一种用于真空环境下的充气轴向密封装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于高超声速风洞领域，涉及一种用于真空环境下的充气轴向密封装置包括充气密封圈、密封筒体、转接套筒、充气管道和空气压缩机，其中充气密封圈、密封筒体和转接套筒为轴对称结构；充气密封圈安装于转接套筒的凹槽内，充气密封圈的充气接口与转接套筒的充气接口配合；密封筒体进入转接套筒内，使密封圈充气后能够充分接触到密封筒体的外表面；充气管道连接空气压缩机与充气密封圈的充气口。本发明专利技术充气轴向密封装置解决了波纹管连接方式的不足，降低了投资和运行成本，降低了劳动强度和管道设备更换难度，提高了管道设备更换效率，得到良好的隔振效果，可以应用于不同口径的管道设备之间轴向真空密封。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高超声速风洞领域，涉及一种用于真空环境下的充气轴向密封装置。
技术介绍
目前，常规高超声速风洞设备运行马赫数范围较宽(如Φ1米高超声速风洞马赫数范围为M3～M10)，喷管更换时所涉及的风洞本体由固定设备1、稳定段2、被更换喷管3、需更换的喷管4、波纹管5和试验段6依次顺接组成。一个马赫数便对应一套喷管，为方便喷管的频繁更换、真空密封和减振，试验段与喷管之间大多采用波纹管连接，如附图1所示。采用波纹管连接方式时，喷管更换需要步骤如下：1.拆卸被更换喷管3与稳定段2之间的连接螺栓；2.压缩波纹管5上的拉杆，压缩距离要大于被更换喷管3和稳定段2之间定位止口的两倍；3.拆卸并吊走稳定段2；4.拆卸被更换喷管3与波纹管5之间的螺栓；5.将被更换喷管3后退一定距离并通过行车吊走；6.通过行车将需更换喷管4置于支撑机构7上；7.将需更换喷管4与波纹管5通过螺栓连接；8.通过行车将稳定段2置于支撑机构7上；9.连接固定设备1与稳定段2；10.通过拉伸波纹管5上的拉杆使需更换喷管4后退；11.连接需更换喷管4与稳定段2；12.松掉波纹管5上拉杆的两侧螺母，使波纹管5处于自由状态，进行设备真空检查，一次更换完成。大型运行设备采用上述波纹管连接方式存在以下不足：一)波纹管设备投资成本高，在进行设备更换时频繁压缩波纹管，降低了波纹管使用寿命，更换一套损坏的波纹管造价高周期长；二)每次更换喷管需要两个人同时压缩波纹管，对于高度(L)较高的设备，还需要搭设平台来压缩波纹管，费时费力，效率低，同时存在安全隐患；三)波纹管的最大压缩距离一般小于50mm，对于大型设备拆卸来说，波纹管的调节距离过小，拆卸时的空间受限，致使吊装要求高，容易造成设备的端面碰撞损坏；四)波纹管自身具有一定的刚性，对于隔振连接要求高的设备来说，波纹管隔振效果差。近年来，随着国家武器型号研制需求不断增加，要求设备试验效率进一步提高，喷管更换频率不断增加；同时型号研制向精细化发展，对于设备运行振动隔离要求越来越高。
技术实现思路
本专利技术专利的目在于提供一种密封装置，解决波纹管连接方式存在的不足，成本更低、更换设备的效率更高，而且能够提供更大范围轴向距离的调整和更优的减振效果。为了达到上述专利技术目的，本专利技术的技术方案如下：一种用于真空环境下的充气轴向密封装置，所述装置包括充气密封圈、密封筒体、转接套筒、充气管道和空气压缩机，其中充气密封圈、密封筒体和转接套筒为轴对称结构；充气密封圈安装于转接套筒的凹槽内，充气密封圈的充气接口与转接套筒的充气接口配合；密封筒体进入转接套筒内，使密封圈充气后能够充分接触到密封筒体的外表面；充气管道连接空气压缩机与充气密封圈的充气口。进一步，充气密封圈采用粘胶或卡槽方式安装于转接套筒的凹槽内。进一步，转接套筒通过法兰与真空容器需要密封的一端连接。进一步，所述装置还包括压力表和阀门，压力表和阀门安装在充气管道。进一步，密封筒体外表面和转接套筒的内壁面为等直筒，粗糙度精度小于1.6μm，转接套筒内径大于密封筒体外径，两者间间隙为3mm～7mm。本专利技术充气轴向密封装置解决了波纹管连接方式的不足，降低了投资和运行成本，降低了劳动强度和管道设备更换难度，提高了管道设备更换效率，得到良好的隔振效果，可以应用于不同口径的管道设备之间轴向真空密封。附图说明附图1为
技术介绍
