CN1308002A - 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
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。
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。
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。
图1:本发明高速飞船艉轴密封装置的结构图。
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。
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。
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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