涡轮泵检漏试验用真空室密封结构研究

论述了某型号液体火箭发动机涡轮泵高压低温静密封检漏试验用真空室密封结构的设计问题.对真空室密封进行了密封结构和密封元件的研制,对密封结构加工精度进行研制和试验研究,掌握了大直径超低温超高真空密封设计和制造方法.试验研究结果证明了其结构设计的合理性.     

液氧涡轮泵轴密封的密封性能和耐久性

10吨级液氧液氢火箭发动机LE-5正由日本宇宙开发事业团负责研制。用于LE-5的涡轮泵的研究和生产以日本航空宇宙技术研究所为主、宇宙开发事业团协助进行。液氧涡轮旋转轴密封的研制与液氧涡轮泵的研制密切相关,本报告介绍了液氧涡轮泵的旋转轴密封的密封性能和耐久性。液氧涡轮泵的轴密封是由一个液氧密封(端面接触金属膜盒机械密封),一个驱动涡轮的热燃气密封(扇形流体动力周向密封)和氦气吹除密封(双道扇形流体动力周向密封)。其工作参数如下;机械密封的转速为16500转/分,密封液体的压力和温度为15大气压和90K,驱动涡轮的热燃气密封的燃气压力和温度为3大气压和700K,氦气吹除密封的压力和温度相应为3大气压和常温。液氧涡轮泵的轴密封系统在液氧涡轮泵和液氧液氢涡轮泵系统的试验表现良好。试验长达2000秒后的磨损量在允许范围内。密封的耐久性试验在密封试验台进行,其中热燃气密封的结构改变为双道。耐久性试验的工况除了起动和停车外与液氧涡轮泵试验相同。经过长达7000秒的试验,密封性能令人满意。机械端面密封的石墨密封环的磨损量小于10微米,扇形周向密封浮动环的磨损量小于15微米。根据这些试验结果可以确信旋转轴密封的密封性能,耐久性和可靠性完全满足液氧涡轮泵的使用要求。     

超高速涡轮泵机械密封工作特性分析

超高速涡轮泵机械动密封需满足可靠性及寿命指标要求,在研制阶段,需通过理论分析研究机械密封工作特性。在对机械密封动力稳定性与密封端面磨损换热特性分析研究的基础上,针对所选用的机械密封形式,选取合适的参数,校核机械密封相关性能参数,并对密封副工作特性进行初步研究,得到密封副泄漏量的变化规律、动力稳定性及其端面散热量,以确定合适的冷却液流量。该机械密封工作特性分析的应用为超高速涡轮泵的寿命与可靠性试验验证提供了一个合理的、高效费比的技术途径。     

航天飞机主发动机高压氧化剂泵转子动态分析

本文介绍了航天飞机主发动机高压氧化剂涡轮泵转子的动态分析。使用模态合成法计算泵与发动机结构的复杂偶合。分析中包括了影响转子稳定性的交叉偶合因素。分析结果表明:轴承间隙较小而且涡轮的级间密封平滑会使轴承寿命较长,而且还能改善稳定性。后来具有这样的设计性能的试验证实了这一点。     

HM60发动机涡轮泵的初步结构

本文叙述HM60发动机两台涡轮泵的基准结构。液氧涡轮泵由一个诱导轮,一级离心叶轮和单级冲动悬臂涡轮组成。液氧冷却的前轴承位于诱导轮和主叶轮之间,后轴承用液氢冷却,一道氦气吹除密封隔开两种推进剂;氧涡轮泵的轴是亚临界轴。液氢涡轮泵由一个诱导轮,两级离心叶轮和两级涡轮组成;前轴承位于诱导轮和第一级主叶轮之间,而后轴承则在涡轮外侧,两个轴承均用氢冷却。氢涡轮泵的轴是超临界轴。     

