CN111120658B - 一种可调式船用艉轴密封装置 - Google Patents

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CN111120658B CN202010006068.6A CN202010006068A CN111120658B CN 111120658 B CN111120658 B CN 111120658B CN 202010006068 A CN202010006068 A CN 202010006068A CN 111120658 B CN111120658 B CN 111120658B
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Abstract

本发明公开一种可调式船用艉轴密封装置，应用于艉轴，艉轴的前端和后端分别通过前轴承和后轴承转动安装于艉轴套管内，密封装置包括沿艉轴依次套装于艉轴上的多个密封组件、同轴心套装多个密封组件的外壁并安装于艉轴套管端面的外套、安装于外套背离艉轴套管一侧端面的端盖，连接端盖以轴向调节密封组件的调节组件；密封组件包括由内而外依次同轴心套装的内锥套、骨架油封和油封座，每个内锥套以大头端朝向艉轴套管依次抵接套装于艉轴上。利用内锥套的结构特点，选择合适的标准油封，节约成本和时间。当内锥套因磨损出现沟槽时，通过调节组件调节骨架油封抵接内锥套的轴向位置，以使密封装置恢复至理想的密封效果，进而延长密封装置的使用寿命。

Description

一种可调式船用艉轴密封装置
技术领域
本发明涉及密封装置领域，具体涉及一种可调式船用艉轴密封装置。
背景技术
现有船用艉轴密封一般采用机械密封或油封进行密封，防止润滑油泄露造成浪费和环境污染，同时防止水进入传动轴内部磨损轴承和润滑油乳化。机械密封成本高，通用性比较差，需要根据艉轴的尺寸定做，维护更换时间比较长；油封密封虽然简单成本低，但是容易磨出沟槽，使用寿命短。故亟需一种使用寿命长的密封装置。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种可调式船用艉轴密封装置，解决现有船用艉轴密封使用寿命短的问题。
为实现上述目的，本发明提出的可调式船用艉轴密封装置，应用于艉轴，艉轴的前端和后端分别通过前轴承和后轴承转动安装于艉轴套管内，密封装置包括沿轴向依次套装于所述艉轴上的多个密封组件、同轴心套装所述多个密封组件的外壁并安装于所述艉轴套管端面的外套、安装于所述外套背离所述艉轴套管一侧端面的端盖，连接所述端盖以调节所述密封组件轴向安装位置的调节组件；所述密封组件包括由内而外依次同轴心套装的内锥套、骨架油封和油封座，多个所述内锥套以大头端朝向所述艉轴套管依次抵接套装于所述艉轴上。
优选地，所述艉轴的前端和后端分别套装有密封装置，所述密封装置与所述前轴承之间形成第一润滑腔，所述密封装置与所述后轴承之间形成第二润滑腔，所述第二润滑腔和所述第一润滑腔之间设置有轴承润滑组件，所述轴承润滑组件包括同轴心设置于所述第二润滑腔内所述艉轴段的螺旋轮，和连通所述第二润滑腔与所述第一润滑腔的润滑油箱，所述螺旋轮的旋向与船舶螺旋桨的旋向相同。
优选地，所述骨架油封的唇口抵接所述内锥套的锥形外壁。
优选地，所述外套靠近所述艉轴套管一端沿径向开设有连通所述第二润滑腔或所述第一润滑腔的进出油孔，所述外套背离所述进出油孔一侧的端面沿轴向开设有端盖安装螺孔，所述外套通过紧固件同轴心连接所述艉轴套管。
