CN221053943U - 一种涡轮泵端面低温密封试验器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于液体火箭发动机领域，具体公开了一种涡轮泵端面低温密封试验器，包括壳体和转子，壳体包括第一支座、第二支座和外壳，第一支座上设有工装端面密封静环，第二支座上设有被试件端面密封静环，第一支座的外侧设有透盖，第二支座的外侧设有盲盖，外壳上设有进液口和放气口，第一支座和第二支座上分别设有第一出液口和第二出液口；转子包括第一轴承、第二轴承以及转轴，第一轴承的外侧设有工装端面密封动环，第二轴承的外侧设有被试件端面密封动环，工装端面密封动环与工装端面密封静环之间动密封，被试件端面密封动环与被试件端面密封静环之间动密封；本实用新型能够满足涡轮泵端面低温密封试验器对高转速、高精度以及低温环境的要求。

Description

一种涡轮泵端面低温密封试验器

技术领域

本实用新型属于液体火箭发动机领域，具体涉及一种涡轮泵端面低温密封试验器。

背景技术

目前，对液体火箭发动机端面密封进行试验大多是常温介质环境下进行的，所用到试验器也是基于常温工作环境设计的，在低温介质环境下对涡轮泵端面密封的实际使用工况进行模拟试验很少有人尝试，亦或是直接将常温试验器工作在低温环境下，由于材料的线胀系数的差异导致试验器轴承抱死、试验器轴卡滞等事故发生，不能够满足涡轮泵端面低温密封试验对高转速、高精度以及适用于超低温环境的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种涡轮泵端面低温密封试验器，满足涡轮泵端面低温密封试验对高转速、高精度以及适用于超低温环境的要求。

为实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：提供一种涡轮泵端面低温密封试验器，包括壳体和转动设于所述壳体内的转子，所述壳体包括外壳以及设于所述外壳两端的第一支座和第二支座，所述第一支座上设有工装端面密封静环，所述第二支座上设有被试件端面密封静环，所述第一支座的外侧设有透盖，所述第二支座的外侧设有盲盖，所述外壳上设有进液口和放气口，所述第一支座和第二支座上分别设有第一出液口和第二出液口；所述转子包括第一轴承、第二轴承以及转动设于所述第一轴承、第二轴承之间的转轴，所述转轴穿过所述透盖并设于所述透盖外，所述第一轴承的外侧设有工装端面密封动环，所述第二轴承的外侧设有被试件端面密封动环，所述工装端面密封动环与所述工装端面密封静环之间动密封，所述被试件端面密封动环与所述被试件端面密封静环之间动密封。

进一步的，所述第一支座内设有第一轴承座，所述第一轴承设于所述第一轴承座内且与所述第一轴承座间隙配合，所述第二支座内设有第二轴承座，所述第二轴承设于所述第二轴承座内且与所述第二轴承座间隙配合，所述第一轴承座内设有弹性件，所述第一轴承的端面抵接在所述弹性件上。

进一步的，所述第一支座和所述第二支座的材质均为轴承钢，所述第一轴承座内设有弹性件，所述第一轴承的端面抵接在所述弹性件上。

进一步的，所述透盖上设有用于供所述转轴穿过的通道，所述通道的内表面上设有凹槽。

进一步的，所述转轴的两端分别设有第一固定组件和第二固定组件，所述第一固定组件用于将所述工装端面密封动环和所述第一轴承锁紧在所述转轴上，所述第二固定组件用于将所述被试件端面密封动环和所述第二轴承锁紧在所述转轴上。

进一步的，所述转轴、第一轴承、第二轴承以及外壳之间形成进液腔，所述进液口和所述放气口均与所述进液腔连通，所述外壳上设有若干第三测量接嘴，且所述第三测量接嘴与所述进液腔连通。

进一步的，所述第一支座、第一轴承、工装端面密封动环以及工装端面密封静环之间形成工装端面密封腔，所述第一出液口与所述工装端面密封腔连通，所述第一支座上设有若干第一测量接嘴，且所述第一测量接嘴与所述工装端面密封腔连通；所述第二支座、第二轴承、被试件端面密封动环以及被试件端面密封静环之间形成被试件端面密封腔，所述第二出液口与所述被试件端面密封腔连通，所述第二支座上设有若干第二测量接嘴，且所述第二测量接嘴与所述被试件端面密封腔连通。

