EP0222262A1 - Sealing arrangement for a turbo pump - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/08—Sealings
- F04D29/10—Shaft sealings
- F04D29/12—Shaft sealings using sealing-rings
- F04D29/126—Shaft sealings using sealing-rings especially adapted for liquid pumps
- F04D29/128—Shaft sealings using sealing-rings especially adapted for liquid pumps with special means for adducting cooling or sealing fluid
Definitions
- the present invention relates to a turbopump sealing device, more particularly intended to equip the liquid propellant supply assemblies of rocket engines.
- the sealing means must, for safety reasons, perfectly isolate the propellants, particularly hydrogen, from the turbine compartment.
- the sealing means must allow the evacuation of the hydrogen passing through the bearings towards the turbine compartment and it must moreover, in certain lubrication systems, fix the flow of hydrogen at a predetermined value necessary for the proper functioning of the bearings.
- the sealing means currently used are of several types: - labyrinths - contact face seals - retractable face seals - floating rings - segmented joints.
- the device according to the present invention implements some of the above elementary means, in a new arrangement making it possible to obtain higher performance compared to the existing combinations, in particular: - no possibility of hydrogen leaking to the turbine during cooling, - reduced consumption of pressurization gas, - control of hydrogen flow to the turbine, - longer service life, - reduced overall dimensions and mass, - greater reliability.
- the sealing device is mounted in a housing concentric with the rotary shaft between the turbine and the pump itself, said housing defining a cavity for an under gas. pressure, delimited on the side of the turbine by a support ring which is integral with it, in contact with a first floating ring immobilized in rotation and, on the side of the pump, by an attached shell of which one face is in contact with a second floating ring immobilized in rotation, itself bearing on a friction ring secured to the shaft, said rings being mounted on a sleeve concentric with said shaft, the shell being further connected to the cavity by a bellows.
- a turbine 1 is mounted for rotation on a shaft 2 of longitudinal axis LL driving a pump (not shown) and comprising a bearing such as a ball bearing 3.
- the sealing device comprises a housing 4 included in a general casing 5.
- the housing 4 defines a cavity C for a pressurizing gas through a conduit D, as will be explained below, itself delimited according to the following arrangement: - on the side of the turbine 1 by a support ring 6 held in the housing, for example by a nut 7, on which a first floating ring 8 is supported with biasing for example by means of a spring 9, said ring 8 consisting of a carbon ring clamped in a metallic hoop immobilized in rotation by engagement of lugs 10 of the hoop in corresponding housings of the housing; - on the side of the bearing 3 of the pump, by an attached shell 11 in which is disposed a second floating ring 12 of the same type as the previous one tooth and, similarly, immobilized in rotation by engagement of pins 13 of its
- a vibration damper 18 is interposed between the shell 11 and its housing of the housing 4, in order to prevent any amplification of the vibrations generated during operation.
- the entire device, that is to say the housing 4, is fixed to the general casing 5 by any suitable means, for example stud-nut assemblies 19, a static seal 20 ensuring the seal with respect to the casing .
- the second floating ring 12 being intended to be able to present a play in the longitudinal direction and to be followed along the contact face 14 by the shell 11, as will be better explained below, the latter is made integral with the housing by the through a metal bellows 21 guaranteeing the continuity of the enclosure C and preventing any passage of fluid.
- the bellows 21 also provides, by its stiffness and precompression during assembly, an initial force of shell / floating ring 12 / friction ring 16 contact.
- the cavity C is pressurized, in the usual way, by gaseous helium (GHe), at a pressure P c such that the force tending to bring the ring on the bearing side 12 into contact with its friction ring 16 is greater than the force tending to separate it:
- FIG. 2 also shows the diameters ⁇ 20 of the outer edge of the surface 14 and ⁇ 4 of the inner edge of the surface 15.
- the ring 8 limits the consumption of pressurization gas (flow rate leakage Q He towards the turbine cavity B).
- the turbine 2 is rotated until it reaches full operating speed, the turbine pressure P B increases from partial vacuum (in the case of an engine with upper stages of launchers) or normal atmospheric pressure (in the case of 'a first stage) as well as the bearing pressure.
- the bellows 21 is compressed and the shell 11 bears on the housing, leaving a clearance J between ring and support ring.
