[發明專利]車載氫系統管接頭密封結構及燃料電池車輛

在審

• 申請號: 201810191339.2
• 申請日: 2018-03-08
• 公開（公告）號: CN110242805A
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 李飛強;譚光輝;李賀;劉軍瑞;張金亮
• 申請（專利權）人: 鄭州宇通客車股份有限公司
• 主分類號: F16L19/02
• 分類號: F16L19/02;F16L19/025
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 胡曉東

本發明涉及一種車載氫系統管接頭密封結構及燃料電池車輛。該車載氫系統管接頭密封結構包括兩個管接頭，至少一個管接頭的端面上設有環形凹槽，兩個管接頭之間由環形凹槽圍成的密封圈安裝腔內安裝有密封圈，所述密封圈具有環形內腔，密封圈的徑向內側開設有與環形內腔連通的開口，車載氫系統管接頭密封結構還包括使兩個管接頭相向壓緊的緊固件。該車載氫系統管接頭密封結構對兩個管接頭的加工精度和安裝工藝要求較卡套密封方式大幅度降低，管接頭內部通入的高壓氣體能夠通過密封圈上的開口進入密封圈的內腔，進入內腔的高壓氣體對密封圈產生足夠的張緊力，避免了密封圈因為過大的彈性變形而失效，有效地保證了高壓氫氣密封不泄露。

技術領域

本發明涉及一種車載氫系統管接頭密封結構及燃料電池車輛。

背景技術

燃料電池車輛主要利用氫氣作為能量源，其主要排放物為水，對環境零污染，是真正意義上的新能源車輛。燃料電池車輛作為環境友好型車輛，是車輛發展的一個重要方向。車載氫系統是燃料電池車輛燃料的儲存和供給系統，由于氫氣分子量極小，易于擴散且易燃易爆，車載儲氫系統中每個連接點即為一個潛在的氫氣泄露點，連接點密封方式的可靠性直接影響車載儲氫系統的穩定性和可靠性，并進一步影響燃料電池車輛的安全性。

現有燃料電池車輛包括燃料電池6和車載儲氫系統，如圖1所示，車載儲氫系統包括儲氫瓶5，燃料電池6與儲氫瓶5之間的連接管路上安裝有閥門、傳感器、電磁閥、管接件等零件，這些零件依靠鋼管通過大量的卡套、三通或者直通接頭連接而成。以市場上普遍采用的8個儲氫瓶組的燃料電池客車或公交車的車載氫系統為例，主管路上總共設計有91個連接點7，每個連接點7包括兩個管接頭，兩個管接頭多采用卡套式密封，依靠卡套與端頭的永久變形形成硬密封。

但是，現有技術中車載儲氫系統的連接點的密封方式對零件的加工精度和安裝工藝要求高，密封方式復雜、成本高昂，不能重復使用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種車載氫系統管接頭密封結構，解決現有技術中燃料電池與儲氫瓶連接管路上的連接點的密封方式對零件的加工精度和安裝工藝要求高的問題；本發明的目的還在于提供一種燃料電池車輛。

為實現上述目的，本發明車載氫系統管接頭密封結構的技術方案是：該車載氫系統管接頭密封結構包括兩個管接頭，至少一個管接頭的端面上設有環形凹槽，兩個管接頭之間由環形凹槽圍成的密封圈安裝腔內安裝有密封圈，所述密封圈具有環形內腔，密封圈的徑向內側開設有與環形內腔連通的開口，車載氫系統管接頭密封結構還包括使兩個管接頭相向壓緊的緊固件。

其有益效果是：該車載氫系統管接頭密封結構對兩個管接頭的加工精度和安裝工藝要求較卡套密封方式大幅度降低，當兩個管接頭內部通入高壓氣體時，高壓氣體對密封圈產生徑向的作用力遠遠大于大氣對密封圈產生的徑向作用力，有效地保證了高壓氫氣密封不泄露，并且高壓氣體通過密封圈上的開口進入密封圈的內腔，進入內腔的高壓氣體對密封圈產生足夠的張緊力，避免了密封圈因為過大的彈性變形而失效。

所述密封圈自然狀態下的截面的外輪廓為圓弧狀。

所述環形內腔自然狀態下的截面的形狀為圓弧狀。

其有益效果是：環形內腔的截面形狀為圓形，進入密封圈內腔的高壓氣體能夠為密封圈提供較為均勻的張緊力。

所述兩個管接頭的其中一個上設有環形凹槽。

所述環形凹槽的深度是密封圈厚度的78％。

所述兩個管接頭的端部均設有環狀凸緣，其中一個管接頭的環狀凸緣上設有外螺紋，另一個管接頭上套設有用于與所述外螺紋適配連接的螺帽，螺帽的內孔壁上設有用于環狀凸緣沿軸向擋止配合的擋止臺階，所述螺帽形成所述緊固件。

所述開口為沿密封圈周向延伸的環形開口。