CN110630741A - 一种齿轮泵试验用“8”型孔密封装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于航空发动机齿轮泵壳体组件试验领域。具体涉及一种齿轮泵试验用“8”型孔密封装置和方法。目前“8”型孔无法利用径向密封，往往受壳体组件结构所限，会使其他一些油路孔也受到影响，这不仅导致壳体组件在打压前就要承受很大的端面密封压紧力，造成壳体变形等损伤，而且密封效果不稳定，甚至损伤壳体。本发明提出了一种齿轮泵试验用“8”型孔密封装置和方法，在“8”型孔内依次放入所述垫块、“8”型堵，在“8”型堵的外端面边缘具有台阶结构的密封槽，密封槽在过渡区域为圆弧过渡，密封槽内放置有形状匹配的密封圈，并整体通过底板压紧，解决端面密封中壳体组件承受压紧力过大、密封效果不稳定、容易造成壳体变形损伤的问题。

Description

一种齿轮泵试验用“8”型孔密封装置和方法
技术领域
本发明属于航空发动机齿轮泵壳体组件试验领域。具体涉及一种齿轮泵试验用“8”型孔密封装置和方法。
背景技术
一些齿轮泵壳体组件在进行压力试验时，“8”型孔不仅无法做到分压测试，只能全部打高压8MPa～14MPa，而且“8”型孔无法利用径向密封，多采用端面密封，将整个“8”型孔在端面进行覆盖，而往往受壳体组件结构所限，端面密封会使其他一些油路孔也受到影响，这不仅导致壳体组件在打压前就要承受很大的端面密封压紧力，造成壳体变形等损伤，而且密封效果不稳定，对工装的框架结构刚性以及压紧位置等都有更高的要求，稍有不慎，便会损坏密封圈，产生泄漏，甚至损伤壳体。
发明内容
本发明解决的技术问题为：本发明提出了一种齿轮泵试验用“8”型孔密封装置和方法，通过设计与“8”型孔对应的密封装置——“8型堵”，解决端面密封中壳体组件承受压紧力过大、密封效果不稳定、容易造成壳体变形损伤的问题。
本发明的齿轮泵试验用“8”型孔密封装置，包括底板、“8”型堵、垫块和密封圈，在“8”型孔内依次放入所述垫块、“8”型堵，在“8”型堵的外端面边缘具有台阶结构的密封槽，密封槽在过渡区域为圆弧过渡，密封槽内放置有形状匹配的密封圈，并整体通过底板压紧；所述“8”型堵具有专门设计的参数：密封圈的截面直径d、密封槽外圆直径D1、密封槽内圆直径D2、密封槽深度T、尖角处槽宽B以及密封槽的相交圆弧半径R。
进一步地，底板覆盖在“8”型堵上，螺钉穿过底板后与“8”型堵螺纹连接，形成组合密封。
进一步地，还采用额外的紧固结构将底板与壳体连接。
进一步地，基于“8”型孔的直径D设计部分参数尺寸，单位为mm：
D1＝(D-0.04)～(D-0.06)；
D2＝D1-5.1～D1-5.3；
其他参数：d＝2.6～2.7；T＝1.9～2.1；B＝2.2～2.4；
选择适当高度的垫块4保证“8”型堵3的上端面低于壳体端面0.1-0.2mm。
进一步地，所述d＝2.65，D1＝D-0.05，D2＝D1-5.2，T＝2，B＝2.3。
本发明齿轮泵试验用“8”型孔密封装置方法，该方法包括以下步骤：
S1、测量“8”型孔的直径D；
S2、计算“8”型堵的参数尺寸；
S3、按计算得到的尺寸加工出“8”型堵；
S4、选择适当的垫块和“8”型堵依次放入壳体的“8”型孔中，保证“8”型堵上端面低于壳体上端面0.1-0.2mm，在“8”型堵的密封槽中装入密封圈；装底板并固定形成稳定的密封结构。
