CN110057579A - 承受内外压力的船舶推进器轴系转速测量结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及船舶推进领域，尤其涉及一种承受内外压力的船舶推进器轴系转速测量结构。一种承受内外压力的船舶推进器轴系转速测量结构，其中，包括一密闭腔体，由轴承支撑构成，内设置有：一环形接触式转速传感器；一主轴，所述主轴间隙配合地穿过所述环形接触式转速传感器，所述主轴还连接有一组轴承腔，所述轴承腔包括轴套、唇型密封圈、轴承，所述轴套和所述主轴之间设置有O形密封圈，所述主轴的两端还设置有联轴器，所述联轴器的内侧连接有一机械密封。本发明通过对轴系转速测量结构采用机械密封、O形密封圈和唇形密封圈的密封设计，使得其既能承受正向水压也能承受负向水压，满足了高精度的转速传感器的受力和防水等级性能要求。

Description

承受内外压力的船舶推进器轴系转速测量结构

技术领域

本发明涉及船舶推进领域，尤其涉及一种承受内外压力的船舶推进器轴系转速测量结构。

背景技术

为了测试航行体推进器在加压和抽真空两种状态下的转速信号，需要在轴系测试装置中布置可以既能承受正向水压也能承受负向水压的测试装置。

对于喷水推进器船舶而言，转速可以通过变频器读取，但是由于变频器转速信号的误差无法满足试验对推进器调速的要求，推进器转速采集信号的要求为千分之一，因此需要寻找一种高精度且采集信号可靠的转速传感器，而现有转速传感器在满足要求的情况下，防水等级较低，因此需要应用高精度的转速传感器，将其布置于一种密闭的腔体内部，改善其受力及防水等级性能，满足转速传感器的采集信号和防水等级性能的要求。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种承受内外压力的船舶推进器轴系转速测量结构，解决以上技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种承受内外压力的船舶推进器轴系转速测量结构，其中，包括一密闭腔体，所述密闭腔体由轴承支撑构成，内设置有：

一环形接触式转速传感器用以测量转速；

一主轴用以旋转，所述主轴间隙配合地穿过所述环形接触式转速传感器，所述主轴还连接有一组轴承腔，所述轴承腔包括轴套、唇型密封圈、轴承，所述轴套和所述主轴之间设置有O形密封圈用以密封，所述主轴的两端还设置有联轴器，所述联轴器的内侧连接有一机械密封。

优选地，所述轴承包括径向轴承和双列角接触球轴承。

优选地，所述轴承支撑包括一第一轴承座和一第一支座以及一第二轴承座和第二支座，所述第一轴承座和所述第二轴承座分别与一所述轴套连接，所述第一支座与所述第一轴承座连接，所述第二支座与所述第二轴承座连接，所述第一轴承座和所述第一支座与所述第二轴承座和所述第二支座之间的连接法兰端面还设置有一O形密封圈用以密封。

优选地，所述轴套上设置有圆螺母和止动垫片用以锁紧所述轴套。

优选地，所述环形接触式传感器通过所述第二支座与所述第二轴承座连接，还连接有一格兰头用以紧固密封线缆。

优选地，所述第二轴承座内还设置有一转速传感器支座用以支撑固定所述环形接触式转速传感器，所述转速传感器的侧面通过六角螺钉与所述转速传感器支座连接，所述转速传感器的底端通过内六角螺钉与所述第二轴承座底部的连接板连接。

优选地，所述轴承和所述唇形密封圈之间的耐压腔体表面处设置有一润滑脂注入孔用以油脂的灌注。

优选地，所述联轴器在主轴两端分别用螺栓锁紧，所述机械密封内部包括一弹簧，一静环和一动环，外侧采用所述联轴器的端面定位，内侧分别通过销轴与所述第一支座和所述第二支座连接。

优选地，所述环形接触式传感器为一编码器，与所述主轴同速转动。

优选地，所述第二轴承座上还设置有加减压孔用以测试密封。

有益效果：由于采用以上技术方案，通过对轴系转速测量结构采用机械密封、O形密封圈和唇形密封圈的密封设计，使得轴系测速装置既能承受正向水压也能承受负向水压，满足了高精度的转速传感器的受力及防水等级性能要求。

