CN219550259U - 储气瓶密封组件及储气瓶 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种储气瓶密封组件及储气瓶，涉及储气装置技术领域，本实用新型提供的储气瓶密封组件包括阀座、内胆和转接头，内胆与阀座密封连接，内胆端部伸入阀座内并配合阀座形成有用于限定内胆轴向位置的第一限位结构和用于限定内胆周向位置的第二限位结构，转接头连接于阀座内，转接头与内胆之间设有密封结构。本实用新型提供的储气瓶密封组件可有效减小内胆在充放气、高低温情况下所发生的变形，防止阀座和内胆之间出现间隙，密封性好，不需要相应工装辅助完成阀座与内胆的组装，节省人力，保证产品质量的稳定性。

Description

储气瓶密封组件及储气瓶

技术领域

本实用新型涉及储气装置技术领域，尤其是涉及一种储气瓶密封组件及储气瓶。

背景技术

为便于气体的储存，通常使用储气瓶来对气体进行密封储存。经过多年的发展，储气瓶由钢瓶发展到如今的碳纤维缠绕气瓶，碳纤维缠绕气瓶因其质量轻、抗疲劳性能好、承载能力强等优点，在储气领域得到了广泛的应用。

目前金属内胆碳纤维全缠绕气瓶和非金属内胆碳纤维全缠绕气瓶是车载储气领域的主要产品。金属内胆碳纤维全缠绕气瓶技术已基本趋于成熟，国内也有很多成熟的产品。非金属内胆碳纤维全缠绕气瓶相比于金属内胆碳纤维全缠绕气瓶其储氢密度更高，疲劳性能更好，从经济成本角度来看，非金属内胆碳纤维全缠绕气瓶相比于金属内胆全缠绕气瓶成本更低。

氢动力燃料电池车辆通常采用Ⅳ型气瓶(非金属内胆碳纤维全缠绕气瓶)容纳压缩氢气。非金属内胆全缠绕气瓶的基本结构为非金属内胆与金属阀座通过配合、胶接或其他方式连接到一起后再进行纤维缠绕。传统非金属内胆全缠绕气瓶具有以下不足：

1、传统非金属内胆全缠绕气瓶通常通过将金属阀座拆分成几个部分再组合以解决加工困难问题，然而这会使得结构零散不完整，在高压力下结构之间可能会出现间隙，影响密封；

2、传统非金属内胆全缠绕气瓶通常通过改变非金属内胆的生产工艺，例如在非金属内胆口增加卡箍限制其径向位移，提高非金属内胆与金属阀座连接的稳定性和密封性，然而在气瓶反复充放工况下可能存在金属阀座和内胆的剥离，从而发生氢气泄漏的隐患；

3、传统非金属内胆全缠绕气瓶通常通过相应工装辅助完成金属阀座与非金属内胆的组装，这便需要耗费大量人力且不能保证产品质量的稳定性。

因此，如何提供一种能够保证密封性，节省人力的储气瓶密封组件及储气瓶是本领域技术人员需解决的技术问题之一。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种储气瓶密封组件及储气瓶，具有密封性好、节省人力、保证产品质量稳定性等优点。

为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

第一方面，本实用新型提供一种储气瓶密封组件，包括阀座、内胆和转接头，所述内胆与所述阀座密封连接，所述内胆端部伸入所述阀座内并配合所述阀座形成有用于限定所述内胆轴向位置的第一限位结构和用于限定所述内胆周向位置的第二限位结构，所述转接头连接于所述阀座内，所述转接头与所述内胆之间设有密封结构。

进一步地，所述第一限位结构包括第一限位槽以及伸入所述第一限位槽内的第一限位凸起，所述第一限位槽和所述第一限位凸起中的一者位于所述阀座的内表面，另一者位于所述内胆的外表面。

进一步地，所述第二限位结构包括第二限位槽以及伸入所述第二限位槽内的第二限位凸起，所述第二限位槽和所述第二限位凸起中的一者位于所述阀座的外表面，另一者位于所述内胆的外表面。

