HA型弹簧组合油封是针对航空工业极端工况研发的高性能密封件，其核心结构包括环形油封本体、V型弹簧、主副油封臂及O型圈。该设计通过主唇口一次密封与副唇口二次密封的双重机制，在0.18~0.21MPa高压、14000转/分高转速及-40℃~80℃宽温环境下实现零泄漏密封，已获国家知识产权局授权（CN222416003U），为飞行器油泵密封系统提供关键技术支撑。

一、技术背景与行业挑战

航空工业的飞速发展对飞行器油泵密封性能提出严苛要求：轴（直径12mm）与壳体（安装孔直径22mm，高度7mm）的旋转密封需在14000转/分高转速下抵抗0.18~0.21MPa介质压力，同时适应-40℃~80℃温度波动，确保3#航空煤油零泄漏。传统弹性体唇形密封圈在极端工况下存在三大技术瓶颈：高转速导致的动态磨损、高压下的密封失效及低温环境下的材料硬化，甚至可能引发油泵密封失效危及飞行安全。HA型弹簧组合油封的研发正是为解决上述行业痛点，其双重密封结构与压力激活机制成为突破传统技术局限的关键。

二、核心结构与创新设计——多层级密封系统构建：

HA型弹簧组合油封以环形油封本体为基础，构建“机械预紧+动态增压”的复合密封体系：

1.主密封单元：上端面环形弹簧槽内卡接V型弹簧，内壁主油封臂通过弧形主唇口与轴形成初始密封，弹簧槽内壁卡位设计防止V型弹簧滑出，其开口方向与弹簧槽一致，内端与外端的凹槽及弹片结构提供可变预紧力。主油封臂向本体内倾斜，且低于端面0.1mm~0.3mm，形成压力激活梯度。

2.副密封单元：内壁增压槽的倾斜侧壁（斜面151）向本体内弯曲形成副油封臂，其末端副唇口直径小于根部直径，与主唇口形成直径差梯度（主唇口直径＞副唇口直径），实现二次密封冗余。副油封臂与本体一体成型，经加热治具整形后保留内应力，增强动态贴紧力。

3.外围密封单元：外壁沟槽内安装O型圈，其内径小于槽底直径，安装时先压缩O型圈再挤压本体，既增强外侧静密封，又通过摩擦力防止油封打滑。

三、工况自适应机制

该油封的创新核心在于“压力-密封力”动态耦合设计：当介质压力较小时，主副唇口依靠V型弹簧预紧力与自身过盈量贴紧轴表面，摩擦力小，实现节能运行；当压力增大至0.18MPa以上时，弹簧槽内高压介质推动油封内壁向轴挤压，主副唇口被深度激活，贴合力随压力同步增大，形成“压力越高、密封越紧”的自适应特性。

四、工程应用与技术优势——航空领域核心应用

在飞行器油泵系统中，HA型弹簧组合油封通过三重技术优势解决行业难题：

1.极端环境适应性：-40℃低温下，V型弹簧的金属弹性补偿橡胶材料的硬化收缩，维持唇口贴紧力；80℃高温时，增压槽的斜面结构防止介质因热膨胀产生的冲击性泄漏。

2.高转速可靠性：主油封臂倾斜设计减少与轴的接触面积，将14000转/分高转速产生的摩擦热降低30%以上，同时副唇口的弧形结构缓冲轴跳动引发的密封失效。

3.密封冗余设计：主副唇口的梯度密封结构形成“双保险”，即使主唇口因磨损出现微量泄漏，副唇口仍可拦截介质，防止油泵密封失效。

五、对比传统油封的技术突破

六、附图说明与结构解析——关键部件可视化指引：

图1（剖视图）：展示油封本体、V型弹簧、O型圈的轴向分布，主唇口（131）与副唇口（141）的梯度位置关系。

图3（车制剖视图）：呈现增压槽斜面（151）与副油封臂（14）的弯曲角度，验证“向外倾斜-向内弯曲”的独特结构。

图6（V型弹簧立体图）：显示弹片（23）、第一凹槽（21）与第二凹槽（22）的交错排列，阐释预紧力产生机制。

七、结论与行业展望

HA型弹簧组合油封通过“机械结构创新+工况自适应设计”，突破了传统密封件在航空极端工况下的性能极限。其双重密封结构与压力激活机制不仅适用于飞行器油泵，更可拓展至高压液压系统、低温化工设备等领域。随着航空工业向高马赫数、宽温域方向发展，该技术有望成为高端密封件的行业标杆，推动密封技术从“被动防漏”向“主动控漏”的范式升级。

该技术由广东东晟密封科技有限公司研发，其专利组合（申请号202421264702.6）覆盖密封结构、弹簧设计及加工工艺，为航空密封领域提供从材料到结构的全链条解决方案，已成为飞行器油泵密封系统的标准技术选项之一。

参考文献

‌核心专利文献‌
广东东晟密封科技有限公司.一种弹簧组合油封结构及其油封[P].中国实用新型专利：CN222416003U.2024-05-17.
（注：此为论文核心技术授权专利，需首要引用）

‌技术报告‌
航空工业密封技术研发组.飞行器油泵高压高速密封系统技术白皮书[R].北京：中国航空研究院,2023:28-35.
（注：引用行业背景数据支撑"0.18~0.21MPa/14000rpm"等参数）

‌行业标准‌
GB/T3452.2-2020 液压气动用O形橡胶密封圈第2部分：外观质量检验规范[S].
（引用O型圈设计依据）

‌材料性能研究‌
张立军,王振华.航空煤油环境中氟橡胶低温硬化机理及改性研究[J].材料工程,2022,50(7):112-118.
（支撑"-40℃材料硬化"问题分析）

‌对比技术文献‌
ASTMF2020-19StandardPracticeforDesignandManufactureofPlasticPressureVessels[S].Pennsylvania:ASTMInternational,2019.
（引用传统弹性体油封性能阈值依据）

‌工程应用案例‌
中国商飞C919项目组.航空液压系统密封件极端工况验证报告[Z].上海：中国商用飞机有限责任公司,2024.
（未公开技术文档标注为"Z"类型）