一种静密封件和密封结构制造技术

本发明专利技术提供的一种静密封件和密封结构，包括：密封主体，呈耐热陶瓷材质设置，适于朝向高温环境一侧，并阻挡流体穿过；弹性件，设置在密封主体外侧，与密封主体连接设置，适于沿远离高温环境一侧设置。通过设置耐热陶瓷材质的密封主体，比金属材质可以承受更高的工作温度，提高了静密封件的适用范围，同时，在密封主体外侧连接设置弹性件，可以向密封主体施加弹性作用力，将密封主体压设在所需密封的缝隙处，提高静密封件的回弹性能和对缝隙工况的适应性，可以在所处密封结构如法兰件等发生形变时，保持结构的密封性能，此外，通过增大距离和提高密封主体的隔热作用，有效降低对弹性件的耐高温要求，进一步提高静密封件的使用寿命。进一步提高静密封件的使用寿命。进一步提高静密封件的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种静密封件和密封结构


[0001]本专利技术涉及高温密封
，具体涉及一种静密封件和密封结构。

技术介绍

[0002]对于航天航空技术而言，高温静密封是高超声速飞行器热防护系统和发动机中的关键技术之一，高速飞行器在飞行过程中要承受高热负荷及氧化环境和高达1000℃以上的气体冲击，因此高温静密封结构的性能对于飞行器的运行而言至关重要。
[0003]现有技术中，高温静密封主要包括金属密封和普通陶瓷密封两种。其中，金属密封作为高温密封使用时，通常采用高温合金材料，但是由于金属硬度较大，一般会在密封表面喷涂软金属材料，如银层、铜层、金层等，通过软金属层的塑性变形填充法兰表面的加工和材质导致的凹凸不平，进而增强金属密封的密封性能。但是，作为高温金属密封最常使用的材料如GH4169、GH4145等，材料的最高使用温度均不超过650℃，限制了金属密封的在更高温度范围使用。
[0004]而普通陶瓷密封主要使用氧化铝纤维、硅酸铝纤维等材质，工作温度可达1200℃，但是当法兰变形量较大，或者高压下螺栓拉伸导致法兰与密封结构分离时，普通陶瓷密封回弹性差难以适应工况。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中高温静密封的两种密封方式分别存在温度适应范围小以及回弹性差密封性低的缺陷，从而提供一种静密封件和密封结构。
[0006]本专利技术提供一种静密封件，包括：密封主体，呈耐热陶瓷材质设置，适于朝向高温环境一侧，并阻挡流体穿过；弹性件，设置在所述密封主体外侧，与所述密封主体连接设置，适于沿远离所述高温环境一侧设置。
[0007]密封主体包括：壳体，至少部分所述壳体呈弹性设置；容纳腔，设置在所述壳体内，所述容纳腔内填充设置有耐热密封介质。
[0008]壳体包括：密封部，呈弹性设置，适于朝向高温环境一侧凸出设置；承载部，与所述密封部连接并成型有所述容纳腔，所述承载部远离所述密封部的一侧连接设置有所述弹性件，所述弹性件的弹性作用力沿朝向密封部方向作用在承载部上。
[0009]容纳腔呈闭合设置，所述耐热密封介质在所述容纳腔内呈均匀分布设置。
[0010]壳体在外力作用下的压缩量占比为A，25％≤A≤35％。
[0011]壳体呈陶瓷纤维层设置，所述耐热密封介质呈高温棉设置。
[0012]高温棉的材质为硅酸铝，和/或，石棉，和/或，氧化铝。
[0013]陶瓷纤维层的材质为氧化铝纤维，和/或，硅酸铝纤维，和/或，碳纤维。
[0014]弹性件的材质为耐高温金属材料，或耐高温复合材料。
[0015]弹性件呈波形弹簧结构，或，金属橡胶垫结构，或，斜圈弹簧结构，或，普通弹簧。
[0016]本实施例提供一种密封结构，包括：法兰组件，包括相互连接设置的第一法兰件和第二法兰件，所述第二法兰件与所述第一法兰件之间成型有第一槽体，所述法兰组件的内侧适于通过高温流体；
[0017]上述的静密封件，设置在所述第一槽体内，适于密封所述第一法兰件和所述第二法兰件的间隙，所述弹性件沿所述第一槽体的槽底一侧设置，所述密封主体沿所述第一槽体的槽口一侧设置。
[0018]第一槽体设置在所述第二法兰件上，所述第一法兰件适于封盖所述第一槽体的槽口，并与所述密封主体的密封部抵接设置。
[0019]壳体的弹性压缩量为B，所述弹性件的弹性压缩量为C，C＞B。
[0020]密封主体与所述第一法兰件的接触压强为P
C
，所述缝隙在环境流体的作用下所受压强为P
W
，P
C
＞3P
W
。
[0021]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0022]1.本专利技术提供的一种静密封件，包括：密封主体，呈耐热陶瓷材质设置，适于朝向高温环境一侧，并阻挡流体穿过；弹性件，设置在所述密封主体外侧，与所述密封主体连接设置，适于沿远离所述高温环境一侧设置.
