专利名称：一种调距桨配油器用浮动式双向低压密封装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种调距桨配油器用低压密封装置，尤其涉及一种调距桨配油器 用浮动式双向低压密封装置，具体适用于调距桨配油器中保压油路的密封。
背景技术：
调距桨在工作时，液压系统将一定压力的保压油输送至配油器的保压油口，再经 过配油器输送至调距桨中桨毂的保压腔，利用保压油维持桨毂内一定的静压力，防止海水 倒灌以保护零部件不被锈蚀，同时润滑变距机构。保压油经保压油口进入配油器后，需要经过一个旋转密封装置再进入到通往桨毂 保压腔的油路，由于保压油路的压力较变距油路要低，通常0. IMPa左右，故该处密封被称 为低压旋转密封。调距桨在工作时，配油器的保压油口处于静止，而连接到齿轮箱输出轴的 轴套则进行同主轴转速的圆周运动，这两者之间必然是间隙配合，由于既要将保压油从保 压油口经轴套输送至通往桨毂保压腔的油路，又要防止保压油通过间隙泄漏到齿轮箱和配 油器箱体内，因此在此处必须设计旋转密封装置。目前，配油器保压油路低压密封的设计方案一般是利用弹性体密封件来实现的， 参见图1，在进油口和轴套3之间设计一个密封环13，密封环13固定在配油器1上，在密封 环13的外圈上设置有三道0型密封圈14，防止保压油从外圈与配油器1之间往两边泄漏； 在密封环13的内圈上设置有三道旋转轴向密封圈，即A型旋转密封15、B型旋转密封16与 骨架式油封17，其中，A型旋转密封15用来防止保压油泄漏到齿轮箱内，B型旋转密封16 用来防止保压油泄漏到配油器1的箱体内，骨架式油封17用来防止齿轮箱内飞溅的润滑油 进入配油器1中。虽然该方案在设计理念上是能够防止保压油通过间隙泄漏到齿轮箱和配油器1 的箱体内的，但在实际使用过程中却常常出现漏油等问题，究其原因主要有以下几点1)由 于密封环13上的密封件较多，使得加工工艺较复杂，而且安装要求较高，操作时极容易损 伤密封件导致漏油；2)配油器1的轴套3是安装在齿轮箱的输出轴上，由于是不同厂家生 产，装配时常常难以将配油器1的轴套3与齿轮箱输出轴的同轴度调整到要求的范围内，当 调距桨工作时，如果轴套3的径向跳动受同轴度影响而超差，轴套3就会损伤密封件使密封 失效，从而导致漏油；3)在轴系高速旋转时，0型密封圈14、A型旋转密封15、B型旋转密封 16与骨架式油封17中存在的制造误差和安装不良均会造成前述密封件的破损或者非常规 磨损，从而引起密封件的失效或者过早老化而导致漏油；4)由于密封环13及其上设置的各 种密封件均是橡胶件，在长时间运行的高速高温的摩擦状态下会加速老化，使用寿命缩短， 因而需要定期更换，更换麻烦费时，且容易造成密封件的二次损坏。因此，现有配油器低压 密封的技术方案没有对轴套径向跳动超差的应对措施，容易漏油，而且密封件数量较多，加 工、安装与维护较复杂，使用寿命不长。发明内容本实用新型的目的是克服现有技术中存在的对轴套径向跳动超差无应对措施、容 易漏油，密封件数量较多，加工、安装与维护较复杂，使用寿命不长的缺陷与问题，提供一种 可随轴套径向跳动自动调整自身位置，不易漏油，密封件数量较少，加工、安装与维护较简 易，使用寿命较长的调距桨配油器用浮动式双向低压密封装置。为实现以上目的，本实用新型的技术解决方案是一种调距桨配油器用浮动式双 向低压密封装置，包括配油器、低压密封环与轴套，所述轴套的内部贯穿设置有配油轴，轴 套的外部套装有低压密封环，低压密封环的外部套装有配油器，配油器上设置有保压油口， 保压油口的一端与保压油输出口相连接，另一端与设置在轴套内部的保压油路相通；所述低压密封环的环外圈与配油器的内圈间隙配合，环内圈与轴套的外圈间隙配 合，且环内圈的两端分别设置有左泄油口与右泄油口，左泄油口与设置在配油器内部的泄 油通道相通，右泄油口与配油器的箱体相通。