本实用新型涉及供氢系统的技术领域，尤其涉及一种弹簧加氢口。
背景技术：
加氢口用于氢燃料电池汽车，加氢口可通过与加氢枪连接后，将高压氢气从加氢枪引入加氢口，再进入储氢系统中。加氢口通常由与加氢枪适配的连接口、过滤器、单向阀和与后端管路相连接的接口组成。
加氢口在密封时，通常采用o型圈配合挡圈的软密封型式。但限于o型圈橡胶材质的易老化性，密封的寿命得不到有效保证。同时橡胶材质还会带来耐温性问题，在极端温度情况下，橡胶材质本身的收缩和膨胀，会极大程度影响密封性能。
技术实现要素：
针对上述产生的问题，本实用新型的目的在于提供弹簧加氢口，上阀体和下阀体之间采用了硬密封，提高加氢口使用寿命和密封可靠性。
为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
弹簧加氢口，包括上阀体、下阀体和单向阀，其中，所述上阀体和所述下阀体通过螺纹连接，所述下阀体的上端设置在所述上阀体的内部，所述上阀体的内壁上开设有内圆锥面，所述下阀体的上端部开设有外圆锥面，所述内圆锥面和所述外圆锥面相互配合，所述上阀体和所述下阀体内部形成腔体；所述单向阀设置在所述腔体内，所述单向阀包括阀座、阀瓣、阀瓣结构件和弹簧，所述阀座固定在所述上阀体内，所述阀瓣结构件螺纹连接于所述下阀体内，所述阀瓣设置在所述阀座和所述阀瓣结构件之间，所述阀瓣结构件上设置有凹槽，所述凹槽用于与所述阀瓣的下端部相配合，所述弹簧设置在所述阀瓣与所述阀瓣结构件之间，所述阀座的下端部开设有密封槽，所述密封槽内固定有阀瓣密封圈，所述阀瓣的上端部向外延伸形成导向机构，所述导向机构的截面呈锥形，所述导向机构插入所述阀座内的气体通道上。
优选地，所述弹簧套设在所述阀瓣上，所述阀瓣上开设有台阶，所述台阶抵于所述弹簧的上端，所述阀瓣结构件的所述凹槽的壁面上开设有限位槽，所述弹簧设置在所述限位槽上，所述弹簧的下端抵在所述限位槽的底部。
优选地，所述阀瓣密封圈的截面呈椭圆形。
通过采用上述技术方案，所述上阀体和所述下阀体通过内圆锥面和外圆锥面相贴合形成硬密封形式，减少了对o型圈和挡圈的使用，提高了使用寿命，扩大了温度和介质适用范围，密封比压大。上阀体和下阀体之间的密封力由螺纹预紧力提供，可以在保证螺纹强度的前提下，适当增加螺纹预紧力，提高密封可靠度。阀瓣密封圈设计成异形截面，相比使用o型圈有更好的低压适用性，即在介质压力较低时也能获得足够的密封面积，同时采用密封面和安装面分离的设计，使阀瓣密封圈安装时受到压力产生的形变，不会影响到密封面，提高了密封的可靠性。通过设置呈锥形的导向机构，保证阀瓣和阀座之间密封面合理的内径和宽度。
本实用新型进一步设置为：所述上阀体内靠近于入口端固定有过滤网，所述过滤网位于所述阀座的一侧。
通过采用上述技术方案，当加氢过程中有灰尘或介质杂质时，过滤网可以有效过滤，使得进入阀座的氢气不含有杂质。
本实用新型进一步设置为：所述下阀体的出口端设置有前套圈和后套圈，并在外部设置有锁紧螺母。
通过采用上述技术方案，当所述锁紧螺母锁紧过程中，所述后套圈压紧所述前套圈，所述后套圈和所述前套圈会卡死在连接管路上，保证加氢口和管路的密封。
本实用新型进一步设置为：所述下阀体的外部套设有螺母。
本实用新型进一步设置为：所述阀座的外壁上开设有第一环形槽，所述第一环形槽内设置有第一o型圈和挡圈。
本实用新型进一步设置为：所述上阀体外端部设置有第二环形槽，所述第二环形槽内设置有第二o型圈。
