CN216306721U - 一种液压振动锤水下多锤联动油水封装置 - Google Patents

Abstract

一种液压振动锤水下多锤联动油水封装置，包括动环、静环和弹簧，齿轮箱上在设有同步轴处通过螺栓连接有油封端盖，同步轴上沿轴向从油封端盖向内依次套设弹簧座、静环和动环，弹簧座的凹槽内设置有弹簧，静环的外端嵌入弹簧座内，弹簧抵接在弹簧座凹槽槽底和静环外端端面间，静环外端内周壁与弹簧座凹槽侧壁间设置静环密封圈，静环内端面与动环外端面间存留一层密封的润滑膜，本实用新型在垂体齿轮箱和同步轴上沿轴向位置安装密封装置，使得在一定水深条件下，避免受海水压力影响，海水进入锤体和同步齿轮箱内，进而造成设备损毁，避免锤体和同步齿轮箱内齿轮油外泄，造成海洋污染，满足了锤组水下钢圆筒振沉的工法需要。

Description

一种液压振动锤水下多锤联动油水封装置

技术领域

本实用新型涉及水下振沉施工技术领域，尤其涉及一种液压振动锤水下多锤联动油水封装置。

背景技术

当前国内大直径钢圆筒水下振沉施工技术，主要采用多台液压振动锤联动振沉工艺。我公司先后成功应用于港珠澳大桥、深中通道、三亚新机场等快速成岛的钢圆筒施工。当前，海上油田受限区水下生产系统需要水下振沉钢圆筒，施工市场前景很好。我公司已成功单锤水下作业应用于港珠澳大桥、深中通道、大连湾隧道沉管隧道基础水下夯平，积累了一定的水下作业技术和经验。但多锤联动作业时，锤体、同步齿轮箱两处高速旋转轴端的密封不具备防油、水功能，为此需开发联动密封油水装置，以满足水下作业能力。

目前国内、外尚无多锤联动水下的施工先例，为了应对水下的钢圆筒振沉需求、减少水下工作量、节省施工工序，从而达到节省施工总造价的目的，我们积极推动锤组水下施工工艺，并对关键位置的动态密封装置开展攻关，研发锤体和同步器的防油水技术。

发明内容

本实用新型为解决上述问题，提供了一种液压振动锤水下多锤联动油水封装置。

本实用新型所采取的技术方案：

一种液压振动锤水下多锤联动油水封装置，包括动环、静环和弹簧，齿轮箱上在设有同步轴处通过螺栓连接有油封端盖，同步轴上沿轴向从油封端盖向内依次套设弹簧座、静环和动环，弹簧座的凹槽内设置有弹簧，静环的外端嵌入弹簧座内，弹簧抵接在弹簧座凹槽槽底和静环外端端面间，静环外端内周壁与弹簧座凹槽侧壁间设置静环密封圈，静环内端面与动环外端面间存留一层密封的润滑膜，动环的内周壁与同步轴间设置动环密封圈，动环上沿径向开设有销孔，销孔内插接有动环稳定销。

所述的弹簧座的外周壁与油封端盖内周壁间设置弹簧座密封圈。

所述的动环分为内端和外端，外端的材质采用碳化钨，内端采用普通钢质材料进行锻打调质而成。

所述的静环分为内端和外端，内端的材质采用石墨铬合金，外端采用普通钢质材料进行锻打调质而成。

所述的动环稳定销的顶端抵接在同步轴上。

所述的动环密封圈为O形橡胶密封圈。

本实用新型的有益效果：本实用新型在垂体齿轮箱和同步轴上沿轴向位置安装密封装置，使得在一定水深条件下，避免受海水压力影响，海水进入锤体和同步齿轮箱内，进而造成设备损毁，避免锤体和同步齿轮箱内齿轮油外泄，造成海洋污染，满足了锤组水下钢圆筒振沉的工法需要。

附图说明

图1为本实用新型装置应用在同步齿轮箱的结构示意图。

图2为本实用新型装置应用在锤体齿轮箱的结构示意图。

其中：1-动环；2-动环密封圈；3-静环；4-静环密封圈；5-弹簧；6-弹簧座；7-弹簧座密封圈；8-动环稳定销；9-轴承；10-同步轴；11-油封端盖；12-齿轮箱。

具体实施方式

一种液压振动锤水下多锤联动油水封装置，包括动环1、静环3和弹簧5，齿轮箱12上在设有同步轴10处通过螺栓连接有油封端盖11，油封端盖11上开设螺栓孔，通过安装螺栓，整体拧紧，同步轴10上沿轴向从油封端盖11向内依次套设弹簧座6、静环3和动环1，弹簧座6的凹槽内设置有弹簧5，静环3的外端嵌入弹簧座6内，弹簧5抵接在弹簧座6凹槽槽底和静环3外端端面间，静环3外端内周壁与弹簧座6凹槽侧壁间设置静环密封圈4，防止介质从静环3与弹簧座6之间缝隙侵入到弹簧座6内，静环3内端面与动环1外端面间存留一层密封的润滑膜，静环3外侧的弹簧5提供预紧力，使得静环3与动环1之间始终有一层密封的润滑膜，从而起到密封作用，动环1的内周壁与同步轴10间设置动环密封圈2，动环密封圈2主要起到静态密封作用，防止介质从同步轴10与动环1之间的缝隙侵入，动环1上沿径向开设有销孔，销孔内插接有动环稳定销8。

