JPH0535249Y2 - - Google Patents

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JPH0535249Y2
JPH0535249Y2 JP1988043838U JP4383888U JPH0535249Y2 JP H0535249 Y2 JPH0535249 Y2 JP H0535249Y2 JP 1988043838 U JP1988043838 U JP 1988043838U JP 4383888 U JP4383888 U JP 4383888U JP H0535249 Y2 JPH0535249 Y2 JP H0535249Y2
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    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/40Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H23/00Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements
    • B63H23/32Other parts
    • B63H23/36Shaft tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H23/00Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements
    • B63H23/32Other parts
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    • B63H2023/327Sealings specially adapted for propeller shafts or stern tubes
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    • Y10S277/927Seal including fluid pressure differential feature

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  • Sealing Devices (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本考案は、複数のシールリングによつて仕切ら
れた複数の環状室を備える船尾管シール装置であ
つて、更に詳しくは各シールリングで仕切られた
環状室のうち、最後部の第1環状室内に海水圧に
対して制御される加圧空気を送給する機構を備え
る船尾管シール装置と、該装置に加え前記第1環
状室に隣接する第2環状室内または船尾管軸受室
内に加圧油を、前記加圧空気による制御に関連し
て循環送給する機構を備える船尾管シール装置
と、更に前記各装置に加え、第1環状室内に、該
室内に浸入する流体の排出機構を備える船尾管シ
ール装置に関する。
(従来の技術) 弾性材料からなるリツプ型のシールリングを使
用する船尾管シールが船舶に用いられて来たが、
船舶の大型化に伴なつて吃水圧が増加することか
ら、シールリングにかかる圧力が増大してシール
リングの損傷事故が多くなり、油の船外漏洩など
による環境公害の発生、及び船舶の保守上にも問
題があつた。
その対策として種々の技術が提案され、また実
施されてきたが、何れもその基本技術思想は、船
尾管内の油圧を海水圧よりも高く(約0.3Kgf/
cm2)設定しておくことであり、これによつて、最
終的には船尾管内への海水浸入を防ぐことが、船
尾管シール発明以来の基本的な技術として踏襲さ
れてきた。したがつて船舶の載貨状態や波浪など
による吃水圧の変化に対応して、一定の差圧で船
尾管内油圧を維持することにより、シールリング
にかかる差圧を必要最少限としてシールリングの
耐久性を向上させるため、船尾管内の潤滑油自動
圧力調整システムが提案され、一部使用された
が、このシステムはプロペラ軸心近辺に空気パー
ジ室を設けて吃水に相当する圧力をセンサにより
検出し、この信号を差圧発信器により空気圧力に
変換して圧力調整器、調節弁などを作動させ、船
尾管内の潤滑油圧力を調整するものであつた。
(考案が解決しようとする課題) しかしこの方式によるものでは、システムを構
成する各装置自体がきわめて複雑、高価格である
ばかりでなく、作動に時間遅れが生じて海水圧及
び各シールリング間における環状室内の圧力に位
相差を生じさせ、海水中に油が漏れて完全な問題
解決までには至らず、現在ほとんど使用されてい
ない現状である。
本考案は前記従来装置の欠点に鑑みなされたも
ので、シールリングの荷重負担を軽減してその耐
久性を向上すると共に、吃水圧の変化に対する応
答性が敏速化され、油漏れを確実に防止できる船
尾管シール装置を提供することにある。
