[發(fā)明專利]一種超低溫雙向靜密封結構

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• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN109779789A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發(fā)明（設計）人: 張力豪;劉磊;王磊;張樹強;李永鵬;王林;崔生磊
• 申請（專利權）人: 北京藍箭空間科技有限公司
• 主分類號: F02K9/60
• 分類號: F02K9/60
• 代理公司: 北京科石知識產權代理有限公司 11595
• 代理人: 唐玉剛

本發(fā)明提供一種超低溫雙向靜密封結構，該靜密封結構包括：軸、第一軸套、第二軸套、密封環(huán)和鎖緊螺母。其中，軸包括具有螺紋的第一軸段、與第一軸段連接的第二軸段和直徑大于第二軸段且與第二軸段連接的第三軸段。第一軸套具有第一密封凸起，第一軸套設置于第二軸段上。第二軸套具有密封槽，第二軸套設置于第二軸段上，第二軸套與第一軸套相鄰。密封環(huán)位于密封槽內，且密封環(huán)設置于第二軸段上，用于密封第一軸套和第二軸套。鎖緊螺母設置于第一軸段上的螺紋處，用于擰緊第二軸段上的第一軸套和第二軸套。本發(fā)明提供的靜密封結構能夠實現(xiàn)超低溫環(huán)境下的軸向和徑向的雙向密封，且密封效果顯著，不會因環(huán)境溫度的變化而出現(xiàn)密封不嚴的現(xiàn)象。

技術領域

本發(fā)明涉及密封技術領域，尤其涉及雙向靜密封結構，具體為一種超低溫雙向靜密封結構。

背景技術

軸套靜密封在液體火箭發(fā)動機渦輪泵輪中是一個關鍵的結構。氧化劑泵和燃料泵之間必須有可靠的動密封及靜密封結構，來阻止氧化劑和燃料的相遇。而軸套之間以及軸套與軸之間的密封是急需解決的問題，一旦氧化劑和燃料通過軸套與軸之間的配合間隙發(fā)生泄漏，氧化劑與燃料就會相遇發(fā)生爆炸。所以必須設計軸套靜密封結構來阻止氧化劑和燃料的相遇。

現(xiàn)有技術中，液體火箭發(fā)動機靜密封結構通常有O型圈、柔性石墨墊、F4墊以及鋁墊等。其中橡膠O型圈在超低溫(-50℃以下)環(huán)境下彈性會急劇降低，甚至消失，導致密封失效，因此不能用于超低溫軸套靜密封；柔性石墨墊存在分層結構，僅可以作為單方向的靜密封；F4墊存在“冷流性”(蠕變)，即在超過特定的緊縮應力時，會發(fā)生永久塑性變形，又因為其線膨脹系數(shù)很大，在超低溫環(huán)境下很可能導致密封失效；在特定的壓力下普通結構的密封鋁墊直徑變形量有限，很難實現(xiàn)軸向和徑向的雙向密封。

因此本領域技術人員亟需一種能夠在超低溫狀態(tài)下實現(xiàn)軸向和徑向的雙向靜密封結構。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種超低溫雙向靜密封結構，該密封結構能夠在超低溫狀態(tài)下實現(xiàn)密封，且能夠實現(xiàn)軸向和徑向的雙向密封，充分避免液氧或燃料的泄露。

本發(fā)明提供了一種超低溫雙向靜密封結構，該靜密封結構包括：軸，包括具有螺紋的第一軸段、與所述第一軸段連接的第二軸段和直徑大于所述第二軸段且與所述第二軸段連接的第三軸段；具有第一密封凸起的第一軸套，設置于所述第二軸段上；具有密封槽的第二軸套，設置于所述第二軸段上，所述第二軸套與所述第一軸套相鄰；位于所述密封槽內的密封環(huán)，設置于所述第二軸段上，用于密封所述第一軸套和所述第二軸套；以及鎖緊螺母，設置于所述第一軸段上的螺紋處，用于擰緊所述第二軸段上的所述第一軸套和所述第二軸套。

本發(fā)明的具體實施方式中，所述第一軸套和所述第二軸套(3)的總長度大于所述第二軸段的長度。

作為本發(fā)明的一種實施方式，所述第一軸套設置于所述第二軸段與所述第三軸段的分界處，且所述第一軸套具有所述第一密封凸起的一側與所述第二軸套具有所述密封槽的一側相鄰。

作為本發(fā)明的一種實施方式，所述第二軸套設置于所述第二軸段與所述第三軸段的分界處，且所述第一軸套具有所述第一密封凸起的一側與所述第二軸套具有所述密封槽的一側相鄰。

本發(fā)明的具體實施方式中，所述第一軸套與所述第二軸段之間為間隙配合，所述第二軸套與所述第二軸段之間為間隙配合。

本發(fā)明的具體實施方式中，所述密封環(huán)的厚度大于所述密封槽的軸向深度。

本發(fā)明的具體實施方式中，所述密封環(huán)為鋁墊。

作為本發(fā)明的一種實施方式，所述密封環(huán)靠近所述第二軸套的一側具有第二密封凸起。

其中，所述第二軸套上的所述密封槽內與所述第二密封凸起對應的位置具有密封凹槽，所述第二密封凸起與所述密封凹槽配合。

本發(fā)明的具體實施方式中，所述第一密封凸起和所述第二密封凸起均為環(huán)形密封凸起。