所述的弹簧座6的外周壁与油封端盖11内周壁间设置弹簧座密封圈7，避免介质从弹簧座6和油封端盖11之间的缝隙侵入。

所述的动环1分为内端和外端，外端的材质采用碳化钨，即为1Cr13堆焊钴铬钨合金-铸铁，动环1的内端采用普通钢质材料进行锻打调质而成。

所述的静环3分为内端和外端，内端的材质采用石墨铬合金，采用树脂石墨、碳化钨、调质钢材制成，静环3的外端采用普通钢质材料进行锻打调质而成。

所述的动环稳定销8的顶端抵接在同步轴10上，以稳定动环1。

所述的动环密封圈2为O形橡胶密封圈，主要起到静态密封作用，防止介质从轴与动环1之间的缝隙侵入。

工作原理：本多锤联动油水封装置是靠一对垂直于同步轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力作用下保持贴合，并配以辅助密封而达到阻漏的密封作用。

冲洗介质的引入：锤组工作时，由于齿轮箱12中的压力p略小于密封装置压力p0，齿轮油通过轴承9到达动环1-静环3的密封端面，两者压力和侧向弹簧5压力p1维持油膜的平衡，这个油膜起到密封、润滑、降温、除尘的作用。密封装置可在最高转速1200rpm/min的作业条件下，满足50Kg/cm2压力不受破坏。由于工作环境是海水水下作业，齿轮油温度维持在40-60℃，正好为密封装置提供冷却源。

动环和静环之间的密封：依靠弹性元件即静环3外侧的蝶形弹簧5和密封液体压力在相对运动的动环1-静环3之间的接触面产生适当的预紧力，使两个光滑平直的端面紧密贴合，端面间维持一层极薄的液体油膜而起到密封作用。

实施例1

齿轮箱12为同步齿轮箱时，齿轮箱12上在设有同步轴10处通过螺栓连接有油封端盖11，油封端盖11上开设螺栓孔，通过安装螺栓，将油封端盖11与齿轮箱12整体拧紧，同步轴10上沿轴向从油封端盖11向内依次套设弹簧座6、静环3和动环1，弹簧座6的凹槽内设置有弹簧5，静环3的外端嵌入弹簧座6内，弹簧5抵接在弹簧座6凹槽槽底和静环3外端端面间，静环3外端内周壁与弹簧座6凹槽侧壁间设置静环密封圈4，静环3内端面与动环1外端面间存留一层密封的润滑膜，静环3外侧的弹簧5提供预紧力，使得静环3与动环1之间始终有一层密封的润滑膜，从而起到密封作用，动环1的内周壁与同步轴10间设置动环密封圈2，动环密封圈2主要起到静态密封作用，防止介质从同步轴10与动环1之间的缝隙侵入，解决了同步齿轮箱受海水侵蚀的技术难题，避免了工作时设备受损和海洋污染问题。

实施例2

齿轮箱12为锤体齿轮箱时，齿轮箱12上在设有同步轴10处通过螺栓连接有油封端盖11，油封端盖11上开设螺栓孔，通过安装螺栓，将油封端盖11与齿轮箱12整体拧紧，同步轴10上沿轴向从油封端盖11向内依次套设弹簧座6、静环3、动环1和轴承9，弹簧座6的凹槽内设置有弹簧5，静环3的外端嵌入弹簧座6内，弹簧5抵接在弹簧座6凹槽槽底和静环3外端端面间，静环3外端内周壁与弹簧座6凹槽侧壁间设置静环密封圈4，静环3内端面与动环1外端面间存留一层密封的润滑膜，静环3外侧的弹簧5提供预紧力，使得静环3与动环1之间始终有一层密封的润滑膜，齿轮箱12内的压力略小于该密封装置的压力，齿轮油通过轴承9到达动环1-静环3的密封端面，两者的压力和侧向弹簧5的压力维持润滑膜的平衡，这个润滑膜起到密封、润滑、降温和除尘的作用，有效解决了锤体齿轮箱受海水侵蚀的技术难题，使得液压振动锤组具备了水下80米水深振沉施工能力，填补了国际同行业施工能力的空白，具有世界先进水平。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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。在本实用新型的描述中，“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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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实用新型中的具体含义。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种液压振动锤水下多锤联动油水封装置，其特征在于，包括动环(1)、静环(3)和弹簧(5)，齿轮箱(12)上在设有同步轴(10)处通过螺栓连接有油封端盖(11)，同步轴(10)上沿轴向从油封端盖(11)向内依次套设弹簧座(6)、静环(3)和动环(1)，弹簧座(6)的凹槽内设置有弹簧(5)，静环(3)的外端嵌入弹簧座(6)内，弹簧(5)抵接在弹簧座(6)凹槽槽底和静环(3)外端端面间，静环(3)外端内周壁与弹簧座(6)凹槽侧壁间设置静环密封圈(4)，静环(3)内端面与动环(1)外端面间存留一层密封的润滑膜，动环(1)的内周壁与同步轴(10)间设置动环密封圈(2)，动环(1)上沿径向开设有销孔，销孔内插接有动环稳定销(8)。

2.根据权利要求1所述的液压振动锤水下多锤联动油水封装置，其特征在于，所述的弹簧座(6)的外周壁与油封端盖(11)内周壁间设置弹簧座密封圈(7)。

3.根据权利要求1所述的液压振动锤水下多锤联动油水封装置，其特征在于，所述的动环(1)分为内端和外端，外端的材质采用碳化钨，内端采用钢质材料。

4.根据权利要求1所述的液压振动锤水下多锤联动油水封装置，其特征在于，所述的静环(3)分为内端和外端，内端的材质采用石墨铬合金，外端采用钢质材料。

5.根据权利要求1所述的液压振动锤水下多锤联动油水封装置，其特征在于，所述的动环稳定销(8)的顶端抵接在同步轴(10)上。

6.根据权利要求1所述的液压振动锤水下多锤联动油水封装置，其特征在于，所述的动环密封圈(2)为O形橡胶密封圈。

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