CN104141793A - 具有角位移补偿功能的隔舱密封装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有角位移补偿功能的隔舱密封装置，包括密封座、球形轴套，密封座与球形轴套之间为球面配合，密封座可以相对主轴在任意方向上转动一定的角度，从而使主轴与安装平面发生角度偏移时，密封座自动进行角位移补偿。密封座和球形轴套两者之间的配合面为球弧面，能以任何方向相互转动，能够补偿由安装位置偏差或实际运行中产生的主轴角位移。当装置两侧任一舱室破损进水时，由于水压作用，球形轴套会连同密封座向另一侧做轴向移动，密封座端面压向壳体或端盖内侧面，形成端面密封，可防止水向另一舱室蔓延。当主轴因受到冲击或因安装偏差发生一定角度的偏转时，能够通过两者之间的转动来补偿主轴产生的角位移。

Description

具有角位移补偿功能的隔舱密封装置
技术领域
本发明涉及一种用于船舶主推进轴穿过水密封舱壁的水密分隔的密封装置，尤其涉及一种能够补偿主轴角度位移的隔舱密封装置。
背景技术
隔舱密封装置用于主推进轴穿过隔舱壁时对水的密封。主轴穿过隔舱密封装置，以规定的工作转速转动。当任意一侧舱室破损进水时，隔舱密封装置可自动起密封作用，使得进水不至于向隔壁舱室蔓延，为采取各项应急补救措施争取时间，从而在一定程度上保证船只的安全。
隔舱密封装置在实际安装时，安装面的实际位置对安装影响很大，由于隔舱壁的变形和焊接法兰本身的位置偏差，使得安装面与主轴轴线的垂直度偏差很大。根据以往的使用经验，可以采用过渡法兰的型式来补偿，即安装人员实地测量焊接法兰端面轴线方向上的最大位移差，然后制作一过渡法兰，用于补偿这一位移差，将过渡法兰与焊接法兰连接，并将隔舱密封装置与过渡法兰连接。但是此种方法只适合于初次安装，在实际使用过程中，隔舱壁的位置可能会实时发生变化，使得安装面与主轴轴线的垂直度偏差加大，影响到隔舱密封装置的正常运行。除了安装过程中出现的问题之外，主轴在运行过程中会发生轴向窜动或转动，使主轴产生一定角度的角位移，对隔舱密封装置的正常运行造成影响。
现有隔舱密封装置无法补偿主轴产生的角位移，如中国专利CN201309571公开的一种隔舱壁密封装置，其动密封环既要承担端面密封功能，又要同时保证与主轴之间的密封，一旦主轴发生偏转，将直接影响动密封环的正常转动甚至使得整个密封装置失效。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明旨在提供一种具有角位移补偿功能的隔舱密封装置，用于船舶主推进轴穿过水密封舱壁的水密分隔，并能补偿主轴角度位移的密封装置。
   为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案： 一种具有角位移补偿功能的隔舱密封装置，包括一个装设在端盖与壳体之间的连接腔内的密封座、一个装设在主轴外圆上的球形轴套，其特点是：密封座与球形轴套之间为球面配合，密封座可以相对主轴在任意方向上转动一定的角度，从而使主轴与安装平面发生角度偏移时，密封座自动进行角位移补偿。
球形轴套间隙安装在主轴上，在介质压力作用下，球形轴套连同密封座沿主轴轴向移动，使密封座端面压向壳体或端盖内侧面，形成端面密封。
密封座与球形轴套之间装设有橡胶密封圈，橡胶密封圈在水压推动下，贴向密封座沟槽一侧斜面，使密封座内径与球形轴套的球弧面构成径向摩擦付，依靠该摩擦付实现回转密封。
球形轴套与主轴接触处装设橡胶密封圈，在水压推动下，橡胶密封圈贴向球形轴套沟槽一侧斜面，使球形轴套与主轴之间形成密封。
本发明的有益效果：
隔舱密封装置的主密封件，即密封座和球形轴套两者之间的配合面为球弧面，能以任何方向相互转动，能够补偿由安装位置偏差或实际运行中产生的主轴角位移。当装置两侧任一舱室破损进水时，由于水压作用，球形轴套会连同密封座向另一侧做轴向移动，密封座端面在水压作用下压向壳体或端盖内侧面，形成端面密封，以防止水向另一舱室蔓延。当主轴因受到冲击或因安装偏差发生一定角度的偏转时，由于球形轴套和密封座之间的配合面为球弧面，能够通过两者之间的转动来补偿主轴产生的角位移。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明在主轴轴线的角度偏差状态结构示意图；
图3是图1中的主密封结构局部放大图。
具体实施方式
   下面结合附图和具体的实施例对本发明工作原理作进一步说明。
如图1、2、3所示，一种具有角位移补偿功能的隔舱密封装置包括端盖1、第一至第三橡胶密封圈2，3，4、密封垫5、壳体6、密封座7、球形轴套8。
其中端盖1、壳体6、密封座7和球形轴套8均为剖分式结构，通过螺钉、垫圈和螺母紧固。壳体6与密封垫5通过螺钉、垫圈安装在隔舱壁安装板上，第一橡胶密封圈2、球形轴套8、第二橡胶密封圈3和密封座7从上至下依次安装在主轴上，并紧靠壳体6的内侧端面，第三橡胶密封圈4安装于端盖1的沟槽内，端盖1通过螺钉、垫圈与壳体6紧固在一起。
隔舱密封装置工作原理：日常工况下（两侧均通大气），主轴以设定好的转速转动时，球形轴套8、球形轴套8内的橡胶密封圈2连同密封座7与主轴同步转动。当装置两侧任一舱室破损进水时，由于水压作用，球形轴套8会连同密封座7向另一侧做轴向移动，密封座7端面在水压作用下压向壳体6与端盖1之间凹槽一侧端面，随着水压产生的推力逐渐增大，密封座7和球形轴套8不再呈浮动转动状态。密封座7内的橡胶密封圈3也在水压推动下，贴向密封座7沟槽一侧斜面，内径与球形轴套8的球弧面构成径向摩擦付，依靠该摩擦付实现装置回转密封功能；球形轴套8与主轴间的橡胶密封圈2在水压推动下，贴向球形轴套8沟槽一侧斜面，起到球形轴套8与主轴之间的密封。球形轴套8与密封座7之间的配合面为球弧面，可允许球形轴套8与密封座7之间能以任何方向相互转动，用以补偿安装面与主轴轴线的角度偏差和因振动引起的主轴轴角偏转。当主轴发生一定角度的偏转时，密封座7的位置保持不变，球形轴套8和橡胶密封圈3能够与主轴一起偏转，并保证橡胶密封圈3与密封座7之间的密封性能。

