CN101994831A - 不受深水压力影响的船舶密封装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及船舶密封装置，尤其涉及船舶深水密封装置的改进。本发明不受深水压力影响的船舶密封装置，包括气压密封装置、油润滑密封装置以及主要由环抱轴套且固接在轴套上的动环座、安装在该动环座端部的动环、环抱所述轴套且固接到船体上的弹簧座和套接在该弹簧座上且与该弹簧座沿轴向可滑动的连接在一起的静环构成的机械密封装置，所述弹簧座内沿周向均布有预紧弹簧，该预紧弹簧的两端分别与所述静环和所述的弹簧座接触，所述动环与所述静环相对设置并构成端面密封副，所述静环与所述弹簧座套接部分的直径大于所述轴套的外径且小于1.2乘以所述动环与所述静环的环形接触面的外径。它能自动平衡海水作用在静环两侧的轴向压力，使动环和静环良好贴合，提高密封效果。
Description
技术领域
本发明涉及船舶密封装置，尤其涉及船舶深水密封装置的改进。
背景技术
船舶密封装置用于防止海水从船舶传动轴处进入船体或设备内部，其密封性能的优劣直接影响到船舶的安全运行，是船舶的重要组成部分，特别是海洋工程作业船舶有时需要在水下65米左右深海处实施作业，对密封装置密封性能的要求特别高。
当船舶尤其是海洋工程船舶深海作业时，其水下静压很大，仅靠油润滑密封装置密封，其唇形密封圈很容易变形，导致密封失效，所以船舶密封装置一般由机械密封装置、气压密封装置、油润滑密封装置组合构成，其中机械密封是一种用来解决传动轴与机体之间密封的装置，它依靠弹性元件对动、静环端面密封副的预紧而达到密封的轴向端面密封装置，构成机械密封的基本元件有：由动环和静环组成的端面密封副、弹性元件、辅助密封件、传动件、防转件和紧固件。
机械密封装置为第一道密封，阻止海水侵入，油润滑密封装置为第二道密封，阻止由机械密封装置泄漏的海水进入船内，船舶的密封性能由机械密封装置和油润滑密封装置共同承担和保证。气压密封装置平时不工作，只有当其它密封失效时，才启动气压密封装置，开口气囊紧紧环抱传动轴(或轴套)，阻止海水进入船内。
目前的机械密封装置中，弹簧座环抱轴套或传动轴并固定在船体上，静环套接在弹簧座上，并由轴向安装的导柱予以定位，使静环只能沿弹簧座轴向滑移，静环和弹簧座之间不发生相对转动。弹簧座中安装有预紧弹簧，预紧弹簧的两端分别与弹簧座和静环接触。动环座环抱轴套并固接在轴套上，动环座的端部安装有环绕轴套的动环，动环和静环相对设置，构成端面密封副，静环在预紧弹簧的弹力作用下沿轴向紧压在动环上，从而起到密封作用。由于弹簧座、动环座、动环、静环均为密封的部件，因而它们与海水接触的外表面都受到海水的压力，其中动环座和动环由于和轴套固接在一起，所以动环座和动环不会因海水压力而发生轴向位移；弹簧座由于固接在船体上，也不会因海水压力而发生轴向位移，而静环两侧的两个端面与海水接触的面积不相等，所承受的海水压力也不相等，由于静环套接在弹簧座中，静环与动环接触的一侧与海水接触部分的面积大于静环另一侧与海水接触部分的面积，因而静环受到的海水压力的合力的方向沿轴向指向弹簧座，即与预紧弹簧弹力的方向相反，这使得构成端面密封副的静环与动环的接触压力受到削弱，尤其在海洋工程船舶的水下推进器中，有时需要在水下65米深处作业，巨大的深水压力将使静环沿轴向作用在动环端面上的压力受到严重削弱，甚至导致机械密封泄漏，引发重大事故，即使从增加弹簧的劲度系数和弹簧数量等方面来增加动环和静环的接触压力，但由于深水压力过大，这些措施往往收效甚微，直接导致整个船舶密封装置的密封性能下降，目前尚无良好的解决方法。
发明内容
针对现有技术所存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是要提供一种不受深水压力影响的船舶密封装置，它能自动平衡海水作用在静环两侧的轴向压力，使动环和静环良好贴合，提高密封效果。
为了解决上述技术问题，本发明不受深水压力影响的船舶密封装置，包括气压密封装置、油润滑密封装置以及主要由环抱轴套且固接在轴套上的动环座、安装在该动环座端部的动环、环抱所述轴套且固接到船体上的弹簧座和套接在该弹簧座上且与该弹簧座沿轴向可滑动的连接在一起的静环构成的机械密封装置，所述弹簧座内沿周向均布有预紧弹簧，该预紧弹簧的两端分别与所述静环和所述的弹簧座接触，所述动环与所述静环相对设置并构成端面密封副，所述静环与所述弹簧座套接部分的直径大于所述轴套的外径且小于1.2乘以所述动环与所述静环的环形接触面的外径。
