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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107588038A(43)申请公布日2018.01.16(21)申请号201710942018.7(22)申请日2017.10.11(71)申请人西安航天动力研究所地址710100陕西省西安市航天基地飞天路289号(72)发明人张峰李建克王良宋勇李正大傅春徐祥娜(74)专利代理机构西安智邦专利商标代理有限公司61211代理人陈广民(51)Int.Cl.F04D29/10(2006.01)F04D29/12(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图4页(54)发明名称一种涡轮泵机械密封结构(57)摘要本发明涉及机械密封技术领域,具体涉及一种高转速、可重复使用的涡轮泵机械密封结构。该涡轮泵机械密封结构,包括第一泵壳体、第二泵壳体、转轴、轴承、动环、静环组件、弹簧、密封壳体、金属U型环和石墨垫圈。本发明采用六道密封对燃油和动力端进行隔离,该密封结构可实现连续15次工作启动、重复使用不低于6次,单套密封累计工作时间约为30000s,密封可靠性高,使用成本低。CN107588038ACN107588038A权利要求书1/2页1.一种涡轮泵机械密封结构,包括第一泵壳体(1)、第二泵壳体(2)、转轴(3)和轴承(4),其特征在于:还包括动环(5)、静环(6)、静环座(7)、弹簧(8)、密封壳体(9)、金属U型环(10)和石墨垫圈(11);所述第一泵壳体(1)和第二泵壳体(2)固定连接,转轴(3)设置在第一泵壳体(1)和第二泵壳体(2)形成的腔体内;转轴(3)分为第一工作段(31)和第二工作段(32),第一工作段(31)的直径小于第二工作段(32)的直径,第一工作段(31)和第二工作段(32)之间形成轴肩,所述转轴(3)的第一工作段(31)通过轴承(4)安装在第一泵壳体(1)上,石墨垫圈(11)和动环(5)设置在第一工作段(31)上位于轴承(4)和轴肩之间,石墨垫圈(11)的一个端面与轴承(4)内圈的端面接触,另一个端面与动环(5)的一个端面接触,动环(5)的另一个端面与轴肩接触形成第一密封面(12);所述密封壳体(9)为一空心回转体,密封壳体(9)套设在转轴(3)的第二工作段(32)上,所述空心回转体靠近转轴(3)第一工作段(31)的一端设有容腔,静环座(7)为一圆筒,圆筒的一端设有法兰,法兰的中心有一圆形容腔,静环座(7)套设在转轴(3)的第二工作段(32),且位于密封壳体(9)的容腔内,静环(6)套设在转轴(3)的第二工作段(32),且静环(6)的一个端面和动环(5)与轴肩接触的端面相接触形成第二密封面(13),静环(6)的一部分嵌入静环座(7)的圆形容腔内,静环(6)的外径与圆形容腔的外径形成第三密封面(14),静环(6)的另一个端面与圆形容腔的端面接触形成第四密封面(15),密封壳体(9)设有容腔的一端圆周分布有多个弹簧孔(18),弹簧(8)设置在弹簧孔(18)内,弹簧(8)的一端与弹簧孔(18)的底面接触,另一端与静环座(7)的法兰接触,密封壳体(9)的空心回转体的一部分套设在静环座(7)的圆筒上,空心回转体的内侧设有环形凹槽,环形凹槽内设有金属U型环(10),金属U型环(10)的外径与环形凹槽的外径接触,金属U型环(10)的内径与静环座(7)圆筒的外径接触形成第五密封面(16),密封壳体(9)的外径与第二壳体固定连接形成第六密封面(17)。2.根据权利要求1所述的一种涡轮泵机械密封结构,其特征在于:所述静环座(7)的法兰外缘设有多个防转耳(19),密封壳体(9)容腔内的内壁上设有多个与防转耳(19)匹配的防转槽(20),防转耳(19)与防转槽(20)配合防止静环座(7)转动。3.根据权利要求2所述的一种涡轮泵机械密封结构,其特征在于:动环(5)与轴肩接触的端面和轴肩为对研面。4.根据权利要求3所述的一种涡轮泵机械密封结构,其特征在于:所述石墨垫圈(11)与动环(5)为球面配合。5.根据权利要求4所述的一种涡轮泵机械密封结构,其特征在于:所述动环(5)的外侧面靠近轴承(4)侧设置为圆弧面。6.根据权利要求5所述的一种涡轮泵机械密封结构,其特征在于:动环(5)与轴肩接触的端面设置有应力释放槽(21),应力释放槽(21)为环形凹槽。7.根据权利要求1-6任一项所述的一种涡轮泵机械密封结构,其特征在于:静环座(7)的法兰上圆周均布多个平衡孔(22),平衡孔(22)为通孔,平衡孔(22)的数量与弹簧孔(18)的数量相同,且平衡孔(22)和弹簧孔(18)同心。8.根据权利要求7所述的一种涡轮泵机械密封结构,其特征在于:静环座(7)的法兰外缘上均布多个卸荷槽(23)。2CN107588038A权利要求书2/2页9.根据权利要求8所述的一种涡轮泵机械密封结构,其