密封唇有各種不同的設(shè)計(jì)。這樣能達(dá)到密封狀態(tài)，減小摩擦。這樣密封件的壽命變長(zhǎng)。即使在無(wú)壓狀態(tài)下，金屬?gòu)椈杀ＷC了密封唇不受泄漏。彌補(bǔ)各種熱膨脹現(xiàn)象。

在液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)上，各種各樣的閥門是不可缺少的部分。在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)師眼中，閥門就是改變流體流動(dòng)或流動(dòng)特性的裝置，通過(guò)對(duì)氣體、推進(jìn)劑流量和壓力的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)的控制。

此處可能大家已經(jīng)不太懂了，其實(shí)你可以將閥門理解成一個(gè)超級(jí)復(fù)雜的水龍頭，或者是超級(jí)復(fù)雜的燃?xì)庠?，水出多少，火有多大，要靠它?lái)控制。

既然閥門是控制液體和氣體的，那么問(wèn)題就來(lái)了：液體和氣體會(huì)漏??！更不要提流經(jīng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)閥門主要的就是推進(jìn)劑，無(wú)論是有毒的四氧化二氮和偏二甲肼，還是脾氣暴躁，一點(diǎn)就炸的液氫液氧，就算是煤油、甲烷這些看起來(lái)似乎安全一些的燃料，一旦泄漏也是危險(xiǎn)至極。因此，保證閥門不漏是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。


密封的“職業(yè)素養(yǎng)”——不漏

產(chǎn)生泄漏的根本原因一是機(jī)械加工問(wèn)題，在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行車削等加工過(guò)程中，不可避免的會(huì)產(chǎn)生各種缺陷，凹凸不平，或是尺寸上的偏差，要知道，世界上的磨床也做不出完全平整的加工面。 因此，在機(jī)械零件聯(lián)接處不可避免地會(huì)產(chǎn)生間隙，這些間隙就是泄漏的通道；第二個(gè)原因是因?yàn)槊芊鈨蓚?cè)存在壓力差，工作介質(zhì)就會(huì)通過(guò)間隙而泄漏。

火箭推進(jìn)劑大多數(shù)處于加壓狀態(tài)，當(dāng)其經(jīng)過(guò)閥門時(shí)，由于壓力的作用，自然而然的就向外擠，遇到縫隙就要出去。如果形象一點(diǎn)理解的話，就像大家平時(shí)經(jīng)常見到的醫(yī)用注射器，如果中間推桿上的橡膠端頭和針筒之間不密封，藥液就會(huì)順著兩者之間的縫隙漏出來(lái)。如果縫隙足夠大，那么注射器的推桿和針筒就像是不相干的兩個(gè)物體，也就徹底失效了。閥門的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作當(dāng)然復(fù)雜的多，但是，泄漏所導(dǎo)致的后果是一樣的。

阻止泄漏主要的途徑就是減小或消除間隙，也就是密封，就是將組件之間的間隙封住，阻止里面的介質(zhì)外泄，或者是在這些間隙外增加壓力，讓內(nèi)外壓差部分抵消或者完全平衡，以減少或者杜絕泄漏。

對(duì)于密封，目前主要分為靜密封和動(dòng)密封兩種。靜密封很好理解，是靜止面之間的密封，主要用于相對(duì)靜止的接合面之間。動(dòng)密封技術(shù)相對(duì)復(fù)雜，但如果回到之前的針筒的例子，大家也能簡(jiǎn)單理解。可火箭發(fā)動(dòng)機(jī)閥門的工作環(huán)境要比針筒復(fù)雜的多。比如，火箭飛行期間，閥門要經(jīng)歷外界環(huán)境溫度和壓力變化的影響，同時(shí)，要受到發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的劇烈振動(dòng)以及燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的高溫等。而在目前廣泛使用的低溫液體燃料面前，閥門要經(jīng)受更加嚴(yán)酷的考驗(yàn)，一面是火焰烘烤，一面是低溫燃料，可謂冰火兩重天。

