储气瓶和具有它的车辆的制作方法

阅读：评论：0

1.本实用新型涉及汽车技术领域，具体而言，涉及一种储气瓶和具有它的车辆。

背景技术：

2.对于使用氢能源的车辆，通常使用储气瓶来储存氢气，储气瓶一般采用塑料等非金属内胆外加碳纤维缠绕的方法制造，使得储气瓶具有质量轻、成本低、储氢密度高的优点。
3.储气瓶在使用过程中，储气瓶的金属阀座可能会受到外部冲击，金属阀座会将外部冲击力传递到非金属内胆，非金属内胆的刚度和强度都比较低，从而造成非金属内胆的损坏，同时，储气瓶在疲劳载荷的作用下容易产生应力集中，导致储气瓶无法达到预期寿命。另外，在储气瓶生产制造时，金属阀座与非金属内胆在缠绕碳纤维时容易发生相互转动，影响生产效率。

技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本实用新型提出一种储气瓶，可减少阀座向内胆方向的传力，避免内胆发生变形。
5.本实用新型还提出了一种具有上述储气瓶的车辆。
6.根据本实用新型实施例的储气瓶，包括：内胆；阀座，所述阀座设于所述内胆的瓶口，所述阀座的外周面设有径向凸起部；缠绕层，所述缠绕层设于所述内胆和所述阀座的外侧，且所述缠绕层与所述径向凸起部连接。
7.根据本实用新型实施例的储气瓶，缠绕层与径向凸起部连接，缠绕层可在储气瓶的轴向方向上对径向凸起部形成限位，从而在阀座受到外部撞击时，可减少阀座向内胆方向的传力，避免内胆发生变形，进而有利于提升储气瓶的可靠性和使用寿命。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述径向凸起部沿所述阀座的周向方向环设于所述阀座。
9.进一步地，在所述阀座的周向方向上，所述径向凸起部凸出所述阀座的外周面高度不同。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述阀座设有与所述瓶口连通的中心通道，所述中心通道的内侧壁设有第一径向密封部；所述储气瓶还包括连接件，所述连接件的外周壁设有第二径向密封部，所述连接件的至少部分结构设于所述中心通道内，且所述第一径向密封部适于与所述连接件密封配合，所述第二径向密封部适于与所述中心通道的内侧壁密封配合。
11.进一步地，所述阀座远离所述内胆的端部设有轴向密封部，所述连接件适于与所述轴向密封部密封配合。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述内胆的瓶口处设有瓶口翻边，所述阀座设有限位槽，所述瓶口翻边安装于所述限位槽以在所述储气瓶的轴向方向上限位。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述内胆在所述瓶口的外侧设有第一周向限位部，所述阀座设有第二周向限位部，且所述第二周向限位部和所述第一周向限位部配合以在所述储气瓶的周向方向上限位。
14.进一步地，所述内胆设有多个所述第一周向限位部，且多个所述第一周向限位部沿所述瓶口的周向方向间隔设置，所述阀座设有与多个所述第一周向限位部对应的多个第二周向限位部。
15.根据本实用新型的一些实施例，所述内胆具有与所述瓶口邻接的封头段，所述阀座具有与所述封头段邻接的外端面，所述封头段的外表面与所述外端面均沿同一个等张力曲面延伸。
16.根据本实用新型另一方面实施例的车辆，包括上述的储气瓶。
17.根据本实用新型实施例的车辆，其储气瓶的缠绕层与径向凸起部连接，缠绕层可在储气瓶的轴向方向上对径向凸起部形成限位，从而在阀座受到外部撞击时，可减少阀座向内胆方向的传力，避免内胆发生变形，进而有利于提升储气瓶的可靠性和使用寿命。
18.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
19.图1是根据本实用新型实施例的储气瓶的结构示意图；
20.图2是图1在阀座处的放大图，其中，缠绕层未示出；
21.图3是图2在第一径向密封部处的放大图；
22.图4是根据本实用新型实施例的阀座的结构示意图；
23.图5是根据本实用新型实施例的阀座的仰视图。
24.附图标记：
25.内胆1、瓶口11、瓶口翻边111、第一周向限位部112、瓶口段113、连接段114、封头段12、阀座2、径向凸起部21、第一径向密封部22、o型圈221、挡圈222、轴向密封部23、限位槽24、第二周向限位部25、外端面26、第二径向凸起部27、夹持面271、中心通道28、缠绕层3、连接件4、第二径向密封部41、储气瓶10。
具体实施方式
26.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
27.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“轴向”、“径向”、“周向”、“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。
28.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