低温高压大直径径向密封研究

工作在低温和11,000磅/吋~2(773公斤/厘米~2)压力下的径向密封件对任何工程设计人员都存在一个难以解决的设计问题。在设计航天飞机主发动机涡轮泵组合件的耐低温试验设备时,解决耐低温、高压、径向密封问题己迫在眉捷。市售的密封件产品是不适用的,为此制定了研制这种密封件的计划。鉴定表明,至少有两种密封结构能满足使用部门某些要求或全部要求。其中一种是皮碗氟塑料密封,另一种是三角形聚四氟乙烯密封。两种密封都装有预载弹簧用于初始密封并在工作中施加压力。这两种结构,以三角形聚四氖乙烯密封较为理想。本报告将讨论密封设计参数,试验方法及其结果。     

LE-7液氢涡轮泵振动问题

1984年开始了LE-7发动机液氢涡轮泵研制。在研制型样机试验阶段初期,涡轮泵在通过第一或第二临界转速后发生了自激振动和次同步振动,因此对转动部件采取了以下几种设计更改: 1.轴承采用带金属网阻尼器的柔性轴承支座; 2.为了增加阻尼系数,在壳体和转子部件间的静密封处使用具有细槽的阻尼密封件; 3.通过加强中心杆螺栓的张力增加轴的刚度; 4.设计专用工具确保轴装配的直度,并检验其再现性。 1987年9月,LH_2涡轮泵终于在稳定条件下没有自激振动和通过第三临界转速时无次同步振动而成功地运转。     

三组元燃料泵低噪声优化设计模型研究

燃料泵是能源供应系统产生噪声的根源之一,通过对燃料泵缸体与配流盘的结构优化设计,控制了燃料泵产生的燃压噪声,有利于改善鱼雷的隐蔽性和制导性能。     

运载火箭燃料加注泵检测平台研究

加注泵的性能对运载火箭燃料加注成功与否起着重要作用,为确保加注泵满足工作状态下的技术指标要求,提高其可靠性和使用寿命,对运载火箭燃料加注泵检测平台进行研究.从功能划分、结构组成和工作原理介绍平台的硬件结构,从传感器检测、信号处理、数据通信等方面介绍平台的软件架构,并结合场区的加注泵进行测试与验证.测试结果表明:该平台具备泵运行状态实时监测及伴生的振动、噪声信号的谱分析功能,能够增强燃料加注系统的可靠性.     

基于FMECA 的高速小型复合分子泵故障分析

针对高速小型复合分子泵各组成单元潜在的各种故障模式及其对产品功能的影响,提出一种基于FMECA的预防或改进措施。通过分析高速小型复合分子泵的各种故障模式及其对整机性能的影响,绘制了高速小型复合分子泵的危害性矩阵图,并确定了支承单元和驱动单元是高速小型复合分子泵的可靠性关键件、薄弱环节。分析结果表明：该研究提出的相应预防或改进措施,为高速小型复合分子泵的优化设计、可靠性增长和故障分析定位提供了可信的参考依据。     

大型复杂铝铸件低压铸造用电磁泵技术研究

通过对模拟双联电磁泵的电磁铁结构、泵高、流量等参数与单电磁泵的实验比较,得到了大流量电磁泵系统设计的依据.设计制造了适用于车辆的大型复杂铝铸件低压铸造用电磁泵,工作参数达到设计要求.研究结果证明提高双联电磁泵效率最有效的方法是保证两个单泵的参数尽量接近.     

某变量泵静特性数学仿真

本文根据某变量泵的结构，建立了输入与输出数学模型，并将仿真计算结果与变量泵试验结果进行了比较，为变量泵的设计及开展热动力系统的闭环调节技术研究提供了理论基础。     

航天飞机主发动机高压燃料涡轮泵的转子动力不稳定问题

航天飞机主发动机高压燃料涡轮泵存在转子动力不稳定问题,其特征是既大而又危险的次同步甩转振动。本文评述了高压燃料涡轮泵原来的设计(从转子动力观点)及其次同步甩转问题的发展。文中也评述了用于说明高压燃料涡轮泵不稳定性和改进其稳定性而建立的模型和分析,并对转子动力模型的要素作了详细的讨论,其中包括:a)密封的水动力;b)转子的内阻尼;c)轴承和壳体支承刚性不对称;d)壳体动力。对以下两种设计方案的稳定性和同步共振特性进行了比较:a)刚性的对称轴承支承设计;b)阻尼的不对称刚性设计。从理论上讲,采用适当的级间密封设计,上述两种设计与原设计相比,在稳定性和同步共振特性方面都有本质上的改进。不对称设计比起刚性支承设计来有更好的稳定性和同步共振特性。     

