专利名称：船舰艉轴用可调式自润滑同步密封装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种海洋船舰尾部船舰推动器的的配件或部件，特别是一种船舰艉轴用可调式自润滑同步密封装置。
背景技术：
现有国内外海洋船舰尾轴的密封装置通统存在有如下缺陷1、不是同步密封装置或器件，仅仅是同步密封环。国际上使用最多和最具代表性的是德国辛泼莱克司公司的同步油封环，其油封环的致命缺点在于由于U形槽太厚，伸缩比较僵硬，形成唇口力和艉轴摇摆偏心力的双重摩擦力以及摩擦产生的温度，容易造成油封唇口老化、磨损和龟裂，致使该油封损坏或不耐高压，耐压不到0.5Mpa。特别是该密封环不是同步密封装置，仅仅是同步密封环，同步震动幅度小，从而不能满足船舰尾轴及其它重型动力装置中大偏心轴的震动幅度的需要。
2、无调整结构而不可能进行填函式调整，辛泼莱克司公司的同步油封环由于结构太简单，缺乏调整功能，当密封件老化后，就得停船进船坞进行维修更换，这不仅耽误船舰运输，还要支付进船坞的高额维修费用。
3、德国辛泼莱克司公司的防砂装置是硬橡胶制作，不耐磨。由于江河、浅海的泥沙对密封油环的使用有很强的磨损作用，从而导致船舰停止运作进行维修的频率增加，增大了船舰运作成本。
4、无止水装置，当需要卸下密封装置和防砂装置进行维修时，必须防止船体外的水进入船体内，如无止水装置，就必须进船坞维修，否则不可能进行维修操作。
要解决船舰动力艉轴因密封而同时产生或存在的密封紧箍力、偏心力和油压的压力，必须在其技术领域研究和制造出威力更加强大的专用的同步高压密封装置。以促使和满足世界大型船舰航海的容量更大、速度更快、潜海深度更深的发展要求。
发明内容
本发明的目的在于公开一种能够满足大幅度振动同步密封，以及高温高压，具有填函调整功能、防砂功能和止水功能的船舰艉轴用可调式自润滑同步密封装置。
为达到上述发明目的所采用的技术措施是一种由U型橡胶槽振动同步结构、填函调整结构、防砂结构和止水结构所构成的船舰艉轴用可调式自润滑同步密封装置，整个装置为中空环状形体，U型橡胶槽振动同步结构在装置的外周，其内圆与填函调整结构B接触；填函调整结构的内圆与防砂结构耐磨缸套22外圆接触；防砂结构的耐磨缸套22的内圆与船舰艉接触；止水结构在下方，装置内固定有Y型环1，其内圆与船舰艉轴WZ接触。该装置通过构件与U型橡胶槽振动同步结构连接。如图1所示。
所述的U型橡胶槽振动同步结构，由U形环7、托环8、滑块11，通过螺钉12、压板13和外固定环9将U形环7密封固定在船体钢板10上构成。如图2所示。
常规填料密封要求的同轴度是非常严格的，大约是0.05mm左右。而船舰艉轴的偏心一般在3mm左右，船舰艉轴直径越大偏心度也越高。所以必须要有一套适应偏心的装置，确保偏心不泄漏。
1、U形橡胶槽有弹性，U槽口的两个边，可以随轴的偏心震动而左右移动，就可达到适应偏心振动的要求。只要U形橡胶槽不损坏泄漏，船舰就可不进船坞更新，而U型橡胶槽一般不易损坏。
2、托环15，是为了减少水压承载对U形橡胶槽的压力影响，在托板11的作用下，可防止填料套因水压力而产生轴向位移。
3、小滑板13，大滑板14和托环15都是为了艉轴偏心震动时，减少零件相对运动的摩擦阻力，延长零件的寿命。托环8可减少U形橡胶槽受到水压而变形，延长U形橡胶槽寿命。
4、托环15和8、滑板13和14，环29和耐磨缸套22等耐磨零件，其材质为聚四氟乙烯或柔性石墨。
所述的填函调整结构，由层数相同的柔性石墨环29和大橡胶环27填料置于上挡环23和下挡环33之间；柔性石墨环29在内圈，大橡胶环27在外圈，柔性石墨环29内圈与耐磨缸套22接触，大橡胶环27外圈与填料腔体24内缘接触；可调整螺钉17穿过压料环18螺钉孔和填料腔体24螺钉孔、并通过上挡环23和下挡环33对柔性石墨环29和大橡胶环27形成可调整式的压力结构。如图3所示。
