为液氧火箭涡轮泵定制的低温密封面

随着对低轨卫星提供服务的需求不断扩大，新的运载火箭需求也不缺。大多数人已经习惯的通信、导航和天气服务都是由每分钟围绕地球运行的数千颗卫星实现的。

虽然安全性和可靠性仍然是每次发射的首要任务，但发射系统的成功最终取决于一个重要的优点——成本。事实上，每公斤有效载荷的成本通常是决定系统商业可行性的主要因素。

来自美国私人发射公司的新竞争——以及来自世界各地的国有项目——重新设定了将物体送入轨道的经济状况。虽然技术进步从未停止，但主要重点已转向降低成本的发展。

无论是性能创新还是生产/运营经济创新，复杂发射系统中的组件都需要适应新的挑战。密封对火箭发射的成功起着重要作用，工程师们对密封系统的要求也越来越高。

客户的问题

华体会最新地址一位火箭发动机用涡轮泵的设计者和制造商找到了Eclipse。涡轮泵用于向火箭的燃烧室提供高压燃料和氧化剂。涡轮泵的各个独立部件需要在它们的配合点上采用静态端面密封结构进行密封。

在泵的燃料和氧化剂两侧都需要密封。但是，由于低温操作温度，氧化剂，在这种情况下，液氧(LOX)具有更大的密封挑战。

操作条件:

当在低温下密封气体时，硬件的表面光洁度对于泄漏控制至关重要。低温技术的低温有效地硬化了任何密封材料，降低了其符合硬件表面缺陷和加工槽的能力。在大多数情况下，建议表面光洁度为6 μ In Ra或更好。

在这个范围内的表面处理被认为是“镜面状”的，可能需要二次研磨、研磨和珩磨才能实现。在密封槽内进行这些操作既困难又耗时，这也增加了巨大的成本。

作为一个复杂而精密的部件，涡轮泵可以代表整个运载火箭成本的很大一部分。任何减少这方面开支的努力都将对项目预算产生重大影响。

通过在密封槽中放弃任何二次抛光工艺，可以大大缩短涡轮泵部件的制造时间，并实现后续的节约。华体会电话

在没有任何二次加工或操作的情况下，最好的表面光洁度在16 μ in Ra左右。虽然这在潜在的成本节约方面是有效的，但在这种条件下设计一个成功的密封圈变得具有挑战性。最重要的是，密封本身也将受到审查，以尽可能达到成本效益。
华体会最新地址尽管如此，Eclipse还是准备好了这项任务。

当处理低温时，a弹簧密封显然是首选。使用的弹簧类型可以根据应用而定。华体会最新地址Eclipse提供了三种类型的弹簧，可用于激活密封件:悬臂V-Spring、倾斜线圈和螺旋。

每个弹簧都有自己的优点和缺点。螺旋弹簧常用于低温应用。它提供了一些最高的单位负载的所有弹簧类型。在低温下，这是非常可取的，以确保密封保持通电，使密封唇正确接合并加载在硬件中。

华体会最新地址Eclipse公司知道，作为节约发射计划成本的一部分，密封件需要承受多次组装和使用。螺旋弹簧有很大的机会在一次安装后产生或获得一套，因此通常不建议多次安装。

其他选择将是悬臂线圈和悬臂v弹簧。Canted线圈的相对轻和恒定的负载曲线(而伟大的旋转应用)将不太适合这里。

v型弹簧是正确的选择，具有良好的点载荷和对多次压缩的高弹性。在大多数情况下，v型弹簧也是最具成本效益的弹簧，因为它具有较低的原材料成本和较高的切削、焊接和组装密封套的运行速度。

由于硬件表面光洁度相对较差，弹簧力在提供最佳密封方面至关重要。华体会最新地址Eclipse选择合并两个嵌套v - spring，既增加了弹簧载荷，又增加了硬件/密封接口的通电面积。

至于密封夹套，在低温下通常只使用几种材料。在静态情况下，通常选择未填充或处女级材料，以尽可能确保最佳的柔韧性和一致性。

PCTFE以其优异的密封特性和机械性能而闻名，即使在低至-400°F的温度下。然而，这种材料也非常昂贵。

华体会最新地址Eclipse选择了ET000:维珍聚四氟乙烯用于密封夹套材料。虽然它是Eclipse提供的最简单、最常见的材料之一，但它可以满足应用程序所需的所有期望特性。华体会最新地址在低温下具有良好的伸长率和柔韧性，并且具有极高的成本效益。

华体会最新地址Eclipse还定制了密封夹套的设计和几何形状。唇厚被仔细指定，以最大限度地提高弹簧力能量和保持弯曲能力。这与密封的高压结构完整性的需求得到了很好的平衡。

华体会最新地址Eclipse选择的嵌套V-Springs和定制的ET000密封套被证明是一个成功的组合。密封满足客户的泄漏要求，即使他们相对较差的硬件表面光洁度。

这与非常具有成本效益的密封本身相结合，帮助实现了发射系统的总体预算目标。这使得终端客户在日益拥挤的选择市场中非常有竞争力。