进一步地，所述尺寸参数包括：密封圈的截面直径d、密封槽外圆直径D1、密封槽内圆直径D2、密封槽深度T、尖角处槽宽B以及密封槽的相交圆弧半径R。
进一步地，在步骤S2中通过以下方式计算“8”型堵的参数尺寸，单位为mm：
D1＝(D-0.04)～(D-0.06)；
D2＝D1-5.1～D1-5.3；
其他参数：d＝2.6～2.7；T＝1.9～2.1；B＝2.2～2.4。
进一步地，所述d＝2.65，D1＝D-0.05，D2＝D1-5.2，T＝2，B＝2.3。
进一步地，通过螺钉穿过底板后与“8”型堵3螺纹连接，形成组合密封。
密封原理为：本发明“8”型孔密封装置与“8”型孔间隙配合，“8”型堵的上端具有沿边缘的台阶，在台阶内的密封圈、底板和壳体共同组合形成密封结构，形成一种端面和轴向组合密封形式，实现对“8”型孔的单独密封。
因“8”型孔的两圆孔相交处为尖边，因此“8”型堵在密封槽内沿具有圆弧R，“8”型堵的尖角与圆弧R的顶点之间的距离，经过严格计算，以避免密封胶圈被尖边损坏。
根据密封圈的截面直径，计算“8”型堵的密封槽直径、深度等尺寸，能够避免胶圈溢出密封槽而被棱边切割破损或无法填充满而造成泄漏。
本发明具有轴向密封的特点，即允许“8”型堵沿轴向方向有一定移动量，此位移量小于密封槽深度的三分之一时，不会影响密封效果，具有很高的稳定性和适应性。
针对不同深度的“8”型孔，可利用聚四氟乙烯调整垫块，保持“8”型堵的上端面比壳体的“8”型孔端面略低0.1-0.2mm，保证形成完整的密封槽，同时可降低工装加工精度，增加适用性。
“8”型堵与底板相连，防止出现歪斜、槽尺寸变化而导致的密封圈溢出等，结构简单，操作方便，对腔体不会造成损伤，对工人技能要求低。
通过本发明的“8”型孔密封装置，排除对其他腔体或油路孔的不利影响，实现了对每个“8”型孔的单独密封，减少了密封面积，从而减少了试验过程中产生的压力，避免因压力过大造成的壳体损伤。
附图说明
图1是“8”型孔的截面形状和尺寸标识；
图2是“8”型孔的密封装置结构示意图；
图3是“8”型堵的示意图；
图4是图3的A-A剖视图；
图5是图3的局部放大图。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。
参见图1，“8”型孔从其截面来看，具有相交的两个圆形。
参见图2，通过“8”型孔密封装置对壳体6的“8”型孔进行密封，该“8”型孔密封装置包括螺钉1、底板2、“8”型堵3、垫块4、和密封圈5。其中，在“8”型孔底部放置有垫块4，“8”型堵3放入“8”型孔内。参见图3-4，在“8”型堵3的外端面边缘具有台阶结构的密封槽，密封槽内放置有形状匹配的密封圈5，底板2覆盖在“8”型堵3上，拧紧螺钉1后形成组合密封。
其中，选择适当高度的垫块4能够保证“8”型堵3的安装高度。
对于某“8”型孔来说，为了充分实现密封效果，需根据该“8”型孔的直径D并结合特定参数加工“8”型堵，如图3所示，涉及到的参数包括：密封圈5的截面直径d、“8”型堵的密封槽外圆直径D1、“8”型堵的密封槽内圆直径D2、密封槽深度T、“8”型堵高度H、尖角处槽宽B以及密封槽的相交圆弧半径R；其中：
密封圈5选用GB/T 3452.1-2005的国标密封圈，密封圈5的截面直径d＝为2.65；
D1＝D-0.05；
D2＝D1-5.2，即密封槽宽2.6；
T＝2；
B＝2.3，从尖角顶点P沿尖角平分线向内的宽度；
R为“8”型堵密封槽尖角处密封槽的相切圆弧半径。
