專利名稱：水壓自平衡船舶深海密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及船舶密封裝置，尤其涉及船舶深水密封裝置的改進。
技術(shù)背景
深海密封裝置是大型海洋船舶常用的密封裝置，用于防止海水從船舶傳動軸處進 入船體或設(shè)備內(nèi)部，其密封性能的優(yōu)劣直接影響到船舶的安全運行，是船舶的重要組成部 分，特別是海洋工程作業(yè)船有時需要在水下65米左右深海實施作業(yè)，對深海密封裝置密封 性能的要求特別高。當船舶尤其是海洋工程船舶深海作業(yè)時，其水下靜壓很大，僅靠油潤滑密封裝置 密封，其唇形密封圈很容易變形，導(dǎo)致密封失效，所以水壓自平衡船舶深海密封裝置一般由 機械密封裝置、氣壓密封裝置、油潤滑密封裝置組合構(gòu)成，其中機械密封是一種用來解決傳 動軸與機體之間密封的裝置，它依靠彈性元件對動、靜環(huán)端面密封副的預(yù)緊而達到密封的 軸向端面密封裝置，構(gòu)成機械密封的基本元件有由動環(huán)和靜環(huán)組成的端面密封副、彈性元 件、輔助密封件、傳動件、防轉(zhuǎn)件和緊固件。機械密封裝置為第一道密封，阻止海水侵入，油潤滑密封裝置為第二道密封，阻止 由機械密封裝置泄漏的海水進入船內(nèi)，船舶的密封性能由機械密封裝置和油潤滑密封裝置 共同承擔和保證。氣壓密封裝置平時不工作，只有當其它密封失效時，才啟動氣壓密封裝 置，開口氣囊緊緊環(huán)抱傳動軸(或軸套)，阻止海水進入船內(nèi)。目前的機械密封裝置中，彈簧座與傳動軸襯套固定連接在一起，動環(huán)可滑動的座 套裝在彈簧座中，動環(huán)套裝在動環(huán)座中，動環(huán)和與其相對設(shè)置且相互貼合的靜環(huán)構(gòu)成端面 密封副，靜環(huán)固接到船體上，彈簧座中設(shè)有安裝彈簧的內(nèi)腔，內(nèi)腔中安裝有沿軸向放置的彈 簧，動環(huán)座在彈簧的軸向推力下，使套裝在動環(huán)座中的動環(huán)緊貼在靜環(huán)的端面，從而起到密 封作用，由于彈簧座、動環(huán)座、動環(huán)、靜環(huán)均為密封的部件，因而它們與海水接觸的外表面都 受到海水的壓力，其中彈簧座由于和傳動軸襯套固接在一起，所以彈簧座沿軸向不發(fā)生位 移，因而對套接在其中的動環(huán)座沒有力的作用，而動環(huán)的兩端分別與動環(huán)座和靜環(huán)密封接 觸，只有動環(huán)的外周壁與海水接觸，但所受海水的合壓力為零，對于動環(huán)座來說，動環(huán)座與 海水接觸的外表面包括動環(huán)座的外周壁(動環(huán)座套裝在彈簧座中的部分不計)和套接動環(huán) 的端面上動環(huán)外周壁以外的環(huán)形部分，其中動環(huán)座外周壁所受海水的合壓力為零，只有動 環(huán)外周壁以外的環(huán)形部分所受海水的合壓力的方向與彈簧座中彈簧作用在動環(huán)座上的推 力的方向相反，使得套裝在動環(huán)座中的動環(huán)沿軸向作用在靜環(huán)端面上的壓力受到削弱，尤 其在海洋工程船舶的水下推進器中，有時需要在水下65米深處作業(yè)，巨大的深水壓力將使 動環(huán)沿軸向作用在靜環(huán)端面上的壓力受到嚴重削弱，甚至導(dǎo)致機械密封泄漏，引發(fā)重大事 故，即使從增加彈簧的勁度系數(shù)和彈簧數(shù)量等方面來增加動環(huán)和靜環(huán)的接觸壓力，但由于 深水壓力過大，這些措施往往收效甚微，目前尚無良好的解決方法。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是要提供一種水壓 自平衡船舶深海密封裝置，它能自動平衡海水作用在動環(huán)座上的軸向壓力，使動環(huán)和靜環(huán) 良好貼合，提高深海密封裝置的整體密封性能，又不需要提高彈性元件的彈力和增加制造 成本，并且結(jié)構(gòu)簡單，制造工藝不復(fù)雜，容易實現(xiàn)。