密封唇有各種不同的設計。這樣能達到密封狀態(tài)，減小摩擦。這樣密封件的壽命變長(cháng)。即使在無(wú)壓狀態(tài)下，金屬彈簧保證了密封唇不受泄漏。彌補各種熱膨脹現象。
在液體火箭發(fā)動(dòng)機上，各種各樣的閥門(mén)是不可缺少的部分。在火箭發(fā)動(dòng)機設計師眼中，閥門(mén)就是改變流體流動(dòng)或流動(dòng)特性的裝置，通過(guò)對氣體、推進(jìn)劑流量和壓力的控制，實(shí)現對發(fā)動(dòng)機狀態(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(mén)理解成一個(gè)超級復雜的水龍頭，或者是超級復雜的燃氣灶，水出多少，火有多大，要靠它來(lái)控制。
既然閥門(mén)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)機閥門(mén)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，一旦泄漏也是危險至極。因此，保證閥門(mén)不漏是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。
密封的“職業(yè)素養”——不漏
產(chǎn)生泄漏的根本原因一是機械加工問(wèn)題，在對產(chǎn)品進(jìn)行車(chē)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)原因是因為密封兩側存在壓力差，工作介質(zhì)就會(huì )通過(guò)間隙而泄漏。
火箭推進(jìn)劑大多數處于加壓狀態(tài)，當其經(jīng)過(guò)閥門(mén)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(huà)，就像大家平時(shí)經(jīng)常見(jiàn)到的醫用注射器，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(zhù)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(mén)的結構和動(dòng)作當然復雜的多，但是，泄漏所導致的后果是一樣的。
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，讓內外壓差部分抵消或者完全平衡，以減少或者杜絕泄漏。
對于密封，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，主要用于相對靜止的接合面之間。動(dòng)密封技術(shù)相對復雜，但如果回到之前的針筒的例子，大家也能簡(jiǎn)單理解?？苫鸺l(fā)動(dòng)機閥門(mén)的工作環(huán)境要比針筒復雜的多。比如，火箭飛行期間，閥門(mén)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(mén)要經(jīng)受更加嚴酷的考驗，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(chē)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，性能穩定。泛塞封安裝在密封溝槽內，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)彈簧彈力和系統壓力，無(wú)論在高壓或低壓下，都可以實(shí)現有效密封。
航天低溫閥門(mén)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)有廣泛的應用，已經(jīng)成功的成為汽車(chē)密封圈、機械行業(yè)密封圈、食品設備密封圈、石油化工密封圈、鶴管接頭密封圈、點(diǎn)膠機密封圈、醫藥密封圈，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)機上的應用會(huì )產(chǎn)生很多優(yōu)勢。比如，它能有效減小低溫動(dòng)密封尺寸，優(yōu)化發(fā)動(dòng)機結構。同種密封規格，泛塞封重量比其他動(dòng)密封結構輕約70%～80%，結構尺寸小約70%，壽命提高10倍以上。
3.泛塞封技術(shù)成熟、便宜，能夠有效地節約研制經(jīng)費，縮短研制周期，降低機械加工難度。對比其他動(dòng)密封結構，泛塞封研制周期在一個(gè)月內即可完成，采購成本為波紋管的十分之一。
4.通用性好。泛塞封動(dòng)密封結構的超低溫發(fā)動(dòng)機閥門(mén)研制成功經(jīng)驗，同樣也可應用于發(fā)動(dòng)機其他專(zhuān)業(yè)和火箭箭體結構的動(dòng)密封結構，非常適合商業(yè)航天的快速迭代要求。
為適應航天自研的超低溫液氧甲烷發(fā)動(dòng)機的低成本，高可靠，快速迭代等要求，國內航空業(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)，斯特福密封配合國內閥門(mén)專(zhuān)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，結構等關(guān)鍵點(diǎn)入手，經(jīng)過(guò)多輪摸索試驗，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構，形成一整套泛塞封設計標準和選型目錄。
斯特福密封為適應不同客戶(hù)需要，有幾百種不同的泛塞封結構可供不同行業(yè)客戶(hù)選擇。
根據超低溫液氧甲烷發(fā)動(dòng)機系統需求，結合泛塞封結構特點(diǎn)，斯特福密封創(chuàng )新性的設計出多種超低溫高壓閥門(mén)，閥門(mén)經(jīng)過(guò)了常溫，低溫，振動(dòng)，壽命，自然環(huán)境等一系列試驗考核， 裝有泛塞封的閥門(mén)按照發(fā)動(dòng)機時(shí)序可靠動(dòng)作，性能穩定，滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機系統要求。
斯特福密封真誠期待每一位有密封需求客戶(hù)的到來(lái)，為中國各行各業(yè)的密封貢獻自己的一份力量，實(shí)現密封報國的夢(mèng)想。