所述低压密封环与保压油口之间设置有隔环，隔环内贯穿设置有定位销，定位销 与设置在低压密封环上的销孔间隙配合。所述定位销的数量至少为一个。所述低压密封环的轴向端面上设置有0型截面的端面密封圈。所述低压密封环的环内圈上与轴套的外圈成间隙配合的部位设置有耐磨层。所述低压密封环的基底的制造材料为优质碳素钢。所述耐磨层与环内圈的连接方式为浇铸，且耐磨层的制造材料为轴承合金。所述耐磨层上与环内圈相连接的连接面为燕尾槽结构。与现有技术相比，本实用新型的有益效果为1.由于本实用新型一种调距桨配油器用浮动式双向低压密封装置中的低压密封 环的环外圈与配油器的内圈是间隙配合，环内圈与轴套的外圈是间隙配合，低压密封环上 端设置的定位销与销孔之间也为间隙配合，这样的设计可以保证低压密封环在一定的轴向 与径向范围内均是处于浮动的状态，在调距桨工作时，低压密封环能够随着轴系旋转时轴 套的径向跳动自动调整自身位置与之适应，始终与轴套保持一定的间隙，从而不会在轴套 径向跳动超差的情况下使密封失效而导致泄漏，同时由于轴向端面上的端面密封圈是轴向 密封，不受轴套旋转时径向跳动的影响，也不易损伤。因此本实用新型能够自动适应轴套的 径向跳动以保证密封效果，不易漏油。2.由于本实用新型一种调距桨配油器用浮动式双向低压密封装置中的密封件仅 仅包括低压密封环及其轴向端面设置的端面密封圈，相对于现有技术而言，零件的数量大 大减少，降低了制造要求，有效避免了制造累积误差所引起的密封件的损伤或非常规磨损， 延长了密封件寿命，且由于低压密封环与配油器、轴套之间的间隙配合设计既降低了安装 要求，又能够自动补偿安装不良所带来的静态径向位移，提高了配油器使用的可靠性。因此 本实用新型不仅密封件的数量较少，而且安装较简易、可靠性较高。3.由于本实用新型一种调距桨配油器用浮动式双向低压密封装置中整个密封件 的数量很少，零件的加工更加简单，且相互之间的间隙配合设计不仅降低了零件间的配合 要求与安装难度，而且使得设备的维修、密封件的更换也更加容易。因此本实用新型不仅密 封件数量较少，而且加工、安装与维护较简易。
4[0020]4.由于本实用新型一种调距桨配油器用浮动式双向低压密封装置中的低压密封 环的环内圈上与轴套的外圈成间隙配合的部位设置有耐磨层，且该耐磨层的制造材料优选 为轴承合金，因而提高了低压密封环的耐磨性，使得低压密封环在长时间运行的高速高温 的摩擦状态下依旧能够保持良好的密封效果，不仅使得本实用新型的密封性能更加可靠， 而且延长了低压密封装置的使用寿命和维护周期，降低了设备的维护成本。因此本实用新 型不仅耐磨性较强，而且使用寿命较长、能够降低设备的维护成本。
图1是现有技术的结构示意图。图2是本实用新型的结构示意图。图3是图2中耐磨层的结构示意图。图中配油器1，低压密封环2，环外圈21，环内圈22，轴向端面23，基底24，轴套3， 保压油路31，配油轴4，保压油口 5，左泄油口 6，泄油通道61，右泄油口 7，隔环8，定位销9， 销孔91，端面密封圈10，耐磨层11，连接面12，密封环13，0型密封圈14，A型旋转密封15， B型旋转密封16，骨架式油封17。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明参见图2—图3，一种调距桨配油器用浮动式双向低压密封装置，包括配油器1)低 压密封环2与轴套3，所述轴套3的内部贯穿设置有配油轴4，轴套3的外部套装有低压密 封环2，低压密封环2的外部套装有配油器1，配油器1上设置有保压油口 5，保压油口 5的 一端与保压油输出口相连接，另一端与设置在轴套3内部的保压油路31相通；所述低压密封环2的环外圈21与配油器1的内圈间隙配合，环内圈22与轴套3 的外圈间隙配合，且环内圈22的两端分别设置有左泄油口 6与右泄油口 7，左泄油口 6与设 置在配油器1内部的泄油通道61相通，右泄油口 7与配油器1的箱体相通。