CN220082264U - 一种适用于宽温度范围的高压密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适用于宽温度范围的高压密封结构，包括柱状中心件、筒状外部件，柱状中心件装在筒状外部件内；其中，所述柱状中心件、筒状外部件之间，通过在柱状中心件上套设有高温密封圈、低温密封圈进行密封；且高温密封圈、低温密封圈互相接触；在低温环境下，低温密封圈具有弹性进行密封、而高温密封圈失去弹性起到支撑作用；在高温环境下，高温密封圈具有弹性进行密封、低温密封圈则变软起到填充作用。本实用新型达到的有益效果是：兼备成本低、密封效果好；解决了H2减压器在超宽温度范围(‑40℃至120℃)、高密封压力(70Mpa)下密封失效的问题。

Description

一种适用于宽温度范围的高压密封结构

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车零部件技术领域，特别是一种适用于宽温度范围的高压密封结构。

背景技术

在H2燃料电池供氢系统或燃氢发动机中，H2减压器的工作温度范围为-40℃至120℃。由于车即会在冬季低温下行驶也会在夏季高温下行驶，若H2减压器的密封压力为70Mpa的高压密封时，很容易导致柱塞式减压器、减压器电磁筒状外部件之间的密封失效。

目前，市面上的H2减压器电磁阀筒状外部件密封圈，其材料选择主要有三种：1、采用耐高温密封材料，硬度较高，能在高温下进行密封，但低温下密封效果较差，适用于长期工作在高温环境下的H2减压器；2、采用耐低温密封材料，硬度较低，能在低温下进行密封，但高温下密封效果较差，容易出现泄漏；3、采用专用定制密封材料，能同时满足高温和低温环境下的密封要求，但此类密封材料成本较高。

上述前两种成本较低，第一种适合夏季情况工作、第二种适合冬季情况下工作，但换季时可能导致密封失效。第三种任何季节均可，但成本太高。

基于此，本公司设计一适用于宽温度范围的高压密封结构，通过结构的设计，使得低成本的材料，也能实现各个季节良好的密封效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种适用于宽温度范围的高压密封结构，解决了低成本和密封效果无法兼顾的情况，还解决了H2减压器在超宽温度范围(-40℃-120℃)、高密封压力(70Mpa)下密封失效的问题。

本公开实施例至少提供一种适用于宽温度范围的高压密封结构。

本公开实施例中，一种适用于宽温度范围的高压密封结构，包括柱状中心件、筒状外部件，柱状中心件装在筒状外部件内；其中，所述柱状中心件、筒状外部件之间，通过在柱状中心件上套设有高温密封圈、低温密封圈进行密封；且高温密封圈、低温密封圈互相接触；

在低温环境下，低温密封圈具有弹性进行密封、而高温密封圈失去弹性起到支撑作用；在高温环境下，高温密封圈具有弹性进行密封、低温密封圈则变软起到填充作用。

例如，根据本公开实施例，所述柱状中心件上开有环形槽，高温密封圈、低温密封圈均套设在环形槽内。该结构更适合本方案的密封方式。

例如，根据本公开实施例：所述柱状中心件、筒状外部件在低温环境下密封时，最低气温不小于-40℃、且最高流体压力不超过70MPa；所述柱状中心件、筒状外部件在高温环境下密封时，最高气温不大于120℃、且最高流体压力不超过70MPa。

例如，根据本公开实施例，当用于H2减压器电磁阀内时：高温密封圈、低温密封圈均套设在柱状中心件上，柱状中心件装在筒状外部件内。

例如，根据本公开实施例，所述H2减压电磁阀，包括筒状外部件、柱状中心件、回位弹簧组件、动阀芯组件；所述筒状外部件的上端装有盖体，在其内部从上至下依次装有柱状中心件、回位弹簧组件、动阀芯组件；动阀芯组件能在筒状外部件内滑动，动阀芯组件下部的柔性层在回位弹簧组件的压力下将出气通道口封闭；当动阀芯组件向上滑动时，进气通道孔与出气通道孔连通；当动阀芯组件向下滑动时，出气通道孔被堵住；所述筒状外部件外绕设有漆包线，动阀芯组件、柱状中心件为软磁阀芯，当漆包线通电时，动阀芯组件、柱状中心件均导磁且两者相互吸引，动阀芯组件向上滑动；所述筒状外部件、漆包线均位于电磁阀壳体内，电磁阀壳体具有通电插孔。