优选地，所述端盖为圆环板，所述端盖靠近外缘侧开设有连接所述外套的安装通孔，所述端盖靠近内孔侧开设有贯穿板厚的调节螺孔，所述调节螺孔正对所述油封座背离所述骨架油封一侧的端面，所述端盖通过紧固件同轴心安装于所述外套背离所述艉轴套管一侧；所述调节组件为可锁紧连接螺栓，所述可锁紧连接螺栓的螺杆端穿设所述调节螺孔并抵接所述油封座的端面。
优选地，所述端盖为法兰端盖，所述端盖靠近外缘侧开设有连接所述外套的安装通孔，所述端盖的内孔为沉台孔，所述沉台孔的大孔端盖设所述油封座背离所述骨架油封一侧的端面，所述端盖通过紧固件同轴心安装于所述外套背离所述艉轴套管一侧；所述调节组件为压缩弹簧，所述压缩弹簧同轴心套装于所述沉台孔内，所述压缩弹簧的一端抵接所述沉台孔的底面，所述压缩弹簧的另一端抵接所述油封座的端面。
优选地，所述端盖靠近法兰侧开设有贯穿板厚以连接所述安装螺孔的通孔，所述端盖的内孔为沉台孔，所述端盖沿其轴心线周向均布有多组轴向贯通所述沉台孔的调节螺孔；所述调节组件为压缩弹簧和可锁紧连接螺栓，所述压缩弹簧同轴心套装于所述沉台孔内，所述压缩弹簧的一端抵接所述沉台孔的底面，所述压缩弹簧的另一端抵接所述油封座的端面；所述可锁紧连接螺栓的螺杆端穿设所述调节螺孔并抵接所述压缩弹簧靠近所述端盖一侧的端面。
优选地，所述轴承润滑组件还包括连通所述第二润滑腔与所述润滑油箱的进油管，连通所述第一润滑腔与所述润滑油箱的回油管。
优选地，两相邻所述油封座之间形成有油脂润滑腔，其中背离所述艉轴套管一侧的油封座沿径向开设有连通所述油脂润滑腔的注脂孔和回脂孔，所述外套分别开设有连通所述注脂孔和回脂孔的连接通孔。
优选地，可调式船用艉轴密封装置还包括注脂组件，所述注脂组件包括设置于所述艉轴下方的外部油脂箱、连通所述外部油脂箱与所述注脂孔的进脂管、设置于所述艉轴上方的油脂收集箱，和连通所述回脂孔与所述油脂收集箱的回脂管。
本发明的技术方案中，密封组件中的内锥套同轴心套装于所述艉轴上，骨架油封套装于所述内锥套的锥形外壁上，利用内锥套的锥形尺寸向靠近所述艉轴套管依次增大的特点，可以选择合适的标准油封，节约成本和时间。当所述内锥套因磨损出现沟槽时，通过调节组件调节所述骨架油封抵接所述内锥套的轴向位置以避开沟槽位置，恢复至理想的密封效果，大大延长密封装置的使用寿命。同时维护方便只需要在船头空舱压水将船尾翘起，可自行调节，不需要到船厂进行维修，节约了维护时间和成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明第一实施例的结构示意图（箭头代表流向）。
图2为图1中的放大视图B。
图3为本发明第二实施例的结构示意图。
图4为本发明第三实施例的结构示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
1 密封组件 11 内锥套
12 骨架油封 121 唇口
13 油封座 131 周向环槽
132 台阶内孔 133 注脂孔
134 回脂孔 14 O型圈
2 外套 21 进出油孔
22 端盖安装螺孔 3 端盖
31 安装通孔 32 调节螺孔
4 可锁紧连接螺栓 5 轴承润滑组件
51 螺旋轮 52 润滑油箱
53 进油管 54 回油管
6 注脂组件 61 进脂管
62 油脂收集箱 63 回脂管
40 压缩弹簧 30 第二端盖
301 沉台孔 400 第三调节组件
100 艉轴 101 前轴承
102 后轴承 103 艉轴套管
104 第一润滑腔 105 第二润滑腔
106 油脂润滑腔 107 外套螺栓
108 端盖螺栓