进一步地，所述阀座包括轴向延伸部以及与所述轴向延伸部的一端连接的内延部，所述轴向延伸部呈筒状并套接于所述转接头的外部，所述内延部用于与纤维缠绕层的内壁抵接。

进一步地，所述轴向延伸部与所述内延部连接处的内表面凹设有所述第一限位槽，所述第一限位槽包括第一槽体以及与所述第一槽体连通的第二槽体；

所述第一槽体的延伸方向平行于所述轴向延伸部的轴向；

所述第二槽体与所述第一槽体连通并相对于所述第一槽体朝向远离所述轴向延伸部轴线的方向凹陷。

进一步地，所述内延部的外表面凹设有所述第二限位槽，所述第二限位槽具有用于限定所述内胆相对于所述内延部周向位置的限位端面。

进一步地，所述轴向延伸部靠近所述内延部的一端的内表面凹设有容纳槽，所述内胆的端部延伸至所述容纳槽内并与所述转接头之间设有所述密封结构。

进一步地，所述密封结构包括凹设于所述内胆端部或所述转接头上的安装槽，所述安装槽内设有密封圈。

进一步地，所述内胆的端部凹设有配合槽，所述阀座伸入所述配合槽内以限定所述内胆的径向位置。

第二方面，本实用新型还提供一种储气瓶，包括上述方案所述的储气瓶密封组件。

本实用新型提供的储气瓶密封组件及储气瓶能产生如下有益效果：

本实用新型提供的储气瓶密封组件中，内胆与阀座密封连接，内胆的端部伸入阀座内可限定内胆相对于阀座的径向位置，第一限位结构能够限定内胆相对于阀座的轴向位置，防止内胆注塑后发生轴向收缩，第二限位结构能够限定内胆相对于阀座的周向位置，防止缠绕时内胆与阀座发生相对转动，另外转接头与内胆之间设有密封结构，可进一步保证接头处的密封效果。

相对于现有技术来说，本实用新型提供的储气瓶密封组件中内胆与阀座密封连接，并通过阀座与内胆之间所形成的限位结构来实现内胆径向、轴向和周向的限位，可有效减小内胆在充放气、高低温情况下所发生的变形，防止阀座和内胆之间出现间隙，转接头与内胆之间设置的密封结构可有效提高密封性，不需要将阀座拆分成若干部分，减少氢气泄漏现象的发生。本实用新型提供的储气瓶密封组件也不需要相应工装辅助完成阀座与内胆的组装，节省人力，保证产品质量的稳定性。

相对于现有技术来说，本实用新型第二方面提供的储气瓶有本实用新型第一方面提供的储气瓶密封组件，从而具有本实用新型第一方面提供的储气瓶密封组件所具有的一切有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种储气瓶端部的纵截面结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种阀座的纵截面结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种阀座的三维结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种转接头的正视结构示意图。

图标：1－阀座；11－轴向延伸部；111－容纳槽；12－内延部；121－第二限位槽；1211－限位端面；13－第一限位槽；131－第一槽体；132－第二槽体；14－限位部；2－内胆；21－第一限位凸起；22－第二限位凸起；23－配合槽；3－转接头；31－安装槽；4－纤维缠绕层；5－密封圈。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

本实用新型第一方面的实施例在于提供一种储气瓶密封组件，如图1所示，包括阀座1、内胆2和转接头3，内胆2与阀座1密封连接，内胆2端部伸入阀座1内并配合阀座1形成有用于限定内胆2轴向位置的第一限位结构和用于限定内胆2周向位置的第二限位结构，转接头3连接于阀座1内，转接头3与内胆2之间设有密封结构。

上述实施例所提供的储气瓶密封组件中，阀座1与内胆2采用密封连接，无需将阀座1拆分成若干部分再组合，因此不存在各部分之间会出现间隙的现象，也不需要耗费大量人力将阀座1与内胆2进行组装，保证产品质量的稳定性。另外，第一限位结构和第二限位结构可分别限定内胆的轴向位置和周向位置，内胆2的端部伸入阀座1内可限定内胆2的径向位置，从而使得内胆2相对于阀座1的位置更加稳定、牢靠，可有效避免气瓶在反复充放工况下阀座1和内胆2剥离，配合转接头3与内胆2之间的密封结构，可有效降低氢气发生泄漏的隐患。

上述密封连接具体可以为阀座1与内胆2一体注塑成型，阀座1与内胆2粘接，或者阀座1与内胆2通过其他方式连接。

以下对阀座1的结构进行具体说明：

阀座1的材料可以为金属并需要与氢气兼容，优选为铝合金或不锈钢。

如图2所示，阀座1包括轴向延伸部11以及与轴向延伸部11的一端连接的内延部12；轴向延伸部11呈筒状并套接于转接头3的外部，轴向延伸部11的一端位于纤维缠绕层4的外部，另一端穿过纤维缠绕层4伸入纤维缠绕层4内；内延部12用于与纤维缠绕层4端部的内壁抵接，以限定阀座1相对于纤维缠绕层4的轴向位置。