氢氧火箭发动机涡轮泵支撑结构随机振动分析对比

在以往发动机涡轮泵支撑结构设计经验基础上,参考各型号发动机的相关结构确定出便于计算且相对简化的铰接与焊接涡轮泵支撑结构,简化后的结构相互之间更具可比性,可更直观地计算出两种结构在随机振动环境中的优劣。最后得出随机振动环境中基于关节轴承形式的铰接涡轮泵支撑结构更具优势的结论,可在氢氧火箭发动机中推广使用。     

第九章 密封件

使用于涡轮泵轴、活门坐和活门杆的密封件已分别在第6.1.3、7.5和7.6节中有所论述。虽然密封原理和结构考虑一般是相同的,但泵密封件和活门密封件还有特殊要求,这些特殊要求已作为总设计组成中的一部份讨论过。通常在流体系统中见到的各种类型密封结构示于图9-1。为了完成密封,必须要靠单位面积上有足够的压力,把接触面压在一起,以封闭所有泄漏路径。如果使用辅助密封材料来     

柱塞式燃料泵及燃料供应系统启动特性研究

为了进一步提高鱼雷热动力系统启动的可靠性,在分析柱塞式燃料泵结构特性的基础上,从物理学角度得出了系统启动的理论必要条件,通过对柱塞式燃料泵的试验数据和鱼雷实航数据的比较分析,提出了使柱塞式燃料泵及燃料供应系统具有良好启动特性的设计准则,即燃料泵相关设计参数必须满足P1max/P0′<1/K(V1/V0+1)。研究得出,柱塞式燃料泵在启动阶段,燃料为气体状态时,其进出口压力的比值达到某一极限值时燃料泵就不能启动。     

鱼雷泵喷射推进器流动干涉发声机理研究

随着理论计算方法的逐步完善以及计算资源的增强,对流动噪声进行理论数值分析已逐渐可行并成为深入了解声源传播途径、噪声产生机理及噪声声级预报的重要手段之一.对鱼雷的泵喷流场进行了计算,并对流场结构作了分析,然后采用Proudman理论计算了泵喷的宽带噪声,结果表明,主要噪声源区域与流场特征相一致,由此表明,流场的涡旋脉动是噪声产生的主要因素,在此基础上提出了控制泵喷流噪声的途径.     

采用变转速泵源降低液压舵机无效功率的研究

高压力、大功率和高转速是导弹舵机泵源的突出特点,这一特点带来的突出问题就是高无效功率带来了系统高温,使舵机系统的工作时间和性能受到了很大的限制。为了有效的降低舵机系统的无效功率。本文提出了为弹载液压舵机配备变转速泵源,并对变转速泵源进行了总体方案的设计,主要包括：泵源的总体结构、泵源转速指令的获得方法、泵源电机转速控制策略。最后以matlab为工具进行了仿真分析,仿真结果表明采用变转速泵源降低弹载液压舵机无效功率的方法是可行的。     

密封性结构设计及检测方法

为保证产品的长期可靠性,对产品密封性结构进行设计与检测.介绍几种常用的密封性的检测方式和密封方式,在此基础上对密封方式进行改进,并提出密封辅件选型的优化升级和密封性能好坏的判定方法.该研究可为产品的长期可靠性提供保障和理论支撑,保障产品的长期可靠性.     

球活塞式潜艇舱底疏水与消防一体化泵组

针对当前潜艇舱底疏水泵组结构体积庞大、振动噪声强、腐蚀与泄漏严重等主要缺点,提出一种以新型大流量海水球塞泵为动力源的潜艇舱底疏水与消防一体化泵组.深入分析了新型泵组尺寸小、质量轻,高功率、大流量,低噪声、微振动等优点,并基于模块化设计理论,设计了新型泵组系统,最后详细分析了新泵组系统4个功能模块的工作原理以及各功能模块...