Claims (4)

1.一种具有角位移补偿功能的隔舱密封装置，包括一个装设在端盖（1）与壳体（6）之间的连接腔内的密封座（7）、一个装设在主轴外圆上的球形轴套（8），其特征在于：所述密封座（7）与球形轴套（8）之间为球面配合，密封座（7）可以相对主轴在任意方向上转动一定的角度，从而使主轴与安装平面发生角度偏移时，密封座（7）自动进行角位移补偿。
2.根据权利要求1所述的具有角位移补偿功能的隔舱密封装置，其特征在于：所述球形轴套（8）间隙安装在主轴上，在介质压力作用下，所述球形轴套（8）连同所述密封座（7）沿主轴轴向移动，使密封座7端面压向壳体或端盖（1）内侧面，形成端面密封。
3. 根据权利要求1所述的具有角位移补偿功能的隔舱密封装置，其特征在于：所述密封座（7）与球形轴套（8）之间装设有橡胶密封圈，橡胶密封圈在水压推动下，贴向密封座（7）沟槽一侧斜面，使密封座（7）内径与球形轴套（8）的球弧面构成径向摩擦付，依靠该摩擦付实现回转密封。
4.根据权利要求1至3任一项所述的具有角位移补偿功能的隔舱密封装置，其特征在于：所述球形轴套（8）与主轴接触处装设橡胶密封圈，在水压推动下，橡胶密封圈贴向球形轴套（8）沟槽一侧斜面，使球形轴套（8）与主轴之间形成密封。
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