CN210461694U - 恒定低背压船舶艉密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种恒定低背压船舶艉密封装置，由旋转部件、静止部件、背压保持阀组成，所述旋转部件通过耐腐蚀螺栓连接到桨毂体或艉轴附件上，所述静止部件通过耐腐蚀螺栓连接到船体艉轴支架法兰，且旋转部件与静止部件之间旋转密封连接，所述静止部件与旋转部件之间设有介质隔离腔，介质隔离腔外部连接背压保持阀，所述背压保持阀内设置一个恒定张力的精密弹簧，可确保压缩气体通过背压保持阀件压降稳定。本实用新型可实现艉密封装置润滑介质与外部海水隔离，提升密封装置的压力适用范围，优化密封元件的运行环境，有效延长密封装置使用寿命，并提高运行可靠性。

Description

恒定低背压船舶艉密封装置

技术领域

本实用新型涉及一种船舶动力推进系统，尤其是一种船舶艉密封装置。

背景技术

艉密封装置是船舶动力推进器系统的核心配套部件，实现传动轴系高速旋转工况下阻隔外部海水进入船舱内部的功能。艉密封装置由旋转部件、静止部件等组成，旋转部件包含外圆表面经过特殊硬化处理的不锈钢衬套、耐海水紧固件和静态密封件等，静止部件包含3～4道密封元件、密封件隔环和密封支撑架等。艉密封装置布置在推进系统艉轴船体出水处，防止周围海水进入船舱，同时阻止艉轴管内润滑介质泄漏污染海水。现在广泛使用的艉密封装置的密封元件采用2道防水和1～2道防油的结构形式。然而动态密封存在不可避免的微量泄漏，会引起海水与内部润滑介质的交叉污染，从而一方面导致润滑介质乳化造成润滑性能降低，另一方面润滑介质的泄漏会污染海洋环境造成生态破坏。此外，传统艉密封装置仅适用于艉轴沉深不大于15m的船舶，随着船舶逐渐大型化，传统艉密封的使用受到限制；船舶在航行状态受到波浪、涌动或瞬间冲击等影响，艉密封装置外部水压产生不规律或剧烈变化，密封元件背压的随意性波动变化对使用寿命有一定的影响。因此，当前迫切需要设计实用新型一种避免海水与润滑介质交叉污染、适用更高沉深、密封元件恒定低背压的船舶艉密封装置，提高使用寿命和可靠性、降低润滑系统维护频率，满足当前绿色智能化船舶装备的环保和增效需求。

发明内容

本实用新型是要提供一种恒定低背压船舶艉密封装置，用于阻隔润滑介质泄漏至周围海水，避免污染环境，实现绿色环保；防止海水进入推进系统传动轴系润滑介质腔，避免润滑介质遇海水乳化变质，延长润滑系统维护周期；提高艉密封装置耐压能力，拓展其沉深适用范围；使船舶动力推进系统的轴系出水处在压力频繁波动或受到瞬间冲击时，密封装置承受恒定低背压，改善密封元件运行环境，延长密封装置使用寿命，通过以上措施实现艉密封装置润滑介质与外部海水隔离，提升密封装置的压力适用范围，优化密封元件的运行环境，有效延长密封装置使用寿命，并提高运行可靠性。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种恒定低背压艉密封装置，由旋转部件、静止部件、背压保持阀组成，所述旋转部件通过耐腐蚀螺栓连接到桨毂体或艉轴附件上，所述静止部件通过耐腐蚀螺栓连接到船体艉轴支架法兰，且旋转部件与静止部件之间旋转密封连接，所述静止部件与旋转部件之间设有介质隔离腔，介质隔离腔外部连接背压保持阀，所述背压保持阀内设置一个恒定张力的精密弹簧，可确保压缩气体通过背压保持阀件压降稳定。

进一步，所述旋转部件由不锈钢圆环体、静态密封件、耐腐蚀螺栓组成，所述不锈钢圆环体与艉轴间隙配合连接；所述不锈钢圆环体内孔布置一道静态密封件，将艉管润滑腔与桨毂润滑腔隔离；所述不锈钢圆环体通过耐腐蚀螺栓固定到桨毂体或艉轴附件上，使旋转部件与艉轴同步旋转。

进一步，所述不锈钢圆环体的外圆密封唇口接触区域喷涂陶瓷，用于提高表面硬度增加耐磨性。

进一步，所述静止部件包括密封元件、密封隔环、密封支撑架，前、中、后密封隔环依次叠压，前、中、后密封隔环之间嵌入四道密封元件，并使用耐腐蚀螺栓固定到密封支撑架上，组成艉密封静止部件支撑结构。