(課題を解決するための手段) 本考案による解決手段は、プロペラ軸ライナー
に摺接する少なくとも2個のリツプ型シールリン
グと、これを保持し船体船尾部材に固着されプロ
ペラ軸を囲繞するハウジング部材とにより構成さ
れ、最も船尾側のシールリングのリツプを海水側
に、隣り合うシールリングのリツプを船尾側に向
けて配列して加圧空気を供給する第1環状室と
し、以下順次にシールリングのリツプ方向を適宜
に配列して隣接し加圧油を供給する環状室を形成
している船尾管シールにおいて、前記第1環状室
に加圧空気給送管を連結すると共に、該加圧空気
給送管中に、海水圧に対応して定差圧高く且つ海
水圧の変化に対応して作動する定流量式圧力制御
弁ユニツトを介在していることを特徴とする。
また、前記第1環状室に隣接する第2環状室ま
たは船尾管軸受室に送給する加圧油は、油溜りタ
ンクとポンプからなる船内圧力供給源を経由して
循環をせしめ、該油溜りタンク上部の空気連結管
に空圧に応じて作動する圧力調節弁を付設して、
前記第1環状室の定流量式圧力制御弁ユニツトの
空気分岐管を前記圧力制御弁に連通していること
を特徴とする。
更に、第1環状室に連結した流体排出機構のド
レンタンク上部に、流量制限装置を付設した空気
抜管を配設することを特徴とする。
(作用) 以上の構成であるから、第1環状室には海水圧
に対応し定流量式圧力制御弁ユニツトによつて、
常に定差圧高い加圧空気を送給しているから、第
1環状室より海水中に空気を放出しており、これ
により海水の浸入を防止する。
また、第2環状室に循環する加圧油も、定流量
式圧力制御弁ユニツト及び圧力調節弁により海水
圧に対応してその圧力が制御され、これによつて
シールリングが必要以上の緊迫力をもつてライナ
ーに摺接することがなく、シーリングの耐久性を
向上するものである。
更に、第1環状室に連結した流体排出機構のド
レンタンクに空気抜管を設けたものであるから、
万一第1環状室内に海水あるいは油などの流体が
流入しても、確実にこれを排出し海水中への漏洩
を防止するものである。
(実施例) 以下本案による船尾管シール装置を第1図と第
2図の実施例に従つて説明する。図において1,
2,3,4は弾性材料からなるリツプ型のシール
リングであつて、船体船尾部材40に固着される
船尾管シール30のハウジング部材22に保持さ
れてプロペラ軸ライナー10に摺接する。しかも
各シールリング1〜4のうち、最も船尾側の第1
シールリング1は海水側に向けて配列し、以下順
次第2シールリング2のリツプを船尾側に、第3
シールリング3のリツプは海水側に、第4シール
リング4のリツプは船首側に向けて配列し、上記
各シールリングによつて下記する各室を形成して
いる。
1 第1シールリング1と第2シールリング2と
で第1環状室31を形成し、該室に圧力空気を
送給する。
2 第2シールリング2と第3シールリング3と
で第2環状室32を形成し、該室には加圧油を
送給する。
3 第3シールリング3と第4シールリング4と
で第3環状室33を形成し、従来のものと同様
に空気あるいは油を充填してある。
4 更に第4シールリング4より船体側に船尾管
軸受41の軸受室34を形成してあり、従来の
ものと同様に潤滑油を保有している。
上記第1環状室31には、第2図図示のように
船内圧力供給源となる圧力空気タンク8から連な
る加圧空気給送管路7−7が連結してあり、しか
も該管路7−7の中間にダイヤフラム付き定流量
式圧力制御弁ユニツト9を介在して、海水圧の変
化に応じて、その変化した時の圧力値よりも常に
所定圧高い加圧空気(例えば+0.15Kgf/cm2
度)を給送するようになつている。
尚、前記定流量式圧力制御弁ユニツト9は周知
の弁を使用するもので、その機能は、一定量の流
量で流出する2次側の吐出部にダイヤフラムを有
し、2次側よりのパイロツト圧でダイヤフラムの
流通間隔を制御するものであつて、パイロツト圧
が低下した場合には、ダイヤフラムの間隔が小さ
くなり、逆にパイロツト圧が高くなつた時には、
ダイヤフラムの間隔が大きくなるように構成して
ある。
以上のように第1環状室31内の空気が海水圧
よりも高いので、リツプ型シールリングの形状特
性から明らかなように、シールリング1のリツプ
は海水圧と自身の緊迫力に抗して押し上げられプ
ロペラ軸ライナー10との間に隙間をつくり、こ
の隙間が開口となつて、第1環状室31内の空気
が海水中に泡となつて放出され、一方海水は第1
環状室31内に浸入することはできない。
しかしながら、海水圧は船舶の載貨状態、波浪
等を受けて常に変化しているので、第1環状室3
1に給送する空気圧は、海水圧の変化に対応して
常に一定の差圧を保つものでないと海水を封止す
るバランスがくずれたり、あるいは過大な圧力が
シールリング1に作用することになる。
このために前述のように、加圧空気給送管路7
−7の中間部に定流量式圧力制御弁ユニツト9を
配設するもので、このユニツト9によつて第1環
状室31内へ所定の加圧空気を一定量給送するこ
とができるものである。
