JPH07112833B2

JPH07112833B2 - 二重反転プロペラの潤滑油供給装置

Info

Publication number: JPH07112833B2
Application number: JP63067640A
Authority: JP
Inventors: 泰典岡本
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1988-03-22
Filing date: 1988-03-22
Publication date: 1995-12-06
Anticipated expiration: 2010-12-06
Also published as: JPH01240399A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、主に船舶用として用いられる二重反転プロペ
ラの潤滑油供給装置に関する。

［従来の技術］第３図に従来の船舶用二重反転プロペラ駆動装置の概略
を示し、第４図、第５図にその潤滑油供給装置の詳細に
示す。

第３図に示すように、二重反転プロペラ駆動装置は、中
空の外軸１の内部に同軸的に内軸２が貫通され、外軸１
がスタンフレーム３に対して外軸支持用軸受４・５によ
り回転自在に支持され、また内軸２が外軸１に対して内
軸支持用軸受６・７・８により回転自在に支持され、そ
して内軸２と外軸１が反転歯車９・10・11で係合されて
いることにより、互いに反転駆動するように構成され、
内軸２の船外端に船尾側プロペラ12を有するプロペラボ
ス13が固定され、外軸１の船外端に船首側プロペラ14を
有するプロペラボス15が固定されたものである。なお、
内軸支持用軸受７はスラスト軸受である。

そして、この二重反転プロペラ駆動装置にあっては、ス
タンフレーム３と外軸１の間に、船首側及び船尾側にそ
れぞれ位置して、スタンフレーム３と外軸１間の空間を
封止するシール装置Ａ・Ｂが設けられ、また外軸１と内
軸２の間に、船首側及び船尾側にそれぞれ位置して、外
軸１と内軸２間の空間を封止するシール装置Ｃ・Ｄが設
けられている。

シール装置Ｄは、船外反転シール装置と呼ばれるもの
で、船外の外軸１に固定されたプロペラボス15と内軸２
に固定されたプロペラボス13との間に配設されている。
そして、シール装置Ａとシール装置Ｂの間に外軸支持用
軸受４・５が位置し、またシール装置Ｃとシール装置Ｄ
の間に内軸支持用軸受６・７・８が位置し、これら軸受
４・５・６・７・８にそれぞれ潤滑油を供給することが
できるようになっている。

上述した船外の反転シール装置Ｄについて詳述すると、
この反転シール装置Ｄは、第４図に示すように、船尾側
プロペラボス13の前端面にシールリング固定筒16を固定
し、一方、船首側プロペラボス15の後端面に、内軸２の
外周面に対してわずかな隙間を持つシールライナ17を固
定し、シールライナ17の後部を上記シールリング固定筒
16の内部に挿入して、シールリング固定筒16の内周面に
取り付けたシールリング18・19・20の内周縁をシールラ
イナ17の外周面に摺動可能に接触させ、この摺動接触面
でシールするようにしたものである。

この場合、シールリングは、内軸２の軸方向に並べて互
いに間隔をおいて３つ、符号18・19・20で示す如く設け
られている。そして、シールリング18と19の間に油室Y0
が確保され、この油室Y0に潤滑油が供給されるようにな
っている。

また一方、シールリング20は海水に直接接するものであ
り、このシールリング20とそれより船内側のシールリン
グ19との間には中間的な緩衝域としての作用をなす室21
が確保され、ここに海水と潤滑油の混ざりあったものが
溜まるようになっている。また、シールリング18より図
中左側の船内側の空間は、内軸２と外軸１の間の空間22
と連通する室23となっており、この室23には、内軸支持
用軸受６・７・８を潤滑した油が達するようになってい
る。

上記シールリング18・19・20のうち、船外液体側のシー
ルリング19・20は、油室Y0内の油の圧力より船外液体の
圧力の方が大きいほどシール効果の増大するものとされ
ており、船の吃水が大きいときには海水側圧力が高いの
で大きなシール効果を発揮することができるようになっ
ている。

