CN105270597A - 一种船舶用一体化导向密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船舶用一体化导向密封装置，包括导向机构和密封机构；所述导向机构包括叉形接头、球形轴套、滑块和本体，所述球形轴套安装在所述叉形接头内，所述滑块设置在球形轴套外周，所述滑块与传动杆连接，所述本体滑动安装在滑块外周；所述密封机构包括应急密封部和主密封部；所述应急密封部包括舵填料函和联动压紧组件，所述联动压紧组件包括可调填料压盖、小齿轮、大齿轮和螺柱；所述主密封部包括密封座、V型密封圈和压紧板，密封座安装在可调填料压盖外端，多道V型密封圈设置在密封座与可调填料压盖之间。本发明可以解决由于非耐压船体和耐压船体变形对舵传动机构的影响，避免卡舵、密封泄露问题的出现。

Description

一种船舶用一体化导向密封装置

技术领域

本发明涉及一种传动机构的导向密封装置，具体涉及一种船舶用一体化导向密封装置，它用于船舶上穿耐压船体的舵传动机构。

背景技术

导向装置、密封装置是工程机械、舰船、化工等领域广为使用的一种装置，其导向、密封结构形式多种多样，均是单独使用。在导向装置方面，主要有球铰式的导向结构形式；在密封装置方面，主要有填料密封、机械密封、涨圈密封等密封结构形式。

如图1所示，我国现有船舶(水下)的舵传动机构的导向装置100、密封装置200分别安装在非耐压壳体300和耐压壳体400上，这样就存在以下问题：

1)导向装置球铰式接触方式的间隙引起的振动噪声问题；

2)舷外水压增大时，由于导向装置与密封装置安装位置不同引起的相对变形可能引起的卡舵、密封泄漏等问题；

3)新研产品尾部缩短引起的安装空间减小问题；

4)新研产品下潜深度增加引起的可靠性问题；

5)密封结构的优化问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船舶用一体化导向密封装置，它通过导向密封装置集成优化设计，以解决上述现有技术中存在的不足。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种船舶用一体化导向密封装置，该装置安装在耐压壳体上，该装置包括导向机构和密封机构；

所述导向机构设置在导向拉杆与传动杆之间，所述导向机构包括叉形接头、球形轴套、圆柱形对开球形固定垫、滑块和本体，所述叉形接头的连接轴与导向拉杆固定连接，所述球形轴套由一削去顶端和底端的球体构成，所述球形轴套通过销轴安装在所述叉形接头的叉头内，所述球形轴套的顶端和底端分别与叉形接头的叉头内表面接触，所述圆柱形对开球形固定垫安装在球形轴套的外侧、与球形轴套通过球面接触，所述滑块固定设置在圆柱形对开球形固定垫的外周，所述本体滑动安装在滑块的外周，所述滑块与传动杆固定连接；

所述密封机构设置在传动杆上，所述密封机构包括应急密封部和主密封部；

所述应急密封部包括舵填料函和联动压紧组件，所述舵填料函的内端固定安装在本体上，所述舵填料函的外端安装在传动杆上，所述舵填料函与传动杆之间设有填料，所述联动压紧组件包括可调填料压盖、小齿轮、大齿轮和螺柱，所述可调填料压盖设置在填料的外端、与舵填料函之间密封连接，所述大齿轮固定安装在可调填料压盖的外周，多个所述小齿轮均匀布置在大齿轮的外周、分别与大齿轮啮合连接，每个小齿轮均安装在螺柱上，所述小齿轮与螺柱的外端端通过螺纹连接，所述螺柱的内端固定安装在舵填料函上；

所述主密封部包括密封座、V型密封圈和压紧板，所述密封座安装在可调填料压盖的外端与传动杆之间，多道所述V型密封圈设置在密封座与传动杆之间，所述压紧板设置在密封座的外端、通过螺栓固定安装在可调填料压盖上。

