CN107764485A - 一种全回转舵桨动密封试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全回转舵桨动密封试验装置，涉及船舶推进技术领域，试验装置包括试验腔、安装架、收集箱和驱动部件，安装架设置在试验腔内，安装架用于安装待试验全回转舵桨动密封的密封座组件，安装有全回转舵桨动密封的安装架将试验腔分隔成外腔室和内腔室，外腔室上设有第一增压口、输油通道和泄油通道，第一增压口与外腔室连通，输油通道用于连通全回转舵桨动密封，泄油通道用于连通全回转舵桨动密封和收集箱，收集箱设置在试验腔外且位于试验腔的上方，内腔室上设有第二增压口，第二增压口与内腔室连通，驱动部件被配置为驱动全回转舵桨动密封的衬套在密封座组件内转动。本发明解决了全回转舵桨动密封的密封性能不易检测的问题。

Description

一种全回转舵桨动密封试验装置

技术领域

本发明涉及船舶推进技术领域，特别涉及一种全回转舵桨动密封试验装置。

背景技术

全回转舵桨是一种常见的船用推进装置，其主要包括推进单元、回转单元和上部齿轮箱，以实现全回转舵桨在360°范围内为船舶提供推力，使船舶具有良好的操纵性能。

全回转舵桨动密封主要包括艉轴密封和回转密封，艉轴密封用于密封全回转舵桨的推进单元，回转密封用于密封回转单元，两者的作用主要是防止海水侵入推进器内部而损坏传动部件，同时防止推进器内部的润滑油泄漏到海水。，因此在艉轴密封和回转密封装配使用之前，需要对其密封性能进行试验。

然而，目前只能通过将艉轴密封和回转密封装配到全回转舵桨上之后进行试验，来判断密封性能，导致工作量大、成本高、周期长。

发明内容

为了解决全回转舵桨动密封的密封性能不易检测的问题，本发明实施例提供了一种全回转舵桨动密封试验装置。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种用于全回转舵桨动密封的试验装置，所述试验装置包括试验腔、安装架、收集箱和驱动部件，所述安装架设置在所述试验腔内，所述安装架用于安装待试验全回转舵桨动密封的密封座组件，安装有所述全回转舵桨动密封的所述安装架将所述试验腔分隔成外腔室和内腔室，所述外腔室上设有第一增压口、输油通道和泄油通道，所述第一增压口与所述外腔室连通，所述输油通道用于连通所述全回转舵桨动密封，所述泄油通道用于连通所述全回转舵桨动密封和所述收集箱，所述收集箱设置在所述试验腔外且位于所述试验腔的上方，所述内腔室上设有第二增压口，所述第二增压口与所述内腔室连通，所述驱动部件被配置为驱动所述全回转舵桨动密封的衬套在所述密封座组件内转动。

在本发明的一种实现方式中，所述安装架包括安装法兰环，所述试验腔的外壁上设有与所述安装法兰环对应的插孔，所述安装法兰环的外边缘固定插装在对应的所述插孔内，所述安装法兰环的内边缘用于固定安装所述密封座组件。

在本发明的另一种实现方式中，所述试验装置还包括安装法兰，所述安装法兰的一侧面与所述驱动部件的输出轴同轴连接在一起，所述安装法兰的另一侧面用于固定安装所述衬套。

在本发明的又一种实现方式中，所述安装法兰的一侧面上设有第一限位凹槽，所述输出轴的端部设有限位凸台，所述限位凸台插装在所述第一限位凹槽内。

在本发明的又一种实现方式中，所述安装法兰的另一侧面上设有第二限位凹槽，所述第二限位凹槽与所述安装法兰同轴布置，所述第二限位凹槽用于卡装所述衬套。

在本发明的又一种实现方式中，所述输出轴的外周壁上套装有卡环，所述卡环夹设在所述输出轴和所述第一限位凹槽的内周壁之间。

在本发明的又一种实现方式中，所述安装法兰的对应所述第一限位凹槽的位置设有通孔，所述通孔内插装有螺栓，所述螺栓固定在所述输出轴的端部。

在本发明的又一种实现方式中，所述驱动部件包括电机、联轴器和减速器，所述电机通过所述联轴器与所述减速器传动连接。

在本发明的又一种实现方式中，所述电机为变频电机。

在本发明的又一种实现方式中，所述试验装置还包括基座，所述基座固定在所述试验腔的底部。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

