[发明专利]适应高PV值可重复使用的组合式密封装置

说明书

本发明涉及一种密封装置，具体涉及一种适应高PV值可重复使用的组合式密封装置。本发明的目的是解决现有适应高PV值的动密封装置存在工况适应性差和重复使用性差的技术问题。该装置，采用迷宫密封和两道浮动环密封串联结构形成组合式非接触密封结构，形成第一、第二、第三道密封组合，其中，轴端螺母的与泵壳体内壁形成的迷宫密封为第一道密封，靠近轴端螺母的第一密封单元和第三石墨环与旋转轴形成的浮动环密封为第二道密封，所述靠近法兰的第二密封单元与旋转轴形成的浮动环密封为第三道密封，第二道密封与第三道密封之间设置介质泄漏通道；通过这三道密封，可实现逐级减压功能，减少液氧介质的泄漏。

技术领域

本发明涉及一种密封装置，具体涉及一种适应高PV值可重复使用的组合式密封装置，可用于液体火箭发动机涡轮泵、船舶、核工业等领域，以及其他领域对可靠性要求高且允许一定泄漏量的旋转装置中。

背景技术

在液体火箭发动机涡轮泵、船舶、核工业等领域，以及其他领域对可靠性要求高且允许一定泄漏量的旋转装置中，通常需要用到动密封装置。比如低温液体火箭发动机中的液氧煤油发动机氧化剂泵的密封，要求具有温度低、介质易气化、强氧化等特性。为防止氧化剂介质与燃料介质相遇而发生起火现象，通常在发动机氧化剂泵一侧设置一套动环和静环配合的端面密封装置，这种密封装置需要适应高PV值(PV值等于密封流体压力和密封端面平均滑移速度的乘积)，但其存在工况适应性差，不能充分适应低温和高压环境，重复使用性差，需要经常更换的问题。

发明内容

本发明的目的是解决现有适应高PV值的动密封装置存在工况适应性差和重复使用性差的技术问题，提供一种适应高PV值可重复使用的组合式密封装置。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术解决方案如下：

一种适应高PV值可重复使用的组合式密封装置，其特殊之处在于：

包括泵壳体、旋转轴、轴端螺母、密封组件、过流环和法兰；所述密封组件包括第一密封单元、第二密封单元和第三石墨环；

所述轴端螺母、第一密封单元、第三石墨环、过流环和第二密封单元均位于泵壳体内且沿旋转轴依次设置；所述泵壳体内壁上沿周向设有凸缘a，所述轴端螺母和第一密封单元分别位于凸缘a的两侧，并与凸缘a之间采用间隙配合；所述法兰与泵壳体靠近第二密封单元的一端通过螺栓连接，法兰内圆小于第二密封单元外圆，通过法兰将第二密封单元、过流环第一密封单元的外边缘沿旋转轴的轴向依次顶紧在凸缘a处；

所述轴端螺母与旋转轴螺纹连接，轴端螺母的外周与泵壳体内壁间隙配合；所述第一密封单元与第三石墨环之间、第三石墨环与过流环之间、过流环与第二密封单元内侧靠近旋转轴的部分之间均采用间隙配合，第一密封单元、过流环和第二密封单元分别与泵壳体内壁之间均采用间隙配合，第一密封单元、第三石墨环、过流环和第二密封单元分别与旋转轴之间均采用间隙配合；

所述过流环靠近第三石墨环的端面外边缘沿周向设有凸缘b，所述第三石墨环位于凸缘b内侧，二者间隙配合；过流环上沿径向设有第一通孔c，所述泵壳体上设有第二通孔d，第一通孔c与第二通孔d相对应，用于泵壳体内外空间的连通。

进一步地，所述第一密封单元和第二密封单元结构相同，均包括密封座和第一石墨环；

所述密封座为底部设有通孔的圆筒形结构，所述第一石墨环设置于密封座的筒体内，二者间隙配合；

所述密封座分别与泵壳体的内壁和旋转轴间隙配合，第一石墨环与旋转轴间隙配合；

第二密封单元的密封座外边缘、过流环的外边缘和第一密封单元的密封座外边缘被所述法兰沿旋转轴的轴向依次顶紧在所述凸缘a处。

进一步地，所述轴端螺母的外周上设有多个迷宫密封齿e。

进一步地，所述泵壳体内壁上与第一通孔c和第二通孔d对应位置处设有环腔f。