專利名稱：一種用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的玻璃材料與金屬間的密封裝配結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及密封技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，是一種用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的玻璃與金屬間的密封裝配結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有燃燒室通常由不透明的金屬材料制成，但是隨著對(duì)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程研究的進(jìn)一步深入，越來(lái)越有必要通過(guò)各種方式來(lái)獲得內(nèi)部火焰圖像，分析內(nèi)部流場(chǎng)結(jié)構(gòu)和溫度分布等其他參數(shù)以驗(yàn)證理論分析和仿真的結(jié)果。目前隨著渦流冷卻技術(shù)等其他冷卻技術(shù)的發(fā)展，對(duì)燃燒室室壁進(jìn)行冷卻，可使燃燒室室壁溫度不會(huì)很高，因此，人們可實(shí)現(xiàn)采用抗高溫能力較弱的透明玻璃材料來(lái)加工燃燒室圓筒段，由此可通過(guò)攝影設(shè)備觀察和記錄燃燒室圓筒段內(nèi)的火焰圖像。然而燃燒室工作時(shí)需要與有推進(jìn)劑噴注面板的燃燒室頭部以及噴管相連接，這個(gè)過(guò)程中必然要考慮燃燒室圓筒段與外部的密封，而且燃燒室工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生劇烈的周向振動(dòng)。目前的密封方案通常采用一個(gè)0型圈或者膨脹石墨墊進(jìn)行密封，但是0型圈彈性太大，容易造成玻璃和金屬直接接觸而導(dǎo)致玻璃破碎，而膨脹石墨墊壓縮量較小，且需要加很大的緊固力，不適用于玻璃與金屬的密封。這些方式都難以同時(shí)滿足透明玻璃材料的燃燒室圓筒段的防震和防漏氣要求。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的玻璃與金屬間的密封裝配結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)玻璃材料與金屬間的密封，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)密封要求和防震要求。本發(fā)明用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的玻璃材料與金屬間的密封裝配結(jié)構(gòu)，包括玻璃圓筒段、金屬圓筒段、密封圈A、密封圈B以及密封墊。密封圈A設(shè)置在透明玻璃材料的燃燒室圓筒段一端上；密封墊為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，具有徑向上的寬度。密封墊設(shè)置在玻璃圓筒段兩端端面上，位于密封圈A上方，將密封圈A遮蓋。密封墊的內(nèi)側(cè)壁周向上開(kāi)有環(huán)槽A，密封圈A設(shè)置于環(huán)槽A內(nèi)。密封墊外緣周向上還具有折邊，折邊與玻璃圓筒段側(cè)壁貼合。金屬圓筒段的連接端設(shè)計(jì)為內(nèi)凹的臺(tái)階結(jié)構(gòu)，臺(tái)階結(jié)構(gòu)的底面周向上開(kāi)有環(huán)槽B，密封圈B設(shè)置于環(huán)槽B內(nèi)。金屬圓筒段連接端的臺(tái)階結(jié)構(gòu)分別與玻璃圓筒段端面配合固定，將密封圈A，密封圈B與密封墊三者壓緊。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為1、本發(fā)明密封裝配結(jié)構(gòu)中，密封墊在金屬圓筒段與玻璃圓筒段間起到緩沖作用，避免金屬圓筒段和玻璃圓筒段直接接觸而可能導(dǎo)致玻璃破裂；2、本發(fā)明密封裝配結(jié)構(gòu)中，金屬圓筒段與玻璃圓筒段間采用雙層密封，密封效果相比單密封圈與密封墊的密封方式更好；3、本發(fā)明密封裝配結(jié)構(gòu)，密封過(guò)程操作簡(jiǎn)單方便，密封成本低，可同時(shí)保證發(fā)動(dòng)機(jī)密封要求和防震要求。