在通过本发明实施例所提供的试验装置试验全回转舵桨动密封的密封性能时，首先将待试验全回转舵桨动密封的密封座组件安装至安装架上，将待试验全回转舵桨动密封的衬套插装至密封座组件中，并将衬套安装至驱动部件上；接着通过输油通道向密封座组件内注入润滑油，通过第一增压口向外腔室内注入水，通过第二增压口向内强势注入润滑油，并保持外腔室和内腔室中的压力恒定为设定值，从而通过外腔室模拟了全回转舵桨动密封的外界压力环境，通过内腔室模拟了全回转舵桨动密封的内部压力环境；然后通过驱动部件驱动衬套在密封座组件内转动，从而模拟了全回转舵桨动密封的实际工况，在衬套转动的过程中，由于收集箱位于试验腔的上方，所以在重力的作用下，如果全回转舵桨动密封的密封性能达到了标准(全回转舵桨动密封没有产生泄漏)，那么密封座组件内的润滑油不会流入收集箱或者少量流入收集箱，如果全回转舵桨动密封的密封性能没有达到标准(全回转舵桨动密封产生了泄漏)，那么密封座组件内的润滑油将在外腔室或者内腔室的压力作用下大量流入收集箱，也就是说，本发明通过观察收集箱内润滑油的量，即可以判断全回转舵桨动密封的密封性能是否合格，解决了全回转舵桨动密封的密封性能不易检测的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中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是本发明实施例提供的一种艉轴密封座组件的剖视图；

图2为本发明实施例提供的一种艉轴密封的试验装置的剖视图；

图3为本发明实施例提供的一种艉轴密封的试验装置的局部放大图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种用于艉轴密封的试验装置，该试验装置用于试验全回转舵桨动密封的动密封性，全回转舵桨动密封可以包括艉轴密封和回转密封，由于艉轴密封和回转密封的结构相似，所以本实施例以艉轴密封举例，对试验装置的结构和使用方法进行描述。

图1为艉轴密封的剖视图，参见图1，艉轴密封包括：衬套12、唇形密封圈2a、密封腔室2c、密封座2b，最右侧的一个密封座2b用于与安装架2连接，其余的密封座2b起密封固定的作用。该艉轴密封中，密封座2b分别套设在衬套12上，密封座2b下设有五个唇形密封圈2a。

图2为密封试验装置的剖视图，参见图2，该试验装置包括试验腔1、安装架2、收集箱3和驱动部件，安装架2设置在试验腔1内，安装架2用于安装待试验艉轴密封的密封座组件，安装有待试验艉轴密封的安装架2将试验腔1分隔成外腔室1a和内腔室1b，外腔室1a上设有第一增压口4、输油通道6和泄油通道7，第一增压口4与外腔室1a连通，输油通道6用于连通艉轴密封，泄油通道7用于连通艉轴密封和收集箱3，收集箱3设置在试验腔1外且位于试验腔1的上方，内腔室1b上设有第二增压口5，第二增压口5与内腔室1b连通，驱动部件被配置为驱动艉轴密封的衬套12在密封座组件内转动。

