CN208221882U - 可拆卸式气体腔内部供气密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型供气结构应用领域为航空发动机零部件试验，一种可拆卸式气体腔内部供气密封结构,是一套能在高温高压环境下工作的密封装置，主要用于高温高压环境下为气体腔内部零件单独提供另一路气体并实现密封的可靠装置。该结构包括进气导流面，供气结构，压紧管，退火铜垫，供气管，凸型螺纹套，盖板，气体腔结构。该结构可保证不同腔室之间的互相隔离密封，防止不同气体之间互相泄露及泄露至外界空间，同时能实现较大范围的可操作性，加工难度减小，安装拆卸快速，不易变形和损坏，可重复使用，同时可以保证供气流场稳定性，提高试验效果。

Description

可拆卸式气体腔内部供气密封结构

技术领域

本实用新型涉及一种高温高压环境下的供气密封结构,尤其是一种可拆卸式气体腔内部供气密封结构,

背景技术

航空发动机零部件在进行各类型高温高压试验时，经常会使用多种气体或气体腔共存的结构，这些结构在使用过程中要求各个气体腔要有良好的气密性，各气体腔之间不能互相泄漏，也不能向试验件外泄漏，供入的气体在供入截面上需要具有稳定均匀的压力分布，在结构安装时需要具有可操作性，安装拆卸快速准确，应能在高温高压环境下长时间工作，不易产生变形和损坏。

常见的气体腔供气结构为焊接管路、螺纹管路以及双球头结构，焊接管路可保证所有供气气体腔密封效果优良，但是无法拆卸，所有零件无法活动，使用过后无法更换零件，这造成试验件的重复利用性较差，一旦气体腔内部损坏，整个试验件需要重新加工。螺纹连接管路加工难度大，需要保证很高的精度，加工周期长，虽然该管路可以进行拆卸，但是密封效果较差，泄漏较多，影响试验数据，在高温高压使用条件下产生较大变形。双球头结构安装使用费时费力，花费大量人力物力，且不稳定，使用效果时好时坏，不利于大量使用。除以上问题外，供气截面上的压力均匀性较差，对试验结果造成了影响。

实用新型内容

本实用新型的目的：实用新型一种可拆卸式气体腔内部供气密封结构,该结构既可以为气体腔内部的结构单独提供气体，保证良好密封，防止不同气体之间的相互泄漏，且能保证供入气体的压力均匀。

本实用新型的技术方案：

一种可拆卸式气体腔内部供气密封结构,包括：气体腔，盖板，螺纹套，供气管，铜垫，压紧管，用气结构，供气管道穿过气体腔, 为气体腔内部的用气部件提供压力稳定的气体。

在盖板上开孔，螺纹套穿过该孔并焊接在盖板上，供气管通过螺纹连接螺纹套，对气体腔形成密封，保证了气体腔的密封性。

压紧管和用气结构之间采用球头锥面密封，压紧管上端面为去掉球冠的光滑球面，用气结构下端接触面为光滑锥面，安装时球面和锥面接触并通过供气管施力顶紧，实现压紧管和用气结构之间的线性密封。

压紧管的下端面及供气管的上端面为光滑平面，两平面之间安装有退火铜垫，供气管通过螺纹旋转进行预紧，挤压退火铜垫实现供气管和压紧管之间的平面密封。

用气结构的进气导流面加工为圆形渐变为矩形的流道，减小气体压损，保证流场稳定。

供气管路的密封处有两处，一处是和用气结构的密封，采用球头锥面压紧线性密封，一处是和供气管路的密封，采用供气管顶紧压紧管，中间使用退火铜垫密封的方式实现。

在提高供气流场稳定性方面，由于供气管为圆形结构，而用气结构端面为矩形结构，这两种结构的相结合处会形成大量的气体压力损失，造成用气截面流场不均匀，经过大量研究，拟采用倒角方案和渐变方案提高气体流场稳定性。

本实用新型的有益效果：

该实用新型结构简单，效果显著，零件加工及组装难度较小，同时降低成本，减小人力、物力、财力的浪费。不仅能够完成结构上的要求，还在性能上进行了较大的改善。在相关试验的应用中可起到巨大作用。

和其他结构相比，该结构在气体密封方面的效果是明显的，同时该结构零件加工简单，没有苛刻的加工和安装要求，大大减小了加工和安装难度，使用、维护、更换方便快捷，可重复使用，降低了加工经费，加工时间及安装时间。使用效果优良，高温高压环境下不易变形或损坏。提高了密封效果可靠性，提高了试验效率。

