CN107074334A - 用于船的密封装置、推进单元、船以及用于密封船的螺旋桨轴的方法 - Google Patents

Abstract

密封装置包括螺旋桨轴(31)、水密封件(100)、第一油密封件(200)、中间隔室(300)、第一压力传感器(91)、第二压力传感器(92)以及压力系统(500)，其中，螺旋桨轴由至少一个轴承(41)以可旋转的方式支承，水密封件定位在螺旋桨轴上，第一油密封件定位在螺旋桨轴上、邻近于轴承且与水密封件相距轴向(X‑X)距离(A2)，中间隔室在水密封件与第一油密封件之间延伸并且填充有气体，第一压力传感器用于测量作用在螺旋桨轴上的海水的压力，第二压力传感器用于测量中间隔室(300)内的气体的压力，压力系统用于对中间隔室内的气体产生压力，由此，中间隔室内的气体的压力保持在与作用在螺旋桨轴上的海水的压力相比较低的水平。

Description

用于船的密封装置、推进单元、船以及用于密封船的螺旋桨轴 的方法

技术领域

本发明涉及用于船的密封装置并且涉及用于密封船的螺旋桨轴的方法。

背景技术

美国专利4,174,672公开了一种螺旋桨轴密封组件。密封组件在船的船尾框架中在最后部的轴承组件后方用于螺旋桨轴。该装置防止海水进入轴承组件。密封装置包括三个壳体单元。螺旋桨处的第一单元形成水密封壳体，处于轴承处的第三单元形成油密封壳体，并且定位于第一单元与第二单元之间的第二单元形成室壳体。另一方面，密封装置防止轴承润滑剂从轴承组件流出而流至海水。水密封件包括一个密封环，并且油密封件包括两个密封环。在油密封件中的两个密封环之间存在润滑油密封室。在水密封件与油密封件之间还存在形成于室中的环形空室。环形室设置有通向舱底箱的出口通道。那么可以从船内部容易地观察到从水密封件或油密封件的任何泄漏。

WO公开2009/130368公开了一种用于密封船的螺旋桨轴的装置。船包括安装在中空支柱中的推进单元。推进单元包括连接至轴的马达和与轴的在支柱外部的外端部相连接的螺旋桨。轴被支承在支柱的外壳处，其中，在螺旋桨与马达之间定位有轴承。支柱外壳的外表面与周围的海水相接触。在轴承与螺旋桨之间存在封闭的中间隔室。中间隔室由在螺旋桨侧的第一竖向壁和在轴承处的第二竖向壁界定。中间隔室的外周部由支柱的外壳的在第一竖向壁与第二竖向壁之间的外周部形成。轴在第一竖向壁处由水密封件密封，并在第二竖向壁处由第一油密封件密封。中间空间的内周部由水密封件的外周部和第一油密封件的外周部以及轴的在水密封件与第一油密封件之间的外周部形成。

WO公开2012/085325公开了一种用于密封船的螺旋桨轴的装置和方法。在螺旋桨与轴承之间存在中间隔室。密封件包括在中间隔室内彼此以一定轴向间距定位的水密封件和油密封件。水密封件包括四个唇型密封件，其中，在每对相邻的唇型密封件之间形成密封室。使用第一泵将润滑油从润滑油容器经由热交换器提供至由螺旋桨侧得到的第二密封室。润滑油进一步从第二密封室通过固定节流阀引导至第三密封室并返回到润滑油容器。第一密封室中的压力接近螺旋桨轴的水平线处的周围水的压力。第三密封室中的压力保持处于低于第一密封室中的压力的恒定压力水平。可以通过调节第一泵的转速而将第二密封室中的压力调节到在第一密封室的压力值与第三密封室的压力值之间的值。每个密封唇部上的压差在装置中保持处于较低水平，以减少唇型密封件的过度磨损。

WO 2013/156662公开了一种用于密封海洋船舶的螺旋桨轴的装置和用于对该装置的操作进行控制的方法。密封装置包括密封壳体，该密封装置具有形成水密封件的外部密封环组和形成油密封件的内部密封环组。密封壳体适于安装成与螺旋桨轴或布置在螺旋桨轴上的套筒相连接。密封壳体具有第一油室和中间油室，第一油室位于两个水密封环之间，中间油室位于内部密封环组与外部密封环组之间。中间油室通过连接管线连接至定位在中间油室上方的称为高位箱的油箱。油箱部分地填充有油，由此，油箱的在油面上方的上部部分填充有空气。该装置还包括第一压力传感器和第二压力传感器，第一压力传感器用于测量作用在螺旋桨轴处的海水的压力，第二压力传感器用于测量油箱内的空气压力。该装置还包括用于在油箱中产生真空的真空泵和用于使环境空气进入油箱的空气阀。调节油箱中的空气压力使得中间油室中的油压力保持低于作用于螺旋桨轴上的海水的压力。中间油室中的油压力是油的流体静压力与油箱中的空气压力之和。