そこで、海水圧の変化に対して応答する機能に
ついて説明する。尚第1環状室31の内圧をP1
海水圧をPwとする。但しP1>Pwである。
1 海水圧Pwが減少する場合 船の吃水が減少して海水圧Pwが低下した場合
には、第1環状室31の内圧P1と海水圧Pwとの
差圧(P1−Pw)が大きくなろうとするので、減
少した海水圧Pwによつて、シールリング1のラ
イナー10に対する緊迫力が低下し、シールリン
グ1のリツプは第1環状室31の内圧によつて更
に押し上げられてライナー10との隙間が大きく
なり、海水中に放出される空気量が瞬時的に増加
する。そうすると定流量式圧力制御弁ユニツト9
の2次側圧力が小さくなり、該ユニツト9内に設
けたダイヤフラムの弁部が狭くなつて流量が減少
し、第1環状室31内の空気圧を、減少した海水
圧より所定量高い設定差圧に戻して初期の放出量
に復動する。しかも前記作動はタイムラグなしに
瞬時に行われるものである。
尚、数値的に例えば、吃水が減少して海水圧
Pwが1.5Kgf/cm2から1.0Kgf/cm2となつた場合に
は、第1環状室31の内圧P1が海水圧との差圧
0.15Kgf/cm2を保つたまま、1.65Kgf/cm2から
1.15Kgf/cm2に変化するものである。
2 海水圧Pwが増加する場合 船の吃水が増加して海水圧Pwが増大した場合
に、第1環状室31の内圧P1と海水圧Pwとの差
圧(P1−Pw)が小さくなろうとするので、増加
した海水圧Pwによつてシールリング1のライナ
ー10に対する緊迫力が増大し、第1環状室31
内の空気がシールリング1のリツプを押し上げる
力が弱くなるので、ライナー10との間の隙間が
小さくなり、海水圧に放出される空気量が瞬時的
に減少する。そうすると圧力制御弁ユニツト9の
2次側圧力が大きくなり、該ユニツト9内のダイ
ヤフラムの弁部が広く開口して流量が増加し、第
1環状室31内の空気圧を、減少した海水圧より
所定量高い設定差圧に戻して初期の放出量に復動
する。この場合も前記作動はタイムラグなしに瞬
時に行われるものである。
尚、数値的に例えば、吃水が増大して海水圧
Pwが1.5Kgg/cm2から2.0Kgf/cm2となつた場合、
第1環状室31の内圧P1が海水圧Pwとの差圧0.15
Kgf/cm2を保つたまま、1.65Kgf/cm2から2.15Kg
f/cm2に変化するものである。
次に、第2環状室32に加圧油を供給してシー
ルする装置を備えるもので、該装置は、第2環状
室32に、船内に設置した密封してある油溜りタ
ンク17より、油ポンプ16を介して延長する加
圧油循環管路15−15を連結し、加圧油を第2
環状室32内に循環するように給送するものであ
る。
しかも前記油溜りタンク17の上部に付設した
空気連絡管18に、圧力調整弁である空気用ブー
スターリレー19の空気出口側を連通し、該ブー
スターリレー19の空気入口側と信号入力側に
は、前記加圧空気管路7−7の定流量式圧力制御
弁ユニツト9の上流にある1次側と下流にある2
次側からそれぞれ空気分岐管20をとり連通す
る。更に第2環状室32を循環する加圧油は、第
1環状室31の空気圧よりもやや高めとなるよう
に、空気用ブースターリレー19の設定値を調整
する。また前述の海水圧の変化に対応する第1環
状室31内の空気圧に対しては、前記圧力制御弁
ユニツト9で制御された空気圧を信号とする空気
用ブースターリレー19の作動により、常に第1
環状室31内の加圧空気よりも一定差圧(例えば
0.4Kgf/cm2)だけ高い圧力の空気が油溜りタン
ク17内の油面を加勢し、加圧された油がポンプ
16を経て第2環状室32を循環するものであ
る。
一方、上記シール装置によつて第1環状室31
内への海水の浸入を防止すると共に、第2環状室
32内の潤滑油が海水側へ流出することを防止す
ることができるが、万が一の不慮の事故への対策
として下記する装置が付加される。
即ち、第1環状室31の下部に、船内の密閉式
ドレンタンク12に連通する流体排出管路11を
設け、該タンク12の上部にオリフイスまたはニ
ードル弁などの流量制限装置14を付設した空気
抜管13を配設するものである。
この装置が設けてあれば、流量制限装置14に
より常時ドレンタンク12の加圧空気の若干量を
放出しているので、第1環状室31より流体排出
管路11内に流入する流体が、空気の流れに助勢
され、勢いよくドレンタンク12内へ流入するこ
とにより、多量の流体を回収することができる。
以上の実施例では、シールリングが4本の場合
について説明したが、その他の実施例としては、
シールリング3を省略した第1環状室31、第2
環状室32及び船尾管軸受室34で構成した船尾
管シール装置であれば、シールリング及びハウジ
ング部材の数を減少することによつて、より安価
なシール装置を上記の機能を損うことなく提供す
ることができる。
たま、小型船舶においては、吃水圧や軸周速な
どの使用条件が、大型船舶と比べて厳しくないの
で、シールリング3及び4を省略することによつ
て、第2環状室32を船尾管軸受室34と同一と