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明水壓自平衡船舶深海密封裝置，包括氣壓密封裝 置、油潤滑密封裝置以及主要由動環(huán)和靜環(huán)構(gòu)成的端面密封副、動環(huán)座和固接到傳動軸襯 套上的彈簧座等構(gòu)成的機械密封裝置，所述靜環(huán)固接到船體上，所述彈簧座中設(shè)有環(huán)形的內(nèi)腔， 該內(nèi)腔中安裝有軸向放置的彈簧，所述動環(huán)座的一端安裝有所述的動環(huán)，所述動環(huán)座的另一端可 滑動的套入到所述的內(nèi)腔中，所述彈簧的兩端分別抵壓在所述的彈簧座和所述的動環(huán)座上，所述 動環(huán)座的外表面上至少開有一個孔，且該孔與所述彈簧座中安裝彈簧的所述內(nèi)腔連通。采用上述方案后，由于動環(huán)座的外表面開有孔，并與彈簧座中安裝彈簧的內(nèi)腔連 通，使得彈簧座的內(nèi)腔與海水連通并充滿海水，海水對內(nèi)腔中的各個方向都產(chǎn)生壓力，又由 于內(nèi)腔的內(nèi)徑小于動環(huán)的外徑，海水作用在內(nèi)腔各個面上的合力的方向與彈簧座內(nèi)腔中彈 簧推力的方向相同，并大于且相反于海水作用在動環(huán)座外表面上的合力，不僅海水壓力削 弱彈簧推力的現(xiàn)象得以消除，還增加了動環(huán)座作用在動環(huán)上的推力，使動環(huán)和靜環(huán)更加密 實的貼合，進一步提高和保證整個深海密封裝置的密封性能。另一方面在不需要過分增大 動靜環(huán)的接觸壓力的情況下，可以適當減小彈簧的勁度系數(shù)和尺寸以及彈簧座的尺寸，從 而降低制造成本。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明水壓自平衡船舶深海密封裝置作進一步 的詳細說明。圖1是本發(fā)明水壓自平衡船舶深海密封裝置應(yīng)用于海洋工程船舶電動推進器傳 動軸密封的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實施例方式圖1中，本發(fā)明水壓自平衡船舶深海密封裝置由油潤滑密封裝置11、氣壓密封裝 置10和機械密封裝置構(gòu)成，其中機械密封裝置安裝在靠近螺旋槳一側(cè)，氣壓密封裝置10安 裝在中間。機械密封裝置主要由動環(huán)8和靜環(huán)9構(gòu)成的端面密封副、彈簧座2、彈簧3、動環(huán) 座6、輔助密封件7等構(gòu)成。傳動軸襯套1固定連接且包裹在傳動軸12的外表面，彈簧座2固定連接到傳動軸 襯套1上，彈簧座2中設(shè)有環(huán)形的內(nèi)腔4，動環(huán)座6的一端可滑動的套接在彈簧座2的內(nèi)腔 4中，動環(huán)座6的另一端套裝有動環(huán)8，動環(huán)8的外周壁上沿周向均布有6個軸向的定位槽， 動環(huán)座6的外周壁對應(yīng)位置上均布有6個定位螺孔，定位螺釘旋入定位螺孔后進入動環(huán)8 外周壁上的定位槽中(圖中定位槽、定位螺孔、定位螺釘均未畫出)，使動環(huán)8和動環(huán)座6不 發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，從而將傳動軸的轉(zhuǎn)矩傳給動環(huán)8。靜環(huán)9的密封端面為平面，并固定連接在 氣壓密封裝置10上，氣壓密封裝置10固定連接到船體上，動環(huán)8的密封端面為平面，并和 與動環(huán)8相對設(shè)置的靜環(huán)9呈平面的密封端面貼合，動環(huán)8和靜環(huán)9構(gòu)成端面密封副，動環(huán)8的外周壁和動環(huán)座6的內(nèi)周壁之間安裝有一只輔助密封件7，該輔助密封件7為橡膠“O” 型圈，用于阻止海水從動環(huán)8和動環(huán)座6之間的隙縫中漏入，動環(huán)座6和彈簧座2之間呈環(huán) 形的內(nèi)腔4中沿周向均勻安裝有12根性能一致且軸向放置的彈簧3，彈簧3的兩端分別抵 壓在彈簧座2和動環(huán)座6上，使得動環(huán)8的密封端面在彈簧3的彈力作用下沿軸向緊貼在 靜環(huán)9的密封端面上，動環(huán)8采用高分子材料制成。