在通过本发明实施例所提供的试验装置试验艉轴密封的密封性能时，首先将待试验艉轴密封的密封座组件安装至安装架2上，将待试验艉轴密封的衬套12插装至密封座组件中，并将衬套12安装至驱动部件上；接着通过输油通道6向密封座组件内注入润滑油，通过第一增压口4向外腔室1a内注入水，通过第二增压口5向内腔室1b注入润滑油，并保持外腔室1a和内腔室1b中的压力恒定为设定值，从而通过外腔室1a模拟了艉轴密封的外界压力环境，通过内腔室1b模拟了艉轴密封的内部压力环境；然后通过驱动部件驱动衬套12在密封座组件内转动，从而模拟了艉轴密封的实际工况，在衬套12转动的过程中，由于收集箱3位于试验腔1的上方，所以在重力的作用下，如果艉轴密封的密封性能达到了标准(艉轴密封没有产生泄漏)，那么密封座组件内的润滑油不会流入收集箱3或者少量流入收集箱3，如果艉轴密封的密封性能没有达到标准(艉轴密封产生了泄漏)，那么密封座组件内的润滑油将在外腔室1a或者内腔室1b的压力作用下大量流入收集箱3，也就是说，本发明通过观察收集箱3内润滑油的量，即可以判断艉轴密封的密封性能是否合格，解决了艉轴密封的密封性能不易检测的问题。

在上述实现方式中，外腔室1a中水的类型可以根据实际需求进行选择，例如海水、江水、湖水等，并且水中的杂质也可以根据需求进行选择，同样的，内腔室1b中润滑油的类型也可以根据实际需求进行选择，本发明对此不作限制。

需要说明的是，如图1所示，密封座2b与唇形密封圈2a组合在艉轴与密封座2b间形成了两个密封腔室2c，在艉轴密封实际工作中，其中一个密封腔室2c内充满润滑油，因此该密封腔室2c与输油通道61连接，以模拟该密封腔室内的工作环境，另一个密封腔室2c用于收集艉轴密封中泄漏的污水或润滑油，因此该密封腔室2c与输油通道62连通，以模拟该密封腔室2c内的工作环境。需要说明的是，艉轴密封的结构具有多样性，因此本发明设置的输油通道6的数量可根据实际情况增减，本发明对此不做限制。

在本实施例中，安装架2包括安装法兰环，所述试验腔的外壁上设有与所述安装法兰环对应的插孔，各所述安装法兰环的外边缘固定插装在对应的所述插孔内，所述安装法兰环的内边缘用于固定安装所述密封座组件。

优选地，安装架2也可以是至少两个安装瓦块，该安装瓦块，为一种断开的圆环结构，相应的，插孔与多个安装瓦块一一对应设置。在插装安装瓦块时，可以通过调整安装瓦块插入插孔的深度(安装法兰环的内边缘距离试验腔的外壁的距离越大，则表示安装法兰环插入插孔的深度越大)，实现不同规格的密封座组件安装。例如，当密封座组件的尺寸较小时，可以将安装瓦块插入较深，反之，当密封座组件的尺寸较大时，可以将安装瓦块插入较浅，从而使得试验装置能够适用于多种规格的密封座组件。

在本实施例中，试验装置还包括安装法兰8，安装法兰8的一侧面与所述驱动部件的输出轴9同轴连接在一起，安装法兰8的另一侧面用于固定安装所述衬套12，从而能够通过安装法兰稳固的对衬套12进行密封。

在上述实现方式中，安装法兰8的尺寸可以根据待试验衬套12的尺寸进行相应的调整，例如，当衬套12的尺寸较大时，可以相应的选用尺寸较大的安装法兰8，当衬套12的尺寸较小时，可以相应的选用尺寸较小的安装法兰8，从而使得试验装置能够适用于多种尺寸的衬套12，进而通过安装法兰环和安装法兰8的配合，实现了试验装置对多种尺寸的艉轴密封的应用，提高了试验装置的适用性。

具体地，安装法兰8的一侧面上设有第一限位凹槽16，输出轴9的端部设有限位凸台15，限位凸台15插装在第一限位凹槽16内，从而通过第一限位凹槽16和限位凸台15之间的配合，实现了安装法兰8和输出轴9之间的定位安装。

优选地，第一限位凹槽16和限位凸台15之间为过盈配合。

具体地，安装法兰8的另一侧面上设有第二限位凹槽17，第二限位凹槽17与安装法兰8同轴布置，第二限位凹槽17用于卡装衬套12，从而通过第二限位凹槽17，实现了第二限位凹槽17和衬套12之间的定位安装。

