CN108980354A - 一种吸盘式端面唇形船用舵杆密封 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种吸盘式端面唇形船用舵杆密封，包括套装于舵杆上的密封圈座，所述密封圈座上固定连接有静密封件，在密封圈座和静密封件之间压装有吸盘式唇形密封圈；所述吸盘式唇形密封圈包括密封圈本体，在密封圈本体上端从内向外分别一体制有第一唇形槽和第二唇形槽，在第一唇形槽和第二唇形槽之间的密封圈本体上还一体制有一环形缓冲挤压槽，在环形缓冲挤压槽内均布间隔嵌装有多个弹簧。本发明采用吸盘式密封减振端面，大大提高了对舵杆的密封效果、使得振动敏感度减小以及舵杆表面无磨损的优点。

Description

一种吸盘式端面唇形船用舵杆密封

技术领域

本发明属于船舶舵系领域，涉及舵杆舵承密封技术，尤其是一种吸盘式端面唇形船用舵杆密封。

背景技术

舵杆是舵叶转动的立轴，是船舶舵系中的重要结构件；它用以承受和传递作用在舵叶上的力及舵给以转舵装置的力。因此舵杆不仅要传递来自舵机的舵叶转动力矩，而且要承受水体对其的反作用力，以及波浪、倾斜重力对其的冲击和附加作用力。其舵杆密封则主要防止海水通过舵杆穿过船体位置进入船体内，以防止损坏舱内装置结构部件，又要防止润滑油泄漏流出而污染海水的双重作用。

现有的舵杆密封仍以填料密封作为主要的密封结构，虽然填料密封具有结构简单的优点，但由于填料密封是依靠压盖产生径向压紧力，迫使填料压紧在舵杆表面而产生密封效果，因此舵杆的填料密封需要消耗更多的转舵功率，对舵杆表面也会产生较为严重的磨损，而磨损间隙的增大又会导致密封效果的下降，使得舵杆密封可靠性变差。更由于在舵杆的工作过程中，舵杆既要承受来自舵叶运行和海浪作用所产生的径向推力和弯矩，又要承受船舶航行簸跛和摇摆而产生的舵杆重力在舵杆径向的分力，这些无规律和不均衡的舵杆径向分力的综合作用，使舵杆产生不可避免的径向位移和振动，不仅加大了舵杆表面的啃蚀磨损，更会在填料和舵杆表面形成间隙，也会加剧密封填料坍塌损坏，使舵杆密封效果丧失。尤其随着船舶工业的发达，大吨位船舶的不断涌现，相应地用于操控船舵航向的舵系零件和重量也随之增大，舵杆填料密封更容易产生径向间隙，其密封效果变得很不稳定，而且还会加剧对舵杆的啃蚀磨损，故而现有的舵杆填料密封不仅难以适应大吨位船舶的使用要求，而且易于形成舵杆磨损，直接影响舵杆的运行稳定性和使用寿命。

通过专利文献的检索，发现如下几篇相关文献：

1、端面唇形舵杆密封(CN204921996U)，包括套装于舵杆上的密封圈座，所述密封圈座上固定连接有静密封件，在密封圈座和静密封件之间压装有唇形密封圈；该唇形密封圈的一端设置有内侧唇口和外侧唇口，内侧唇口和外侧唇口所在密封面垂直于唇形密封圈的密封圈内孔；该内侧唇口和外侧唇口贴合于静密封件上。

本方案只考虑到唇形密封圈对端面的瞬时密封效果，没有进一步考虑当硅胶老化时，外侧唇口由于没有向上的补充支撑力而无法实现密封，同时由于舵杆的摇晃，会导致上端面密封效果不好，而且当波浪、倾斜重力对其的冲击和附加作用力，传递到舵杆处的振动没有减缓很多，极易导致唇形密封圈内润滑油溢出。

