CN110805694B - 一种轴封装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及密封技术领域，公开了一种轴封装置包括设于转轴的周向方向上的安装座、定距环、调节组件以及密封组件，所述调节组件包括调节环以及定位件，所述调节环的外轮廓呈圆形，且所述调节环的外轮廓与所述定距环相抵接，所述调节环的内轮廓设有与所述密封组件相抵接的圆弧组，各所述定位件设于所述调节环的内轮廓上。通过在所述定距环和所述密封组件之间设置所述调节环，保证所述定距环的安装轴线保持不变，而通过使所述密封组件与所述调节环的内轮廓上的圆弧组的不同圆弧抵接，并利用所述定位件将所述密封组件固定在对应的圆弧上，对所述密封组件的安装轴线进行偏心调整，实现快速对轴封安装过程中的偏心调节。

Description

一种轴封装置

技术领域

本发明涉及密封技术领域，特别是涉及一种轴封装置。

背景技术

轴封是一种用以防止设备轴与设备壳体之间液体泄漏而设置的密封装置。对于船舶螺旋桨轴来说，螺旋桨轴的轴封作用是防止安装螺旋桨轴的船体结构内的油液通过螺旋桨轴与船体的间隙泄漏。该类轴封装置结构主要包括壳体、周向密封件、端面密封垫片、定距环以及连接紧固件等。其中周向密封件安装在壳体内孔上，端面密封垫片安装在壳体、定距环、船体结构之间。

轴封安装方式的简述：轴封内孔套在转轴上，周向密封件贴紧转轴实现转轴与轴封之间的密封。轴封大端通过紧固件安装在船体结构上，各接触面间安装端面密封垫片实现轴封与船体结构之间的密封。其中，周向密封是动态密封，端面密封是静态密封。

轴封安装重点和难点：由于轴封的主要作用是周向动态密封功能，因此保证周向密封的安装质量是轴封安装的重点。同时，由于周向密封是动态密封(即周向密封件静止，转轴相对周密封件高速旋转，二者之间形成的密封面是动态的)，动态密封对周向密封件与转轴的安装同轴度要求很高。而周向密封件是固定在轴封的壳体上的，所以要保证轴封壳体与转轴之间的安装同轴度。安装同轴度受设计精度、制作精度、安装精度、环境条件等多因素影响，控制难度大，是轴封安装的难点。

船舶螺旋桨轴的轴封安装同轴度不达标的问题频发，深入分析发现其原因主要有两方面：1、转轴的轴线与轴封的轴线存在设计问题，即设计不同轴度已经超过轴封安装不同轴度要求；2、安装轴封的结构(轴封安装止口)制造形位公差存在同向积累，导致最终安装同轴度不达标。

从结构上看，现有轴封的壳体安装止口、定距环安装止口和周向密封件的轴线理论上是完全重合的，即三者同轴，且不可以偏心调整。所以当螺旋桨轴的轴线与定距环安装止口轴线的同轴度不合格时，周向密封件所在的壳体与轴的同轴度就不合格，即该处动态密封安装状态不合格存在泄漏风险。因为现有技术无法调整壳体的安装轴线，即无法通过安装环节的调整消除上述风险。虽然可以通过拆出螺旋桨轴继而拆出轴封壳体重新加工安装止口来解决这种问题，但是该处理程序工作量大、周期长、轴系碰伤等伴生风险大，对船厂十分不利。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：如何实现在安装环节中对轴封装置进行偏心调整，使得轴封与转轴之间具有高精度的同轴度。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种轴封装置，包括设于转轴的周向方向上的安装座、定距环、调节组件以及密封组件，所述定距环位于所述安装座与所述密封组件之间，所述调节组件位于所述定距环和所述密封组件之间，

所述调节组件包括调节环以及若干个用于固定所述密封组件的定位件，所述调节环的外轮廓呈圆形，且所述调节环的外轮廓与所述定距环相抵接，所述调节环的内轮廓设有用于对所述密封组件进行偏心调整且与所述密封组件相抵接的圆弧组，各所述定位件设于所述调节环的内轮廓上。

作为优选方案，所述圆弧组包括与所述外轮廓同心的同心圆弧以及相对于所述外轮廓偏心的第一偏心圆弧和第二偏心圆弧，所述同心圆弧、所述第一偏心圆弧和第二偏心圆弧依次首尾相连接以形成一个类圆形轮廓。

