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波纹管式机械密封的设计和生产要求

时间:2018-06-07   来源:波纹管机械密封   作者:乐虎国际娱乐e68   点击:

  波纹管式机械密封由于性能优异,可靠性高,可用于高转速、高压力、高温及低温等工况,因而被广泛应用于液体火箭发动机涡轮泵密封装置之中。

  液氧泵机械密封工作温度为一183℃,工作压力为1~2 MPa,端面平均线速度为60~75 m/s。该密封要经受涡轮泵轴向和径向较大振动载荷。设计液氧泵机械密封用乐虎国际娱乐e68时,不仅要遵守一般弹性元件的设计准则,还要遵守火箭发动机对密封特殊要求所产生的设计准则。

  

乐虎国际娱乐e68的机械密封

  机械密封用乐虎国际娱乐e68在生产、装配、试验过程中,轴向如果产生拉伸塑性变形,导致乐虎国际娱乐e68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。所以设计密封时,不仅要遵守一般弹性元件的设计准则,还要考虑波纹管轴向拉伸塑性变形对密封设计准则的影响。

  

乐虎国际娱乐e68密封的设计要求

  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;要求密封具有多次启动工作能力。机械密封对乐虎国际娱乐e68的基本设计要求见表1。

  波纹管式机械密封的设计和生产要求

乐虎国际娱乐e68的生产要求

  乐虎国际娱乐e68依据制造工艺分为2种基本结构,即焊接波纹管和液压成形波纹管,如图1所示。

波纹管式机械密封的设计和生产要求

  图1(a)为焊接波纹管,膜片波形形状一般为对称式和层叠式,膜片由模具冲压而成,焊接波纹管是由具有不同波形的膜片通过焊接工艺方法使其内外缘交互连接而制成的轴向端面呈波纹状,且具有轴向伸缩能力的管件。图1(b)为液压成形波纹管,它由无缝管坯或焊接管坯在内壁承受液体压力的条件下,当管件内壁承受的应力超过其屈服强度后,在专用模具内成形的管件,液压成形波纹管按波形几何形状分为u型、C型、 S型和Q型等。焊接波纹管和液压成形波纹管在火箭发动机液氧泵中均有应用,本文仅研究U形波纹管设计准则。

  图2为在液氧泵机械密封中应用的u形波纹管(以下简称波纹管)。由图2可见,波纹管通过焊接方法连接在静环和法兰盘之间,在静环和法兰盘之间还安装有压缩弹簧。机械密封装配后波纹管处于自由高度状态(不受拉,也不受压),因而只代替密封圈起辅助密封的作用,不提供弹性比压。密封弹性比压仅由压缩弹簧提供波。波纹管管壁为2层,内层有加强环,密封外侧为被密封介质(液氧或气氧)。

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