发明内容

本发明的目的是实现一种用于船的改进的密封装置和用于密封船的螺旋桨轴的改进的方法。

根据本发明的船的密封装置在权利要求1中限定。

根据本发明的用于密封船的螺旋桨轴的方法在权利要求19中限定。

一种用于船的密封装置，包括：

螺旋桨轴，该螺旋桨轴由至少一个轴承以可旋转的方式支承，

水密封件，该水密封件定位在螺旋桨轴上，用于针对海水对螺旋桨轴进行密封，

第一油密封件，第一油密封件定位在螺旋桨轴上、邻近于轴承且与水密封件相距一定轴向距离，该第一油密封件用于针对来自轴承的油进行密封，

中间隔室，该中间隔室在水密封件与第一油密封件之间延伸，

第一压力传感器，该第一压力传感器用于测量作用在螺旋桨轴上的海水的压力。

密封装置还包括：

第二压力传感器，该第二压力传感器用于测量中间隔室内的压力，中间隔室填充有气体，

压力系统，该压力系统用于对中间隔室内的气体产生压力，由此

中间隔室内的气体的压力保持在与作用在螺旋桨轴上的海水的压力相比较低的水平。

一种使用密封装置密封船的螺旋桨轴的方法，该密封装置包括：

螺旋桨轴，该螺旋桨轴由至少一个轴承以可旋转的方式支承，

水密封件，该水密封件定位在螺旋桨轴上，用于针对海水对螺旋桨轴进行密封，

第一油密封件，第一油密封件定位在螺旋桨轴上、邻近于轴承且与水密封件相距一定轴向距离，第一油密封件用于针对来自轴承的油进行密封，

中间隔室，该中间隔室在水密封件与第一油密封件之间延伸，

第一压力传感器，该第一压力传感器用于测量作用在螺旋桨轴上的海水的压力，

第二压力传感器，该第二压力传感器用于测量中间隔室内的压力，中间隔室填充有气体，

压力系统，该压力系统用于对中间隔室内的气体产生压力。

该方法包括：

使用第一压力传感器对作用于螺旋桨轴上的海水的压力进行测量，

使用第二压力传感器对中间隔室内的气体的压力进行测量，

将中间隔室内的气体的压力保持在与作用于螺旋桨轴上的海水的压力相比较低的水平。

密封装置能够使用任何市售的可获得的水润滑密封件作为水密封件。水密封件可以是面型密封件或唇型密封件。第一油密封件也可以是面型密封件或唇型密封件。

密封装置能够使用与水密封件相连接的气动激活的应急密封件。这是由于下述事实：在密封装置中可以使用具有简单结构的水密封件，所以为气动激活的应急密封件留出了空间。可以关闭通向水密封件中的密封室的海水通道，以便在密封件更换期间防止海水渗透到水密封件中的密封室中。对水密封件和第一油密封件中的各密封环的更换可以从船内进行。可以通过维修开口来提供从船内至中间隔室的入径。

密封布置能够在水密封件中使用简单且成本有效的解决方案。在该装置中，可以使用唇型水密封件，该唇型水密封件仅包括两个唇型密封环以及在密封环之间的密封室。海水可以在密封室中循环，以便对密封环进行润滑和冷却。不需要对引导到密封室中的润滑水进行加压。中间隔室中的空气压力将作用于第二密封环的背侧，使得可以在第二密封环的前侧与背侧之间保持合适的压力差。

与现有技术的解决方案相比，密封装置减少了密封件中所需部件的数量。可以消除泵、带有变频器的电动马达和冷却元件。与现有技术解决方案中的四个密封环相比，在该密封装置中基于唇型密封件仅需要两个密封环。

密封装置特别是在破冰机中使由振动引起的泵送现象(pumping phenomenon)最小化。

密封装置有助于快速更换水密封件。唇型水密封件中最关键的密封环是第二密封环。如果第二密封环有缺陷，那么在正常的港口停靠期间只更换该第二个密封环是很容易的。

密封装置可以在紧急情况下推迟水密封件的更换。水密封件中有缺陷的第二密封环可能导致中间隔室的整个内部会被淹没的情况。在这种情况下，推进装置可以在港口中更换水密封件之前仍然以全功率运行。在使用基于具有两个密封环的唇型密封件的第一油密封件的情况下，两个密封环之间的密封室可以被手动地加压成高于海水的压力，以防止海水渗入轴承。

