一种加力燃油控制装置用壳体结合面密封结构的制作方法

本发明涉及航空发动机燃油控制系统加力燃油控制装置壳体结合面控制油路的密封，特别是飞一种加力燃油控制装置用壳体结合面密封结构。

背景技术：

航空发动机控制技术由20世纪40年代简单的液压机械控制、液压机械+电子控制，发展到现今的全权限数字电子控制(fadec)。随着飞机对发动机性能要求的不断提高，航空发动机燃油控制系统用机械加力燃油控制装置也日趋复杂。受功能集成度高、发动机外形限制等因素影响，同时还考虑到加工工艺性，液压机械执行机构往往由多个壳体组成，而此时壳体与壳体之间结合面连接油路的密封就尤为重要，一旦密封失效造成泄漏，轻则控制品质受到影响，控制精度下降，重则有可能烧毁发动机。

常用的结合面连接油路密封结构一般是直接在结合面上开密封沉孔(见图1)，用单个密封圈实现油路端面密封。而随着发动机推力的越来越大，其带来的振动量随之也变得越来越大。一些发动机燃油控制系统加力燃油控制装置壳体结合面连接油路采用如图1所示的密封结构时，曾出现过在油压力和振动共同作用下，密封圈被挤出密封沉孔，然后被壳体结合面凸台尖边剪断的情况，该情况导致壳体结合面连接油路密封失效，最终导致发动机在试车过程中发生漏油故障。

综上，为实现加力燃油控制装置壳体与壳体之间结合面连接油路的有效密封，研发一种新型的结合面连接油路密封结构，以解决液压机械执行机构壳体结合面连接油路的漏油问题，对提升航空发动机的性能具有重要意义。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明设计了一种加力燃油控制装置用壳体结合面密封结构。本发明具有结构简单、便于加工、密封效果良好的特点。

本发明的技术方案：一种加力燃油控制装置用壳体结合面密封结构，包括相结合壳体ⅰ和壳体ⅱ，壳体ⅰ和壳体ⅱ的油路通道在结合面处分别设有导套安装孔ⅰ和导套安装孔ⅱ，导套安装孔ⅰ结合面端的孔口处还设有密封沉孔；所述密封结构还包括导套，导套的两端分别设有密封环槽ⅰ和密封环槽ⅱ，密封环槽ⅰ、ⅱ内分别装有密封圈ⅰ和密封圈ⅱ，装有密封圈ⅰ、ⅱ的导套两端分别伸入导套安装孔ⅰ、ⅱ内与其孔底止靠；密封圈ⅰ、ⅱ间的导套上还套有密封圈ⅲ，且密封圈ⅲ刚好位于密封沉孔内。

前述的加力燃油控制装置用壳体结合面密封结构中，所述的导套两端还设有引导锥面。

前述的加力燃油控制装置用壳体结合面密封结构中，所述的导套、导套安装孔和密封沉孔的尖边均做r0.3抛光处理。

前述的加力燃油控制装置用壳体结合面密封结构中，所述的导套与导套安装孔间的间隙配合公差取9级。

前述的加力燃油控制装置用壳体结合面密封结构中，所述的密封圈的材质为fm1d材料。

与现有技术相比，本发明在保留了传统的单个密封圈端面密封结构的基础上，增加两端套有密封圈的导套结构，该结构将结合面的端面密封转换成特殊的轴向密封，此双重密封结构密封效果更可靠、稳定。

本发明不仅结构简单、便于加工，而且其装配也较为简便，其双重密封结构的密封效果也非常良好。此外，本发明采用氟醚橡胶密封材料fm1d的密封圈，能够有效保证高低温工况下良好的密封性能，使得本发明的密封效果更加明显。发明人在研发设计中,选用了多种密封材料进行试验,在不断的摸索试验中最终得到适用于本发明的最佳密封材料fm1d,表1是其中两种典型密封材料与fm1d用于本发明双重密封结构的密封性能对比。由表1可知，本发明在不同温度情况下的密封性能表现最优。