进一步，所述密封支架与船体艉轴支架通过平面密封垫进行密封连接，所述艉密封静止支撑结构通过耐腐蚀螺栓固定到船体艉轴支架上。

进一步，所述四道密封元件中的密封元件一、密封元件二开口朝向海水侧，阻止海水进入润滑介质腔；密封元件三、密封元件四开口朝向艉轴管润滑介质腔侧，阻止润滑介质进入海水。

进一步，所述介质隔离腔设置在中间密封隔环与不锈钢圆环体之间，用于防止动态旋转产生的微量泄漏海水与润滑介质相互污染；所述介质隔离腔的顶部体布置有一个进气通道，底部布置有一个回气排污通道，用于实现进气和排污功能；所述进气通道和回气排污通道在与每一个密封隔环接触位置布置有一个环形静态密封圈。

进一步，所述背压保持阀为高精度负载平衡阀，使介质隔离腔与周围海水保持恒定低压差，背压保持阀与中间密封隔环通过精密细螺纹连接，螺纹端面布置有耐海水密封垫圈。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的恒定低背压艉密封装置，采用的介质隔离腔把旋转产生的微量海水和润滑介质泄漏物收集，并依靠回气排污孔回收至船舱内，避免润滑介质泄漏至外部海水造成环境污染，同时阻止海水进入润滑介质腔造成润滑介质乳化变质。在介质隔离腔的外部设计一个背压保持阀，利用高精度负载平衡阀芯，依靠持续不断的通入压缩空气使介质隔离腔和润滑介质腔与外部海水保持较低的恒定压力差，提高艉密封的使用沉深范围，并延长其使用寿命，适用于存在频繁冲击压力负载变化的使用环境。

附图说明

图1是本实用新型的恒定低背压船舶艉密封装置结构图；

图中：1.艉轴，2.桨毂体或艉轴附件，3.静态密封件，4.耐腐蚀螺栓一，5.不锈钢圆环体，6.密封隔环一，7.耐腐蚀螺栓二，8.密封元件一，9.密封元件二，10.密封隔环二，11.介质隔离腔，12.背压保持阀，13.环形静态密封圈，14.密封元件三，15.密封隔环三，16.耐腐蚀螺栓三，17.工艺螺纹堵头，18.平面密封垫，19.进气孔，20.密封支撑架，21.密封元件四，22.螺塞，23.回气孔，24.陶瓷，25.船体艉轴支架。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明.

如图1所示，一种环境友好型恒定低背压船舶艉密封装置，主要由旋转部件、静止部件和背压保持阀12三部分组成。

旋转部件包括静态密封体3、耐腐蚀螺栓一4、不锈钢圆环体5，不锈钢圆环体5外圆密封唇口接触区域喷涂陶瓷24，提高表面硬度增加耐磨性。不锈钢圆环体5内孔与艉轴1小间隙配合，旋转部件依靠耐腐蚀螺栓一4固定在桨毂体或艉轴附件2上。不锈钢圆环体5内孔布置一道静态密封件3，将艉管润滑腔与桨毂润滑腔隔离。

静止部件由密封元件一8、密封元件二9、密封元件三14、密封元件四21、密封隔环一6、密封隔环二10、密封隔环三15、密封支撑架20、介质隔离腔11、平面密封垫18、进气孔19、回气孔23、耐腐蚀螺栓三16等组成。密封隔环一6、密封隔环二10、密封隔环三15依次叠压，并使用耐腐蚀螺栓二7固定到密封支撑架20上，组成艉密封静止部支撑结构。三个密封隔环之间嵌入四道密封元件，其中密封元件一8、密封元件二9开口朝向海水侧，阻止海水进入润滑介质腔；密封元件三14、密封元件四21开口朝向艉轴管润滑介质腔侧，阻止润滑介质进入海水。密封隔环二10设计一个介质隔离腔11，密封元旋转产生的微量泄漏物积存在介质隔离腔，可防止动态旋转产生的微量泄漏海水与润滑介质相互污染，阻隔润滑介质泄漏至周围海水，避免污染环境实现绿色环保，同时防止海水进入推进系统传动轴系润滑介质腔，避免润滑介质遇海水乳化变质，延长维护周期。密封隔环二10与不锈钢圆环体5之间的介质隔离腔11的顶部布置一个进气孔19，底部布置一个回气孔23，通过不断通入压力气体把介质隔离腔11内积存的泄漏物及时压排至船舱内。进气孔19和回气孔23在密封隔环二10、密封隔环三15和密封支撑架20的接触位置布置有一个环形静态密封圈13，密封支撑架20与船体艉轴支架25依靠平面密封垫18进行密封。艉密封静止支撑结构依靠耐腐蚀螺栓三固定到船体艉轴支架。其中，密封元件一8、密封元件二9、密封元件三14、密封元件四21的唇口位置设计有精密压紧弹簧，经过计算分析弹簧压紧密封唇口后，密封元件一8、密封元件二9、密封元件三14、密封元件四21的非密封侧耐压0.2bar～0.3bar。