2、一种耐腐蚀船用舵(CN204750545U)，包括舵杆、舵叶和舵承，舵叶通过法兰与舵杆固定连接，舵杆通过舵承与安装在船舶内的舵动力机构相连接，其特征在于：所述舵杆内部一次铸造成型出三条相互交叉的空腔通道，所述舵杆内部还设有三个圆形空腔，舵杆外部设有圆弧形凸起，所述舵杆外部设有耐腐蚀层，所述耐腐蚀层外部设有耐磨层，所述舵叶上设有多个圆弧形凹槽，所述舵叶之间设有连接杆，所述连接杆与舵叶可拆卸连接。

通过技术特征的对比，上述公开专利文献，与本发明专利的技术结构不相同，不会影响本发明申请的创造性及新颖性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种对舵杆密封效果好、振动敏感度小、舵杆表面无磨损的吸盘式端面唇形船用舵杆密封。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种吸盘式端面唇形船用舵杆密封，包括套装于舵杆上的密封圈座，所述密封圈座上固定连接有静密封件，在密封圈座和静密封件之间压装有吸盘式唇形密封圈；所述吸盘式唇形密封圈包括密封圈本体，密封圈本体中心位置设有密封圈内孔，舵杆穿插于该密封圈内孔中，在密封圈本体上端从内向外分别一体制有第一唇形槽和第二唇形槽，在第一唇形槽和第二唇形槽之间的密封圈本体上还一体制有一环形缓冲挤压槽，在环形缓冲挤压槽内均布间隔嵌装有多个弹簧，所述弹簧的两端分别固装在环形缓冲挤压槽的两个侧壁上，密封圈本体上端面形成一个吸盘式密封端面贴合于静密封件上。

而且，所述第一唇形槽包括第一内侧唇口和第一外侧唇口，所述第一内侧唇口和第一外侧唇口之间形成一环状的第一腔槽，所述第二唇形槽包括第二内侧唇口和第二外侧唇口，第二内侧唇口和第二外侧唇口唇口之间形成一环状的第二腔槽。

而且，所述吸盘式唇形密封圈另一端设有外侧凸起和内侧端面凸起，呈圆环状的外侧凸起横截面呈等腰三角形。

而且，在所述吸盘式唇形密封圈的外侧面装有密封圈弹簧，密封圈弹簧位于吸盘式唇形密封圈的弹簧槽中。

而且，在密封圈本体的密封端面内设置有不锈钢加强环片。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明在在密封圈座和静密封件之间压装有吸盘式唇形密封圈，采用吸盘式唇形密封圈，密封圈以其第一唇形槽的唇部挡住外界流体同时抱紧舵杆；利用第二唇形槽的唇部紧贴密封偶合面阻塞泄漏通道而获得可靠的端面密封效果，同时在该密封圈第一唇形槽和第二唇形槽之间设置环形缓冲挤压槽，并且在环形缓冲挤压槽内设置弹簧，实现有效减振作用，同时由于该槽设置使得第一唇形槽的唇口部和第二唇形槽的唇口部依靠自身弹力和工作预紧压力紧密地与密封面贴合，能够自动补偿磨损量，具有良好的自密封作用。

2、本发明的第一内侧唇口和第一外侧唇口之间形成的第一腔槽，当外界的流体进入该第一腔槽内时，由于外压作用，第一内侧唇口被压向舵杆一侧，对舵杆有抱紧张力使得密封圈本体固定在舵杆外圈；

3、本发明的第二内侧唇口和第二外侧唇口之间形成的第二腔槽，密封唇口部形成润滑油膜，防止密封圈干摩擦咬伤损坏，提供良好的润滑条件。更由第二内侧唇口和第二外侧唇口的唇口密封端所在的密封面垂直于密封圈内孔的孔中心线，将极易泄漏的轴向填料密封改为不易泄漏的端面密封结构，使密封结构对舵杆的摆动和偏斜均不敏感。