进一步的，所述第一支座、第一轴承、工装端面密封静环以及透盖之间形成第一检漏腔，所述透盖上设有第一检漏口和若干第四测量接嘴，所述第一检漏口和第四检测口均与所述第一检漏腔连通；所述第二支座、第二轴承、被试件端面密封静环以及盲盖之间形成第二检漏腔，所述盲盖上设有第二检漏口和若干第五测量接嘴，所述第二检漏口和第五测量接嘴均与所述第二检漏腔连通。

进一步的，所述外壳侧壁的两端均设有垫块，所述垫块上设有震动传感器。

进一步的，所述外壳上还设有若干第六测量接嘴和若干第七测量接嘴，其中，所述第六测量接嘴与所述第一轴承座连通，所述第七测量接嘴与所述第二轴承座连通。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型实施例的涡轮泵端面低温密封试验器能够及时的带走第一轴承、第二轴承、工装端面密封动环、工装端面密封静环、被试件端面密封动环以及被试件端面密封静环高速运转时产生的热量，满足涡轮泵端面低温密封试验对高转速、高精度以及适用于超低温环境的要求；能够避免第一轴承被第一支座抱死以及第二轴承被第二支座抱死的情况发生，能够有效的防止外壳的低温收缩对第一轴承座和第二轴承座的影响，并且可以有效防止第一轴承和第二轴承在高速运转时打滑，当试验器温度变化时，确保第一轴承和第二轴承的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的涡轮泵端面低温密封试验器的剖视图；

图2为本实用新型实施例提供的涡轮泵端面低温密封试验器的俯视图；

图3为本实用新型实施例提供的壳体的剖视图；

图4为本实用新型实施例提供的转子的剖视图；

图中标识说明：

1、第一支座；2、第二支座；3、外壳；4、第一轴承；5、第二轴承；6、转轴；10、工装端面密封腔；11、工装端面密封静环；12、透盖；13、第一出液口；14、第一轴承座；15、通道；16、凹槽；17、第四测量接嘴；18、第一检漏口；19、第六测量接嘴；20、被试件端面密封腔；21、被试件端面密封静环；22、盲盖；23、第二出液口；24、第五测量接嘴；25、第二检漏口；26、第七测量接嘴；27、第二轴承座；30、进液腔；31、进液口；32、放气口；33、第一测量接嘴；34、第二测量接嘴；35、第三测量接嘴；36、垫块；40、第一检漏腔；41、工装端面密封动环；42、弹性件；50、第二检漏腔；51、被试件端面密封动环；60、键；71、第一螺母；72、第一定距环；73、第三定距环；74、第一锁紧垫圈；81、第二螺母；82、第二定距环；83、第四定距环；84、第二锁紧垫圈；85、挡板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚.完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征.整体.步骤.操作.元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征.整体.步骤.操作.元素.组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”.“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

实施例

请参阅图1-4所示，本实施例提供的涡轮泵端面低温密封试验器，包括壳体和转动设于壳体内的转子，壳体包括外壳3以及设于外壳3两端的第一支座1和第二支座2，在第一支座1上设有工装端面密封静环11，在第二支座2上设有被试件端面密封静环21，在第一支座1的外侧设有透盖12，在第二支座2的外侧设有盲盖22，在外壳3上设有进液口31和放气口32，在第一支座1和第二支座2上分别设有第一出液口13和第二出液口23；转子包括第一轴承4、第二轴承5以及转动设于第一轴承4、第二轴承5之间的转轴6，第一轴承4设于第一支座1内，第二轴承5设于第二支座2内，转轴6穿过透盖12并设于透盖12外，在第一轴承4的外侧设有工装端面密封动环41，在第二轴承5的外侧设有被试件端面密封动环51，工装端面密封动环41与工装端面密封静环11之间动密封，被试件端面密封动环51与被试件端面密封静环21之间动密封。

上述中，试验介质从进液口31进入试验器内部，经第一轴承4到达工装端面密封动环41与工装端面密封静环11处，再由设置在第一支座1的第一出液口13流出，经第二轴承5到达被被试件端面密封动环51与被试件端面密封静环21处，再由设置在第二支座2上的第二出液口23流出，在此过程中带走第一轴承4、第二轴承5、工装端面密封动环41、工装端面密封静环11、被试件端面密封动环51以及被试件端面密封静环21高速运转时产生的热量，满足涡轮泵端面低温密封试验对高转速、高精度以及适用于超低温环境的要求。

