9、波浪形轮廓；10、外螺纹；11、复合材料层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
如图所示本发明高分子材料内胆压力容器的密封结构，包括高分子材料内胆6，高分子材料内胆6开口处内壁预埋有金属内套管4，高分子材料内胆6开口处外壁设有金属法兰接头1，在金属法兰接头1内壁下部设有凹槽8，凹槽8内设有密封圈3，在金属法兰接头1和高分子材料内胆6开口处外侧设有金属外卡套2，复合材料层11绕置在金属外卡套2与高分子材料内胆6的外表面。
金属外卡套2的外壁上部为波浪形轮廓9，复合材料层11的端部卡在波浪形轮廓9下面。
金属法兰接头1外壁上设有外螺纹10， 金属外卡套2内壁设有内螺纹。
金属法兰接头1内中部设有凸台凹槽5。
金属内套管4的顶部设有内套管凸台7，内套管凸台7镶嵌在凸台凹槽5内。
金属外卡套2底部粘贴在高分子材料内胆6上。
本发明金属法兰接头内侧有凸台凹槽5，用于挤压金属内套管4与高分子材料内胆6，这样的结构设计可以使内外部件拆卸更加方便，同时内侧有凹槽8用于放置密封圈3。
本发明金属外卡套加工有内螺纹，这样的设计使金属法兰接头存在旋紧区间，有阶段的旋紧螺纹可以使密封性更加稳定。
本发明金属内套管4带有内套管凸台7，可直接平落在高分子材料内胆开口处端面，为金属法兰接头1压力密封提供条件。
本发明高分子材料内胆开口处在金属内套管4的支撑作用下，可以与金属法兰接头1、密封圈3紧密结合在一起，增加密封有效性，同时在低温或低压条件下，金属内套管4可以有效防止高分子材料内胆6相对于金属法兰接头1和金属外卡套2的径向收缩。
本发明金属法兰接头外表面外螺纹10作用即通过螺纹旋紧可有效防止在低压或低温条件下高分子材料内胆6相对于金属法兰接头1的轴向收缩。
本发明金属法兰接头内表面与高分子材料内胆外表面的密封由接触区域的密封圈来实现，容器内部压力越大，高分子材料内胆就越向金属法兰接头靠拢，这样界面密封就更好。
本发明金属外卡套2的外表面加工有波浪形轮廓，可与复合材料层11紧密结合，在结构上使卡套更加稳定。

Claims (6)

1.高分子材料内胆压力容器的密封结构，包括高分子材料内胆，其特征在于高分子材料内胆开口处内壁预埋有金属内套管，高分子材料内胆开口处外壁设有金属法兰接头，在金属法兰接头内壁下部设有凹槽，凹槽内设有密封圈，在金属法兰接头和高分子材料内胆开口处外侧设有金属外卡套。复合材料层绕置在金属外卡套与高分子材料内胆的外表面。
2.根据权利要求1所述的高分子材料内胆压力容器的密封结构，其特征在于金属外卡套的外壁上部为波浪形轮廓，复合材料层的端部卡在波浪形轮廓下面。
3.根据权利要求1所述的高分子材料内胆压力容器的密封结构，其特征在于金属法兰接头外壁上设有外螺纹， 金属外卡套内壁设有内螺纹。
4.根据权利要求1所述的高分子材料内胆压力容器的密封结构，其特征在于金属法兰接头内中部设有凸台凹槽，金属内套管的顶部设有内套管凸台。。
5.根据权利要求1所述的高分子材料内胆压力容器的密封结构，其特征在于内套管凸台镶嵌在凸台凹槽内。
6.根据权利要求1所述的高分子材料内胆压力容器的密封结构，其特征在于金属外卡套底部粘贴在高分子材料内胆上。
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