次に、上記反転シール装置Ｄの油圧Y0に潤滑油を供給す
る系統について述べると、反転シール装置Ｄの油室Y0に
は、シールリング固定筒16内に形成された油路24が連通
され、この油路24には船尾側プロペラボス13内部に形成
した油路25が連通され、この油路25にはプロペラキヤッ
プ26に形成した油路27が連通され、この油路27と内軸２
内部に通した油路28が連通されている。

一方、船内に延びた内軸２の所定位置には、潤滑油分配
装置Ｊ′が設けられている。すなわち内軸２の所定箇所
の外周部には、第５図に示すように、軸受29（非回転部
品）に固定された円筒状のシールリング固定筒30が配置
され、内軸２の外周には、このシールリング固定筒30の
内周面と対向するように筒状シールライナ31が嵌合され
ている。そして、シールリング固定筒30の内周に取り付
けられたシールリングS10・S11・S12の内周縁が、シー
ルライナ31の外周面に摺動可能に接触させられ、それに
より、シールリング固定筒30、シールライナ31、シール
リングS10・S11・S12によって、シールリングS10・11
間、及びシールリング11・12間にそれぞれ油室Y10・Y11
が形成されている。

一方の油室Y10には、シールリング固定筒30側から潤滑
油供給通路32及び潤滑油排出通路33が接続されている。
またこの油室Y10にはシールライナ31内部の油路34が連
通され、この油路34が、内軸２内部を通した油路28と通
路35で連通されている。

そして、潤滑油供給通路32から油室Y10に供給された潤
滑油は、シールライナ31の油路34、配管35、内軸２内部
の油路28を通って船尾のプロペラキャップ26に至り、キ
ャップ26内油路27、プロペラボス12内部の油路25を通っ
て反転シール装置Ｄの油室Y0に供給されるようになって
いる。

なお、上記潤滑油供給通路32はシールリング固定筒30の
下側に接続され、潤滑油排出通路33はシールリング固定
筒30の上側に接続されている。また、潤滑油供給通路32
の他端は、内軸２や外軸１に対して所定の高さに配置さ
れた潤滑油重力タンク36の下部に接続され、潤滑油排出
通路33の他端は同潤滑油重力タンク36の上部に接続され
ている。そして、潤滑油の温度差による比重差により、
潤滑油がタンク36と油室Y10との間で自然循環するよう
に構成されている。また、上記潤滑油供給通路32及び潤
滑油排出通路33には、それぞれ各通路32・33を開閉する
ためのバルブ37・38が設けられている。

また、潤滑油分配装置Ｊ′の他方側の油室Y11には、別
系統で潤滑油供給通路39及び潤滑油排出通路40が連絡さ
れており、油室Y10の潤滑油は油室Y11の潤滑油と区分さ
れている。なお、油室Y10を形成しているもう一方側の
シールリングS10の外側は大気空間となっている。

次に、上記構成の装置の作用を説明すると、この装置に
おいては、潤滑油重力タンク36から潤滑油分配装置Ｊ′
の油室Y10に供給された油は、隣りの油室Y11の油とは区
分された状態で、シールライナ31内部に形成された油路
34を通り、通路35を経て、内軸２内に設けられた油路28
を船首側から船尾側に流れ、プロペラキャップ26内の油
路27、プロペラボス13内の油路25、シールリング固定筒
16内の油路24を経て油室Y0に至る。そして、油室Y0内の
圧力は、潤滑油重力タンク36の高さに応じた圧力に保た
れる。

吃水が大きい場合は、船外の海水による圧力が大きいの
で、反転シール装置Ｄのシールリング19・20の内外の差
圧が大きくなり、シールリング19・20による締付力が大
きくなってシール効果が増大し、油の漏洩は発生しな
い。そして、潤滑油分配装置Ｊ′の油室Y10内の油は温
度の上昇に応じて上述の原理で循環し、循環するに従い
自動的に冷やされる。