29.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；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或两个元件的相互作用关系。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。
30.下面结合图1-图5详细描述根据本实用新型实施例的储气瓶10和具有它的车辆。
31.参照1图和图2所示，储气瓶10包括：内胆1、阀座2和缠绕层3，
32.内胆1可用于储存气体，例如储存氢气，阀座2设于内胆1的瓶口11，阀座2可套设于瓶口11的外侧，阀座2的外周面设有径向凸起部21，径向凸起部21可沿阀座2的径向方向凸出于阀座2的外周面，径向凸起部21可与阀座2的外周面在连接处设有圆角过渡，以避免应力集中。
33.缠绕层3设于内胆1和阀座2的外侧，且缠绕层3与径向凸起部21连接，缠绕层3与径向凸起部21可在储气瓶10的轴向方向上形成限位配合，从而在阀座2受到外部撞击时，阀座2可将撞击力通过径向凸起部21传递至缠绕层3，以减少阀座2向内胆1方向的传力，避免内胆1发生变形。
34.根据本实用新型实施例的储气瓶10，缠绕层3与径向凸起部21连接，缠绕层3可在储气瓶10的轴向方向上对径向凸起部21形成限位，从而在阀座2受到外部撞击时，可减少阀座2向内胆1方向的传力，避免内胆1发生变形，进而有利于提升储气瓶10的可靠性和使用寿命。
35.在本实用新型的一些实施例中，内胆1可以是塑料等非金属材质件，以减轻内胆1的重量和制造成本，同时，内胆1还需要具有一定的刚度和较低的氢气渗透率，内胆1材料可以是尼龙pa6、pa11、pa12等，对于压力较低的储气瓶10，内胆1材料可选用聚乙烯，例如hdpe(高密度聚乙烯)，另外，为了保证内胆1材料刚度的同时又有较低的氢气渗透率，内胆1材料选型时也可以对既有的材料进行改性处理。阀座2可以是金属材质件，阀座2优选为铝合金材质件，铝合金材质件与氢气兼容。缠绕层3可包括碳纤维和树脂，碳纤维可缠绕于内胆1和阀座2的外侧，缠绕层3可包裹内胆1和径向凸起部21，碳纤维应采用连续无捻的，而非混合纤维，缠绕层3可承载全部的受力载荷。
36.在本实用新型的一些实施例中，参照图4所示，径向凸起部21沿阀座2的周向方向环设于阀座2，以提升径向凸起部21与缠绕层3的接触面积，保证缠绕层3与径向凸起部21连接的可靠性，并在在阀座2受到外部撞击时，阀座2的径向凸起部21可通过与缠绕层3更大的接触面积来分散传力，避免应力集中，从而有利于提升储气瓶10的使用寿命。
37.在本方实用新型的一些实施例中，参照图4所示，在阀座2的周向方向上，径向凸起部21凸出阀座2的外周面高度不同，由此，径向凸起部21可与缠绕层3在连接处形成周向限位，以防止阀座2在储气瓶10的周向方向相对于缠绕层3发生转动，从而有利于提升阀座2与缠绕层3连接的可靠性。
38.可选地，径向凸起部21在垂直于阀座2轴线平面内的投影的外轮廓可以是四边形、五边形等多边形，由此，在碳纤维缠绕于径向凸起部21而形成缠绕层3后，缠绕层3可在与径
向凸起部21配合处形成与径向凸起部21随形的连接槽，且连接槽可对径向凸起部21形成轴向和周向限位，可通过连接槽与径向凸起部21的限位配合，避免阀座2相对于缠绕层3发生轴向移动和周向转动，进而有利于提升阀座2与内胆1连接的可靠性。
39.在本实用新型的一些实施例中，参照图2-图4所示，阀座2设有与瓶口11连通的中心通道28，中心通道28的内侧壁设有第一径向密封部22，储气瓶10还包括连接件4，连接件4的外周壁设有第二径向密封部41，连接件4的至少部分结构设于中心通道28内，且第一径向密封部22适于与连接件4密封配合，第二径向密封部41适于与中心通道28的内侧壁密封配合，也就是说，在阀座2与连接件4的密封配合配合中，第一径向密封部22设于阀座2，第二径向密封部41设于连接件4，由此，可提升阀座2与连接件4密封配合的可靠性，避免第一径向密封部22和第二径向密封部41同时失效的风险。
40.需要说明的是，连接件4可以是适于阀座2配合的阀或堵头，连接件4可与阀座2通过螺纹连接。
41.在本实用新型的一些实施例中，参照图2所示，阀座2远离内胆1的端部设有轴向密封部23，连接件4适于与轴向密封部23密封配合，轴向密封部23可提升连接件4与阀座2配合的密封性，由此，阀座2与连接件4通过第一径向密封部22、第二径向密封部41和轴向密封部23形成了两道径向密封和一道轴向密封，以保证阀座2与连接件4密封配合的可靠性，避免连接件4与阀座2之间漏气。
42.在本实用新型的一些实施例中，参照图3所示，第一径向密封部22和第二径向密封部41的构造均为o型圈221与挡圈222的密封结构，以形成径向方向的密封，轴向密封部23的构造为设于阀座2座远离内胆1的端部的o型圈221，以形成轴向方向密封。
