[发明专利]一种粉末储箱内活塞密封装置

说明书

本发明公开了粉末储箱用活塞密封装置，包括设置于粉末储箱内的活塞主体，活塞主体将粉末储箱分割为独立的流化腔和驱动腔；在活塞主体的靠近驱动腔的侧壁安装有O型橡胶圈，O型橡胶圈与粉末储箱紧密贴合；在活塞主体的靠近流化腔的侧壁安装有Y型聚四氟乙烯套，Y型聚四氟乙烯套与粉末储箱过盈配合。该粉末储箱用活塞密封装置，实现高压气体的有效密封及粉体颗粒的平稳推动。

技术领域

本发明属于粉末发动机技术领域，具体涉及一种粉末储箱内活塞密封装置。

背景技术

粉末推进剂供给系统是粉末发动机的核心部件，其粉末推进剂输送稳定性和颗粒流量调节特性直接影响颗粒燃料的点火和燃烧性能，进而影响发动机多脉冲启动和推力调节等功能。粉末推进剂供给为活塞推动气流夹带式，系统主要由粉末储箱、活塞、驱动与流化气路、位移传感器和球阀等部件组成。具体工作原理为：工作时同时开启流化气和驱动气阀门，粉末储箱内颗粒在气体作用下进行流化并在储箱收敛处形成具有一定速度的气固两相流进入输送管道，由于粉末输出会导致粉箱流化区域形成空腔，此时活塞在驱动气作用下向前推动粉末运动，将流化空腔填满，如此形成粉末的动态稳定供给。通过调节流化气和活塞运动速度，即可实现粉末流量的调节。

在现有的火箭发动机及汽车发动机等领域中，涉及到的运动活塞密封对象一般包括气-气密封、气-液密封以及液-液密封等，针对其各自的密封方式在各领域中已有大量应用实践或不同程度的研究。

而对于粉末发动机用粉末储箱中的运动活塞，其需要密封的对象形态为高压气体/颗粒组合形式，气密性及防卡粉能力的好坏直接影响到粉末供给系统的供粉性能，从而影响到发动机的整体工作性能，因此对活塞密封技术提出了更高要求。当前已有的各种形式的活塞密封方式均不能满足要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种粉末储箱用活塞密封装置，实现高压气体的有效密封及粉体颗粒的平稳推动。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，粉末储箱用活塞密封装置，包括设置于粉末储箱内的活塞主体，活塞主体将粉末储箱分割为独立的流化腔和驱动腔；在活塞主体的靠近驱动腔的侧壁安装有O型橡胶圈，O型橡胶圈与粉末储箱紧密贴合；在活塞主体的靠近流化腔的侧壁安装有Y型聚四氟乙烯套，Y型聚四氟乙烯套与粉末储箱过盈配合。

进一步地，该Y型聚四氟乙烯套包括环形本体，环形本体设外唇边和内唇边，外唇边的高度高于内唇边；且套设时，外唇边和内唇边均朝向流化腔侧；外唇边由上到下包括一体连接的尖部段、由上到下收缩的喇叭体和第二柱状体，Y型聚四氟乙烯套通过尖部段与粉末储箱过盈配合。

进一步地，该第二圆柱体与内唇边间形成环形卡槽。

进一步地，在活塞主体对应流化腔的端面上，安装有用于紧固Y型聚四氟乙烯套的压板，压板包括圆片状压板主体以及由该压板主体边缘向内折弯形成的折边，折边与压板主体相垂直、且插入到Y型聚四氟乙烯套内。

进一步地，该压板通过锁紧螺栓安装在活塞主体上。

进一步地，该折边插入到Y型聚四氟乙烯套的环形卡槽内。

本发明还公开了一种粉末储箱，该粉末储箱内安装有上述的粉末储箱用活塞密封装置。

本发明粉末储箱用活塞密封装置具有如下优点：1.既防止了驱动腔与流化腔之间漏气现象的发生，又避免了微小粉体颗粒进入活塞主体与粉末储箱内壁之间的间隙中。2.粉末储箱工作压力可达5MPa以上，粉末供给质量流率稳定度可达±3％。

附图说明

图1是本发明的粉末储箱用活塞密封装置的结构示意图；

图2是Y型聚四氟乙烯套的剖面示意图；

图3是Y型聚四氟乙烯套外唇边结构示意图；