具体的，在第一支座1内设有第一轴承座14，第一轴承4设于第一轴承座14内且与第一轴承座14间隙配合，在第二支座2内设有第二轴承座27，第二轴承5设于第二轴承座27内且与第二轴承座27间隙配合，第一轴承座14用于第一轴承4的安装，第二轴承座27用于第二轴承5的安装，第一轴承4与第一轴承座14间隙配合，能够避免第一轴承4被第一支座1抱死的情况发生，第二轴承5与第二轴承座27间隙配合，能够避免第二轴承5被第二支座2抱死的情况发生。

作为一种优选的实施方式，第一轴承座14设置在第一支座1的一侧并位于外壳3的内侧，第一轴承座14与外壳3间隙配合，第二轴承座27设置在第二支座2的一侧并位于外壳3的内侧，第二轴承座27与外壳3间隙配合，可以保证第一轴承座14和第二轴承座27均与外壳3无直接接触，从而能够有效的防止外壳3的低温收缩对第一轴承座14和第二轴承座27的影响，不会因此改变第一轴承4和第一轴承座14的配合间隙以及第二轴承5和第二轴承座27的配合间隙。

可选的，第一支座1和第二支座2的材质均为轴承钢，第一轴承4和第二轴承5的材质均为轴承钢，第一支座1和第二支座2的材质也均为轴承钢，能够使第一支座1和第一轴承4的外环，以及第二支座2和第二轴承5的外环在低温环境下保持同步收缩，使第一轴承4和第一轴承座14在常温下的配合间隙，以及第二轴承5和第二轴承座27在常温下的配合间隙与其在低温下的配合间隙保持一致，从而使得试验器在常温下的安装精度和在低温下的使用精度保持一致，有效的解决了低温下第一轴承4被第一支座1抱死以及第二轴承5被第二支座2抱死的难题。

具体的，在第一轴承座14内设有弹性件42，第一轴承4的端面抵接在弹性件42上，弹性件42能够对第一轴承4产生向第二轴承5方向的推力，并使第二轴承5与第二支座2贴紧，此时第一轴承4和第二轴承5的轴向游隙被消除，转子通过第一支座1、第二支座2以及弹性件42被定位在外壳3的内部，同时弹性件42的使用为第一轴承4和第二轴承5提供了一定的预载核，可以有效防止第一轴承4和第二轴承5在高速运转时打滑，当试验器温度变化时，各零件由于热胀冷缩产生的变形也能够通过弹性件42的变形实现的，第二轴承5与第二支座2贴紧，也能够限制转子进一步发生位移，从而确保第一轴承4和第二轴承5的安全。

可选的，弹性件42为波形弹簧，波形弹簧所需要的安装空间很小，并且具有降低噪音，减小振动的特殊功能，有利于第一轴承4、第二轴承5和转轴6的稳定性。

具体的，在外壳3上还设有若干第一测量接嘴33和若干第二测量接嘴34，其中，第一测量接嘴33与第一轴承座14连通，第二测量接嘴34与第二轴承座27连通，第一测量接嘴33和第二测量接嘴34上可以安装温度传感器或者压力传感器等，从而能够直接的测量出第一轴承4和第二轴承5处的温度、压力等参数。

在一具体实施例中，第一测量接嘴33的数量为两个，可以同时安装温度传感器和压力传感器，从而能够同时测得第一轴承4处的温度和压力参数；第二测量接嘴34的数量为两个，可以同时安装温度传感器和压力传感器，从而能够同时测得第二轴承5处的温度和压力参数。

具体的，在透盖12上设有用于供转轴6穿过的通道15，在通道15的内表面上设有凹槽16，通道15便于转轴6从试验器内部穿出，在转轴6的一端设有键60，转轴6从试验器内部穿出后键60处于试验器外，凹槽16的存在使得通道15与转轴6之间具有许多微小的间隙，从而能够形成迷宫密封，试验器在工作时，通过向凹槽16处通入高压氮气，在转轴6和凹槽16之间形成气室，使试验器内部形成密闭腔体，防止试验介质泄漏。

可选的，在通道15内，靠近通道15外侧凹槽16的数量多于靠近通道15内侧凹槽16的数量，从而能够使通道15外侧气体的阻力大于通道15内侧气体的阻力，形成更好的密封作用。

在本实施例中，在转轴6的两端分别设有第一固定组件和第二固定组件，第一固定组件用于将工装端面密封动环41和第一轴承4锁紧在转轴6上，第二固定组件用于将被试件端面密封动环51和第二轴承5锁紧在转轴6上。

