CN214525112U - 气瓶及其瓶口密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种气瓶及其瓶口密封装置，瓶口密封装置包括：端塞，端塞上具有沿轴向延伸的穿孔；密封接管，其一端位于端塞外，另一端位于穿孔内并与瓶体内连通；密封接管的外周面环设有第一螺纹；锁母，能够伸入穿孔内，并与端塞螺接；锁母沿轴向开设有相通的第一安装孔和第二安装孔，第一安装孔靠近端塞，且第一安装孔的直径大于第二安装孔的直径；第二安装孔用于与密封接管卡接；螺纹套，位于第一安装孔内并套接于密封接管外；螺纹套的内壁设有与第一螺纹配合的第二螺纹，螺纹套的直径大于第二安装孔的直径。本实用新型中，螺纹套将来自螺母的推力传递给密封接管，使密封接管紧密压合在端塞的穿孔内，以提高端塞和管路之间的密封效果。

Description

气瓶及其瓶口密封装置

技术领域

本实用新型涉及气瓶领域，特别涉及一种气瓶及其瓶口密封装置。

背景技术

随着氢能的逐步推广，氢能广泛用于工业、交通、发电、建筑等部门，氢气的需求不断增加，为增加储气量，提高供气能力，原来储存氢气的25MPa 中压设备将被储气量多的50MPa及以上高压设备取代，氢气分子小，容器及管路内外部压差增大一倍，更容易泄漏，且氢气的爆炸极限较宽，一旦管路密封结构产生破坏，出现泄漏，将会出现燃烧，甚至爆炸，其危害程度极大。所以瓶式储氢设备中端塞与管路的密封结构成为了设备安全性能的关键。

现有的传统瓶式储氢设备中端塞和管路的连接采用密封螺纹或普通活接头型式。此种结构的气瓶在操作工况下，气瓶会出现震动，且阀门频繁开关，连接处受力扭力频繁，容易产生松动和漏气，一旦出现氢气聚集，会非常危险。为防止出现漏气现象，经常会出现被迫将端塞与管路连接处的螺纹焊死的现象，即便如此，也不能消除端塞与管路连接处的漏气现象，如果更换，需要拆除管路和端塞，造成停工和停产。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种气瓶瓶口密封装置，解决现有技术中端塞与管路连接处泄漏的问题。

本实用新型的另一个目的在于提供一种具有上述气瓶瓶口密封装置的气瓶。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种气瓶瓶口密封装置，用于密封气瓶瓶体的瓶口，包括：端塞，用于密封所述瓶口；所述端塞上具有沿轴向延伸的穿孔；密封接管，其一端位于所述端塞外，另一端位于所述穿孔内并与所述瓶体内连通；所述密封接管的外周面环设有第一螺纹；锁母，能够伸入所述穿孔内，并与所述端塞螺接；所述锁母沿轴向开设有相通的第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔靠近所述端塞，且所述第一安装孔的直径大于所述第二安装孔的直径；所述第二安装孔用于与所述密封接管卡接；螺纹套，位于所述第一安装孔内并套接于所述密封接管外；所述螺纹套的内壁设有与所述第一螺纹配合的第二螺纹，所述螺纹套的直径大于所述第二安装孔的直径。

在一些实施例中，所述穿孔包括沿轴向设置并相连通的第一孔部和第二孔部，所述密封接管的内端的直径沿靠近所述端塞的方向逐渐减小；所述第一孔部位于靠近所述瓶体的一端，所述第二孔部靠近所述第一孔部的一端的口径逐渐增大；所述密封接管的内端与所述第二孔部相适配。

在一些实施例中，所述端塞包括位于所述瓶口内的塞体和位于所述瓶口外侧的延伸部；所述延伸部沿径向超出所述塞体，所述延伸部密封所述瓶口的端部。

在一些实施例中，所述端塞包括位于所述瓶口内的塞体和位于所述瓶口外侧的延伸部；所述延伸部沿径向超出所述塞体，所述延伸部密封所述瓶口的端部；所述气瓶瓶口密封装置还包括第一密封圈和挡圈；所述挡圈嵌设于所述延伸部朝向所述塞体的侧面，且所述挡圈沿径向超出所述塞体；所述第一密封圈卡合于所述挡圈内。

