[發明專利]一種水下濕式電氣通用連接頭密封圈的設計方法

有效

• 申請號: 201711228881.2
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN108150649B
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: 王行順;林恒清;李亮;宋博揚;謝宇超;王超亮
• 申請（專利權）人: 中國船舶工業系統工程研究院
• 主分類號: F16J15/06
• 分類號: F16J15/06;F16J15/10
• 代理公司: 11386 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 牟姣;馬東偉<國際申請>=<國際公布>=

1.一種水下濕式電氣通用連接頭密封圈的設計方法，其特征在于，所述設計方法用來保證設計制造后的電氣通用連接頭的密封圈滿足設計需求，步驟包括：

S1、根據設計要求確定水下濕式電氣通用連接頭的參數；

S2、密封圈插拔次數測試；

S3、密封圈溫度老化測試；

S4、密封圈磨損測試；

S5、確定水下濕式電氣通用連接頭的最終參數，并以最終參數為準進行生產制造；

所述步驟S2具體為：

S2.1、根據水下濕式電氣通用連接頭的參數計算一個插針在插拔一次的情況下的密封圈泄露量；

S2.2、根據密封圈允許泄露的總量，計算求得水下濕式電氣通用連接頭的插拔次數；

S2.3、根據計算得到的插拔次數與設計要求的插拔次數進行比較，滿足要求就進行步驟S3，否則調整水下濕式電氣通用連接頭的參數并從步驟S2.1開始重新進行；

步驟S2.1中，水下濕式電氣通用連接頭的插針在插拔一次的過程中泄漏量G滿足：

式中，K為系數，D為密封圈內徑，S為插針往復插拔一次時密封面行程長度，L為密封面接觸寬度，p為海水和液壓油的壓差值，v為被密封面的運動速度，R_a為表面粗糙度參數，η為介質動黏度，v_r為橡膠的復原速度；

所述步驟S4具體為：

S4.1、根據水下濕式電氣通用連接頭的參數，得到密封圈機械密封的磨損率的計算公式，并求得密封圈機械密封的磨損率；

S4.2、判斷密封圈機械密封的磨損率是否滿足設計要求的最大磨損率，如果滿足就進行步驟S5，否則調整水下濕式電氣通用連接頭的參數并從步驟S2開始重新進行；

水下濕式電氣通用連接頭的參數，只有經過了步驟S2、S3、S4，并同時滿足了每一步的要求，才能進行步驟S5。

2.根據權利要求1所述的設計方法，其特征在于，步驟S2.2中，插拔次數N滿足：

式中，G_max為密封圈允許泄露的總量，ΔG為每插拔一次密封圈泄露的增加量。

3.根據權利要求1所述的設計方法，其特征在于，所述步驟S3具體為：

S3.1、根據水下濕式電氣通用連接頭的參數，計算得到密封圈老化性能參數與老化時間的關系；

S3.2、根據老化性能參數與老化時間的關系，得到密封圈材料的壓縮永久變形率與老化時間之間的關系并繪制曲線；

S3.3、根據繪制的曲線和密封圈材料的最大允許壓縮永久變形率，判斷最大壽命是否滿足設計要求的最大壽命，如果滿足就進行步驟S4，否則調整水下濕式電氣通用連接頭的參數并從步驟S2開始重新進行。

4.根據權利要求3所述的設計方法，其特征在于，所述步驟S3.1中，密封圈老化性能參數P與老化時間t的關系滿足：

式中，A為試驗常量，K為反應速率常數，a為常數；

反應速率常數K隨試驗溫度T變化而變化，滿足：

K＝Ze^-E/RT；

式中，Z為頻率因子，E為表面活化能，R為氣體常數。

5.根據權利要求4所述的設計方法，其特征在于，所述步驟S3.2中，密封圈老化性能參數P與壓縮永久變形率ε，滿足：

P＝1-ε。

6.根據權利要求1所述的設計方法，其特征在于，所述步驟S4.1中密封圈機械密封的磨損率V滿足：

V＝(K_W/H)p_cv

式中，K_W為磨損系數，H為密封圈材料的布氏硬度，p_c為電氣通用連接頭插針和插孔接觸后的接觸面壓強，v為電氣通用連接頭的插拔速度。