CN1112301C - 高速飞船艉轴密封装置 - Google Patents
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Abstract
高速飞船艉轴密封装置，属内置集装式水润滑端面密封装置，包括：动环座10、动环11固定在轴套27上随艉轴1旋转，静环12、静环座13通过防转销15定位、弹簧17、弹簧座18固定在压盖26上，对静环12作弹性补偿，摩擦副为动环11、静环12，形成端面密封，进水口2进水冷却密封装置、艉轴1和艉轴轴承座，密封效果好，使用寿命长，避免仓内污染，不需衬套，安装简便。
Description
技术领域：本发明涉及高速飞船艉轴密封装置，适用于水润滑、水冷却艉轴(承)型式高速飞船的艉轴密封装置。
背景技术：
目前，水润滑、水冷却艉轴(承)型式船舶的艉轴密封装置，绝大多数是使用填料函式密封(俗称牛油盘根式密封)。填料函式密封由于填料函式密封属径向密封类，不仅摩擦阻力大，轴功率损耗大，对艉轴磨损厉害，必须经常更换轴套或对艉轴的磨痕进行光车；而且对适应水润滑、水冷却艉轴(承)型式船舶艉轴径向跳动频繁、跳动量大的能力十分有限；频繁的调整，又会过多地增加管理人员工作的繁杂性，无法避免江水、海水对艉轴舱的污染、锈蚀。端面密封结构的有中国专利ZL93225364.4，名称为“带波纹管的艉轴密封装置”，但结构复杂，密封效果差。
发明内容：
本发明的目的是克服现有技术存在的缺点，提供一种安装维护简便，性能稳定可靠，使用寿命长，综合节能效果明显的高速飞船艉轴密封装置。
本发明的高速飞船艉轴密封装置，其特征包括：
动环11固定在动环座10上，动环11连同动环座10套在轴套27外，传动螺栓5将动环座10固定在轴套27上；
静环12固定在静环座13左端部，推环16固定在静环座13右端部，静环12、静环座13、推环16均套在轴套27外，但与轴套27之间有间隙不接触，防转销15从压盖26伸入静环座13的凹孔中，使静环座13受到防转销15的阻挡不能沿轴套27转动，只能受弹簧17的弹力作用，使静环12始终与动环11保持紧密贴合并形成弹性接触的密封面；
弹簧座18套在轴套27外，弹簧座18上有多个安装弹簧17的凹槽，其内安装弹簧17，多个弹簧座螺钉25将弹簧座18固定连接在压盖26上；弹簧17、弹簧座18与轴套27之间有间隙，均不与轴套27接触，不随轴套27转动；
定位片19靠螺栓20固定在弹簧座18端部；定位片19的作用是使弹簧座18定位，避免弹簧17落出来；
压盖26上有冲洗水进水口2，螺母6、螺栓8将压盖26固定在艉轴轴承套3上；
动环10与轴套27接触面有“O”型密封圈9，静环座13与压盖26接触面有“O”型密封圈14，轴套27与艉轴1接触面有“O”型密封圈4；
摩擦副(动环11、静环12)均采用高硬度合金材料。
套在轴套27外端部的锁紧装置包括：锁紧环23套在轴套27外，锁紧环22、24套在锁紧环23上，锁紧环螺栓21将锁紧环22、24固定连接；锁紧装置的作用是，使用安装完成后，将轴套27锁紧，使轴套固定在高速飞船的艉轴1上。
使用时安装过程：
将本高速飞船艉轴密封装置的轴套27连同所有部件套在艉轴1上，压盖26固定在船的艉轴轴承座3上，旋紧螺母6和螺栓8，将锁紧环22-24固定，将锁紧环螺栓21固定，安装完成。
工作原理：
当船的发动机转动时，船的艉轴1转动，与艉轴固定的轴套27转动，动环座10、动环11随轴套27转动；静环座13、推环16、弹簧17、弹簧座18均不与轴套27接触，不随轴套27转动；静环12、静环座13受到防转销15的阻挡不能沿轴套27转动，只能受弹簧17的弹力作用，使静环12始终与动环11保持紧密贴合并形成弹性接触的密封面；
冲洗水从进水口2进入压盖26内，受动环11转力的推动，在密封装置的腔体内旋转流动，冷却艉轴1及本密封装置，然后，从艉轴轴承座3的内环冲出外面，流入河海中，使艉轴1和艉轴轴承被冷却，不因发热而损坏。
