CN218063756U - 一种新型氢用超高压大口径密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了属于气体储存容器装填排放的零部件领域的一种新型氢用超高压大口径密封结构；其中高压管路端头设置于接口内，高压管路端头由外端至内侧依次设有锥面、紧邻锥面光管部、外螺纹部和压盖光管部，其中锥面与贴合接口内的锥面贴合，挡圈内侧的挡圈内螺纹与外螺纹部螺纹配合，压盖设置于压盖光管部外；密封垫的套紧部安装于挡圈的挡圈光面外，密封垫的压紧部设置于紧邻锥面光管部的外部，套紧部和压紧部均为环体，套紧部与挡圈过盈配合；压盖的压盖外螺纹部与接口内的螺纹相连。本实用新型通过在挡圈与接口之间增加密封垫；并在锥面和外螺纹部之间预留紧邻锥面光管部，实现增强氢用超高压密封的目地。

Description

一种新型氢用超高压大口径密封结构

技术领域

本实用新型属于气体储存容器装填排放的零部件技术领域，具体为一种新型氢用超高压大口径密封结构。

背景技术

如加氢站和车用高压临氢管路连接结构，通常采用简单的锥面强制密封方式，材质多为奥氏体不锈钢等金属材料。当氢气压力反复变化时以及连接件多次拆卸时，容易导致密封面磨损，锥面强制密封常会出现泄露问题，之后再次加大紧固力也无法实现良好的密封效果。

氢气管路及阀门密封的可靠性是用氢安全的重要保证，传统的氢气超高压密封主要采用国外高压管路密封结构，通过在管路上制作锥面及螺纹，采用螺纹连接的形式与接头中的压盖、挡圈进行连接，使管路锥面与接头锥面压紧，实现线密封；具体的，现有的氢用超高压密封结构主要采用硬密封结构，在管路连接时主要由三部分构成：1、压盖；2、挡圈；3、管路锥面螺纹。在连接时，首先在高压管路上制作左旋锥面螺纹，螺纹形式为美标UNF螺纹，锥面为 60°，制作完成后将压盖套入高压管路，将挡圈与高压管路上的螺纹拧紧，一同放入接口中，在外部拧紧压盖使高压管路上的锥面与接口内部锥面压紧，形成硬密封。

此种连接形式在密封性上较为单一，而且在安装过程中，锥面的划伤不易发现，当出现锥面划伤时，会出现氢气泄露的危险。

针对这一问题，我们提出了一种新型氢用超高压大口径密封结构，实现超高压氢气的密封，解决了现有的连接形式主要依赖于管路上预制的锥面螺纹进行密封，一旦管路或是接口处的锥面在安装及拆卸的过程中有损伤，就会导致氢气泄露，此时仅依靠压盖与接口处的螺纹无法对对氢气进行密封，这样就会对超高压氢气的使用造成泄露隐患的问题。

实用新型内容

针对背景技术中存在的问题，本实用新型提供了一种新型氢用超高压大口径密封结构，其特征在于，包括：密封垫、高压管路端头、压盖、挡圈和接口，其中高压管路端头设置于接口内，高压管路端头由外端至内侧依次设有锥面、紧邻锥面光管部、外螺纹部和压盖光管部，其中锥面与贴合接口内的锥面贴合，挡圈内侧的挡圈内螺纹与外螺纹部螺纹配合，压盖设置于压盖光管部外；

密封垫的套紧部安装于挡圈的挡圈光面外，密封垫的压紧部设置于紧邻锥面光管部的外部，套紧部和压紧部均为环体，套紧部与挡圈过盈配合；

压盖的压盖外螺纹部与接口内的螺纹相连。

套紧部和压紧部一体构成。

套紧部和压紧部的外径相等。

紧邻锥面光管部的轴向长度≥1.5mm。

压紧部的轴向长度不小于紧邻锥面光管部202的轴向长度。

密封垫的粗糙度不低于0.8Ra。

本实用新型的有益效果在于：

1.通过在挡圈与接口之间增加密封垫，采用自紧式组合密封；并在锥面和外螺纹部之间预留紧邻锥面光管部，实现增强氢用超高压密封的目地。

2.密封垫材质选用聚四氟乙烯(PTFE)，相比于传统的氢用橡胶材质，聚四氟乙烯抗氢脆度更好，强度更高，在经常拆卸、挤压的情况下不易损坏，且加工及安装都较为简便。

附图说明

图1为本实用新型一种新型氢用超高压大口径密封结构实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中过密封垫一径面的剖面示意图。

