CN112431788A - 一种高速低泄漏液封轮浮动环组合式密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明一种高速低泄漏液封轮浮动环组合式密封装置，是一种新的加工及组装均简便且能适应发动机工作条件的组合密封方式，其结构主要包括浮动环、液封轮、液封轮壳体、浮动环壳体、波形弹簧、螺栓、鞍垫、密封轴套、轴套密封垫、壳体密封垫，采用液封轮随轴旋转，并通过调整液封轮与液封轮壳体间轴向、径向间隙保证液封轮密封性能，介质流过液封轮后压力大幅降低，相态由液体转变为气体，之后气体介质流过浮动环并随之降压截流。整套密封系统通过液封轮与浮动环的组合，将液体介质转变为气体，降低压力，大幅减少介质泄漏。此组合密封结构简单，操作简便，可应用于涡轮泵内液体介质的密封。

Description

一种高速低泄漏液封轮浮动环组合式密封装置

技术领域

本发明涉及一种高速低泄漏液封轮浮动环组合式密封装置，属于液氢液氧推进剂的火箭发动机密封技术领域。

背景技术

作为新一代运载火箭的核心部件，氢氧火箭发动机氧涡轮泵工作转速高、压力高、结构复杂。由于工作时常常两种介质同时进入氧涡轮泵，因此需要一些密封进行隔绝气体、减少涡轮泵泄漏等。其常采用的密封形式有端面密封、迷宫密封、浮动环密封等。

传统的液体火箭动机氧涡轮泵中用到的浮动环密封为一环状结构，单独使用其泄漏量较大，且浮动环需要一个壳体方可与涡轮泵连接。为减少密封泄漏量，氧涡轮泵上常常两个浮动环一起使用，因此需要两个安装壳体，占用的空间较大，影响涡轮泵的转子临界转速裕度。如果浮动环安装尺寸过长，容易导致涡轮泵临界转速裕度过低，涡轮泵无法稳定工作，甚至导致转子工作转速与自身固有频率耦合，激发共振，转子彻底失效。此外，浮动环自身由金属壳体及石墨装配而成，石墨的强度较低，若浮动环工作于高压差区域，石墨很有可能在压差较大的情况下粉碎，在高速旋转的涡轮泵内形成多余物，导致转子卡滞，涡轮泵停止工作，甚至导致发动机爆炸。

发明内容

本发明解决的技术问题为：克服现有氢氧发动机高转速氧涡轮泵纯浮动环密封泄漏量大，占用空间较大的不足，提供一种高速低泄漏液封轮浮动环组合式密封装置，是一种新的结构简单，使用便捷，能适应发动机工作介质的液封轮加浮动环一起使用的组合式密封方式，解决了现有氢氧发动机高转速氧涡轮泵纯浮动环密封泄漏量大，占用空间较大的缺点，提高了转子的临界转速裕度，同时通过液封轮降低了浮动环的功过压差，避免了浮动环工作与高压差区域的问题，减少了浮动环石墨粉碎的风险，提高了涡轮泵的安全性、可靠性。

本发明解决的技术方案为：一种高速低泄漏液封轮浮动环组合式密封装置，包括：液封轮(1)、液封轮壳体(2)、浮动环壳体(3)、壳体密封垫(4)、浮动环(5)、波形弹簧(6)、轴套密封垫(7)、密封轴套(8)、螺栓(9)、鞍型弹性垫圈(10)；

液封轮(1)安装在外部转轴上，能够绕外部转轴运动；液封轮壳体(2)固定在外部壳体内；液封轮(1)位于液封轮壳体(2)内；

浮动环(5)位于浮动环壳体(3)内，浮动环壳体(3)与液封轮壳体(2)之间通过壳体密封垫(4)密封连接，

浮动环(5)与液封轮壳体(2)之间设置波形弹簧(6)；

鞍型弹性垫圈(10)套在螺栓(9)上；螺栓(9)用于固定浮动环壳体(3)与液封轮壳体(2)，将鞍型弹性垫圈(10)压在固定浮动环壳体(3)上；

液封轮(1)与密封轴套(8)通过轴套密封垫(7)密封连接，并同外部转轴连接；

外部转轴，能够穿过液封轮壳体(2)和浮动环壳体(3)和浮动环(5)，但不与液封轮壳体(2)、浮动环壳体(3)和浮动环(5)接触，外部转轴与液封轮壳体(2)、浮动环壳体(3)和浮动环(5)之间均有间隙。