密封装置易于使关键部件具有冗余设置。中间隔室应始终被加压到低于海水压力的压力。用于对中间隔室加压的部件可以很容易地制成冗余的。中间隔室的体积可以做得相当大，即在500升至3000升的范围内，这意味着在空气供给方面的短暂停止不会影响系统。

由于装置的简单性，与现有技术的解决方案相比，密封装置总体上更便宜。

水密封件是纯水润滑的。这意味着不会发生润滑油从水密封件泄漏至海洋中。当然可以使用可生物降解的油作为水密封件中的润滑油，但使用可生物降解的油会降低轴密封件的预期使用寿命。使用矿物油进行润滑的轴密封件的使用寿命为大约5年，而使用生物可降解的油进行润滑的轴密封件的寿命为大约2.5年。

附图说明

在下文中，将参照附图通过优选实施方式对本发明进行更详细地描述，在附图中：

图1示出了船的推进单元的截面图，

图2示出了图1的推进单元的下端部分的放大图，

图3示出了用于螺旋桨轴的密封环的截面图，

图4示出了现有技术中用于螺旋桨轴的密封装置的截面图，

图5示出了现有技术的用于螺旋桨轴的密封装置和控制系统的主要构造，

图6示出根据本发明的一个实施方式的用于螺旋桨轴的密封装置和控制系统的截面图，

图7示出了图6的密封装置和控制系统的主要构造，

图8示出了根据本发明的另一实施方式的用于螺旋桨轴的密封装置和控制系统的截面图。

具体实施方式

图1示出了船中的推进单元的截面图。推进单元20包括具有上部部分22和下部部分23的中空支柱21。支柱21的上部部分22形成对支柱的下部部分23进行支承的支承臂。支柱21的下部部分23形成具有第一端部23A和相对的第二端部23B的纵向隔室。支柱的下部部分23容纳驱动单元30、31、32。在该实施方式中，驱动单元包括第一电动马达30、第一轴31以及螺旋桨32，螺旋桨32定位在支柱21的下部部分23的第二端部23B的外侧。第一轴31的第一端部31A连接至第一电动马达30，并且第一轴31的第二端部31B从支柱21的下部部分23的第二端部23B突出。螺旋桨32连接至第一轴31的第二外端部31B。第一轴31的轴向中心线X-X形成轴线。推进单元20经由支柱21的上部部分22以可旋转的方式附接至船10，使得推进单元20可以围绕旋转的中心轴线Y-Y旋转360度。推进单元20可以与齿轮25一起围绕旋转的中心轴线Y-Y旋转360度。第一轴31由轴承41、42以可旋转的方式附接在支柱21的下部部分23内。第一轴31的第二端部31B由开口O1中的水密封件100密封，第一轴31经由水密封件100从支柱21的下部部分23的第二端部23B突出。处于第一轴31的第二端部31B处的轴承41在面向水密封件100的一侧用第一油密封件200密封，并且在相反侧用第二油密封件400密封。油密封件200、400防止油从轴承41泄漏到支柱的下部部分23中并且进入支柱21的下部部分23周围的海中。

图2示出了图1的推进单元的下端部部分的放大图。该放大图示出支柱21的下部部分23的第二端部23B。该附图示出了第一电动马达30、轴31、螺旋桨32、轴承41、水密封件100、第一油密封件200和第二油密封件400。推进单元包括位于螺旋桨32与轴承41之间的中间隔室300。中间隔室300在轴向X-X方向上由在螺旋桨32处第一竖向壁26和由轴承41的支承结构形成的第二竖向壁27界定。中间隔室300的外周部由支柱21的下部部分23的外周部28的在所述第一壁26与所述第二壁27之间沿轴向XX方向延伸的部分形成。中间隔室300的内周部由水密封件100的外周部、第一油密封件200的外周部以及轴31的在水密封件100与第一油密封件200之间的外周部界定。第一壁26与第二壁27在轴向XX方向上彼此相距距离A1。轴31穿过中间隔室300。