其中：1-密封垫，2-高压管路端头，3-压盖，4-挡圈，5-接口，101-套紧部，102-压紧部， 201-锥面，202-紧邻锥面光管部，203-外螺纹部，204-压盖光管部，301-压盖外螺纹部，302- 压盖握部，401-挡圈内螺纹，402-挡圈光面。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示的本实用新型实施例，包括：密封垫1、高压管路端头2、压盖3、挡圈4和接口5，其中高压管路端头2设置于接口5内，高压管路端头2由外端至内侧依次设有锥面201、紧邻锥面光管部202、外螺纹部203和压盖光管部204，其中锥面201与贴合接口5内的锥面贴合，挡圈4内侧的挡圈内螺纹401与外螺纹部203螺纹配合，压盖3设置于压盖光管部204的径向外侧；

密封垫1位于高压管路端头2、压盖3、挡圈4和接口5围成的空间中；密封垫1的套紧部101安装于挡圈4的挡圈光面402外，且套紧部101与挡圈4过盈配合；密封垫1的压紧部102设置于紧邻锥面光管部202的外部，套紧部101和压紧部102均为环体且一体构成；

压盖3的压盖外螺纹部301与接口5内的螺纹相连，在压盖外螺纹部301的非接口5方向还一体固接设置有压盖握部302。

在本实施例中，套紧部101和压紧部102的外径相等；

在本实施例中，紧邻锥面光管部202的轴向长度≥1.5mm，压紧部102的轴向长度不小于紧邻锥面光管部202的轴向长度；外螺纹部203为锥面螺纹；

在本实施例中，密封垫的材质选择上放弃了传统氢用密封垫常用的丁腈橡胶(NBR)材质，而选用了耐高压、耐高温、强度高、抗氢脆度更好的聚四氟乙烯(PTFE)材质；在氢气超高压状态下，氢气渗入聚四氟乙烯(PTFE)内部后对其性能劣化的影响较小，聚四氟乙烯材质能够有效避免密封结构失效；为确保连接后的密封性，密封垫必须要保证表面光滑，在装配后与其接触面较为贴合，而良好的粗糙度也能确保在拆卸时减少对密封面的磨损，具体的，密封垫粗糙度选用0.8Ra；

在本实施例中，密封垫1与挡圈4的过盈配合具体为H6/n5，由于密封材质本体具备一定的塑形，为确保密封垫与挡圈紧密连接，密封垫1中压紧部102的内径为

外径为

在本实施例中，挡圈4的径向长度为1/2＂(约为12.7mm)；锥面201的锥角为60°，高压管路端头2选用1-1/2＂管径(外径约为38.1mm)，工作时本实用新型实施例最大可承压140MPa。

安装时，现在高压管路端头2外周制作外螺纹部203，随后将压盖3套入高压管路，装配挡圈4至螺纹部203处；随后在挡圈4外套入密封垫1，检查密封垫1并确保平整之后，将装配好的高压管路端头2放入接口5中，并通过压盖握部302拧紧压盖3。

Claims (6)

1.一种新型氢用超高压大口径密封结构，其特征在于，包括：密封垫(1)、高压管路端头(2)、压盖(3)、挡圈(4)和接口(5)，其中高压管路端头(2)设置于接口(5)内，高压管路端头(2)由外端至内侧依次设有锥面(201)、紧邻锥面光管部(202)、外螺纹部(203)和压盖光管部(204)，其中锥面(201)与贴合接口(5)内的锥面贴合，挡圈(4)内侧的挡圈内螺纹(401)与外螺纹部(203)螺纹配合，压盖(3)设置于压盖光管部(204)外；

密封垫(1)的套紧部(101)安装于挡圈(4)的挡圈光面(402)外，密封垫(1)的压紧部(102)设置于紧邻锥面光管部(202)的外部，套紧部(101)和压紧部(102)均为环体，套紧部(101)与挡圈(4)过盈配合；

压盖(3)的压盖外螺纹部(301)与接口(5)内的螺纹相连。

2.根据权利要求1所述的一种新型氢用超高压大口径密封结构，其特征在于，套紧部(101)和压紧部(102)一体构成。

3.根据权利要求1或2之一所述的一种新型氢用超高压大口径密封结构，其特征在于，套紧部(101)和压紧部(102)的外径相等。

4.根据权利要求1所述的一种新型氢用超高压大口径密封结构，其特征在于，紧邻锥面光管部(202)的轴向长度≥1.5mm。

5.根据权利要求4所述的一种新型氢用超高压大口径密封结构，其特征在于，压紧部(102)的轴向长度不小于紧邻锥面光管部202的轴向长度。

6.根据权利要求1所述的一种新型氢用超高压大口径密封结构，其特征在于，密封垫(1)的粗糙度不低于0.8Ra。

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