[实用新型]一种金属阀座结构

说明书

本实用新型公开了一种金属阀座结构，包括阀座主体，阀座主体的上表面中心位置设有隆起的凸台，凸台的上表面一体成型的设置有六角接头；阀座主体的边缘采用圆角结构，且阀座主体呈圆角结构的边缘位置处设有分层锯齿，本方案能够解决阀座边缘对内胆和复合层的切割，避免内胆在此位置失效以及此位置纤维层发生断裂等情况；同时，能够降低金属、塑料、复合层三者交接处的应力，提高使用寿命；其次，可以提高阀座根部强度，避免金属件在疲劳中出现裂纹及裂纹扩展等问题。

技术领域

本实用新型涉及车用气瓶结构组件领域，尤其是涉及一种金属阀座结构。

背景技术

车用气瓶逐步发展分为四个类型：I型(全金属气瓶)、II型(金属内胆纤维环向缠绕气瓶)、III型(金属内胆纤维全缠绕气瓶)及Ⅳ型(非金属内胆纤维全缠绕气瓶)。III型瓶和IV型瓶都采用碳纤维全缠绕结构，具有重容比小、单位质量储气密度高等优点，目前已广泛应用于清洁燃料汽车，而IV型瓶比III型瓶重量更轻，性价比更高。在国外欧美市场，随着技术、工艺、材料及设备的不断进步，IV型瓶发展突飞猛进，应用领域不断扩大，使用量迅速增加，在氢燃料电池汽车市场占有率已达到75％以上。

IV型瓶主要由金属阀座、塑料内胆、碳纤维+环氧树脂复合层结构组成。其中金属阀座主要作用为连接阀门与塑料内胆，同时满足瓶口强度和密封要求。然而，该类高压储气瓶在使用过程中，因塑料内胆的瓶口和瓶尾经常要与外部工装连接，同时在搬运过程中也不可避免地会受到碰撞，因塑料瓶口和瓶尾的强度有限，当上述操作反复进行或碰撞下，塑料瓶口和瓶尾很容易损坏，从而缩短高压复合储气瓶的使用寿命，同时还存在安全隐患，对于阀座结构设计大多参考国外，效果也是参差不齐。

气瓶在充放气过程中，金属阀座与塑料内胆和纤维复合层之间会有相互剪切作用，这是IV型瓶无法避免的作用力，因此应减小该处的作用力。

阀座边缘为尖角在气瓶使用过程中会对纤维层产生切割作用，使得瓶口位置纤维不能充分发挥作用，另外塑料内胆在气瓶充放气时会产生径向和轴向的位移，阀座的尖角会对内胆产生应力集中，导致内胆在经历反复充装后再该位置断裂失效。

阀座拐角位置角度如果为非钝角，在气瓶充放气时，阀座轴向向外的位移与复合层给阀座的轴向向内位移对拐角位置产生剪切作用，使得阀座很容易产生裂纹进而导致金属阀座失效。

实用新型内容

本实用新型为克服上述情况不足，旨在提供一种结构简单、设计科学合理的金属阀座，该阀座能够解决阀座边缘对复合层的切割问题、阀座边缘尖角对内胆的应力集中问题、阀座边缘内胆受力较大问题、阀座根部强度降低断裂失效问题以及阀座与内胆之间相互作用，造成内胆变形量过大问题。

具体的，一种金属阀座结构，包括阀座主体，阀座主体的上表面中心位置设有隆起的凸台，凸台的上表面一体成型的设置有六角接头，阀座主体的下表面采用水平或向外的倾斜面；阀座主体、凸台以及六角接头内设有上下连通的通道；阀座主体的边缘采用圆角结构，且阀座主体呈圆角结构的边缘位置处设有分层锯齿，所述的分层锯齿呈环形间隔分布，分层锯齿的上表面呈线性平面结构或斜面结构。

作为本实用新型进一步的方案：阀座主体的上表面与凸台之间拐角高度为6-50mm。

作为本实用新型进一步的方案：阀座主体的下表面采用水平面或斜面，且阀座主体的下表面与阀座主体中心轴线呈锐角的结构。

本实用新型的有益效果：本方案能够解决阀座边缘对内胆和复合层的切割，避免内胆在此位置失效以及此位置纤维层发生断裂等情况；同时，能够降低金属、塑料、复合层三者交接处的应力，提高使用寿命；其次，可以提高阀座根部强度，避免金属件在疲劳中出现裂纹及裂纹扩展等问题；另外，可以提高阀座与内胆之间的连接，一方面阻碍气瓶径向位移，一方面能够有效发挥内胆的弹性作用，提高内胆疲劳使用寿命；最后，内胆与阀座之间的相互连接能够保障内胆与阀座连接处不会出现较大的间隙，避免间隙影响纤维复合层受力。

附图说明