图3示出了用于螺旋桨轴的密封件的密封环的截面图。密封环110由唇型密封件形成，并且密封环110包括第一唇部分111和第二支承部分112。支承部分112配装到对密封环110进行支承的支承框架113中。唇部分111作用于轴31的外表面上或者作用于配装在轴31上的衬套的外表面上。唇部分111在弹簧114的作用下压靠于衬套。作用在唇部分111的前侧FS上的海水进一步使唇部分111压靠在衬套上。海水的压力取决于推进单元20的轴线X-X的吃水量。推进单元中的轴密封件可以设计成使得例如X-X轴线的吃水量处于4米至10米的范围内。该构思是为了在唇部分111的前侧FS与唇部分111的背侧BS之间保持小的压力差。为了保持唇部分111紧密地抵靠在衬套上，在唇部分111上的目标压力差在0.1巴至0.5巴的范围内，有利地为0.3巴。该压力差的减小将增加泄漏的风险，并且太大的压力差将使唇部的磨损量增加太多。在轴向方向或径向方向上的较强的轴运动也将增加泄漏的风险。唇部分111另外通过润滑介质来润滑，该润滑介质包括例如水和油。润滑介质被引导至唇部分111的背侧BS。因此，在海水与润滑介质之间保持压力差。

图4示出了现有技术中用于螺旋桨轴的密封装置的截面图。该附图示出了水密封件100，水密封件100包括四个水密封环110、120、130、140以及形成在这四个水密封环110、120、130、140之间的三个密封室115、125、135。在轴31上存在衬套33，并且因此密封环110、120、130、140的唇部分作用在衬套33的外表面上。密封环110、120、130、140中的所有唇部分都是面向海水。每个密封环110、120、130、140的唇部分上的压力差保持处于最小值，以便减小密封环110、120、130、140的磨损。密封环110、120、130、140的唇部分111在结合到唇部111中的弹簧114的作用下以及在密封室115、125、135中的润滑介质的压力例如水和油压力的作用下被紧固成抵靠于衬套33。

海水压力取决于吃水量。例如4米的吃水量相当于作用在第一密封环110上的约0.4巴的压力。存在于第一密封室115中的压力取决于第一密封环110的状态。第一密封环110的基本功能是用作“防污物密封件”，并且正常来说，在运行经过一段时间之后，第一密封环110使海水与第一密封室115之间的压力稳定。全新的第一密封环110与衬套33保持非常紧密的接触。因此，当第一密封环110是新的时，第一密封室115中的压力可以低于海水的压力。然而，第一密封室115中的压力在运行一段时间之后将与在轴线X-X处的海水的压力相同。

图5示出了现有技术中用于螺旋桨轴的密封装置和控制系统的主要构造。该密封装置在先前提到的现有技术公开WO 2012/085325中公开。

该附图示出了具有四个密封环110、120、130、140的水密封件100以及定位在密封环110、120、130、140之间的三个密封室115、125、135。水密封件100防止水渗入船中。润滑油箱70通过第一供给管72连接至第一泵62的入口。第一泵62的出口通过第二供给管73连接至热交换器63的入口。热交换器63的出口通过第三供给管74连接至水密封件100。第二密封室125通过第一连接管75和第二连接管77连接至第三密封室135。在第一连接管75与第二连接管77之间还存在固定节流阀76。还存在从第三密封室135返回至润滑油箱70的回流管78。还存在通向船内部的填充管71，润滑油箱70通过该填充管71可以填充有润滑油。还存在经由阀80连接至第二连接管77的排水管81。热交换器63可以直接连接至推进单元20的壳体，使得可以通过推进单元20周围的海水来实现对热交换器63的冷却。

因此，润滑油通过第一泵62从润滑油箱70泵送到第二密封室125中，并且还通过固定节流阀76泵送至第三密封室135，并且进一步返回至润滑油箱70。

第一泵62由第二电动马达61驱动，并且第二电动马达62由变频器56控制。

第一压力传感器51测量第一密封室115中的压力并且将测量信号传送至第一控制单元53。第一控制单元53经由加法器54并且还经由PI控制电路55连接至变频器56。第二压力传感器52测量第二密封室125中的压力，并且将测量信号传送至加法器54。

通过对第二电动马达61的旋转速度以及与第一电动马达61连接的第一泵62的旋转速度进行控制来保持系统中的润滑油的平衡。第一泵62的旋转速度对应于该第一泵62泵送到水密封件100的油量。通过调节第一泵62的旋转速度，第二密封环120上的压力差保持在预定范围内。如果例如轴水平线X-X处的海水的压力为1.0巴，则第二密封室125中的压力受制于第一泵62的旋转速度，而使得第二密封室125中的压力例如为0.45巴。在润滑油进入第三密封室135时固定节流阀76降低润滑油的压力。第三密封室135中的润滑油的压力由轴线X-X与润滑油箱70之间的高度差H1引起的流体静压力来确定。第三密封室135中的润滑油的压力通常为0.1巴。因此，该构思是为了将第二密封室125中的压力保持在轴水平线X-X处的海水压力与第三密封室135中的压力之间的水平上。因此，通过这种布置，存在于第二密封环120和第三密封环130上的压力差被平衡。润滑油通过热交换器63，该润滑油在热交换器63中被冷却。经冷却的润滑油将对水密封件100进行冷却。

