CN221003730U - 一种复合材料压力容器及其密封组件 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种复合材料压力容器及其密封组件，涉及压力容器技术领域，密封组件包括内胆组件和接头。其中，内胆组件的瓶口处设有内凹结构及位于内凹结构内部的外伸结构，接头可移动地嵌设于外伸结构内，且接头与外伸结构的贴合部位过盈配合，当复合材料压力容器处于工作状态时，复合材料压力容器内的介质可对内凹结构的内壁及接头的内壁产生压力，使得内胆组件和接头紧密贴合。上述密封组件能够保证复合材料压力容器瓶口处的气密性，从而提高复合材料压力容器的工作性能，解决由于内胆组件与接头之间发生介质气体泄漏而导致降低压力容器工作性能，以致带来安全隐患的问题。

Description

一种复合材料压力容器及其密封组件

技术领域

本申请涉及压力容器技术领域，特别涉及一种密封组件。本申请还涉及一种具有该密封组件的复合材料压力容器。

背景技术

目前，复合材料压力容器的内胆通常采用金属和塑料两种材质，其中，金属内胆通常采用铝合金内胆，塑料内胆通常采用高密度聚乙烯内胆。与金属材质的内胆相比，塑料内胆抗腐蚀性更高，循环寿命更长，质量更轻且成本更低。然而，塑料内胆与金属接头之间的连接通常会发生介质气体泄漏，从而降低压力容器的工作性能，甚至会带来安全隐患。

因此，本领域技术人员有必要适时提供一种密封效果更好的密封组件及具有该密封组件的复合材料压力容器。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种密封组件，该密封组件能够保证气密性，从而提高复合材料压力容器的工作性能。本申请的另一目的是提供一种包括上述密封组件的复合材料压力容器。

为实现上述目的，本申请提供一种密封组件，用于复合材料压力容器，包括：

内胆组件，内胆组件的瓶口处设有内凹结构及位于内凹结构内部的外伸结构；

接头，接头可移动地嵌设于外伸结构内，且接头与外伸结构的贴合部位过盈配合；

其中，当复合材料压力容器处于工作状态时，复合材料压力容器内的介质可对内凹结构的内壁及接头的内壁产生压力，使得内胆组件和接头紧密贴合。

在一些实施例中，内胆组件包括：

内胆，内胆设有位于内凹结构和外伸结构之间的连接槽；

阀座，阀座连接于连接槽中。

在一些实施例中，还包括紧固件，紧固件与阀座通过螺纹连接拧紧，当拧紧紧固件时，紧固件挤压接头，以使接头与外伸结构形成过盈配合。

在一些实施例中，外伸结构上设有用于对阀座进行轴向定位的轴向定位结构。

在一些实施例中，轴向定位结构为定位凸起或者定位槽。

在一些实施例中，阀座沿圆周方向设有若干切口。

在一些实施例中，阀座设有用于固定扳手的卡边。

在一些实施例中，内胆和阀座为一体成型的结构。

在一些实施例中，内凹结构和外伸结构通过圆角结构过渡连接。

本申请还提供一种复合材料压力容器，包括上述任一项的密封组件。

相对于上述背景技术，本申请实施例所提供的密封组件，用于复合材料压力容器，包括内胆组件和接头。其中，内胆组件的瓶口处设有内凹结构及位于内凹结构内部的外伸结构，接头可移动地嵌设于外伸结构内，且接头与外伸结构的贴合部位过盈配合，与此同时，复合材料压力容器内的介质可对内凹结构的内壁及接头的内壁产生压力，使得内胆组件和接头紧密贴合。如此一来，一方面，由于接头与外伸结构的贴合部位过盈配合，当接头嵌入外伸结构内时，即可在接头与外伸结构之间产生研合面密封效果，另一方面，当复合材料压力容器处于工作状态时，复合材料压力容器内气体可对内凹结构的内壁以及接头的内壁产生压力，使得内胆组件和接头紧密贴合，从而形成自紧密封效果。因此，采用本申请实施例提供的密封组件能够保证复合材料压力容器瓶口处的气密性，从而提高复合材料压力容器的工作性能，解决由于内胆组件与接头之间发生介质气体泄漏而导致降低压力容器工作性能，以致带来安全隐患的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中密封组件的装配示意图；