按上述技术方案，所述本体内设置有铜套，所述铜套与滑块通过键滑动连接。

按上述技术方案，所述圆柱形对开球形固定垫与滑块之间通过防转螺钉连接。

按上述技术方案，所述叉形接头与导向拉杆之间通过圆锥销连接。

按上述技术方案，所述销轴的端部固定安装有止动板，所述止动板固定安装在叉形接头的叉头上。

按上述技术方案，所述本体上开设有安装孔，所述安装孔处设置有盖板。

按上述技术方案，所述可调填料压盖与压紧板之间设置有调整板。

按上述技术方案，所述密封座与传动杆之间还设置有防沙圈。

本发明，具有以下有益效果：该装置通过舵填料函将导向机构和密封机构连接成一体，当舷外水压增大时，可以解决由于非耐压船体和耐压船体变形对舵传动机构的影响，提高了传动效率，化解了卡舵带来的技术风险，同时解决了新研产品尾部缩短引起的安装空间减小问题；该装置的叉形接头通过销轴与球形轴套连接，这种柱销式球铰结构由于接触面积比纯球铰式结构小，从而可以减少由于间隙产生的振动噪音问题；另外，该装置通过在大齿轮的外周设置几个小齿轮，当转动一个小齿轮时，因为小齿轮与螺柱螺纹连接，所以小齿轮转动的同时，还沿着螺柱做轴向运动，这样可使所有小齿轮同时带动该大齿轮沿螺柱移动，即进而带动了可调填料压盖轴向移动，使填料整体均匀的受压，达到最佳的应急密封效果。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为我国现有某型船舶的舵传动机构的安装示意图；

图2为本发明实施例的结构示意图；

图3为沿图2中A-A线的剖视图；

图4为本发明实施例的安装示意图。

图中：100-导向装置、200-密封装置、300-非耐压壳体、400-耐压壳体、500-舵柄、600-实施压机、700-导向拉杆、800-传动杆、1-本体、2-叉形接头、3-圆锥销、4-滑块、5-防转螺钉、6-圆柱形对开球形固定垫、7-螺钉、8-止动板、9-键、10-销轴、11-球形轴套、12-填料、13-O型密封圈、14-可调填料压盖、15-螺柱、16-小齿轮、17-大齿轮、18-压环、19-密封座、20-调整板、21-压紧板、22-螺栓、23-V型密封圈、24-防沙圈、25-O型密封圈、26-舵填料函、27-螺栓、28-盖板、29-油槽、30-铜套、31-键。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的较佳实施例中，如图2-图4所示，一种船舶用一体化导向密封装置，该装置安装在耐压壳体400上，该装置包括导向机构和密封机构；

导向机构设置在导向拉杆700与传动杆800之间，导向机构包括叉形接头2、球形轴套11、圆柱形对开球形固定垫6、滑块4和本体1，叉形接头2的连接轴与导向拉杆700固定连接，球形轴套11由一削去顶端和底端的球体构成，球形轴套11通过销轴10安装在叉形接头2的叉头内，球形轴套11的顶端和底端分别与叉形接头2的叉头内表面接触，圆柱形对开球形固定垫6安装在球形轴套11的外侧、与球形轴套11通过球面接触，滑块4固定设置在圆柱形对开球形固定垫6的外周，本体1滑动安装在滑块4的外周，滑块4与传动杆800固定连接；

密封机构设置在传动杆800上，密封机构包括应急密封部和主密封部；

应急密封部包括舵填料函26和联动压紧组件，舵填料函26的内端固定安装在本体1上，舵填料函26的外端安装在传动杆800上，舵填料函26与传动杆800之间设有填料12，联动压紧组件包括可调填料压盖14、小齿轮16、大齿轮17和螺柱15，可调填料压盖14设置在填料12的外端、与舵填料函26之间密封连接，大齿轮17固定安装在可调填料压盖14的外周，多个小齿轮16均匀布置在大齿轮17的外周、分别与大齿轮17啮合连接，每个小齿轮16均安装在螺柱15上，小齿轮16与螺柱15的外端端通过螺纹连接，螺柱15的内端固定安装在舵填料函26上；