密封件29材料是聚四氟乙烯或柔性石墨制成，它们具有摩擦系数小、耐高低温、耐化学、耐磨损性都比橡胶长许多倍。如果密封出现泄漏，本结构还可以不停机，拧紧螺钉17，(每次只拧60～90度)即可压紧压料环18去压紧柔性石墨和弹性橡胶环(大橡胶环)27，就可排除泄漏。用久后填料套内材料被磨损后，还可停机卸下压盖18和23再添加新料。压紧后工作压力最大可达30Mpa.线速度可达40m/s以下。工作温度是-40℃～120℃，摩擦系数0.05～0.08左右。耐海水腐蚀。
大橡胶环27的作用是提高补助填充聚四氟乙烯或柔性石墨的弹性不足，以提高柔性石墨29密封环的密封效果和延长密封环使用寿命。橡胶材料是高弹体，对密封环有弹性补偿作用。
上、下挡环23和33主要作用是封严柔软的柔性石墨，不致从间隙中受压后弹性流失。
柔性石墨与钢轴材料对磨，还有一个优点，摩擦小、产生热量低、不磨损船舰艉轴。
所述的防砂结构C，由耐磨钢套22其上固定有卡环20、O型圈21，其下固定有挡砂环34和防砂罩36，弹簧35卡在防砂罩36上。如图4所示。
防砂装置包括挡砂环34和弹簧35，防砂罩36起到密封和固定其它零件的用。挡砂环34防砂环摩擦，导致防砂装置耐磨损，寿命长。耐磨钢套22是为了保护旋转主轴不被江河、浅海中的泥砂磨损。耐磨钢套磨损后还可将钢套沿轴向调上调下继续使用。挡砂环34在泥砂中也会有磨损。可卸下件36防砂罩更换填充聚四氟乙烯环件34。(不进船塢，也不卸螺旋槳)。
与轴接触的密封件均不用橡胶，这就避免橡胶摩擦系数大，产生热量大，不耐磨，寿命短。改用柔性石墨或填充聚四氟乙烯椄触，它是自润滑材料，摩擦系数小，产生热量低，耐磨损，寿命长。
所述的止水结构，由液压或气压缸体6上固定有Y型环1、O型圈3，螺钉37通过Y型环1与船舰艉轴接触；液压或气压缸体6通过螺钉5与内固定环28固连。如图5、1所示。
止水装置的作用，是当需要加添柔性石墨环时，或要更换防砂环时，可用打气筒或手摇泵加压，压力通过件26进气接头将压力传给件号1，使Y形橡胶圈向内径中心移动，将水阻断封严。这时卸下防砂装置或密封装置修理，船体外的水，不会进入船内，以方便操作。不进船塢概可约资金；又可节约时间，还可延长使用寿命。排故完成后，放掉气压或液压。
Y形橡胶圈在水压和橡胶的弹性作用下自动恢复原位，离开旋转主轴，不发生摩擦。
本专利的最大优点是在四个结构的综合的作用下，对船舰艉轴动力密封装置的维修，可以达到不停机，在船舰继续航行的情况下排除船舰艉轴密封的各种泄漏故障。从而达到不进船坞，可添加更换密封材料(或填料，如大橡胶环27、柔性石墨29等)和防砂用的挡砂环34。而且工作可靠，使用寿命长。
图1是本发明总图。
图2是U型橡胶槽方振动同步密封结构图。
图3是可调整填函结构图。
图4是防砂结构图。
图5是止水结构图。
图中1-Y型圈、2-液压板、3-O型圈、4-螺钉、5-螺钉、6-液压或气压缸体、7-U型环、8-托环、9-外固定环、10-船体钢板、11-托板、12-螺钉、13-小滑板、14-大滑板、15-压板、16-螺钉、17-螺钉、18-压环、19-螺钉、20-卡环、21-O型圈、22-耐磨钢套、23-上挡板、24-填料腔体、25-O型圈、26-进气口、27-大橡胶环、28-内固定环、29-柔性石墨、30-O型圈、31-密封垫、32-小橡胶环、33-下挡环、34-挡砂环、35-弹簧、36-防砂罩、37-螺钉、WZ-船舰艉轴。
具体实施例方式
如图1所示。整个装置为中空环状形体，U型橡胶槽振动同步结构在装置的外周，其内圆与填函调整结构B接触；填函调整结构的内圆与防砂结构耐磨缸套22外圆接触；防砂结构的耐磨缸套22的内圆与船舰艉轴接触；止水结构在下方，结构内固定有Y型环1，其内圆与船舰艉轴接触。该装置通过构件与U型橡胶槽振动同步结构连接。如图2所示。
