[发明专利]一种密封环及适用于低温环境的离心轮密封结构

说明书

本发明属于密封结构及离心轮的密封结构，为了解决现有技术中低温环境下金属密封环与离心轮密封凸边容易摩擦发生爆炸，非金属密封环整体刚度差易变性，以及夹芯式密封环中非金属内芯一体加工容易变形，易与离心轮密封凸边偏磨，导致密封效果降低的技术问题，提供一种密封环及适用于低温环境的离心轮密封结构，密封环包括密封壳体、金属环形板、聚三氟乙烯环形板和压板；聚三氟乙烯环形板和金属环形板交替放置于外壳内，聚三氟乙烯环形板放置在密封壳体的底部，聚三氟乙烯环形板和金属环形板之间形成迷宫式密封；压板与外壳的上表面平齐，铆接固定。适用于低温环境的离心轮密封结构将密封环套设于离心轮密封凸边外，密封壳体的底座固定于泵壳体上。

技术领域

本发明属于密封结构及离心轮的密封结构，具体涉及一种密封环及适用于低温环境的离心轮密封结构。

背景技术

液体火箭发动机涡轮泵的密封环对提高泵的效率起着重要作用，尤其是低温液氧推进剂中使用的密封环，密封环的性能和工作可靠性直接关系着涡轮泵的性能和可靠性。因此要求设计时既要考虑材料在低温工作条件下与金属离心轮碰磨时的安全性，又要考虑密封环的可靠性与密封性能。

现有的离心轮密封结构如下：

如图1，密封环采用金属材料，整体加工刚度高，通过螺钉固定在泵壳体01上，工作时在金属密封环02两侧高压差下作用下不会发生结构变形，但是应用在低温氧泵和氢泵时一旦和离心轮密封凸边03碰摩，极易发生爆炸。为了提高安全性需要将金属密封环02与离心轮密封凸边03的间隙保持在较大的尺寸，但同时会造成通过金属密封环02与离心轮密封凸边03的泄漏量增大，降低泵的效率。

如图2，基于上述安全性考虑采用非金属材料整体加工密封环，非金属密封环04在低温氧泵和氢泵中与离心轮密封凸边03相磨时不易发生碰摩爆炸的危险，但非金属密封环04的整体刚度差，在高压差作用下变形大，易与离心轮密封凸边03偏磨，密封效果差。

如图3，还有一种夹芯式密封环结构，密封环基体06采用金属加工，内设L型放置槽安装非金属内芯05，再用金属盖板07锁紧，优点是采用了金属基体增强密封环的刚度，缺点时非金属内芯05仍一体加工而成，刚度差，在高压差作用下非金属迷宫密封槽齿仍会出现变形严重的问题，易与离心轮密封凸边03偏磨，密封效果差。

发明内容

本发明的主要目的是解决现有技术中低温环境下金属密封环与离心轮密封凸边容易摩擦发生爆炸，非金属密封环整体刚度差易变性，以及夹芯式密封环中非金属内芯一体加工容易变形，易与离心轮密封凸边偏磨，导致密封效果降低的技术问题，提供一种密封环及适用于低温环境的离心轮密封结构。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种密封环，其特殊之处在于，包括密封壳体、金属环形板、聚三氟乙烯环形板和压板；

所述密封壳体包括圆环形的底座和中空柱状的外壳，所述外壳垂直固定于底座上；

多个聚三氟乙烯环形板和多个金属环形板交替放置于外壳内，第一个聚三氟乙烯环形板与底座紧贴；

所述聚三氟乙烯环形板的外径与金属环形板的外径相等，聚三氟乙烯环形板的内径小于金属环形板的内径，从而多个聚三氟乙烯环形板和多个金属环形板之间形成迷宫式密封；

所述压板与外壳的上表面平齐；所述底座、金属环形板、聚三氟乙烯环形板和压板均沿周向等间距开设有多个铆钉孔，并通过铆钉连接。

进一步地，所述金属环形板和铆钉的材质均为锻铝。

进一步地，所述聚三氟乙烯环形板的厚度大于等于1mm，金属环形板的厚度为1-3mm

一种适用于低温环境的离心轮密封结构，其特殊之处在于，包括如上所述的密封环；所述密封环套设于离心轮密封凸边外，密封壳体的底座固定于泵壳体上；所述聚三氟乙烯环形板的内侧与离心轮密封凸边外侧之间留有间隙。