在這個(gè)時(shí)候，泛塞封成了眾多材料密封圈中很好的選擇。

泛塞封是英文“Variseal”的音譯，意思是復(fù)合密封、組合密封，主要指彈簧蓄能密封（PTFE Spring Energized Seal）。泛塞封是由非金屬夾套及彈簧組合的壓力輔助密封裝置。它的密封夾套是由高性能高分子聚合材料經(jīng)精密車削制成U形外殼，彈簧由耐腐蝕金屬制成，密封圈適用于從-268℃～427℃溫度范圍，性能穩(wěn)定。泛塞封安裝在密封溝槽內(nèi)，彈簧將夾套唇邊緊貼密封溝槽，形成初始密封力，介質(zhì)壓力也會(huì)提供密封力，介質(zhì)壓力越高，介質(zhì)密封力越大。通過(guò)彈簧彈力和系統(tǒng)壓力，無(wú)論在高壓或低壓下，都可以實(shí)現(xiàn)有效密封。

航天低溫閥門選擇泛塞封并非偶然，他具有以下特點(diǎn)：

泛塞封已經(jīng)在多行業(yè)有廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)成功的成為汽車密封圈、機(jī)械行業(yè)密封圈、食品設(shè)備密封圈、石油化工密封圈、鶴管接頭密封圈、點(diǎn)膠機(jī)密封圈、醫(yī)藥密封圈，成熟的產(chǎn)品用起來(lái)自然更為放心。
2.泛塞封在超低溫高壓液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用會(huì)產(chǎn)生很多優(yōu)勢(shì)。比如，它能有效減小低溫動(dòng)密封尺寸，優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)。同種密封規(guī)格，泛塞封重量比其他動(dòng)密封結(jié)構(gòu)輕約70%～80%，結(jié)構(gòu)尺寸小約70%，壽命提高10倍以上。

3.泛塞封技術(shù)成熟、便宜，能夠有效地節(jié)約研制經(jīng)費(fèi)，縮短研制周期，降低機(jī)械加工難度。對(duì)比其他動(dòng)密封結(jié)構(gòu)，泛塞封研制周期在一個(gè)月內(nèi)即可完成，采購(gòu)成本為波紋管的十分之一。

4.通用性好。泛塞封動(dòng)密封結(jié)構(gòu)的超低溫發(fā)動(dòng)機(jī)閥門研制成功經(jīng)驗(yàn)，同樣也可應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)其他專業(yè)和火箭箭體結(jié)構(gòu)的動(dòng)密封結(jié)構(gòu)，非常適合商業(yè)航天的快速迭代要求。

為適應(yīng)航天自研的超低溫液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)的低成本，高可靠，快速迭代等要求，國(guó)內(nèi)航空業(yè)采用泛塞封動(dòng)密封技術(shù)。

為了攻克超低溫高壓泛塞封動(dòng)密封技術(shù)，斯特福密封配合國(guó)內(nèi)閥門專業(yè)工程師經(jīng)過(guò)多年的研制工作，分別從泛塞封和動(dòng)密封唇的材料，結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵點(diǎn)入手，經(jīng)過(guò)多輪摸索試驗(yàn)，確定了適合超低溫液氧、液甲烷、液氮和氦氣介質(zhì)，壓力范圍涵蓋低壓、中壓和高壓的泛塞封結(jié)構(gòu)，形成一整套泛塞封設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和選型目錄。

斯特福密封為適應(yīng)不同客戶需要，有幾百種不同的泛塞封結(jié)構(gòu)可供不同行業(yè)客戶選擇。

根據(jù)超低溫液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)需求，結(jié)合泛塞封結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，斯特福密封創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)出多種超低溫高壓閥門，閥門經(jīng)過(guò)了常溫，低溫，振動(dòng)，壽命，自然環(huán)境等一系列試驗(yàn)考核， 裝有泛塞封的閥門按照發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)序可靠動(dòng)作，性能穩(wěn)定，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)要求。

斯特福密封真誠(chéng)期待每一位有密封需求客戶的到來(lái)，為中國(guó)各行各業(yè)的密封貢獻(xiàn)自己的一份力量，實(shí)現(xiàn)密封報(bào)國(guó)的夢(mèng)想。