作为优选方案，所述同心圆弧、所述第一偏心圆弧和第二偏心圆弧之间圆滑过渡。

作为优选方案，所述同心圆弧的圆心位于所述外轮廓的圆心上，所述第一偏心圆弧的圆心和第二偏心圆弧的圆心分别位于所述外轮廓的其中两条三等分线上。

作为优选方案，所述同心圆弧的圆心与所述第一偏心圆弧的圆心之间的距离小于所述同心圆弧的圆心与所述第二偏心圆弧的圆心之间的距离。

作为优选方案，所述同心圆弧的弧长小于所述第一偏心圆弧的弧长，所述第一偏心圆弧的弧长小于所述第二偏心圆弧的弧长。

作为优选方案，所述调节环设有贯穿于所述外轮廓和所述内轮廓之间的定位孔，所述定位件与所述定位孔螺纹连接。

作为优选方案，所述调节环的侧面设有定位槽，所述密封组件设有与所述定位槽相抵接的卡块。

作为优选方案，所述调节环由第一半环和第二半环组成，所述第一半环和所述第二半环之间的设有锁紧螺栓以及定位销，所述锁紧螺栓的轴向不平行与所述定位销的轴向。

作为优选方案，所述密封组件包括与所述转轴相抵接的密封件以及用于安装密封件的壳体，所述壳体和所述定距环通过紧固件固定在所述安装座上。

本发明实施例一种轴封装置与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明实施例通过在所述定距环和所述密封组件之间设置所述调节环，所述调节环的圆形外轮廓与所述定距环相抵接，保证所述定距环的安装轴线保持不变，而通过使所述密封组件与所述调节环的内轮廓上的圆弧组的不同圆弧抵接，并利用所述定位件将所述密封组件固定在对应的圆弧上，实现对所述密封组件的安装轴线进行偏心调整，在不影响轴封原有功能的前提下，实现了快速对轴封安装过程中的偏心调节，解决了轴封安装同轴度不达标的问题，具有结构简单、操作简便、不影响轴封原有功能等优点，对于减小造船质量风险、保证船舶下水节点的帮助十分显著。

附图说明

图1是本发明优先实施例的轴封装置的安装剖视示意图。

图2是本发明优先实施例的轴封装置中调节环的的结构示意图。

图3为图2中D处的结构放大示意图。

图4为图3中E向的结构示意图。

图5为图2中F－F处的剖视示意图。

图中：

100.转轴；

200.安装座；

300.定距环；

400.调节组件；410.调节环；411.外轮廓；412.同心圆弧；413.第一偏心圆弧；414.第二偏心圆弧；415.定位孔；416.定位槽；417.第一半环；418.第二半环；419.安装槽；420.定位件；430.锁紧螺栓；440.定位销；

500.密封组件；510.密封件；520.壳体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，为了便于进行描述，所述同心圆弧412、第一偏心圆弧413和第二偏心圆弧414之间形成的交点为A、B、C，用⌒AB表示同心圆弧412，用⌒BC表示第一偏心圆弧413，用⌒CA表示第二偏心圆弧414，可以理解的是，所述同心圆弧412、第一偏心圆弧413和第二偏心圆弧414对应至所述定距环300上均为圆弧面，利用所述定距环300的不同圆弧面与所述密封组件500相抵接。因为附图2中同心圆弧412、第一偏心圆弧413和第二偏心圆弧414位置变化不大，为了便于进行区分，用实线表示同心圆弧412，用虚线表示第一偏心圆弧413，用点划线表示第二偏心圆弧414，该示意图不能理解为是对本发明的限制。

如图1至图5所示，本发明实施例优选实施例的提供了一种轴封装置，包括设于转轴100的周向方向上的安装座200、定距环300、调节组件400以及密封组件500，所述定距环300位于所述安装座200与所述密封组件500之间，所述调节组件400位于所述定距环300和所述密封组件500之间，

所述调节组件400包括调节环410以及若干个用于固定所述密封组件500的定位件420，所述调节环410的外轮廓411呈圆形，且所述调节环410的外轮廓411与所述定距环300相抵接，所述调节环410的内轮廓设有用于对所述密封组件500进行偏心调整且与所述密封组件500相抵接的圆弧组，各所述定位件420设于所述调节环410的内轮廓上。