所述的U型橡胶槽振动同步结构，由托环8寸托在U形环7内、滑块11，通过螺钉12、压板13和外固定环9将U形环7密封固定在船体钢板10上构成。
如图3所示。所述的填函调整结构，由层数相同的柔性石墨环29和大橡胶环27填料置于上挡环23和下挡环33之间；柔性石墨环29在内圈，大橡胶环27在外圈，柔性石墨环29内圈与耐磨缸套22接触，大橡胶环27外圈与填料腔体24内缘接触；可调整螺钉17穿过压料环18螺钉孔和填料腔体24螺钉孔、并通过上挡环23和下挡环33对柔性石墨环29和大橡胶环27构成。
如图4所示。所述的防砂结构，由耐磨钢套22，其上固定有卡环20、O型圈21，其下固定有挡砂环34和防砂罩36，弹簧35卡在防砂罩36上构成。
如图5、1所示。所述的止水结构，由液压或气压缸体6上固定有Y型环1、O型圈3，螺钉37通过Y型环1与船舰艉轴接触；液压或气压缸体6通过螺钉5与内固定环28固连。
托环15和8、滑板13和14，环29和耐磨缸套22等耐磨零件，其材质为聚四氟乙烯或柔性石墨。
权利要求
1.一种船舰艉轴用可调式自润滑同步密封装置，其特征在于整个装置为中空环状形体；U型橡胶槽振动同步结构在装置的外周，其内圆与填函调整结构接触；填函调整结构的内圆与防砂结构耐磨缸套(22)外圆接触；耐磨缸套(22)的内圆与船舰艉接触；止水结构在下方，结构内固定有Y型环(1)，其内圆与船舰艉轴接触；该装置通过构件与U型橡胶槽振动同步结构连接。
2.根据权利要求1所述的船舰艉轴用可调式自润滑同步密封装置，其特征在于所述的U型橡胶槽振动同步结构，由托环(8)寸托在U形环(7)内，滑块(11)通过螺钉(12)压板(13)和外固定环(9)将U形环(7)密封固定在船体钢板(10)上构成。
3.根据权利要求1所述的船舰艉轴用可调式自润滑同步密封装置，其特征在于所述的填函调整结构，由层数相同的柔性石墨环(29)和大橡胶环(27)填料置于上挡环(23)和下挡环(33)之间；柔性石墨环(29)在内圈，大橡胶环(27)在外圈，柔性石墨环(29)内圈与耐磨缸套(22)接触，大橡胶环(27)外圈与填料腔体(24)内缘接触；可调整螺钉(17)穿过压料环(18)螺钉孔和填料腔体(24)螺钉孔、并通过上挡环(23)和下挡环(33)对柔性石墨环(29)和大橡胶环(27)构成。
4.根据权利要求1所述的船舰艉轴用可调式自润滑同步密封装置，其特征在于所述的防砂结构，由耐磨钢套(22)，其上固定有卡环(20)、O型圈(21)，其下固定有挡砂环(34)和防砂罩(36)，弹簧(35)卡在防砂罩(36)上构成。
5.根据权利要求1所述的船舰艉轴用可调式自润滑同步密封装置，其特征在于所述的止水结构，由液压或气压缸体(6)上固定有Y型环(1)、O型圈(3)，螺钉(37)通过Y型环(1)与船舰艉轴接触；液压或气压缸体(6)通过螺钉(5)与内固定环(28)固连。
6.根据权利要求1所述的船舰艉轴用可调式自润滑同步密封装置，其特征在于托环(15)和(8)滑板(13)和(14)，环(29)和耐磨缸套(22)等耐磨零件，其材质为聚四氟乙烯或柔性石墨。
全文摘要
一种船舰艉轴用可调式自润滑同步密封装置，整个装置为中空环状形体；U型橡胶槽振动同步结构在装置的外周，其内圆与填函调整结构接触；填函调整结构的内圆与防砂结构耐磨缸套22外圆接触；耐磨缸套22的内圆与船舰艉接触；止水结构在下方，结构内固定有Y型环1，其内圆与船舰艉轴WZ接触；该装置通过构件与U型橡胶槽振动同步结构连接。本装置设计科学、合理，在适用范围、应用规格、使用寿命等技术条件，大大超过了德国辛泼莱克司公司的同步油封环。
文档编号F16J15/16GK101021269SQ20071004871
公开日2007年8月22日 申请日期2007年3月23日 优先权日2007年3月23日
发明者李世彬, 焦新法, 李勇 申请人:李世彬, 焦新法, 李勇