- the sealing device then behaves like a system with two rings in series, the pressure P c being established at a value between P A and P B.
- pressurizing gas is particularly critical and must be reduced as much as possible. mum for the following reasons: - economical: soil consumption - onboard weight reduction: flight consumption (after ground / flight pressurization switching)
- a segmented ring 22 (fig. 5) which ensures contact both on the support ring 6 and on the socket 17 during cooling, the order of magnitude the leakage then being ten times lower than that obtained with the ring.
- the segmented ring 22 is biased in contact with the support ring 6 by a spring 23.
- this segmented ring 22 In operation, this segmented ring 22 must be cooled. It must therefore have a hydrodynamic effect so that the segments take off from the sleeve under the action of rotation, thus providing a clearance between ring and sleeve which allows a flow of hydrogen. The absence of contact during operation reduces the power absorbed and allows cooling.
- the reduction in consumption can also be obtained by using a second ring in series with the first (8).
- one or two labyrinths 24, 25 can be added downstream of the support and friction rings, 6 and 16 which limit the flow of hydrogen during operation in the event of failure of the rings.
- the loss of pressurization is also to be considered as a particularly critical failure in the case of an upper stage of a launcher.
Abstract
L'invention a trait au domaine des dispositifs d'étanchéité. Le dispositif selon l'invention, pour une turbopompe de propergol liquide, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier (4) définissant une cavité (C) pour un gaz de mise sous pression, délimitée du côté de la turbine par une bague d'appui (6) qui lui est solidarisée, au contact d'une première bague d'étanchéité immobilisée en rotation (8, 22) et, du côté de la pompe, par une coquille (11) rapportée dont une face (15) est au contact d'une seconde bague d'étanchéité (12) flottante immobilisée en rotation, elle-même prenant appui sur une bague de friction (16) solidaire de l'arbre, lesdites bagues étant montées sur une douille (17) concentrique audit arbre, la coquille étant en outre reliée à la cavité par un soufflet (21). Application à l'alimentation en propergol liquide de moteur-fusée.The invention relates to the field of sealing devices. The device according to the invention, for a liquid propellant turbopump, is essentially characterized in that it comprises a housing (4) defining a cavity (C) for a pressurizing gas, delimited on the side of the turbine by a support ring (6) which is integral with it, in contact with a first sealing ring immobilized in rotation (8, 22) and, on the side of the pump, by an attached shell (11) including one face (15 ) is in contact with a second floating sealing ring (12) immobilized in rotation, itself bearing on a friction ring (16) integral with the shaft, said rings being mounted on a concentric bush (17) to said shaft, the shell being further connected to the cavity by a bellows (21). Application to the supply of liquid propellant to rocket engines.
Description
La présente invention concerne un dispositif d'étanchéité de turbopompe, plus particulièrement destiné à équiper les ensembles d'alimentation en propergol liquide des moteurs de fusées.The present invention relates to a turbopump sealing device, more particularly intended to equip the liquid propellant supply assemblies of rocket engines.
On sait que les moteurs fusée modernes à propergols liquides, habituellement l'oxygène et l'hydrogène, sont équipés de pompes distinées à véhiculer depuis les réservoirs jusqu'à la chambre de combustion avec une pression et un débit donnés, le carburant (hydrogène liquide) et le comburant (oxygène liquide). Ces pompes sont entraînées directement ou par l'intermédiaire d'une boîte d'engrenages par une turbine fonctionnant à partir de gaz de combustion fournis par un générateur de gaz ou une préchambre de cumbustion. L'arbre commun à la pompe et à la turbine est supporté par des paliers ou roulements habituellement lubrifiés par une circulation d'hydrogène dont tout ou partie est évacué pendant le fonctionnement du moteur vers le compartiment turbine.We know that modern rocket engines with liquid propellants, usually oxygen and hydrogen, are equipped with distinguished pumps to be transported from the tanks to the combustion chamber with a given pressure and flow rate, the fuel (liquid hydrogen ) and the oxidizer (liquid oxygen). These pumps are driven directly or via a gearbox by a turbine operating from combustion gases supplied by a gas generator or a cumbustion pre-chamber. The shaft common to the pump and the turbine is supported by bearings or bearings usually lubricated by a circulation of hydrogen, all or part of which is evacuated during engine operation towards the turbine compartment.
