1.本发明涉及压力容器制造技术领域,特别是涉及一种高压塑料内胆储氢气瓶阀座。
背景技术:
2.目前,在氢能源汽车及燃料电池汽车中,燃料多以压缩气体的方式存储于气瓶中。在我国,现阶段广泛使用的气瓶主要是合金内胆气瓶,而在国际上,塑料内胆纤维全缠绕复合气瓶由于重量轻、制造成本低、抗冲击性能优越和抗疲劳性能好等优势发展迅猛,已经成为主流。塑料内胆纤维全缠绕复合气瓶为双层结构,外层为纤维层(复合材料缠绕层),内层为塑料内胆。
3.塑料内胆的强度和刚度较小,故塑料内胆碳纤维全缠绕复合气瓶一般采用金属阀座。金属阀座与塑料内胆全缠绕复合气瓶长时间使用后,由于塑料内胆和金属阀座材质不同易分层而产生泄漏。同时传统的塑料内胆复合气瓶阀座外形均为椭圆型封头,这就使得外部碳纤维在缠绕过程中极易产生纤维堆积和滑沙现象。
技术实现要素:
4.本发明的目的是提供一种高压塑料内胆储氢气瓶阀座,以解决现有技术存在的问题,能够降低阀座本体对碳纤维增强树脂层的层表面压力,改善外部碳纤维缠绕出现的滑沙现象。
5.为实现上述目的,本发明提供了如下方案:本发明提供一种高压塑料内胆储氢气瓶阀座,包括具有轴向通孔的阀座本体,所述轴向通孔与所述塑料内胆的空腔连通;所述阀座本体一端为用于与塑料内胆连接的连接端,另一端为开口端;所述阀座本体的中部沿径向向外延伸呈碟形结构,所述开口端的侧壁与所述碟形结构的上表面通过圆弧过渡连接;所述碟形结构的下表面与所述塑料内胆相贴合,所述碟形结构的上表面以及圆弧面缠绕纤维层;所述碟形结构的直径为所述塑料内胆直径的1/2~2/3。
6.优选的,所述连接端同轴嵌入所述塑料内胆的环形内翻边中,所述环形内翻边的端部内同轴设置有金属圈,所述阀座本体的端部侧壁与所述环形内翻边的端部侧壁之间设置有密封圈。
7.优选的,沿所述通孔的轴向,所述金属圈的长度不小于所述密封圈。
8.优选的,所述阀座本体的端部设置有用于容纳所述密封圈的环形安装槽。
9.优选的,沿所述通孔的轴向方向,所述环形安装槽的一端设置有封堵环,所述封堵环用于将所述密封圈固定在所述环形安装槽内。
10.优选的,所述封堵环通过胶结的方式连接在所述阀座本体的端部。
11.优选的,所述开口端的内壁上设置有用于连接阀体的内螺纹。
12.优选的,所述连接端的端面与所述环形内翻边的端面平齐。
13.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果:
14.1、相较于传统阀座,本发明中阀座本体延长了其碟形结构的直径,使得开口端的侧表面与碟形结构的上表面通过1/4圆弧过渡连接,能够降低阀座本体对碳纤维增强树脂层的层表面压力,改善外部碳纤维缠绕出现的滑沙现象;
15.2、本发明中环形内翻边的端部内同轴设置有金属圈,金属圈可以防止阀座本体与塑料内胆在装配时,塑料内胆的环形内翻边出现周向变形,增强安装强度和安装的稳定性,同时也有利于减小充放气时气流对复合气瓶瓶口的冲击,从而减缓复合气瓶瓶口变形,有利于减少漏气现象的发生;
16.3、为了保证阀座本体与环形内翻边的密封性能,本发明中阀座本体的端部侧壁上开设有环形安装槽,环形安装槽内设置有密封圈,并且在环形安装槽的底端设置有封堵环,用于对密封圈进行轴向限位,并能够适应不同轴向长度的密封圈。同时,在环形内翻边中设置金属圈后不易发生变形的情况下,更能够对密封圈起到压紧的作用。并且氢瓶内压力越大,密封圈被环形内翻边压的越紧实,可以有效地减小气体泄漏情况的发生。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明中高压塑料内胆储氢气瓶阀座的剖面结构示意图;
19.其中,1、阀座本体;2、轴向通孔;3、碟形结构;4、塑料内胆;5、纤维层;6、环形内翻边;7、密封圈;8、金属圈;9、封堵环。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
21.本发明的目的是提供一种高压塑料内胆储氢气瓶阀座,以解决现有技术存在的问题,能够降低阀座本体对碳纤维增强树脂层的层表面压力,改善外部碳纤维缠绕出现的滑沙现象。
22.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
23.如图1所示,本实施例提供一种高压塑料内胆4储氢气瓶阀座,包括具有轴向通孔2的阀座本体1,轴向通孔2与塑料内胆4的空腔连通;阀座本体1一端为用于与塑料内胆4连接的连接端,另一端为开口端,可以连接其他部件;阀座本体1的中部沿径向向外延伸呈碟形结构3,开口端的侧壁与碟形结构3的上表面之间通过1/4圆弧过渡连接;碟形结构3的下表面以及碟形结构3的环形侧壁均与塑料内胆4相贴合,碟形结构3的上表面以及1/4圆弧面缠绕纤维层5,碟形结构3的直径为塑料内胆4直径的1/2~2/3。
24.相较于传统阀座,本实施例中阀座本体1延长了其碟形结构3的直径,使得开口端
的侧表面与碟形结构3的上表面通过1/4圆弧过渡连接,能够降低阀座本体1对碳纤维增强树脂层的层表面压力,改善外部碳纤维缠绕出现的滑沙现象。
25.本实施例中连接端同轴嵌入塑料内胆4的环形内翻边6中,环形内翻边6的端部内同轴设置有金属圈8,金属圈8可以防止阀座本体1与塑料内胆4在装配时,塑料内胆4的环形内翻边6出现周向变形,增强安装强度和安装的稳定性,同时也有利于减小充放气时气流对复合气瓶瓶口的冲击,从而减缓复合气瓶瓶口变形,有利于减少漏气现象的发生。
26.为了保证阀座本体1与环形内翻边6的密封性能,本实施例中阀座本体1的端部侧壁上开设有环形安装槽,环形安装槽内设置有密封圈7。并且在环形安装槽的底端设置有封堵环9,用于对密封圈7进行轴向限位,并能够适应不同轴向长度的密封圈7。同时,在环形内翻边6中设置金属圈8后不易发生变形的情况下,更能够对密封圈7起到压紧的作用。并且氢瓶内压力越大,密封圈7被环形内翻边6压的越紧实,可以有效地减小气体泄漏情况的发生。
27.进一步的,本实施例中封堵环9通过胶结的方式连接在阀座本体1的端部。
28.进一步的,本实施例中开口端的内壁上设置有内螺纹,可以用来连接减压阀,保证内部气体稳定输出。
29.进一步的,本实施例中连接端的端面与环形内翻边6的端面平齐。
30.根据实际需求而进行的适应性改变均在本发明的保护范围内。
31.需要说明的是,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。