专利名称：能自动更换密封圈的船用密封装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及船舶配件，尤其涉及船舶密封装置的改进。
技术背景密封装置是船舶的主要密封装置之一，用于阻止海水从船舶旋转轴处侵入船内， 或阻止海水从船外水下电动推动器推进轴进入设备内部，以油润滑密封装置为例，目前的 油润滑密封装置主要由密封圈座体以及由相邻密封圈座体夹持并固定的唇形密封圈构成， 密封圈座体固定安装在船体上，唇形密封圈的头部由相邻的密封圈座体夹持固定，唇形密 封圈的唇部环抱旋转轴并紧贴在旋转轴上，唇形密封圈与密封圈座体相对静止，旋转轴旋 转时由于唇形密封圈的唇部紧贴旋转轴而起到密封作用，尽管旋转轴或轴套的外表面很光 滑，且有润滑油润滑，但唇形密封圈的唇部与旋转轴之间始终存在摩擦，长期下去，唇形密 封圈必然要磨损而导致损坏，另外水中细小泥沙、杂质等也加快了唇形密封圈的磨损，实际 情况下唇形密封圈的寿命一般是2 3年左右，唇形密封圈一旦损坏，将导致船舶进水，为 阻止船舶大量进水，需要立即启动应急密封装置，目前的应急密封装置为气压式密封装置 (又称气囊密封装置)，工作时注入高压气体，使气囊膨胀而紧贴在旋转轴或轴衬套的外表 面，阻止海水继续进入(轴衬套安装在旋转轴的外表面，将旋转轴和海水隔离开，保护旋转 轴不受海水腐蚀)。由于开口气囊与旋转轴接触面积较大，轴向接触宽度约15mm，因而密封 效果很好，但也正是由于接触面积较大，开口气囊与旋转轴之间的摩擦力也较大，这使得目 前的应急密封装置工作时旋转轴不可以转动，以防止具大的摩擦力撕扯损坏开口气囊，造 成无法挽回的严重后果。因而唇形密封圈的损坏将迫使船舰停航，这在风浪不是太大的情 况下，需要向附近船舶求救将其拖至港口或进坞维修，仅进坞费用中小船舶约每天6-7万 元，还有可能延误运期。而失去动力的船舶，在海洋的狂风大浪中危险性极大，随时有沉没 的可能，而舰船在战斗中失去动力，就失去了战斗力，就会处于被动挨打的境地，既无法主 动战斗，又无法撤离，无异于坐以待毙，甚至给整个舰队带来不利影响，给国家和人民的生 命财产和政治影响造成重大损失。特别是对于我国新建的大型浮动式海洋工程作业平台来 说，海上作业周期一般为5年以上，对密封装置长期保持良好的密封性能提出了更为严苛 的要求。唇形密封圈整体上是一根封闭的圆环形橡胶圈，重新更换唇形密封圈要在船舶进 坞并拆卸螺旋浆后才能将唇形密封圈更换套装到旋转轴上，这期间的经济损失十分巨大， 主要为(1)船舶的进坞费用；(2)船舶修理延误营运的费用；(3)修理费用，大型船舶总共 约几百万元，为了避免因唇形密封圈损坏造成的重大损失，很多人在唇形密封圈上动脑筋， 设计制造出不需要进坞就可以更换的唇形密封圈，其中最主要的设计思想是将唇形密封圈 设计成圆环形但不封闭的结构，安装后再用粘结剂将两端粘接封闭起来，但试验结果表明 唇形密封圈粘接处的机械及物化性能目前还达不到要求，目前不需要进坞在船上就可更换 唇形密封圈，特别是能够自动更换唇形密封圈的有效方法尚未发现。
3实用新型内容针对现有技术所存在的上述不足，本实用新型的目的是要提供一种能自动更换密 封圈的船用密封装置，它能在船舰不停航的前提下在船舶上自动更换唇形密封圈，保障船 舶更加安全、经济的运行。为了解决上述技术问题，本实用新型解决技术问题的方案是能自动更换密封圈 的船用密封装置，包括环形的密封圈座体，该密封圈座体内设有环形的夹持环，以及由该夹 持环夹持固定的唇形密封圈，所述唇形密封圈的唇口下方设有与该唇口接触的支撑板，所 述的密封圈座体设有液压装置，且在所述的唇形密封圈和所述的支撑板两个部件中，至少 有一个部件由所述的液压装置推动并使所述的唇形密封圈与所述的支撑板分开。