Qu'il s'agisse d'une turbine entre deux paliers ou en porte à faux, à un seul palier, il y a lieu d'incorporer entre le palier et la turbine un moyen d'étanchéité ayant un double rôle :Whether it is a turbine between two bearings or cantilevered, with a single bearing, it is necessary to incorporate between the bearing and the turbine a sealing means having a double role:
Il s'agit de la période précédant le démarrage du moteur où la turbonpompe est mise au contact des ergols à très basse température et sous une pression relativement faible, voisine de celle des réservoirs, de façon que lors de la mise en rotation un régime thermique proche de celui du fonctionnement soit déjà établi.This is the period before starting the engine where the turbo pump is brought into contact with the propellants at very low temperature and under a relatively low pressure, close to that of the tanks, so that during the rotation a thermal regime close to that of operation is already established.
Pendant cette phase, le moyen d'étanchéité doit, pour des raisons de sécurité, isoler de façon parfaite les ergols, particulièrement l'hydrogène, du compartiment turbine.During this phase, the sealing means must, for safety reasons, perfectly isolate the propellants, particularly hydrogen, from the turbine compartment.
Si cette fonction n'est pas assurée, l'hydrogène s'accumule au niveau du moteur ou dans l'espace interétage s'il s'agit d'un moteur utilisé dans un des étages supérieurs du lanceur, et il y a fort risque d'explosion lors de l'allumage du moteur.If this function is not ensured, hydrogen accumulates in the engine or in the interstage space if it is an engine used in one of the upper stages of the launcher, and there is a high risk explosion when the engine is started.
Pendant toute la durée du fonctionnement du moteur, le moyen d'étanchéité doit permettre l'évacuation de l'hydrogène traversant les paliers vers le compartiment turbine et il doit de plus, dans certains systèmes de lubrification, fixer le débit d'hydrogène à une valeur prédéterminée nécessaire au bon fonctionnement des paliers.During the entire running time of the engine, the sealing means must allow the evacuation of the hydrogen passing through the bearings towards the turbine compartment and it must moreover, in certain lubrication systems, fix the flow of hydrogen at a predetermined value necessary for the proper functioning of the bearings.
De ce qui précède, il ressort que le moyen d'étanchéité turbine est particulièrement critique et sa conception doit donc permettre un fonctionnement sûr et fiable.From the above, it appears that the turbine sealing means is particularly critical and its design must therefore allow safe and reliable operation.
Les moyens d'étanchéité actuellement mis en oeuvre sont de plusieurs types :
- labyrinthes
- joints faciaux à contact
- joints faciaux rétractables
- bagues flottantes
- joints segmentés.The sealing means currently used are of several types:
- labyrinths
- contact face seals
- retractable face seals
- floating rings
- segmented joints.
Les moyens élémentaires cités ci-dessus sont utilisés en montage simple, ou bien il est fait appel à diverses combinaisons de deux ou plus d'entre eux. Certains montages sont pressurisés, d'autres font appel à des effets hydrodynamiques.The above-mentioned elementary means are used in simple assembly, or various combinations of two or more of them are used. Some assemblies are pressurized, others use hydrodynamic effects.
Le dispositif selon la présente invention met en oeuvre certains des moyens élémentaires ci-dessus, dans un nouvel agencement permettant d'obtenir des performances supérieures par rapport aux combinaisons existantes, en particulier :
- pas de possibilité de fuite d'hydrogène vers la turbine pendant la mise en froid,
- consommation réduite du gaz de pressurisation,
- contrôle de débit d'hydrogène vers la turbine,
- durée de vie accrue,
- encombrement et masse réduits,
- plus grande fiabilité.The device according to the present invention implements some of the above elementary means, in a new arrangement making it possible to obtain higher performance compared to the existing combinations, in particular:
- no possibility of hydrogen leaking to the turbine during cooling,
- reduced consumption of pressurization gas,
- control of hydrogen flow to the turbine,
- longer service life,
- reduced overall dimensions and mass,
- greater reliability.