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例，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，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”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。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种可调式船用艉轴密封装置。
如图1和图2所示，第一实施例公开的这种可调式船用艉轴密封装置，应用于艉轴，艉轴100的前端和后端分别通过前轴承101和后轴承102转动安装于艉轴套管103内，该可调式船用艉轴密封装置包括沿所述艉轴轴向依次套装于所述艉轴100上的多个密封组件1、同轴心套装所述多个密封组件1的外壁并安装于所述艉轴套管103端面的外套2、安装于所述外套2背离所述艉轴套管103一侧端面的端盖3，连接所述端盖3以调节所述密封组件1轴向安装位置的调节组件4。
本发明的技术方案中，所述密封组件1中的所述内锥套11同轴心套装于所述艉轴100上，骨架油封12套装于所述内锥套11的锥形外壁上，利用内锥套的锥形尺寸向靠近所述艉轴套管103依次增大的特点，可以选择合适的标准油封，节约成本和时间。当所述内锥套11因磨损出现沟槽时，通过调节组件4调节所述骨架油封12抵接所述内锥套11的轴向位置以避开沟槽位置，恢复至理想的密封效果，大大延长密封装置的使用寿命。同时维护方便只需要在船头空舱压水将船尾翘起，可自行调节，不需要到船厂进行维修，节约了维护时间和成本。轴承润滑组件5通过所述艉轴100的转动带动所述螺旋轮51旋转以提供压力给前轴承101和后轴承102外部供油，降低轴承工作温度，延长轴承使用寿命。
优选地，所述艉轴100的前端和后端分别套装有密封装置，所述密封装置与所述前轴承101之间形成第一润滑腔104，所述密封装置与所述后轴承102之间形成第二润滑腔105，所述第二润滑腔105和所述第一润滑腔104之间设置有轴承润滑组件5，所述轴承润滑组件5包括同轴心设置于所述第二润滑腔105内所述艉轴段的螺旋轮51，和连通所述第二润滑腔105与所述第一润滑腔104的润滑油箱52，所述螺旋轮51的旋向与船舶螺旋桨（图未示）的旋向相同
优选地，所述油封座13的外壁开设有周向环槽131，所述周向环槽131内嵌装有O型圈14；所述油封座13的内侧壁开设有套装所述骨架油封12的台阶内孔132。
具体地，所述O型圈14在所述油封座13与所述外套2之间形成辅助密封，增加密封装置的密封性能。
优选地，所述骨架油封12的唇口121抵接所述内锥套11的锥形外壁。
具体地，所述台阶内孔132的大孔端朝向所述内锥套11的大头端，所述骨架油封12的端面抵接所述台阶内孔132的大孔端的底面。通过所述油封座13的轴向移动，以带动所述骨架油封12沿所述内锥套11的锥形外壁滑动。
优选地，所述外套2靠近所述艉轴套管103一端沿径向开设有连通所述第二润滑腔105或所述第一润滑腔104的进出油孔21，所述外套2背离所述进出油孔21一侧的端面沿轴向开设有端盖安装螺孔22，所述外套2通过紧固件同轴心连接所述艉轴套管103。
具体地，所述外套2通过外套螺栓107同轴心可拆卸安装于所述艉轴套管103的两侧端面。
优选地，所述端盖3为圆环板，所述端盖3靠近外缘侧开设有连接所述外套2的安装通孔31，所述端盖3靠近内孔侧开设有贯穿板厚的调节螺孔32，所述调节螺孔32正对所述油封座13背离所述骨架油封12一侧的端面，所述端盖3通过紧固件同轴心安装于所述外套2背离所述艉轴套管103的一侧；所述调节组件4为可锁紧连接螺栓，所述可锁紧连接螺栓的螺杆端穿设所述调节螺孔32并抵接所述油封座13的端面。
