CN114207328A - 舵密封结构及船舵 - Google Patents

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Abstract

一种舵密封结构及船舵，舵密封结构包括安装座板、第一密封圈和第二密封圈。其中，安装座板的内周面设有第一安装槽，安装座板的底面设有第二安装槽；第一密封圈设置于第一安装槽，且设置为密封连接安装座板；第二密封圈设置于第二安装槽，且设置为密封连接安装座板。第一密封圈包括密封本体部和密封部，其中，密封本体部设置于第一密封槽内且分别与第一密封槽的底壁和侧壁贴合，密封部凸设于密封本体部。

Description

舵密封结构及船舵
技术领域
本申请涉及船舶技术领域，例如涉及一种舵密封结构及船舵。
背景技术
船舶在进出港和海上航行时，需要不断的改变航向，舵叶安装在船舶的底部，舵叶进行左右摆动从而实现船舶的转向，因此，舵对船舶的作用非常重要，是船舶的重要设备之一。
相关技术中，舵叶支撑管上套设有舵叶和压环，压环位于舵叶一端限制舵叶的轴向位置，且压环和舵叶支撑管之间沿径向设置O型密封圈作为动密封，密封型式单一，无法适应工况频繁变化的情况，易造成密封圈过渡疲劳，使密封圈变形和磨损，同时，由于海水普遍泥砂含量大，易导致O型密封圈磨损严重，使用寿命大大降低，导致密封失效，密封效果不理想，使得海水泄漏量大，海水进入舵叶和舵机舱，对船舶的航行安全和设备的寿命造成较大的影响。
发明内容
本申请提供了一种舵密封结构及船舵，能够解决相关技术中舵叶和舵杆之间的密封结构容易失效的问题，提高了船舶的寿命和安全性。
一实施例提供了一种舵密封结构，用于密封舵叶轴承和舵叶支撑管，所述舵叶轴承用于支撑舵叶，舵密封结构包括：安装座板，所述安装座板的内周面设有第一安装槽，所述安装座板的底面设有第二安装槽；第一密封圈，设置为密封连接所述安装座板，所述第一密封圈包括设置于所述第一安装槽内的密封本体部和凸设于所述密封本体部上的密封部，所述密封本体部与所述第一安装槽的槽壁贴合；及第二密封圈，设置于所述第二安装槽内。
一实施例还提供了一种船舵，包括舵叶、舵叶支撑管和舵叶轴承，所述舵叶安装于所述舵叶轴承，所述舵叶轴承套设于所述舵叶支撑管，所述舵叶轴承上安装有上述的舵密封结构。
附图说明
图1为本申请一实施例中舵密封结构的剖视图；
图2为图1中A处的局部放大图；
图3为本申请一实施例中第五密封圈的剖视图。
图中：
1、舵叶轴承；2、舵叶支撑管；3、安装座板；4、第一密封圈；41、本体部；42、密封部；5、第二密封圈；6、第一螺栓；7、密封座；8、第三密封圈；9、第四密封圈；10、第二螺栓；11、密封压盖；12、第五密封圈；121、主密封圈；1211、接触部；1212、连接部；1213、支撑部；122、第一副密封圈；13、第三螺栓；14、密封圈座；15、第六密封圈；16、第七密封圈。
具体实施方式
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
相关技术中，船舶上的舵叶与舵叶支撑管之间的密封结构通常采用O型密封圈进行动密封，密封型式单一，无法适应工况频繁变化的情况，易造成密封圈过渡疲劳，使密封圈变形和磨损，同时，由于海水普遍泥砂含量大，易导致O型密封圈磨损严重，使用寿命大大降低，导致密封失效，密封效果不理想，海水泄漏量大，导致海水进入舵叶和舵机舱，对船舶的航行安全和设备的寿命造成较大的影响。
如图1和图2所示，本实施例提供一种舵密封结构，该舵密封结构用于密封舵叶轴承1和舵叶支撑管2。
