CN106628092A - 一种全回转式舵桨用密封系统 - Google Patents

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郭剑
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Abstract

本发明公开了一种全回转式舵桨用密封系统，包括桨轴、油管、下齿轮箱壳体、供气装置和回收管道，桨轴外围安装有套筒；套筒外围安装有密封结构；密封结构外表面安装有安全阀；密封结构包括四道骨架密封环；第二道骨架密封环与第三道骨架密封环之间形成密封气室；所述第三道骨架密封环与第四道骨架密封环之间形成密封腔室；安全阀与密封气室相连通；密封气室通过回收管道连接有油水收集装置；密封腔室通过油管连接有密封油箱；密封气室与供气装置连接有进气管道。本发明通过油、气的双重作用，极大地提高了密封的使用寿命，降低泄漏风险；有效防止海水进入全回转舵桨本体，从而避免了滑油的乳化、骨架密封的腐蚀等风险。

Description

一种全回转式舵桨用密封系统
技术领域
本发明属于船舶技术领域，特别是涉及一种全回转式舵桨用密封系统。
背景技术
密封系统作为全回转推进器设备中的一个子系统，同时起到防止海水进入推进器内部和推进器内部润滑油泄漏到海水中的双重作用。海水进入推进器内部会导致润滑油乳化，进而导致其内部零部件生锈、被腐蚀以及性能和效率的降低，严重的更会导致零部件不能正常使用；而润滑油泄漏到海水中会形成污染，不符合国际船级社协会(IACS)、国际海事组织(IMO)和各大船级社的规范要求。因此，密封系统作为全回转推进器设备产品中的一个关键技术，其性能的高低也直接代表着推进系统性能的先进性。
目前常规的全回转式舵桨，仅用骨架式油封作为密封，两道防油，一道防水。现有骨架密封的原理及安装方式为：在油封与桨轴之间存在着油封刃口控制的油膜，此油膜具有流体润滑特性。三个骨架油封依次压入密封支撑座的内孔，以隔环来相互隔开，骨架油封之间涂以润滑油脂。密封支撑座用螺栓固定在下齿轮箱壳体上。密封套筒预先装配在螺旋桨轴上，装有骨架密封的密封支撑座整体套入到密封套筒上。此过程极易使骨架油封的唇口翻边，且无法观察内部情况进行调整，一般的骨架油封的承压较小，在船上使用过程中很多情况是骨架油封无法达到密封效果而进行返修或进坞，代价很高。采用这种单一的骨架油封结构，完全依靠密封环自身来承受船舶吃水与推进器内部润滑油液位的压差，不能达到密封环内外压差的基本平衡，不能形成稳定均匀的油膜，且没有油水收集装置，存在泄漏的风险，影响推进器的使用寿命。另外，由于骨架油封只能承受有限的压差，不能满足吃水深的船或半潜船的使用要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全回转式舵桨用密封系统，通过该密封系统的应用，解决了现有的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种全回转式舵桨用密封系统，包括桨轴、油管、下齿轮箱壳体、供气装置和回收管道，所述桨轴外围安装有套筒；所述套筒外围安装有密封结构；所述密封结构包括依次连接的端盖、第一道骨架密封环、第四法兰盘、第三法兰盘、第二道骨架密封环、两个相对设置的第四法兰盘、第三道骨架密封环、第三法兰盘、第二法兰盘、第四道骨架密封环和第一法兰盘，其中第一法兰盘一端面与下齿轮箱壳体相连；所述第二道骨架密封环与第三道骨架密封环之间形成密封气室；所述第三道骨架密封环与第四道骨架密封环之间形成密封腔室；两个相对设置的所述第四法兰盘之间安装有安全阀；所述密封气室通过回收管道连接有油水收集装置；所述密封腔室通过油管连接有密封油箱；所述密封气室与供气装置连接有进气管道。
进一步地，所述安全阀为单向放气阀，与密封气室相连通。
进一步地，所述第一道骨架密封环、第二道骨架密封环和第四道骨架密封环安装方向相同，所述第二道骨架密封环与第三道骨架密封环安装方向相悖。
进一步地，所述密封油箱为重力供油箱。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过给艉轴密封系统增加一路可自动调节压力的压力空气，来平衡密封腔室内外的压力差，确保了密封腔室内外无压差，达到了滑油的零泄漏；再增加一路重力油，平衡内外压力差，并起到润滑作用；通过油、气的双重作用，极大地提高了密封的使用寿命，降低泄漏风险；同时也有效防止海水进入全回转舵桨本体，从而避免了滑油的乳化、骨架密封的腐蚀等风险，从而增加了骨架式密封的使用寿命，这样就极大地减少了更换桨轴密封的次数，减少维修工作时间，并节省人力物力。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种全回转式舵桨用密封系统的硬件组成图；