圖1是本發(fā)明玻璃材料與金屬間的密封裝配結(jié)構(gòu)示意圖。圖1 :1-玻璃圓筒段 2-金屬圓筒段 3-密封圈A 4-密封圈B5-密封墊
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖來(lái)對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。本發(fā)明用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的玻璃材料與金屬間的密封結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)玻璃圓筒段端部與金屬圓筒段端部間的密封，包括玻璃圓筒段、金屬圓筒段、密封圈A、密封圈B以及密封墊。其中，密封圈A采用丁腈橡膠材料制成的0型圈，設(shè)置在透明玻璃材料的燃燒室圓筒段一端上；密封墊為采用聚四氟乙烯材料制成的圓環(huán)結(jié)構(gòu)，且具有徑向上的寬度。密封墊設(shè)置在玻璃圓筒段兩端端面上，且位于密封圈A上方，將密封圈A遮蓋。密封墊的內(nèi)側(cè)壁周向上開(kāi)有環(huán)槽A，密封圈A設(shè)置于環(huán)槽A內(nèi)，由此實(shí)現(xiàn)密封圈A與密封墊間的相對(duì)定位；密封墊外緣周向上還具有折邊，在密封墊設(shè)置在玻璃圓筒段端面上后，使密封墊上的折邊與玻璃圓筒段側(cè)壁貼合，由此實(shí)現(xiàn)密封墊與玻璃圓筒段間的相對(duì)定位，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)密封墊、密封圈A與玻璃圓筒段間的定位。上述所述環(huán)槽A的寬度大于密封圈A的截面直徑，以供密封圈A被壓縮的周向膨脹，相關(guān)參數(shù)查自標(biāo)準(zhǔn)GB3452. 3-88 ;且環(huán)槽A的深度小于密封圈A的截面直徑，由此使密封圈A的壓縮量容易滿足，因而能夠很好得保證發(fā)動(dòng)機(jī)的密封要求。所述金屬圓筒段采用不銹鋼材料ICrlSNiOTi制成，金屬圓筒段的連接端設(shè)計(jì)為內(nèi)凹的臺(tái)階結(jié)構(gòu)，臺(tái)階結(jié)構(gòu)的底面周向上開(kāi)有環(huán)槽B，與密封圈A相同結(jié)構(gòu)、材料與尺寸的密封圈B設(shè)置于環(huán)槽B內(nèi)，環(huán)槽B的寬度大于密封圈B的截面直徑，以供密封圈B被壓縮的周向膨脹，相關(guān)參數(shù)查自標(biāo)準(zhǔn)GB3452. 3-88，由此實(shí)現(xiàn)密封圈B與金屬圓筒段間的相對(duì)定位。金屬圓筒段連接端的臺(tái)階結(jié)構(gòu)分別與玻璃圓筒段端面配合固定，使密封圈A，密封圈B、密封墊位于金屬圓筒連接端的臺(tái)階結(jié)構(gòu)與玻璃圓筒段端面之間，且密封圈A與密封圈B位于密封墊兩側(cè)，并將密封圈A，密封圈B與密封墊三者壓緊，實(shí)現(xiàn)金屬圓筒段與玻璃圓筒段間的相對(duì)定位，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)密封圈A，密封圈B、密封墊與金屬圓筒段及玻璃圓筒段間的相對(duì)定位。上述密封圈A與密封圈B在同一平面上的投影重合。玻璃圓筒段的另一端同樣采用上述方式與另一金屬圓筒端進(jìn)行密封，由此實(shí)現(xiàn)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒室的玻璃圓筒段與金屬圓筒段間的密封。采用上述密封結(jié)構(gòu)，密封墊在金屬圓筒段與玻璃圓筒段間可起到緩沖作用，避免金屬圓筒段和玻璃圓筒段直接接觸而可能導(dǎo)致玻璃破裂；且通過(guò)密封圈A與密封圈B的空間位置，更進(jìn)一步加強(qiáng)了密封墊的緩沖性能，并且實(shí)現(xiàn)金屬圓筒段與玻璃圓筒段間的雙層密封，密封效果相比單密封圈與密封墊的密封方式更好。由此，本發(fā)明密封結(jié)構(gòu)通過(guò)兩個(gè)密封圈與一個(gè)密封墊同時(shí)保證了發(fā)動(dòng)機(jī)密封要求和防震要求。
權(quán)利要求