43.在本实用新型的一些实施例中，参照图2和图4所示，内胆1的瓶口11处设有瓶口翻边111，阀座2设有限位槽24，瓶口翻边111安装于限位槽24以在储气瓶10的轴向方向上限位，由于充放气、高低温等原因导致内胆1发生变形时，限位槽24和瓶口翻边111的轴向限位配合，可有效地限制阀座2和内胆1的轴向位移，防止阀座2和内胆1之间出现间隙而导致漏气。
44.在本实用新型的一些实施例中，在内胆1的径向方向上，瓶口翻边111可向远离瓶口11的方向延伸。另外，内胆1的瓶口11可相对于内胆1的瓶肩向内胆1储气空间方向凹陷，内胆1可在瓶口11处的外侧面形成较为复杂的形面，阀座2可与内胆1一体成型，也就是说，阀座2可与瓶口11的外侧面随形贴合，从而在内胆1充气承压后，内胆1可在瓶口11处与阀座2形成自紧密封。
45.参照图2所示，瓶口11可包括相连的瓶口段113和连接段114，瓶口翻边111设于瓶口段113远离连接段114的一侧，连接段114与内胆的瓶肩连接，连接段114的外侧面为向内胆1储气空间方向凹陷的锥形面，第一周向限位部112可设于连接段114的外侧面，连接段114与瓶口段113在连接处设有圆角，瓶口翻边111与瓶口段113在连接处设有圆角，第一周向限位部112与连接段114在连接处设有圆角，以避免连接处应力集中，并使瓶口11处的外侧面形成较为复杂的形面，从而有利于提升瓶口11与阀座2的密封效果。优选地，为进一步地减少应力集中，可将上述各连接处的圆角设置为较大的尺寸，从而有利于提升储气瓶10的使用寿命。
46.在本实用新型的一些实施例中，内胆1在瓶口11的外侧设有第一周向限位部112，
阀座2设有第二周向限位部25，且第二周向限位部25和第一周向限位部112配合以在储气瓶10的周向方向上限位，以防止阀座2在储气瓶10的周向方向相对于内胆1发生转动，从而在缠绕层3的碳纤维在缠绕过程中，可避免阀座2与内胆1发生相互转动，进而有利于提升阀座2与内胆1连接的可靠性，提升储气瓶10的生产效率。
47.在本实用新型的一些实施例中，参照图2和图4所示，第一周向限位部112为设于内胆1在瓶口11的外侧的凸起，第二周向限位部25为设于阀座2底端法兰缘的凹槽，且凸起和凹槽均沿储气瓶10的径向方向延伸，以使凸起和凹槽形成周向限位配合。
48.在本实用新型的另一些实施例中，第一周向限位部112为是设于内胆1在瓶口11的外侧的凹槽，第二周向限位部25为设于阀座2底端法兰缘的凸起，且凸起和凹槽均沿储气瓶10的径向方向延伸，以使凸起和凹槽形成周向限位配合。
49.在本实用新型的一些实施例中，参照图2和图5所示，内胆1设有多个第一周向限位部112，且多个第一周向限位部112沿瓶口11的周向方向间隔设置，阀座2设有与多个第一周向限位部112对应的多个第二周向限位部25，从而有利于提升内胆1与阀座2在储气瓶10的周向方向上限位的可靠性。优选地，多个第一周向限位部112沿瓶口11的周向方向等间距均匀分布。
50.在本实用新型的一些实施例中，参照图2和图4所示，内胆1具有与瓶口11邻接的封头段12，封头段12可位于内胆1的瓶肩位置，阀座2具有与封头段12邻接的外端面26，可以理解的是，封头段12的外表面与外端面26均朝向缠绕层3，封头段12的外表面与外端面26均沿同一个等张力曲面延伸，相当于变相增大了封头段12等张力曲面面积，从而在内胆1充气后，可使缠绕层3在内胆1的瓶口11处受力更加均匀，避免应力集中。
51.在本实用新型的一些实施例中，参照图2和图4所示，阀座2远离内胆1的外周面设有第二径向凸起部27，第二径向凸起部27可沿阀座2的径向方向凸出于阀座2的外周面，第二径向凸起部27上可设有夹持面271，在储气瓶10在生产过程中，可通过夹持面271夹持固定阀座2，以防止在缠绕碳纤维时阀座2发生转动。第二径向凸起部27上可设有多个夹持面271，以形成便于夹取的多角结构，例如多个夹持面271形成外六角结构。
52.在本实用新型的一些实施例中，第二径向凸起部27在靠近内胆1的一端止抵于缠绕层3，从而在阀座2受到外部撞击时，阀座2可将撞击力通过第二径向凸起部27传递至缠绕层3，以减少阀座2向内胆1方向的传力，避免内胆1发生变形，使储气瓶10在型式试验的跌落测试中表现更佳。第二径向凸起部27可与阀座2的外周面在连接处设有较大尺寸的倒圆，以避免碳纤维缠绕结束后缠绕层3的外边缘距离第二径向凸起部27较远，防止第二径向凸起部27无法起到传递轴向力的作用。
53.根据本实用新型另一方面实施例的车辆，包括上述实施例的储气瓶10。
54.根据本实用新型实施例的车辆，其储气瓶10的缠绕层3与径向凸起部21连接，缠绕层3可在储气瓶10的轴向方向上对径向凸起部21形成限位，从而在阀座2受到外部撞击时，可减少阀座2向内胆1方向的传力，避免内胆1发生变形，进而有利于提升储气瓶10的可靠性和使用寿命。
55.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述
不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
56.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：

