一种适用于高温环境附件机匣的径向密封结构制造技术

本实用新型专利技术属于冲压组合发动机附件系统技术领域，公开了一种适用于高温环境附件机匣的径向密封结构，在机匣壳体和密封座之间设置O形密封圈，O形密封圈的压缩率为31％～44％。用以补偿高温下铝合金热线膨胀造成的压缩率损失，达到满足密封要求的目的；O形密封圈由耐高温弹性材料制成。由于要使用于高温环境，需要采用耐高温的弹性材料。本实用新型专利技术的径向密封结构不仅解决了高温环境下的密封圈的材料问题，还解决了密封圈在热环境下的压缩率损失的问题；本实用新型专利技术还利用合理的倒角设计解决了高压缩率密封圈安装时可能产生的损伤问题。了高压缩率密封圈安装时可能产生的损伤问题。了高压缩率密封圈安装时可能产生的损伤问题。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于高温环境附件机匣的径向密封结构


[0001]本技术属于发动机附件机匣
，涉及一种高温环境下的发动机附件机匣的密封结构，具体涉及一种适用于高温环境附件机匣的径向密封结构。

技术介绍

[0002]高温环境的附件机匣(例如高速飞行器冲压发动机附件机匣)工作温度可以达到300℃以上，从结构设计的角度考虑，高温环境下附件机匣壳体(铸铝材料)会发生热膨胀变形，由于铸铝材料热膨胀系数远大于钢材料，导致高温状态下铝合金/钢配合止口间隙增大(例如机匣壳体/轴承衬套止口，或者机匣壳体/附件安装座止口，或者机匣壳体/钢材料密封座止口等)，间隙增大会导致密封件压缩率降低，影响密封件的工作性能。因此，高温下附件机匣密封圈密封工况会发生恶化，这个问题是高温环境带来的新问题。
[0003]典型的某附件机匣附件安装座定位止口结构按照常温20℃和配合间隙按照0/0情况下，计算在350℃高温状态下止口配合间隙的变化情况和径向密封圈压缩率的变化情况，计算结果见表1和表2。
[0004]表1
[0005]序号参数铸铝机匣壳体钢材料安装座备注1材料ZL1149310钢2常温下尺寸Φ80Φ80配合间隙0.03线膨胀系数24
×
10
－6
1.1
×
10
－6
4350℃下尺寸Φ80.607Φ80.264配合间隙0.343
[0006]表2
[0007][0008][0009]从表1和表2中可以得知，高温环境下附件机匣O形密封圈压缩率明显降低，如果再考虑止口加工公差和密封圈的尺寸公差，高温工况下的实际压缩率可能已经低于航标规定的范围(航标规定范围为11％
‑
22％)，不能满足密封需求。同时，现有的密封圈材料多为氟橡胶材料，在300℃以上将会发生焦化，不能满足高温环境的密封需求。