在一些实施例中，所述气瓶瓶口密封装置还包括垫片；所述垫片套设于所述密封接管上并在所述瓶体轴线方向上夹设于所述端塞和所述锁母之间。

在一些实施例中，所述垫片包括金属垫片和非金属垫片；所述金属垫片位于靠近所述锁母的一侧；所述非金属垫片和所述金属垫片贴合设置，所述非金属垫片位于靠近所述瓶体一侧。

在一些实施例中，所述金属垫片为紫铜垫片；所述非金属垫片为聚四氟乙烯垫片。

在一些实施例中，所述气瓶瓶口密封装置还包括锁紧螺母；所述锁紧螺母位于所述端塞远离所述瓶体的一侧，所述锁紧螺母套设在所述锁母上并与所述锁母螺接。

在一些实施例中，所述气瓶瓶口密封装置还包括第二密封圈；所述第二密封圈沿所述锁母的径向夹设于所述锁母和所述密封接管之间，所述第二密封圈位于所述第二安装孔内。

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种气瓶，包括瓶体、瓶阀和上述气瓶瓶口密封装置；所述瓶阀位于所述瓶体外并与所述密封接管连通，所述瓶阀选择性地连通所述瓶体的内外。

由上述技术方案可知，本实用新型至少具有如下优点和积极效果：

本实用新型中，安装孔的第一部分和第二部分直径大小不同，因此连接处呈台阶状，螺纹套位于安装孔的第一部分和第二部分连接形成的台阶处，拧紧锁母，锁母沿瓶体的轴向朝向瓶体运动，同时台阶处将螺纹套朝瓶体推进，由于螺纹套上的第二螺纹和密封接管上的第一螺纹相配合，在螺纹牙的配合下，螺纹套将来自螺母的推力传递给密封接管，使密封接管紧密压合在端塞的穿孔内，以实现密封气瓶的瓶口。同时，由于锁母与螺纹套、密封接管的螺纹旋向相反，密封接管达到预设位置后，继续拧紧锁母，可微调螺纹套与密封接管，使螺纹套与密封接管紧密配合，利用螺纹之间的配合，实现防松，以提高端塞与密封接管之间的密封效果。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的气瓶的结构示意图，图中只示意了气瓶瓶体的一部分。

图2是图1中气瓶瓶口密封装置的放大示意图。

图3是图2中气瓶瓶口密封装置的爆炸图。

附图标记说明如下：

100、气瓶；

1、气瓶瓶口密封装置；11、端塞；11a、穿孔；111、塞体；111a、第一孔部；112、延伸部；112a、第二孔部；113、过渡段；12、密封接管；13、锁母；13a、第一安装孔；13b、第二安装孔；14、螺纹套；15、锁紧螺母； 162、第一密封圈；163、挡圈；164、第二密封圈；165、垫片；165a、金属垫片；165b、非金属垫片；

2、瓶体；3、瓶阀。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了进一步说明本实用新型的原理和结构，现结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明。

本实用新型提出了一种气瓶以及气瓶瓶口密封装置1，气瓶用于储存氢气或其他种类的高压气体。

为便于描述，下文中引入“轴向”、“径向”等作为参照，在没有限定的情况下，“轴向”是指沿气瓶瓶体的轴向方向，“径向”是指沿气瓶瓶体的径向方向。

请参阅图1，气瓶100包括瓶体2、气瓶瓶口密封装置1和瓶阀3。瓶体 2内部有用于储存气体的空间，瓶体2的一端设有瓶口，用于供气体介质进出瓶体2。瓶体2的具体结构可以参照相关技术，本文不再详细描述。

气瓶瓶口密封装置1设置于瓶口处，用于密封气瓶100的瓶口。瓶阀3 位于瓶体2外并和气瓶瓶口密封装置1连接，使得瓶阀3可与瓶体2内部连通，瓶阀3可选择性地连通瓶体2内外。瓶阀3的具体结构可以参照相关技术，本文不再详细描述。

请参阅图2和图3，气瓶瓶口密封装置1包括端塞11、密封接管12、锁母13、螺纹套14、锁紧螺母15和密封件。

端塞11的一端位于瓶口内，另一端伸出瓶口。端塞11的外周面设有螺纹，相应地，瓶口内壁上设有与端塞11外周面螺纹相适配的螺纹，端塞11 通过该螺纹与瓶口内壁螺接，可便于端塞11的安装和拆卸。

