[发明专利]一种液体火箭发动机涡轮泵用高速氦气端面密封试验装置

权利要求书

1.一种液体火箭发动机涡轮泵用高速氦气端面密封试验装置，其特征在于，包括壳体（1）、主轴（4）、前轴承（11）、后轴承（12）、前轴承压盖（10）、前轴封（3）、前轴封压盖（2）、静环组件（20）、轴套（21）、调整轴套（23）、动环（22）、前锁紧螺帽（13）、前端盖（14）、后轴承压盖（5）、隔环（19）、调整垫片（17）、后锁紧螺帽（7）、后轴封（9）、后轴封压盖（8）和后端盖（6）；

主轴（4）位于壳体（1）内，通过前轴承（11）和后轴承（12）支撑；前轴承（11）通过前轴承压盖（10）固紧在壳体（1）上；

主轴（4）前端安装有轴套（21）和动环（22），轴套（21）位于前轴承（11）、调整轴套（23）和动环（22）之间；前锁紧螺帽（13）与主轴（4）前端连接，用于将动环垫片（24）、动环（22）、调整轴套（23）和轴套（21）固定在主轴（4）上；

静环组件（20）穿过轴套（21）和主轴（4），固紧在壳体（1）上；

前轴承压盖（10）固紧在壳体（1）上；

后轴承（12）通过后轴承压盖（5）固紧在壳体（1）上；后轴承（12）和后轴承压盖（5）之间设置有不同厚度的调整垫片（17），用于施加前轴承（11）和后轴承（12）的轴向装配预紧力，消除轴承的轴向游隙；

主轴（4）后端安装有后锁紧螺帽（7），后锁紧螺帽（7）位于后轴承（12）和后端盖（6）之间，用于将后轴承（12）内圈固紧在主轴（4）上；

后端盖（6）固紧在壳体（1）上，后端盖（6）和壳体（1）之间设置有第二密封垫（16）；前轴封压盖（2）和后端盖（6）之间形成轴承腔，壳体（1）前端靠近前轴承（11）的位置加工有一个与轴承腔相通的冷却液进口，壳体（1）后端靠近后轴承（12）的最上方加工有与轴承腔连通的冷却液出口；主轴（4）穿出后端盖（6），与外部动力驱动装置的输出轴联接；

试验装置包括密封腔、泄出腔和轴承腔，静环组件（20）和动环（22）构成密封组件，密封组件与前端盖形成密封腔；静环组件（20）、壳体（1）与前轴封压盖（2）之间形成泄出腔；

在后端盖（6）上加工有环形凹槽，环形凹槽内安装有后轴封（9），通过后轴封压盖（8）固定在后端盖（6）上；

与密封腔相通的前端盖（14）上加工有三个通孔，一个通孔作为介质入口安装有流量计测量入口流量，另外两个分别用于测量密封腔的压力和密封腔温度；

试验时，将试验装置安装到试验台支架上并固紧，安装增速箱与试验装置的主轴之间的联轴器，打开介质入口阀门和介质出口阀门，为试验装置充入氦气，对试验装置工艺轴承冷却，通过配气台调整密封腔压力为工作压力，启动增速箱的水冷机，然后启动电机，开始测量介质入口流量、密封腔压力、密封腔温度、泄出腔的压力、泄出腔温度、泄漏量、工作转速、试验系统功率，通过判断泄漏量曲线来判定氦气端面密封组件产品密封性能是否合格，到达试验时间后，关闭电机、关闭水冷机、关闭进介质开关，试验结束；将试验装置分解，测量静环组件的磨损量及动环磨损情况并记录，获得所有测量参数曲线；根据压力、温度和流量来分析密封组件产品的密封性能和结构合理性。

2.根据权利要求1所述的一种液体火箭发动机涡轮泵用高速氦气端面密封试验装置，其特征在于，前端盖（14）固紧在壳体（1）上，前端盖（14）和壳体（1）之间设置有第一密封垫（15）。

3.根据权利要求1所述的一种液体火箭发动机涡轮泵用高速氦气端面密封试验装置，其特征在于，轴承腔前端通过O型圈和前轴封组合密封，后端通过后轴封进行密封。

4.根据权利要求1所述的一种液体火箭发动机涡轮泵用高速氦气端面密封试验装置，其特征在于，密封腔设置进介质口、压力测量接口和温度测量接口。

5.根据权利要求1所述的一种液体火箭发动机涡轮泵用高速氦气端面密封试验装置，其特征在于，轴承腔设置冷却液进口和出口。

6.根据权利要求1所述的一种液体火箭发动机涡轮泵用高速氦气端面密封试验装置，其特征在于，泄出腔设置气体泄出口和液体泄出口。