第一油密封件200包括两个密封环210、220和一个密封室215。第一油密封件200防止润滑油从轴承41泄漏至海中。使用润滑油对轴承41进行连续地润滑，该润滑油也对第一油密封件200中的第一密封环210进行润滑。轴承润滑油的一部分也可被引导通过密封室215以便另外润滑和冷却在第一油密封件200中的第二密封环220。

图6示出了根据本发明的一个实施方式的用于螺旋桨轴的密封装置和控制系统的截面图。

水密封件100是唇型密封件，该唇型密封件100包括两个密封环110、120以及形成在两个密封环110、120之间的密封室115。密封环110、120基于唇型密封件。在水密封件100的朝向海水的最外边缘处还存在应急密封环105。水密封件100是通过穿过密封室115的海水SW来润滑的。第一密封环110的基本功能是用作“防污物密封件”，并且正常来说，在运行经过一段时间之后，第一密封环110使海水与第一水密封室115之间的压力稳定。

油密封件由位于轴承41的相反两侧上的两个对称的油密封件200、400组成。第一油密封件200即位于轴承41右侧的油密封件是唇型密封件，该唇型密封件包括两个密封环210、220以及形成在两个密封环210、220之间的密封室215。第一油密封件200通过从润滑油箱70循环至密封室215的润滑油进行润滑。此外，第二油密封件400即位于轴承41左侧的油密封件是唇型密封件，该唇型密封件包括两个密封环410、420以及在两个密封环410、420之间的密封室415。

水密封件100和第一油密封件200被封闭在共同的中间隔室300中。中间隔室300由在螺旋桨32处的第一竖向壁26和在轴承41处的第二竖向壁27界定。中间隔室300的外周部由支柱21的下部部分23的壳体的在第一竖向壁26与第二竖向壁27之间的外周部28形成。中间隔室300的内周部由水密封件100、第一油密封件200以及轴31的在水密封件100与第一油密封件200之间的外周部形成。在第一竖向壁26与第二竖向壁27之间存在第一轴向距离A1。此外，在水密封件100与第一油密封件200之间存在第二轴向距离A2。第二竖向壁27设置有提供从支柱21的内部至中间隔室300的入径的维修开口29。空气压力系统500控制中间隔室300内的空气压力。中间隔室300的体积通常在500升至3000升的范围内。

为了维修和更换水密封件100和第一油密封件200，需要第二轴向距离。这种布置可以在维修水密封件100和第一油密封件200时使机械师穿过维修开口29进入中间隔室300中。另一种可能性是在机械师没有完全进入中间隔室300中的情况下，通过维修开口29完成维修。水密封件100与第一油密封件200之间的第二轴向距离A2是需要的以便能够拆卸旧密封件并且安装新密封件。水密封件100以从第二密封环120开始一次拆卸一个密封环110、120的方式被拆卸。松开第二密封环120中的紧固螺栓，并且将第二密封环120沿轴向方向X-X拉动到水密封件100与第一油密封件200之间的可以拆卸第二密封环120的空间。然后对第一密封环110进行相同的步骤。第一油密封件200可以以类似的方式拆卸。新的水密封件100和新的第一油密封件200的安装以相反的顺序完成。

使用加压中间隔室300可以使用任何类型的简单商用的水密封件100。水密封件100可以是面型密封件或如图所示的唇型密封件。此外，第一油密封件可以是面型密封件或如图所示的唇型密封件。

图7示出了图6的密封装置和控制系统的主要构造。

该附图示出了水密封件100，该水密封件100具有两个密封环110、120以及在密封环110、120之间的密封室115。密封环110、120作用于定位在螺旋桨轴31上的第一衬套33上。仅用海水SW对水密封件100进行润滑和冷却。可以使用简单的机械循环器来使海水SW在水密封件100中的密封室115中旋转。还存在第一压力传感器91，第一压力传感器91对水密封件100中的密封室115中的压力进行测量。