端塞11包括塞体111和延伸部112。塞体111呈圆柱状，塞体111外周面设有螺纹，该螺纹即为上述端塞11外周面的螺纹。延伸部112大致呈圆柱状，延伸部112位于塞体111远离瓶体2的一端。延伸部112的直径大于塞体111的直径，即延伸部112沿径向向外超出塞体111，使延伸部112与瓶口的端面抵接，以密封瓶口的端面。

端塞11沿轴向开有安装孔，以连通瓶体2内外。安装孔包括沿轴向设置并连通的第一孔部111a、第二孔部112a和过渡段113。

第一孔部111a整体位于靠近瓶体2的一端，第一孔部111a的一端和瓶体2内部连通，第一孔部111a靠近第二孔部112a处的口径沿远离瓶体2的方向渐缩。

第二孔部112a整体位于远离瓶体2的一端，第二孔部112a靠近第一孔部111a一端的口径沿靠近瓶体2的方向逐渐减小，即第二孔部112a靠近第一孔部111a的孔壁呈锥形并与密封接管12靠近瓶体2一端的形状相适配。

过渡段113为一通孔，位于第一孔部111a和第二孔部112a之间且过渡段113为第一孔部111a和第二孔部112a的分界。过渡段113的直径小于第一孔部111a渐缩后的直径，且与第二孔部112a渐缩后的直径相等。设置过渡段113，可减小第一孔部111a和第二孔部112a连接处的应力。

密封接管12呈管状结构。密封接管12的外周面设有第一螺纹，用于与安装在密封接管12上的其他组件配合，第一螺纹为左旋螺纹。在其他实施例中，第一螺纹还可以为右旋螺纹。

密封接管12的一端位于端塞11外，密封接管12的另一端位于第二孔部 112a内。密封接管12靠近端塞11的一端为内端，密封接管12的内端的直径沿靠近端塞11的方向逐渐减小，即密封接管12的内端大致呈圆台状。密封接管12的内端与第二孔部112a相适配以提高密封接管12与端塞11的配合。密封接管12的内端倾斜的角度比第二孔部112a的孔壁的倾斜角度小，二者的倾斜角度通常相差一度，使得密封接管12的内端与端塞11之间的密封为金属线密封，即密封接管12的内端与第二孔部112a的接触面为一个圆，在高压条件下，线密封的密封效果较好，可防止密封接管12与端塞11之间出现泄漏。

锁母13呈筒状，套接在密封接管12上。锁母13靠近端塞11一端的外周面设有螺纹，该端位于第二孔部112a内，并与端塞11螺接，以密封第二孔部112a。端塞11外周面的螺纹较佳为右旋螺纹，右旋螺纹顺时针拧紧，符合使用大多数人的使用习惯。在其他实施例中，端塞11外周面的螺纹还可以为左旋螺纹。锁母13远离端塞11一端的直径增大，形成一沿径向凸出的台阶状结构，可便于安装时卡持拧紧。

锁母13沿轴向开设有相通的第一安装孔13a和第二安装孔13b。第一安装孔13a靠近端塞11，第一安装孔13a的孔径大于第二安装孔13b的孔径，因此，第一安装孔13a和第二安装孔13b连接处呈台阶状。第二安装孔13b 的孔径与密封接管12的管径大致相等，第二安装孔13b用于与密封接管12 卡接，即密封接管12通过第二安装孔13b与锁母13远离瓶体2的一端卡接。可通过定期拧紧锁母13的方法检查锁母13是否松动，若有松动，拧紧锁母 13即可。相比相关技术中管路出现松动需拆卸管路和端塞11，本实施例可实现在线维修，且操作简便。

螺纹套14呈筒状，套接在密封接管12上，并位于第一安装孔13a内。螺纹套14沿其径向方向位于锁母13和密封接管12之间，螺纹套14与锁母 13间隙配合，可避免螺纹套14干涉锁母13转动。螺纹套14的内壁设有与第一螺纹配合的第二螺纹，即第二螺纹的旋向与第一螺纹的旋向相同，螺纹套14和密封接管12通过第一螺纹和第二螺纹螺接。螺纹套14的直径大于第二安装孔13b的孔径，使得螺纹套14抵接于第一安装孔13a和第二安装孔 13b连接形成的台阶处。