Conformément à l'invention, et selon une forme de réalisation préférée, le dispositif d'étanchéité est monté dans un boîtier concentrique à l'arbre rotatif entre la turbine et la pompe proprement dite, ledit boîtier définissant une cavité pour un gaz de mise sous pression, délimitée du côté de la turbine par une bague d'appui qui lui est solidarisée, au contact d'une première bague flottante immobilisée en rotation et, du côté de la pompe, par une coquille rapportée dont une face est au contact d'une seconde bague flottante immobilisée en rotation, elle-même prenant appui sur une bague de friction solidaire de l'arbre, lesdites bagues étant montées sur une douille concentrique audit arbre, la coquille étant en outre reliée à la cavité par un soufflet.According to the invention, and according to a preferred embodiment, the sealing device is mounted in a housing concentric with the rotary shaft between the turbine and the pump itself, said housing defining a cavity for an under gas. pressure, delimited on the side of the turbine by a support ring which is integral with it, in contact with a first floating ring immobilized in rotation and, on the side of the pump, by an attached shell of which one face is in contact with a second floating ring immobilized in rotation, itself bearing on a friction ring secured to the shaft, said rings being mounted on a sleeve concentric with said shaft, the shell being further connected to the cavity by a bellows.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre de formes possibles de réalisation, faite en regard des dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 représente une vue schématique en coupe du dispositif selon l'invention dans sa première forme de réalisation ;
- la figure 2 représente un schéma simplifié du dispositif selon la figure 1 illustrant les diamètres permettant d'obtenir les meilleurs résultats ;
- les figures 3 et 4 représentent des schémas illustrant les conditions de fonctionnement du dispositif ; et
- la figure 5 représente une vue schématique en coupe d'une variante du dispositif selon la figure 1.
- Figure 1 shows a schematic sectional view of the device according to the invention in its first embodiment;
- FIG. 2 represents a simplified diagram of the device according to FIG. 1 illustrating the diameters allowing the best results to be obtained;
- Figures 3 and 4 show diagrams illustrating the operating conditions of the device; and
- FIG. 5 represents a schematic sectional view of a variant of the device according to FIG. 1.
Sur ces dessins, les mêmes références désignent les mêmes éléments.In these drawings, the same references designate the same elements.
En se référant à la figure 1, une turbine 1 est montée à la rotation sur un arbre 2 d'axe longitudinal L-L entraînant une pompe (non représentée) et comportant un palier tel qu'un roulement à bille 3. Le disposifif d'étanchéité comprend un boîtier 4 inclus dans un carter général 5. Le boîtier 4 définit une cavité C pour un gaz de mise sous pression par un conduit D, comme ce sera expliqué ci-après, elle-même délimitée selon l'agencement suivant :
- du côté de la turbine 1 par une bague d'appui 6 maintenue dans le boîtier, par exemple par un écrou 7, sur laquelle prend appui une première bague flottante 8 avec sollicitation par l'intermédiaire par exemple d'un ressort 9, ladite bague 8 étant constituée d'un anneau de carbone serré dans une frette métallique immobilisée en rotation par engagement d'ergots 10 de la frette dans des logements correspondants du boîtier;
- du côté de u palier 3 de la pompe, par une coquille rapportée 11 dans laquelle est disposée une seconde bague flottante 12 du même type que la précé dente et, de la même manière, immobilisée en rotation par engagement d'ergots 13 de sa frette dans des logements correspondants de la coquille 11 ; la bague flottante 12 prend appui par une face de contact 14 sur la coquille 11 et, d'autre part, elle peut également prendre appui par une surface de contact 15 sur une bague de friction 16 solidaire de l'arbre 2.Referring to FIG. 1, a turbine 1 is mounted for rotation on a
- on the side of the turbine 1 by a
- on the side of the
Comme mentionné plus haut, les deux bagues flottantes 8, 12 et la bague d'appui 6 ainsi que la bague de friction 16 sont montées autour d'une douille 17 concentrique à l'arbre 2. De manière avantageuse, un amortisseur de vibrations 18 est intercalé entre la coquille 11 et son logement du boîtier 4, afin d'empêcher toute amplification des vibrations engendrées pendant le fonctionnement. L'ensemble du dispositif, c'est-à-dire le boîtier 4, est fixé sur le carter général 5 par tout moyen approprié, par exemple des ensembles goujons-écrous 19, un joint statique 20 assurant l'étanchéité par rapport au carter.As mentioned above, the two floating
La seconde bague flottante 12 étant destinée à pouvoir présenter un jeu dans le sens longitudinal et à être suivie selon la face de contact 14 par la coquille 11, comme ce sera mieux expliqué ci-après, cette dernière est rendue solidaire du boîtier par l'intermédiaire d'un soufflet métallique 21 garantissant la continuité de l'enceinte C et empêchant tout passage de fluide. Le soufflet 21 assure en outre, de par sa raideur et une précompression au montage, un effort initial de contact coquille/bague flottante 12/bague de friction 16.The second floating
Pour le fonctionnement du dispositif tel que décrit ci-dessus, il y a lieu de distinguer trois phases, à savoir, la période de mise en froid, une période transitoire et la période de fonctionnement proprement dite.For the operation of the device as described above, it is necessary to distinguish three phases, namely, the cooling period, a transitional period and the operating period proper.