次に、船舶がバラスト状態で海水圧力と反転シール装置
Ｄ油室Y0内の油の差圧が約0.3 kg/cm²以下になると、シ
ールリング19、20の締付力が減少しシール効果が減少す
る。そうすると潤滑油の漏洩の発生のおそれがあるの
で、それを防止するために、潤滑油供給通路32及び排出
通路33に設けたバルブ37・38を閉め、反転シール装置Ｄ
の油室Y0を密封状態で使用する。

このようにして使用していると、内軸２等の振動による
圧力変動が発生し、シールリング18・19から油の漏洩が
起こり、シールリング18・19間の油室Y0の圧力は−0.5
kg/cm²程度の負圧となる。そうすると、海水圧力との差
圧が大となり、結局バランスがとれて漏洩は止まる。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、このような従来技術であると、上記反転
シール装置Ｄの油室Y0を密封状態で使用する場合に、次
のような問題が生じる。

すなわち、両バルブ37・38を閉じることにより潤滑油分
配装置Ｊ′の油室Y10が密封状態となって、その中の油
の冷却が損なわれ易くなるとともに、外気と接触してい
るシールリングS10の摩擦箇所が乾燥状態となって潤滑
性を損ない易い。

本発明は上記従来技術の課題を有効に解決するものであ
る。つまり、シールリングの必要箇所の潤滑性を維持し
て、摩擦発熱を低減し耐久性を向上させるとともに、潤
滑油の冷却を行なうことを可能とするものである。

［課題を解決するための手段］本発明に係る二重反転プロペラの潤滑油供給装置は、二
つのプロペラを反転駆動する内軸と外軸とが同軸線上に
組み合わされるとともに、外軸におけるプロペラ側端部
と内部外周面との間にシール装置が設けられ、内軸にお
ける駆動側外周面とその回りの非回転円筒体との間に潤
滑油分配装置が設けられ、該潤滑油分配装置の油室と前
記シール装置の油室とが配管によって接続され、前記潤
滑油分配装置に接続状態の潤滑油供給系の途中に、プロ
ペラ側におけるシール装置周囲の環境の圧力減少時に閉
塞される開閉バルブが設けられている二重反転プロペラ
の潤滑油供給装置において、潤滑油分配装置の油室形成
用シールリングの隣接位置に内軸外周面を囲んで増設油
室を形成するシールリングが配設され、該増設油室に潤
滑油供給系が連設されている構成、さらに、潤滑油分配
装置における油室に、閉ループ状態の潤滑油冷却手段が
連設されている技術要件付加した構成としている。

［作用］油室形成用シールリングの外側は、油設油室の潤滑油に
接触することにより潤滑状態に維持され、増設油室には
潤滑油が常時供給される。また、潤滑油分配装置におけ
る油室の潤滑油は、冷却手段との間を閉ループ状態で循
環することにより冷却される。

［実施例］以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。こ
の実施例の装置は、先に従来例として示した第３図の装
置と、同図中IVで示す部分のみ構成が異なり、他の部分
の構成を共通とする。したがって、同一部分については
説明を省略し、異なる部分についてのみ第１図及び第２
図を参照しながら詳細に説明する。なお、共通部分に言
及する際は、第３図または第４を参照して説明する。

この実施例における潤滑油分配装置Ｊは第１図に示すよ
うに構成されている。

２は内軸で、内軸２の外周部には円筒状のシールリング
固定筒（非回転円筒体）30が、内軸２に対して同軸的に
配置されている。このシールリング固定筒30は、内軸２
を回転自在に支持する固定軸受29の側面に取り付けられ
ている。また、内軸２の外周には、シールリング固定筒
30の内周面と対向するように筒状シールライナ31が嵌合
固定されている。ここまでは、第３図に示す従来の装置
と同様である。