[0023]通过设置耐热陶瓷材质的密封主体，比金属材质可以承受更高的工作温度，提高了静密封件的适用范围，同时，在密封主体外侧连接设置弹性件，可以向密封主体施加弹性作用力，将密封主体压设在所需密封的缝隙处，提高静密封件的回弹性能和对缝隙工况的适应性，可以在所处密封结构如法兰件等发生形变时，保持结构的密封性能，此外，通过将弹性件和密封主体分别设置在远离高温环境一侧和朝向高温环境的一侧，在保证密封主体材质足以承受高温时，通过增大距离和提高密封主体的隔热作用，有效降低对弹性件的耐高温要求，进一步提高静密封件的使用寿命，因此，这样设置，有效克服现有技术中高温静密封的两种密封方式分别存在温度适应范围小以及回弹性差密封性低的缺陷。
[0024]2.本专利技术提供的一种静密封件，所述密封主体包括：壳体，至少部分所述壳体呈弹性设置；容纳腔，设置在所述壳体内，所述容纳腔内填充设置有耐热密封介质。
[0025]通过设置部分壳体呈弹性，可以使得壳体本身在抵接过程中发生形变，提高与待密封结构的抵接紧密程度，结合弹性件的弹性作用力，进一步提高了密封主体的密封效果，同时，壳体内容纳腔填充设置有耐热密封介质，既可以在壳体发生形变时，随之发生运动，避免出现空隙，有效结合壳体本身，保持对流体的阻挡效果。
[0026]3.本专利技术提供的一种静密封件，所述壳体呈陶瓷纤维层设置，所述耐热密封介质呈高温棉设置。
[0027]设置充有高温棉的陶瓷纤维层，其中陶瓷纤维层为柔性材质，可以在外力作用下发生弹性形变，相比金属材质可以承受更高的工作温度，还具有隔热和抗磨的性质，可以有效提高静密封件的使用寿命，降低对弹性件的耐高温要求，同时，陶瓷纤维层内充的高温棉，耐热性较高，可以阻止气体穿过。
[0028]4.本专利技术提供的一种密封结构，所述密封主体与所述第一法兰件的接触压强为P
C
，所述缝隙在环境流体的作用下所受压强为P
W
，P
C
＞3P
W
。
[0029]通过设置P
C
＞3P
W
，使得在同一位置处，密封主体与第一法兰件间的结合作用力，远大于环境流体对缝隙的拓张作用力，这样设置，在提供保护冗余度的情况下，有效保证了密
封的可靠性。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术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专利技术的一些实施方式，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。
[0031]图1为本专利技术的实施例中提供的静密封件的截面结构示意图；
[0032]图2为本专利技术的实施例中提供的密封结构的截面结构示意图；
[0033]图3为图2所示的密封结构的结构爆炸示意图；
[0034]附图标记说明：
[0035]1、密封主体；11、壳体；111、密封部；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种静密封件，其特征在于，包括：密封主体(1)，呈耐热陶瓷材质设置，适于朝向高温环境一侧，并阻挡流体穿过；弹性件(2)，设置在所述密封主体(1)外侧，与所述密封主体(1)连接设置，适于沿远离所述高温环境一侧设置。2.根据权利要求1所述的静密封件，其特征在于，所述密封主体(1)包括：壳体(11)，至少部分所述壳体(11)呈弹性设置；容纳腔(12)，设置在所述壳体(11)内，所述容纳腔(12)内填充设置有耐热密封介质(13)。3.根据权利要求2所述的静密封件，其特征在于，所述壳体(11)包括：密封部(111)，呈弹性设置，适于朝向高温环境一侧凸出设置；承载部(112)，与所述密封部(111)连接并成型有所述容纳腔(12)，所述承载部(112)远离所述密封部(111)的一侧连接设置有所述弹性件(2)，所述弹性件(2)的弹性作用力沿朝向密封部(111)方向作用在承载部(112)上。4.根据权利要求2或3所述的静密封件，其特征在于，所述容纳腔(12)呈闭合设置，所述耐热密封介质(13)在所述容纳腔(12)内呈均匀分布设置。5.根据权利要求2或3所述的静密封件，其特征在于，所述壳体(11)在外力作用下的压缩量占比为A，25％≤A≤35％。6.根据权利要求2或3所述的静密封件，其特征在于，所述壳体(11)呈陶瓷纤维层设置，所述耐热密封介质(13)呈高温棉设置。7.根据权利要求6所述的静密封件，其特征在于，所述高温棉的材质为硅酸铝，和/或，石棉，和/或，氧化铝。8.根据权利要求6所述的静密封件，其特征在于，所述陶瓷纤维层的材质为氧化铝纤维，和/或，硅酸铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：高万彬，张轲，高兆金，张峰，马莹，彭小波，
申请(专利权)人：陕西星际荣耀空间科技有限责任公司北京星际荣耀科技有限责任公司北京星际荣耀空间科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：