图3为试验装置的局部放大图，结合图3，在本实施例中，输出轴9的外周壁上套装有卡环13，卡环13夹设在输出轴9和第一限位凹槽16的内周壁之间，从而实现了输出轴9和安装法兰8之间的固定安装。

具体地，安装法兰8的对应第一限位凹槽16的位置设有通孔，通孔内插装有螺栓，螺栓固定在输出轴9的端部，从而通过螺栓进一步地提高了安装法兰8和输出轴9之间的安装稳固度。

再次参见图2，在本实施例中，试验装置还包括基座18，基座18固定在试验腔1的底部。

具体地，基座18为长方形的板状结构，基座18同时与安装架2以及试验腔1焊接，固定试验装置，增强了稳定性。

在本实施例中，所述驱动部件包括电机11、联轴器10和减速器14，电机11通过联轴器10与减速器14传动连接。

具体地，驱动部件的工作过程为：电机11提供原动力驱动电机转轴转动，电机转轴通过联轴器10与减速器14输入转轴连接，带动减速器14输入转轴转动，通过减速器14的变速增矩作用，使得减速器14输出转轴可实现变速转动，齿轮输出轴为本申请中的输出轴9。

优选地，所述电机11为变频电机。

具体地，本发明采用变频电机，因为其具有无级变速传动的特点，可与减速器14一起作用实现输出轴9的变速转动。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于全回转舵桨动密封的试验装置，其特征在于，所述试验装置包括试验腔、安装架、收集箱和驱动部件，所述安装架设置在所述试验腔内，所述安装架用于安装待试验全回转舵桨动密封的密封座组件，安装有所述全回转舵桨动密封的所述安装架将所述试验腔分隔成外腔室和内腔室，所述外腔室上设有第一增压口、输油通道和泄油通道，所述第一增压口与所述外腔室连通，所述输油通道用于连通所述全回转舵桨动密封，所述泄油通道用于连通所述全回转舵桨动密封和所述收集箱，所述收集箱设置在所述试验腔外且位于所述试验腔的上方，所述内腔室上设有第二增压口，所述第二增压口与所述内腔室连通，所述驱动部件被配置为驱动所述全回转舵桨动密封的衬套在所述密封座组件内转动。

2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述安装架包括安装法兰环，所述试验腔的外壁上设有与所述安装法兰环对应的插孔，所述安装法兰环的外边缘固定插装在对应的所述插孔内，所述安装法兰环的内边缘用于固定安装所述密封座组件。

3.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述试验装置还包括安装法兰，所述安装法兰的一侧面与所述驱动部件的输出轴同轴连接在一起，所述安装法兰的另一侧面用于固定安装所述衬套。

4.根据权利要求3所述的试验装置，其特征在于，所述安装法兰的一侧面上设有第一限位凹槽，所述输出轴的端部设有限位凸台，所述限位凸台插装在所述第一限位凹槽内。

5.根据权利要求3所述的试验装置，其特征在于，所述安装法兰的另一侧面上设有第二限位凹槽，所述第二限位凹槽与所述安装法兰同轴布置，所述第二限位凹槽用于卡装所述衬套。

6.根据权利要求4所述的试验装置，其特征在于，所述输出轴的外周壁上套装有卡环，所述卡环夹设在所述输出轴和所述第一限位凹槽的内周壁之间。

7.根据权利要求4所述的试验装置，其特征在于，所述安装法兰的对应所述第一限位凹槽的位置设有通孔，所述通孔内插装有螺栓，所述螺栓固定在所述输出轴的端部。

8.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述驱动部件包括电机、联轴器和减速器，所述电机通过所述联轴器与所述减速器传动连接。

9.根据权利要求8所述的试验装置，其特征在于，所述电机为变频电机。

10.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述试验装置还包括基座，所述基座固定在所述试验腔的底部。