そして、シールリング固定筒30の内周に、内軸２の軸方
向に並べて互いに間隔をおいて順番に４つのシールリン
グS1・S2・S3・S4が配置され、隣り合うシールリングS1
・S2間、S2・S3間、S3・S4間の空間がそれぞれ油室Y1・
Y2・Y3とされている。

真ん中の油室Y2には、シールリング固定筒30側から潤滑
油供給通路50が接続され、また同油室Y2は、シールライ
ナ31内の油路34、内軸２内の油路28等の内軸２と一体に
回転する油路を介して、従来装置と同様に反転シール装
置Ｄ（第３図及び第４図参照）の油室Y0に連通してい
る。

ここで、上記シールリングS1・S2・S3・S4は、それぞれ
油室Y1・Y3内の油の圧力が、各油室Y1・Y3を区画するシ
ールリングS1・S2・S3・S4の外側の圧力、つまり大気ま
たは油室Y2の圧力より高いほどシール効果が増大するよ
うに設定されている。

そして、油室Y1には、重力タンク36を基点にして潤滑油
が循環するように、潤滑油供給通路51及び排出通路52か
らなる循環回路が接続され、また油室Y3には、別系統の
供給通路53及び排出通路54からなる循環回路が接続され
ている。また、油室Y2に対して潤滑油を供給する上記潤
滑油供給通路50には、該通路50を開閉するバルブ55が設
けられており、さらにこの潤滑油供給通路50とは別系統
で、油室Y2には、油室Y2内の潤滑油を冷却するための潤
滑油冷却手段として潤滑油自動循環装置56が接続されて
いる。

この潤滑油自動循環装置56は、第２図に詳細を示すよう
に、空気を排除した状態で潤滑油が充満された密封型の
油タンク57と油室Y2とを、共通通路58及び排出通路59で
つないだ閉ループ状態の構造とされており、油タンク57
は、重力タンク36からの潤滑油供給通路50の途中で、し
かもバルブ55と油室Y2の間の油室Y2より高い位置に介在
されている。そして、潤滑油供給通路50の一部が上記潤
滑油自動循環装置56の供給通路58を兼用している。な
お、密封型の油タンク57は通風ダクトからの冷風で冷却
されるようになっている。

このような構成の装置においては、シールリングS2・S3
間の油室Y2に船尾側反転シール装置Ｄの油室Y0に送る油
が供給され、また、シールリングS3・S4間の油室Y3に図
示されてない別用途の油が供給されている。そして、シ
ールリングS3により、油室Y2・Y3の油が混合しないよう
に区分されている。なお、油室Y3の油の圧力は、通常状
態における油室Y2の圧力より高めに設定されている。ま
た、油室Y1には、通常状態における油室Y2の圧力と同等
の圧力の潤滑油が、重力タンク36から供給されている。

そして、船舶が満載状態で吃水が深く、海水圧力と船尾
側反転シール装置Ｄのシールリング間の油室Y0内圧力と
の差圧が大なる場合には、反転シール装置Ｄの油室Y0に
は、上記油室Y2から潤滑油が供給されており、適当な圧
力に保持されている。したがって、その差圧に応じた大
きな締付力がシールリングに作用するため、潤滑油の漏
洩も海水の侵入も確実に防止される。

一方、船舶がバラスト状態で吃水が浅い場合は、海水圧
力の低下により反転シール装置のシールリング内外の差
圧が小さくなる。その場合は、潤滑油分配装置Ｊの油室
Y2に潤滑油を供給する供給通路50のバルブ57を閉とし、
油室Y2への潤滑油の供給を停止し、油室Y2を密封状態に
する。そうすると、船尾側反転シール装置Ｄのシールリ
ング間油室Y0も密封状態となる。

この時、上記油室Y2が密封状態であることから、油室Y2
を区画するシールリング摺動部の摩擦熱により、油室Y2
内の油温が上昇する。しかし、油室Y2には、潤滑油小循
環回路56が接続されているので、油タンク57に潤滑油が
回るうち冷却される。したがって、シールリングS2、S3
の摺動部の温度上昇が抑えられる。