主密封部包括密封座19、V型密封圈23和压紧板21，密封座19安装在可调填料压盖14的外端与传动杆800之间，多道V型密封圈23设置在密封座19与传动杆800之间，压紧板21设置在密封座19的外端、通过螺栓22固定安装在可调填料压盖14上。

在本发明的优选实施例中，如图3所示，本体1内设置有铜套30，铜套30与滑块4通过键31滑动连接。键31对称安装，用于滑块4导向和防转。

在本发明的优选实施例中，如图2、图3所示，圆柱形对开球形固定垫6与滑块4之间通过防转螺钉5(冲紧2～3点)连接。叉形接头2与圆柱形对开球形固定垫6的垂向距离用于满足安装所需的误差及船体变形补偿，防转螺钉5用于防转。

在本发明的优选实施例中，如图2所示，叉形接头2与导向拉杆700之间通过圆锥销3连接。圆锥销3用来防止叉形接头2与导向拉杆700之间的螺纹连接的转动，提高了整个装置的可靠性。

在本发明的优选实施例中，如图2所示，销轴10的端部固定安装有止动板8，止动板8固定安装在叉形接头2的叉头上。止动板8与销轴10之间通过键9连接，止动板8与叉形接头2之间通过螺钉7连接，止动板用于防止销轴10与球形轴套11之间的转动。

在本发明的优选实施例中，如图2所示，本体1上开设有安装孔，安装孔处设置有盖板28。盖板28上开设有安装工艺孔。

在本发明的优选实施例中，如图2所示，可调填料压盖14与压紧板21之间设置有调整板20。

在本发明的优选实施例中，如图2所示，密封座19与传动杆800之间还设置有防沙圈24。

本发明在具体应用时，如图2-图4所示，该装置主要由导向机构(导向机构包括本体1、叉形接头2、圆锥销3、滑块4、防转螺钉5、圆柱形对开球形固定垫6、螺钉7、止动板8、键9、销轴10、球形轴套11、螺栓27、盖板28、铜套30、键31等)、密封机构的应急密封部(应急密封部包括填料12、O型密封圈13、可调填料压盖14、螺柱15、小齿轮16、大齿轮17、压环18等)、密封机构的主密封部(主密封部包括密封座19、调整板20、压紧板21、螺栓22、V型密封圈23、防沙圈24、O型密封圈25等)等三部分组成。该装置通过舵填料函26和螺栓27将导向机构、密封机构连接成一体，可以解决由于导向机构与密封机构安装位置不同引起的相对变形及新研产品尾部缩短引起的安装空间减小问题。

导向机构的本体1内壁设有铜套30，带黄铜熔焊层的滑块4在本体1内滑动并以键31导向，防止转动。滑块4用螺纹与传动杆800相接，叉形接头2通过圆柱形对开球形固定垫6、球形轴套11、销轴10与滑块4相连，叉形接头2用螺纹与导向拉杆700相接，圆锥销3则用来防止转动。当实施压机600的某一腔进入压力油时(另一腔的液压油回到回油总管)，推动传动杆800、滑块4、叉形接头2、导向拉杆700、舵柄500等驱动负载，实现将传动杆800的直线运动转换成导向拉杆700的平面运动。

密封机构的应急密封部：一个大齿轮17固定在可调填料压盖14的外表面，大齿轮17与6个小齿轮16啮合，螺柱15的一端旋有小齿轮16，另一端旋入舵填料函26中，当转动任意一个小齿轮时，该转动的小齿轮带动大齿轮转动，进而大齿轮带动其它的小齿轮转动，因为小齿轮与螺柱螺纹连接，故所有小齿轮同时沿着螺柱做轴向运动，带动大齿轮做轴向运动，进而带动可调填料压盖14轴向移动，使填料12整体均匀的受压，达到最佳的应急密封效果，可调填料压盖14和舵填料函26之间采用两道Ο型密封圈13进行静密封。