优选的，用于外部转轴与外部壳体之间，外部壳体为中空圆柱；外部转轴位于外部壳体内，且与外部壳体同轴。

优选的，浮动环(5)，包括：石墨圈(51)、金属圈(52)；

石墨圈(51)、金属圈(52)均为中空圆柱，石墨圈(51)套在金属圈(52)内，石墨圈(51)的外表面与金属圈(52)内表面接触配合；

石墨圈(51)的中空部分能够穿过密封轴套(8)，且与密封轴套(8)之间具有间隙1；

石墨圈(51)的中空部分包括：柱形孔(53)和圆台形孔(54)(该圆台形孔可以增加浮动环的工作时的浮起力，避免浮动环(5)与轴碰磨)，柱形孔(53)的一端作为浮动环(5)的出口；柱形孔(53)的另一端与圆台形孔(54)的小端面连接；圆台形孔(54)的大端面作为浮动环(5)的入口；

石墨圈(51)靠近浮动环(5)的出口一端的端面上设有沿浮动环(5)轴向凸起的环形凸台1(56)；环形凸台1(56)与石墨圈(51)同轴；

金属圈(52)的外环设有凸起的两个周向对称的防转销(55)；(该防撞销(55)用于防止浮动环(5)随着轴高速旋转而转动，减少浮动环(5)上的石墨环(51)的磨损)

优选的，液封轮(1)，包括：中心轮毂(11)、轮圆(12)、六个叶片(13)；

中心轮毂(11)为中空圆柱；轮圆(12)为圆台的侧壁形状，六个叶片(13)位于轮圆(12)内侧，即液封轮(1)背部，且沿周向均匀分布；中心轮毂(11)位于轮圆(12)内，且位于轮圆(12)的小端；中心轮毂(11)的外表面与轮圆(12)小端连接；每个叶片(13)为矩形，一端与中心轮毂(11)的外表面连接，另一端延伸至轮圆(12)的边缘；

六个叶片(13)的中心轴线相交于中心轮毂(11)的中轴线。

优选的，密封轴套(8)，为中空圆柱形，外表面设有涂层，涂层为耐磨材料。

优选的，壳体密封垫(4)、轴套密封垫(7)，为环形垫。

优选的，浮动环壳体(3)为回转体，中心具有柱形中空部分，能够穿过密封轴套(8)，且与密封轴套(8)之间设有间隙2；

回转截面，包括第一竖线段、横线段、第二竖线段；第一竖线段与第二竖线段平行设置；横线段垂直于第一竖线段与第二竖线段；

第一竖线段、第二竖线段垂直于浮动环壳体(3)的中心轴线，横线段。平行于浮动环壳体(3)的中心轴线；

第一竖线段的一端与横线段的一端连接，横线段的另一端与第二竖线段的一端连接；第一竖线段的另一端作为浮动环壳体(3)外表面；第二竖线段的另一端作为浮动环壳体(3)内表面；

浮动环壳体(3)内表面形成柱形中空部分；

优选的，浮动环(5)与浮动环壳体(3)均套在密封轴套(8)上；浮动环(5)与密封轴套(8)之间设有间隙1，即浮动环(5)的内侧，即石墨圈(51)的内表面，不与密封轴套(8)的外表面接触；

浮动环(5)位于浮动环壳体(3)内，浮动环(5)的环形凸起1与浮动环壳体3的第二竖线段绕轴中心轴线旋转形成面接触；

优选的，液封轮壳体(2)为回转体，中心为中空柱状部分；回转截面为L形，包括短边(21)和长边；短边(21)平行于液封轮壳体(2)中心轴线；长边垂直于液封轮壳体(2)中心轴线；

