CN217030783U - 一种iv型气瓶的内衬瓶口密封结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种IV型气瓶的内衬瓶口密封结构，其包括塑料内胆和金属封头，其中，所述金属封头密封安装于所述塑料内胆的顶部，所述金属封头内部设有第一进气通腔和第二进气通腔，所述金属封头包括沿所述第一进气通腔延伸方向依次连接的封头段和椭圆衬肩。本实用新型采用注塑的方式生产，注塑的同时将金属封头包裹在注塑塑料中，椭圆衬肩上设有第一定位槽和第二定位槽，注塑成型时，第一定位槽和第二定位槽分别由塑料注满，形成椭圆衬肩的上的第一定位凸起和第二定位凸起，增强了塑料与金属之间的结合强度，保证了气瓶在反复充装时出现塑料与金属分离的问题。
Description
技术领域
本实用新型具体涉及压力容器技术领域，具体是一种IV型气瓶的内衬瓶口密封结构。
背景技术
随着燃料电池汽车的发展，IV型储氢气瓶需求日益紧迫，早日实现国内车用IV型瓶的产业化迫在眉睫；IV型瓶采用先进的塑料内胆碳纤维全缠绕结构，塑料内胆具有更高的韧性和变形协调能力，产品疲劳寿命超过45000次循环，产品重量与同规格III型瓶相比可降低约30％，因此，市场前景广阔。
由于强度与刚度的需要，全缠绕塑料内胆的瓶口需要采用金属材料设计，目前一些专利技术中塑料内胆的瓶口连接结构：一个是采用吹塑工艺成型塑料内胆，内胆的瓶口成型时将金属件包裹在塑料中随内胆一起成型，形成没有焊缝的密闭内胆，第二是采用注塑工艺将金属件包裹在塑料中然后采用焊接的方式，形成密闭的容器；以上两种方式均为是采用金属与塑料直接包裹的方式，导致塑料与金属连接不牢，容易导致两种材料分层从而导致泄露。
金属与塑料的材料力学性能和膨胀系数不同，存在金属瓶口与塑料内胆之间连接不牢靠缺陷，金属材料与塑料内胆结合的界面是气瓶口部密封的薄弱点，使用时易出现氢气泄漏风险，存在极大的安全隐患。
实用新型内容
为此，本实用新型提出一种IV型气瓶的内衬瓶口密封结构以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：一种IV型气瓶的内衬瓶口密封结构，其包括塑料内胆和金属封头，其中，所述金属封头密封安装于所述塑料内胆的顶部，所述金属封头内部设有第一进气通腔和第二进气通腔，所述金属封头包括沿所述第一进气通腔延伸方向依次连接的封头段和椭圆衬肩；
所述封头段的内壁设有环形定位平台，且所述定位平台位于所述封头段的末端与所述椭圆衬肩的衔接处，所述椭圆衬肩远离所述封头段的一端向外延伸并形成倒钩型凹槽，所述椭圆衬肩底端面的中心位置设有梯形阶梯槽。
进一步，作为优选，所述椭圆衬肩在注塑前进行阳极氧化处理并采用超声波清水清洗，形成纳米级微孔结构。
进一步，作为优选，所述纳米级微孔结构的孔径设置为30～60微米。
进一步，作为优选，所述定位平台朝向所述梯形阶梯槽的一侧设有环形限位槽。
进一步，作为优选，所述塑料内胆上设有第一连接口、第二连接口以及连接底座，所述第一连接口位于椭圆衬肩的外侧，且所述第一连接口抵靠倒钩型凹槽；
第二连接口位于所述金属封头的内部，且所述第二连接口远离所述连接底座的一端抵靠梯形阶梯槽，所述连接底座位于所述椭圆衬肩远离所述封头段的一侧。
进一步，作为优选，所述第一连接口处设有与倒钩型凹槽配合的阶梯型剃槽，所述第二连接口靠近所述第一连接口的一侧设有与所述梯形阶梯槽配合的定位凸起。
进一步，作为优选，还包括转换接头，所述转换接头的底端穿过所述封头段的外壁并从所述第一进气通腔伸入至所述第二进气通腔内，且所述转换接头的底端套设有与所述第二进气通腔密封配合的第一密封圈，且所述转换接头的外壁设有用于容纳第一密封圈的安装槽。
进一步，作为优选，所述第一进气通腔设有内螺纹，且所述转换接头的外壁设有外螺纹，以便于所述转换接头与所述封头段螺纹连接。
进一步，作为优选，所述转换接头的外壁设有环形台阶，所述环形台阶与所述定位平台之间设有第二密封圈。
进一步，作为优选，所述转换接口远离椭圆衬肩的一端设有定位台阶，所述定位台阶与封头段之间设有第三密封圈。
本实用新型采用以上技术,与现有的技术相比具有以下有益效果：本实用新型采用注塑的方式生产，注塑的同时将金属封头包裹在注塑塑料中，椭圆衬肩上设有第一定位槽和第二定位槽，注塑成型时，第一定位槽和第二定位槽分别由塑料注满，形成椭圆衬肩的上的第一定位凸起和第二定位凸起，增强了塑料与金属之间的结合强度，保证了气瓶在反复充装时出现塑料与金属分离的问题。