例如，根据本公开实施例，当用于柱塞式减压器内时，高温密封圈、低温密封圈均套设在柱塞上，柱塞位于减压器本体的柱塞腔内。

本实用新型具有以下优点：通过两级密封结构，靠压力端采用硬度较低的耐低温的密封材料的密封圈，在硬度较低的密封材料的密封圈后面紧贴安装硬度较高的耐高温的密封材料的密封圈；使得在花费较小成本的条件下，通过将高温密封材料的密封圈与低温密封材料的密封圈进行两级组合，形成两级组合式密封结构，实现在高温和低温环境下都能有极佳的密封效果；解决了H2减压器在超宽温度范围(-40℃-120℃)、高密封压力(70Mpa)下密封失效的问题。

附图说明

图1为本实用新型用在H2电磁阀时的结构示意图；

图2为本实用新型局部装配示意图；

图3为本实用新型在低温下的密封示意图；

图4为本实用新型在高温下的密封示意图；

图中：1-高温密封圈，2-低温密封圈，3-柱状中心件，4-筒状外部件，5-动阀芯组件，6-回位弹簧组件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

示例性地，如图2～图4所示，一种适用于宽温度范围的高压密封结构，包括柱状中心件、筒状外部件，柱状中心件装在筒状外部件内；其中，所述柱状中心件、筒状外部件之间，通过在柱状中心件上套设有高温密封圈1、低温密封圈2进行密封；且高温密封圈1、低温密封圈2互相接触。

在低温环境下，低温密封圈2具有弹性进行密封、而高温密封圈1失去弹性起到支撑作用；在高温环境下，高温密封圈1具有弹性进行密封、低温密封圈2则变软起到填充作用。具体来说，参阅图3和图4：①在低温环境下工作时，压力首先作用到靠压力端的硬度较低的低温密封圈2上，低温密封圈2受压变形；此时由于温度较低，硬度较高的密封圈1的硬度不适合密封，但密封圈1不易变形，对受压变形的密封圈2起到很好的支撑作用，密封圈2径向变形，密封圈2承担密封作用。②在高温环境下工作时，压力还是先作用到靠压力端的硬度较低的密封圈2上，在高温下密封圈2变软，密封效果较差；此时由于温度较高，硬度较高的密封圈1的硬度降低，能够在压力作用下径向变形形成密封，密封圈1承担密封作用。

此外，由于单纯耐高温和单纯耐低温的密封圈成本较低。上述两级密封结构使用两个密封圈的成本，远远低于使用专用定制密封材料密封圈的成本，但在超宽温度范围(-40℃-120℃)内的密封效果要优于使用专用定制密封材料的密封圈的密封效果。

通俗地讲，本方案提供一种全新的两级密封结构，靠压力端采用硬度较低的耐低温的密封材料的密封圈，在硬度较低的密封材料的密封圈后面紧贴安装硬度较高的耐高温的密封材料的密封圈。在花费较小成本的条件下，通过将高温密封材料的密封圈与低温密封材料的密封圈进行两级组合，形成两级组合式密封结构，实现在高温和低温环境下都能有极佳的密封效果。

例如，本方案适用于的超宽范围为-40℃-120℃，适用于高密封压力范围为不高于70MPa。进一步优选地，所述柱状中心件、筒状外部件在低温环境下密封时，最低气温不小于-40℃、且最高流体压力不超过70MPa；所述柱状中心件、筒状外部件在高温环境下密封时，最高气温不大于120℃、且最高流体压力不超过70MPa。

