[實用新型]一種渦輪泵密封結構

有效

• 申請號: 201020252245.0
• 申請日: 2010-07-08
• 公開（公告）號: CN201771838U
• 公開（公告）日: 2011-03-23
• 發明（設計）人: 趙偉剛;郝飛;王少鵬
• 申請（專利權）人: 中國航天科技集團公司第六研究院第十一研究所
• 主分類號: F04D29/08
• 分類號: F04D29/08
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 王少文

技術領域

本實用新型涉及一種渦輪泵密封結構。

背景技術

隨著機械的發展，密封面臨的高溫高壓的環境越來越多，目前，在發動機及其組合件中采用下列密封型式：迷宮密封、刷式密封、皮碗密封、接觸式端面密封、浮環密封、徑向接觸式密封、非接觸式端面密封，但每種密封型式各有其缺點，如非接觸式端面密封可以解決與發動機可靠性增長、經濟性能提高等相關的諸多問題。但是非接觸式密封還有其不完善性，例如端面比壓的計算，開啟力和閉合力的平衡設計，端面槽型的設計加工等，還存在一定的缺憾和誤差，以至不能很好應用及廣泛應用，這種密封結構型式復雜，需要研究并掌握設計、制造和使用的專業知識。

在輸送易燃液體的渦輪泵中，輸入端采用高溫燃氣，當易燃液體和高溫燃氣的相互泄漏，易引起燃燒爆炸等危險，因此需要提供一種密封結構，能夠隔離易燃液體和高溫燃氣之間的相互泄漏，并且能夠適應高溫高壓的工作環境。

實用新型內容

本實用新型目的是提供一種渦輪泵密封結構，其能夠隔離易燃液體和高溫燃氣之間的相互泄漏，以適用于高溫高壓環境。

本實用新型的技術解決方案是：

一種渦輪泵密封結構，其特殊之處在于：包括設置在渦輪泵出口處用于密封易燃液體介質的液體潤滑機械密封結構、設置在高溫燃氣側的碳石墨浮環密封結構以及設置在液體潤滑機械密封結構和碳石墨浮環密封結構之間螺旋槽干氣密封結構；

所述液體潤滑機械密封結構包括靜環組件10、緊固在軸13上的動環組件11、設置在泵殼14上的彈簧殼體9以及設置在彈簧殼體9內的彈簧8，所述靜環組件10通過彈簧8與彈簧殼體9連接，所述靜環組件10與動環組件11摩擦接觸；

所述碳石墨浮環密封結構包括設置在泵殼14上的浮環座2和浮環蓋3以及設置在浮環座2和浮環蓋3之間的浮環1；所述浮環1動作時與浮環座2相接觸；

所述螺旋槽干氣密封結構包括緊固在軸13上的干氣密封動環5、靜環6，設置在泵殼14上的靜環彈簧殼體19以及設置在靜環彈簧殼體19內的靜環彈簧7，所述靜環6通過靜環彈簧7與靜環彈簧殼體19連接，所述靜環6與干氣密封動環5相接觸；

所述干氣密封動環5的工作表面加工有同旋向圓周均布的多個螺旋線性槽18；所述彈簧殼體9和靜環彈簧殼體19之間設置有用于排泄氣體的泄出孔12，所述泄出孔12一端開口于大氣，另一端開口于液體潤滑機械密封結構和螺旋槽干氣密封結構之間的泄出腔16；

所述渦輪泵密封結構還包括一個氣體隔離裝置，所述氣體隔離裝置包括隔離氣體源以及設置在泵殼14上的隔離氣體通道15，所述隔離氣體通道15一端連接隔離氣體源，另一端連接位于螺旋槽干氣密封結構和碳石墨浮環密封結構之間的槽環空腔17。

上述螺旋線性槽的數量為6-20個。

上述碳石墨浮環密封結構中的浮環座2和浮環蓋3由鎖緊螺母4壓緊裝配。

上述彈簧殼體9和靜環彈簧殼體19為一體式結構。

上述隔離氣體源為惰性氣體。

上述隔離氣體源為氮氣或氦氣。

本實用新型的技術效果為：

1、本實用新型渦輪泵密封結構采取三種密封的組合布置方案、泄出孔的設置以及氣體隔離裝置的設置，有效防止高溫燃氣竄入密封腔，并且在干氣密封和碳石墨浮環中間引入了一種高于高溫燃氣壓力的隔離氣體源，選用惰性氣體，免除了氣體介質與環境介質不相容的可能性，從而將高溫高壓環境轉化為常溫高壓來進行密封，密封性能好。

2、本實用新型螺旋槽干氣密封，可以保證靜態條件下不泄漏，對氣體進行有效隔離，控制了耗氣量。螺旋槽干氣密封在工作中端面非接觸，避免了摩擦，可重復使用，壽命長。

3、本實用新型所涉及的摩擦副采用硬對硬的摩擦組合，從而避免啟動停車摩擦，克服高溫條件下的密封變形，提高性能，延長壽命。

附圖說明

圖1是本實用新型結構示意圖。

圖2是本實用新型的螺旋槽干氣密封動環表面示意圖。

圖3是本實用新型的螺旋槽干氣密封動環工作情況示意圖。

其中：1-浮環，2-浮環座，3-浮環蓋，4-鎖緊螺母，5-干氣密封動環，6-靜環，7-靜環彈簧、8-彈簧，9-彈簧殼體，19-靜環彈簧殼體，10-靜環組件，11-動環組件，12-泄出孔，13-軸，14-泵殼，15-隔離氣體通道，16-泄出腔，17-槽環空腔，18-螺旋線性槽，20-密封堰，21-密封壩。

具體實施方式