一種液氧泵用組合式密封裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及流體密封裝置技術領域，適用于液氧栗入口密封，特別是液體火箭發(fā)動機液氧栗的入口密封。
【背景技術】
[0002]液氧栗作為液體火箭發(fā)動機的重要組成部分，其作用是輸送發(fā)動機工作時所需的低溫液氧，由于液氧栗通常工作在極高的轉速下，加之液氧極易汽化，因此給液氧栗的密封設計帶來極高的挑戰(zhàn)，目前主要有兩種密封形式:一種為在液氧栗入口設置脫開式機械密封，發(fā)動機工作時密封端面處于脫開狀態(tài)，此種密封由于密封脫開間隙為毫米量級，因此會導致大量介質泄漏，降低液氧栗的工作效率；另一種為在液氧栗入口設置接觸式機械，發(fā)動機工作時密封端面處于閉合狀態(tài)，此種密封由于密封端面高速摩擦，因此會導致摩擦副嚴重磨損，密封泄漏量急劇增大，影響發(fā)動機的工作壽命和可重復使用性。
[0003]基于以上可知，目前現(xiàn)存的液氧栗密封技術具有泄漏量大或者摩擦副嚴重磨損的缺點。

【發(fā)明內容】

[0004]為克服上述密封技術的不足，本發(fā)明提供一種泄漏量小、密封端面無摩擦的組合式密封裝置。
[0005]本發(fā)明的具體技術方案如下:
[0006]本發(fā)明所提供的液氧栗用組合式密封裝置，其特殊之處在于:包括一級離心密封I及二級干氣密封II，所述一級離心密封I及二級干氣密封II依次串聯(lián)布置于液氧栗入口處的轉軸上，
[0007]所述一級離心密封I上設置有葉片1'，所述葉片r背向液氧栗入口設置，
[0008]所述二級干氣密封II與一級離心密封I的葉片1丨之間具有密封間隙H，所述密封間隙Η與二級干氣密封II的密封腔相通，
[0009]在液氧栗旋轉時，所述一級離心密封I封住大部分的液氧，并將泄漏的少量液氧變?yōu)闅庋?，所述氣氧?jīng)密封間隙Η后進入二級干氣密封II的密封腔，作為二級干氣密封II的密封氣源使二級干氣密封II非接觸運轉；
[0010]在液氧栗靜止時，所述二級干氣密封II作為接觸式密封阻擋液體的泄漏。
[0011]以上為本發(fā)明的基本結構框架，基于該基本結構，本發(fā)明還作出以下優(yōu)化限定:
[0012]對于以液氧作為氧化劑的液體火箭發(fā)動機而言，推進劑除液氧栗輸送的液氧外，還需要另一種介質作為燃料(例如煤油)，燃料是通過燃料栗輸送，燃料栗通常和液氧栗同軸布置，發(fā)動機工作時，兩種介質不能串腔，相互接觸。本發(fā)明在二級干氣密封II之后還設置三級浮動環(huán)密封III，可以進一步阻止從二級干氣密封II泄漏的氣氧沿軸向泄漏致Α腔(例如燃料栗入口)，防止氣氧與介質A(例如煤油)接觸。
[0013]進一步的，本發(fā)明液氧栗用組合式密封裝置還包括密封殼體3，所述二級干氣密封I1、三級浮動環(huán)密封III和密封殼體3之間形成密封腔，并在密封殼體3上設置有流體通道3r，三級浮動環(huán)密封III上設置有流體通道6'。從二級干氣密封II泄漏的大部分氣氧可以從流體通道3'泄出(一般排放到外界環(huán)境)；當允許泄漏的氣氧和A腔的介質A接觸，三級浮動環(huán)密封III的流體通道6'可以進一步作為氣氧的泄出通道；當不允許泄漏的氣氧和A腔的介質A接觸，三級浮動環(huán)密封III的流體通道6'可以作為阻封氣體(氮氣或者空氣等)的入口，通入的阻封氣體可以完全阻止氣氧沿軸向泄漏致A腔。