基于上述技术特征的轴封装置，通过在所述定距环300和所述密封组件500之间设置所述调节环410，所述调节环410的圆形外轮廓411与所述定距环300相抵接，保证所述定距环300的安装轴线保持不变，而通过使所述密封组件500与所述调节环410的内轮廓上的圆弧组的不同圆弧抵接，并利用所述定位件420将所述密封组件500固定在对应的圆弧上，实现对所述密封组件500的安装轴线进行偏心调整，在不影响轴封原有功能的前提下，实现了快速对轴封安装过程中的偏心调节，解决了轴封安装同轴度不达标的问题，具有结构简单、操作简便、不影响轴封原有功能等优点，对于减小造船质量风险、保证船舶下水节点的帮助十分显著。

如图2所示，在本实施例中，所述圆弧组包括与所述外轮廓411同心的同心圆弧412以及相对于所述外轮廓411偏心的第一偏心圆弧413和第二偏心圆弧414，所述同心圆弧412、所述第一偏心圆弧413和第二偏心圆弧414依次首尾相连接以形成一个类圆形轮廓，实现对轴封安装偏心的三级调节，当无需进行偏心调节时，将所述密封组件500抵接在所述同心圆弧412上，当需要进行偏心调节时，可以需要调节的偏心量大小，选择与所述第一偏心圆弧413和所述第二偏心圆弧414相抵接。

为了便于更好调节所述密封组件500的位置，所述同心圆弧412、所述第一偏心圆弧413和第二偏心圆弧414之间的交点圆滑过渡。

在本实施例中，所述同心圆弧412的圆心位于所述外轮廓411的圆心上，所述第一偏心圆弧413的圆心和第二偏心圆弧414的圆心分别位于所述外轮廓411的其中两条三等分线上，也可以这样理解，所述同心圆弧412的圆心、所述第一偏心圆弧413的圆心和第二偏心圆弧414的圆心是分别以不同的偏心量位于所述外轮廓411的三条三等分线上，只是所述同心圆弧412与所述外轮廓411是同个圆心，所述同心圆弧412、所述第一偏心圆弧413和第二偏心圆弧414自然相交形成类圆形轮廓，便于对不同圆弧进行定位抵接，且有利于交点圆滑过渡。

在本实施例中，所述同心圆弧412的圆心与所述第一偏心圆弧413的圆心之间的距离X1小于所述同心圆弧412的圆心与所述第二偏心圆弧414的圆心之间的距离X2，即X1＜X2，也就所述第二偏心圆弧414的偏心量比所述第一偏心圆弧413的偏心量大，实现不同偏心量的调节，具体数值由轴封具体型号的不同轴度要求决定。

进一步的，所述同心圆弧412的弧长小于所述第一偏心圆弧413的弧长，所述第一偏心圆弧413的弧长小于所述第二偏心圆弧414的弧长，偏心量大的第二偏心圆弧414的弧长需要最长，才能保证所述密封组件500与所述第二偏心圆弧414完全抵接，保证有效的偏心调整，而偏心量为0的同心圆弧412在任意位置均能与所述密封组件500相抵接，所需的弧长也最短。

如图2及图5所示，在本实施例中，所述调节环410设有贯穿于所述外轮廓411和所述内轮廓之间的定位孔415，所述定位件420与所述定位孔415螺纹连接，便于从所述调节环410外轮廓411对所述定位件420进行调节，通过旋转所述定位件420与所述密封组件500相顶紧，使得所述密封组件500与对面的圆弧相抵接，所述定位孔415共有6个，圆形阵列分布在所述调节环410上，第一个所述定位孔415位于所述同心圆弧412的中心线上，其中，所述定位件420采用的是现有的顶丝。

在本实施例中，所述调节环410的侧面设有定位槽416，所述密封组件500设有与所述定位槽416相抵接的卡块(附图未标识)，便于定位所述调节环410的位置。

如图2至图4所示，在本实施例中，所述调节环410由第一半环417和第二半环418组成，所述第一半环417和所述第二半环418之间的设有锁紧螺栓430以及定位销440，所述锁紧螺栓430的轴向不平行与所述定位销440的轴向，将所述调节环410分成第一半环417和第二半环418，安装简便，且利用所述锁紧螺栓430和定位销440进行固定，所述锁紧螺栓430垂直与所述第一半环417或者第二半环418的连接端面，使得所述锁紧螺栓430、所述定位销440和连接端面围成三角形结构，具有稳定效果，避免所述第一半环417和所述第二半环418发生错位，影响所述调节环410的偏心调节。