本实施例中，舵密封结构包括安装座板3、第一密封圈4和第二密封圈5。其中，安装座板3套设于舵叶支撑管2上且固定于舵叶轴承1的顶部，安装座板3的内周面设有第一安装槽，安装座板3的底面设有第二安装槽；第一密封圈4设置于第一安装槽内，且设置为密封连接安装座板3和舵叶支撑管2；第二密封圈5设置于第二安装槽，且设置为密封连接安装座板3和舵叶轴承1。
在一实施例中，舵叶轴承1套设于舵叶支撑管2，且舵叶轴承1设置为安装舵叶，通过舵叶轴承1使舵叶相对舵叶支撑管2转动，舵叶和舵叶支撑管2间隙配合。其中，上下方向如图1中ab方向所示，第一密封圈4分别和安装座板3的内表面以及舵叶支撑管2的外表面贴合，可沿舵叶支撑管2的轴向对舵叶轴承1与舵叶支撑管2之间的间隙进行密封，避免水及泥沙等杂物从舵叶轴承1和舵叶支撑管2之间的缝隙进入至舵叶和舵叶支撑管2之间。第二密封圈5分别与安装板的下表面以及舵叶轴承1的上表面贴合，可沿舵叶支撑管2的径向对舵叶轴承1与舵叶支撑管2之间的间隙进行密封，避免水及泥沙等杂物从舵叶轴承1和安装座板3之间的缝隙进入至舵叶和舵叶支撑管2之间。以保证船舶航行转舵操作时，能对舵叶和舵叶支撑管2之间的转动间隙进行有效密封。
在一实施例中，第一密封圈4包括密封本体部41和密封部42，其中，密封本体部41设置于第一密封槽内且分别与第一密封槽的底壁和侧壁贴合，密封部42凸设于密封本体部41且弹性抵紧于舵叶支撑管2的外周面，如此可保证密封部42和舵叶支撑管2紧密接触，进而防止密封失效。
在一实施例中，第一密封圈4和第二密封圈5分别由弹性材质制成。第一密封圈4采用异形件，第二密封圈5可采用O形圈。其中，第一密封圈4的材质具体可为聚醚型橡胶材质，本实施例中密封部42的轴截面呈条状且相对舵叶支撑管2的轴线倾斜设置，且密封部42的第一端和密封本体部41连接，密封部42的第二端抵紧于舵叶支撑管2的外周面，密封部42处于弹性形变状态，且始终具有抵压舵叶支撑管2的外周面的趋势，在密封部42自身弹性形变力的作用下，可使密封部42始终抵紧于舵叶支撑管2的外周面，同时，在弹性形变力的作用下，也能使密封本体部41始终和第一密封槽的底壁贴紧，以保证密封效果稳定，能够适应工况频繁变化的情况，防止密封件过渡疲劳而失效。
在一实施例中，舵密封结构还包括多个沿舵叶支撑管2的圆周方向均匀分布的第一螺栓6，第一螺栓6穿过安装座板3并与舵叶轴承1的顶部螺纹连接；多个第一螺栓6位于第一圆周上，第二密封圈5位于第一圆周的内侧。通过多个第一螺栓6可将安装座板3稳定地固定于舵叶轴承1。并且，将第一密封圈4设置于第一圆周的内侧，可减小第二密封圈5的半径，进而减小第二密封圈5需要密封的面积，保证密封效果稳定。
在一实施例中，舵密封结构还包括固定于安装座板3的顶部且套设于舵叶支撑管2的密封座7，密封座7的内周面设有第三安装槽，密封座7的底面设有第四密封槽；舵密封结构还包括设置于第三安装槽的第三密封圈8和设置于第四密封槽的第四密封圈9，第三密封圈8设置为密封连接密封座7和舵叶支撑管2，第四密封圈9设置为密封连接安装座板3和密封座7。本实施例中，第三密封圈8分别和密封座7及舵叶支撑管2的外周面贴合，可沿舵叶支撑管2的轴向在密封座7与舵叶支撑管2之间进行密封，第四密封圈9分别与密封座7和安装座板3的顶面贴合，可沿舵叶支撑管2的径向在密封座7与安装座板3之间进行密封。在第一密封圈4和第二密封圈5的基础上进一步设置第三密封圈8和第四密封圈9能够形成两级密封，进一步保证密封性能。
本实施例中，第三密封圈8包括格莱圈，第四密封圈9优选为O形圈。在一实施例中，第四密封圈9的数量为多个，多个第四密封圈9的外径各不相同，且按照外径的大小同圆心嵌套。其中，本实施例中示例性地给出了第四密封圈9的数量为两个的方案。在一实施例中，第四密封槽的数量也为两个且分别与两个第四密封圈9对应设置。