轴向延伸部11与内延部12之间的位置可以与内胆2之间设置有第一限位结构，内延部12用于接触纤维缠绕层4内壁的外表面可以与内胆2之间设置有第二限位结构。

在一些实施例中，如图2所示，轴向延伸部11靠近内延部12的一端的内表面凹设有容纳槽111，内胆2的端部延伸至容纳槽111内并与转接头3之间设有密封结构。

上述设置可使得内胆2的端部夹设于轴向延伸部11与转接头3之间，由于内胆2与轴向延伸部11密封连接，其密封性良好，内胆2与转接头3之间设有密封结构，保证内胆2与转接头3之间密封性良好，从而避免气体外漏。

具体地，如图2所示，上述容纳槽111与第一限位槽13相对设置。

以下对第一限位结构进行具体说明：

在一些实施例中，第一限位结构包括第一限位槽13以及伸入第一限位槽13内的第一限位凸起21，第一限位槽13和第一限位凸起21中的一者位于阀座1的内表面，另一者位于内胆2的外表面，通过第一限位槽13与第一限位凸起21的卡接可实现限定内胆2相对于阀座1轴向位置的作用。

具体地，可以第一限位槽13位于阀座1的内表面，第一限位凸起21位于内胆2的外表面；或者第一限位槽13位于内胆2的外表面，第一限位凸起21位于阀座1的内表面。

在至少一个实施例中，如图1和图2所示，轴向延伸部11与内延部12连接处的内表面凹设有第一限位槽13，内胆2的外表面凸设有第一限位凸起21。

如图2所示，第一限位槽13包括第一槽体131以及与第一槽体131连通的第二槽体132，其中：

第一槽体131的延伸方向平行于轴向延伸部11的轴向，以使得内胆2具有开口的端部能够顺利伸入第一限位槽13；

第二槽体132与第一槽体131连通并相对于第一槽体131朝向远离轴向延伸部11轴线的方向凹陷，从而能够使得内胆2伸入第二槽体132的部分卡在第二槽体132内，实现内胆2的轴向限位。

上述第一槽体131和第二槽体132可以均呈环形，增加阀座1与内胆2之间的接触面积，从而增强连接牢固度。

由于内胆2与阀座1密封连接，第一限位凸起21的形状需要与第一限位槽13的形状相适配，即第一限位凸起21填满于第一限位槽13内。

以下对第二限位结构进行具体说明：

在一些实施例中，第二限位结构包括第二限位槽121以及伸入第二限位槽121内的第二限位凸起22，第二限位槽121和第二限位凸起22中的一者位于阀座1的外表面，另一者位于内胆2的外表面，通过第二限位槽121与第二限位凸起22的卡接可实现限定内胆2相对于阀座1周向位置的作用。

具体地，可以第二限位槽121位于阀座1的外表面，第二限位凸起22位于内胆2的外表面；或者第二限位槽121位于内胆2的外表面，第二限位凸起22位于阀座1的外表面。

在至少一个实施例中，如图1和图2所示，内延部12用于接触纤维缠绕层4内壁的外表面凹设有第二限位槽121，第二限位槽121位于内延部12的边缘处，从而使得内胆2端部边缘的第二限位凸起22可直接延伸至第二限位槽121内。

第二限位槽121可以呈环形，增加阀座1与内胆2之间的接触面积，从而增强连接牢固度。

如图3所示，第二限位槽121具有用于限定内胆2相对于内延部12周向位置的限位端面1211。

具体地，如图3所示，内延部12顶端的边缘向第二限位槽121内突出有多个限位部14，多个限位部围绕内延部12的轴线均匀间隔分布，限位部14呈弧形延伸，限位部14的两端面均为限位端面1211。

需要说明的是，上述第一限位槽13和第二限位槽121均可以对内胆2的径向起到限位作用，为使得内胆2相对于阀座1的径向位置更加稳定，如图2所示，内胆2的端部凹设有配合槽23，阀座1伸入配合槽23内以限定内胆2的径向位置。