例如，为了更好地实现本方案的密封，所述柱状中心件上开有环形槽，高温密封圈1、低温密封圈2均套设在环形槽内。该结构更适合本方案的密封方式。

例如，参阅图1，本方案用于H2减压器电磁阀内时：高温密封圈1、低温密封圈2均套设在柱状中心件3上，柱状中心件3装在筒状外部件4内；

具体来说，例如，所述H2减压电磁阀，包括筒状外部件4、柱状中心件3、动阀芯组件5、回位弹簧组件6；所述筒状外部件4的上端装有盖体，在其内部从上至下依次装有柱状中心件3、回位弹簧组件6、动阀芯组件5；动阀芯组件5能在筒状外部件4内滑动，动阀芯组件5下部的柔性层在回位弹簧组件6的压力下将出气通道口封闭；当动阀芯组件5向上滑动时，进气通道孔与出气通道孔连通；当动阀芯组件5向下滑动时，出气通道孔被堵住；所述筒状外部件4外绕设有漆包线，动阀芯组件5、柱状中心件3为软磁阀芯，当漆包线通电时，动阀芯组件5、柱状中心件3均导磁且两者相互吸引，动阀芯组件5向上滑动；所述筒状外部件、漆包线均位于电磁阀壳体内，电磁阀壳体具有通电插孔；

例如，本方案用于柱塞式减压器内时，高温密封圈1、低温密封圈2均套设在柱塞上，柱塞位于减压器本体的柱塞腔内。

上述实施例仅表达了较为优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种适用于宽温度范围的高压密封结构，其特征在于：

包括柱状中心件(3)、筒状外部件(4)，柱状中心件(3)装在筒状外部件(4)内；

所述柱状中心件(3)、筒状外部件(4)之间，通过在柱状中心件(3)上套设有高温密封圈(1)、低温密封圈(2)进行密封；且高温密封圈(1)、低温密封圈(2)互相接触；

在低温环境下，低温密封圈(2)具有弹性进行密封、而高温密封圈(1)失去弹性变硬起到支撑作用；在高温环境下，高温密封圈(1)具有弹性进行密封、低温密封圈(2)则变软起到填充作用。

2.根据权利要求1所述的一种适用于宽温度范围的高压密封结构，其特征在于：所述柱状中心件(3)上开有环形槽，高温密封圈(1)、低温密封圈(2)均套设在环形槽内。

3.根据权利要求1所述的一种适用于宽温度范围的高压密封结构，其特征在于：所述柱状中心件(3)、筒状外部件(4)在低温环境下密封时，最低气温不小于-40℃、且最高流体压力不超过70MPa；

所述柱状中心件(3)、筒状外部件(4)在高温环境下密封时，最高气温不大于120℃、且最高流体压力不超过70MPa。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种适用于宽温度范围的高压密封结构，其特征在于：其用于H2减压器高压电磁阀内时：

高温密封圈(1)、低温密封圈(2)均套设在柱状中心件(3)上，柱状中心件(3)装在筒状外部件(4)内。

5.根据权利要求2所述的一种适用于宽温度范围的高压密封结构，其特征在于：所述H2减压器高压电磁阀，包括筒状外部件(4)、柱状中心件(3)、动阀芯组件(5)、回位弹簧组件；

所述筒状外部件(4)的上端装有盖体，在其内部从上至下依次装有柱状中心件(3)、回位弹簧组件(6)、动阀芯组件(5)；动阀芯组件(5)能在筒状外部件(4)内滑动，动阀芯组件(5)下部的柔性层在回位弹簧组件(6)的压力下将出气通道口封闭；当动阀芯组件(5)向上滑动时，进气通道孔与出气通道孔连通；当动阀芯组件(5)向下滑动时，出气通道孔被堵住；

所述筒状外部件(4)外绕设有漆包线，动阀芯组件(5)、柱状中心件(3)为软磁阀芯，当漆包线通电时，动阀芯组件(5)、柱状中心件(3)均导磁且两者相互吸引，动阀芯组件(5)向上滑动；

所述筒状外部件(4)、漆包线均位于电磁阀壳体内，电磁阀壳体具有通电插孔。

6.根据权利要求1～3任一项所述的一种适用于宽温度范围的高压密封结构，其特征在于：其用于柱塞式减压器内时，高温密封圈(1)、低温密封圈(2)均套设在柱塞上，柱塞位于减压器本体的柱塞腔内。