橡胶唇缘摩擦副式艉轴密封装置的制作方法

本发明涉及一种橡胶唇缘摩擦副式艉轴密封装置，属于船舶零部件技术领域。

背景技术：

目前，国内外船舶轴系广泛采用的水润滑艉轴密封装置，大致可分成以盘根类为代表的非补偿型和以机械端面密封为代表的自动补偿型两大类。前一类操作繁琐，密封效果取决于密封件材质以及所配合轴段的表面光洁度，且极易发热磨损，无法自动补偿摩擦副间隙；而后一类虽然可以自动弹性补偿，但由于采用了ω弹性体、柱簧等弹性件，导致装置整体造价高昂，安装与维修比较困难。随着橡胶制造工艺技术的发展，利用橡胶器件进行端面摩擦密封和弹性补偿间隙成为可能。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决水润滑艉轴密封装置密封效果不佳，维修更换不便的问题，提供了一种结构简单，设计紧凑的橡胶唇缘摩擦副式艉轴密封装置，能够适应船舶艉轴密封装置故障发生后的快速应急及船舶长时间续航要求。

本发明采用如下技术方案：一种橡胶唇缘摩擦副式艉轴密封装置，包括壳体、止动环、充气密封、动环、盖板、备用动环组；所述壳体通过螺栓连接在艉轴管上，所述止动环连接在壳体的内侧，所述止动环与壳体间形成第一内腔，所述充气密封设置于第一内腔中，所述充气密封能够在气压的作用下在第一内腔中移动，所述盖板连接在壳体的外侧，所述盖板与壳体间形成第二内腔，所述动环设置第二内腔中，所述动环能够与艉轴同步转动；

所述壳体上设置有气管接头以及与充气密封相通的进气道，所述气管接头上连接有气管，所述壳体上设置有水管接头以及与第一内腔连通的冷却水通道，所述水管接头通过水管连接有外界冷却水；

所述备用动环组安装在艉轴上能够与艉轴同步转动。

进一步的，所述动环采用橡胶制成。

进一步的，所述动环与艉轴管的接触面上设置有凹槽，所述动环与盖板的接触面一侧设置有唇缘。

进一步的，所述盖板为两半剖分式，所述盖板的两部分通过螺钉和圆柱销连接为一体。

进一步的，所述盖板通过双头螺钉固定在壳体上，盖板和壳体间设置有o型密封圈。

进一步的，所述水管接头上设置有放气螺栓。

进一步的，所述气管接头和气管间设置有堵头和防腐质块。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

（1）本装置结构简单设计紧凑；制造工艺简单，成本低廉，便于生产、操作、使用，动环在橡胶弹性保持作用下实现自动轴径向磨损补偿，保证了装置的稳定密封性能；

（2）互换性好，装配、维修空间足够，方便维护、各种施工操作，节省测试人员的维护、装夹、拆卸时间，维修密封副时只需要拆开止动环，割断动环，使用备用动环替换损坏的动环。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的左视图。

附图标记：止动环1、壳体2、充气密封3、动环4、盖板5、第一内腔6、第二内腔7、气管接头8、气管9、水管接头10、水管11、备用动环组12、螺栓13、螺钉14、圆柱销15、双头螺钉16、放气螺栓17、堵头18、防腐质块19。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步的描述。

如图1-图2所示，一种橡胶唇缘摩擦副式艉轴密封装置，包括壳体2、止动环1、充气密封3、动环4、盖板5、备用动环组12；壳体2通过螺栓连接在艉轴管上，止动环1连接在壳体2的内侧，止动环1与壳体2间形成第一内腔6，充气密封3设置于第一内腔6中，充气密封3能够在气压的作用下在第一内腔6中移动，盖板5通过双头螺钉16固定在壳体2外侧，盖板5和壳体2间设置有o型密封圈，盖板5与壳体2间形成第二内腔7，动环4设置第二内腔7中，动环4能够与艉轴同步转动；动环4采用橡胶制成，动环4与艉轴管的接触面上设置有凹槽，动环4与盖板5的接触面一侧设置有唇缘，壳体2上设置有气管接头8以及与充气密封相通的进气道，气管接头8上连接有气管9，气管接头8和气管9间设置有堵头18和防腐质块19，壳体2上设置有水管接头10以及与第二内腔连通的冷却水通道，水管接头10通过水管11连接有外界冷却水，水管接头10上设置有放气螺栓17；备用动环组12安装在艉轴上能够与艉轴同步转动，盖板5为两半剖分式，盖板5的两部分通过螺钉14和圆柱销15连接为一体。

工作原理：动环4与艉轴管的接触面设计成内凹槽式结构：将动环4胀套到推进轴面上时，凹槽受内力挤压变形，导致排泄空气、油脂（均匀涂抹于装配轴段）形成半真空状态，使动环4与艉轴充分接触、紧密贴合，有效地阻隔海水从动环4和艉轴贴合面处渗漏，并保证随轴转动一致性；动环4与盖板5的接触面设计成唇缘式结构：动环的唇缘体与盖板自动弹性贴合，接触面积小，摩擦损耗低，摩擦副发热量少。动环4在橡胶弹性保持作用下实现自动轴径向磨损补偿，保证了装置的稳定密封性能。

由动环4、盖板5共同构成动静摩擦副、保证舰船在正常航行时的密封功能，此时备用动环组12不参与工作；当密封摩擦副损坏、无法保证密封时，通过气管9、进气道向第一内腔6中的充气密封3充气使其膨胀抱轴形成应急密封，阻止水流进入，拆开盖板5，快速割断损坏的动环4，备用动环替代安装，然后继续运行即可

在非轴转状态下，动环的唇缘外侧壁面与盖板的内侧端面吻合接触，呈不渗漏状态；在轴旋转状态下，动环在艉轴带动下与盖板摩擦贴合，呈微量渗漏状态。动环在所有过程中温升均小于45℃，通过水管向第二内腔中通入冷却水，循环的冷却水能够带走在使用过程中动环和盖板因摩擦产生的热量，降温能够延长动环的使用寿命。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种橡胶唇缘摩擦副式艉轴密封装置，包括壳体、止动环、充气密封、动环、盖板、备用动环组；壳体连接在艉轴管上，止动环连接在壳体的内侧，充气密封设置于止动环和壳体形成的第一内腔中，盖板连接在壳体的外侧，动环设置在盖板与壳体间形成的第二内腔，壳体上设置有气管接头和水管接头分别用于连接外界气体和外界冷却水，艉轴上设置有备用动环组。本发明结构简单，设计紧凑，动静态密封效果好，且能够在不进坞、不拆轴的情况下，通过充气密封充气，快速实施水上维修。

技术研发人员：柳鹏;邱小华
受保护的技术使用者：无锡市宏源弹性器材有限公司
技术研发日：2017.08.11
技术公布日：2017.11.03