采用上述方案后，由于静环套接弹簧座部分的直径大于轴套的外径且小于1.2乘以动环与静环的环形接触面的外径，因而静环与预紧弹簧接触的一侧与海水接触的面积大大增加，该侧所承受的海水压力(方向沿轴向由静环指向动环)亦大大增加，通过合理选择弹簧座和静环套接部分的直径，并考虑动环外径因素，能够使静环两侧所受的海水压力基本相等，大致相互平衡，使动环与静环的接触压力基本不受海水压力的影响，保证了机械密封装置以及整个船舶密封装置密封性能的稳定。
静环与弹簧座套接部分的直径等于动环与静环的环形接触面的外径时，静环两侧的海水压力相差几乎为零，效果最好。
静环与弹簧座套接部分的直径等于1.2乘以动环与静环的环形接触面的外径时，静环两侧的海水压力相差不大，对机械密封装置的密封性能没有大的影响。
弹簧座内一般沿周向均布有6～12根预紧弹簧。
附图说明：
下面结合附图和具体实施方式对本发明不受深水压力影响的船舶密封装置作进一步的详细说明。
图1是本发明不受深水压力影响的船舶密封装置应用于海洋工程船舶电动推进器传动轴密封的结构原理示意图。
具体实施方式
图1中，本发明不受深水压力影响的船舶密封装置由油润滑密封装置9、气压密封装置8和机械密封装置构成，其中机械密封装置安装在靠近螺旋桨一侧，气压密封装置8安装在中间。机械密封装置主要由动环4和静环5构成的端面密封副、弹簧座7、预紧弹簧6、动环座3等构成。
轴套1固定连接且包裹在传动轴10的外表面，弹簧座7环抱轴套1并固定安装在船体上，静环5套接在弹簧座7上并与弹簧座7沿轴向可滑动的连接在一起，静环5与弹簧座7相邻一侧沿轴向安装有圆柱形导柱12，弹簧座7上与导柱12相对应的部位加工有轴向的导柱滑孔11，导柱12伸入导柱滑孔11中，并能在导柱滑孔11中沿轴向滑动，从而使得静环5与弹簧座7沿轴向滑动连接，静环5与弹簧座7之间不发生相对转动，只发生轴向滑动，弹簧座7内安装有6根预紧弹簧6，预紧弹簧6的两端分别与静环5和弹簧座7接触。动环座3通过定位螺母2和轴套1固定连接在一起，动环座3的端部嵌装有高分子材料制成的动环4，动环4与静环5相对设置且构成端面密封副，静环5在预紧弹簧6弹力作用下沿轴向紧贴在动环4的端面上。静环5和弹簧座7套接部分的直径等于动环4与静环5的环形接触面的外径，电动推进器工作在深海中时，由于静环5两侧与海水接触部分的面积相等，静环5两侧所承受的海水压力也相等，消除了海水压力削弱预紧弹簧6弹力的不足，使机械密封装置的密封性无论在水下任何深处都能达到和符合设计要求，保证机械密封装置以及整个船舶密封装置的密封性能不受影响。
上述实施方式仅是本发明较好的实施方式之一，其中静环与弹簧座套接部分的直径不仅仅局限于等于动环和静环的环形接触面的外径，也可以等于1.2乘以动环与静环的环形接触面的外径，还可以略小于动环与静环的环形接触面的外径，只要是在轴套外径与1.2乘以动环与静环的环形接触面的外径之间均落入本发明的保护中。
Claims (3)
1.不受深水压力影响的船舶密封装置，包括气压密封装置(8)、油润滑密封装置(9)以及主要由环抱轴套(1)且固接在轴套(1)上的动环座(3)、安装在该动环座(3)端部的动环(4)、环抱所述轴套(1)且固接到船体上的弹簧座(7)和套接在该弹簧座(7)上且与该弹簧座(7)沿轴向可滑动的连接在一起的静环(5)构成的机械密封装置，所述弹簧座(7)内沿周向均布有预紧弹簧(6)，该预紧弹簧(6)的两端分别与所述静环(5)和所述的弹簧座(7)接触，所述动环(4)与所述静环(5)相对设置并构成端面密封副，所述静环(5)与所述弹簧座(7)套接部分的直径大于所述轴套(1)的外径且小于1.2乘以所述动环(4)与所述静环(5)的环形接触面的外径。
2.根据权利要求1所述的不受深水压力影响的船舶密封装置，其特征是：所述的静环(5)与所述弹簧座(7)套接部分的直径等于所述动环(4)与所述静环(5)的环形接触面的外径。
3.根据权利要求1所述的不受深水压力影响的船舶密封装置，其特征是：所述弹簧座(7)内沿周向均布有6根所述的预紧弹簧(6)。
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|---|---|---|---|---|
| CN102619983A (zh) * | 2012-03-31 | 2012-08-01 | 无锡市东舟船舶附件有限公司 | 可现场更换密封件的耐高压水润滑舵系密封装置 |
| CN104443323A (zh) * | 2014-11-13 | 2015-03-25 | 上海交通大学 | 具有旋转集装式机械密封的全海深无刷直流电动推进器 |
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