船载经纬仪俯仰轴系防水动密封设计

发布时间：2024-04-13 07:27

　　针对船载经纬仪海洋工作环境下的防水密封需求,结合经纬仪的结构特点和工作方式,提出了一种俯仰轴系的动密封设计方案。通过合理的方案选择和参数设计,解决了有限空间下,长寿命防水动密封的设计问题。最后通过有限元仿真,得到了机械密封静环的温度场和应力变形情况,验证了密封结构的有效性。

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【部分图文】：

图1经纬仪俯仰轴系结构示意图

俯仰轴系是地平式经纬仪跟踪架的重要组成部分，是光学系统安装承载平台，其结构如图1所示。由于水平轴与四通连接并随其旋转，贯穿了两侧的立柱，因此此处的配合间隙需要进行动密封设计。由于立柱内的空间较小，不利于密封结构的排布。并且密封结构受到外侧电机和编码器遮挡，无法打开进行维修和更换。....

图2动密封装置结构示意图

俯仰轴系的防水密封设计，重点是解决回转轴系的动密封问题。旋转轴动密封装置可分为接触型密封和非接触型密封两大类[1]。常见的接触型旋转密封包括合成橡胶唇形密封、聚四氟乙烯唇形密封、O型圈密封、机械密封等；非接触密封包括间隙密封、迷宫密封等。基于俯仰轴系的结构特点，我们选择机械密封为....

图3碳石墨静环的热分析边界条件施加方式

由于干摩擦机械密封工作过程中会不断产生热量，使密封端面产生热变形，因此我们首先对动环进行热分析，求出它的温度场分布。为简化热分析边界条件，在分析中假定动环与静环、静环与轴的接触边界绝热，只考虑摩擦产生的热流密度以及静环与密封介质的对流换热。摩擦产生的热流密度可由经验公式（1）近似....

图4碳石墨静环温度场分布和温度梯度计算结果

式中：Rec—密封介质旋转搅拌效应下的雷诺数；为Ref—密封介质产生轴向绕流现象下的雷诺数；Pr—普朗特常数；d—静环外径；λ—流体的导热率。由温度场分析结果可知，密封端面处的温度最高为39.2℃，温度梯度也最大。碳石墨静环的温度沿轴向和径向远离端面的方向逐渐降低，总体温度处于材....

本文编号：3952689