一种自动切换式高可靠性双端面艉轴管密封装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种潜器艉轴管密封装置，具体涉及一种自动切换式高可靠性双端面艉轴管密封装置。
【背景技术】
[0002]潜器推进轴系贯穿舱内、舱外，艉轴管密封装置与船体、轴系相互连接，用以保证轴系穿过船体部位的密封性能，防止海水进入舱内。目前潜器推进轴系水润滑艉轴管密封装置都是单端面机械密封，当轴系工作于大深度或大压力条件时，其性能通常无法满足要求，尤其是其安全性无法保证，直接影响潜器的下潜深度。
[0003]现有艉轴管密封装置存在以下局限性:1.单端面机械密封无法实现大深度下的可靠密封;2.双端面机械密封结构，通常需要外界输入才能实现切换，结构复杂，可靠性低;3.动环组件与尾轴的固定通常采用半环与键固定方式，不利于安装。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此，本实用新型为解决大潜深条件下潜器推进轴系的密封问题，将艉轴管密封装置设计为非能动双端面密封结构，提供一种自动切换式高可靠性双端面艉轴管密封
目.ο
[0005]实现本实用新型的技术方案如下:
[0006]—种自动切换式高可靠性双端面艉轴管密封装置，包括壳体、过渡盘、密封圈、一级端面密封组件和二级端面密封组件;其中，所述一级端面密封组件和二级端面密封组件套装于艉轴上，所述壳体套装于一、二级端面密封组件外;一级端面密封组件和二级端面密封组件上方的壳体上分别设有冷却水入口 ；
[0007]所述一级、二级端面密封组件均由动环组件和静环组件组成;其中，静环组件主要由端盖、静环、静环支撑及弹簧构成，动环组件主要由内衬套、组合密封垫、锁紧装置、外衬套及动环构成;其中，端盖固定于壳体上，静环支撑套装于艉轴上，弹簧安装在静环支撑与端盖之间；静环固定在静环支撑上，通过静环支撑进行导向，可沿轴向移动；内衬套套装在艉轴上，其横截面为楔形;外衬套位于内衬套的外侧，锁紧装置将组合密封垫锁紧于内衬套和外衬套之间，内、外衬套和组合密封垫之间形成密封的液压油腔，动环内嵌于外衬套上，且与静环对准;外衬套上设有输油孔；当动环组件工作时，往液压油腔通入液压油，增大油腔内的压力，使外衬套膨胀并推动其往楔形大端移动，从而将动环组件压紧在艉轴上；
[0008]其中，一级端面密封组件的端盖通过过渡盘固定在壳体上，且壳体与过渡盘的接触面上设有密封圈，二级端面密封组件的端盖直接固定在壳体上;一级密封组件的端盖上设有冷却水的泄露口。
[0009]进一步地，本实用新型内衬套与艉轴的接触面之间设有密封圈。
[0010]有益效果
[0011]第一，本实用新型将两个单端面机械密封结构串联在一起，正常状态下其中一个端面密封起密封作用。当发生故障时，应用压力差这一非能动的物理特性，自然地使另一个端面密封生效，充分保证密封性能及船舶运行安全性。
[0012]第二，本实用新型两个端面机械密封完全一样，结构简单，一级密封失效时二级密封在海水压力差的作用下自动工作。
[0013]第三，本实用新型动环组件通过液压联轴节形式固定在尾轴上，方便安装、拆卸。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的总体结构图。
[0015]图2为本实用新型动环组件结构图。
[0016]A-二级密封，B-—级密封，C-艉轴，D-舱内，E-舱外，Fl-油口 I，F2-油口 2。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图1、2对本本实用新型作进一步说明。
[0018]本实用新型专利的【具体实施方式】示例见附图1、附图2;
[0019]本实用新型的设计思想是:基于机械密封技术与非能动原理，将两个单端面机械密封结构串联在一起，在两个结构间按照压力差这一非能动物理特性设计自动转换系统，保证其中一个端面机械密封失效后因压力差的变化而自动使另一端面机械密封生效，不需要专设动力源驱动系统，因此简化装置结构的同时可以保证密封性能，解决潜器大潜深下的轴系密封问题。
[0020]如图1-2所示，本实用新型自动切换式高可靠性双端面艉轴管密封装置，包括壳体
1、过渡盘2、密封圈3、一级端面密封组件及二级端面密封组件;其中，所述一级端面密封组件和二级端面密封组件套装于艉轴上，所述壳体I套装于一、二级端面密封组件外，一级端面密封组件和二级端面密封组件上方的壳体I上分别设有冷却水入口。