En se référant aux figures 2 à 4, la configuration du dispositif pendant la mise en froid est représentée sur la figure 3.Referring to Figures 2 to 4, the configuration of the device during cooling is shown in Figure 3.
La cavité C est pressurisée, de façon habituelle, par de l'hélium gazeux (GHe), à une pression Pc telle que la force tendant à mettre en contact la bague côté palier 12 avec sa bague de friction 16 soit supérieure à la force tendant à la séparer :
Pc x (⌀ - ⌀) > PA x (⌀ - ⌀)
expression dans laquelle : ⌀₁, ⌀₃, ⌀₅ sont respectivement les diamètres de la cavité, de l'arête intérieure de la surface 14 et de l'arête extérieure de la surface 15 ; et PA est la pression de l'hydrogène au niveau de la pompe. Il y a lieu de noter qu'on a également représenté sur la figure 2 les diamètres ⌀₂0 de l'arête extérieure de la surface 14 et ⌀₄ de l'arête intérieure de la surface 15.The cavity C is pressurized, in the usual way, by gaseous helium (GHe), at a pressure P c such that the force tending to bring the ring on the
P c x (⌀ - ⌀ )> P A x (⌀ - ⌀ )
expression in which: ⌀₁, ⌀₃, ⌀₅ are respectively the diameters of the cavity, the internal edge of the
Si Pc est imposé, on détermine ⌀₃ et ⌀₅ de façon que l'inégalité ci-dessus soit respectée.If P c is imposed, one determines ⌀₃ and ⌀₅ so that the above inequality is respected.
Afin de maintenir dans tous les cas de fonctionnement le contact entre la bague 12 et la coquille 11 on doit également assurer :
⌀₂ > ⌀₅In order to maintain the contact between the
⌀₂> ⌀₅
L'étanchéité avec la cavité A du palier est assurée par le soufflet métallique 21 et les contacts (surfaces rodées par exemple) entre la coquille 11, la bague 12 et la bague d'appui 16.Sealing with the bearing cavity A is ensured by the
Afin d'éviter toute fuite, ne serait-ce que minime, du palier 3 vers la cavité C, une deuxième condition est imposée à la pressurisation (fuite depuis C vers le palier ) :
Pc > PA In order to avoid any leak, even if only minimal, from
P c > P A
Ainsi, la fuite du gaz de pressurisation, donc sa consommation, est quasi nulle côté palier.Thus, the leakage of pressurization gas, and therefore its consumption, is almost zero on the bearing side.
Côté turbine, la bague 8 limite la consommation de gaz de pressurisation (fuite débit QHe vers la cavité turbine B).On the turbine side, the
Pendant la phase transitoire, on met la turbine 2 en rotation jusqu'à sa pleine vitesse de fonctionnement, la pression turbine PB augmente depuis le vide partiel (cas de moteur d'étages supérieurs de lanceurs) ou la pression atmosphérique normale (cas d'un premier étage) ainsi que la pression palier.During the transient phase, the
Au cours de la phase transitoire la pressurisation est coupée et le soufflet 21 se rétracte, annulant le contact entre bague 12 et bague de friction 16.During the transitional phase, the pressurization is cut and the
La configuration du dispositif pendant la phase de fonctionnement est représentée sur la figure 4.The configuration of the device during the operating phase is shown in Figure 4.