具体的，第一固定组件包括固定在转轴6上的第一螺母71、设于第一螺母71与工装端面密封动环41之间的第一定距环72以及设于工装端面密封动环41与第一轴承4之间的第三定距环73，第一螺母71拧紧后用于将第一定距环72、工装端面密封动环41以及第三定距环73固定；第二固定组件包括固定在转轴6上的第二螺母81、设于第二螺母81与被试件端面密封动环51之间的第二定距环82以及设于被试件端面密封动环51与第二轴承5之间的第四定距环83，第二螺母81拧紧后用于将第二定距环82、被试件端面密封动环51以及第四定距环83固定。

在上述实施例中，在第一螺母71与第一定距环72之间还设有第一锁紧垫圈74，第一锁紧垫圈74用于对第一螺母71起到防松的作用；在第二螺母81与第二定距环82之间还设有第二锁紧垫圈84和挡板85，第二锁紧垫圈84和挡板85用于对第二螺母81起到防松的作用。

具体的，转轴6、第一轴承4、第二轴承5以及外壳3之间形成进液腔30，进液口31和放气口32均与进液腔30连通，在外壳3上设有若干第三测量接嘴35，且第三测量接嘴35与进液腔30连通，第三测量接嘴35上可以安装温度传感器或者压力传感器等，从而能够直接的测量出进液腔30内的温度、压力等参数。

在一具体实施例中，第三测量接嘴35的数量为两个，可以同时安装温度传感器和压力传感器，从而能够同时测得进液腔30内的温度和压力参数。

具体的，第一支座1、第一轴承4、工装端面密封动环41以及工装端面密封静环11之间形成工装端面密封腔10，第一出液口13与工装端面密封腔10连通，在第一支座1上设有若干第四测量接嘴17，且第四测量接嘴17与工装端面密封腔10连通，第四测量接嘴17上可以安装温度传感器或者压力传感器等，从而能够直接的测量出工装端面密封腔10内的温度、压力等参数；第二支座2、第二轴承5、被试件端面密封动环51以及被试件端面密封静环21之间形成被试件端面密封腔20，第二出液口23与被试件端面密封腔20连通，在第二支座2上设有若干第五测量接嘴24，且第五测量接嘴24与被试件端面密封腔20连通，第五测量接嘴24上可以安装温度传感器或者压力传感器等，从而能够直接的测量出被试件端面密封腔20内的温度、压力等参数。

在一具体实施例中，第四测量接嘴17的数量为两个，可以同时安装温度传感器和压力传感器，从而能够同时测得工装端面密封腔10内的温度和压力参数；第五测量接嘴24的数量为两个，可以同时安装温度传感器和压力传感器，从而能够同时测得被试件端面密封腔20内的温度和压力参数。

具体的，第一支座1、第一轴承4、工装端面密封静环11以及透盖12之间形成第一检漏腔40，在透盖12上设有第一检漏口18和若干第六测量接嘴19，第一检漏口18和第六测量接嘴19均与第一检漏腔40连通，第六测量接嘴19上可以安装温度传感器或者压力传感器等，从而能够直接的测量出第一检漏腔40内的温度、压力等参数；第二支座2、第二轴承5、被试件端面密封静环21以及盲盖22之间形成第二检漏腔50，在盲盖22上设有第二检漏口25和若干第七测量接嘴26，第二检漏口25和第七测量接嘴26均与第二检漏腔50连通，第七测量接嘴26上可以安装温度传感器或者压力传感器等，从而能够直接的测量出第二检漏腔50内的温度、压力等参数。

在一具体实施例中，第六测量接嘴19的数量为两个，可以同时安装温度传感器和压力传感器，从而能够同时测得第一检漏腔40内的温度和压力参数；第七测量接嘴26的数量为两个，可以同时安装温度传感器和压力传感器，从而能够同时测得第二检漏腔50内的温度和压力参数。

可选的，在第一测量接嘴33、第二测量接嘴34、第三测量接嘴35、第四测量接嘴17、第五测量接嘴24、第六测量接嘴19以及第七测量接嘴26处均设有堵头，并通过堵头螺母进行固定，从而能够在在第一测量接嘴33、第二测量接嘴34、第三测量接嘴35、第四测量接嘴17、第五测量接嘴24、第六测量接嘴19以及第七测量接嘴26处未安装温度传感器或者压力传感器时确保密封性。