附图说明

图1为本发明的一种具体实施方式的轴系转速测量结构的内部剖面结构示意图，

图2为本发明的一种具体实施方式的轴系转速测量结构的左轴承腔内部剖面结构示意图，

图3为本发明的一种具体实施方式的轴系转速测量结构的外观立体结构示意图，

图4为本发明的一种具体实施方式的轴系转速测量结构的正视图，

图5为本发明的一种具体实施方式的轴系转速测量结构的俯视图，

图6为本发明的一种具体实施方式的转速传感器支座结构示意图。

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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，一种承受内外压力的船舶推进器轴系转速测量结构，其中，包括一密闭腔体1，密闭腔体1由轴承支撑构成，内设置有：

一环形接触式转速传感器101用以测量转速；

一主轴102用以旋转，主轴间隙配合地穿过环形接触式转速传感器101，主轴102还连接有一组轴承腔103，轴承腔103包括轴套103a、唇型密封圈103b、轴承103c，轴套103a和主轴102之间设置有O形密封圈104用以密封，主轴102的两端还设置有联轴器105，联轴器105的内侧连接有一机械密封106。

上述技术方案，环形接触式转速传感器101连接固定于主轴102上，与主轴102同速旋转，环形接触式转速传感器101内部的光电元器件在主轴102的带动下产生脉冲信号(每转输出4096个脉冲信号)，从而可以利用输出的脉冲信号可以得到主轴102的旋转速度。

作为本发明的一种优选的实施方式，轴承103c包括径向轴承103c1和双列角接触球轴承103c2。

作为本发明的一种优选的实施方式，轴承支撑包括一第一轴承座2和一第一支座3以及一第二轴承座4和第二支座5，第一轴承座2和第二轴承座4分别与一轴套103a连接，第一支座3与第一轴承座2连接，第二支座5与第二轴承座4连接，第一轴承座2和第一支座3与第二轴承座4和第二支座5之间的连接法兰端面还设置有一O形密封圈104用以密封，进一步地，O形密封圈104可以防止水流通过法兰端面流入轴承腔103。优选地，O形密封圈104可以采用橡胶材质。

上述技术方案，在第一轴承座2和第一支座3、第二轴承座4和第二支座5以及轴套103a和主轴102之间设置O形密封圈104，通过密封面的挤压，使O形密封圈104发生塑性变形，从而形成密封垫，达到密封的效果，从而确保密闭腔体与水隔离。唇形密封圈103b依靠唇口与轴套103a之间的过盈挤压，达到密封效果，在径向轴承103c1和双列角接触球轴承103c2两侧都布置有唇形密封圈103b，从而确保轴承腔103的油脂不外溢。

作为本发明的一种优选的实施方式，轴套103a上设置有圆螺母103a1和止动垫片103a2用以锁紧轴套103a，优选地，可以采用两个圆螺母103a1和一个止动垫片103a2锁紧轴套103a。

作为本发明的一种优选的实施方式，环形接触式传感器101通过第二支座5与第二轴承座4连接，还连接有一格兰头6用以紧固密封线缆。

作为本发明的一种优选的实施方式，第二轴承座5内还设置有一转速传感器支座501用以支撑固定环形接触式转速传感器101，转速传感器101的侧面通过六角螺钉与转速传感器支座501连接，转速传感器101的底端通过内六角螺钉与第二轴承座4底部的连接板401连接。

作为本发明的一种优选的实施方式，轴承103c和唇形密封圈103b之间的耐压腔体表面处设置有一润滑脂注入孔7用以油脂的灌注，进一步地，轴套103a和主轴102之间的O形密封圈104用来防止轴承腔103内的润滑脂流入到环形转速传感器101的腔体内。

上述技术方案，联轴器105在主轴102的两端用螺栓锁紧，优选地，本发明的转速测量结构为上下对称式结构，径向轴承103c1和双列角接触球轴承103c2分别设置在环形接触式转速传感器(编码器)两侧，在轴承腔体结构中，轴套103a和唇形密封圈103b分别放置在轴承103c两侧，进一步地，本发明结构至少包括4个轴套103a和4个唇形密封圈103b，相应地，还至少包括2个轴承腔103、4个O形密封圈104，还至少包括4个法兰连接端面处的3个O形密封圈104。