[0014]再進一步的，本發(fā)明的二級干氣密封II包括動環(huán)2及靜環(huán)組件，所述靜環(huán)組件包括石墨環(huán)11、輔助密封10、彈性組件9、靜環(huán)座8、壓蓋5及鎖片4 ;
[0015]所述動環(huán)2與石墨環(huán)11相對設置并安裝在轉軸上，所述二級干氣密封II的動環(huán)2上加工有動壓槽2'，所述石墨環(huán)11浮動安裝在靜環(huán)座8里面，輔助密封10設置在石墨環(huán)11與彈性組件9之間；
[0016]所述靜環(huán)座8依靠壓蓋5的與密封殼體3連接，靜環(huán)座8與壓蓋5之間安裝有鎖片4。
[0017]再進一步的，本發(fā)明的動環(huán)2靠近一級離心密封I，所述密封殼體3的一端插入動環(huán)2與一級離心密封I之間，所述密封殼體3與一級離心密封I的葉片1'之間形了密封間隙H，所述密封殼體3與動環(huán)2之間也具有與密封間隙Η相連通的氣體通道。
[0018]再進一步的，本發(fā)明一級離心密封I和二級干氣密封II的動環(huán)2依靠軸套7壓緊安裝；
[0019]所述軸套7與動環(huán)2之間設置有第一靜密封12，所述一級離心密封I與二級干氣密封II的動環(huán)2之間設置有第二靜密封13。
[0020]再進一步的，由于一級離心密封I的密封能力和葉片1'的徑向尺寸有關，葉片的徑向尺寸越大，密封能力越強，本發(fā)明的葉片廣的內徑可小于二級干氣密封II的動環(huán)2的外徑，因此一級離心密封I的葉片1'可以充分利用徑向空間，提高密封能力。
[0021]再進一步的，本發(fā)明的彈性組件9為焊接金屬波紋管。焊接金屬波紋管具有彈力穩(wěn)定，補償性好的優(yōu)點。
[0022]再進一步的，本發(fā)明的輔助密封10為彈簧蓄能密封圈。
[0023]普通的橡膠密封圈不能應用在低溫氧環(huán)境，而本發(fā)明的彈簧蓄能密封圈在低溫環(huán)境下具有優(yōu)異的密封性。
[0024]本發(fā)明的工作原理為:液氧栗運轉時，一級離心密封I可以封住大部分的液氧，泄漏的少量液氧將轉變?yōu)闅庋酰煌ㄟ^一級離心密封I泄漏的氣氧可作為二級干氣密封II的氣源，使其非接觸運轉；通過二級干氣密封II泄漏的極少氣氧將被三級浮動環(huán)密封III密封，大部分氣氧將從流體通道3'泄出。根據(jù)二級干氣密封II的泄漏量或者實際需要，三級浮動環(huán)密封III的流體通道6'可做為氣氧泄出通道或者阻封氣(例如氮氣或者空氣)進入通道；在液氧栗靜止時，二級干氣密封II作為接觸式密封阻擋液體的泄漏。
[0025]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，優(yōu)點在于:
[0026]1.由于組合式密封所包含的三種密封均為非接觸式密封，因而不受液氧栗轉軸速度的限制，且能夠實現(xiàn)密封端面零磨損，長時間運轉、多次啟停。
[0027]2.由于組合式密封中引入了干氣密封，所以本發(fā)明具有泄漏量少的特點。
[0028]3.由于組合式密封中的干氣密封不需要外加氣源，所以本發(fā)明具有結構簡單的特點，由于石墨環(huán)11浮動安裝，所以具有軸向和角向補償性好的優(yōu)點。
[0029]4.由于組合式密封中的離心密封的葉片內徑可以低于干氣密封動環(huán)的外徑，因而可以最大程度利用離心密封的徑向空間。
【附圖說明】
[0030]圖1是本發(fā)明的一種結構示意圖。
[0031]圖2是本發(fā)明的一種離心密封葉片結構。
[0032]圖3是本發(fā)明的一種干氣密封動壓槽結構。
[0033]圖中:1-一級離心密封；I1-二級干氣密封；II