一种适应月尘环境的星壤加热炉可重复弹簧蓄能密封副

本发明属于密封，特别是涉及一种适应月尘环境的星壤加热炉可重复弹簧蓄能密封副。

背景技术：

1、地外天体采样返回任务星壤样品密封技术一直是研究者比较关注的话题，密封性能的好坏直接关乎地面数据分析的准确性与真实性。目前采样返回任务中使用的密封方案主要有橡胶圈密封、金属刀口密封以及两者的冗余结合方案，在其各自的工作环境下具有较好的密封效果。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提出一种适应月尘环境的星壤加热炉可重复弹簧蓄能密封副，以解决当前密封方案存在的不足，使密封组件环境适应性更好、性能更稳定且可重复使用性较好。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种适应月尘环境的星壤加热炉可重复弹簧蓄能密封副，包括密封唇、弹性部件和固定装置，所述弹性部件的两侧过盈配合有密封唇，所述固定装置将密封唇固定在炉盖上，星壤样品输送到加热炉炉盖后，施力机构带动炉盖沿炉体方向缓缓运动，密封唇与炉体发生接触并产生弹塑性变形填充炉体不平度，弹性部件发生弹性变形，为接触面提供弹性反力，从而增大既定密封力载，提升密封效果。

3、更进一步的，所述密封唇采用聚四氟乙烯材料。

4、更进一步的，所述弹性构件为弹簧，弹簧在既定力载作用下产生弹性变形，弥补聚四氟乙烯密封唇的蠕变缺陷。

5、更进一步的，所述弹簧采用耐高温镍基合金。

6、更进一步的，所述固定装置为压盖。

7、更进一步的，所述压盖与炉盖通过螺钉进行固定。

8、更进一步的，星壤样品在加热炉内受热产生挥发分，炉内密闭空间内产生一定的压强，而炉外为真空环境，正压环境下有利于密封唇接触面之间挤压力增大，有利于密封。

9、更进一步的，所述密封唇上下两端面各布置有容尘槽。

10、与现有技术相比，本发明所述的一种适应月尘环境的星壤加热炉可重复弹簧蓄能密封副的有益效果是：

11、(1)本发明的密封组件克服了橡胶材料耐温缺陷及金属刀口使用次数的缺陷，安全可靠性较好。

12、(2)本发明中起主要密封作用的弹簧蓄能密封副，依靠内置弹簧与聚四氟乙烯弹塑性匹配，弹簧在既定力载作用下产生弹性变形，弥补单纯聚四氟乙烯本身的蠕变缺陷。

13、(3)本发明密封件材料环境适应性好，且内置o型弹簧能克服配合面轻微偏心，密封件受力条件较好，密封件可重复使用性能较好。

14、(4)本发明提出的密封副应用背景为原位提取分析任务，与采样返回任务不同之处在于星壤样品无需带回地面而直接在轨进行提取分析。星壤挥发分须高达900℃才能被充分提取，且原位提取分析任务的长寿命特点使得密封件须具有耐高温及可重复使用性。

15、(5)本发明的橡胶密封件由于耐温性较差且高温会产生杂质挥发性气体，而金属刀口所需力载荷较大且仅供单次使用。目前，缺少这样一种耐温适应性较好且性能稳定、可重复使用性能较好的密封组件，本发明正好弥补了上述缺陷。

技术特征：

1.一种适应月尘环境的星壤加热炉可重复弹簧蓄能密封副，其特征在于：包括密封唇(1)、弹性部件和固定装置，所述弹性部件的两侧过盈配合有密封唇(1)，所述固定装置将密封唇(1)固定在炉盖(4)上，星壤样品输送到加热炉炉盖(4)后，施力机构带动炉盖(4)沿炉体(5)方向运动，密封唇(1)与炉体(5)发生接触并产生弹塑性变形填充炉体不平度，弹性部件发生弹性变形，为接触面提供弹性反力，从而增大既定密封力载，提升密封效果。

2.根据权利要求1所述的适应月尘环境的星壤加热炉可重复弹簧蓄能密封副，其特征在于：所述密封唇(1)采用聚四氟乙烯材料。

3.根据权利要求2所述的适应月尘环境的星壤加热炉可重复弹簧蓄能密封副，其特征在于：所述弹性构件为弹簧(2)，弹簧(2)在既定力载作用下产生弹性变形，弥补聚四氟乙烯密封唇(1)的蠕变缺陷。

4.根据权利要求3所述的适应月尘环境的星壤加热炉可重复弹簧蓄能密封副，其特征在于：所述弹簧(2)采用耐高温镍基合金。

5.根据权利要求1所述的适应月尘环境的星壤加热炉可重复弹簧蓄能密封副，其特征在于：所述固定装置为压盖(3)。

6.根据权利要求5所述的适应月尘环境的星壤加热炉可重复弹簧蓄能密封副，其特征在于：所述压盖(3)与炉盖(4)通过螺钉进行固定。

7.根据权利要求1所述的适应月尘环境的星壤加热炉可重复弹簧蓄能密封副，其特征在于：星壤样品在加热炉内受热产生挥发分，炉内密闭空间内产生一定的压强，而炉外为真空环境，正压环境下有利于密封唇(1)接触面之间挤压力增大，有利于密封。

8.根据权利要求1所述的适应月尘环境的星壤加热炉可重复弹簧蓄能密封副，其特征在于：所述密封唇(1)上下两端面各布置有容尘槽(6)。

技术总结
本发明提出了一种适应月尘环境的星壤加热炉可重复弹簧蓄能密封副，属于密封技术领域。解决了当前密封方案存在的不足，使密封组件环境适应性更好、性能更稳定且可重复使用性较好。该密封副包括密封唇、弹性部件和固定装置，所述弹性部件的两侧过盈配合有密封唇，所述固定装置将密封唇固定在炉盖上，星壤样品输送到加热炉炉盖后，施力机构带动炉盖沿炉体方向缓缓运动，密封唇与炉体发生接触并产生弹塑性变形填充炉体不平度，弹性部件发生弹性变形，为接触面提供弹性反力，从而增大既定密封力载，提升密封效果。本发明密封件材料环境适应性好，且内置O型弹簧能克服配合面轻微偏心，密封件受力条件较好，密封件可重复使用性能较好。

技术研发人员：唐钧跃,王印超,姜生元,卢孜筱,吴立世,张伟伟,张宏安,张志恒,王学慧,阎成,冯晨晨,罗石琳,迟关心
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14