水密封件100中的密封室115中的压力与轴水平线X-X处的海水压力相同。空气压力从空气压力系统500借助于设置有第一阀94的第一管93引导至中间隔室300。使用空气压力系统500使中间隔室300中的空气压力保持在比作用在水密封件100的密封室115中的海水的压力低例如0.1bar的恒定水平。这意味着可以在水密封件100中的第二密封环120上保持合适的压力差。空气压力系统500的控制单元510接收由第一压力传感器91测量到的水密封件100中的密封室115的压力和由第二压力传感器92测量到的中间隔室300中的压力作为输入信号。基于由第一压力传感器91测量到的水密封件100中的密封室115中的压力，控制单元510控制空气产生单元520以在中间隔室300内产生期望的空气压力。因此，水密封件100中的第二密封环120上的压力差恒定地保持在例如为0.1巴的水平处。这将有助于实现水密封件100中的第二密封环120的良好操作条件。

该附图还示出了第一油密封件200，该第一油密封件200具有两个密封环210、220以及位于密封环210、220之间的密封室215。密封环210、220作用于定位在螺旋桨轴31上的第二衬套34上。通过从润滑油罐70循环的润滑油来对第一油密封件200进行润滑。润滑油循环通过密封室215。存在通向润滑油箱70的填充管71。第一油密封件200防止润滑油从轴承41溢出。另一方面，即使在隔室300被淹没时的紧急情况下，第一油密封件200也会防止海水渗透到轴承41中。

通过轴线X-X与润滑油箱70之间的高度差H2引起的流体静压力来对第一油密封件200中的密封室215进行加压。可以使用简单的机械油循环器来使油在密封室215内循环。油箱70冷却到用于对支柱21的下部部分23中的第一电动马达30进行冷却的冷却空气的温度。最靠近轴承41的密封环210由轴承41中的润滑油循环进行冷却。在空气压力控制系统500中产生的空气压力通过设置有第二阀96的第二管95进一步引导至润滑油箱70。这意味着作用在第一油密封件200中的密封室215中的压力是由轴线X-X与润滑油箱70之间的高度差H2产生的流体静压力加上空气压力系统500产生的空气压力。中间隔室300中的空气压力比在轴水平线X-X处的海水压力低0.1巴。因此，密封室215中的压力比轴水平线X-X处的海水压力与由高度H2引起的流体静压力之和低0.1巴。高度H2可以是例如1米，这意味着相应的流体静压力可以为0.1巴。因此，密封室215中的压力将对应于轴水平线X-X处的海水的压力。因此在第一油密封件200中的第二密封环220上将存在0.1巴的压力差。还存在排水管81，该排水管81通过阀80连接到第一油密封件200中的密封室215。

图8示出了根据本发明的另一实施方式的用于螺旋桨轴的密封装置和控制系统的截面图。该实施方式与图7所示的实施方式相比，唯一区别是在水密封件100中。在该实施方式中，水密封件100基于面型密封件150。轴31设置有筒形紧固构件35，并且面型密封件150附接至紧固构件35。水密封件150的竖向面作用于布置在第一竖向壁26中的竖向衬套36上。该面型密封件150由附接至紧固构件35的筒形部分152和作用于衬套36上的环形部分151形成。作用于竖向衬套36上的环形部分151可以设置有形成密封件的唇部(图中未示出)。存在不同类型的面型密封件150，但是可能设置有抵靠于竖向衬套36作用的唇部的环形部分151是面型密封件150的共同特征。第一压力传感器91可以从环形部分151中的唇缘部之间小的水密封室或者直接从作用于第一端壁26的外侧上的海水来测量在轴线X-X处的海水的压力。密封装置和控制系统在其他方面对应于图7中示出的密封装置和控制系统。中间隔室300中的空气压力将作用于面型密封件150，其中，该面型密封件150将面型密封件150的环形部分的唇部压靠在竖向衬套36上。

密封装置可以在紧急情况下推迟更换密封件。水密封件100中的有缺陷的密封环120可能导致中间隔室300的整个内部将被淹没的情况。在这种情况下，推进单元20可以在水密封件100中的第二密封环120可以在港口中被更换之前仍然以全功率运行。在油密封件200中的两个密封环210、220之间的密封室215可以手动加压到高于海水的压力，以便消除海水渗透到轴承41中。这可以通过关闭第一阀94并且保持第二阀96打开来完成。压力高于由第二压力传感器92测量到的被淹没的中间隔室300中的压力的加压空气可以被引导到润滑油箱70中。因此，第一油密封件200中的密封室215中的压力将高于被淹没的中间隔室300中的压力，这将防止海水渗透到第一油密封件200中的密封室215中。

在船的吃水量大体恒定的情况下，不需要将来自空气压力系统500的空气压力连通至润滑油箱70。在这种情况下，润滑油箱70可以被定位在合适的高度H2处，以便在第一油密封件200中的密封室215中保持合适的流体静压力。第一油密封件200中的密封室215中的压力必须处于比中间隔室300中的压力更高的水平，以防止油从轴承41泄漏到中间室300。

