[發(fā)明專利]一種核主泵用平衡密封及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110728068.1
• 申請日: 2021-06-29
• 公開（公告）號: CN113294376A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設計）人: 馮曉東;宋奎龍;嚴利明
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: F04D29/12
• 分類號: F04D29/12;F04D29/66;B24B15/00
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 王海婷

1.一種核主泵用平衡密封，其特征在于：包括旋轉環(huán)(1)、浮動環(huán)(2)、支撐盤(3)和基環(huán)(7)，所述的支撐盤(3)安裝在旋轉軸(10)的軸肩上，所述的基環(huán)(3)安裝在旋轉軸(10)上，所述的基環(huán)位于支撐盤(3)的下方，在支撐盤(3)的上端從下到上依次設有對支撐盤(3)實現(xiàn)軸向固定的支撐環(huán)(11)和鎖緊環(huán)(12)，所述的旋轉環(huán)(1)安裝在支撐盤(3)上并通過O型圈一(4)實現(xiàn)軸向靜密封，通過六角頭螺釘(6)將卡片(5)緊固到支撐盤(3)上使卡片卡緊所述旋轉環(huán)(1)，所述卡片用于防止旋轉環(huán)(1)安裝時垂直向下滑落，所述的浮動環(huán)(2)由安裝在基環(huán)(7)圓孔內的若干彈簧(9)彈性頂起，所述的浮動環(huán)(2)與基環(huán)(7)之間通過O型圈二(8)實現(xiàn)軸向靜密封；

所述的旋轉環(huán)(1)和浮動環(huán)(2)之間組成硬配硬摩擦副，且旋轉環(huán)(1)的密封端面和浮動環(huán)(2)的密封端面均噴涂氧化鉻(1-2)，旋轉環(huán)(1)的密封端面和浮動環(huán)(2)的密封端面均為錐面結構，且均包括平面壩區(qū)和錐面。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種核主泵用平衡密封，其特征在于：旋轉環(huán)(1)的密封端面的平面壩區(qū)寬度L_r為3.5mm，旋轉環(huán)(1)的密封端面的錐面的垂直高度H_r為50.5μm。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種核主泵用平衡密封，其特征在于：浮動環(huán)(2)的密封端面的平面壩區(qū)寬度L_f為4.5mm，浮動環(huán)(2)的密封端面的錐面的垂直高度H_f為3.0μm。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種核主泵用平衡密封，其特征在于：所述的浮動環(huán)(2)由安裝在基環(huán)(7)圓孔內的六個彈簧(9)彈性頂起。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種核主泵用平衡密封，其特征在于：在半精加工后的旋轉環(huán)(1-1)的密封端面以及在半精加工后的浮動環(huán)(2-1)的密封端面上分別噴涂氧化鉻。

6.根據(jù)權利要求1-5中任一項所述的一種核主泵用平衡密封的制造方法，其特征在于：具體包括以下步驟：

1)研磨前準備工序：首先完成旋轉環(huán)的半精加工和浮動環(huán)的半精加工，然后在密封端面處噴涂氧化鉻，噴涂工序完成后進行研磨前的精加工，精加工完成后轉入研磨工序；

2)研磨工序：

21)研磨平面工序：分別將旋轉環(huán)端面和浮動環(huán)的密封端面研磨成平面；

22)對已完成研磨的密封端面進行平面度檢測，要求平面度不大于1μm；如果檢測不合格，則返回步驟21)重新研磨平面；如果檢測合格，則轉入研磨錐面工序；

23)研磨錐面工序：分別研磨旋轉環(huán)的錐面和浮動環(huán)的錐面，其中，旋轉環(huán)的錐面研磨完成后要求平面壩區(qū)寬度為3.5mm，錐面的垂直高度為50.5μm；浮動環(huán)的錐面研磨完成后要求平面壩區(qū)寬度為4.5mm，錐面的垂直高度為3.0μm；

3)檢測工序：

31)分別檢測旋轉環(huán)、浮動環(huán)的錐面高度，如果檢測不合格，則返回步驟23)重新研磨錐面；如果檢測合格，則轉入密封性能考核；

32)密封性能考核：將旋轉環(huán)和浮動環(huán)組成的平衡密封安裝到試驗臺架進行性能試驗，并測量泄漏量，要求在壓力2MPa-16MPa下的泄漏量需在40-500L/h之間，不觸發(fā)報警；如果泄漏量不滿足要求則返回步驟2)重新研磨密封端面的平面和錐面，直到滿足要求為止；如果泄漏量合格，則完成平衡密封的制造。