其中，所述第一半环417和所述第二半环418的其中一端均设有用于安装所述锁紧螺栓430和定位销440的安装槽419。

在本实施例中，所述密封组件500包括与所述转轴100相抵接的密封件510以及用于安装密封件510的壳体520，所述壳体520和所述定距环300通过紧固件固定在所述安装座200上，具体的，调整的密封组件500的安装轴线就是在调整所述壳体520的安装轴线，所述密封件510对所述转轴100起到密封作用，对所述壳体520进行偏心调整后，再通过紧固件进行固定。

所述调节环410的偏心调节原理：根据所述转轴100与所述定距环300止口轴线的偏心大小和方向，选择合适的偏心量的圆弧作为安装止口，将该圆弧顶部定位槽416压入最靠近偏心方向的卡块，最后将该定位槽416对面的顶丝拧紧。经上述程序操作，即完成轴封壳体520相对轴线的偏心调节。

综上，本发明实施例提供一种轴封装置，将所述调节环410安装于轴封的定距环300和轴封的壳体520的安装止口之间，其所述外轮廓411与所述定距环300的安装止口贴合，所述内轮廓与所述壳体520的安装止口贴合，该偏心调节环410利用了原轴封壳体520安装止口处径向方向上的结构尺寸富余，保持定距环300止口直径不变情况下，通过扩大安装壳体520止口的直径，获得了所述偏心调节环410的安装空间。通过调整偏心调节环410的安装周向角度使不同偏心量的圆弧段作为偏心调节环410的内止口，在不影响轴封原有功能的前提下，实现了对轴封安装偏心的三级调节，解决了轴封安装同轴度不达标的问题。相比于现有技术的复杂整改程序，本发明对于解决轴封安装同轴度不达标的问题有结构简单、操作简便、不影响轴封原有功能等优点。对于减小造船质量风险、保证船舶下水节点的帮助十分显著。从设计理念和预期效果方面评估具有先进性，具有广阔的推广前景。

上方所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种轴封装置，其特征在于，包括设于转轴的周向方向上的安装座、定距环、调节组件以及密封组件，所述定距环位于所述安装座与所述密封组件之间，所述调节组件位于所述定距环和所述密封组件之间，

所述调节组件包括调节环以及若干个用于固定所述密封组件的定位件，所述调节环的外轮廓呈圆形，且所述调节环的外轮廓与所述定距环相抵接，所述调节环的内轮廓设有用于对所述密封组件进行偏心调整且与所述密封组件相抵接的圆弧组，各所述定位件设于所述调节环的内轮廓上，

所述圆弧组包括与所述外轮廓同心的同心圆弧以及相对于所述外轮廓偏心的第一偏心圆弧和第二偏心圆弧，所述同心圆弧、所述第一偏心圆弧和第二偏心圆弧依次首尾相连接以形成一个类圆形轮廓，所述同心圆弧的圆心与所述第一偏心圆弧的圆心之间的距离小于所述同心圆弧的圆心与所述第二偏心圆弧的圆心之间的距离，所述同心圆弧的弧长小于所述第一偏心圆弧的弧长，所述第一偏心圆弧的弧长小于所述第二偏心圆弧的弧长。

2.根据权利要求1所述的轴封装置，其特征在于，所述同心圆弧、所述第一偏心圆弧和第二偏心圆弧之间圆滑过渡。

3.根据权利要求1所述的轴封装置，其特征在于，所述同心圆弧的圆心位于所述外轮廓的圆心上，所述第一偏心圆弧的圆心和第二偏心圆弧的圆心分别位于所述外轮廓的其中两条三等分线上。

4.根据权利要求1所述的轴封装置，其特征在于，所述调节环设有贯穿于所述外轮廓和所述内轮廓之间的定位孔，所述定位件与所述定位孔螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的轴封装置，其特征在于，所述调节环的侧面设有定位槽，所述密封组件设有与所述定位槽相抵接的卡块。

6.根据权利要求1－5中任一项所述的轴封装置，其特征在于，所述调节环由第一半环和第二半环组成，所述第一半环和所述第二半环之间的设有锁紧螺栓以及定位销，所述锁紧螺栓的轴向不平行于 所述定位销的轴向。

7.根据权利要求1－5中任一项所述的轴封装置，其特征在于，所述密封组件包括与所述转轴相抵接的密封件以及用于安装密封件的壳体，所述壳体和所述定距环通过紧固件固定在所述安装座上。

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