液封轮壳体(2)的中空柱状部分能够穿过密封轴套(8)，并与密封轴套(8)之间设有间隙3；

液封轮壳体(2)的L形长边上面向浮动环壳体(3)一侧设有环形凸起2(23)；环形凸起2(23)与液封轮壳体(2)同轴；环形凸起2(23)外壁与L形长边位于环形凸起2外侧的部分(22)绕中心轴线形成的面所形成的直角截面凹槽1，与浮动环壳体(3)的第一竖线段和横线段绕中心轴线旋转形成的直角截面凸起1配合；

L形长边位于环形凸起2(23)内侧的部分(24)绕中心轴线旋转形成的面与浮动环(5)之间设置波形弹簧(6)；(即波形弹簧(6)的一端顶在浮动环(5)的石墨圈靠近浮动环(5)入口一端，波形弹簧(6)的另一端顶在L形长边位于环形凸起2(23)内侧的部分(24)绕中心轴线旋转形成的面上)，波形弹簧(6)处于压缩状态；

优选的，液封轮(1)的中心轮毂面向密封轴套(8)的一侧设有密封槽，安装轴套密封垫(7)；

液封轮(1)的中心轮毂与密封轴套(8)的一端通过轴套密封垫(7)密封连接并同轴，液封轮(1)的中心轮毂可套在外部转轴上；

液封轮(1)位于液封轮壳体(2)的L形长边与短边绕中心轴旋转形成的凹槽区域1内)内；

液封轮壳体(2)的L形短边绕中心轴旋转形成的面外侧设有法兰，能够与外部壳体连接。

优选的，浮动环壳体(3)的第一竖线段形绕中心轴旋转形成的面与液封轮壳体(2)的L形长边位于环形凸起2(23)外侧的部分(22)绕中心轴旋转形成的面，通过壳体密封垫(4)密封连接；

优选的，浮动环壳体(3)的第一竖线段绕中心轴线形成的面上沿轴向均匀设有螺纹孔；液封轮壳体(2)的L形长边位于环形凸起2(23)外侧的部分(22)绕中心轴旋转形成的面上沿轴向均匀设有螺纹孔；

鞍型弹性垫圈(10)套在螺栓(9)上；螺栓(9)穿过浮动环壳体(3)和液封轮壳体(2)上的螺纹孔，固定浮动环壳体(3)与液封轮壳体(2)沿轴向的位置，将鞍型弹性垫圈(10)压在固定浮动环壳体(3)上；

优选的，涡轮泵启动后，涡轮泵输出的液体介质从外部壳体的一端流入，由液封轮(1)进入，液封轮(1)旋转降低介质压力，液体介质流经轮圆(12)的轮圆，至液封轮1背部叶片根部(即靠近中心轮毂一侧)位置，液体介质已经由液体转化为气体介质，之后气态介质通过间隙3，流向浮动环(5)，经过浮动环(5)与密封轴套(8)之间设有的间隙1、浮动环壳体(3)与密封轴套(8)之间设有的间隙2，流出此组合密封装置；介质经过液封轮(1)、浮动环(5)，压力大幅降低，流动速度提高，在浮动环出口(即环形凸台(54)的大端设有环形凸台1的一端)大部分能接近声速，产生截留效应，起到密封的作用。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明应用组合密封的方式解决了现有的单件浮动环密封泄漏量大，适用工作压力差小，两件浮动环密封需要装配空间较大的问题。与传统的浮动环组合密封相比，本发明通过新结构解决了在有限的空间尺寸下实现较低泄漏量的目的。