采用上述方案后，由于(1)唇形密封圈由密封圈座体上的夹环夹持固定，因而唇 形密封圈被稳定的夹持固定在密封圈座体上，并与密封圈座体保持相对静止；(2)由于唇 形密封圈的唇口下方设有支撑唇口的支撑板(此处的“下方”是针对唇形密封圈的横切 面的剖视图而言，在唇形密封圈的横切面剖视图中，由唇形密封圈的头部至唇部的方向为 向下的方向，相反则为向上的方向，因而唇形密封圈的头部在上方，腰部在中间，唇部在下 方)，且唇形密封圈的唇口与支撑板接触，因而实船安装后，该唇形密封圈的唇口与旋转轴 不接触、不摩擦、不磨损，又由于唇形密封圈由耐海水腐蚀的橡胶制成，所以能够确保该唇 形密封圈使用时，其物理、化学性能基本不受影响；(3)由于密封圈座体安装有液压装置， 且在唇形密封圈和支撑板两个部件中，至少有一个部件由液压装置推动并使唇形密封圈与 支撑板分开，因而唇形密封圈与支撑板分开后，唇形密封圈能够在自身的弹力和唇形密封 圈弹簧槽中围簧的弹力作用下，唇口迅速收缩而紧贴在旋转轴上，从而起到密封作用；(4) 又由于唇形密封圈与支撑板的分开由液压装置完成，因而整个过程快速、稳定，自动完成， 既不需要拆卸密封圈座体，更换唇形密封圈，更不需要进坞拆轴更换，并且时间很短，仅需 几秒钟就能完成，实现了船舰不停航自动更换唇形密封圈；(5)由于不需要人工操作更换， 因而能够在位于船壳外面始终处于水下的船舶后密封装置中实现自动更换唇形密封圈，一 举突破了水下无法人工更换且水下不停航自动更换唇形密封圈的禁区，确保密封装置的工 作寿命成倍增加并长期安全有效的处于良好的密封状态，不因密封装置的故障影响船舰的 正常运行，不仅为各种船舰，尤其是航空母舰、大型海洋工程作业船舶等连续工作周期长达 数年之久的大型船舰的安全运行提供了充分的技术保障，还能提高航空母舰的续航能力和 大型海洋工程作业船舶连续工作的周期，提升大型船舰的整体性能。本实用新型和其它的密封装置组合在一起，可安装在处于密封状态的其它唇形密 封圈的前侧或后侧。当处于密封状态的其它唇形密封圈由于磨损过度等情况导致密封失 效时，只要向液压装置中注入压力油，液压装置即可使唇形密封圈和支撑板发生轴向位移， 并最终与置于支撑板上的唇形密封圈分离，使该唇形密封圈的唇口紧贴旋转轴而处于密封状 态，保障船舰安全运行，节省大量费用，更重要的是船舶艉轴靠近螺旋桨处的后密封装置，由 于其置于船壳外面的海水中，维修人员根本无法在水下拆卸维修，本实用新型能自动更换密 封圈的船用密封装置有效解决了船艉轴后密封装置不停航自动更换唇形密封圈的难题。液压装置为圆环形的液压装置，其外周壁上加工有螺纹，环绕旋转轴且通过螺纹 连接的方式旋合在密封圈座体的内壁上。液压装置为圆环形的液压装置，环绕旋转轴且通过螺纹连接件连接在密封圈座体的端部。液压装置为圆环形的液压装置，环绕旋转轴且直接位于密封圈座体的壁体的内 部，即液压装置与密封圈座体连成一个整体。液压装置为圆柱形的液压装置，环绕旋转轴且沿周向均布并固定在密封圈座体的 内壁上。液压装置设有推动距离定长设定装置，当唇形密封圈与支撑板分离后，液压装置 停止推动。支撑板由液压装置沿唇形密封圈的前刃角侧指向后刃角侧的方向(该方向后文 简称向后)推动，并与唇形密封圈分离。支撑板由液压装置沿唇形密封圈的后刃角侧指向前刃角侧的方向(该方向后文 简称向前)推动，并与唇形密封圈分离。唇形密封圈的后刃角侧设有托板，托板固定安装在环形的夹持环上，当液压装置 向后推动支撑板时，或者液压装置向前推动夹持环及由夹持环夹持固定的唇形密封圈时， 托板能够阻碍唇形密封圈及其唇部跟随支撑板移动，使唇形密封圈和支撑板快速分离。