图2为图1所示密封组件中内胆的结构示意图；

图3为图1所示密封组件中阀座的结构示意图；

图4为图1所示密封组件中紧固件的连接示意图。

其中：

10-内胆组件、101-内胆、1011-内凹结构、1012-外伸结构、10121-轴向定位结构、1013-连接槽、1014-圆角结构、102-阀座、1021-切口、1022-卡边；

20-接头；

30-紧固件、301-六边形截面；

40-纤维层。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

需要说明的是，下文所述的“上端、下端、左侧、右侧”等方位词都是基于说明书附图所定义的。

请参考图1至图4，图1为本申请实施例中密封组件的装配示意图；图2为图1所示密封组件中内胆的结构示意图；图3为图1所示密封组件中阀座的结构示意图；图4为图1所示密封组件中紧固件的连接示意图。

本申请实施例所提供的密封组件，用于复合材料压力容器，密封组件包括内胆组件10和接头20。

其中，内胆组件10的瓶口处设有内凹结构1011及位于内凹结构1011内部的外伸结构1012，接头20可移动地嵌设于外伸结构1012内，且接头20与外伸结构1012的贴合部位过盈配合，与此同时，复合材料压力容器内的介质可对内凹结构1011的内壁及接头20的内壁产生压力，使得内胆组件10和接头20紧密贴合。

如此一来，一方面，由于接头20与外伸结构1012的贴合部位过盈配合，当接头20嵌入外伸结构1012内时，即可在接头20与外伸结构1012之间产生研合面密封效果，另一方面，当复合材料压力容器处于工作状态时，复合材料压力容器内气体可对内凹结构1011的内壁以及接头20的内壁产生压力，使得内胆组件10和接头20紧密贴合，从而形成自紧密封效果。

因此，采用本申请实施例提供的密封组件能够保证复合材料压力容器瓶口处的气密性，从而提高复合材料压力容器的工作性能，解决由于内胆组件10与接头20之间发生介质气体泄漏而导致降低压力容器工作性能，以致带来安全隐患的问题。

在一些实施例中，内胆组件10包括内胆101和阀座102。接头20位于内胆101和阀座102的内侧。

其中，内胆101设有位于内凹结构1011和外伸结构1012之间的连接槽1013，阀座102嵌设于连接槽1013中。

也就是说，内凹结构1011和外伸结构1012均设于内胆101上，阀座102包括能够嵌入连接槽1013的管状结构，通过该管状结构与连接槽1013的卡嵌配合以实现阀座102和内胆101的连接。

当然，根据实际需要，内胆101可以采用塑料内胆101，阀座102可以采用金属阀座102，塑料内胆101和金属阀座102即可连接形成组合结构。

具体地，内胆101的外伸结构1012与接头20贴合处采用过盈配合连接方式，在产生研合面密封效果的同时，接头20与阀座102会夹紧位于两者间的外伸结构1012，不仅可以起到接头20的轴向固定作用，而且当压力容器处于工作状态时，容器内气体对内凹结构1011的内壁以及接头20的内壁产生压强，将内凹结构1011的内壁压紧，使其紧密贴合在阀座102上，从而形成自紧密封效果。

如此一来，针对复合材料压力容器瓶口与接头20处连接的密封问题，设计一种密封组件包括内胆101、阀座102和接头20三种零件。通过内胆101、阀座102和接头20三种零件以及塑料内胆101瓶口的装配来保证压力容器具有更好的密封性，从而提高压力容器的工作性能，避免发生气体泄漏，以致带来安装隐患。

为了便于接头20与内胆101的外伸结构1012的装配，密封组件还包括紧固件30，紧固件30与阀座102通过螺纹连接拧紧，如此一来，当拧紧紧固件30时，紧固件30挤压接头20，以使接头20与外伸结构1012形成过盈配合。

具体地，阀座102的一端外壁设有外螺纹，紧固件30的内壁设有与该外螺纹适配的内螺纹，紧固件30与阀座102通过螺纹连接拧紧，接头20抵接于紧固件30的内部端面，当拧紧紧固件30时，紧固件30挤压接头20，以使接头20逐渐嵌入外伸结构1012内，从而使接头20与外伸结构1012形成过盈配合的效果。

