鱼雷尾轴机械密封参数对泄漏率的影响

詹茂榕, 王志杰, 曹小娟, 徐新栋, 郭 君, 单志雄



鱼雷尾轴机械密封参数对泄漏率的影响

詹茂榕, 王志杰, 曹小娟, 徐新栋, 郭 君, 单志雄

(1. 中国船舶重工集团公司第705研究所, 陕西西安, 710077; 2. 水下信息与控制重点实验室, 陕西西安, 710077)

在鱼雷尾轴机械密封设计时, 为了确定影响尾轴密封泄漏率的设计参数, 建立了鱼雷尾轴机械密封泄漏模型, 分析了分形维数、静环宽度、弹簧比压等设计参数对泄漏率的影响。同时, 在满足特定工况及“零泄漏”要求时, 运用遗传算法选取了分形维数、静环宽度、弹簧比压参数的最佳值。结果表明, 对于鱼雷特定航行工况, 存在静环宽度、弹簧比压、分形维数最佳组合, 使得鱼雷尾轴密封的泄漏率小于3 mL/h。

鱼雷; 尾轴密封; 泄漏率; 遗传算法

0 引言

目前, 鱼雷的发展趋势为远航程、高航速、大深度、安静型, 世界先进轻型鱼雷的最大航行深度从400~500 m提高到1 000 m, 航行速度也由40 kn提高到50 kn左右。为了适应鱼雷性能日益提高的需求, 雷内结构设计越来越复杂, 对雷内空间要求也越来越紧张, 其中轻型鱼雷内部空间的矛盾尤为突出。因此, 为了满足鱼雷最大航行深度和航行时间的不断增加以及设计空间的严格要求, 尾轴密封性能的要求也在不断提高。由于机械密封具有运行寿命长、运转中无需调整、介质泄漏率可以限制到很少甚至无泄漏等优良性能, 因此在鱼雷尾轴密封上具有广泛应用。

关于机械密封的研究, 魏龙等运用数值计算方法分析了机械密封摩擦副的分形维数与接触面积的关系[1], 但没有建立分形维数与泄漏之间的关系。……