背压保持阀12为高精度负载平衡阀，内部布置一个精密弹簧，确保压缩气体通过阀压降稳定，使密封元件与润滑介质及海水背压保持在0.1bar～0.2bar恒定低压值，为密封元件一8、密封元件二9、密封元件三14、密封元件四21创造优良的运行环境，提高艉密封装置使用沉深范围、延长使用寿命，适用于频繁冲击压力负载变化的极限环境。背压保持阀12与密封隔环二10靠精密细螺纹连接，螺纹端面布置有耐海水密封垫圈。背压保持阀12的阀芯进行特殊设计，内部气体可以通过阀芯单向流动进入周围海水，而海水无法进入介质隔离腔。

上述实施例仅用于说明本实用新型技术方案及原理，其中各部件的结构、连接方式，等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进来达到本实用新型所应体现的效果，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。

Claims (8)

1.一种恒定低背压船舶艉密封装置，由旋转部件、静止部件、背压保持阀组成，其特征在于：所述旋转部件通过耐腐蚀螺栓连接到桨毂体或艉轴附件上，所述静止部件通过耐腐蚀螺栓连接到船体艉轴支架法兰，且旋转部件与静止部件之间旋转密封连接；所述静止部件与旋转部件之间设有介质隔离腔，所述介质隔离腔外部连接背压保持阀，所述背压保持阀内设置一个恒定张力的精密弹簧，可确保压缩气体通过背压保持阀件压降稳定。

2.根据权利要求1所述的恒定低背压船舶艉密封装置，其特征在于：所述旋转部件由不锈钢圆环体、静态密封件、耐腐蚀螺栓组成，所述不锈钢圆环体与艉轴之间间隙配合连接；所述不锈钢圆环体内孔布置一道静态密封件，将艉管润滑腔与桨毂润滑腔隔离；所述不锈钢圆环体通过耐腐蚀螺栓固定到桨毂体或艉轴附件上，使旋转部件与艉轴同步旋转。

3.根据权利要求2所述的恒定低背压船舶艉密封装置，其特征在于：所述不锈钢圆环体的外圆密封唇口接触区域喷涂陶瓷，用于提高表面硬度增加耐磨性。

4.根据权利要求1所述的恒定低背压船舶艉密封装置，其特征在于：所述静止部件包括密封元件、密封隔环、密封支撑架，前、中、后密封隔环依次叠压，前、中、后密封隔环之间嵌入四道密封元件，并使用耐腐蚀螺栓固定到密封支撑架上，组成艉密封静止部件支撑结构。

5.根据权利要求4所述的恒定低背压船舶艉密封装置，其特征在于：所述密封支撑架与船体艉轴支架通过平面密封垫进行密封连接，所述艉密封静止支撑结构通过耐腐蚀螺栓固定到船体艉轴支架上。

6.根据权利要求4所述的恒定低背压船舶艉密封装置，其特征在于：所述四道密封元件中的密封元件一、密封元件二开口朝向海水侧，阻止海水进入润滑介质腔；密封元件三、密封元件四开口朝向艉轴管润滑介质腔侧，阻止润滑介质进入海水。

7.根据权利要求4所述的恒定低背压船舶艉密封装置，其特征在于：所述介质隔离腔设置在中间密封隔环与不锈钢圆环体之间，用于防止动态旋转产生的微量泄漏海水与润滑介质相互污染；所述介质隔离腔的顶部体布置有一个进气通道，底部布置有一个回气排污通道，用于实现进气和排污功能；所述进气通道和回气排污通道在与每一个密封隔环接触位置布置有一个环形静态密封圈。

8.根据权利要求4所述的恒定低背压船舶艉密封装置，其特征在于：所述背压保持阀为高精度负载平衡阀，使介质隔离腔与周围海水保持恒定低压差，背压保持阀与中间密封隔环通过精密细螺纹连接，螺纹端面布置有耐海水密封垫圈。

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