本發明屬于高壓儲氫氣瓶，具體涉及密封性好、易于成型的iv型儲氫氣瓶boss結構瓶口密封組件。

背景技術：

1、為了應對能源危機和環境污染問題，氫能作為一種清潔能源備受關注，而氫氣儲存技術是氫能利用的關鍵環節。國內市場車載儲氫瓶需求量呈快速增長趨勢，據統計，2022年需求量將達6.9萬只，同比增長127.7％；2025年可達23萬只，年復合增長率約為66％。iv型儲氫氣瓶因其具有更輕的重量、更高的質量儲氫密度，以及更好的疲勞性能等優點，已逐漸成為研究熱點。

2、iv型儲氫氣瓶通常由塑料內膽和碳纖維層組成。其中，boss結構作為連接塑料內膽和金屬瓶口閥的關鍵部件，需要保證密封性能，以確保氫氣不會泄漏。目前注塑工藝是連接塑料內膽和boss結構的主要方式，但注塑工藝容易導致塑料與金屬連接不牢，發生分層現象并導致泄漏。此外，現有瓶口密封結構設計雖然多樣化，但往往無法適應市面上不同類型的瓶口閥，存在適配性不足和密封性能不佳等問題。

技術實現思路

1、針對現有技術中存在的上述問題，本發明的目的在于提供一種用于iv型儲氫氣瓶的boss結構瓶口密封組件。相比于現有boss結構瓶口密封設計，本發明設計的boss結構瓶口密封組件具備結構簡單、密封性能好、易于內膽成型、成型結構穩定等優點。

2、本發明提供如下技術方案：密封性好、易于成型的iv型儲氫氣瓶boss結構瓶口密封組件，包括端蓋、boss結構以及塑料內膽；所述端蓋與boss結構之間通過螺紋緊固連接，所述boss結構與塑料內膽之間通過滾塑一體化成型；所述端蓋與boss結構之間的接觸面、boss結構與塑料內膽的接觸面上設有密封結構；

3、所述boss結構的底部設有一組止轉槽及用于提高boss結構與塑料內膽結合強度的卡槽，boss結構的底部還設有用于減少滾塑成型缺陷、進一步提高成型結構穩定性的結合部。

4、進一步的，所述止轉槽及卡槽均位于boss結構的底端面；所述結合部位于boss結構底部的外側。

5、進一步的，所述止轉槽為環形槽結構，一組止轉槽沿著boss結構的中心軸呈同軸設置。

6、進一步的，所述卡槽為弧形的腰型槽結構，一組卡槽沿著boss結構的中心軸呈圓周間隔排布。

7、進一步的，所述結合部呈底部向外側延伸的臺階狀結構。

8、進一步的，所述boss結構內設有沿著軸線方向的通孔結構，通孔內側設有環向凹槽；其外側設有與拖車管板螺紋連接的外螺紋及用于對boss結構與塑料內膽之間進行止轉的止轉平臺。

9、進一步的，所述塑料內膽位于boss結構的下部，塑料內膽的上部位于boss結構的通孔內；塑料內膽的上部為錐度結構，boss結構通孔的內壁上設有與塑料內膽上部錐度結構過盈配合的錐度結構；所述塑料內膽的上部設有與boss結構中環向凹槽相配合的橡膠凸起。

10、進一步的，所述端蓋的主體通過螺紋旋合設置在boss結構內的通孔結構中，其下緊密配合插入塑料內膽的上部內；主體的上端設有限位結構，限位結構與boss結構的上端面相抵；主體的外側設有與內螺紋相配合的外螺紋結構，主體內設有與主體同軸的通孔及內螺紋結構。

11、進一步的，所述端蓋的限位結構與boss結構上端面的接觸面之間、端蓋主體與塑料內膽上部的接觸面之間均設有密封結構。

12、通過采用上述技術，與現有技術相比，本發明的有益效果如下：

13、1)本發明中，瓶口密封組件在接觸面上均設置有密封結構，保證了在充放氫氣過程中整個boss結構瓶口密封組件的連接穩定性和氣密性；

14、2)本發明中，能夠設計不同尺寸的端蓋，適配市面上不同類型設計的瓶口閥裝配；

15、3)本發明中，通過端蓋及塑料內膽上錐度結構的設計，實現了端蓋與塑料內膽內之間的過盈配合，保證高壓下瓶口組件的密封性；

16、4)本發明中，端蓋軸向內外表面與boss結構內外表面均布置有螺紋設計，實現端蓋、boss結構、瓶口閥和外部管板等金屬連接件之間的緊固連接；

17、5)本發明中，boss結構內表面開設有內陷的環形凹槽與塑料內膽過盈配合，并通過滾塑成型保證boss結構與塑料內襯的連接穩定性；

18、6)本發明中，boss結構開設有止轉平臺和止轉槽，能夠防止boss結構在儲氫氣瓶纏繞和運輸過程中與碳纖維層、塑料內膽的脫離；

19、7)本發明中，基于臺階狀結合部的結構設計，與現有內凹式的結構設計相比，能夠提高滾塑成型過程中熔融塑料的流動性，提高內膽的成型質量，并利用成型后結合部與內膽之間的嵌入式連接方式，進一步提高一體成型的穩定性；