具体地，端盖3通过端盖螺栓108连接所述外套2，通过调节螺孔32有周向均布的两组，所述可锁紧连接螺栓对应有两个，通过调节所述可锁紧连接螺栓4伸出所述调节螺孔32的长度，以调节所述骨架油封12的唇口121抵接所述内锥套11的轴向位置。
优选地，所述轴承润滑组件5还包括连通所述第二润滑腔105与所述润滑油箱52的进油管53，连通所述第一润滑腔104与所述润滑油箱52的回油管54。
具体地，通过螺旋轮51提供压力，将所述前轴承101和所述后轴承102润滑后润滑油，通过所述回油管54返回所述润滑油箱52。增加润滑油的外部循环以降低轴承工作温度，同时将磨损产生的碎屑排入所述润滑油箱52内沉淀，延长轴承使用寿命。
优选地，两相邻所述油封座13之间形成有油脂润滑腔106，其中背离所述艉轴套管103一侧的油封座13沿径向开设有连通所述油脂润滑腔106的注脂孔133和回脂孔134，所述外套2分别开设有连通所述注脂孔133和回脂孔134的连接通孔23。
具体地，靠近所述前轴承101一侧的密封装置包括两组密封组件1以密封所述前轴承101，防护润滑油泄露。靠近所述后轴承102一侧的密封装置包括四组密封组件1，其中靠近所述后轴承102端的两个所述骨架油封12用于密封润滑油，靠近螺旋桨（图未示）的两个骨架油封12用于密封，所述油脂润滑腔106有三个。
优选地，该密封装置还包括注脂组件6，所述注脂组件6包括设置于所述艉轴100下方的外部油脂箱（图未示）、连通所述外部油脂箱与所述注脂孔133的进脂管61、设置于所述艉轴100上方的油脂收集箱62，和连通所述回脂孔134与所述油脂收集箱62的回脂管63。
具体地，通过往所述油脂润滑腔106定期加注润滑脂，使所述骨架油封12之间的空隙填满润滑脂，保持每个所述骨架油封12润滑条件良好，避免出现干摩擦损坏所述骨架油封12，同时润滑脂可以在所述骨架油封12中间形成一定的压力，避免润滑油泄露和水进入，通过所述回脂管63可以将废旧润滑脂排入所述油脂收集箱62。通过对排出的废油进行分析，如果含有泥沙则靠近螺旋桨侧的所述骨架油封12可能出现磨损，如果废油出现乳化则可以判定润滑油出现泄漏，通过观察能能够及时调整骨架油封12的密封位置，以维持密封装置的密封效果。
如图3所示，第二实施例公开的这种可调式船用艉轴密封装置，所述调节组件4为第二调节组件40，对应所述端盖3为第二端盖30。
优选地，所述第二端盖30为法兰端盖，所述第二端盖30的内孔为沉台孔301，所述沉台孔301的大孔端盖设所述油封座13背离所述骨架油封12一侧的端面，所述第二端盖30通过紧固件同轴心安装于所述外套2背离所述艉轴套管103一侧；所述第二调节组件40为压缩弹簧，所述压缩弹簧40同轴心套装于所述沉台孔301内，所述压缩弹簧40的一端抵接所述沉台孔301的底面，所述压缩弹簧40的另一端抵接所述油封座13的端面。
如图4所示，第三实施例公开的这种可调式船用艉轴密封装置，所述尾密封120对应所述调节组件4为第三调节组件400，所述第三调节组件400包括压缩弹簧40和可锁紧连接螺栓4；所述第二端盖30沿其轴心线周向均布有多组轴向贯通所述沉台孔的调节螺孔32，所述可锁紧连接螺栓4的螺杆端穿设所述调节螺孔32并抵接所述压缩弹簧40靠近所述第二端盖30一侧的端面。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种可调式船用艉轴密封装置，应用于艉轴，艉轴的前端和后端分别通过前轴承和后轴承转动安装于艉轴套管内，其特征在于，密封装置包括沿轴向依次套装于所述艉轴上的多个密封组件、同轴心套装所述多个密封组件的外壁并安装于所述艉轴套管端面的外套、安装于所述外套背离所述艉轴套管一侧端面的端盖，连接所述端盖以调节所述密封组件轴向安装位置的调节组件；所述密封组件包括由内而外依次同轴心套装的内锥套、骨架油封和油封座，多个所述内锥套以大头端朝向所述艉轴套管依次抵接套装于所述艉轴上；所述油封座的外壁开设有周向环槽，所述周向环槽内嵌装有O型圈；所述油封座的内侧壁开设有套装所述骨架油封的台阶内孔；所述台阶内孔的大孔端朝向所述内锥套的大头端，所述骨架油封的端面抵接所述台阶内孔的大孔端的底面。