唇形密封圈的前刃角设有托板，托板固定安装在环形的夹持环上，当液压装置向 前推动支撑板时或者液压装置向后推动夹持环及由夹持环夹持固定的唇形密封圈时，托板 能够阻碍唇形密封圈及其唇部跟随支撑板移动，使唇形密封圈和支撑板快速分离。环形的夹持环固定连接在密封圈座体上，在制造加工时和密封圈座体形成一个整 体，唇形密封圈由相邻密封圈座体上的夹持环夹持固定，在密封圈座体内的夹持环上沿轴向 加工有内壁光滑的通孔，通孔内安装有可滑动的导柱，唇形密封圈唇口下方的支撑板与导柱 的一端连接，导柱的另一端与液压装置的推动端位置对应，使液压装置能够推动导柱而使支 撑板移动，并与唇形密封圈分离，夹持环上安装有阻碍唇形密封圈跟随支撑板移动的托板。环形的夹持环固定安装在环形的液压装置的内壁上，在夹持环的外周壁上和液压 装置的内壁上加工有能相互旋合的螺纹，夹持环通过螺纹连接固定在液压装置的内壁上， 液压装置的内壁上固定安装有两个夹持环，唇形密封圈由该两个夹持环夹持固定，唇形密 封圈唇口下方的支撑板与液压装置的推动端连接，直接由液压装置推动支撑板移动而与唇 形密封圈分离。夹持环上安装有阻碍唇形密封圈跟随支撑板移动的托板。夹持环连接在液压装置的推动端上，托板固定连接在夹持环上，唇形密封圈唇口 下方的支撑板固定安装在液压装置的座体上或密封圈座体上，液压装置推动夹持环和由夹 持环夹持唇形密封圈，并使唇形密封圈与支撑板分离。唇形密封圈是指利用密封圈的唇口紧贴旋转轴实施密封的密封圈。唇形密封圈为辛泼莱克斯型或辛泼莱克斯改进型唇形密封圈。 唇形密封圈为骨架式橡胶密封圈。本实用新型能自动更换密封圈的船用密封装置，可应用于船舰艉轴的前密封装 置、后密封装置、水下电动推进器密封装置，以及船舰的舵密封装置。能成倍延长密封装置 的使用寿命，确保船舶整个密封装置系统的连续工作时间达5 6年以上。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型能自动更换密封圈的船用密封装置进一步详细说明。图1是本实用新型能自动更换密封圈的船用密封装置的一种实施方式结构原理 示意图。图2是本实用新型能自动更换密封圈的船用密封装置的又一种实施方式结构原 理示意图。图3是本实用新型能自动更换密封圈的船用密封装置的再一种实施方式结构原 理示意图。
具体实施方式
图1中，能自动更换密封圈的船用密封装置主要由环形的密封圈座体1、液压装置 3、唇形密封圈6、环形的夹持环7、托板8、支撑板9等构成，唇形密封圈6为辛泼莱克斯改进 型唇形密封圈，液压装置3为环形结构，由圆环形缸套和安装在圆环型缸套内的环形柱塞 构成，液压装置3的外周壁上和密封圈座体1的内壁上都加工有螺纹，且液压装置3旋入并 固定在密封圈座体1的内壁中，唇形密封圈6由相邻的密封圈座体1上的夹持环7夹持固 定，托板8固定安装在夹持环7上，且置于唇形密封圈6的后刃角侧，唇形密封圈6的唇口 10的下方设有管状的支撑板9，且唇形密封圈6的唇口 10置于支撑板9上并接触，夹持环 7上加工有内壁光滑的通孔，通孔内可滑动的安装有导柱5，导柱5的一端与支撑板9通过 螺纹连接件连接在一起，另一端与液压装置3的推动端(即柱塞的端部)4相对安装，使柱 塞在压力油的推动下能够推动导柱5，唇形密封圈6后刃角一侧的密封圈座体1的内壁上安 装有上下两个管接头(图中管接头未画出)，用于唇形密封圈6密封时使润滑油循环室中的 润滑油循环、散热，密封圈座体1的内壁上安装有与液压装置3的缸套连通的注油孔2，用于 向液压装置3注入和泄放压力油，当需要唇形密封圈6密封时，通过注油孔2向液压装置3 中注入压力油，液压装置3的推动端4轴向推动导柱5，并使导柱5和与导柱5连接在一起 的支撑板9向后移动，由于唇形密封圈6的后刃角侧设有托板8，搁置在支撑板9上的唇形 密封圈6的唇口 10基本上不随支撑板9移动，当支撑板9与唇形密封圈6的唇口 10分离 时，唇形密封圈6在围簧11的弹力作用下紧贴旋转轴12，并起到密封作用。