(2)本发明设计的液封轮加浮动密封结构简单，易加工，可靠性高，通过简单的装配即可实现密封的目的，且可以适用较大的工作压力。

(3)本发明设计的液封轮加浮动环组合密封适用于高转速(n＝20000rpm)氧涡轮泵密封，且可以满足液体火箭发动机各种工作介质的要求。

附图说明

图1为本发明用于液体火箭发动机高速液氧涡轮泵示意图；

图2为本发明提供的液封轮加浮动环组合密封装配图；

图3为本发明提供的液封轮结构图；

图4为本发明提供的浮动环结构图；

图5本发明液封轮壳体结构细节示意图；

图6本发明密封轴套示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述。

本发明一种高速低泄漏液封轮浮动环组合式密封装置，是一种新的加工及组装均简便且能适应发动机工作条件的组合密封方式，其结构主要包括浮动环、液封轮、液封轮壳体、浮动环壳体、波形弹簧、螺栓、鞍垫、密封轴套、轴套密封垫、壳体密封垫，采用液封轮随轴旋转，并通过调整液封轮与液封轮壳体间轴向、径向间隙保证液封轮密封性能，介质流过液封轮后压力大幅降低，相态由液体转变为气体，之后气体介质流过浮动环并随之降压截流。整套密封系统通过液封轮与浮动环的组合，将液体介质转变为气体，降低压力，大幅减少介质泄漏。此组合密封结构简单，操作简便，可应用于涡轮泵内液体介质的密封。

本发明的一种高速低泄漏液封轮浮动环组合式密封装置，包括：液封轮、浮动环、液封轮壳体。浮动环壳体、波形弹簧等零组件；浮动环壳体通过波形弹簧将浮动环用八颗螺钉拧紧装配于液封轮壳体上，液封轮壳体内置液封轮并装配于氧涡轮泵外壳体上。外部转轴穿过液封轮，密封垫、轴套和上述壳体、浮动环等形成一个完整的密封的系统，轴套和液封轮间的密封垫通过外部施加力矩予以拧紧。整体的密封装置如附图1所示，本发明优化了液体火箭发动机氧涡轮泵用浮动环密封装配空间大、工作压力低的问题，利用组合式密封的形式，降低了密封的装配空间，提高了密封工作压力，解决了液体火箭发动机氧涡轮泵临界转速裕度不足的问题。

本发明的组合式密封装置优选能够用于液体火箭发动机高速液氧涡轮泵，该涡轮泵，包括：泵壳体、支座壳体、轴、轴承、离心轮等，如图1所示；泵壳体与支座壳体通过螺栓连接，泵壳体内腔内置离心轮用于对来流介质加压，支座壳体另一端与提供动力的涡轮连接，离心轮、涡轮中间用轴进行传接，轴承进行支撑，为了提高整个装置的效率，减少介质泄漏，轴承后常需要密封装置控制泄漏，在保证轴系灵活运转的情况下尽量控制来流泄漏，提高涡轮泵整体性能。

本发明的高速液氧涡轮泵，其工作转速较高，介质压力高，且对介质泄漏量尽可能少，因此涡轮与轴承间的距离不能太远，即轴承后的液氧密封空间必须要尽量小，提高整个转子的临界转速裕度，避免转子工作失效。而常规的浮动环密封由于单个泄漏量较大，如采用两个浮动环则需要较大的装配空间，拉长了轴承与涡轮之间的距离，降低了转子的临界转速裕度。

针对上述问题针对上述问题本发明设计了一种高速低泄漏液封轮浮动环组合式密封装置。本发明既能满足密封泄漏需求，也能满足转子临界转速裕度，该装置结构简单，便于装配，提高了涡轮泵整体装配效率，也为后续各型号涡轮泵密封装置的研发提供可靠经验和技术支持。

进一步优选方案为：涡轮泵支座壳体上设置有环形密封槽，将环形密封垫置于环形密封槽内，环形密封垫置入环形密封槽内后，环形密封垫外露的端面突出于涡轮泵支座壳体端面，液封轮壳体的短边侧法兰面压住在环形密封垫的突起部分，并通过螺栓与支座壳体连接，环形密封垫受挤压变形，实现液封轮壳体与支座壳体端面无缝贴合，实现支座壳体的静态密封。环形密封垫材料为软铝，该材料具有较好的弹性变形，密封性能优良。