した最少限の構成をなすシール装置としても十分
その機能を発揮することができる。
(考案の効果) 前述したように本考案による船尾管シール装置
は、少なくとも2個のリツプ型シールリングによ
り構成される複数個の環状室のうち、海水側の最
後部環状室、即ち第1環状室に、変化する海水圧
に対応して定差圧高い加圧空気を送給し、その海
水側のシールリングのリツプをプロペラ軸ライナ
ーより押し上げて非接触の状態となし、該環状室
より海側へ常に空気を放出することによつて海水
の浸入を封止するため、 1 プロペラ軸ライナーに対する摺動熱の発生が
ほとんどなく、シールリングの寿命が従来装置
のそれと比べ画期的に延びることになる。
2 第1環状室には定流量式圧力制御弁ユニツト
が付設されているので、従来装置と異なり海水
圧の変化にかかわらず一定流量を維持すること
ができ、加圧空気の流量を著しく減少し動力損
失及び保守費用が軽減される。
3 各種センサー発振器などを使用した従来の船
尾管内潤滑油自動調節装置に比べて、システム
構造が簡単で長期に亘り確実に作動され、しか
も低価格となる。
4 圧力の変動は、時間遅れなく瞬時に行われる
ので、海水圧及び各環状室間の圧力変動の位相
差による海水や油の漏洩の問題を解決するもの
である。
更に、前記第1環状室に隣り合う第2環状室に
は、前記シール装置の定流量式圧力制御弁ユニツ
ト、及び圧力調整弁によつて制御される加圧油を
循環して供給するものであるから、その加圧油が
第1環状室の空気圧の変化に応じて常に定差圧に
保たれ、シールリングのリツプを必要以上に緊迫
することがなく、各シールリングの耐久性を向上
すると共に、油の漏洩を極力防止することにな
る。
また、上記各装置に加えて、第1環状室に連結
した流体排出機構のドレンタンクに、流量制限装
置付き空気抜管を備えた装置を設けることによつ
て、多量の流体を回収することができるので、万
一第1環状室内に海水や油が浸入しても、即座に
除去され公害上においても大きく貢献するもので
ある。
なお、本考案の実施例においては船尾管シール
装置について説明したが、この考案の精神と範囲
内で陸上用のシール装置に適用し得ることは明ら
かである。
【図面の簡単な説明】
図面は本考案の一実施例を示すもので、第1図
は本考案にかかる船尾管シール装置の構造と取り
付けを示す半載縦断面図、第2図は第1図に示し
た装置の加圧空気、加圧油の給送機構を示す説明
用系統図である。 1,2,3,4……リツプ型シールリング、7
−7……加圧空気給送管、8……圧力空気タン
ク、9……定流量式圧力制御弁ユニツト、10…
…プロペラ軸ライナー、11−11……流体排出
管、12……ドレンタンク、14……ニードル
弁、15−15……加圧油循環管、17……油溜
りタンク、18……空気連絡管、19……ブース
タリレー、20……空気分岐管、22……ハウジ
ング部材、24……連通孔、30……船尾管シー
ル、31……第1環状室、32……第2環状室、
33……第3環状室、34……船尾管軸受室、4
0……船体船尾部材、41……船尾管軸受。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 1 プロペラ軸ライナーに摺接する少なくとも2
    個のリツプ型シールリングと、これを保持し船
    体船尾部材に固着されプロペラ軸を囲繞するハ
    ウジング部材とにより構成され、最も船尾側の
    シールリングのリツプを海水側に、隣り合うシ
    ールリングのリツプを船首側に向けて配列して
    加圧空気を供給する第1環状室とし、以下順次
    にシールリングのリツプ方向を適宜に配列して
    隣接し加圧油を供給する環状室を形成している
    船尾管シールにおいて、前記第1環状室に加圧
    空気給送管を連結すると共に、該加圧空気給送
    管中に、海水圧に対応して定差圧高く且つ海水
    圧の変化に対応して作動する定流量式圧力制御
    弁ユニツトを介在していることを特徴とする船
    尾管シール装置。 2 前記第1環状室に隣接する第2環状室または
    船尾管軸受室に送給する加圧油は、油溜りタン
    クとポンプからなる船内圧力供給源を経由して
    循環をせしめ、該油溜りタンク上部の空気連結
    管に空圧に応じて作動する圧力調節弁を付設し
    て、前記第1環状室の定流量式圧力制御弁ユニ
    ツトの空気分岐管を前記圧力制御弁に連通して
    いることを特徴とする請求項1に記載の船尾管
    シール装置。 3 第1環状室に連結した流体排出機構のドレン
    タンク上部に、流量制限装置を付設した空気抜
    管を配設することを特徴とする請求項1または
    2に記載の船尾管シール装置。
JP1988043838U 1988-03-31 1988-03-31 Expired - Lifetime JPH0535249Y2 (ja)

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