右旋拧紧锁母13，锁母13沿端塞11的轴向逐渐朝向第二孔部112a内运动，锁母13运动时，锁母13的台阶处给螺纹套14推力，使得螺纹套14 也同时朝向第二孔部112a内运动，由于螺纹套14和锁母13螺接，螺纹套 14的螺纹牙和锁母13螺纹牙相互咬合，因此，螺纹套14朝向第二孔部112a 内运动的同时会带动密封接管12朝向第二孔部112a内运动，使锁母13、密封接管12与第二孔部112a紧密配合，实现锁母13、密封接管12与端塞11 密封连接，以防止泄漏。

锁紧螺母15位于端塞11远离瓶体2的一侧。锁紧螺母15套接在锁母 13上并与锁母13螺接。拧紧锁紧螺母15，可锁紧锁母13，可防止锁母13 松动。

仍参阅图2和图3，密封件包括第一密封圈162、挡圈163、第二密封圈 164和垫片165。

挡圈163和第一密封圈162配套使用。挡圈163呈环状。挡圈163嵌设于延伸部112朝向塞体111的侧面。挡圈163沿径向超出塞体111，即挡圈 163在径向包围塞体111设置。挡圈163上开有环形槽，第一密封圈162卡合于该凹槽内。由于延伸部112与瓶口的端面紧密接触，因此，在延伸部112 与瓶口的接触面设置第一密封圈162可加强延伸部112与瓶口端面的密封，可增强径向密封，防止瓶体2内的气体沿径向泄漏。

第二密封圈164嵌设于锁母13的第二安装孔13b内，沿径向方向，第二密封圈164夹设于锁母13和密封接管12之间，可增加密封接管12与锁母 13之间的密封性，防止气体沿密封接管12与锁母13之间的缝隙泄漏。

垫片165套设于密封接管12上，其在轴向方向上夹设于端塞11和锁母 13之间。具体地，垫片165在轴向方向上位于锁母13的末端。垫片165被挤压后可填充锁母13末端与端塞11的之间的缝隙，可增强锁母13与端塞 11之间的密封性。

垫片165包括金属垫片165a和非金属垫片165b。金属垫片165a紧邻锁母13末端设置。非金属垫片165b位于金属垫片165a靠近瓶体2的一侧，非金属垫片165b和金属垫片165a贴合设置。非金属垫片165b容易被压缩，将其放置在金属垫片165a的里侧，可以使其更好地填充端塞11与锁母13之间的缝隙，以防止气体泄漏。

在本实施例中，金属垫片165a设置两个，非金属垫片165b设置一个，以充分填充缝隙。在其他实施例中，金属垫片165a和非金属垫片165b的数量可以根据实际选择。

在一较佳的实施例中，金属垫片165a为紫铜垫片，非金属垫片165b为聚四氟乙烯垫片。紫铜垫片具有较好的耐腐蚀性、耐磨性和抗压性，在高压环境中仍能稳定发挥效果。聚四氟乙烯垫片具有抗酸抗碱、耐高温、抗各种有机溶剂的优点，可避免与罐体内的气体反应，稳定性较好。

在其他实施例中，金属垫片165a可以为黄铜垫片或不锈钢垫片或其他金属材质的垫片。非金属垫片165b可以为橡胶垫片或硅胶垫片或其他非金属材质的垫片。

参阅图3并结合图2，上述气瓶瓶口密封装置1的安装步骤大致可为：

一、将非金属垫片165b和金属垫片165a依次安装到端塞11的第二孔部 112a内。

二、将第二密封圈164装入锁母13的第二安装孔13b内。

三、将锁紧螺母15拧到锁母13上。

四、将锁母13安装到密封接管12上。

五、将螺纹套14拧到密封接管12上，应该保持螺纹套14沿径向的两端均应留有一个螺距，用于拧紧后微调。

六、将螺纹套14、锁母13以及密封接管12调整好位置后，一起旋入端塞11的第二孔部112a内，拧紧锁母13，然后用扭力扳手继续拧紧锁母13，此时，锁母13推动螺纹套14向第二孔部112a前进，螺纹套14带动密封接管12向第二孔部112a前进，随着扭力扳手的拧紧，密封接管12贴合第二孔部112a的锥形面，使整个瓶口密封装置与瓶口内孔紧密配合，以防止气体泄漏。