所述低压密封环2与保压油口 5之间设置有隔环8，隔环8内贯穿设置有定位销 9，定位销9与设置在低压密封环2上的销孔91间隙配合。所述定位销9的数量至少为一个。所述低压密封环2的轴向端面23上设置有0型截面的端面密封圈10。所述低压密封环2的环内圈22上与轴套3的外圈成间隙配合的部位设置有耐磨 层11。所述低压密封环2的基底24的制造材料为优质碳素钢。所述耐磨层11与环内圈22的连接方式为浇铸，且耐磨层11的制造材料为轴承合金。所述耐磨层11上与环内圈22相连接的连接面12为燕尾槽结构。本实用新型的发明原理说明如下参见图1，在现有的低压密封装置方案中，保压油进入配油器1以后，通过密封环 13进入保压油路31，在密封环13的外圈上设置有三道0型密封圈14，防止保压油从外圈与 配油器1之间往两边泄漏，同时在密封环13的内圈上设置有三道旋转轴向密封圈，即A型 旋转密封15、B型旋转密封16与骨架式油封17。该方案在进行装配或者工件旋转时，配油器1的内孔和轴套3的外圆的跳动只要略有超差，就容易损伤轴套3内外圈上的密封件而 造成密封失效，从而导致保压油的泄漏，再加上齿轮箱和配油器1的同轴度的差异以及轴 系旋转带来的径向振动对轴套3外圆跳动的影响，这种情况下要保证密封件满足使用要求 就给零部件的加工和装配提出了很高的要求，而这在实际生产中往往难以满足，因而产品 容易因低压密封失效而出现漏油问题。在螺旋桨的轴系旋转工作时，轴套3的径向跳动超差是常见问题，如果能采用一 种能够随轴套3径向跳动自动调整自身位置的低压密封装置，就能消除轴套3的径向跳动 超差所带来的影响，从而很好地解决上述密封失效的问题。基于上述思路，本实用新型对低压旋转密封的方式进行了重新设计，彻底摒弃原 来用弹性密封件密封的设计方案，改为采用一种浮动式的机械密封，通过控制浮动式机械 密封与轴套3之间的间隙来实现密封，该浮动式机械密封设计中用低压密封环2取代密封 环13，在工作时，它处于浮动状态，能够随轴系旋转时轴套3的径向跳动而自动调整自身位 置，始终与轴套3保持一定的间隙，轴套3就不会像现有技术那样损伤低压密封的密封件， 从而提高密封的可靠性。在对配油器的低压旋转密封形式做如上修改之后，不仅解决了弹性密封件容易损 坏而导致的密封失效问题，使得产品更加可靠，且同原方案相比，能够允许有一定的加工误 差和安装误差存在，降低了零件加工和设备装配的难度。由于这种密封形式存在固有间隙， 有一定泄漏量，需要设计泄油通道，并对泄漏油回收处理。参见图2，图2为本实用新型的具体实施方案，在该方案中取消了现有技术中的密 封环13、0型密封圈14、A型旋转密封15、B型旋转密封16与骨架式油封17，取而代之的 是隔环8和可浮动的低压密封环2，为了提高低压密封环2的耐磨性，在它与轴套3配合的 内圈22上浇铸轴承合金，通过控制低压密封环2与轴套3的外圆之间环状间隙的大小，达 到既能维持住保压油的压力，又能保证其泄漏量和磨损处于可接受的范围内的目的。低压 密封环2与配油器1的径向和轴向皆为间隙配合，在其轴向端面23上设计有0型截面的端 面密封圈10，并对端面密封圈10的沟槽形式进行了修改，使其在轴向最大间隙的情况下还 能保证密封的最小压缩量；隔环8的上端装有定位销9，定位销9与销孔91是间隙配合，当 轴套3跟随主轴旋转时，低压密封环2的位置能随轴套3外圆跳动情况自动进行调整，始终 保证与轴套3之间的环状间隙，维持保压油压力。由于低压密封环2与轴套3之间存在间隙，保压油存在固有泄漏，为了让向低压密 封环2的左侧间隙泄漏的保压油不至于进入到齿轮箱，设计了左泄油口 6，泄漏的保压油通 过左泄油口 6、泄油通道61流入泄油箱并抽回到主油箱循环使用，在另一个方向上，向低压 密封环2的右侧间隙泄漏的保压油会通过右泄油口 7流入到配油器1的箱体中，然后通过 配油器1的回油口回到主油箱。由上可见，本实用新型在将原方案固定式的密封环加橡胶密封件的形式改成浮动 型的低压密封环2加机械密封的方案后，没有了配合要求较高的密封件组合，降低了安装 难度，加工制造也更为简单，维修和更换密封件也更容易；低压密封环2在一定的轴向和径 向范围内是处于浮动状态，能够补偿由加工制造和安装不良所带来的径向误差，也能允许 配油轴4旋转时轴套3有较大的径向跳动，提高了配油器1低压密封的可靠性；低压密封环 2的轴向端面23上的端面密封圈10是轴向端面密封，不受径向轴套3旋转时径向跳动的影