图2为本发明中艉轴密封的结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-套筒，2-桨轴，3-密封结构，301-第一法兰盘，302-第二法兰盘，303-第三法兰盘，304-第四法兰盘，305-端盖，306-骨架密封环，4-安全阀，5-密封气室，6-密封腔室，7-油管，8-下齿轮箱壳体，9-密封油箱，10-供气装置，11-回收管道，12-油水收集装置，22-进气管道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种全回转式舵桨用密封系统，包括套筒1、桨轴2、密封结构3、安全阀4、密封气室5、密封腔室6、油管7、下齿轮箱壳体8、密封油箱9、供气装置10、回收管道11和油水收集装置12，套筒1安装在桨轴2周向外围；密封结构3安装在套筒1周向外围，密封结构3轴向一端安装在下齿轮箱壳体8上；密封结构3外表面安装有安全阀4；密封结构3与套筒1之间设有密封气室5和密封腔室6，其中密封气室5通过回收管道11与油水收集装置12相连通，密封腔室6通过油管7与密封油箱9相连通；密封气室5与供气装置10连接有进气管道22。
如图2所示，密封结构3包括一个第一法兰盘301、一个第二法兰盘302、两个第三法兰盘303、三个第四法兰盘304、一个端盖305和四个骨架密封环306，其中第一法兰盘301右侧与下齿轮箱壳体8相连；第一法兰盘301左侧设置有一个第二法兰盘302，第一法兰盘301与第二法兰盘302之间安装有一个骨架密封环306；第二法兰盘302左侧设有两个相对设置的第三法兰盘303；两个第三法兰盘303之间设有两个相对设置的第四法兰盘304；两个第四法兰盘304与相邻第三法兰盘303之间分别安装有骨架密封环306；两个第三法兰盘303左侧设置有一个第四法兰盘304；第四法兰盘304左侧安装有端盖305，该第四法兰盘304与端盖305之间安装有一个骨架密封环306；所述骨架密封环306内侧均与套筒1相连。
如图2所示，其中左起第一道、第二道、第四道骨架密封环306安装方向相同，第二道骨架密封环306与第三道骨架密封环306安装方向相悖，第二道骨架密封环306与第三道骨架密封环306之间形成密封气室5，第三道骨架密封环306与第四道骨架密封环306之间形成密封腔室6。
如图2所示，安全阀4位于两个第四法兰盘304之间，该安全阀4为单向放气阀，与密封气室5相连通。
如图1所示，密封油箱9为重力供油箱，再通过供气装置10对密封油箱9进行加压，从而使润滑油受压到达密封腔室6，结合安全阀4的调节作用，使密封气室5和密封腔室6内外压强达到相对平衡，在密封腔室6与套筒1外表面持续形成一层稳定且均匀的油膜，能有效的隔离油和水，且油水收集装置12内为负压，通过油水收集装置12能将任何进入到密封腔室6的液体流回到油水收集装置12里，并随之带走了热量，从而降低密封结构3和套筒1之间的温度。
本发明在舵桨吃水较深时使用，优化了现有的油封密封的安装状况，增加了骨架式密封的使用寿命，这样就极大地减少了更换桨轴密封的次数，减少维修工作时间，并节省人力物力。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
最后需要说明的是，以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种全回转式舵桨用密封系统，其特征在于：包括桨轴(2)、油管(7)、下齿轮箱壳体(8)、供气装置(10)和回收管道(11)，所述桨轴(2)外围安装有套筒(1)；所述套筒(1)外围安装有密封结构(3)；
所述密封结构(3)包括依次连接的端盖(305)、第一道骨架密封环(306)、第四法兰盘(304)、第三法兰盘(303)、第二道骨架密封环(306)、两个相对设置的第四法兰盘(304)、第三道骨架密封环(306)、第三法兰盘(303)、第二法兰盘(302)、第四道骨架密封环(306)和第一法兰盘(301)，其中第一法兰盘(301)一端面与下齿轮箱壳体(8)相连；所述第二道骨架密封环(306)与第三道骨架密封环(306)之间形成密封气室(5)；所述第三道骨架密封环(306)与第四道骨架密封环(306)之间形成密封腔室(6)；
两个相对设置的所述第四法兰盘(304)之间安装有安全阀(4)；所述密封气室(5)通过回收管道(11)连接有油水收集装置(12)；所述密封腔室(6)通过油管(7)连接有密封油箱(9)；所述密封气室(5)与供气装置(10)连接有进气管道(22)。
2.根据权利要求1所述的一种全回转式舵桨用密封系统，其特征在于：所述安全阀(4)为单向放气阀，与密封气室(5)相连通。
3.根据权利要求1所述的一种全回转式舵桨用密封系统，其特征在于：所述第一道骨架密封环(306)、第二道骨架密封环(306)和第四道骨架密封环(306)安装方向相同，所述第二道骨架密封环(306)与第三道骨架密封环(306)安装方向相悖。
4.根据权利要求1所述的一种全回转式舵桨用密封系统，其特征在于：所述密封油箱(9)为重力供油箱。
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