甚至在没有用于第一油密封件200的润滑油箱70的情况下也可以进行。在这种情况下，第一油密封件200可以仅包括一个密封环210。如果船的吃水量小且恒定，这是可能的，这意味着中间隔室300中的压力小且稳定。

也可以使用面型密封件作为第一油密封件200。然而，唇型密封件更适合用作第一油密封件200。

图6中示出的应急密封件105是密封装置中的可选特征。在要更换水密封件100的情况下，应急密封件105可以用空气充气。当更换水密封件100时，应急密封件105将防止水渗透到船中。在不使用应急密封件105的情况下，当要更换水密封件100时，需要潜水员来在螺旋桨32与第一竖向壁26之间定位临时的可充气密封件。

当然也可以在图8中示出的本发明的实施方式中使用应急密封件105。

中间隔室300是封闭的气密隔室。空气只能通过水密封件100和第一油密封件200从中间隔室300溢出。因此，维修开口29必须密封，以便在关闭时是气密的。沿第二竖向壁27的周向自然可以存在多个维修开口29。

图1所示的在支柱21的下部部分23的第二端部23B处的开口O1形成在推进单元20的壳体中。推进单元20的壳体由支柱21形成。

中间隔室300有利地填充有空气，但是可以使用任何其它气体代替中间隔室300中的空气。空气的使用是有利的，因为密封装置被可以使用的空气包围。使用空气便宜，而使用其他气体会增加成本。

根据本发明的密封装置不限于图1中示出的推进单元。密封装置当然也可以用于如下推进单元中，在该推进单元中驱动马达30定位在例如支柱21的上部部分22中或甚至在船10的船体11内。推进单元20在这种情况下包括从驱动马达延伸或通过驱动马达向下延伸到螺旋桨轴31的竖向驱动轴。竖向驱动轴可以通过小齿轮装置连接至螺旋桨轴31。密封装置也可以用在不具有外部推进单元的船10中。此时推进机器可以包括螺旋桨轴，该螺旋桨轴从船10的船体11的内部穿过船10的船体11的尾部的开口O1而延伸至海水。在这种情况下，推进机器中的驱动马达30将被定位在船10的船体11内。驱动马达30可以是内燃发动机而不是电动马达。在这种情况下，密封装置将布置成与船10的船体11中的开口O1相连接。轴承41将定位在开口O1附近。船10的船体11内的密封装置本身对应于图2所示的密封装置。

本发明及其实施方式不限于上述示例，而是可以在权利要求的范围内变化。

Claims (19)

1.一种用于船(10)的密封装置，包括：

螺旋桨轴(31)，所述螺旋桨轴(31)由至少一个轴承(41)以可旋转的方式支承，

水密封件(100)，所述水密封件(100)定位在所述螺旋桨轴(31)上，用于针对海水对所述螺旋桨轴(31)进行密封，

第一油密封件(200)，所述第一油密封件(200)定位在所述螺旋桨轴(31)上、邻近于所述轴承(41)且与所述水密封件(100)相距轴向(X-X)距离(A2)，所述第一油密封件(200)用于针对来自所述轴承(41)的油进行密封，

中间隔室(300)，所述中间隔室(300)在所述水密封件(100)与所述第一油密封件(200)之间延伸，

第一压力传感器(91)，所述第一压力传感器(91)用于测量作用在所述螺旋桨轴(31)上的海水的压力，

其特征在于，所述密封装置还包括：

第二压力传感器(92)，所述第二压力传感器(92)用于测量所述中间隔室(300)内的压力，所述中间隔室(300)填充有气体，

压力系统(500)，所述压力系统(500)用于对所述中间隔室(300)内的气体产生压力，由此

所述中间隔室(300)内的气体的压力保持在与作用在所述螺旋桨轴(31)上的海水的压力相比较低的水平。

2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述中间隔室(300)中的气体是空气。

3.根据权利要求1或2所述的密封装置，其特征在于，所述水密封件(100)和所述第一油密封件(200)被封闭在所述中间隔室(300)中。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的密封装置，其特征在于，所述中间隔室(300)的内周部由所述水密封件(100)、所述第一油密封件(200)以及所述螺旋桨轴(31)的在所述水密封件(100)与所述第一油密封件(200)之间的外周部形成。

5.根据权利要求4所述的密封装置，其特征在于，所述中间隔室(300)由在所述水密封件(200)处的第一径向延伸壁(26)以及在轴承(41)处的第二径向延伸壁(27)在径向方向上进一步限制。

