[实用新型]瓶口密封结构及高压复合容器

说明书

本实用新型公开了一种瓶口密封结构及高压复合容器，其中，该密封结构包括金属端头、金属内衬和金属支撑；其中，金属端头上设置有安装槽，安装槽与高压复合容器的瓶口密封配合；金属内衬固定嵌设在瓶口的内侧壁上，且安装槽的顶部压紧在金属内衬上；金属支撑固定嵌设在瓶口的外侧壁上，且安装槽的侧壁压紧在金属支撑上。本实用新型提供的瓶口密封结构及高压复合容器，可以分别通过金属支撑、金属端头和金属内衬来分别对瓶口的外侧面、上端面和内侧面实现支撑约束，从而限制了瓶口的形变和位移，确保了瓶口处的密封性和耐疲劳性能。

技术领域

本实用新型涉及一种高压复合容器，尤其涉及一种瓶口密封结构及高压复合容器。

背景技术

大部分出租车改装压缩天然气(CNG)以代替燃油，一般CNG高压气瓶的工作压力为20MPa；部分车辆生产制造商已推广CNG或CNG与燃油混用的车辆。采用了氢介质电池汽车也是当前的热点，储氢高压气瓶的工作压力一般为35MPa、70MPa，且70MPa的IV型瓶(高压塑料内胆复合容器)是当前的研发热点。除了车用，高压气瓶在其他领域也得到充分的应用，例如欧洲的部分液化石油气采用塑料内胆复合容器(工作压力2MPa)。大量的高压容器在日常生活中得到广泛使用，传统的纯金属或金属内衬复合容器存在重量偏大的问题，不易运输；且存储压力越高，金属塑料内胆生产工艺越复杂，成本越高，还存在被高压气体腐蚀的风险。为了满足轻量化的要求，高压塑料内胆复合容器产生，因为塑料的特性，该类产品具备耐腐蚀、耐疲劳、重量轻等优越性能。相对于纯金属或金属内衬复合容器，高压塑料内胆复合容器的密封性的保证更为苛刻，主要原因是塑料内胆壳体与金属端头的材料不同，在反复的使用过程中，塑料内胆与金属端头连接会松动，密封性能下降。

鉴于现状，金属端头与塑料内胆的连接成为了研究的热点与难点。图1为现有技术中的高压塑料内胆复合容器的示意图，其包括金属端头1、塑料内胆2和纤维复合材料层3，金属端头1安装在塑料内胆2上，之后通过纤维复合材料层3进行缠绕包裹形成。图2为图1所示高压塑料内胆复合容器中的密封结构，如图1和图2所示，金属端头1与塑料内胆2的大面接触在工艺上是不可行的，即使可行成本也是高昂的；该密封结构未考虑金属端头1与塑料内胆2轴线上的限位；该结构未考虑缠绕时塑料内胆2的内压不断改变的充压，会导致金属端头1及塑料内胆2连接处产生缝隙引起泄漏，如图2中箭头所示的泄露路径4；该结构未考虑瓶口承受安装扭矩时的限位，安装后导致金属端头1与纤维复合材料层3的结合强度降低；该结构中压缩气体的逃逸路径P较短，会增加压缩气体逃逸的风险，尤其是小分子气体CNG、氢气、氦气等。因此，研究一种能够解决上述问题的密封结构十分必要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种瓶口密封结构及高压复合容器，以解决上述现有技术中金属端头与塑料壳体之间密封性差的问题，使高压复合容器具有优异的密封性能，同时具有优异的耐高低压力和温度交变性能。

本实用新型提供了一种瓶口密封结构，其中，包括：

金属端头，所述金属端头上设置有安装槽，所述安装槽与高压复合容器的瓶口密封配合；

金属内衬，所述金属内衬固定嵌设在所述瓶口的内侧壁上，且所述安装槽的顶部压紧在所述金属内衬上；

金属支撑，所述金属支撑固定嵌设在所述瓶口的外侧壁上，且所述安装槽的侧壁压紧在所述金属支撑上。

如上所述的瓶口密封结构，其中，优选的是，所述金属支撑包括第一半支撑和第二半支撑，所述第一半支撑和第二半支撑对扣固定在所述瓶口上后形成完整的圆环形结构。

如上所述的瓶口密封结构，其中，优选的是，所述金属支撑的外侧面上设置有螺纹，所述金属支撑通过所述螺纹与所述金属端头固定连接。

本实用新型还提供了一种高压复合容器，其中，包括本实用新型提供的瓶口密封结构，所述高压复合容器还包括：

塑料壳体，所述塑料壳体上设置有瓶口，所述瓶口与所述瓶口密封结构密封配合；