如图2所示为本发明提供的液封轮加浮动环组合密封装配图；

进一步优选方案为：设凸起的高度为h1,环形密封垫外露端面的圆环宽度为L1,环形密封密封垫的密度为Y1，液封轮壳体对环形密封垫的突起部分的压力为P1，环形密封垫受挤压变形的高度变化为L1，则优选有0.8<h1*(L1/π)2/(Y1-h1)P1<1,提高了密封效果。

液封轮优选方案如下，如图3所示；

进一步优选方案为：液封轮为一圆形结构，该结构设计时选用一体成型，其内径处两个内圆与轴连接，工作时，液封轮中心轮毂(11)一端与轴套(8)使用环形密封垫相连，液封轮中心轮毂(11)另一端通过轴肩定位，通过涡轮尾部的拧紧螺母将整体拧紧。液封轮材料优选为二铬十三，该材料强度高，抗变形能力强，能够在较高压力下工作。

如图5所示为本发明液封轮壳体结构细节示意图；

进一步优选方案为：设液封轮外径为D1，液封轮轮毂直径为D2,,来流介质的压力为P1,密度为ρ_L，工作转速为ω则有液封轮后的压力优选为

液封轮后(液封轮壳体内侧(24)与轴套(8)间隙连接处，如附图5所示)的压力会明显低于液封轮前(液封轮轮圆(12)处的压力，液封轮提高了密封整体的工作压力。

浮动环密封优选方案如下，如图4所示：

进一步优选方案为：浮动环密封由一金属外圈和石墨环组成。石墨环过盈装配于金属外圈内，由于产品为环形结构，石墨环与轴之间的间隙很小，转子开始转动时，容易将浮动环带着转动，容易造成产品磨损和涡轮泵转子失效。因此在金属外圈上加工两个防转销，防止浮动环在涡轮泵启动时磨损。提高密封的可靠性。为保证来流介质不通过浮动环环形凸台(56)形成的端面与浮动环壳体间的连接处泄漏，在浮动环一侧设置了波形弹簧(6)，通过浮动环壳体与液封轮壳体间的间隙保证了波形弹簧能够被压缩进而提供弹力促使浮动环环形凸台(56)端面与浮动环壳体紧密连接，使得来流介质只能通过浮动环与轴之间的间隙流走。浮动环金属外圈的材料优选为GH4169,该材料强度高，且材料性能稳定性高。

进一步优选方案为：设浮动环石墨环内径为d1，密封轴套(8)的直径为d2,则要求浮动环与密封轴套(8)的间隙1优选满足：0.05≤d1-d2≤0.2mm，通过严格控制这个间隙差，保证了浮动环的密封能力，提高了组合密封的密封性能。

密封轴套优选方案如下，如图6所示：

进一步优选方案为：密封轴套为金属制成的环状结构，由于密封轴套需要浮动环进行配合，且两者的间隙(d1-d2)对浮动环密封的密封效果影响很大，因此对密封轴套外径光洁度及硬度要求很高。本发明设计时在轴套外圈喷涂了耐磨涂层，喷涂后的表面光洁度优选不得高于0.4um。密封轴套的材料优选为GH4169，涂层材料优选为氧化铬。

本发明针对液体火箭发动机氧涡轮泵传统密封泄漏量高，装配空间大，导致转子临界转速裕度低的问题，设计液封轮与浮动环组合式密封装置，本发明通过合理的设置液封轮尺寸、浮动环与轴套的间隙，使得密封的泄漏量即满足涡轮泵的需求，又可减少装配所需空间，提高了转子的临界转速裕度。该装置零件少，简化了涡轮泵的装配难度，也为后续各型号涡轮泵密封装置的研发提供了经验和技术支持。