Le soufflet 21 est comprimé et la coquille 11 en appui sur le boîtier, ménageant entre bague et bague d'appui un jeu J.The bellows 21 is compressed and the
La pressurisation étant coupée et la pression turbine PB inférieure à la pression palier PA, un débit Q'LH2 s'établit du palier 3 vers la turbine 2.The pressurization being cut off and the turbine pressure P B lower than the bearing pressure P A , a flow rate Q ′ LH2 is established from the
Le dispositif d'étanchéité se comporte alors comme un système à deux bagues en série, la pression Pc s'établissant à une valeur comprise entre PA et PB.The sealing device then behaves like a system with two rings in series, the pressure P c being established at a value between P A and P B.
Il s'agit donc d'un système sans contact entre parties stationnaires et parties tournantes, ce qui a comme avantages :
- réduction de la puissance absorbée
- suppression des frottements donc de l'usure (durée de vie accrue)
- meilleure fiabilité.It is therefore a contactless system between stationary parts and rotating parts, which has the advantages:
- reduction of the absorbed power
- elimination of friction and therefore wear (longer service life)
- better reliability.
Dans le cas où le système doit fixer le débit d'hydrogène vers la turbine, un jeu "e" entre bague 12 et douille 17 est déterminé en conséquence.In the case where the system must fix the flow of hydrogen to the turbine, a clearance "e" between
La consommation du gaz de pressurisation est particulièrement critique et doit être réduite au maxi mum pour les raisons suivantes :
- économiques : consommation sol
- réduction masse embarquée : consommation vol
(après commutation pressurisation sol/vol)The consumption of pressurizing gas is particularly critical and must be reduced as much as possible. mum for the following reasons:
- economical: soil consumption
- onboard weight reduction: flight consumption
(after ground / flight pressurization switching)
Côté palier, la consommation pressurisation est quasi nulle comme indiqué plus haut, c'est donc côté turbine qu'il faut agir si l'on veut aller plus loin dans la réduction de la consommation.On the bearing side, pressurization consumption is almost zero as indicated above, so it is on the turbine side that action must be taken if we want to go further in reducing consumption.
Pour cela on peut utiliser en remplacement de la bague 8 une bague segmentée 22 (fig. 5) qui assure un contact à la fois sur la bague d'appui 6 et sur la douille 17 pendant la mise en froid, l'ordre de grandeur de la fuite étant alors dix fois inférieur à celle obtenue avec la bague. Comme dans le cas de la bague 8, la bague segmentée 22 est sollicitée au contact de la bague d'appui 6 par un ressort 23.For this, it is possible to use, in replacement of the
En fonctionnement, cette bague segmentée 22 doit être refroidie. Elle doit donc être à effet hydrodynamique de façon que les segments décollent de la douille sous l'action de la rotation, ménageant ainsi un jeu entre bague et douille qui autorise un débit d'hydrogène. L'absence de contact en fonctionnement réduit la puissance absorbée et permet le refroidissement.In operation, this segmented
La réduction de la consommation peut également être obtenue en utilisant une deuxième bague en série avec la première (8).The reduction in consumption can also be obtained by using a second ring in series with the first (8).
Afin d'obtenir encore une augmentation de la fiabilité, on peut adjoindre au dispositif un ou deux labyrinthes 24, 25 en aval des bagues d'appui et de friction, 6 et 16 qui limitent le débit d'hydrogène pendant le fonctionnement en cas de défaillance des bagues.In order to further increase reliability, one or two
La perte de pressurisation est également à envisager en tant que défaillance particulièrement critique dans le cas d'un étage supérieur d'un lanceur.The loss of pressurization is also to be considered as a particularly critical failure in the case of an upper stage of a launcher.