1.一种储气瓶，其特征在于，包括：内胆(1)；阀座(2)，所述阀座(2)设于所述内胆(1)的瓶口(11)，所述阀座(2)的外周面设有径向凸起部(21)；缠绕层(3)，所述缠绕层(3)设于所述内胆(1)和所述阀座(2)的外侧，且所述缠绕层(3)与所述径向凸起部(21)连接。2.根据权利要求1所述的储气瓶，其特征在于，所述径向凸起部(21)沿所述阀座(2)的周向方向环设于所述阀座(2)。3.根据权利要求2所述的储气瓶，其特征在于，在所述阀座(2)的周向方向上，所述径向凸起部(21)凸出所述阀座(2)的外周面高度不同。4.根据权利要求1所述的储气瓶，其特征在于，所述阀座(2)设有与所述瓶口(11)连通的中心通道(28)，所述中心通道(28)的内侧壁设有第一径向密封部(22)；所述储气瓶还包括连接件(4)，所述连接件(4)的外周壁设有第二径向密封部(41)，所述连接件(4)的至少部分结构设于所述中心通道(28)内，且所述第一径向密封部(22)适于与所述连接件(4)密封配合，所述第二径向密封部(41)适于与所述中心通道(28)的内侧壁密封配合。5.根据权利要求4所述的储气瓶，其特征在于，所述阀座(2)远离所述内胆(1)的端部设有轴向密封部(23)，所述连接件(4)适于与所述轴向密封部(23)密封配合。6.根据权利要求1所述的储气瓶，其特征在于，所述内胆(1)的瓶口(11)处设有瓶口翻边(111)，所述阀座(2)设有限位槽(24)，所述瓶口翻边(111)安装于所述限位槽(24)以在所述储气瓶的轴向方向上限位。7.根据权利要求1所述的储气瓶，其特征在于，所述内胆(1)在所述瓶口(11)的外侧设有第一周向限位部(112)，所述阀座(2)设有第二周向限位部(25)，且所述第二周向限位部(25)和所述第一周向限位部(112)配合以在所述储气瓶的周向方向上限位。8.根据权利要求7所述的储气瓶，其特征在于，所述内胆(1)设有多个所述第一周向限位部(112)，且多个所述第一周向限位部(112)沿所述瓶口(11)的周向方向间隔设置，所述阀座(2)设有与多个所述第一周向限位部(112)对应的多个第二周向限位部(25)。9.根据权利要求1所述的储气瓶，其特征在于，所述内胆(1)具有与所述瓶口(11)邻接的封头段(12)，所述阀座(2)具有与所述封头段(12)邻接的外端面(26)，所述封头段(12)的外表面与所述外端面(26)均沿同一个等张力曲面延伸。10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的储气瓶。

技术总结

本实用新型公开了一种储气瓶和具有它的车辆。该储气瓶包括：内胆、阀座和缠绕层，阀座设于内胆的瓶口，阀座的外周面设有径向凸起部，缠绕层设于内胆和阀座的外侧，且缠绕层与径向凸起部连接。根据本实用新型实施例的储气瓶，缠绕层与径向凸起部连接，缠绕层可在储气瓶的轴向方向上对径向凸起部形成限位，从而在阀座受到外部撞击时，可减少阀座向内胆方向的传力，避免内胆发生变形，进而有利于提升储气瓶的可靠性和使用寿命。瓶的可靠性和使用寿命。瓶的可靠性和使用寿命。