根据上文的描述，本申请的气瓶瓶口密封装的大致原理为：按照上述安装好各组件后，拧紧锁母13，锁母13沿瓶体2的轴向朝向瓶体2运动，同时台阶处将螺纹套14朝瓶体2推进，由于螺纹套14上的第二螺纹和密封接管12上的第一螺纹相配合，在螺纹牙的配合下，螺纹套14将来自螺母的推力传递给密封接管12，使密封接管12紧密压合在端塞11的穿孔11a内，以实现密封气瓶100的瓶口。同时，由于锁母13与螺纹套14、密封接管12的螺纹旋向相反，密封接管12达到预设位置后，继续拧紧锁母13，可微调螺纹套14与密封接管12，使螺纹套14与密封接管12紧密配合，利用螺纹之间的配合，实现防松，可避免泄漏。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种气瓶瓶口密封装置，用于密封气瓶瓶体的瓶口，其特征在于，包括：

端塞，用于密封所述瓶口；所述端塞上具有沿轴向延伸的穿孔；

密封接管，其一端位于所述端塞外，另一端位于所述穿孔内并与所述瓶体内连通；所述密封接管的外周面环设有第一螺纹；

锁母，能够伸入所述穿孔内，并与所述端塞螺接；所述锁母沿轴向开设有相通的第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔靠近所述端塞，且所述第一安装孔的直径大于所述第二安装孔的直径；所述第二安装孔用于与所述密封接管卡接；

螺纹套，位于所述第一安装孔内并套接于所述密封接管外；所述螺纹套的内壁设有与所述第一螺纹配合的第二螺纹，所述螺纹套的直径大于所述第二安装孔的直径。

2.根据权利要求1所述的气瓶瓶口密封装置，其特征在于，所述穿孔包括沿轴向设置并相连通的第一孔部和第二孔部，所述密封接管的内端的直径沿靠近所述端塞的方向逐渐减小；

所述第一孔部位于靠近所述瓶体的一端，所述第二孔部靠近所述第一孔部的一端的口径逐渐增大；

所述密封接管的内端与所述第二孔部相适配。

3.根据权利要求1所述的气瓶瓶口密封装置，其特征在于，所述端塞包括位于所述瓶口内的塞体和位于所述瓶口外侧的延伸部；所述延伸部沿径向超出所述塞体，所述延伸部密封所述瓶口的端部。

4.根据权利要求1所述的气瓶瓶口密封装置，其特征在于，所述端塞包括位于所述瓶口内的塞体和位于所述瓶口外侧的延伸部；所述延伸部沿径向超出所述塞体，所述延伸部密封所述瓶口的端部；

所述气瓶瓶口密封装置还包括第一密封圈和挡圈；所述挡圈嵌设于所述延伸部朝向所述塞体的侧面，且所述挡圈沿径向超出所述塞体；所述第一密封圈卡合于所述挡圈内。

5.根据权利要求1所述的气瓶瓶口密封装置，其特征在于，所述气瓶瓶口密封装置还包括垫片；所述垫片套设于所述密封接管上并在所述瓶体轴线方向上夹设于所述端塞和所述锁母之间。

6.根据权利要求5所述的气瓶瓶口密封装置，其特征在于，所述垫片包括金属垫片和非金属垫片；所述金属垫片位于靠近所述锁母的一侧；所述非金属垫片和所述金属垫片贴合设置，所述非金属垫片位于靠近所述瓶体一侧。

7.根据权利要求6所述的气瓶瓶口密封装置，其特征在于，所述金属垫片为紫铜垫片；所述非金属垫片为聚四氟乙烯垫片。

8.根据权利要求1所述的气瓶瓶口密封装置，其特征在于，所述气瓶瓶口密封装置还包括锁紧螺母；所述锁紧螺母位于所述端塞远离所述瓶体的一侧，所述锁紧螺母套设在所述锁母上并与所述锁母螺接。

9.根据权利要求1所述的气瓶瓶口密封装置，其特征在于，所述气瓶瓶口密封装置还包括第二密封圈；所述第二密封圈沿所述锁母的径向夹设于所述锁母和所述密封接管之间，所述第二密封圈位于所述第二安装孔内。

10.一种气瓶，其特征在于，包括瓶体、瓶阀和如权利要求1-9任一项所述的气瓶瓶口密封装置；所述瓶阀位于所述瓶体外并与所述密封接管连通，所述瓶阀选择性地连通所述瓶体的内外。

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