動環(huán)座6與海水接觸的外表面上加工 有四個沿周向均布的孔5，該孔5與彈簧座2中安裝彈簧3的內(nèi)腔4連通。電動推進器工 作在深海中時，海水通過孔5進入彈簧座2的內(nèi)腔4中，由于動環(huán)8的外徑大于彈簧座2中 內(nèi)腔4的內(nèi)徑，因而內(nèi)腔4中的海水作用在動環(huán)座6上且指向靜環(huán)9的軸向 推力大于海水 作用在動環(huán)座6外表面上且方向沿軸向由動環(huán)8指向彈簧座2的合壓力，所以作用于動環(huán) 8上的且指向靜環(huán)9的合力得到增加，更有利于動環(huán)8和靜環(huán)9緊密貼合，進一步提高和保 證整個深海密封裝置的密封性能。 上述實施方式僅是本發(fā)明較好的實施方式之一，其中動環(huán)座外表面上孔的數(shù)量不 僅僅局限于四個，還可以是兩個或六個或八個，且均布在動環(huán)座的外表面；這些變更均落入 本發(fā)明水壓自平衡船舶深海密封裝置的保護之中。
權(quán)利要求
水壓自平衡船舶深海密封裝置，包括氣壓密封裝置(10)、油潤滑密封裝置(11)以及主要由動環(huán)(8)和靜環(huán)(9)構(gòu)成的端面密封副、動環(huán)座(6)和固接到傳動軸襯套(1)上的彈簧座(2)等構(gòu)成的機械密封裝置，所述靜環(huán)(9)固接到船體上，所述彈簧座(2)中設(shè)有環(huán)形的內(nèi)腔(4)，該內(nèi)腔(4)中安裝有軸向放置的彈簧(3)，所述動環(huán)座(6)的一端安裝有所述的動環(huán)(8)，所述動環(huán)座(6)的另一端可滑動的套入到所述的內(nèi)腔(4)中，所述彈簧(3)的兩端分別抵壓在所述的彈簧座(2)和所述的動環(huán)座(6)上，其特征是所述動環(huán)座(6)的外表面上至少開有一個孔(5)，且該孔(5)與所述彈簧座(2)中安裝彈簧(3)的所述內(nèi)腔(4)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水壓自平衡船舶深海密封裝置，其特征是所述的孔(5)沿 所述動環(huán)座(6)的外表面均布分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水壓自平衡船舶深海密封裝置，其特征是所述動環(huán)座(6) 的外表面沿周向均布有四個孔(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水壓自平衡船舶深海密封裝置，其特征是所述動環(huán)座(6) 的外表面沿周向均布有六個孔(5)。
全文摘要
本發(fā)明涉及船舶密封裝置，尤其涉及船舶深水密封裝置的改進。本發(fā)明水壓自平衡船舶深海密封裝置，包括氣壓密封裝置、油潤滑密封裝置以及主要由動環(huán)和靜環(huán)構(gòu)成的端面密封副、動環(huán)座和固接到傳動軸襯套上的彈簧座等構(gòu)成的機械密封裝置，所述靜環(huán)固接到船體上，所述彈簧座中設(shè)有環(huán)形的內(nèi)腔，該內(nèi)腔中安裝有軸向放置的彈簧，所述動環(huán)座的一端安裝有所述的動環(huán)，所述動環(huán)座的另一端可滑動的套入到所述的內(nèi)腔中，所述彈簧的兩端分別抵壓在所述的彈簧座和所述的動環(huán)座上，所述動環(huán)座的外表面上至少開有一個孔，且該孔與所述彈簧座中安裝彈簧的所述內(nèi)腔連通。它能自動平衡海水作用在動環(huán)座上的軸向壓力，使動環(huán)和靜環(huán)良好貼合，提高深海密封裝置的整體密封性能。
文檔編號F16J15/16GK101858434SQ200910030748
公開日2010年10月13日 申請日期2009年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月10日
發(fā)明者丁郁華 申請人:江蘇華陽重工科技股份有限公司