本发明的优点：1、不磨损船的艉轴1，因此无需专门的防磨衬套，完全避免定期抽轴更换防磨衬套或对艉轴的磨痕进行堆焊、光车，节约修船费用。2、由于弹簧17产生弹力，在摩擦副(动环11、静环12)间产生低比压的端面弹性补偿，最直接的好处是：降低了轴功率损耗，具有明显的节能效果。3、安装方便，各部件经调试后全部“集装”在专门的轴套27上，这样，可以让用户以最快捷、最简单的方式进行现场安装；无需定时对密封装置进行调整，完全杜绝轮机人员的繁杂劳动和现场调整的随意性及安全隐患。4、由多个小弹簧17起到弹性补偿作用，可充分保障动环11、静环12端面比压恒定和运转过程中作用于摩擦副(动环11、静环12)上的比压分布的均匀，从根本上解决了一般机械密封受艉轴转速和轴径大小的限制；轴径增大时，只需增加设置弹簧17的数量，使其达到设计比压值即可。5、充分适应因艉轴轴承磨损后，导致的艉轴下沉和轴线失中，确保密封彻底和长时间使用的稳定性；最大限度地避免舱内污染和锈蚀。6、使用寿命长，摩擦副(动环11、静环12)长达4000运转小时，体现出高质量的性价比；同时，本密封装置的所有另部件均采用特殊防腐蚀材料制造，可反复利用达20年以上，摩擦副(动环11、静环12)可以拆卸，方便检修更换。满足海船和内河船舶的使用需要。
主要性能参数：
(1)适应轴径范围：Φ50-Φ500毫米，
(2)适应最大(输出)转速：2500转/分，
(3)适应最大线速度：20米/秒，
(4)适应轴的下沉及最大径向跳动量：大于同规格橡胶艉轴承的极限间隙，
(5)适应最大轴向窜动量：2毫米，
(6)运转时端面泄漏率：不可见，
(7)适应最高工作温度：100℃，
(8)对艉轴(套)无磨损，如无防腐或对磨损后加工余量的要求，可去掉护轴套或减小密封处的轴径尺寸。
附图说明：
图1：本发明高速飞船艉轴密封装置的结构图。
具体实施方式：
实施例：见图1，其结构及原理在前面已经叙述，各部分编号包括：艉轴1、进水口2、艉轴轴承套3、轴套“O”型圈4、传动螺栓5、螺母6、艉轴轴承套密封垫7、螺栓8、动环“O”型圈9、动环座10、动环11、静环12、静环座13、静环“O”型圈14、防转销15、推环16、弹簧17、弹簧座18、定位片19、定位片螺栓20、锁紧环螺栓21、锁紧环22、23、24、弹簧座螺钉25、压盖26、轴套27。
Claims (2)
1、高速飞船艉轴密封装置，其特征包括：
动环(11)固定在动环座(10)上，动环(11)连同动环座(10)套在轴套(27)外，传动螺栓(5)将动环座(10)固定在轴套(27)上；
静环(12)固定在静环座(13)左端部，推环(16)固定在静环座(13)右端部，静环(12)、静环座(13)、推环(16)均套在轴套(27)外，但与轴套(27)之间有间隙，防转销(15)从压盖(26)伸入静环座(13)的凹孔中；
弹簧座(18)套在轴套(27)外，弹簧座(18)端面上有多个安装弹簧(17)的凹槽，其内安装弹簧(17)，多个弹簧座螺钉(25)将弹簧座(18)固定连接在压盖(26)上；弹簧(17)、弹簧座(18)与轴套(27)之间有间隙；
定位片(19)靠螺栓(20)固定在弹簧座(18)端部；定位片(19)的作用是使弹簧座(18)定位；
压盖(26)上有进水口(2)，螺母(6)、螺栓(8)将压盖固定在艉轴轴承座(3)上；
动环(11)与轴套(27)接触面有动环“O”型圈(9)，静环座(13)与压盖(26)接触面有静环“O”型圈(14)，轴套(27)与艉轴(1)接触面有轴套“O”型圈(4)；
动环(11)、静环(12)均采用高硬度合金材料，
有套在轴套(27)外端部的锁紧装置。
2、根据权利要求1所述的高速飞船艉轴密封装置，其特征包括：锁紧装置包括：锁紧环(23)套在轴套(27)外，锁紧环(22、24)套在锁紧环(23)上，锁紧环螺栓(21)将锁紧环(22、24)固定连接。
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