CN214197646U - 一种燃料电池汽车用的高压接头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种燃料电池汽车用的高压接头，包括管接头本体、翻边管及连接管接头本体和翻遍管的密封卡箍，螺纹压紧套的一侧通过密封卡箍套设安装于翻边管上，螺纹压紧套的另一侧螺接安装于管接头本体上，管接头本体的端部分别设有至少一道轴向环形沟槽和至少一道径向环形沟槽，轴向环形沟槽内设有与翻边管端部外翻边压紧密封配合的第一O型密封圈，径向环形沟槽内设有与螺纹压紧套光管内壁压紧密封的第二O型密封圈，管接头本体及翻边管的中部分别设有相对轴向贯通的介质流道。本实用新型气密性优越，有效防止了氢气泄漏现象的发生，具有较高的承压能力，能够为普通70MPa燃料电池乘用车系统集成提供一种可靠的选择。
Description
技术领域
本实用新型属于燃料电池汽车系统集成技术领域，具体涉及一种燃料电池汽车用的高压接头。
背景技术
氢能源作为一种清洁、可持续的新能源，被人们逐渐重视。近年来，国内燃料电池汽车发展迅速，为燃料电池汽车市场化应用注入了动力。但是，因为国内起步较晚和其它原因，一些结构较为常见的高压接头，纷纷被外国企业注册为行业标准或国际标准，所以，研发一款全新的高压接头是有必要的。常见的高压接头主要原理有金属硬密封、O型圈密封等。在复杂的整车工况下，要确保高压接头的可靠性，现有的高压接头结构还有许多提升和创新的空间。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题是提供了一种安装拆卸方便且气密性优越的燃料电池汽车用的高压接头。
本实用新型为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种燃料电池汽车用的高压接头，其特征在于包括管接头本体、翻边管及连接管接头本体和翻边管的密封卡箍，其中螺纹压紧套的一侧通过密封卡箍套设安装于翻边管上，螺纹压紧套的另一侧螺接安装于管接头本体上，管接头本体的端部分别设有至少一道轴向环形沟槽和至少一道径向环形沟槽，轴向环形沟槽内设有与翻边管端部外翻边压紧密封配合的第一O型密封圈，用于实现管接头本体与翻边管之间的轴向密封，径向环形沟槽内设有与螺纹压紧套光管内壁压紧密封的第二O型密封圈，用于实现管接头本体与翻边管之间的径向密封，管接头本体及翻边管的中部分别设有相对轴向贯通的介质流道。
进一步限定，所述螺纹压紧套的一端内部设有与管接头本体相连的内螺纹，螺纹压紧套的另一端设有内翻边，密封卡箍密封套设安装于翻边管上，用于实现密封卡箍与翻边管之间的径向密封，密封卡箍的一侧设有与翻边管外翻边及螺纹压紧套内翻边压紧密封配合的翻边密封环，用于实现翻边管与螺纹压紧套之间的轴向密封，密封卡箍的另一侧呈锥度过渡结构，用于方便螺纹压紧套与密封卡箍的压紧安装，并且使得螺纹压紧套内翻边径向压紧密封卡箍外壁以实现螺纹压紧套与密封卡箍的径向密封。
进一步限定，所述管接头本体、螺纹压紧套及翻边管的材质均为不锈钢，该螺纹压紧套内部进行镀银处理用于防止螺纹咬死现象，翻边管为无缝冷拔管，该翻边管端部外翻边密封面通过液压墩头机或涨口机并搭配模具加工成型。第一O型密封圈和第二O型密封圈的材质选择含有特殊填料的三元乙丙橡胶或聚氨酯橡胶，邵氏硬度为70-90，用于保证工作温度达到-40℃-85℃。