6.根据权利要求4或5所述的密封装置，其特征在于，所述中间隔室(300)的外周部由在所述第一径向延伸壁(26)与所述第二径向延伸壁(27)之间沿轴向方向(X-X)延伸的外壁部限制。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的密封装置，其特征在于，所述水密封件(100)是设置有两个密封环(110、120)以及在所述两个密封环(110、120)之间的密封室(115)的唇型密封件。

8.根据权利要求7所述的密封装置，其特征在于，所述第一压力传感器(91)测量所述水密封件(100)的所述密封室(115)内的压力。

9.根据权利要求7或8所述的密封装置，其特征在于，对所述水密封件(100)的所述密封室(115)提供海水(SW)润滑。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的密封装置，其特征在于，所述水密封件(100)是面型密封件(150)，所述面型密封件(150)设置有第一环状部分(151)，所述第一环状部分(151)包括沿所述轴向方向(X-X)作用在竖向衬套(36)上的密封唇部。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的密封装置，其特征在于，所述第一油密封件(200)是设置有两个密封环(210、220)以及在这两个密封环(210、220)之间的密封室(215)的唇型密封件。

12.根据权利要求11所述的密封装置，其特征在于，所述油密封件(200)的所述密封室(215)连接至润滑油箱(70)，所述润滑油箱(70)定位在所述油密封件(200)的上方的竖向距离(H2)处，以便向所述油密封件(200)中的所述密封室(215)提供润滑油。

13.根据权利要求12所述的密封装置，其特征在于，所述压力系统(500)连接至所述油箱(70)，以便对所述油箱(70)加压。

14.根据权利要求1至14中的任一项所述的密封装置，其特征在于，所述压力系统(500)通过第一阀(94)连接至所述中间隔室(300)。

15.根据权利要求12至14中的任一项所述的密封装置，其特征在于，所述压力系统(500)通过第二阀(96)连接至所述油箱(70)，以便对所述油箱(70)加压。

16.根据权利要求1至15中的任一项所述的密封装置，其特征在于，所述中间隔室(300)的体积在500升至3000升的范围内。

17.一种推进单元，其特征在于，所述推进单元(20)包括根据权利要求1至16中任一项所述的密封装置，所述推进单元(20)包括具有上部部分(22)和下部部分(23)的支柱(21)，所述推进单元(20)经由所述支柱(21)的所述上部部分(22)以可旋转的方式附接至所述船(10)，由此，所述螺旋桨轴(31)由所述至少一个轴承(41)以可旋转的方式支承在所述支柱(21)的所述下部部分(23)内，所述螺旋桨轴(31)延伸穿过所述支柱(21)的所述下部部分(23)中的开口(O1)到所述推进单元(20)的外部，所述水密封件(100)定位在所述开口(O1)处。

18.一种船，其特征在于，所述船(10)包括根据权利要求1至16中任一项所述的密封装置，由此，所述螺旋桨轴(31)由所述至少一个轴承(41)以可旋转的方式支承在所述船(10)的船体内，所述螺旋桨轴(31)延伸穿过所述船的所述船体中的开口(O1)到所述船的外部，所述水密封件(100)定位在所述开口(O1)处。

19.一种用密封装置密封船(10)的螺旋桨轴(31)的方法，所述密封装置包括：

螺旋桨轴(31)，所述螺旋桨轴(31)由至少一个轴承(41)以可旋转的方式支承，

水密封件(100)，所述水密封件(100)定位在所述螺旋桨轴(31)上，用于针对海水对所述螺旋桨轴(31)进行密封，

第一油密封件(200)，所述第一油密封件(200)定位在所述螺旋桨轴(31)上、邻近于所述轴承(41)且与所述水密封件(100)相距轴向(X-X)距离(A2)，所述第一油密封件(200)用于针对来自所述轴承(41)的油进行密封，

中间隔室(300)，所述中间隔室(300)在所述水密封件(100)与所述第一油密封件(200)之间延伸，

第一压力传感器(91)，所述第一压力传感器(91)用于测量作用在所述螺旋桨轴(31)上的海水的压力，

第二压力传感器(92)，所述第二压力传感器(92)用于测量所述中间隔室(300)内的压力，所述中间隔室(300)填充有气体，

压力系统(500)，所述压力系统(500)用于对所述中间隔室(300)内的气体产生压力，

所述方法包括：

使用所述第一压力传感器(91)对作用在所述螺旋桨轴(31)上的海水的压力进行测量，

使用所述第二压力传感器(91)对所述中间隔室(300)内的气体的压力进行测量，

将所述中间隔室(300)内的气体的压力保持在与作用在所述螺旋桨轴(31)上的海水的压力相比较低的水平。