在一实施例中，舵密封结构还包括多个沿舵叶支撑管2的圆周方向均匀分布的第二螺栓10，第二螺栓10穿过密封座7并与安装座板3的顶部螺纹连接；多个第二螺栓10位于第二圆周上，第二圆周的直径大于第一圆周的直径。通过多个第二螺栓10可将密封座7稳定地固定于安装座板3。本实施例中，两个第四密封槽中的一个位于第一圆周和第二圆周之间，另一个位于第一圆周的内侧。
在一实施例中，舵密封结构还包括固定于密封座7的顶部且套设于舵叶支撑管2的密封压盖11，密封压盖11的内周面设有第五密封槽；舵密封结构还包括设置于第五密封槽内的第五密封圈12，第五密封圈12用于密封密封压盖11和舵叶支撑管2。本实施例中，第五密封圈12分别与密封压盖11以及舵叶支撑管2贴合，可用于防泥沙，如此可降低泥沙对第一密封圈4和第三密封圈8的损伤，在保证防泥沙效果稳定的前提下，保障第一密封圈4和第三密封圈8的使用寿命。
如图3所示，第五密封圈12包括主密封圈121和第一副密封圈122，其中，第一副密封圈122套设于主密封圈121，主密封圈121的截面呈Z形，主密封圈121包括依次连接的接触部1211、连接部1212和支撑部1213，接触部1211和连接部1212之间具有夹角，连接部1212和支撑部1213之间具有夹角，其中，接触部1211和舵叶支撑管2的外周面贴合，第一副密封圈122和连接部1212抵接，且和第五密封槽的槽壁抵接，第一副密封圈122处于压缩状态并可挤压连接部1212，以使连接部1212带动接触部1211向舵叶支撑管2偏压，实现密封。
在一实施例中，舵密封结构还包括多个沿舵叶支撑管2的圆周方向均匀分布的第三螺栓13，第三螺栓13穿过密封压盖11并与密封座7的顶部螺纹连接；多个第三螺栓13位于第三圆周上，通过多个第三螺栓13可将密封压盖11稳定地固定于密封座7。在一实施例中，第三圆周和第一圆周的尺寸相等。
在一实施例中，舵密封结构还包括套设于舵叶支撑管2的密封圈座14，密封圈座14位于密封座7和密封压盖11形成的环形槽内，密封圈座14的内周面设有第六密封槽，密封圈座14的外周面设有第七密封槽。舵密封结构还包括设置于第六密封槽的第六密封圈15和设置于第七密封槽的第七密封圈16，第六密封圈15设置为密封连接密封圈座14和舵叶支撑管2，第七密封圈16设置为密封连接密封圈座14和密封座7。在一实施例中，第六密封圈15分别与接密封圈座14和舵叶支撑管2的外周面贴合，可沿舵叶支撑管2的轴向在密封圈座14与舵叶支撑管2之间进行密封。第七密封圈16分别与密封圈座14的底部和密封座7的顶部贴合，可沿舵叶支撑管2的径向在密封座7与密封圈座14之间进行密封。如此设置，可通过第一密封圈4、第三密封圈8、第六密封圈15和第五密封圈12在舵叶支撑管2的轴向上实现四级防护，以保证防护效果稳定。
在一实施例中，为了保证密封圈座14的位置稳定，密封压盖11的具有突出部，密封座7具有截面呈L形的插槽的环形槽，突出部插接于插槽，且突出部能和密封圈座14抵接，以保证密封圈座14的位置稳定。
在一实施例中，第六密封圈15包括格莱圈。本实施例中，第三密封圈8和第六密封圈15的结构相同，以第六密封圈15为例，第六密封圈15还包括一个截面呈O形的第二副密封圈，第二副密封圈套设格莱圈且两者抵接，格莱圈和第二副密封圈分别呈压缩状态。
本实施例还提供一种船舵，包括舵叶、舵叶支撑管2和舵叶轴承1，舵叶安装于舵叶轴承1上，舵叶轴承1套设于舵叶支撑管2，舵叶轴承1上安装有上述方案中的舵密封结构。