2.如权利要求1所述的可调式船用艉轴密封装置，其特征在于，所述艉轴的前端和后端分别套装有密封装置，所述密封装置与所述前轴承之间形成第一润滑腔，所述密封装置与所述后轴承之间形成第二润滑腔，所述第二润滑腔和所述第一润滑腔之间设置有轴承润滑组件，所述轴承润滑组件包括同轴心设置于所述第二润滑腔内所述艉轴段的螺旋轮，和连通所述第二润滑腔与所述第一润滑腔的润滑油箱，所述螺旋轮的旋向与船舶螺旋桨的旋向相同。
3.如权利要求2所述的可调式船用艉轴密封装置，其特征在于，所述骨架油封的唇口抵接所述内锥套的锥形外壁。
4.如权利要求2所述的可调式船用艉轴密封装置，其特征在于，所述外套靠近所述艉轴套管一端沿径向开设有连通所述第二润滑腔或所述第一润滑腔的进出油孔，所述外套背离所述进出油孔一侧的端面沿轴向开设有端盖安装螺孔，所述外套通过紧固件同轴心连接所述艉轴套管。
5.如权利要求1所述的可调式船用艉轴密封装置，其特征在于，所述端盖为圆环板，所述端盖靠近外缘侧开设有连接所述外套的安装通孔，所述端盖靠近内孔侧开设有贯穿板厚的调节螺孔，所述调节螺孔正对所述油封座背离所述骨架油封一侧的端面，所述端盖通过紧固件同轴心安装于所述外套背离所述艉轴套管一侧；所述调节组件为可锁紧连接螺栓，所述可锁紧连接螺栓的螺杆端穿设所述调节螺孔并抵接所述油封座的端面。
6.如权利要求4所述的可调式船用艉轴密封装置，其特征在于，所述端盖为法兰端盖，所述端盖靠近外缘侧开设有连接所述外套的安装通孔，所述端盖的内孔为沉台孔，所述沉台孔的大孔端盖设所述油封座背离所述骨架油封一侧的端面，所述端盖通过紧固件同轴心安装于所述外套背离所述艉轴套管一侧；所述调节组件为压缩弹簧，所述压缩弹簧同轴心套装于所述沉台孔内，所述压缩弹簧的一端抵接所述沉台孔的底面，所述压缩弹簧的另一端抵接所述油封座的端面。
7.如权利要求6所述的可调式船用艉轴密封装置，其特征在于，所述端盖靠近法兰侧开设有贯穿板厚以连接所述安装螺孔的通孔，所述端盖的内孔为沉台孔，所述端盖沿其轴心线周向均布有多组轴向贯通所述沉台孔的调节螺孔；所述调节组件为压缩弹簧和可锁紧连接螺栓，所述压缩弹簧同轴心套装于所述沉台孔内，所述压缩弹簧的一端抵接所述沉台孔的底面，所述压缩弹簧的另一端抵接所述油封座的端面；所述可锁紧连接螺栓的螺杆端穿设所述调节螺孔并抵接所述压缩弹簧靠近所述端盖一侧的端面。
8.如权利要求4所述的可调式船用艉轴密封装置，其特征在于，所述轴承润滑组件还包括连通所述第二润滑腔与所述润滑油箱的进油管，连通所述第一润滑腔与所述润滑油箱的回油管。
9.如权利要求2所述的可调式船用艉轴密封装置，其特征在于，两相邻所述油封座之间形成有油脂润滑腔，其中背离所述艉轴套管一侧的油封座沿径向开设有连通所述油脂润滑腔的注脂孔和回脂孔，所述外套分别开设有连通所述注脂孔和回脂孔的连接通孔。
10.如权利要求9所述的可调式船用艉轴密封装置，其特征在于，所述可调式船用艉轴密封装置还包括注脂组件，所述注脂组件包括设置于所述艉轴下方的外部油脂箱、连通所述外部油脂箱与所述注脂孔的进脂管、设置于所述艉轴上方的油脂收集箱，和连通所述回脂孔与所述油脂收集箱的回脂管。
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