1.一種用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的玻璃材料與金屬間的密封裝配結(jié)構(gòu)，其特征在于包括玻璃圓筒段、金屬圓筒段、密封圈A、密封圈B以及密封墊；密封圈A設(shè)置在透明玻璃材料的燃燒室圓筒段一端上；密封墊為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，具有徑向上的寬度；密封墊設(shè)置在玻璃圓筒段兩端端面上，位于密封圈A上方，將密封圈A遮蓋；密封墊的內(nèi)側(cè)壁周向上開(kāi)有環(huán)槽A，密封圈A 設(shè)置于環(huán)槽A內(nèi)；密封墊外緣周向上還具有折邊，折邊與玻璃圓筒段側(cè)壁貼合；金屬圓筒段的連接端設(shè)計(jì)為內(nèi)凹的臺(tái)階結(jié)構(gòu)，臺(tái)階結(jié)構(gòu)的底面周向上開(kāi)有環(huán)槽B，密封圈B設(shè)置于環(huán)槽B內(nèi)；金屬圓筒段連接端的臺(tái)階結(jié)構(gòu)分別與玻璃圓筒段端面配合固定，將密封圈A，密封圈B與密封墊三者壓緊。
2.如權(quán)利要求1所述一種用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的玻璃材料與金屬間的密封裝配結(jié)構(gòu)，其特征在于所述環(huán)槽A的寬度大于密封圈A的截面直徑。
3.如權(quán)利要求1所述一種用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的玻璃材料與金屬間的密封裝配結(jié)構(gòu)，其特征在于所述環(huán)槽A的深度小于密封圈A的截面直徑。
4.如權(quán)利要求1所述一種用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的玻璃材料與金屬間的密封裝配結(jié)構(gòu)，其特征在于所述環(huán)槽B的寬度大于密封圈B的截面直徑。
5.如權(quán)利要求1所述一種用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的玻璃材料與金屬間的密封裝配結(jié)構(gòu)，其特征在于所述環(huán)槽B的深度小于密封圈B的截面直徑。
6.如權(quán)利要求1所述一種用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的玻璃材料與金屬間的密封裝配結(jié)構(gòu)，其特征在于所述密封圈A與密封圈B在同一平面上的投影重合。
7.如權(quán)利要求1所述一種用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的玻璃材料與金屬間的密封裝配結(jié)構(gòu)，其特征在于所述密封圈A與密封圈B結(jié)構(gòu)、材料與尺寸相同，均為采用丁腈橡膠材料制成的O 型圈。
8.如權(quán)利要求1所述一種用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的玻璃材料與金屬間的密封裝配結(jié)構(gòu)，其特征在于所述密封墊為采用聚四氟乙烯材料制成。
9.如權(quán)利要求1所述一種用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的玻璃材料與金屬間的密封裝配結(jié)構(gòu)，其特征在于所述金屬圓筒段采用不銹鋼材料ICrlSNiOTi制成。
全文摘要
本發(fā)明一種用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的玻璃材料與金屬間的密封裝配結(jié)構(gòu)，通過(guò)在燃燒室內(nèi)的玻璃圓筒段與金屬圓筒段間設(shè)置一個(gè)密封墊，且在密封墊兩側(cè)分別設(shè)置一個(gè)密封圈，且密封圈與密封墊間通過(guò)在密封墊與金屬圓筒段上進(jìn)行開(kāi)槽定位，由此通過(guò)金屬圓筒段端面的臺(tái)階設(shè)計(jì)與玻璃圓筒段端面間配合固定，將兩個(gè)密封圈與密封墊間壓緊，使金屬圓筒段與玻璃圓筒段間形成雙層密封機(jī)構(gòu)，密封與防震效果相比單密封圈與密封墊的密封方式更好，可同時(shí)保證發(fā)動(dòng)機(jī)密封要求和防震要求。
文檔編號(hào)F02K9/62GK102996283SQ20121048031
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者俞南嘉, 路強(qiáng), 李恭楠 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)