进一步限定，所述第二O型密封圈的一侧设有聚氨酯材质的挡圈，用于为第二O型密封圈提供稳定的支持，该挡圈为开口式结构，用于防止安装时挡圈的拉伸变形。第一O型密封圈和第二O型密封圈的内径和线径以及轴向环形沟槽和径向环形沟槽尺寸的选择应满足20%的线径压缩率，以及3%的内径拉伸率和不高于85%沟槽填充率。第一O型密封圈和第二O型密封圈密封面的孔径公差，在基准直径不超过40mm，优先选择H8/f7的公差配合，轴向环形沟槽与翻边管密封面的粗糙度至少要达到1.6μm的精度。
进一步限定，所述管接头本体端部设有15-20°的切入角，用于方便挡圈及第二O型密封圈的套设安装。所述管接头本体与螺纹压紧套的螺纹可选择公制和美制系列细牙螺纹，安装力矩为20-60N·m。
进一步限定，所述轴向环形沟槽及径向环形沟槽的底部均设有0.2mm的圆倒角，用于对承压时第一O型密封圈和第二O型密封圈形成保护。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：本实用新型的高压接头气密性优越，有效防止了氢气泄漏现象的发生，所选用的所有材料均与氢气具有良好兼容性。同时该高压接头安装拆卸方便，通过相应的力矩施加即可。另外该高压接头具有较高的承压能力，其额定工作压力为70MPa，最高工作压力可达到103MPa，能够为普通70MPa燃料电池乘用车系统集成提供一种可靠的选择。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型中管接头本体的结构示意图。
图中：1-管接头本体，2-挡圈，3-第二O型密封圈，4-第一O型密封圈，5-螺纹压紧套，6-密封卡箍，7-翻边管，8-轴向环形沟槽，9-径向环形沟槽。
具体实施方式
结合附图详细描述本实用新型的技术方案，如图1-2所示，一种燃料电池汽车用的高压接头，包括管接头本体1、翻边管7及连接管接头本体1和翻边管7的密封卡箍6，其中螺纹压紧套5的一侧通过密封卡箍6套设安装于翻边管7上，螺纹压紧套5的另一侧螺接安装于管接头本体1上，管接头本体1的端部分别设有至少一道轴向环形沟槽8和至少一道径向环形沟槽9，该轴向环形沟槽8内设有与翻边管7端部外翻边压紧密封配合的第一O型密封圈4，用于实现管接头本体1与翻边管7之间的轴向密封，径向环形沟槽9内设有与螺纹压紧套5光管内壁压紧密封的第二O型密封圈3，用于实现管接头本体1与翻边管7之间的径向密封，管接头本体1及翻边管7的中部分别设有相对轴向贯通的介质流道。
本实用新型所述螺纹压紧套5的一端内部设有与管接头本体1相连的内螺纹，螺纹压紧套5的另一端设有内翻边，密封卡箍6密封套设安装于翻边管7上，用于实现密封卡箍6与翻边管7之间的径向密封，密封卡箍6的一侧设有与翻边管7外翻边及螺纹压紧套5内翻边压紧密封配合的翻边密封环，用于实现翻边管7与螺纹压紧套5之间的轴向密封，密封卡箍6的另一侧呈锥度过渡结构，用于方便螺纹压紧套5与密封卡箍6的压紧安装，并且使得螺纹压紧套5内翻边径向压紧密封卡箍6外壁以实现螺纹压紧套5与密封卡箍6的径向密封。
本实用新型所述管接头本体1、螺纹压紧套5及翻边管7的材质均为不锈钢，该螺纹压紧套5内部进行镀银处理用于防止螺纹咬死现象，翻边管7为无缝冷拔管，该翻边管7端部外翻边密封面通过液压墩头机或涨口机并搭配模具加工成型。第一O型密封圈4和第二O型密封圈3的材质选择含有特殊填料的三元乙丙橡胶或聚氨酯橡胶，邵氏硬度为70-90，用于保证工作温度达到-40℃-85℃。
本实用新型所述第二O型密封圈3的一侧设有聚氨酯材质的挡圈2，该挡圈2用于为第二O型密封圈3提供稳定的支持，挡圈2采用开口式结构，用于防止安装时挡圈2的拉伸变形。第一O型密封圈4和第二O型密封圈3的内径和线径以及轴向环形沟槽和径向环形沟槽尺寸的选择应满足20%的线径压缩率，以及3%的内径拉伸率和不高于85%沟槽填充率。第一O型密封圈4和第二O型密封圈3密封面的孔径公差，在基准直径不超过40mm，优先选择H8/f7的公差配合，轴向环形沟槽与翻边管密封面的粗糙度至少要达到1.6μm的精度。