图2中，能自动更换密封圈的船用密封装置主要由环形的密封圈座体1、液压装置 3、唇形密封圈6、环形的夹持环7、托板8、支撑板9等构成，唇形密封圈6为辛泼莱克斯改 进型唇形密封圈，液压装置3为环形结构，由圆环形缸套和安装在圆环型缸套内的环形柱 塞构成，液压装置3的外周壁上和密封圈座体1的内壁上都加工有螺纹，且液压装置3旋入 并固定在密封圈座体1的内壁中，液压装置3的内周壁上加工有螺纹，环形的夹持环7的外 周壁上加工有螺纹，并旋入且固定在液压装置3的内周壁上，液压装置3的内周壁上螺纹连 接有两个夹持环7，两个夹持环7之间夹持固定有唇形密封圈6，唇形密封圈6的后刃角侧 固接有托板8，托板8与位于唇形密封圈6后刃角侧的夹持环7固定连接，唇形密封圈6的 唇口 10的下方设有管状的支撑板9，且唇形密封圈6的唇口 10置于支撑板9上并接触，支 撑板9与液压装置3的推动端(即柱塞的端部)4通过螺纹连接件连接在一起，唇形密封圈 6后刃角一侧的密封圈座体1的内壁上安装有上下两个管接头(图中管接头未画出)，用于 唇形密封圈6密封时使润滑油循环室中的润滑油循环、散热，密封圈座体1的内壁上安装有 与液压装置3的缸套连通的注油孔2，用于向液压装置3注入和泄放压力油，当需要唇形密封圈6密封时，通过注油孔2向液压装置3中注入压力油，液压装置3的推动端4直接推动 支撑板9，使支撑板9向后移动，由于唇形密封圈6的后刃角侧设有托板8，搁置在支撑板9 上的唇形密封圈6的唇口 10基本上不随支撑板9移动，当支撑板9与唇形密封圈6的唇口 10分离时，唇形密封圈6在围簧11的弹力作用下紧贴旋转轴12，并起到密封作用。图3中，能自动更换密封圈的船用密封装置主要由环形的密封圈座体1、液压装置 3、唇形密封圈6、环形的夹持环7、托板8、支撑板9等构成，唇形密封圈6为辛泼莱克斯改 进型唇形密封圈，液压装置3为环形结构，由圆环形缸套和安装在圆环型缸套内的环形柱 塞构成，液压装置3和密封圈座体1在制造时形成一个整体，液压装置3的内周壁上加工有 螺纹，环形的夹持环7的外周壁上加工有螺纹，并旋入且固定在液压装置3的内周壁上，液 压装置3的内周壁上螺纹连接有两个夹持环7，两个夹持环7之间夹持固定有唇形密封圈 6，唇形密封圈6的后刃角侧固接有托板8，托板8与位于唇形密封圈6后刃角侧的夹持环7 固定连接，唇形密封圈6的唇口 10的下方设有管状的支撑板9，且唇形密封圈6的唇口 10 置于支撑板9上并接触，支撑板9与液压装置3的推动端(即柱塞的端部)4通过螺纹连接 件连接在一起，唇形密封圈6后刃角一侧的密封圈座体1的内壁上安装有上下两个管接头 (图中管接头未画出)，用于唇形密封圈6密封时使润滑油循环室中的润滑油循环、散热，密 封圈座体1的内壁上安装有与液压装置3的缸套连通的注油孔2，用于向液压装置3注入和 泄放压力油，当需要唇形密封圈6密封时，通过注油孔2向液压装置3中注入压力油，液压 装置3的推动端4直接推动支撑板9，使支撑板9向后移动，由于唇形密封圈6的后刃角侧 设有托板8，搁置在支撑板9上的唇形密封圈6的唇口 10基本上不随支撑板9移动，当支撑 板9与唇形密封圈6的唇口 10分离时，唇形密封圈6在围簧11的弹力作用下紧贴旋转轴 12，并起到密封作用上述实施方式仅是本实用新型较好的实施方式，其中所述的液压装置并不仅仅局 限于圆环形结构的液压装置，还可以是沿密封圈座体内壁均布的圆柱形液压装置；所述的 液压装置并不仅仅局限于安装在密封圈座体的内壁上，还可以安装在密封圈座体的的端 部，所述的唇形密封圈并不仅仅局限于辛泼莱克斯型或辛泼莱克斯型改进形唇形密封圈， 还可以是骨架式唇形密封圈。上述变化和改进，均在本实用新型能自动更换密封圈的船用 密封装置的保护之中。