Les conséquences d'une perte de pressurisation sont minimisées en définissant le soufflet 21 de façon que son effort initial FR que provoque sa raideur soit supérieur à la force d'ouverture provoquée par la pression palier, selon l'expression :
Revenant à la figure 5, il y a lieu de noter que parmi les avantages de la bague segmentée 22, on peut citer le fait que celle-ci est en permanence au contact de la bague 6 et de la douille 17, quelles que soient les variations en dimensions dues aux gradients de température.Returning to FIG. 5, it should be noted that among the advantages of the segmented
Il est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif mais nullement limitatif et qu'on pourra y apporter toute modification utile, notamment dans le domaine des équivalences techniques, sans sortir de son cadre.It is understood that the present invention has been described and shown for explanatory purposes but in no way limitative and that any useful modification may be made to it, in particular in the field of technical equivalences, without going beyond its ambit.
Claims (7)
Applications Claiming Priority (2)
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DE (1) | DE3672750D1 (en) |
FR (1) | FR2589955B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3005687A1 (en) * | 2013-05-20 | 2014-11-21 | Snecma | TURBOPOMPE WITH ANTI-VIBRATION SYSTEM |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8422952D0 (en) * | 1984-09-11 | 1984-10-17 | Hunt J | Performance wing |
US6311983B1 (en) * | 1989-09-26 | 2001-11-06 | The Boeing Company | Combination static lift-off face contact seal and floating ring shaft seal |
JPH0462391U (en) * | 1990-10-02 | 1992-05-28 | ||
US5567132A (en) * | 1994-12-06 | 1996-10-22 | Endura Pumps International, Inc. | Seal for pump having an internal gas pump |
JP3710702B2 (en) * | 2000-11-14 | 2005-10-26 | イーグル工業株式会社 | Tandem seal |
US6505834B1 (en) * | 2001-11-02 | 2003-01-14 | General Electric Company | Pressure actuated brush seal |
JP4530132B2 (en) * | 2004-01-22 | 2010-08-25 | 株式会社ジェイテクト | Electric pump |
CN101198811B (en) * | 2005-06-20 | 2012-08-22 | 伊格尔工业股份有限公司 | Mechanical seal device |
US7470066B2 (en) * | 2006-03-22 | 2008-12-30 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Pump bearing assembly with seal |
JP2009174376A (en) * | 2008-01-23 | 2009-08-06 | Valeo Thermal Systems Japan Corp | Shaft seal structure for compressor |
FR2964425B1 (en) * | 2010-09-03 | 2014-02-14 | Snecma | TURBOPOMPE, ESPECIALLY FOR FEEDING ROTOR MOTORS |
US8845282B2 (en) * | 2011-09-28 | 2014-09-30 | United Technologies Corporation | Seal plate with cooling passage |
WO2014061543A1 (en) * | 2012-10-19 | 2014-04-24 | イーグルブルグマンジャパン株式会社 | Bellows seal |
US20140265151A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Stein Seal Company | Circumferential Seal with Ceramic Runner |
US9611846B2 (en) * | 2014-12-31 | 2017-04-04 | Smith International, Inc. | Flow restrictor for a mud motor |
DE102016200821B3 (en) * | 2016-01-21 | 2017-05-11 | Eagleburgmann Germany Gmbh & Co. Kg | Mechanical seal assembly with back sealing |
WO2017202592A1 (en) * | 2016-05-25 | 2017-11-30 | Sulzer Management Ag | A double mechanical seal, a stationary slide ring thereof and a pump housing in a centrifugal pump |
CN107939722B (en) * | 2017-11-30 | 2024-02-09 | 北京航天动力研究所 | Spring-loaded automatic release type dynamic sealing device for oxyhydrogen engine turbopump |
US11054039B2 (en) * | 2018-08-31 | 2021-07-06 | Rolls-Royce Corporation | Seal runner support |
US20200248814A1 (en) * | 2019-02-01 | 2020-08-06 | Rolls-Royce Corporation | Seal assembly with spring retainer runner mount assembly |
US10935142B2 (en) * | 2019-02-01 | 2021-03-02 | Rolls-Royce Corporation | Mounting assembly for a ceramic seal runner |
CN112324591B (en) * | 2020-09-27 | 2022-01-04 | 蓝箭航天技术有限公司 | Low-temperature high-rotating-speed floating ring sealing test device for rocket engine |