ところで、このように船尾側反転シール装置Ｄのシール
リング間油室Y0を密封して使用すると、前述のように同
油室Y0内は負圧となり、それに伴い油室Y2内も負圧とな
る。しかし、本装置においては、油室Y2の隣りにシール
リングS2・S3で隔てられた油室Y1・Y3が存在し、しかも
これら油室Y1・Y3には油室Y2より高い圧力の潤滑油が供
給されているので、シールリングS2・S3には差圧に応じ
た締付力が作用して、高いシール性能が発揮される。し
たがって、油室Y1・Y3から油室Y2へ潤滑油が漏洩するよ
うなことがなく、油室Y2内の負圧が確実に保持される。
したがって、反転シール装置Ｄの油室Y2の負圧も保持さ
れシール性能が維持される。

なお、上記実施例の潤滑油分配装置Ｊにおいては、固定
軸受29にシールリング固定筒30を直接固定しており、シ
ールリングS4が軸受29側に位置しているので、シールリ
ングS4の背面には軸受29内の油が吹き付けられ、シール
リングS4の潤滑、冷却が行なわれている。

［発明の効果］以上説明したように、本発明に係る二重反転プロペラの
潤滑油供給装置によれば、次の効果を奏する。

（１）潤滑油分配装置の油室形成用シールリングの隣接
位置に、増設油室形成用のシールリングが配設されて、
給油を密封状態で容易に確実に行なうことができる。

（２）上記により、潤滑油分配装置のシールリングの潤
滑性を高めて、摩擦発熱を抑制し耐久性を向上させるこ
とができる。

（３）潤滑油分配装置における油室に閉ループ状態の潤
滑油冷却手段が接続されているため、周囲の環境と隔離
状態で環境圧力の変化に対応して、円滑に潤滑と冷却を
行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る二重反転プロペラの潤滑油供給装
置の一実施例を示す側断面図、第２図は第１図のII−II
線矢視図、第３図は二重反転プロペラ駆動装置の従来例
を示す全体の側断面図、第４図は第３図のIV部分の詳細
図、第５図は第３図のＶ部分の詳細図である。１……外軸、２……内軸、９・10・11……反転歯車、13
……船尾側プロペラボス、15……船首側プロペラボス、
Ｄ……船外反転シール装置、18・19……シールリング、
Y0……油室、30……シールリング固定筒（非回転円筒
体）、S1〜S4……シールリング、Y1・Y2・Y3……油室、
50……潤滑油供給通路、34……油路、28……油路、51・
53……潤滑油供給通路、52・54……潤滑油排出通路、55
……バルブ、56……潤滑油自動循環装置（潤滑油冷却手
段）、57……密封型油タンク。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】二つのプロペラを反転駆動する内軸と外軸
とが同軸線上に組み合わされるとともに、外軸における
プロペラ側端部と内軸外周面との間にシール装置が設け
られ、内軸における駆動側外周面とその回りの非回転円
筒体との間に潤滑油分配装置が設けられ、該潤滑油分配
装置の油室と前記シール装置の油室とが配管によって接
続され、前記潤滑油分配装置に接続状態の潤滑油供給系
の途中に、プロペラ側におけるシール装置周囲の環境の
圧力減少時に閉塞される開閉バルブが設けられている二
重反転プロペラの潤滑油供給装置において、潤滑油分配
装置の油室形成用シールリングの隣接位置に内軸外周面
を囲んで増設油室を形成するシールリングが配設され、
該増設油室に潤滑油供給系が連設されている二重反転プ
ロペラの潤滑油供給装置。
【請求項２】潤滑油分配装置における油室に、閉ループ
状態の潤滑油冷却手段が連設されていることを特徴とす
る請求項１記載の二重反転プロペラの潤滑油供給装置。