具体的，在外壳3侧壁的两端均设有垫块36，在垫块36上设有震动传感器，震动传感器可以精装的测量出外壳3的震动频率，从而测量出试验器的震动情况。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种涡轮泵端面低温密封试验器，其特征在于，包括壳体和转动设于所述壳体内的转子，所述壳体包括外壳以及设于所述外壳两端的第一支座和第二支座，所述第一支座上设有工装端面密封静环，所述第二支座上设有被试件端面密封静环，所述第一支座的外侧设有透盖，所述第二支座的外侧设有盲盖，所述外壳上设有进液口和放气口，所述第一支座和第二支座上分别设有第一出液口和第二出液口；所述转子包括第一轴承、第二轴承以及转动设于所述第一轴承、第二轴承之间的转轴，所述转轴穿过所述透盖并设于所述透盖外，所述第一轴承的外侧设有工装端面密封动环，所述第二轴承的外侧设有被试件端面密封动环，所述工装端面密封动环与所述工装端面密封静环之间动密封，所述被试件端面密封动环与所述被试件端面密封静环之间动密封。

2.根据权利要求1所述的涡轮泵端面低温密封试验器，其特征在于，所述第一支座内设有第一轴承座，所述第一轴承设于所述第一轴承座内且与所述第一轴承座间隙配合，所述第二支座内设有第二轴承座，所述第二轴承设于所述第二轴承座内且与所述第二轴承座间隙配合。

3.根据权利要求2所述的涡轮泵端面低温密封试验器，其特征在于，所述第一轴承座设置在所述第一支座的一侧并位于所述外壳的内侧，且所述第一轴承座与所述外壳间隙配合，所述第二轴承座设置在所述第二支座的一侧并位于所述外壳的内侧，且所述第二轴承座与所述外壳间隙配合。

4.根据权利要求2所述的涡轮泵端面低温密封试验器，其特征在于，所述第一支座和所述第二支座的材质均为轴承钢，所述第一轴承座内设有弹性件，所述第一轴承的端面抵接在所述弹性件上。

5.根据权利要求2所述的涡轮泵端面低温密封试验器，其特征在于，所述外壳上还设有若干第一测量接嘴和若干第二测量接嘴，其中，所述第一测量接嘴与所述第一轴承座连通，所述第二测量接嘴与所述第二轴承座连通。

6.根据权利要求1所述的涡轮泵端面低温密封试验器，其特征在于，所述透盖上设有用于供所述转轴穿过的通道，所述通道的内表面上设有凹槽。

7.根据权利要求6所述的涡轮泵端面低温密封试验器，其特征在于，所述转轴的两端分别设有第一固定组件和第二固定组件，所述第一固定组件用于将所述工装端面密封动环和所述第一轴承锁紧在所述转轴上，所述第二固定组件用于将所述被试件端面密封动环和所述第二轴承锁紧在所述转轴上。

8.根据权利要求1所述的涡轮泵端面低温密封试验器，其特征在于，所述转轴、第一轴承、第二轴承以及外壳之间形成进液腔，所述进液口和所述放气口均与所述进液腔连通，所述外壳上设有若干第三测量接嘴，且所述第三测量接嘴与所述进液腔连通。

9.根据权利要求1所述的涡轮泵端面低温密封试验器，其特征在于，所述第一支座、第一轴承、工装端面密封动环以及工装端面密封静环之间形成工装端面密封腔，所述第一出液口与所述工装端面密封腔连通，所述第一支座上设有若干第四测量接嘴，且所述第四测量接嘴与所述工装端面密封腔连通；所述第二支座、第二轴承、被试件端面密封动环以及被试件端面密封静环之间形成被试件端面密封腔，所述第二出液口与所述被试件端面密封腔连通，所述第二支座上设有若干第五测量接嘴，且所述第五测量接嘴与所述被试件端面密封腔连通。

10.根据权利要求1所述的涡轮泵端面低温密封试验器，其特征在于，所述第一支座、第一轴承、工装端面密封静环以及透盖之间形成第一检漏腔，所述透盖上设有第一检漏口和若干第六测量接嘴，所述第一检漏口和第六测量接嘴均与所述第一检漏腔连通；所述第二支座、第二轴承、被试件端面密封静环以及盲盖之间形成第二检漏腔，所述盲盖上设有第二检漏口和若干第七测量接嘴，所述第二检漏口和第七测量接嘴均与所述第二检漏腔连通。