[發(fā)明專利]用于潤(rùn)滑冷卻舵槳的泵送環(huán)的設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610755184.1
• 申請(qǐng)日: 2016-08-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106114753B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王榮軍;王建強(qiáng);邱曉峰;雷華堂;徐建國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢船用機(jī)械有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B63B9/00
• 分類號(hào): B63B9/00
• 代理公司: 北京三高永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11138
• 代理人: 徐立

1.一種用于潤(rùn)滑冷卻舵槳的泵送環(huán)的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述設(shè)計(jì)方法包括：

根據(jù)舵槳的散熱要求，確定潤(rùn)滑介質(zhì)的目標(biāo)流量；

選取泵送環(huán)的設(shè)計(jì)參數(shù)，所述設(shè)計(jì)參數(shù)包括所述泵送環(huán)的外徑、所述泵送環(huán)的內(nèi)徑、所述泵送環(huán)的軸向厚度、所述泵送環(huán)上螺紋的螺紋升角、所述泵送環(huán)上螺紋的寬度、所述泵送環(huán)上螺紋的深度中的一種或多種；

基于選取的所述設(shè)計(jì)參數(shù)，計(jì)算驅(qū)動(dòng)流量和泄漏流量，所述驅(qū)動(dòng)流量為所述潤(rùn)滑介質(zhì)在所述泵送環(huán)驅(qū)動(dòng)下的流量，所述泄漏流量為所述潤(rùn)滑介質(zhì)的泄漏量；

當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)流量與所述泄漏流量的差值等于所述目標(biāo)流量時(shí)，按照選取的所述設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)所述泵送環(huán)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述基于選取的所述設(shè)計(jì)參數(shù)，計(jì)算所述驅(qū)動(dòng)流量，包括：

按照如下公式計(jì)算所述泵送環(huán)上螺紋的升程H：

按照如下公式計(jì)算所述驅(qū)動(dòng)流量Q_S；

其中，π為圓周率，D為所述泵送環(huán)上螺紋的外徑，為所述泵送環(huán)上螺紋的螺紋升角，A為所述泵送環(huán)上螺紋的寬度，B為所述泵送環(huán)上螺紋的深度，n為所述泵送環(huán)的轉(zhuǎn)速。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述基于選取的所述設(shè)計(jì)參數(shù)，計(jì)算所述泄漏流量，包括：

按照如下管道流速公式確定所述潤(rùn)滑介質(zhì)的流速v：

按照如下流體動(dòng)力學(xué)壓力損失公式計(jì)算所述泵送環(huán)建立的壓力ΔP：

按照如下流體力學(xué)的環(huán)形縫隙流公式計(jì)算所述泄漏流量Q_L：

其中，d為所述潤(rùn)滑介質(zhì)返回油箱的通道的直徑，Q_D為所述目標(biāo)流量，λ為沿程阻力系數(shù)，l為所述潤(rùn)滑介質(zhì)返回油箱的通道的長(zhǎng)度，ρ為所述潤(rùn)滑介質(zhì)的密度，π為圓周率，δ為所述泵送環(huán)與密封殼體之間的間隙的寬度，μ為所述潤(rùn)滑介質(zhì)的粘度，L為所述泵送環(huán)與密封殼體之間的間隙的長(zhǎng)度，ε為所述泵送環(huán)由于安裝工藝產(chǎn)生的偏心量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述舵槳的散熱要求，確定潤(rùn)滑介質(zhì)的目標(biāo)流量，包括：

按照如下公式計(jì)算所述舵槳的散熱量Q_W：

Q_W＝P·(1-η)；

按照如下公式計(jì)算所述目標(biāo)流量Q_D：

Q_D＝Q_W/(Δt·γ·C)；

其中，P為所述舵槳的功率，η為所述舵槳的效率，Δt為所述潤(rùn)滑介質(zhì)一次循環(huán)過(guò)程中為冷卻所述舵槳所產(chǎn)生的溫度變化值，γ為所述潤(rùn)滑介質(zhì)的比重，C為所述潤(rùn)滑介質(zhì)的比熱。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述選取所述泵送環(huán)的設(shè)計(jì)參數(shù)，包括：

基于所述舵槳的結(jié)構(gòu)參數(shù)，確定所述設(shè)計(jì)參數(shù)的取值范圍；

在所述取值范圍內(nèi)選取所述設(shè)計(jì)參數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述基于所述舵槳的結(jié)構(gòu)，確定所述設(shè)計(jì)參數(shù)的取值范圍，包括：

采用如下公式限定所述設(shè)計(jì)參數(shù)的取值范圍：

D＜D_K；

D_Z＜D’＜D-2·B；

其中，D為所述泵送環(huán)的外徑，D_K為密封殼體的內(nèi)徑，D_Z為帶動(dòng)所述泵送環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的芯軸的外徑，D’為所述泵送環(huán)的內(nèi)徑，B為所述泵送環(huán)上螺紋的深度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述設(shè)計(jì)方法還包括：

當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)流量與所述泄漏流量的差值不等于所述目標(biāo)流量時(shí)，重新選取所述設(shè)計(jì)參數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述重新選取所述設(shè)計(jì)參數(shù)，包括：

基于選取的所述設(shè)計(jì)參數(shù)，利用仿真軟件在模擬舵槳上仿真所述泵送環(huán)；

根據(jù)仿真結(jié)果，重新確定所述設(shè)計(jì)參數(shù)的取值范圍；

在所述取值范圍內(nèi)調(diào)整所述設(shè)計(jì)參數(shù)。