将垫块4和“8”型堵3依次放入壳体6的“8”型孔中，保证“8”型堵上端面低于壳体上端面0.1-0.2mm，形成端面和轴向组合密封槽后装入密封圈5；装底板2并拧紧螺钉1，以形成稳定的密封结构，避免密封圈溢出，避免歪斜而损伤壳体。

Claims (10)

1.一种齿轮泵试验用“8”型孔密封装置，其特征在于：包括底板(2)、“8”型堵(3)、垫块(4)和密封圈(5)，在“8”型孔内依次放入所述垫块(4)、“8”型堵(3)，在“8”型堵(3)的外端面边缘具有台阶结构的密封槽，密封槽在过渡区域为圆弧过渡，密封槽内放置有形状匹配的密封圈(5)，并整体通过底板(2)压紧；所述“8”型堵(3)具有专门设计的参数：密封圈(5)的截面直径d、密封槽外圆直径D1、密封槽内圆直径D2、密封槽深度T、尖角处槽宽B以及密封槽的相交圆弧半径R。
2.根据权利要求1所述的齿轮泵试验用“8”型孔密封装置，其特征在于：底板(2)覆盖在“8”型堵(3)上，螺钉(1)穿过底板(2)后与“8”型堵(3)螺纹连接，形成组合密封。
3.根据权利要求2所述的齿轮泵试验用“8”型孔密封装置，其特征在于：还采用额外的紧固结构将底板(2)与壳体(6)连接。
4.根据权利要求1所述的齿轮泵试验用“8”型孔密封装置，其特征在于：基于“8”型孔的直径D设计部分参数尺寸，单位为mm：
D1＝(D-0.04)～(D-0.06)；
D2＝(D1-5.1)～(D1-5.3)；
其他参数：d＝2.6～2.7；T＝1.9～2.1；B＝2.2～2.4；
选择适当高度的垫块(4)保证“8”型堵(3)的上端面低于壳体端面0.1-0.2mm。
5.根据权利要求4所述的齿轮泵试验用“8”型孔密封装置，其特征在于：所述d＝2.65，D1＝D-0.05，D2＝D1-5.2，T＝2，B＝2.3。
6.一种齿轮泵试验用“8”型孔密封装置方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、测量“8”型孔的直径D；
S2、计算“8”型堵的参数尺寸；
S3、按计算得到的尺寸加工出“8”型堵；
S4、选择适当的垫块(4)和“8”型堵(3)依次放入壳体(6)的“8”型孔中，保证“8”型堵上端面低于壳体上端面0.1-0.2mm，在“8”型堵的密封槽中装入密封圈(5)；装底板(2)并固定形成稳定的密封结构。
7.根据权利要求6所述的齿轮泵试验用“8”型孔密封装置方法，其特征在于，所述尺寸参数包括：密封圈(5)的截面直径d、密封槽外圆直径D1、密封槽内圆直径D2、密封槽深度T、尖角处槽宽B以及密封槽的相交圆弧半径R。
8.根据权利要求7所述的齿轮泵试验用“8”型孔密封装置方法，其特征在于，在步骤S2中通过以下方式计算“8”型堵的参数尺寸，单位为mm：
D1＝(D-0.04)～(D-0.06)；
D2＝(D1-5.1)～(D1-5.3)；
其他参数：d＝2.6～2.7；T＝1.9～2.1；B＝2.2～2.4。
9.根据权利要求8所述的齿轮泵试验用“8”型孔密封装置方法，其特征在于：所述d＝2.65，D1＝D-0.05，D2＝D1-5.2，T＝2，B＝2.3。
10.根据权利要求6所述的齿轮泵试验用“8”型孔密封装置方法，其特征在于：通过螺钉(1)穿过底板(2)后与“8”型堵(3)螺纹连接，形成组合密封。
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