本实用新型进一步设置为：所述上阀体内开设有螺纹退刀槽，对所述阀座和所述阀瓣结构件起到限位作用。
本实用新型进一步设置为：所述阀瓣的外壁面上开设有阀瓣限位面，所述阀瓣限位面抵于所述阀瓣结构件的上端部。
本实用新型进一步设置为：所述密封槽内的一侧开设有沟槽，所述阀瓣密封圈的一侧卡设在所述沟槽内。
本实用新型由于采用上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：
(1)本实用新型的弹簧加氢口的上阀体和下阀体采用硬密封，减少了o型圈和挡圈的使用，提高了使用寿命，扩大了温度和介质适用范围，硬密封采用角度不同的锥面，在轴向压紧力相同时，比平面密封的密封比压大。
(2)本实用新型的弹簧加氢口的上阀体和下阀体之间的密封力由螺纹预紧力提供，可以在保证螺纹强度的前提下，适当增加螺纹预紧力，提高阀体密封可靠度。
(3)本实用新型的弹簧加氢口设计成异形截面的阀瓣密封圈，相比o型圈有更好的低压适用性，即在介质压力较低时也能获得足够的密封面积。同时密封面和安装面分离的设计，使密封圈安装时受压产生的形变，不会影响到密封面，提高了密封的可靠性。
(4)本实用新型的弹簧加氢口在阀瓣顶端加工有锥面形状的导向机构，帮助阀瓣实现做中心功能，保证阀瓣和阀座之间密封面的内径和宽度。
附图说明
图1是本实用新型的弹簧加氢口的剖视图；
图2是本实用新型的弹簧加氢口的爆炸图；
图3是本实用新型的弹簧加氢口的阀座的剖视图；
图4是本实用新型的图3中a处的放大图；
图5是本实用新型的阀瓣结构件的剖视图；
图6是本实用新型的阀瓣的示意图；
图7是本实用新型的阀瓣、弹簧和阀瓣结构件的组装示意图。
附图中：1、上阀体；11、内圆锥面；12、螺纹退刀槽；13、第二环形槽；14、第二o型圈；2、下阀体；21、外圆锥面；22、螺母；3、单向阀；31、阀座；311、密封槽；3111、沟槽；312、阀瓣密封圈；313、第一环形槽；314、第一o型圈；315、挡圈；32、阀瓣；321、导向机构；322、阀瓣限位面；323、台阶；33、阀瓣结构件；331、凹槽；332、限位槽；333、导流槽；34、弹簧；4、过滤网；51、前套圈；52、后套圈；53、锁紧螺母。
具体实施方式
下面将结合本实用新型的附图和具体实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1和图2所示，本实用新型实施例提供的弹簧加氢口，包括上阀体1、下阀体2和单向阀3。
其中，上阀体1和下阀体2通过螺纹连接，下阀体2的上端设置在上阀体1的内部，上阀体1的内壁上开设有内圆锥面11，下阀体2的上端部开设有外圆锥面21，内圆锥面11和外圆锥面21相互配合，上阀体1和下阀体2内部形成腔体。上阀体1和下阀体2螺纹连接后，内圆锥面11和外圆锥面21相贴合形成硬密封，硬密封可以提高加氢口的使用寿命和密封可靠性。外部供氢系统氢气通过上阀体1的入口端进入至加氢口内，从下阀体2的出口端进入氢气使用设备。
请参阅图1、图3、图4、图5、图6和图7所示，单向阀3设置在腔体内，单向阀3包括阀座31、阀瓣32、阀瓣32结构件和弹簧34，阀座31固定在上阀体1内，阀瓣32结构件螺纹连接于下阀体2内，阀座31和阀瓣32结构件相正对，阀瓣32设置在阀座31和阀瓣32结构件之间，弹簧34设置在阀瓣32与阀瓣32结构件之间，阀瓣32的上端抵于阀座31的下端部，阀座31的下端部开设有密封槽311，密封槽311内的一侧开设有沟槽3111，阀瓣密封圈312的一侧卡设在沟槽3111内，保证阀瓣密封圈312不会从密封槽311内脱落，阀瓣32与阀瓣密封圈312在密封时贴合更紧密，密封更可靠；阀瓣32靠近于阀座31的一端部向外延伸形成导向机构321，导向机构321的截面呈锥形，导向机构321插入阀座31内的气体通道上。