中采用波纹管连接方式的风洞简图；附图2为本专利技术充气轴向密封装置的结构简图；附图3为本专利技术充气密封圈与转接套筒连接处放大图；附图4为本专利技术转接套筒与真空容积连接处放大图；附图5为本专利技术充气密封圈充气状态下的密封面示意图；附图6为实施例中采用本专利技术充气轴向密封装置的风洞简图。具体实施方式一种用于真空环境下的充气轴向密封装置，如图2所示，所述装置包括充气密封圈9、密封筒体10、转接套筒11、充气管道14和空气压缩机15，其中充气密封圈9、密封筒体10和转接套筒11为轴对称结构；充气密封圈9安装于转接套筒11的凹槽内，充气密封圈9的充气接口与转接套筒11的充气接口配合；密封筒体10进入转接套筒11内，使密封圈9充气后能够充分接触到密封筒体10的外表面；充气管道14连接空气压缩机15与充气密封圈9的充气口。实施例1一种用于真空环境下的充气轴向密封装置，如图2所示，包括充气密封圈9、密封筒体10、转接套筒11、压力表12、阀门13、充气管道14和空气压缩机15，其中充气密封圈9、密封筒体10和转接套筒11为轴对称结构，附图中用二维剖面图示意；充气密封圈9安装于转接套筒11的凹槽内，并且保证密封圈9在充气或者不充气状态不会随意脱落，可采用粘胶、卡槽等方式安装；将充气密封圈9的充气接口与转接套筒11的充气接口配合好；充气密封圈9在整个安装过程中处于不充气状态，见附图3；转接套筒11安装在真空容器16需要密封的一端(入口或者出口端)，一般采用法兰连接，见附图4；密封筒体10与管道设备8(虚线部分)连接为一个整体，保证两者之间处于密封状态，一般采用焊接的方式保证密封，见附图4；管道设备8上的密封筒体10进入转接套筒11内，使密封圈9充气后能够充分接触到密封筒体10的外表面，见附图3；充气管道14连接空气压缩机15与充气密封圈9的充气口，在充气管道14上安装压力表12和阀门13，便于检测和控制充气过程，见附图2。管道设备8的密封筒体10以及转接套筒11需进行精加工，密封筒体10外表面为等直筒，并且粗糙度精度小于1.6μm；转接套筒11的内壁面也为等直筒，粗糙度精要也要小于1.6μm；密封筒体10外径需根据管道设备8的尺寸来确定，密封筒体10的外径需略大于或者等于管道设备8的外径(等于时就是将管道设备8的外表面直接加工为粗糙度小于1.6μm的等直筒)；密封筒体10加工完毕后需焊接到管道设备8上，或者直接在管道设备8的外表面加工形成粗糙度小于1.6μm的等直筒。转接套筒11内径大于密封筒体10外径，两者间间隙为3mm～7mm，即转接套筒11的内径为密封筒体10的外径再加上6mm～14mm，公式为Dz＝Dm+6～Dm+14，其中Dz为转接套筒11内径(mm)，Dm为密封筒体10的外径(mm)。转接套筒11需要在内部加工与密封圈9截面形状类似的密封槽，用于安装密封圈9，并留有充气密封圈充气接口，见附图3。充气密封圈9规格根据密封筒体10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于真空环境下的充气轴向密封装置，其特征在于，所述装置包括充气密封圈(9)、密封筒体(10)、转接套筒(11)、充气管道(14)和空气压缩机(15)，其中充气密封圈(9)、密封筒体(10)和转接套筒(11)为轴对称结构；充气密封圈(9)安装于转接套筒(11)的凹槽内，充气密封圈(9)的充气接口与转接套筒(11)的充气接口配合；密封筒体(10)进入转接套筒(11)内，使密封圈(9)充气后能够充分接触到密封筒体(10)的外表面；充气管道(14)连接空气压缩机(15)与充气密封圈(9)的充气口。

【技术特征摘要】
1.一种用于真空环境下的充气轴向密封装置，其特征在于，所述装置包括充气密封圈
(9)、密封筒体(10)、转接套筒(11)、充气管道(14)和空气压缩机(15)，其中充气
密封圈(9)、密封筒体(10)和转接套筒(11)为轴对称结构；
充气密封圈(9)安装于转接套筒(11)的凹槽内，充气密封圈(9)的充气接口与转
接套筒(11)的充气接口配合；
密封筒体(10)进入转接套筒(11)内，使密封圈(9)充气后能够充分接触到密封
筒体(10)的外表面；
充气管道(14)连接空气压缩机(15)与充气密封圈(9)的充气口。
2.根据权利要求1所述一种用于真空环境下的充气轴向密封装置，其特征在于，充
气密封...

【专利技术属性】
技术研发人员：范孝华，孙启志，朱涛，孟祥润，吴斌，许晓斌，杨波，吕超，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51