20、8)本發明中，boss結構采用一體成型，無焊接等連接方式，結構強度以及密封可靠性高。

技術特征：

1.密封性好、易于成型的iv型儲氫氣瓶boss結構瓶口密封組件，其特征在于，包括端蓋(101)、boss結構(111)以及塑料內膽(121)；所述端蓋(101)與boss結構(111)之間通過螺紋緊固連接，所述boss結構(111)與塑料內膽(121)之間通過滾塑一體化成型；所述端蓋(101)與boss結構(111)之間的接觸面、boss結構(111)與塑料內膽(121)的接觸面上設有密封結構；

2.根據權利要求1所述的密封性好、易于成型的iv型儲氫氣瓶boss結構瓶口密封組件，其特征在于，所述止轉槽(116)及卡槽(117)均位于boss結構(111)的底端面；所述結合部(118)位于boss結構(111)底部的外側。

3.根據權利要求2所述的密封性好、易于成型的iv型儲氫氣瓶boss結構瓶口密封組件，其特征在于，所述止轉槽(116)為環形槽結構，一組止轉槽(116)沿著boss結構(111)的中心軸呈同軸設置。

4.根據權利要求2所述的密封性好、易于成型的iv型儲氫氣瓶boss結構瓶口密封組件其特征在于，所述卡槽(117)為弧形的腰型槽結構，一組卡槽(117)沿著boss結構(111)的中心軸呈圓周間隔排布。

5.根據權利要求2所述的密封性好、易于成型的iv型儲氫氣瓶boss結構瓶口密封組件，其特征在于，所述結合部(118)呈底部向外側延伸的臺階狀結構。

6.根據權利要求1-5任一所述的密封性好、易于成型的iv型儲氫氣瓶boss結構瓶口密封組件，其特征在于，所述boss結構(111)內設有沿著軸線方向的通孔結構，通孔內側設有環向凹槽(114)；其外側設有與拖車管板螺紋連接的外螺紋(113)及用于對boss結構(111)與塑料內膽(121)之間進行止轉的止轉平臺(115)。

7.根據權利要求6所述的密封性好、易于成型的iv型儲氫氣瓶boss結構瓶口密封組件，其特征在于，所述塑料內膽(121)位于boss結構(111)的下部，塑料內膽(121)的上部位于boss結構(111)的通孔內；塑料內膽(121)的上部為錐度結構，boss結構(111)通孔的內壁上設有與塑料內膽(121)上部錐度結構過盈配合的錐度結構；所述塑料內膽(121)的上部設有與boss結構(111)中環向凹槽(114)相配合的橡膠凸起。

8.根據權利要求7所述的密封性好、易于成型的iv型儲氫氣瓶boss結構瓶口密封組件，其特征在于，所述端蓋(101)的主體通過螺紋旋合設置在boss結構(111)內的通孔結構中，其下緊密配合插入塑料內膽(121)的上部內；主體的上端設有限位結構，限位結構與boss結構(111)的上端面相抵；主體的外側設有與內螺紋(112)相配合的外螺紋結構(103)，主體內設有與主體同軸的通孔及內螺紋結構(102)。

9.根據權利要求8所述的密封性好、易于成型的iv型儲氫氣瓶boss結構瓶口密封組件，其特征在于，所述端蓋(101)的限位結構與boss結構(111)上端面的接觸面之間、端蓋(101)主體與塑料內膽(121)上部的接觸面之間均設有密封結構。

技術總結
密封性好、易于成型的IV型儲氫氣瓶BOSS結構瓶口密封組件，屬于高壓儲氫氣瓶技術領域。其包括端蓋、BOSS結構以及塑料內膽；所述端蓋與BOSS結構之間通過螺紋緊固連接，所述BOSS結構與塑料內膽之間通過滾塑一體化成型；所述端蓋與BOSS結構之間的接觸面、BOSS結構與塑料內膽的接觸面上設有密封結構；所述BOSS結構的底部設有一組止轉槽及用于提高BOSS結構與塑料內膽結合強度的卡槽，BOSS結構的底部還設有用于減少滾塑成型缺陷、進一步提高成型結構穩定性的結合部。本發明相比于現有BOSS結構瓶口密封設計，具備結構簡單、密封性能好、易于內膽成型、成型結構穩定等優點。

技術研發人員：李曰兵,蔣耀陽,李焱,楊淼坤
受保護的技術使用者：浙江工業大學
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24