附图说明
图1为一种IV型气瓶的内衬瓶口密封结构的整体结构示意图；
图2为一种IV型气瓶的内衬瓶口密封结构中金属封头的结构示意图；
图3为一种IV型气瓶的内衬瓶口密封结构中塑料内胆和金属封头安装示意图；
图4为一种IV型气瓶的内衬瓶口密封结构中转换接头的结构示意图。
图中：1、金属封头；11、封头段；111、定位平台；12、椭圆衬肩；121、倒钩型凹槽；122、梯形阶梯槽；123、限位槽；2、塑料内胆；21、第一连接口；22、第二连接口；23、连接底座；3、转换接头；4、第一密封圈；5、第二密封圈；6、第三密封圈。
具体实施方式
结合本实用新型实施例中的附图，下面将对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
实施例：请参阅附图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种IV型气瓶的内衬瓶口密封结构，其包括塑料内胆2和金属封头1，其中，金属封头1密封安装于塑料内胆2的顶部，金属封头1内部设有第一进气通腔和第二进气通腔，金属封头1包括沿第一进气通腔延伸方向依次连接的封头段11和椭圆衬肩12；
封头段11的内壁设有环形定位平台111，且定位平台111位于封头段11的末端与椭圆衬肩12的衔接处，椭圆衬肩12远离封头段11的一端向外延伸并形成倒钩型凹槽121，椭圆衬肩12底端面的中心位置设有梯形阶梯槽122；
具体的，金属封头1的材质为铝合金6061或者奥氏体不锈钢S3160，塑料内胆采用的材料为高密度聚乙烯或尼龙6。
本实施例中，椭圆衬肩12在注塑前进行阳极氧化处理或者酸性处理并采用超声波清水清洗，形成纳米级微孔结构；在实施时，熔融高分子进入纳米级微孔中，产生“锚栓连接”，结合面积增大，提升金属衬肩与塑料得粘合强度。
本实施例中，纳米级微孔结构的孔径设置为30～60微米。
本实施例中，定位平台111朝向梯形阶梯槽122的一侧设有环形限位槽123。
本实施例中，塑料内胆2上设有第一连接口21、第二连接口22以及连接底座23，第一连接口21位于椭圆衬肩12的外侧，且第一连接口21抵靠倒钩型凹槽121；
第二连接口22位于金属封头1的内部，且第二连接口22远离连接底座23的一端抵靠梯形阶梯槽122，连接底座23位于椭圆衬肩12远离封头段11的一侧。
本实施例中，第一连接口21处设有与倒钩型凹槽121配合的阶梯型剃槽，第二连接口22靠近第一连接口21的一侧设有与梯形阶梯槽122配合的定位凸起。
本实施例中，还包括转换接头3，转换接头3的底端穿过封头段11的外壁并从第一进气通腔伸入至第二进气通腔内，且转换接头3的底端套设有与第二进气通腔密封配合的第一密封圈4，且转换接头3的外壁设有用于容纳第一密封圈4的安装槽，以实现第一道密封。
本实施例中，第一进气通腔设有内螺纹，且转换接头3的外壁设有外螺纹，以便于转换接头3与封头段11螺纹连接，便于转换接头与瓶嘴的安装，并且二者同轴，保证安装的可靠性。
本实施例中，转换接头3的外壁设有环形台阶，环形台阶与定位平台111之间设有第二密封圈5，以实现第二道密封。
本实施例中，转换接口3远离椭圆衬肩12的一端设有定位台阶，定位台阶与封头段11之间设有第三密封圈6，以实现第三道密封。
本实施例的瓶口连接结构的具体加工方式中，采用注塑的方式生产，注塑的同时将金属封头1包裹在注塑塑料中，椭圆衬肩上设有第一定位槽和第二定位槽，注塑成型时，第一定位槽和第二定位槽分别由塑料注满，形成椭圆衬肩的上的第一定位凸起和第二定位凸起，增强了塑料与金属之间的结合强度，保证了气瓶在反复充装时出现塑料与金属分离的问题；
且，在第一定位槽和第二定位槽的具体设计方式中，所述第一定位槽为梯形阶梯槽，所述第二定位槽为倒钩型凹槽，由于倒钩型凹槽与椭圆衬肩相互勾手的形状，这样就可以起到自密封的作用，进一步避免了气体沿着金属与塑料结合界面发生泄露。
以上所述，以上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精神和范围。
Claims (10)