本发明已有实物生产制造，使用本发明的高速低泄漏组合密封进行了低温介质密封试验。经检验，在给定压力和转速下，组合密封泄漏量满足涡轮泵需求值，装置运转可靠，表明了装置的有效性，且本发明应用组合密封的方式解决了现有的单件浮动环密封泄漏量大，适用工作压力差小，两件浮动环密封需要装配空间较大的问题。与传统的浮动环组合密封相比，本发明通过新结构解决了在有限的空间尺寸下实现较低泄漏量的目的。

本发明设计的液封轮加浮动密封结构简单，易加工，可靠性高，通过简单的装配即可实现密封的目的，且可以适用较大的工作压力，且本发明设计的液封轮加浮动环组合密封适用于高转速(n＝20000rpm)氧涡轮泵密封，且可以满足液体火箭发动机各种工作介质的要求。

Claims (10)

1.一种高速低泄漏液封轮浮动环组合式密封装置，其特征在于包括：液封轮(1)、液封轮壳体(2)、浮动环壳体(3)、壳体密封垫(4)、浮动环(5)、波形弹簧(6)、轴套密封垫(7)、密封轴套(8)、螺栓(9)、鞍型弹性垫圈(10)；

液封轮(1)安装在外部转轴上，能够绕外部转轴运动；液封轮壳体(2)固定在外部壳体内；液封轮(1)位于液封轮壳体(2)内；

浮动环(5)位于浮动环壳体(3)内，浮动环壳体(3)与液封轮壳体(2)之间通过壳体密封垫(4)密封连接，

浮动环(5)与液封轮壳体(2)之间设置波形弹簧(6)；

鞍型弹性垫圈(10)套在螺栓(9)上；螺栓(9)用于固定浮动环壳体(3)与液封轮壳体(2)，将鞍型弹性垫圈(10)压在固定浮动环壳体(3)上；

液封轮(1)与密封轴套(8)通过轴套密封垫(7)密封连接，并同外部转轴连接；

外部转轴，能够穿过液封轮壳体(2)和浮动环壳体(3)和浮动环(5)，但不与液封轮壳体(2)、浮动环壳体(3)和浮动环(5)接触，外部转轴与液封轮壳体(2)、浮动环壳体(3)和浮动环(5)之间均有间隙。

2.根据权利要求1所述的一种高速低泄漏液封轮浮动环组合式密封装置，其特征在于：用于外部转轴与外部壳体之间，外部壳体为中空圆柱；外部转轴位于外部壳体内，且与外部壳体同轴。

3.根据权利要求1所述的一种高速低泄漏液封轮浮动环组合式密封装置，其特征在于：浮动环(5)，包括：石墨圈(51)、金属圈(52)；

石墨圈(51)、金属圈(52)均为中空圆柱，石墨圈(51)套在金属圈(52)内，石墨圈(51)的外表面与金属圈(52)内表面接触配合；

石墨圈(51)的中空部分能够穿过密封轴套(8)，且与密封轴套(8)之间具有间隙1；

石墨圈(51)的中空部分包括：柱形孔(53)和圆台形孔(54)，柱形孔(53)的一端作为浮动环(5)的出口；柱形孔(53)的另一端与圆台形孔(54)的小端面连接；圆台形孔(54)的大端面作为浮动环(5)的入口；

石墨圈(51)靠近浮动环(5)的出口一端的端面上设有沿浮动环(5)轴向凸起的环形凸台1(56)；环形凸台1(56)与石墨圈(51)同轴；

金属圈(52)的外环设有凸起的两个周向对称的防转销(55)。

4.根据权利要求1所述的一种高速低泄漏液封轮浮动环组合式密封装置，其特征在于：液封轮(1)，包括：中心轮毂(11)、轮圆(12)、六个叶片(13)；

中心轮毂(11)为中空圆柱；轮圆(12)为圆台的侧壁形状，六个叶片(13)位于轮圆(12)内侧，即液封轮(1)背部，且沿周向均匀分布；中心轮毂(11)位于轮圆(12)内，且位于轮圆(12)的小端；中心轮毂(11)的外表面与轮圆(12)小端连接；每个叶片(13)为矩形，一端与中心轮毂(11)的外表面连接，另一端延伸至轮圆(12)的边缘；