CN112145471B (en) * | 2020-10-22 | 2022-05-17 | 航天科工火箭技术有限公司 | Gas disengaging type combined dynamic sealing device |
CN112431788B (en) * | 2020-10-29 | 2022-04-22 | 北京航天动力研究所 | High-speed low-leakage liquid seal wheel floating ring combined sealing device |
CN112728087B (en) * | 2021-01-07 | 2023-03-24 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | Shaft seal device for liquid rocket engine |
CN113090575B (en) * | 2021-05-12 | 2022-07-19 | 西安航天动力研究所 | Double-floating-ring sealing blowing isolation device and turbopump |
US11466584B1 (en) | 2021-07-29 | 2022-10-11 | Rolls-Royce Corporation | Ceramic runner seal assembly with compliant holder |
CN115182829B (en) * | 2022-07-15 | 2023-05-12 | 哈尔滨工业大学 | Large-pressure-difference high-rotation-speed floating ring sealing test bed |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB784708A (en) * | 1954-02-23 | 1957-10-16 | James Walker And Company Ltd | A mechanical gland seal for rotor shafts of vane and other rotary pumps |
US2882075A (en) * | 1956-01-31 | 1959-04-14 | Thompson Prod Inc | Pump seal |
FR1303790A (en) * | 1961-10-13 | 1962-09-14 | Worthington Corp | Mechanical seal with regulated leakage |
FR2000565A1 (en) * | 1968-01-22 | 1969-09-12 | Borg Warner | |
US3675933A (en) * | 1970-09-03 | 1972-07-11 | Crane Packing Co | Seal with installed space parts |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2215034A (en) * | 1940-04-12 | 1940-09-17 | James C Gorman | Shaft sealing means |
US2322867A (en) * | 1941-01-10 | 1943-06-29 | Rotary Seal Company | Seal |
US2575549A (en) * | 1948-10-12 | 1951-11-20 | Jabsco Pump Co | Rotary shaft seal |
US3260530A (en) * | 1961-03-27 | 1966-07-12 | Central Res Lab Inc | Rotary mechanical seal |
US3977685A (en) * | 1974-11-05 | 1976-08-31 | Eg&G, Inc. | Rotating bellows seal |
US4294454A (en) * | 1979-02-05 | 1981-10-13 | Cannings John A | Rotary seal unit |
US4377290A (en) * | 1982-03-22 | 1983-03-22 | John Crane-Houdaille, Inc. | Symmetrical seal package for multiple face seals |
DE3343685A1 (en) * | 1983-12-02 | 1985-06-13 | Abel Gmbh & Co Pumpen Und Maschinenbau, 4300 Essen | Centrifugal pump, in particular for delivering material in the food industry |
-
1985
- 1985-11-08 FR FR8516595A patent/FR2589955B1/en not_active Expired
-
1986
- 1986-10-28 US US06/924,563 patent/US4744721A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-10-29 EP EP86115043A patent/EP0222262B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-10-29 DE DE8686115043T patent/DE3672750D1/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-11-06 JP JP61264858A patent/JPS62182499A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB784708A (en) * | 1954-02-23 | 1957-10-16 | James Walker And Company Ltd | A mechanical gland seal for rotor shafts of vane and other rotary pumps |
US2882075A (en) * | 1956-01-31 | 1959-04-14 | Thompson Prod Inc | Pump seal |
FR1303790A (en) * | 1961-10-13 | 1962-09-14 | Worthington Corp | Mechanical seal with regulated leakage |
FR2000565A1 (en) * | 1968-01-22 | 1969-09-12 | Borg Warner | |
US3675933A (en) * | 1970-09-03 | 1972-07-11 | Crane Packing Co | Seal with installed space parts |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3005687A1 (en) * | 2013-05-20 | 2014-11-21 | Snecma | TURBOPOMPE WITH ANTI-VIBRATION SYSTEM |
WO2014188109A1 (en) * | 2013-05-20 | 2014-11-27 | Snecma | Turbopump with anti-vibration system |
US10190592B2 (en) | 2013-05-20 | 2019-01-29 | Arianegroup Sas | Turbopump with anti-vibration system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0222262B1 (en) | 1990-07-18 |
FR2589955B1 (en) | 1989-12-08 |
JPS62182499A (en) | 1987-08-10 |
DE3672750D1 (en) | 1990-08-23 |
US4744721A (en) | 1988-05-17 |
FR2589955A1 (en) | 1987-05-15 |
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