技术实现思路

[0010]技术目的：为了解决上述问题，本技术提供了一种适用于高温环境附件机匣的径向密封结构，使得密封结构能够用于高温环境中。
[0011]本技术的技术方案是：
[0012]一种适用于高温环境附件机匣的径向密封结构，在机匣壳体和密封座之间设置O形密封圈，O形密封圈的压缩率为31％～44％。用以补偿高温下铝合金热线膨胀造成的压缩率损失，达到满足密封要求的目的。
[0013]进一步的，O形密封圈由耐高温弹性材料制成。由于要使用于高温环境，需要采用耐高温的弹性材料。
[0014]进一步的，O形密封圈的制造材料是TD350材料。TD350材料具有耐350℃、耐高压、耐水特性，特别是在高温条件下不失类似于橡胶的弹性。
[0015]进一步的，机匣壳体连接密封座的止口位置设有倒角。
[0016]进一步的，密封座的止口设有倒角。由于压缩率提升，导致常温下装配困难，为此止口位置的倒角处应增加引导和抛光工序，两处倒角可避免密封圈装配损伤。
[0017]进一步的，两处倒角的范围为1mm，倒角角度为30
°
，倒角过渡区倒圆，抛光光度不低于0.8。采用1*30
°
的倒角是为了让O形密封圈的安装更加平缓，并且安装时不易磨损。
[0018]本技术的有益效果如下：
[0019]1、本技术的径向密封结构不仅解决了高温环境下的密封圈的材料问题，还解决了密封圈在热环境下的压缩率损失的问题；
[0020]2、本技术还利用合理的倒角设计解决了高压缩率密封圈安装时可能产生的损伤问题。
附图说明
[0021]图1为本技术实施例的附件机匣的径向密封结构示意图；
[0022]图中：1—机匣壳体，2—密封座，3—O形密封圈，4—配合止口。
具体实施方式
[0023]本部分是本技术的实施例，用于解释和说明本技术的技术方案。
[0024]一种适用于高温环境附件机匣的径向密封结构，在机匣壳体1和密封座2之间设置O形密封圈3，O形密封圈3的压缩率为31％～44％。用以补偿高温下铝合金热线膨胀造成的压缩率损失，达到满足密封要求的目的。
[0025]O形密封圈3由耐高温弹性材料制成。由于要使用于高温环境，需要采用耐高温的弹性材料。
[0026]O形密封圈3的制造材料是TD350材料。TD350材料具有耐350℃、耐高压、耐水特性，特别是在高温条件下不失类似于橡胶的弹性。
[0027]机匣壳体1连接密封座2的止口位置设有倒角。
[0028]密封座2的止口设有倒角。由于压缩率提升，导致常温下装配困难，为此止口位置的倒角处应增加引导和抛光工序，两处倒角可避免O形密封圈3装配损伤。
[0029]两处倒角的范围为1mm，倒角角度为30
°
，倒角过渡区倒圆，抛光光度不低于0.8。采用1*30
°
的倒角是为了让O形密封圈3的安装更加平缓，并且安装时不易磨损。
[0030]本技术的原理是：
[0031]1)O形密封圈材料采用耐高温复合材料TD350，TD350由北京天鼎联创有限公司研制，新型密封材料为耐高温高压的高强度高弹性复合材料,可以最高承受350℃的使用温
度。该密封材料具有耐高温、耐高压、耐水特性，特别是在高温条件下不失类似于橡胶的弹性，可以满足高温密封要求。该材料已申报公开专利：CN202010729321.9一种柔性石墨
‑
硅氮聚合物弹性材料及其制备方法，其设计原理是使用几微米到十几微米的膨化预氧丝为基材，通过在其分子矩阵内加入纳米级交联剂，并融入核基石墨增强其耐腐蚀性与润滑性，形成一种新型的能够耐高温高压的高强度高弹性复合材料。
[0032]2)通过调整密封圈槽尺寸提高常温下O形密封圈的压缩率设计，通常将常温下压缩率提升20％，用以补偿高温下铝合金热线膨胀造成的压缩率损失，达到满足密封要求的目的。
[0033]3)由于压缩率提升，导致常温下装配困难，为此止口位置的倒角处应增加引导和抛光工序，引导倒角可采用1
×
30
°
，倒角过渡区倒圆，抛光光度不低于0.8，避免密封圈装配损伤。
[0034]4)增加高温状态下的密封试验验证工序，确保密封性能。高温试验需要同时将附件机匣壳体的温度加温至300℃，滑油的加温至200℃。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于高温环境附件机匣的径向密封结构，在机匣壳体(1)和密封座(2)之间设置O形密封圈(3)，其特征在于，O形密封圈(3)由耐高温弹性材料制成，具体来说，O形密封圈(3)的制造材料是TD350材料。2.根据权利要求1所述的一种适用于高温环境附件机匣的径向密封结构，其特征在于，机匣壳体(1)连接密封座(2)的止口...

【专利技术属性】
技术研发人员：林军，姬广勋，周玉莲，任连明，戴贺明，李野，阳开华，赵志超，
申请(专利权)人：中国航发哈尔滨东安发动机有限公司，
类型：新型
国别省市：