作为本发明的一种优选的实施方式，联轴器105在主轴102两端分别用螺栓锁紧，机械密封106内部包括一弹簧，一动环106a和一静环106b，外侧采用联轴器105的端面定位，内侧分别通过销轴与第一支座3和第二支座5连接。

作为本发明的一种优选的实施方式，环形接触式转速传感器101为一编码器101，与主轴102同速转动。

作为本发明的一种优选的实施方式，第二轴承座4上还设置有加减压孔8用以测试密封。

上述技术方案，采用的机械密封106为一种可以承受内外压力的双向机械密封106，其原理是在机械密封106内部布置一个弹簧，在弹簧弹性作用范围内，机械密封106内的推环受压使动环106a和静环106b接触形成密封面，优选地，密封面两边的材料可以是YWN10/YWN8碳化钨合金材料，使得弹簧在±1mm内可以有效进行密封，从而确保整个机械密封106在受正压1.2MPa(弹簧拉伸方向)，反压0.2MPa(弹簧压缩方向)下能有效密封。

在进行整个装置试验时，由加减压孔8打入压缩空气，测试负压状态下机械密封106是否有泄露；相应地，在进行加压实验时，用内六角螺塞堵住加减压孔8，可进行加压试验，测试机械密封106是否有泄露。

本发明的船舶推进器轴系转速测量结构还可以在真空状态下测量推进器轴系转速信号。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种承受内外压力的船舶推进器轴系转速测量结构，其特征在于，包括一密闭腔体，所述密闭腔体由轴承支撑构成，内设置有：

一环形接触式转速传感器用以测量转速；

一主轴用以旋转，所述主轴间隙配合地穿过所述环形接触式转速传感器，所述主轴还连接有一组轴承腔，所述轴承腔包括轴套、唇型密封圈、轴承，所述轴套和所述主轴之间设置有O形密封圈用以密封，所述主轴的两端还设置有联轴器，所述联轴器的内侧连接有一机械密封。

2.根据权利要求1所述的承受内外压力的船舶推进器轴系转速测量结构，其特征在于，所述轴承包括径向轴承和双列角接触球轴承。

3.根据权利要求1所述的承受内外压力的船舶推进器轴系转速测量结构，其特征在于，所述轴承支撑包括一第一轴承座和一第一支座以及一第二轴承座和第二支座，所述第一轴承座和所述第二轴承座分别与一所述轴套连接，所述第一支座与所述第一轴承座连接，所述第二支座与所述第二轴承座连接，所述第一轴承座和所述第一支座与所述第二轴承座和所述第二支座之间的连接法兰端面还设置有一O形密封圈用以密封。

4.根据权利要求1所述的承受内外压力的船舶推进器轴系转速测量结构，其特征在于，所述轴套上设置有圆螺母和止动垫片用以锁紧所述轴套。

5.根据权利要求3所述的承受内外压力的船舶推进器轴系转速测量结构，其特征在于，所述环形接触式传感器通过所述第二支座与所述第二轴承座连接，还连接有一格兰头用以紧固密封线缆。

6.根据权利要求3所述的承受内外压力的船舶推进器轴系转速测量结构，其特征在于，所述第二轴承座内还设置有一转速传感器支座用以支撑固定所述环形接触式转速传感器，所述转速传感器的侧面通过六角螺钉与所述转速传感器支座连接，所述转速传感器的底端通过内六角螺钉与所述第二轴承座底部的连接板连接。

7.根据权利要求1所述的承受内外压力的船舶推进器轴系转速测量结构，其特征在于，所述轴承和所述唇形密封圈之间的耐压腔体表面处设置有一润滑脂注入孔用以油脂的灌注。

8.根据权利要求1所述的承受内外压力的船舶推进器轴系转速测量结构，其特征在于，所述联轴器在主轴两端分别用螺栓缩紧，所述机械密封内部包括一弹簧，一静环和一动环，外侧采用所述联轴器的端面定位，内侧分别通过销轴与所述第一支座和所述第二支座连接。

9.根据权利要求1所述的承受内外压力的船舶推进器轴系转速测量结构，其特征在于，所述环形接触式传感器为一编码器，与所述主轴同速转动。

10.根据权利要求3所述的承受内外压力的船舶推进器轴系转速测量结构，其特征在于，所述第二轴承座上还设置有加减压孔用以测试密封。