在供给气体性能上有较大改善，和其他结构相比，该结构在供给气体出口压力分布上更加均匀，满足试验要求，减小试验数据误差，提高试验精度。该供气密封结构具有很高的使用价值。

附图说明

图1供气密封结构总体结构示意图

图2用气结构示意图

图3用气结构出口优化示意图

图4压紧管结构示意图

图5铜垫及供气管示意图

图中标识：1、用气结构，2、压紧管，3、铜垫，4、供气管，5、螺纹套，6、气体腔，8、盖板，10、进气导流面，11、光滑锥面，12、斜面或渐变面，13、光滑球面，14、光滑平面。

具体实施方式

下面通过具体的实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：

请参阅图1，其为供气密封结构示意图。主要包括底座，用气结构1，压紧管2，铜垫3，供气管4，螺纹套5。

用气结构1为圆形进气道，密封方式为线性密封，在进气道接头处加工锥角为60度，表面粗糙度1.6的光滑锥面11，接触面光滑有利于接触面密封，锥面和球头受力压紧后可实现高效密封。

用气出口截面处采用倒角方案或者渐变方案，倒角方案为在圆形通道和矩形通道交接处加工倒角斜面。倒角尺寸根据管路和矩形尺寸确定，此结构加工方便快速，效果良好。渐变方案为将气体通道加工为圆形渐变矩形结构，此结构效果优秀，加工难度一般。

压紧管2为去冠球头管结构，上端加工光滑球头，表面粗糙度 1.6。受力后和用气结构1的光滑锥面11压紧实现线性密封。采用球头锥面密封方式不仅能够实现密封，压紧管2在一定范围内可进行活动，具有较高的灵活性。压紧管2下部加工光滑平面，表面粗糙度1.6，该面为密封面，光滑的平面有利于和供气管4的密封。压紧管 2管段外径略小于螺纹套5尺寸，留有间隙以便于压紧管2活动。

根据供气管4尺寸加工，铜垫3每次使用前进行退火处理，降低硬度，有利于受压变形，保证密封。供气管4上部加工出外螺纹，上端面加工光滑平面14，表面粗糙度1.6，该面为密封面。

螺纹套5为凸形结构，中心加工出内螺纹，底部留有凸台，凸台和盖板8使用密封焊接，凸台部分厚度较大。可减少焊接时带来的材料高温变形，保证内螺纹的加工尺寸和精度，以免造成螺纹失效。螺纹套5和压紧管2之间留有一定间隙，以便于压紧管2小范围移动。

使用时先将压紧管2沿着螺纹套5伸入，和用气结构1锥面接触，然后将供气管4和铜垫3从螺纹套5的螺纹处旋紧，螺纹套5和盖板 8焊接承力，将整个管路及零件压紧，形成密封。连接紧固后在供气管4和螺纹套5连接处涂抹高温胶即可对螺纹连接进行密封。

Claims (4)

1.可拆卸式气体腔内部供气密封结构,其特征在于：包括气体腔结构、盖板、螺纹套、供气管、铜垫、压紧管、用气结构，供气管道穿过气体腔,为气体腔内部的用气部件提供压力稳定的气体，

在盖板上开孔，螺纹套穿过该孔并焊接在盖板上，供气管通过螺纹连接螺纹套，对气体腔形成密封，保证了气体腔的密封性，

压紧管和用气结构之间采用球头锥面密封，压紧管上端面为去掉球冠的光滑球面，用气结构下端接触面为光滑锥面，安装时球面和锥面接触并通过供气管施力顶紧，实现压紧管和用气结构之间的线性密封，

压紧管的下端面及供气管的上端面为光滑平面，两平面之间安装有退火铜垫，供气管通过螺纹旋转进行预紧，挤压退火铜垫实现供气管和压紧管之间的平面密封。

2.根据权利要求1所述的可拆卸式气体腔内部供气密封结构,其特征在于：用气结构的进气导流面加工为圆形渐变为矩形的流道，减小气体压损，保证流场稳定。

3.根据权利要求1所述的可拆卸式气体腔内部供气密封结构，其特征在于：螺纹套为凸形结构，中心加工出内螺纹，底部留有凸台，凸台和盖板使用密封焊接。

4.根据权利要求1所述的可拆卸式气体腔内部供气密封结构，其特征在于：压紧管和供气管采用分离式设计，密封结构采用球头锥面密封和平面加退火铜垫密封。