蓋板3通過(guò)螺釘6固定連接。
[0029]所述的石墨環(huán)8為M203K石墨；所述的浮動(dòng)環(huán)座7為GH4169金屬。
[0030]所述的浮動(dòng)環(huán)1出口段采用光滑直孔結(jié)構(gòu)，并選取0.12mm?0.14mm徑向密封間隙。所述的浮動(dòng)環(huán)1與密封軸套5的徑向密封由兩者之間形成的0.12mm?0.14mm間隙形成。
[0031]如圖4和圖7所示，在石墨環(huán)8與密封殼體2配合面加工環(huán)形凸臺(tái)以減小接觸摩擦面積，嚴(yán)格保證密封殼體的環(huán)形凸臺(tái)密封面16和浮動(dòng)環(huán)的環(huán)形凸臺(tái)工作面18的端面垂直度和平面度，并采用研磨工藝保證配合面粗糙度要求。所述的浮動(dòng)環(huán)的環(huán)形凸臺(tái)工作面18的端面垂直度0.01mm和平面度0.006mm，并采用研磨工藝保證工作面粗糙度Ra0.1要求；所述的密封殼體的環(huán)形凸臺(tái)密封面16的端面垂直度0.01mm和平面度0.006_，并采用研磨工藝保證工作面粗糙度Ra0.1要求。
[0032]本實(shí)用新型為減小浮動(dòng)環(huán)磨損，在浮動(dòng)環(huán)內(nèi)孔表面設(shè)置瑞利槽以增大浮動(dòng)環(huán)浮起力。為確保浮動(dòng)環(huán)工作時(shí)有充分的介質(zhì)提供潤(rùn)滑，避免磨損，在浮動(dòng)環(huán)內(nèi)孔出口段和瑞利槽之間增加周向槽；浮動(dòng)環(huán)內(nèi)孔圓周方向均勻設(shè)置軸向槽，使其與瑞利槽和周向槽貫通，為周向槽提供充足的潤(rùn)滑介質(zhì)，并為每個(gè)瑞利槽提供相同的邊界條件。瑞利動(dòng)壓槽在極小的密封間隙時(shí)即可產(chǎn)生很大的動(dòng)壓力，加之密封內(nèi)表面被瑞利槽等結(jié)構(gòu)占據(jù)后，浮動(dòng)環(huán)實(shí)際的接觸摩擦面很小，因而瑞利動(dòng)壓槽浮動(dòng)環(huán)密封可在很小的間隙內(nèi)形成穩(wěn)定的、較大剛度的流體膜。
[0033]在渦輪栗起動(dòng)階段，雖然轉(zhuǎn)速不高，但隨著介質(zhì)供入，徑向間隙較小的一側(cè)瑞利槽會(huì)產(chǎn)生極大的動(dòng)壓力，迅速推動(dòng)浮動(dòng)環(huán)離開(kāi)轉(zhuǎn)軸，避免轉(zhuǎn)軸與浮動(dòng)環(huán)表面接觸，因而瑞利動(dòng)壓槽式浮動(dòng)環(huán)具有優(yōu)越的起動(dòng)工作性能。在軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，瑞利槽產(chǎn)生抽吸作用，使間隙中的密封介質(zhì)獲得能量，產(chǎn)生動(dòng)壓效應(yīng)，提供平衡外界阻力的動(dòng)壓力，提高浮動(dòng)環(huán)工作穩(wěn)定性，避免磨損。
[0034]為提高軸向密封的可靠性，需保證密封殼體密封面和浮動(dòng)環(huán)工作面的端面垂直度和平面度，并采用研磨工藝保證配合面粗糙度要求。為保證密封組件軸向密封的同時(shí)盡可能減小浮動(dòng)環(huán)的浮起阻力，在石墨環(huán)與密封殼體配合面加工環(huán)形凸臺(tái)以減小接觸摩擦面積。為保證工作過(guò)程中浮動(dòng)環(huán)的正常浮起，需選擇合適的波形彈簧預(yù)緊力，單位周長(zhǎng)方向的預(yù)緊力為0.06?0.15N/mm。
[0035]為減小泄漏量，如圖2和圖3所示，浮動(dòng)環(huán)出口段采用光滑直孔結(jié)構(gòu)，并選取較小的徑向密封間隙。為防止浮動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，浮動(dòng)環(huán)座座外表面對(duì)稱加工兩個(gè)防轉(zhuǎn)凸臺(tái)；將石墨環(huán)壓入加熱的浮動(dòng)環(huán)座，組裝后進(jìn)行液氮浸泡，消除熱應(yīng)力；密封殼體外表面加工兩處對(duì)稱防轉(zhuǎn)凸臺(tái)，保證密封面的端面垂直度和平面度，并采用研磨工藝保證密封面的粗糙度要求。
[0036]安裝浮動(dòng)環(huán)密封組件。首先將浮動(dòng)環(huán)防轉(zhuǎn)凸臺(tái)置于密封殼體的防轉(zhuǎn)槽內(nèi)，其次安裝波形彈簧，最后用螺釘將蓋板固定于密封殼體，使其工作面與密封殼體密封面形成軸向密封，保證波形彈簧壓縮高度，使其對(duì)浮動(dòng)環(huán)施加合理的軸向預(yù)載，保證浮動(dòng)環(huán)正常浮起。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪栗用瑞利槽式浮動(dòng)環(huán)密封裝置，其特征在于:它包括浮動(dòng)環(huán)(I)，浮動(dòng)環(huán)(1)設(shè)置在密封殼體(2)與蓋板(3)形成的空腔內(nèi)，在浮動(dòng)環(huán)(1)與蓋板(3)之間設(shè)置波形彈簧(4);密封軸套(5)依次穿過(guò)蓋板(3)、浮動(dòng)環(huán)(1)和密封殼體(2)的中心孔； 