4、本发明的下端采用等腰三角形式的内外对称凸起，端面凸起支承于密封座上，它既能增强与密封座间的密封性能，又能增强唇形密封圈的密封预压力。

5、本发明的盘式唇形密封圈的外侧面装有密封圈弹簧，密封圈弹簧位于吸盘式唇形密封圈的弹簧槽中，密封圈弹簧所提供的径向束紧力使唇形密封圈牢固地贴合在舵杆上。

6、本发明在密封圈本体的密封端面内设置有不锈钢加强环片，防止吸盘式密封端面由于反复挤压而导致其背部开裂甚至折断现象，大大提高了密封圈自身的支撑能力，同时保障了密封圈上端密封端面的密封能力。

附图说明

图1为本发明吸盘式端面唇形船用舵杆密封一种具体实施方式的结构示意图；

图2为图1局部放大图；

图3为本发明的吸盘式唇形密封圈的截面立体结构示意图；

图4为图3局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种吸盘式端面唇形船用舵杆密封，包括套装于舵杆8上的密封圈座7，所述密封圈座上固定连接有静密封件4，在密封圈座和静密封件之间压装有吸盘式唇形密封圈；舵杆穿过静密封件和密封座中心位置的舵杆孔，而使得静密封件和密封座套装于舵杆上，静密封件和密封座中心孔径大于舵杆直径，因而在舵杆与静密封件和密封座之间保持间隙，该间隙使得舵杆摆动时而不会与静密封件和密封座形成接触或碰撞。

所述静密封件呈带有中心腔室的圆盘状结构，密封座呈圆环板结构；在密封座的底面垫有垫片3，密封座通过固定螺栓16固定安装于舵承上；静密封件的腔口位置通过连接螺栓1固定安装在密封座上方。在静密封件和密封的结合面上设有辅助密封件2，该辅助密封件为O形橡胶密封圈，当然也可以是其它的静密封件；吸盘式唇形密封圈位于密封座和静密封件所形成的腔室中；因此，吸盘式唇形密封圈上端贴合于静密封件倒扣圆盘腔的上顶面，吸盘式唇形密封圈的下端则支承安装于圆环板状的密封座上。位于密封座的底面垫片则采用成型密封圈。位于吸盘式唇形密封圈两端的密封座和静密封件对吸盘式唇形密封圈施加合适的轴向压紧力，从而形成压紧关系。

本申请的创新之处在于：

所述吸盘式唇形密封圈包括密封圈本体，密封圈本体中心位置设有密封圈内孔20，舵杆穿插于该密封圈内孔中，在密封圈本体上端从内向外分别一体制有第一唇形槽和第二唇形槽，在第一唇形槽和第二唇形槽之间的密封圈本体上还一体制有一环形缓冲挤压槽5，在环形缓冲挤压槽内均布间隔嵌装有多个弹簧11，所述弹簧的两端分别固装在环形缓冲挤压槽的两个侧壁上，使得密封圈本体上端面形成一个吸盘式密封端面。

所述第一唇形槽包括第一内侧唇口9和第一外侧唇口10，所述第一内侧唇口和第一外侧唇口相隔设置，从而在两者之间形成一环状的第一腔槽6，当舵杆周围的外界流体(润滑油)进入该第一腔槽内时，由于外压作用，该第一唇形槽的第一内侧唇口被压向舵杆一侧，对舵杆有抱紧张力使得密封圈本体固定在舵杆外圈，第一唇形槽的第一外侧唇口被压向外侧，压向环形缓冲挤压槽，将振动传向外侧从而减少舵杆对第一唇形槽的第一内侧唇口的磨损。