本实用新型所述管接头本体1端部设有15-20°的切入角，用于方便挡圈2及第二O型密封圈3的套设安装。所述管接头本体1与螺纹压紧套5的螺纹可选择公制和美制系列细牙螺纹，安装力矩为20-60N·m。
本实用新型所述轴向环形沟槽及径向环形沟槽的底部均设有0.2mm的圆倒角，用于对承压时第一O型密封圈4和第二O型密封圈3形成保护。
本实用新型的具体使用过程为：在使用时，使用力矩扳手按照力矩要求将管接头本体与螺纹压紧套螺接，并打上力矩标记以做标识。打压时，高压气体通过两侧介质流道传递过来，使得第一道轴向环形沟槽内得到压力，第一O型密封圈被挤压到第一道轴向环形沟槽的外径处，堵住管接头本体与翻边管的缝隙，进而形成有效的轴向密封。由于氢气分子质量小，较为活跃，当第一O型密封圈出现泄漏，氢气顺着管接头本体与翻边管及压紧螺母的缝隙来到第二道径向环形沟槽及密封卡箍处，第二道径向环形沟槽内部设置的第二O型密封圈和挡圈以及螺纹压紧套与翻边管之间的密封卡箍均具有较好的密封效果，微量泄漏的氢气在此受到拦截，有效防止了氢气泄漏现象的发生。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围。
Claims (6)
1.一种燃料电池汽车用的高压接头，其特征在于包括管接头本体、翻边管及连接管接头本体和翻边管的密封卡箍，其中螺纹压紧套的一侧通过密封卡箍套设安装于翻边管上，螺纹压紧套的另一侧螺接安装于管接头本体上，管接头本体的端部分别设有至少一道轴向环形沟槽和至少一道径向环形沟槽，轴向环形沟槽内设有与翻边管端部外翻边压紧密封配合的第一O型密封圈，用于实现管接头本体与翻边管之间的轴向密封，径向环形沟槽内设有与螺纹压紧套光管内壁压紧密封的第二O型密封圈，用于实现管接头本体与翻边管之间的径向密封，管接头本体及翻边管的中部分别设有相对轴向贯通的介质流道。
2.根据权利要求1所述的燃料电池汽车用的高压接头，其特征在于：所述螺纹压紧套的一端内部设有与管接头本体相连的内螺纹，螺纹压紧套的另一端设有内翻边，密封卡箍密封套设安装于翻边管上，用于实现密封卡箍与翻边管之间的径向密封，密封卡箍的一侧设有与翻边管外翻边及螺纹压紧套内翻边压紧密封配合的翻边密封环，用于实现翻边管与螺纹压紧套之间的轴向密封，密封卡箍的另一侧呈锥度过渡结构，用于方便螺纹压紧套与密封卡箍的压紧安装，并且使得螺纹压紧套内翻边径向压紧密封卡箍外壁以实现螺纹压紧套与密封卡箍的径向密封。
3.根据权利要求1所述的燃料电池汽车用的高压接头，其特征在于：所述管接头本体、螺纹压紧套及翻边管的材质均为不锈钢，该螺纹压紧套内部进行镀银处理用于防止螺纹咬死现象，翻边管为无缝冷拔管，该翻边管端部外翻边密封面通过液压墩头机或涨口机并搭配模具加工成型。
4.根据权利要求1所述的燃料电池汽车用的高压接头，其特征在于：所述第二O型密封圈的一侧设有聚氨酯材质的挡圈，用于为第二O型密封圈提供稳定的支持，该挡圈为开口式结构，用于防止安装时挡圈的拉伸变形。
5.根据权利要求1所述的燃料电池汽车用的高压接头，其特征在于：所述管接头本体端部设有15-20°的切入角，用于方便挡圈及第二O型密封圈的套设安装。
6.根据权利要求1所述的燃料电池汽车用的高压接头，其特征在于：所述轴向环形沟槽及径向环形沟槽的底部均设有0.2mm的圆倒角，用于对承压时第一O型密封圈和第二O型密封圈形成保护。
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