1.一种IV型气瓶的内衬瓶口密封结构，其包括塑料内胆(2)和金属封头(1)，其中，所述金属封头(1)密封安装于所述塑料内胆(2)的顶部，所述金属封头(1)内部设有第一进气通腔和第二进气通腔，其特征在于：所述金属封头(1)包括沿所述第一进气通腔延伸方向依次连接的封头段(11)和椭圆衬肩(12)；
所述封头段(11)的内壁设有环形定位平台(111)，且所述定位平台(111)位于所述封头段(11)的末端与所述椭圆衬肩(12)的衔接处，所述椭圆衬肩(12)远离所述封头段(11)的一端向外延伸并形成倒钩型凹槽(121)，所述椭圆衬肩(12)底端面的中心位置设有梯形阶梯槽(122)。
2.根据权利要求1所述的一种IV型气瓶的内衬瓶口密封结构，其特征在于：所述椭圆衬肩(12)在注塑前进行阳极氧化处理并采用超声波清水清洗，形成纳米级微孔结构。
3.根据权利要求2所述的一种IV型气瓶的内衬瓶口密封结构，其特征在于：所述纳米级微孔结构的孔径设置为30～60微米。
4.根据权利要求3所述的一种IV型气瓶的内衬瓶口密封结构，其特征在于：所述定位平台(111)朝向所述梯形阶梯槽(122)的一侧设有环形限位槽(123)。
5.根据权利要求1所述的一种IV型气瓶的内衬瓶口密封结构，其特征在于：所述塑料内胆(2)上设有第一连接口(21)、第二连接口(22)以及连接底座(23)，所述第一连接口(21)位于椭圆衬肩(12)的外侧，且所述第一连接口(21)抵靠倒钩型凹槽(121)；
第二连接口(22)位于所述金属封头(1)的内部，且所述第二连接口(22)远离所述连接底座(23)的一端抵靠梯形阶梯槽(122)，所述连接底座(23)位于所述椭圆衬肩(12)远离所述封头段(11)的一侧。
6.根据权利要求5所述的一种IV型气瓶的内衬瓶口密封结构，其特征在于：所述第一连接口(21)处设有与倒钩型凹槽(121)配合的阶梯型剃槽，所述第二连接口(22)靠近所述第一连接口(21)的一侧设有与所述梯形阶梯槽(122)配合的定位凸起。
7.根据权利要求5所述的一种IV型气瓶的内衬瓶口密封结构，其特征在于：还包括转换接头(3)，所述转换接头(3)的底端穿过所述封头段(11)的外壁并从所述第一进气通腔伸入至所述第二进气通腔内，且所述转换接头(3)的底端套设有与所述第二进气通腔密封配合的第一密封圈(4)，且所述转换接头(3)的外壁设有用于容纳第一密封圈(4)的安装槽。
8.根据权利要求7所述的一种IV型气瓶的内衬瓶口密封结构，其特征在于：所述第一进气通腔设有内螺纹，且所述转换接头(3)的外壁设有外螺纹，以便于所述转换接头(3)与所述封头段(11)螺纹连接。
9.根据权利要求8所述的一种IV型气瓶的内衬瓶口密封结构，其特征在于：所述转换接头(3)的外壁设有环形台阶，所述环形台阶与所述定位平台(111)之间设有第二密封圈(5)。
10.根据权利要求9所述的一种IV型气瓶的内衬瓶口密封结构，其特征在于：所述转换接头 (3)远离椭圆衬肩(12)的一端设有定位台阶，所述定位台阶与封头段(11)之间设有第三密封圈(6)。
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| CN202220889311.8U CN217030783U (zh) | 2022-04-18 | 2022-04-18 | 一种iv型气瓶的内衬瓶口密封结构 |
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| CN (1) | CN217030783U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116293434A (zh) * | 2023-05-18 | 2023-06-23 | 浙江工业大学 | 一种用于iv型储氢气瓶的boss结构瓶口密封结构 |
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2022
- 2022-04-18 CN CN202220889311.8U patent/CN217030783U/zh active Active
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