[发明专利]一种液氧泵用机械密封装置

说明书

本发明公开了一种液氧泵用机械密封装置，叶轮推进环、介质侧动环、介质侧静环、背部静环及背部动环依次安装在轴套上，叶轮推进环与介质侧动环连接，介质侧动环与介质侧静环采用镶装硬环结构连接，背部静环与介质侧静环密封连接，叶轮推进环、介质侧动环、介质侧静环、背部静环、背部动环与轴套之间形成密封腔一，背部动环与背部静环连接。本密封装置为双端面机械密封，合理的降低机械密封的功耗及泄漏量。根据空腔的压力改变形状，进而改变机械密封端面坝区的压力分布趋势，可以尽可能的降低密封功耗和泄漏量，满足液氧泵的要求。

技术领域

本发明涉及一种密封装置，尤其涉及一种液氧泵用机械密封装置，属于机械技术领域。

背景技术

液体火箭发动机液氧泵工作温度为-183℃，工作压力为1～2MPa，端面平均线速度为60～75m/s。机械密封要经受涡轮泵轴向和径向较大振动载荷，工作环境非常恶劣。

液氧泵用机械密封对空间要求较高，而且因为液氧溢出的高危险性，对泄漏量也比较敏感。因此液氧泵机械密封设计的一般要求为：密封结构简单可靠，且不需要辅助密封系统；发动机预冷充填时，密封泄漏量为零；发动机工作时，密封后端只允许泄漏少量气氧；机械密封必须具有多次启动工作能力。

目前一般采用波纹管机械密封结构形式，采用焊接方式将波纹管焊接在法兰盘与静环之间。但是液氧泵机械密封用金属波纹管在生产、装配、试验过程中，轴向如果产生拉伸塑性变形，导致金属波纹管自由高度偏离设计值，密封装配后波纹管将会受压，增大密封摩擦功耗，从而降低了密封工作可靠性。

发明内容

本发明是针对现有技术的不足，提供一种液氧泵用机械密封装置，可增强的密封效果，延长密封装置的使用寿命。

这种液氧泵用机械密封装置，叶轮推进环、介质侧动环、介质侧静环、背部静环及背部动环依次安装在轴套上，叶轮推进环与介质侧动环连接，叶轮推进环与轴套之间及叶轮推进环与介质侧动环之间形成双端面机械密封，介质侧动环与介质侧静环采用镶装硬环结构连接，用于抵抗轴向和径向振动载荷，背部静环与介质侧静环密封连接，叶轮推进环、介质侧动环、介质侧静环、背部静环、背部动环与轴套之间形成密封腔一，密封腔一承接介质侧密封泄漏的液氧，背部动环与背部静环连接。

进一步优化，所述的叶轮推进环与介质侧动环之间设置环座，叶轮推进环与轴套之间设有锁紧环及传动销。

进一步优化，所述的介质侧静环与背部静环之间设有辅助密封环，背部动环与轴套之间设有辅助密封环。

进一步优化，所述的背部动环与轴套之间设置有弹性元件，一般采用弹簧。

进一步优化，所述的背部动环上设置有密封腔二，进一步增大容纳液氧的空间，减少泄漏量。

进一步优化，所述的密封腔二空间可变，随着密封腔一压力的增加产生自适应变形，进而可以有效的调节密封端面坝区压力，减少泄漏量。

进一步优化，所述的背部动环通过动环环座安装在轴套上，动环本体安装在动环环座上，背部动环的膜片安装在动环本体上，动环环座上开有毛细孔，保证膜片端面变形的时候背部压力平衡。

进一步优化，为保证膜片受压后的可恢复，所述的膜片为弹性膜片。

进一步优化，所述的叶轮推进环采用聚四氟乙烯材料。

本发明优点在于：1.本密封装置为双端面机械密封，介质测的密封采用叶片的推进力作为机械密封闭合力，可以兼顾机械密封在泵运转时和非运转时的两种情况，合理的降低机械密封的功耗及泄漏量。2.根据空腔的压力自适应改变膜片的形状，进而改变机械密封端面坝区的压力分布趋势，可以尽可能的降低密封功耗和泄漏量，满足液氧泵的要求。

附图说明

图1为一种液氧泵用机械密封装置的结构示意图。

图2为背部动环和背部静环放大结构示意图。