所述的浮動(dòng)環(huán)(1)由整體石墨環(huán)(8)與浮動(dòng)環(huán)座(7)熱壓裝配組成，其中石墨環(huán)(8)鑲嵌在浮動(dòng)環(huán)座(7)內(nèi)，浮動(dòng)環(huán)座(7)外表面對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)防轉(zhuǎn)凸臺(tái)(12);在浮動(dòng)環(huán)(1)內(nèi)孔表面設(shè)置若干個(gè)瑞利槽(10)，在浮動(dòng)環(huán)(1)內(nèi)孔出口段和瑞利槽(10)之間增加若干個(gè)周向槽(11);在浮動(dòng)環(huán)⑴內(nèi)孔圓周方向均勻設(shè)置軸向槽(9)，使其與瑞利槽(10)和周向槽(II)貫通； 所述的密封殼體(2)對(duì)稱設(shè)置防轉(zhuǎn)槽(14)，使其與浮動(dòng)環(huán)的防轉(zhuǎn)凸臺(tái)(12)配合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪栗用瑞利槽式浮動(dòng)環(huán)密封裝置，其特征在于:所述的波形彈簧(4)對(duì)浮動(dòng)環(huán)的背面(17)施加軸向預(yù)載，使其與密封殼體(2)形成軸向密封，波形彈簧(4)的單位周長(zhǎng)方向的預(yù)緊力為0.06?0.15N/mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪栗用瑞利槽式浮動(dòng)環(huán)密封裝置，其特征在于:所述的密封殼體(2)與蓋板(3)通過(guò)螺釘￠)固定連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪栗用瑞利槽式浮動(dòng)環(huán)密封裝置，其特征在于:所述的石墨環(huán)(8)為M203K石墨；所述的浮動(dòng)環(huán)座(7)為GH4169金屬。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪栗用瑞利槽式浮動(dòng)環(huán)密封裝置，其特征在于:所述的浮動(dòng)環(huán)⑴出口段采用光滑直孔結(jié)構(gòu)，并選取0.12mm?0.14mm徑向密封間隙。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪栗用瑞利槽式浮動(dòng)環(huán)密封裝置，其特征在于:在石墨環(huán)(8)與密封殼體(2)配合面加工環(huán)形凸臺(tái)以減小接觸摩擦面積，嚴(yán)格保證密封殼體的環(huán)形凸臺(tái)密封面(16)和浮動(dòng)環(huán)的環(huán)形凸臺(tái)工作面(18)的端面垂直度和平面度，并采用研磨工藝保證配合面粗糙度要求。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪栗用瑞利槽式浮動(dòng)環(huán)密封裝置，其特征在于:所述的浮動(dòng)環(huán)的環(huán)形凸臺(tái)工作面(18)的端面垂直度0.01mm和平面度0.006_，并采用研磨工藝保證工作面粗糙度Ra0.1要求；所述的密封殼體的環(huán)形凸臺(tái)密封面(16)的端面垂直度0.01mm和平面度0.006mm,并采用研磨工藝保證工作面粗糙度Ra0.1要求。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪栗用瑞利槽式浮動(dòng)環(huán)密封裝置，其特征在于:在浮動(dòng)環(huán)(1)內(nèi)孔表面設(shè)置8?12個(gè)瑞利槽(10)，在浮動(dòng)環(huán)(1)內(nèi)孔出口段和瑞利槽(10)之間增加1個(gè)周向槽(11);在浮動(dòng)環(huán)⑴內(nèi)孔圓周方向均勻設(shè)置與瑞利槽數(shù)量相等的軸向槽(9)。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪泵用瑞利槽式浮動(dòng)環(huán)密封裝置，其包括浮動(dòng)環(huán)，浮動(dòng)環(huán)設(shè)置在密封殼體與蓋板形成的空腔內(nèi)，在浮動(dòng)環(huán)與蓋板之間設(shè)置波形彈簧；密封軸套依次穿過(guò)蓋板、浮動(dòng)環(huán)和密封殼體的中心孔；所述的浮動(dòng)環(huán)由整體石墨環(huán)與浮動(dòng)環(huán)座熱壓裝配組成，其中石墨環(huán)鑲嵌在浮動(dòng)環(huán)座內(nèi)，浮動(dòng)環(huán)座外表面對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)防轉(zhuǎn)凸臺(tái)；在浮動(dòng)環(huán)內(nèi)孔表面設(shè)置若干個(gè)瑞利槽，在浮動(dòng)環(huán)內(nèi)孔出口段和瑞利槽之間增加若干個(gè)周向槽；在浮動(dòng)環(huán)內(nèi)孔圓周方向均勻設(shè)置軸向槽，使其與瑞利槽和周向槽貫通。本實(shí)用新型在浮動(dòng)環(huán)密封中引入瑞利動(dòng)壓槽結(jié)構(gòu)，充分利用密封間隙流體的動(dòng)壓效應(yīng)，進(jìn)一步提高密封工作性能。
【IPC分類】F04D29/08
【公開(kāi)號(hào)】CN205001248
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520638491
【發(fā)明人】沈文金, 葉小強(qiáng), 孫曉偉, 金志磊, 張璽, 林奇燕, 張召磊, 夏德新, 鄭繼坤, 賀雷
【申請(qǐng)人】北京航天動(dòng)力研究所
【公開(kāi)日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2015年8月21日