一种自锁紧式激光器腔体密封结构制造技术

一种自锁紧式激光器腔体密封结构，包括密封盖板、密封壳体、螺钉，密封盖板设计有自锁密封榫、主密封榫，密封壳体设计有自锁密封槽、主密封槽，自锁密封榫和自锁密封槽间预留自锁填充空间通过自锁密封圈填充，主密封榫和主密封槽间预留主填充空间通过主密封圈填充，自锁密封圈体积是自锁填充空间体积的1.05～1.2倍之间，主密封圈体积是主填充空间体积的1.05～1.2倍之间。本发明专利技术利用激光器腔体在轨真空环境导致的激光器腔体内外压力差，进一步压紧密封圈，实现密封自锁功能，避免了激光器腔体发射在轨泄露，提高星载激光器腔体密封可靠性。提高星载激光器腔体密封可靠性。提高星载激光器腔体密封可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种自锁紧式激光器腔体密封结构


[0001]本专利技术属于航天光学遥感器
，涉及一种星载激光器的密封结构。

技术介绍

[0002]密封结构可以防止外部污染物进入激光器腔内，有效提高星载激光器腔体内器件寿命，密封式方案在星载激光器有着广泛的应用。
[0003]星载激光器使用环境为真空环境，在地面调试过程中一般腔体内充0.12MPa压力的纯净空气或氮气。考虑在轨器件低气压放点对激光器的破坏，对激光器腔体漏率要求较高。根据激光器设计寿命，一般激光器腔体整体漏率要求≤1
×
10
‑6Pa
·
m3/s，局部单点密封漏率要求≤1
×
10
‑7Pa
·
m3/s。传统密封结构多采用橡胶圈密封，橡胶圈为非金属材料，易挥发污染物对激光器腔体内产生污染。此外，激光器腔体对漏率要求较高，航天器发射过程的力学条件较为严酷，需要进一步提高密封的可靠性性。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种自锁紧式星载激光器腔体密封结构。利用激光器腔体在轨真空环境导致的激光器腔体内外压力差，进一步压紧密封圈，实现密封自锁功能，避免了激光器腔体发射在轨泄露。提高了星载激光器腔体密封可靠性。
[0005]本专利技术的技术解决方案是：
[0006]一种自锁紧式激光器腔体密封结构，包括密封盖板、密封壳体、螺钉，密封盖板通过螺钉盖设于密封壳体的空腔位置；密封盖板设计有自锁密封榫、主密封榫，密封壳体设计有自锁密封槽、主密封槽，自锁密封榫插设于自锁密封槽内，主密封榫插设于主密封槽内，自锁密封榫和自锁密封槽间预留自锁填充空间通过自锁密封圈填充，主密封榫和主密封槽间预留主填充空间通过主密封圈填充。
[0007]所述自锁密封圈体积是自锁填充空间体积的1.05～1.2倍，主密封圈体积是主填充空间体积的1.05～1.2倍。
[0008]所述自锁密封圈位于自锁密封榫内侧。
[0009]所述自锁密封槽的外侧面垂直于封盖板，自锁密封槽的内侧面倾斜设置，且沿着靠近封盖板的方向，自锁密封槽逐渐靠近密封壳体的中部，自锁密封榫的外侧面垂直于封盖板，自锁密封榫的内侧面倾斜设置、且倾斜方向与自锁密封槽的内侧面倾斜方向一致。
[0010]所述主密封圈位于主密封榫端部与主密封槽底部之间。
[0011]所述主密封槽连接两个存铟槽，两个存铟槽分别位于主密封槽朝向密封壳体中部的一侧、主密封槽背离密封壳体中部的一侧，两个存铟槽位于主密封槽靠近封盖板的端部；存铟槽沿着垂直于封盖板方向的深度小于主密封榫沿着垂直于封盖板方向的深度。
[0012]所述两个存铟槽的体积之和不小于主密封圈的体积与主填充空间的体积之差。
[0013]所述主密封圈的材料为金属铟，自锁密封圈的材料为氟橡胶。
[0014]所述的密封盖板或密封壳体的材料为同种金属材料。
[0015]所述螺钉连接密封盖板和密封壳体，相邻螺钉之间的间距不大于20mm。
[0016]综上所述，本申请至少包括以下有益技术效果：
[0017]本专利技术采用双层自锁密封设计，内侧密封槽与密封榫构造的密封空间起激光器腔体主要密封作用，密封圈选用金属铟材料，防止外部污染物进入激光器腔体，同时也防止外侧自锁密封圈挥发的污染物进入发射机腔体。内侧密封槽与密封榫构造的密封空间实现激光器腔体的在轨自锁密封特性，防止激光器腔体产生微泄露，提高激光器腔体的在轨漏率。经试验验证，该方案真空条件下单点密封漏率要求≤2
×
10
‑8Pa
·
m3/s。
附图说明
[0018]图1为本专利技术仅仅示意环形自锁密封榫的自锁密封原理图；
[0019]图2为本专利技术发射机腔体立体图；
[0020]图3为本专利技术环形密封圈示意图；
[0021]图4为本专利技术激光器腔体密封结构剖视图；
[0022]图5为本专利技术主密封结构放大图。
[0023]附图标记说明：1、密封盖板；2、密封壳体；3、自锁填充空间；4、主填充空间；5、过螺钉；11、自锁密封榫；12、主密封榫；21、自锁密封槽；22、主密封槽；31、自锁密封圈；41、主密封圈；42、存铟槽。