为了便于在轴向定位阀座102，外伸结构1012上设有用于对阀座102进行轴向定位的轴向定位结构10121。

当然，根据实际需要，轴向定位结构10121可为定位凸起或者定位槽。当轴向定位结构10121为定位凸起时，阀座102上对应设有与该定位凸起卡接配合的定位卡槽，当轴向定位结构10121为定位槽时，定位槽可为半圆形截面槽，阀座102上对应设有与该定位槽卡接配合的卡接凸起。

在一些实施例中，阀座102沿圆周方向设有若干切口1021。

作为优选的，切口1021的数量可以为四个，四个切口1021沿阀座102的圆周方向均匀设置，可以看出，阀座102的四处切口1021可以配合内胆101起到环向固定的作用。

在一些实施例中，阀座102设有用于固定扳手的卡边1022。

可以理解的是，阀座102为带有卡边1022的结构以便于安装时固定安装扳手用，同时将紧固件30设计成具有六边形截面301的形状，在安装过程中，扳手可以固定在阀座102的卡边1022上，同时拧紧紧固件30，通过螺纹连接使得密封组件装配成型。

在一些实施例中，内胆101和阀座102为一体成型的结构。

在塑料内胆101的加工工艺中，金属阀座102与塑料内胆101可以采取一体成型的加工方式，便于零件间更紧密贴合，与此同时，结构构型较为简单，便于加工安装，且生产成本较低。

在一些实施例中，内凹结构1011和外伸结构1012通过圆角结构1014过渡连接。

具体地，内胆101的瓶口由内凹结构1011过渡到外伸结构1012综合构成，内凹结构1011和外伸结构1012通过圆角结构1014进行过渡，避免阀座102与过渡处接触时产生应力集中，导致应力过大致使内胆101发生破坏。

此外，还可以在内胆组件10的外部设置纤维层40，纤维层40主要起到防护作用。

综上，本申请实施例提供的复合材料压力容器的密封组件，能够实现塑料内胆101与金属接头20连接时更好的密封效果，保证其工作性能，避免由于气体泄漏而造成的安全隐患。该密封组件的设计方案包含自紧密封、研合面密封，密封较为全面。

本申请所提供的一种复合材料压力容器，包括上述具体实施例所描述的密封组件；复合材料压力容器的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本申请所提供的复合材料压力容器及其密封组件进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种密封组件，用于复合材料压力容器，其特征在于，包括：

内胆组件，所述内胆组件的瓶口处设有内凹结构及位于所述内凹结构内部的外伸结构；

接头，所述接头可移动地嵌设于所述外伸结构内，且所述接头与所述外伸结构的贴合部位过盈配合；

其中，当所述复合材料压力容器处于工作状态时，所述复合材料压力容器内的介质可对所述内凹结构的内壁及所述接头的内壁产生压力，使得所述内胆组件和所述接头紧密贴合。

2.如权利要求1所述的密封组件，其特征在于，所述内胆组件包括：

内胆，所述内胆设有位于所述内凹结构和所述外伸结构之间的连接槽；

阀座，所述阀座连接于所述连接槽中。

3.如权利要求2所述的密封组件，其特征在于，还包括紧固件，所述紧固件与所述阀座通过螺纹连接拧紧，当拧紧所述紧固件时，所述紧固件挤压所述接头，以使所述接头与所述外伸结构形成过盈配合。

4.如权利要求2所述的密封组件，其特征在于，所述外伸结构上设有用于对所述阀座进行轴向定位的轴向定位结构。

5.如权利要求4所述的密封组件，其特征在于，所述轴向定位结构为定位凸起或者定位槽。

6.如权利要求2所述的密封组件，其特征在于，所述阀座沿圆周方向设有若干切口。

7.如权利要求2所述的密封组件，其特征在于，所述阀座设有用于固定扳手的卡边。

8.如权利要求2所述的密封组件，其特征在于，所述内胆和所述阀座为一体成型的结构。

9.如权利要求1-8任意一项所述的密封组件，其特征在于，所述内凹结构和所述外伸结构通过圆角结构过渡连接。

10.一种复合材料压力容器，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的密封组件。