6响，不易因密封件损伤而造成漏油；由于采用了轴承合金进行密封，密封性能更加可靠，延 长了设备的使用寿命和维护周期，降低了设备的维护成本。
权利要求一种调距桨配油器用浮动式双向低压密封装置，包括配油器(1)、低压密封环(2)与轴套(3)，所述轴套(3)的内部贯穿设置有配油轴(4)，轴套(3)的外部套装有低压密封环(2)，低压密封环(2)的外部套装有配油器(1)，配油器(1)上设置有保压油口(5)，保压油口(5)的一端与保压油输出口相连接，另一端与设置在轴套(3)内部的保压油路(31)相通，其特征在于所述低压密封环(2)的环外圈(21)与配油器(1)的内圈间隙配合，环内圈(22)与轴套(3)的外圈间隙配合，且环内圈(22)的两端分别设置有左泄油口(6)与右泄油口(7)，左泄油口(6)与设置在配油器(1)内部的泄油通道(61)相通，右泄油口(7)与配油器(1)的箱体相通。
2.根据权利要求1所述的一种调距桨配油器用浮动式双向低压密封装置，其特征在 于所述低压密封环(2)与保压油口(5)之间设置有隔环(8)，隔环(8)内贯穿设置有定位 销(9 )，定位销(9 )与设置在低压密封环(2 )上的销孔(91)间隙配合。
3.根据权利要求2所述的一种调距桨配油器用浮动式双向低压密封装置，其特征在 于所述定位销(9)的数量至少为一个。
4.根据权利要求1或2所述的一种调距桨配油器用浮动式双向低压密封装置，其特征 在于所述低压密封环(2)的轴向端面(23)上设置有0型截面的端面密封圈(10)。
5.根据权利要求4所述的一种调距桨配油器用浮动式双向低压密封装置，其特征在 于所述低压密封环(2)的环内圈(22)上与轴套(3)的外圈成间隙配合的部位设置有耐磨 层(11)。
6.根据权利要求5所述的一种调距桨配油器用浮动式双向低压密封装置，其特征在 于所述低压密封环(2)的基底(24)的制造材料为优质碳素钢。
7.根据权利要求5所述的一种调距桨配油器用浮动式双向低压密封装置，其特征在 于所述耐磨层(11)与环内圈(22)的连接方式为浇铸，且耐磨层(11)的制造材料为轴承合金。
8.根据权利要求5或7所述的一种调距桨配油器用浮动式双向低压密封装置，其特征 在于所述耐磨层(11)上与环内圈(22 )相连接的连接面(12 )为燕尾槽结构。
专利摘要一种调距桨配油器用浮动式双向低压密封装置，包括配油器、低压密封环、隔环与轴套，所述轴套的内部贯穿设置有主轴，外部套装有低压密封环，低压密封环的外部套装有配油器，配油器上设置有保压油口，保压油口的一端与保压油输出口相连接，另一端与设置在轴套内部的保压油路相通，低压密封环的环外圈与配油器间隙配合，轴向端面上设置有端面密封圈，环内圈与轴套间隙配合，配合面上设置有耐磨层，环内圈的两端分别设置有左泄油口与右泄油口，低压密封环与保压油口之间设置有隔环，隔环内设置有定位销。本实用新型不仅能够随轴系跳动自动调整径向位置、不易漏油，而且密封件数量较少，加工、安装与维护较简易，使用寿命较长。
文档编号F16J15/16GK201739511SQ20102050027
公开日2011年2月9日 申请日期2010年8月23日 优先权日2010年8月23日
发明者刘丽飞, 李磊, 甘振海, 程涛, 苏涛, 邱晓峰 申请人:武汉船用机械有限责任公司