密封机构的主密封部：采用成型的多道V型密封圈23作为动态部位的密封元件，比原来的皮碗加O型密封圈的结构简洁实用，多道V型密封圈23装入在密封座19内，通过调整板20和压紧板21，压入到可调填料压盖14内，阻止透过填料的海水通过传动杆与密封座间隙进入艇内，当外界无压或低压时，靠压紧板21的预压紧力对V型密封圈23的预压作用，实现V型密封圈23唇口密封，舷外水压增大时，唇口的接触压力也相应加大，使唇部与传动杆的接触更加紧密，海水就更加难以通过，从而达到最佳的密封效果。密封座19与传动杆800之间还设置有防沙圈24。密封座19与可调填料压盖14之间设置有O型密封圈25。

如图3所示，该装置内设有油槽29，图中显示的润滑油路能够保证滑块4、圆柱形对开球形固定垫6、销轴10、球形轴套11、铜套30、键31的充分润滑。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种船舶用一体化导向密封装置，该装置安装在耐压壳体(400)上，其特征在于，该装置包括导向机构和密封机构；

所述导向机构设置在导向拉杆(700)与传动杆(800)之间，所述导向机构包括叉形接头(2)、球形轴套(11)、圆柱形对开球形固定垫(6)、滑块(4)和本体(1)，所述叉形接头(2)的连接轴与导向拉杆(700)固定连接，所述球形轴套(11)由一削去顶端和底端的球体构成，所述球形轴套(11)通过销轴(10)安装在所述叉形接头(2)的叉头内，所述球形轴套(11)的顶端和底端分别与叉形接头(2)的叉头内表面接触，所述圆柱形对开球形固定垫(6)安装在球形轴套(11)的外侧、与球形轴套(11)通过球面接触，所述滑块(4)固定设置在圆柱形对开球形固定垫(6)的外周，所述本体(1)滑动安装在滑块(4)的外周，所述滑块(4)与传动杆(800)固定连接；

所述密封机构设置在传动杆(800)上，所述密封机构包括应急密封部和主密封部；

所述应急密封部包括舵填料函(26)和联动压紧组件，所述舵填料函(26)的内端固定安装在本体(1)上，所述舵填料函(26)的外端安装在传动杆(800)上，所述舵填料函(26)与传动杆(800)之间设有填料(12)，所述联动压紧组件包括可调填料压盖(14)、小齿轮(16)、大齿轮(17)和螺柱(15)，所述可调填料压盖(14)设置在填料(12)的外端、与舵填料函(26)之间密封连接，所述大齿轮(17)固定安装在可调填料压盖(14)的外周，多个所述小齿轮(16)均匀布置在大齿轮(17)的外周、分别与大齿轮(17)啮合连接，每个小齿轮(16)均安装在螺柱(15)上，所述小齿轮(16)与螺柱(15)的外端端通过螺纹连接，所述螺柱(15)的内端固定安装在舵填料函(26)上；

所述主密封部包括密封座(19)、V型密封圈(23)和压紧板(21)，所述密封座(19)安装在可调填料压盖(14)的外端与传动杆(800)之间，多道所述V型密封圈(23)设置在密封座(19)与传动杆(800)之间，所述压紧板(21)设置在密封座(19)的外端、通过螺栓(22)固定安装在可调填料压盖(14)上。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述本体(1)内设置有铜套(30)，所述铜套(30)与滑块(4)通过键(31)滑动连接。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述圆柱形对开球形固定垫(6)与滑块(4)之间通过防转螺钉(5)连接。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述叉形接头(2)与导向拉杆(700)之间通过圆锥销(3)连接。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述销轴(10)的端部固定安装有止动板(8)，所述止动板(8)固定安装在叉形接头(2)的叉头上。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述本体(1)上开设有安装孔，所述安装孔处设置有盖板(28)。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述可调填料压盖(14)与压紧板(21)之间设置有调整板(20)。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述密封座(19)与传动杆(800)之间还设置有防沙圈(24)。