[0021]按上述方案，其中所述部件连接关系如下:一级、二级端面密封组件均由动环组件和静环组件组成。其中动环组件主要由内衬套9、组合密封垫10、锁紧螺母11、外衬套12及动环13构成，静环组件主要由端盖4、静环6、静环支撑7及弹簧8构成。其中，端盖4固定于壳体I上，静环支撑7套装于艉轴上，弹簧8安装在静环支撑7与端盖4之间;静环6固定在静环支撑7上，通过静环支撑7进行导向，可沿轴向移动;动环组件固定在艉轴上，向油口 1、油口 2注入压力油即可完成安装，即内衬套9套装在艉轴上，其横截面为楔形;外衬套12位于内衬套9的外侧，锁紧装置11将组合密封垫10锁紧于内衬套9和外衬套12之间，内、外衬套和组合密封垫10之间形成密封的液压油腔，动环13内嵌于外衬套上，且与静环6对准;外衬套12上设有输油孔;其中，一级端面密封组件的端盖4通过过渡盘2固定在壳体I上，且壳体I与过渡盘2的接触面上设有密封圈3，二级端面密封组件的端盖4直接固定在壳体I上;一级密封组件的端盖4上设有冷却水的泄露口 16。
[0022]当动环组件工作时，往液压油腔通入液压油，增大油腔内的压力，使外衬套膨胀并推动其往楔形大端移动，从而将动环组件压紧在艉轴上;一级密封组件的端盖上设有冷却水的泄露口 16。本实用新型内衬套9与艉轴的接触面之间设有密封圈5。
[0023]一级、二级端面机械密封分别由冷却水进口 14、冷却水进口 15供水，分别称为冷却水I与冷却水2。泄露的水由泄露口 16流入水箱或排水口。
[0024]如图1-2所示，正常运行时一级端面机械密封的静环在冷却水I的压力Fl、弹簧压紧力F3及泄露水压力FO的作用下，压紧在动环上，形成密封副;此时二级端面机械密封静环在冷却水2的压力F2、弹簧压紧力F3及冷却水I的压力Fl三者的合力，因冷却水I的压力Fl通常比外部海水压力还略高，合力作用下静环受到的压紧力小，不起密封作用。但动环、静环间始终保持接触可防止泥沙等赃物进入。当一级端面机械密封失效时，切断冷却水I，此时二级端面机械密封静环的压紧力(冷却水I的反作用力不起作用)迅速提高，形成有效密封面，二级机械密封自动发挥作用.
[0025]综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种自动切换式高可靠性双端面艉轴管密封装置，其特征在于，包括壳体(I)、过渡盘(2)、密封圈(3)、一级端面密封组件和二级端面密封组件;其中，所述一级端面密封组件和二级端面密封组件套装于艉轴上，所述壳体(I)套装于一、二级端面密封组件外，且一级端面密封组件和二级端面密封组件上方的壳体(I)上分别设有冷却水入口； 所述一级、二级端面密封组件均由动环组件和静环组件组成;其中，静环组件主要由端盖(4)、静环(6)、静环支撑(7)及弹簧(8)构成，动环组件主要由内衬套(9)、组合密封垫(10)、锁紧装置(11)、外衬套(12)及动环(13)构成;其中，端盖(4)固定于壳体(I)上，静环支撑(7)套装于艉轴上，弹簧(8)安装在静环支撑(7)与端盖(4)之间;静环(6)固定在静环支撑(7)上，通过静环支撑(7)进行导向，可沿轴向移动；内衬套(9)套装在艉轴上，其横截面为楔形;外衬套(12)位于内衬套(9)的外侧，锁紧装置(11)将组合密封垫(10)锁紧于内衬套(9)和外衬套(12)之间，内、外衬套和组合密封垫(10)之间形成密封的液压油腔，动环(13)内嵌于外衬套上，且与静环(6)对准;外衬套(12)上设有输油孔； 其中，一级端面密封组件的端盖(4)通过过渡盘(2)固定在壳体(I)上，且壳体(I)与过渡盘(2)的接触面上设有密封圈(3)，二级端面密封组件的端盖(4)直接固定在壳体(I)上；一级密封组件的端盖(4)上设有冷却水的泄露口( 16)。2.根据权利要求1所述自动切换式高可靠性双端面艉轴管密封装置，其特征在于，所述内衬套(9)与艉轴的接触面之间设有密封圈(5)。
【专利摘要】本实用新型提供一种自动切换式高可靠性双端面艉轴管密封装置，包括壳体、过渡盘、密封圈、一级端面密封组件和二级端面密封组件；其中，所述一级端面密封组件和二级端面密封组件套装于艉轴上，所述壳体套装于一、二级端面密封组件外；一级端面密封组件和二级端面密封组件上方的壳体上分别设有冷却水入口；本实用新型将两个单端面机械密封结构串联在一起，正常状态下其中一个端面密封起密封作用。当发生故障时，应用压力差这一非能动的物理特性，自然地使另一个端面密封生效，充分保证密封性能及船舶运行安全性。
【IPC分类】F16J15/34
【公开号】CN205226378
【申请号】CN201520940418
【发明人】刘伟, 俞强, 章崇晖
【申请人】中国舰船研究设计中心
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年11月23日