所述第二唇形槽包括第二内侧唇口和第二外侧唇口，第二内侧唇口12和第二外侧唇口14唇口密封端所在的密封面垂直于密封圈内孔的孔中心线，从而形成了端面密封结构。第二内侧唇口和第二外侧唇口相隔设置，从而在两者之间形成一环状的第二腔槽13，采用第二内、第二外侧唇口的两道结构，不仅加强密封结构的密封效果，而且可在两道密封唇口之间的环状第二腔槽内填充润滑油，使密封唇口部形成润滑油膜，防止密封圈干摩擦咬伤损坏，提供良好的润滑条件。更由第二内侧唇口和第二外侧唇口唇口密封端所在的密封面垂直于密封圈内孔的孔中心线，将极易泄漏的轴向填料密封改为不易泄漏的端面密封结构，使密封结构对舵杆的摆动和偏斜均不敏感，在舵叶和舵杆经受船舶簸跛和海浪冲击的情况下，仍能保持可靠稳定的密封效果。而且这种具有端面密封偶合面和唇形密封结构相互叠加，不仅耐振性强，抗舵杆摆动效果好，而且具有磨损补偿效果好，密封端面始终自动地保持贴紧状态。还由于第二内、第二外侧唇口贴合在静密封件上，且唇形密封圈被压紧于密封圈座与静密封件之间，这样密封结构的密封唇口不与舵杆直接接触，彻底避免了密封件对舵杆的摩擦损坏，既有效保护了舵杆，又具有极为可靠的密封效果。本发明还具有密封功耗损失小，维修周期长等优点。

在第一外侧唇口的根部外侧和第二内侧唇口的根部内侧之间一体制有一环形缓冲挤压槽，所述环形缓冲挤压槽内均布间隔嵌装有多个弹簧，该环形缓冲挤压槽的设置不仅使得第二内侧唇口形成较好的弹性预紧密封力，而且也增大了第一外侧唇口的缓冲弹力；所述弹簧的设置，大大降低了振动，使得第二唇形槽的端面密封更加紧密，而且减缓了橡胶由于反复形变而老化开裂的速度。

在密封圈本体外周设有弹簧槽，该弹簧槽中束紧地设有密封圈弹簧17，该密封圈弹簧所提供的径向束紧力使唇形密封圈牢固地贴合在舵杆上。

在密封圈本体的下端设有端面凸起，该端面凸起支承于密封座上，它既能增强与密封座间的密封性能，又能增强唇形密封圈的密封预压力。端面凸起包括外侧凸起18和内侧端面凸起19。呈圆环状的外侧凸起横截面呈等腰三角形。

由于本发明的吸盘式唇形密封圈上端面过较大，为了增加其支撑力以及进一步提高其端部密封能力，在密封圈本体上端部内设置于不锈钢加强环片15，防止吸盘式密封端面由于反复挤压而导致其背部开裂甚至折断。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (5)

1.一种吸盘式端面唇形船用舵杆密封，包括套装于舵杆上的密封圈座，所述密封圈座上固定连接有静密封件，其特征在于：在密封圈座和静密封件之间压装有吸盘式唇形密封圈；所述吸盘式唇形密封圈包括密封圈本体，密封圈本体中心位置设有密封圈内孔，舵杆穿插于该密封圈内孔中，在密封圈本体上端从内向外分别一体制有第一唇形槽和第二唇形槽，在第一唇形槽和第二唇形槽之间的密封圈本体上还一体制有一环形缓冲挤压槽，在环形缓冲挤压槽内均布间隔嵌装有多个弹簧，所述弹簧的两端分别固装在环形缓冲挤压槽的两个侧壁上，密封圈本体上端面形成一个吸盘式密封端面贴合于静密封件上。

2.根据权利要求1所述的吸盘式端面唇形船用舵杆密封，其特征在于：所述第一唇形槽包括第一内侧唇口和第一外侧唇口，所述第一内侧唇口和第一外侧唇口之间形成一环状的第一腔槽，所述第二唇形槽包括第二内侧唇口和第二外侧唇口，第二内侧唇口和第二外侧唇口唇口之间形成一环状的第二腔槽。

3.根据权利要求书1所述的吸盘式端面唇形船用舵杆密封，其特征在于：所述吸盘式唇形密封圈下端设有外侧凸起和内侧端面凸起，呈圆环状的外侧凸起横截面呈等腰三角形。

4.根据权利要求书1所述的吸盘式端面唇形船用舵杆密封，其特征在于：在所述吸盘式唇形密封圈的外侧面装有密封圈弹簧，密封圈弹簧位于吸盘式唇形密封圈的弹簧槽中。

5.根据权利要求书1所述的吸盘式端面唇形船用舵杆密封，其特征在于：在密封圈本体的密封端面内设置有不锈钢加强环片。