表1

本发明有效解决了航空发动机燃油控制系统加力燃油控制装置壳体结合面连接油路的漏油问题，经统计，以往端面密封结构漏油占全部漏油故障的70％。在应用本发明的密封结构后，经过500h的功能性能试验，航空发动机仍未发生漏油故障，且在-40℃～+140℃范围内工作，均无漏油、渗油现象。

综上，本发明具有结构简单、便于加工、密封效果良好的特点。

附图说明

图1是传统结合面连接油路密封结构图；

图2是本发明密封结构示意图；

图3是导套结构图；

图4是壳体ⅰ的局部放大图；

图5是壳体ⅱ的局部放大图。

附图中的标记为：1－壳体ⅰ，2－密封圈ⅲ，3－导套，4－密封圈ⅱ，5－密封圈ⅰ，6－壳体ⅱ，7－油路通道，8－导套安装孔ⅰ，9－导套安装孔ⅱ，10－密封沉孔，11－密封环槽ⅰ，12－密封环槽ⅱ，13－引导锥面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例。一种加力燃油控制装置用壳体结合面密封结构，构成如图2-5所示，包括相结合壳体ⅰ1和壳体ⅱ6，壳体ⅰ1和壳体ⅱ6的油路通道7在结合面处分别设有导套安装孔ⅰ8和导套安装孔ⅱ9，导套安装孔ⅰ8结合面端的孔口处还设有密封沉孔10；所述密封结构还包括导套3(可采用钢制导套)，导套3的两端分别设有密封环槽ⅰ11和密封环槽ⅱ12，密封环槽ⅰ、ⅱ内分别装有密封圈ⅰ5和密封圈ⅱ4，装有密封圈ⅰ、ⅱ的导套3两端分别伸入导套安装孔ⅰ、ⅱ内与其孔底止靠；密封圈ⅰ、ⅱ间的导套上还套有密封圈ⅲ2，且密封圈ⅲ2刚好位于密封沉孔10内。

发动机开车时燃油控制系统加力燃油控制装置正常工作，壳体ⅰ1油路通道7中的燃油(或控制油)通过导套3后，流入壳体ⅱ6中的油路通道7。密封圈ⅰ5与导套3、壳体ⅰ1间形成轴向密封结构，阻断油路中的油液经导套3与壳体ⅰ1间的间隙泄漏；密封圈ⅱ4与导套3、壳体ⅱ6间形成轴向密封结构，阻断油路中油液经导套与壳体ⅱ6间的间隙泄漏；同时壳体ⅰ1与壳体ⅱ6结合面间还设置密封圈ⅲ2，该结构能够阻断发动机长时间工作后，上述密封结构导套与壳体间浸透的少量油液，通过壳体ⅰ1与壳体ⅱ6结合面泄漏，进而实现壳体ⅰ1与壳体ⅱ6间连接油路的双重密封。

前述的导套3两端还设有引导锥面13。设置引导锥面13可方便导套3伸入导套安装孔。

前述的导套3、导套安装孔和密封沉孔10的尖边均做r0.3抛光处理。该结构，能够防止密封圈被刮伤。

前述的导套3与导套安装孔间的间隙配合公差取9级。该结构，能够保证导套的装配为间隙配合便于装配，此外该结构还避免了配合间隙过大，增加密封难度；同时取用该公差等级，能够防止导套在安装孔内径向异动。

本实施列中导套3的长度可取11.6～11.8mm，壳体ⅰ1中导套安装孔ⅰ8深度取12～12.2mm、壳体ⅱ6中导套安装孔ⅱ9深度取5～5.2mm；上述尺寸配合，能够保证密封结构装配完成后壳体ⅰ1与壳体ⅱ6间不会存在缝隙，同时还保证了导套不会在安装孔内异动。

安装时，将密封圈ⅰ5、密封圈ⅱ4分别装入导套3的密封环槽ⅰ、ⅱ内；然后将导套压入壳体ⅰ1的导套安装孔ⅰ8内，用深度尺保证钢制导套露出壳体ⅰ1结合面5mm；将密封圈ⅲ2装入壳体ⅰ1中的密封沉孔10内，再将壳体ⅰ1与壳体ⅱ6连接装配，保证导套装入壳体ⅱ6中的导套安装孔ⅱ9中，实现此密封结构的完整装配。

前述的密封圈的材质为fm1d材料。