具体实施方式
[0024]如图2所示，本专利技术一种星载激光器的密封结构主要包括密封盖板1、密封壳体2，二者通过螺钉5连接，螺钉5均匀布置，间距20mm。封盖板1和密封壳体2共同构建激光器密封腔体。
[0025]如图3所示，所述的封盖板1上设计有环形自锁密封榫11和主密封榫12，所述的密封壳体2上设计有环形自锁密封槽21和主密封槽22。其中，自锁密封榫11和自锁密封槽21设计在外侧，主密封榫12和主密封槽22设计在内侧。
[0026]如图4所示，封盖板1与密封壳体2装配后，自锁密封榫11插入自锁密封槽21形成自锁填充空间3，主密封榫12插入主密封槽22形成主填充空间4，主填充空间4为主密封榫12底部到主密封槽22底部的空间。通过自锁密封圈31填充自锁填充空间3，通过主密封圈41填充主填充空间4。主密封圈41截面形状为圆形，自锁密封圈31截面形状为矩形，主密封圈41位于主密封榫12下侧，自锁密封圈31位于自锁密封榫11内侧。所述的自锁密封圈31体积是自锁填充空间3体积的1.05～1.2倍之间，所述的主密封圈41体积是主填充空间4体积的1.05～1.2倍之间。
[0027]上述密封壳体、密封盖板共同组成激光器密封腔体，通过密封壳体上两条环型密封槽、密封盖板两条环形密封榫，共同构建填充空间。外侧填充空间填充氟橡胶密封圈，内侧填充空间填充金属铟密封圈。外侧密封空间实现在轨密封自锁，自锁密封原理如图1所示，在轨环境条件下，激光器腔体外部为真空环境，腔体内外产生压力差P，压力差P是密封盖板发射变形，密封盖板变形后导致自锁密封榫沿A方向移动，进一步缩小密封空间，压紧密封圈，提高密封可靠性。
[0028]自锁密封槽21的外侧面垂直于封盖板1，自锁密封槽21的内侧面倾斜设置，且沿着靠近封盖板1的方向，自锁密封槽21逐渐靠近密封壳体2的中部。同样的，自锁密封榫11的外侧面垂直于封盖板1，自锁密封榫11的内侧面倾斜设置、且倾斜方向与自锁密封槽21的内侧面倾斜方向一致。通过该设置，提高了自锁密封榫11与自锁密封槽21之间的密封效果。
[0029]如图5所示，主填充空间4上端设置两个存铟槽42，具体的，一个存铟槽42位于主密封槽22朝向密封壳体2中部的一侧、另一个存铟槽42位于主密封槽22背离密封壳体2中部的一侧，且两个存铟槽42位于主密封槽22靠近封盖板1的端部。两个存铟槽42的体积之和不小于主密封圈41的体积与主填充空间4的体积之差。存铟槽42沿着垂直于封盖板1方向的深度小于主密封榫12沿着垂直于封盖板1方向的深度。当主密封圈41受到挤压后，主密封圈41变形后充满主填充空间4，多余材料通过主密封榫12两侧与主密封槽22内壁之间的缝隙流入存本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自锁紧式激光器腔体密封结构，其特征在于：包括密封盖板(1)、密封壳体(2)、螺钉，密封盖板(1)通过螺钉(5)盖设于密封壳体(2)的空腔位置；密封盖板(1)设计有自锁密封榫(11)、主密封榫(12)，密封壳体(2)设计有自锁密封槽(21)、主密封槽(22)，自锁密封榫(11)插设于自锁密封槽(21)内，主密封榫(12)插设于主密封槽(22)内，自锁密封榫(11)和自锁密封槽(21)间预留自锁填充空间(3)通过自锁密封圈(31)填充，主密封榫(12)和主密封槽(22)间预留主填充空间(4)通过主密封圈(41)填充。2.根据权利要求1所述的一种自锁紧式激光器腔体密封结构，其特征在于：所述自锁密封圈(31)体积是自锁填充空间(3)体积的1.05～1.2倍，主密封圈(41)体积是主填充空间(4)体积的1.05～1.2倍。3.根据权利要求1所述的一种自锁紧式激光器腔体密封结构，其特征在于：所述自锁密封圈(31)位于自锁密封榫(11)内侧。4.根据权利要求3所述的一种自锁紧式激光器腔体密封结构，其特征在于：所述自锁密封槽(21)的外侧面垂直于封盖板，自锁密封槽(21)的内侧面倾斜设置，且沿着靠近封盖板的方向，自锁密封槽(21)逐渐靠近密封壳体(2)的中部，自锁密封榫(11)的外侧面垂直于封盖板，自锁密封榫(11)的内侧面倾斜设置、且倾斜方向与自锁密封槽(21)的内侧面倾斜方向一致。5.根据权利要求1所述的一种自锁紧式激光器腔体密封结构，其特征在于：所述主密封圈(41)位于主密封榫(12)端部与主密封槽(22)底部之间。6.根据权利要求1所述的一种自锁紧式激光器腔体密封结...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐明，蒙裴贝，邓永涛，蒋硕，史文宗，边尚林，刘杰，李显杰，
申请(专利权)人：北京空间机电研究所，
类型：发明
国别省市：