在单向阀3闭合状态下，阀瓣32的上端压紧在阀瓣密封圈312上，保证单向阀3的密封性；阀瓣32结构件内的下部开设凹槽331，凹槽331用于与阀瓣32的下端部相互配合，凹槽331的壁面上开设有限位槽332，弹簧34设置在限位槽332内，弹簧34套设在阀瓣32上，弹簧34的下端抵在限位槽332的底部，阀瓣32结构件上设置有导流槽333，腔体内的气体通过导流槽333进入下阀体2的出口端。上阀体1内靠近于入口端固定有过滤网4，过滤网4位于阀座31的一侧。
在阀瓣32复位行程中，为了保证密封时密封面大小和宽度的稳定性，因此在阀瓣32上端设计了导向机构321，加工成锥形截面，如果阀瓣32在复位时产生了位置偏差，锥形截面能够起到自动做中心的功能。导向机构321较阀瓣密封圈312凸起的高度更长，保证阀瓣32在与阀瓣密封圈312接触之前，阀瓣32就已经处于设计位置，使阀瓣32与阀瓣密封圈312无相对滑动，延长了阀瓣密封圈312的使用寿命，提高了密封的可靠性。当介质力较大时，阀瓣32挤压阀瓣密封圈312会产生较大变形，可以获得足够的密封面积。
通过本实用新型的弹簧加氢口对储氢设备或者氢气使用设备进行加氢时，氢气从上阀体1的入口端进入内部，经过过滤网4，过滤后的氢气进入阀座31内部的气体通道上，阀瓣32在氢气的压力推动下移动，弹簧34在阀瓣32的引导下被压缩，阀瓣32的导向机构321向远离阀座31的方向运动，阀瓣32与阀瓣密封圈312相分离，氢气可以从阀瓣32和阀座31之间的间隙流入阀瓣32结构件的导流槽333内，到达下阀体2的出口端，最终进入与下阀体2相连接的储氢设备或氢气使用设备。当加氢完毕后，加氢枪与腔体内的压差小于弹簧34力时，弹簧34会推动阀瓣32复位，弹簧34恢复为原来长度，阀瓣32完全关闭，阀瓣32和阀瓣密封圈312之间再次相互密封，氢气回流被阻止。
还需要指出的是，本文提及的方位词“上”和“下”是以本实用新型的附图中零部件的相对位置为基准定义的，只是为了描述技术方案的清楚及方便，应当理解，此方位词的应用对本申请的保护范围不构成限制。
与现有技术相比，本实用新型提供的弹簧加氢口，在应用时，上阀体1的内圆锥面11和下阀体2的外圆锥面21形成硬密封，提高加氢口的使用寿命，上阀体1和下阀体2之间的密封力由螺纹预紧力提供，可以在保证螺纹强度的前提下，适当增加螺纹预紧力，提高阀体密封可靠度；在阀瓣32复位行程中，为了保证密封时密封面大小和宽度的稳定性，因此在阀瓣32的上端设置导向机构321。由此可见，上述的弹簧加氢口通过内圆锥面11和外圆锥面21相配合，提高加氢口的使用寿命，在阀瓣32顶端加工有锥面导向机构321，提高密封的可靠性。
请参阅图1和图2所示，进一步地，下阀体2的出口端设置有前套圈51和后套圈52，并在外部设置有锁紧螺母53，当锁紧螺母53锁紧过程中，后套圈52压紧前套圈51，后套圈52和前套圈51会卡死在连接管路上，保证加氢口和管路的密封，下阀体2的外部套设有螺母22。
请参阅图1和图3所示，还有，阀座31的外壁上开设有第一环形槽313，第一环形槽313内设置有第一o型圈314和挡圈315，实现阀座31和上阀体1之间的密封。