上述配合槽23可以呈环形，配合槽23位于第一限位凸起21和第二限位凸起22之间，凹设近似呈梯形。

以下对密封结构进行具体说明：

在一些实施例中，密封结构包括凹设于内胆2端部或转接头3上的安装槽31，安装槽31内设有密封圈5。

参见图4，安装槽31设于转接头3的外表面，安装槽31呈环形，密封圈5容纳于安装槽31内，实现内胆2与转接头3之间的密封。

上述转接头3可以与阀座1螺纹配合。

另外，内胆2的材料可以为非金属，其需有一定的刚度，同时也应具有相对较低的氢气渗透率。常用的如尼龙PA6、PA11、PA12等，PA6是常用的材料，对于压力较低的非金属内胆碳纤维全缠绕气瓶，非金属内胆材料也常选用聚乙烯，例如HDPE。为了既保证材料的刚度同时又有较低的氢气渗透率，在材料选型时也可以对既有的材料进行改性处理。

上述实施例所提供的储气瓶密封组件中各个部件结构简单，便于加工，转接头3可以配合不同尺寸的瓶阀。

本实用新型第二方面的实施例在于提供一种储气瓶，本实用新型第二方面的实施例提供的储气瓶包括上述储气瓶密封组件。

本实用新型第二方面提供的储气瓶有本实用新型第一方面的实施例提供的储气瓶密封组件，从而具有本实用新型第一方面的实施例提供的储气瓶密封组件所具有的一切有益效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (10)

1.一种储气瓶密封组件，其特征在于，包括阀座(1)、内胆(2)和转接头(3)，所述内胆(2)与所述阀座(1)密封连接，所述内胆(2)端部伸入所述阀座(1)内并配合所述阀座(1)形成有用于限定所述内胆(2)轴向位置的第一限位结构和用于限定所述内胆(2)周向位置的第二限位结构，所述转接头(3)连接于所述阀座(1)内，所述转接头(3)与所述内胆(2)之间设有密封结构。

2.根据权利要求1所述的储气瓶密封组件，其特征在于，所述第一限位结构包括第一限位槽(13)以及伸入所述第一限位槽(13)内的第一限位凸起(21)，所述第一限位槽(13)和所述第一限位凸起(21)中的一者位于所述阀座(1)的内表面，另一者位于所述内胆(2)的外表面。

3.根据权利要求2所述的储气瓶密封组件，其特征在于，所述第二限位结构包括第二限位槽(121)以及伸入所述第二限位槽(121)内的第二限位凸起(22)，所述第二限位槽(121)和所述第二限位凸起(22)中的一者位于所述阀座(1)的外表面，另一者位于所述内胆(2)的外表面。

4.根据权利要求3所述的储气瓶密封组件，其特征在于，所述阀座(1)包括轴向延伸部(11)以及与所述轴向延伸部(11)的一端连接的内延部(12)，所述轴向延伸部(11)呈筒状并套接于所述转接头(3)的外部，所述内延部(12)用于与纤维缠绕层(4)的内壁抵接。

5.根据权利要求4所述的储气瓶密封组件，其特征在于，所述轴向延伸部(11)与所述内延部(12)连接处的内表面凹设有所述第一限位槽(13)，所述第一限位槽(13)包括第一槽体(131)以及与所述第一槽体(131)连通的第二槽体(132)；

所述第一槽体(131)的延伸方向平行于所述轴向延伸部(11)的轴向；

所述第二槽体(132)与所述第一槽体(131)连通并相对于所述第一槽体(131)朝向远离所述轴向延伸部(11)轴线的方向凹陷。

6.根据权利要求4所述的储气瓶密封组件，其特征在于，所述内延部(12)的外表面凹设有所述第二限位槽(121)，所述第二限位槽(121)具有用于限定所述内胆(2)相对于所述内延部(12)周向位置的限位端面(1211)。

7.根据权利要求4所述的储气瓶密封组件，其特征在于，所述轴向延伸部(11)靠近所述内延部(12)的一端的内表面凹设有容纳槽(111)，所述内胆(2)的端部延伸至所述容纳槽(111)内并与所述转接头(3)之间设有所述密封结构。

8.根据权利要求7所述的储气瓶密封组件，其特征在于，所述密封结构包括凹设于所述内胆(2)端部或所述转接头(3)上的安装槽(31)，所述安装槽(31)内设有密封圈(5)。

9.根据权利要求1－8任一项所述的储气瓶密封组件，其特征在于，所述内胆(2)的端部凹设有配合槽(23)，所述阀座(1)伸入所述配合槽(23)内以限定所述内胆(2)的径向位置。

10.一种储气瓶，其特征在于，包括如权利要求1－9任一项所述的储气瓶密封组件。