权利要求一种能自动更换密封圈的船用密封装置，包括环形的密封圈座体(1)，该密封圈座体(1)内设有环形的夹持环(7)，以及由该夹持环夹(7)持固定的唇形密封圈(6)，其特征是所述唇形密封圈(6)的唇口(10)下方设有与该唇口(10)接触的支撑板(9)，所述的密封圈座体(1)设有液压装置(3)，且在所述的唇形密封圈(6)和所述的支撑板(9)两个部件中，至少有一个部件由所述的液压装置(3)推动并使所述的唇形密封圈(6)与所述的支撑板(9)分开。
2.根据权利要求1所述的一种能自动更换密封圈的船用密封装置，其特征是所述液 压装置(3)为圆环形结构，其外周壁上加工有螺纹，通过螺纹连接的方式连接在所述密封 圈座体(1)的内壁上。
3.根据权利要求1所述的一种能自动更换密封圈的船用密封装置，其特征是所述液 压装置(3)为圆环形结构，通过螺纹连接件连接在所述密封圈座体(1)的端部。
4.根据权利要求1所述的一种能自动更换密封圈的船用密封装置，其特征是所述液 压装置(3)为圆环形结构，直接位于所述密封圈座体(1)的壁体的内部，即所述液压装置 (3)与所述密封圈座体(1)连成一个整体。
5.根据权利要求1所述的一种能自动更换密封圈的船用密封装置，其特征是所述液 压装置(3)为圆柱形结构，沿周向均布并固定在所述密封圈座体(1)的内壁上。
6.根据权利要求1所述的一种能自动更换密封圈的船用密封装置，其特征是所述液 压装置(3)设有推动距离定长设定装置，当所述唇形密封圈(6)与所述支撑板(9)分离后， 所述液压装置(3)停止推动。
7.根据权利要求1所述的一种能自动更换密封圈的船用密封装置，其特征是所述唇 形密封圈(6)的后刃角侧设有所述托板(8)，所述托板(8)固定安装在所述环形的夹持环 (7)上。
8.根据权利要求1所述的一种能自动更换密封圈的船用密封装置，其特征是所述唇 形密封圈(6)的前刃角侧设有所述托板(8)，所述托板(8)固定安装在所述环形的夹持环 (7)上。
9.根据权利要求1所述的一种能自动更换密封圈的船用密封装置，其特征是所述环 形的夹持环(7)固定安装在所述环形的液压装置(3)的内壁上，在所述夹持环(7)的外周 壁上和所述液压装置(3)的内壁上加工有能相互旋合的螺纹，所述夹持环(7)通过螺纹连 接固定在所述液压装置(3)的内壁上。
10.根据权利要求1所述的一种能自动更换密封圈的船用密封装置，其特征是所述夹 持环(7)连接在所述液压装置(3)的推动端(4)上。
专利摘要本实用新型涉及船舶配件，尤其涉及船舶密封装置的改进。本实用新型能自动更换密封圈的船用密封装置，包括环形的密封圈座体，该密封圈座体内设有环形的夹持环，以及由该夹持环夹持固定的唇形密封圈，所述唇形密封圈的唇口下方设有与该唇口接触的支撑板，所述的密封圈座体设有液压装置，且在所述的唇形密封圈和所述的支撑板两个部件中，至少有一个部件由所述的液压装置推动并使所述的唇形密封圈与所述的支撑板分开。它能在船舰不停航的前提下在船舶上自动更换唇形密封圈，保障船舶更加安全、经济的运行。
文档编号F16J15/16GK201606489SQ20092027270
公开日2010年10月13日 申请日期2009年12月7日 优先权日2009年7月9日
发明者何志平, 周治平, 朱方文, 杜剑峰, 杨广正, 杨蓉, 王浩 申请人:朱方文