进一步地，上阀体1外端部设置有第二环形槽13，所述第二环形槽13内设置有第二o型圈14。
请参阅图2所示，进一步优化上述技术方案，上阀体1内开设有螺纹退刀槽12，用于对阀座31和阀瓣32结构件起到限位作用。
请参阅图6和图7所示，在本实用新型的实施例中，阀瓣32的外壁面上开设有阀瓣限位面322和台阶323，台阶抵于弹簧34的上端，当阀瓣32的台阶323压缩弹簧34到一定程度后，阀瓣限位面322抵于阀瓣结构件33的上端部，使得阀瓣32处于最大行程位置时，弹簧34的压缩量也在工作范围内，可以延长弹簧34的使用寿命。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此本实用新型将不会限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
1.弹簧加氢口，包括上阀体(1)、下阀体(2)和单向阀(3)，其特征在于：
所述上阀体(1)和所述下阀体(2)通过螺纹连接，所述下阀体(2)的上端设置在所述上阀体(1)的内部，所述上阀体(1)的内壁上开设有内圆锥面(11)，所述下阀体(2)的上端部开设有外圆锥面(21)，所述内圆锥面(11)和所述外圆锥面(21)相互配合，所述上阀体(1)和所述下阀体(2)内部形成腔体；
所述单向阀(3)设置在所述腔体内，所述单向阀(3)包括阀座(31)、阀瓣(32)、阀瓣结构件(33)和弹簧(34)，所述阀座(31)固定在所述上阀体(1)内，所述阀瓣结构件(33)螺纹连接于所述下阀体(2)内，所述阀瓣(32)设置在所述阀座(31)和所述阀瓣结构件(33)之间，所述阀瓣结构件(33)上设置有凹槽(331)，所述凹槽(331)用于与所述阀瓣(32)的下端部相配合，所述弹簧(34)设置在所述阀瓣(32)与所述阀瓣结构件(33)之间，所述阀座(31)的下端部开设有密封槽(311)，所述密封槽(311)内固定有阀瓣密封圈(312)，所述阀瓣(32)的上端部向外延伸形成导向机构(321)，所述导向机构(321)的截面呈锥形，所述导向机构(321)插入所述阀座(31)内的气体通道上。
2.根据权利要求1所述的弹簧加氢口，其特征在于，所述上阀体(1)内靠近于入口端固定有过滤网(4)，所述过滤网(4)位于所述阀座(31)的一侧。
3.根据权利要求1所述的弹簧加氢口，其特征在于，所述下阀体(2)的出口端设置有前套圈(51)和后套圈(52)，并在外部设置有锁紧螺母(53)。
4.根据权利要求1所述的弹簧加氢口，其特征在于，所述下阀体(2)的外部套设有螺母(22)。
5.根据权利要求1所述的弹簧加氢口，其特征在于，所述阀座(31)的外壁上开设有第一环形槽(313)，所述第一环形槽(313)内设置有第一o型圈(314)和挡圈(315)。
6.根据权利要求1所述的弹簧加氢口，其特征在于，所述上阀体(1)外端部设置有第二环形槽(13)，所述第二环形槽(13)内设置有第二o型圈(14)。
7.根据权利要求1所述的弹簧加氢口，其特征在于，所述上阀体(1)内开设有螺纹退刀槽(12)。
8.根据权利要求1所述的弹簧加氢口，其特征在于，所述阀瓣(32)的外壁面的中部开设有阀瓣限位面(322)，所述阀瓣限位面(322)抵于所述阀瓣结构件(33)的上端部。
9.根据权利要求1所述的弹簧加氢口，其特征在于，所述密封槽(311)内的一侧开设有沟槽(3111)，所述阀瓣密封圈(312)的一侧卡设在所述沟槽(3111)内。
技术总结