Claims (10)

1.一种舵密封结构，其中，包括：
安装座板(3)，所述安装座板(3)的内周面设有第一安装槽，所述安装座板(3)的底面设有第二安装槽；
第一密封圈(4)，设置为密封连接所述安装座板(3)，所述第一密封圈(4)包括设置于所述第一安装槽内的密封本体部(41)和凸设于所述密封本体部(41)上的密封部(42)，所述密封本体部(41)与所述第一安装槽的槽壁贴合；及
第二密封圈(5)，设置于所述第二安装槽内。
2.根据权利要求1所述的舵密封结构，其中，所述舵密封结构还包括第三密封圈(8)、第四密封圈(9)及固定于所述安装座板(3)的顶部的密封座(7)，所述密封座(7)的内周面设有第三安装槽，所述密封座(7)的底面设有第四密封槽；
所述第三密封圈(8)设置于所述第三安装槽内，所述第四密封圈(9)设置于所述第四密封槽内。
3.根据权利要求2所述的舵密封结构，其中，所述舵密封结构还包括第五密封圈(12)及固定于所述密封座(7)的顶部的密封压盖(11)，所述密封压盖(11)的内周面设有第五密封槽；所述第五密封圈(12)设置于所述第五密封槽内，所述第五密封圈(12)设置为密封所述密封压盖(11)。
4.根据权利要求3所述的舵密封结构，其中，所述舵密封结构还包括第六密封圈(15)、第七密封圈(16)及套设于所述舵叶支撑管(2)上的密封圈座(14)，所述密封圈座(14)位于所述密封座(7)和所述密封压盖(11)形成的环形槽内，所述密封圈座(14)的内周面设有第六密封槽，所述密封圈座(14)的外周面设有第七密封槽；
所述第六密封圈(15)设置于所述第六密封槽内和所述第七密封圈(16)设置于所述第七密封槽内，所述第六密封圈(15)设置为密封连接所述密封圈座(14)，所述第七密封圈(16)设置为密封连接所述密封圈座(14)和所述密封座(7)。
5.根据权利要求3或4所述的舵密封结构，其中，所述舵密封结构还包括多个沿所述舵叶支撑管(2)的圆周方向均匀分布的第一螺栓(6)，所述第一螺栓(6)设置为穿过所述安装座板(3)并与所述舵叶轴承(1)的顶部螺纹连接；多个所述第一螺栓(6)位于第一圆周上，所述第二密封圈(5)位于所述第一圆周的内侧。
6.根据权利要求5所述的舵密封结构，其中，所述舵密封结构还包括多个沿所述舵叶支撑管(2)的圆周方向均匀分布的第二螺栓(10)，所述第二螺栓(10)穿过所述密封座(7)并与所述安装座板(3)的顶部螺纹连接；
多个所述第二螺栓(10)位于第二圆周上，所述第二圆周的直径大于所述第一圆周的直径。
7.根据权利要求6所述的舵密封结构，其中，所述第四密封圈(9)的数量为两个，两个所述第四密封圈(9)中的一个位于所述第一圆周和所述第二圆周之间，另一个位于所述第一圆周的内侧。
8.根据权利要求4所述的舵密封结构，其中，所述舵密封结构还包括多个沿所述舵叶支撑管(2)的圆周方向均匀分布的第三螺栓(13)，所述第三螺栓(13)设置为穿过所述密封压盖(11)并与所述密封座(7)的顶部螺纹连接；
多个所述第三螺栓(13)位于第三圆周上，所述第七密封圈(16)位于所述第三圆周的内侧。
9.根据权利要求4所述的舵密封结构，其中，所述第三密封圈(8)和所述第六密封圈(15)分别包括格莱圈。
10.一种船舵，其中，包括舵叶、舵叶支撑管(2)和舵叶轴承(1)，所述舵叶安装于所述舵叶轴承(1)，所述舵叶轴承(1)套设于所述舵叶支撑管(2)，所述舵叶轴承(1)上安装有权利要求1-9任一项所述的舵密封结构。
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