六个叶片(13)的中心轴线相交于中心轮毂(11)的中轴线。

5.根据权利要求1所述的一种高速低泄漏液封轮浮动环组合式密封装置，其特征在于：密封轴套(8)，为中空圆柱形，外表面设有涂层，涂层为耐磨材料。

6.根据权利要求1所述的一种高速低泄漏液封轮浮动环组合式密封装置，其特征在于：壳体密封垫(4)、轴套密封垫(7)，为环形垫。

7.根据权利要求1所述的一种高速低泄漏液封轮浮动环组合式密封装置，其特征在于：浮动环壳体(3)为回转体，中心具有柱形中空部分，能够穿过密封轴套(8)，且与密封轴套(8)之间设有间隙2；

回转截面，包括第一竖线段、横线段、第二竖线段；第一竖线段与第二竖线段平行设置；横线段垂直于第一竖线段与第二竖线段；

第一竖线段、第二竖线段垂直于浮动环壳体(3)的中心轴线，横线段；平行于浮动环壳体(3)的中心轴线；

第一竖线段的一端与横线段的一端连接，横线段的另一端与第二竖线段的一端连接；第一竖线段的另一端作为浮动环壳体(3)外表面；第二竖线段的另一端作为浮动环壳体(3)内表面；

浮动环壳体(3)内表面形成柱形中空部分。

8.根据权利要求1所述的一种高速低泄漏液封轮浮动环组合式密封装置，其特征在于：浮动环(5)与浮动环壳体(3)均套在密封轴套(8)上；浮动环(5)与密封轴套(8)之间设有间隙1，即浮动环(5)的内侧，即石墨圈(51)的内表面，不与密封轴套(8)的外表面接触；

浮动环(5)位于浮动环壳体(3)内，浮动环(5)的环形凸起1与浮动环壳体3的第二竖线段绕轴中心轴线旋转形成面接触。

9.根据权利要求1所述的一种高速低泄漏液封轮浮动环组合式密封装置，其特征在于：液封轮壳体(2)为回转体，中心为中空柱状部分；回转截面为L形，包括短边(21)和长边；短边(21)平行于液封轮壳体(2)中心轴线；长边垂直于液封轮壳体(2)中心轴线；

液封轮壳体(2)的中空柱状部分能够穿过密封轴套(8)，并与密封轴套(8)之间设有间隙3；

液封轮壳体(2)的L形长边上面向浮动环壳体(3)一侧设有环形凸起2(23)；环形凸起2(23)与液封轮壳体(2)同轴；环形凸起2(23)外壁与L形长边位于环形凸起2外侧的部分(22)绕中心轴线形成的面所形成的直角截面凹槽1，与浮动环壳体(3)的第一竖线段和横线段绕中心轴线旋转形成的直角截面凸起1配合；

L形长边位于环形凸起2(23)内侧的部分(24)绕中心轴线旋转形成的面与浮动环(5)之间设置波形弹簧(6)；即波形弹簧(6)的一端顶在浮动环(5)的石墨圈靠近浮动环(5)入口一端，波形弹簧(6)的另一端顶在L形长边位于环形凸起2(23)内侧的部分(24)绕中心轴线旋转形成的面上，波形弹簧(6)处于压缩状态。

10.根据权利要求1所述的一种高速低泄漏液封轮浮动环组合式密封装置，其特征在于：

液封轮(1)的中心轮毂面向密封轴套(8)的一侧设有密封槽，安装轴套密封垫(7)；

液封轮(1)的中心轮毂与密封轴套(8)的一端通过轴套密封垫(7)密封连接并同轴，液封轮(1)的中心轮毂可套在外部转轴上；

液封轮(1)位于液封轮壳体(2)的L形长边与短边绕中心轴旋转形成的凹槽区域1内)内；

液封轮壳体(2)的L形短边绕中心轴旋转形成的面外侧设有法兰，能够与外部壳体连接。

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