[实用新型]一种火箭发动机涡轮泵用低温高转速浮动环密封试验装置

说明书

本实用新型提供一种火箭发动机涡轮泵用低温高转速浮动环密封试验装置，其包括壳体，其包括壳体I、壳体II和壳体III；设置在壳体内部的阶梯主轴；套设在阶梯主轴上的前浮动环密封组件和后浮动环密封组件；前浮动环密封组件和后浮动环密封组件在壳体II内形成试验腔。本实用新型所述的火箭发动机涡轮泵用低温高转速浮动环密封试验装置，功能性强，兼容性好，在低温高速状态下性能良好，可进行多种浮动环低温密封试验，既可验证浮动环组件的密封性能，也可考核浮动环结构的合理性。

技术领域

本实用新型涉及火箭发动机涡轮泵用浮动环密封应用领域，且特别涉及一种多用途火箭发动机涡轮泵用低温高转速浮动环密封试验装置，应用于多种火箭发动机浮动环密封组件的批次抽检试验、跑合试验及研究性试验。

背景技术

高速旋转涡轮泵是液体火箭发动机的重要组件，浮动环密封组件是涡轮泵中的关键件，浮动环密封的可靠性是发动机可靠性的基础。在低温高转速工况下，浮动环密封组件的密封性能与工作压力、转速、浮环间隙等因素有关。此浮动环密封试验装置可模拟发动机涡轮泵的真实工况，并可进行密封试验腔入口压力变化和转速边界的低温运转试验偏工况考核及验证密封方案、结构设计及性能的合理性。设计此装置时需考虑密封产品在试验装置上的可兼容性好，拆装方便，利用率高，试验装置在低温环境下密封试验运行具有良好的性能，结构稳定，在低温环境下不收缩变形，设计时也需考虑系统稳定性及阶梯主轴的安全及可靠性，工作转速需避开临界转速等问题。目前还未发现适用于低温高转速工况下的浮动环密封试验装置。

中国专利CN 108708802 A公开了一种液体火箭发动机涡轮泵用低温高速端面密封试验装置。该装置应用于液氢液氧推进剂的火箭发动机端面密封组件的抽检试验、跑合试验及研究性试验中，将端面密封组件产品装配到本实用新型试验装置中，模拟发动机涡轮泵的工作环境。该装置存在下列缺点：一是仅用于端面密封产品试验，不能用于浮动环密封产品高速低温运转考核试验。

因此，如何提供一种适用于浮动环密封产品高速低温运转考核试验的火箭发动机涡轮泵用低温高转速浮动环密封试验装置是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

为了解决至少部分上述技术问题，本实用新型提供一种火箭发动机涡轮泵用低温高转速浮动环密封试验装置，该试验装置包括：壳体，其包括壳体I、壳体II和壳体III；设置在所述壳体内部的阶梯主轴，所述阶梯主轴的一端通过前轴承固定在所述壳体I上，所述阶梯主轴的另一端穿过所述壳体II通过后轴承固定在所述壳体III上；套设在所述阶梯主轴上的前浮动环密封组件和后浮动环密封组件；所述前浮动环密封组件通过前浮动环壳体固定至所述壳体II上，所述后浮动环密封组件通过后浮动环壳体固定至所述壳体II上，前浮动环密封组件和后浮动环密封组件在所述壳体II内形成试验腔。

在某些实施方式中，所述的火箭发动机涡轮泵用低温高转速浮动环密封试验装置中，壳体I内壁的前端面上开设有第一圆形凹槽，所述第一圆形凹槽内利用3个第一皮碗进行密封，所述第一皮碗通过第一皮碗压盖固定在壳体I内壁上，所述第一圆形凹槽、壳体I和前浮动环组件形成一道泄漏腔；所述后浮动环密封组件、所述壳体II内壁的后端面和所述壳体III围成二道泄漏腔。

在某些实施方式中，所述的火箭发动机涡轮泵用低温高转速浮动环密封试验装置中，所述壳体I上开设有3个与所述一道泄漏腔连通的第四通孔，和3个与所述二道泄漏腔连通的第五通孔；所述壳体II上开设有3个与所述一道泄漏腔连通的第六通孔，和3个与所述二道泄漏腔连通的第七通孔。

在某些实施方式中，所述的火箭发动机涡轮泵用低温高转速浮动环密封试验装置中，该试验装置还包括设置在所述壳体I上的前端盖和设置在所述壳体III上的后端盖。

在某些实施方式中，所述的火箭发动机涡轮泵用低温高转速浮动环密封试验装置中，所述后端盖上开设有第二圆形凹槽，所述第二圆形凹槽内利用3个第二皮碗进行密封，所述第二皮碗通过第二皮碗压盖固定在所述后端盖上。