一种应用于极地船舶的尾管滑油系统的制作方法

本实用新型涉及船舶尾管油润滑领域，特别涉及一种应用于极地船舶的尾管滑油系统。

背景技术：

目前大部分船舶的尾管润滑一般采用油润滑系统，为了保证将尾轴旋转与轴承摩擦产生的热量顺利带出，保证系统的润滑效果，常将尾管直接浸没在装满淡水的尾轴冷却水舱中，轴承产生的热量依次通过尾管滑油、尾管、淡水、外板传递，最终将热量传递至外部海水中，以此方式保证尾管中的滑油温度不至于过高，保证尾管轴承的正常使用。

然而，受限于部分船舶的装载情况或营运海域，可能在某些特定工况下(装载需求)由于船舶稳性的调整导致无法完全浸没尾管，或由于外部海水和空气的温度在不同海域差别较大，尤其是在极地海域面临较低的海水和空气温度，会导致尾管内滑油温度过高或过低，从而导致尾轴和轴承的非正常运转甚至损坏，对船舶安全和正常营运工作带来极大的隐患。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种不仅能很好的解决尾管滑油发热的冷却问题，而且能在极地环境当外界海水温度较低时可以反向为滑油系统提供必要的加热，使得尾管滑油系统的温度能够始终维持在一个合适温度的应用于极地船舶的尾管滑油系统。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种应用于极地船舶的尾管滑油系统，尾管滑油系统包括：

一尾管滑油循环泵，尾管滑油循环泵的一端通过回油管路与尾管顶部滑油出口接通，尾管滑油循环泵的另一端通过供油管路与尾管底部滑油进口和流量计接通；

一回油换热器，回油换热器设置在尾管滑油循环泵与尾管顶部滑油出口之间的回油管路上；

一尾管重力油柜，尾管重力油柜设置在回油换热器与尾管滑油循环泵之间的回油管路上；

一供油换热器，供油换热器设置在尾管滑油循环泵与尾管底部滑油进口和流量计之间的供油管路上。

在本实用新型的一个实施例中，尾管滑油循环泵还与外部供油装置连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述流量计设置在供油换热器与尾密封底部滑油进口之间的供油管路上。

在本实用新型的一个实施例中，尾管滑油系统还包括一首密封油柜，首密封油柜用于避免滑油从机舱溢出。

在本实用新型的一个实施例中，尾管滑油系统还包括一控制空气单元和泄放单元，控制空气单元通过进气管路与尾密封顶部压缩空气进口接通，泄放单元通过泄放管路与尾密封底部压缩空气出口接通。

在本实用新型的一个实施例中，回油换热器和供油换热器上均设有淡水进口、淡水出口、滑油进口以及滑油出口。

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型在尾管滑油系统的回油管道和供油管道上各设置一个换热器，流经换热器的滑油被38℃中央淡水进行冷却/加热，可有效的将滑油系统中回油温度和供油温度稳定在设计温度附近；可应用于尾管外部无冷却介质且适用于极地船舶的尾管冷却/加热系统，该系统不仅能很好的解决尾管滑油发热的冷却问题，而且能在极地环境当外界海水温度较低时可以反向为滑油系统提供必要的加热，使得尾管滑油系统的温度能够始终维持在一个合适的温度。

本实用新型可以有效的解决船舶在不同装载工况和不同外界环境温度下的尾管冷却和加热问题，成本较低但可靠性较高，且对机舱设备和管路的布局几乎无影响，可广泛应用于新造船和改造船。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型尾管滑油系统原理图；

图2为本实用新型回油、进油换热器原理图；

1、尾管 1a、尾管顶部滑油出口 1b、尾管底部滑油进口 1c、尾密封底部滑油进口 1d、尾密封顶部压缩空气进口 1e、尾密封底部压缩空气出口 2、尾密封 3、首密封 4、尾轴 5、尾管空腔 6、后轴承 7、前轴承 10、尾管滑油循环泵 20、回油换热器 30、尾管重力油柜 40、供油换热器 50、回油管路 60、外部供油装置 70、供油管路 80、流量计 90、首密封油柜 100、泄放单元 110、泄油管路 120、淡水进口 130、淡水出口 140、滑油进口 150、滑油出口 200、控制空气单元 210、空气管路。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1和图2所示，本实用新型公开了一种应用于极地船舶的尾管滑油系统，尾管滑油系统包括尾管滑油循环泵10、回油换热器20、尾管重力油柜40以及供油换热器40。

关于船舶的尾管1，其一般被尾密封2和首密封3封堵，这样可以保证尾轴4和尾管1之间的空腔5内的滑油不会溢出至外界海水和机舱内；尾轴4在旋转过程中，与后轴承6和前轴承7产生摩擦，产生热量传递至尾管空腔5内的滑油中。

尾管滑油循环泵10的一端通过回油管路50与尾管顶部滑油出口1a接通，尾管滑油循环泵10的另一端通过供油管路70与尾管底部滑油进口1b接通，尾管滑油循环泵10还与外部供油装置60连接，由外部供油装置提供滑油；回油换热器20设置在尾管滑油循环泵10与尾管顶部滑油出口1a之间的回油管路50上；尾管重力油柜30设置在回油换热器20与尾管滑油循环泵10之间的回油管路50上；供油换热器40设置在尾管滑油循环泵10与尾管底部滑油进口1b和流量计80之间的供油管路70上。

所述流量计80设置在供油换热器40与尾密封底部滑油进口1c之间的供油管路70上。

回油换热器20和供油换热器40的换热量均为4kW，可以确保尾管滑油系统能够满足在尾管外没有冷却介质(尾轴冷却水舱内的水位无法浸没尾管，不能提供有效的冷却)的工况下，满足热带环境(机舱温度≤50℃，海水温度≤32℃)和极地环境(机舱温度≥5℃，海水温度≥-4℃)的正常使用要求。

回油、供油换热器的材质均采用不锈钢316，换热介质分别为淡水和滑油，淡水和滑油采用逆向流，淡水进口温度和出口温度分别为38℃和42.45℃，滑油进口温度和出口温度分别为57℃和46.15℃；由于选用的换热器参数合适，其尺寸仅为522Lmmx106Wmmx82Hmm，重量仅9.7kg，安装和维护极为简单，也不需要占用过多空间。

回油换热器20和供油换热器40上均设有淡水进口120、淡水出口130、滑油进口140以及滑油出口150，淡水进口120与滑油进口140上下交叉相向设置，淡水出口130与滑油出口150上下交叉相向设置；工作时，滑油从滑油进口140进入换热器，在换热器中进行热交换，之后分别从滑油出口150出换热器，淡水从淡水进口120进入换热器，在换热器中进行热交换，之后分别从淡水出口130出换热器，淡水的流向和滑油的流向相反，这样提高了换热的效率。

本实用新型的工作原理如下：

在尾管滑油循环泵10的作用下，尾管1内的滑油从尾管的顶部滑油出口1a被压出，在经过回油管路50后，流经回油换热器20，滑油在回油换热器20内被38℃中央淡水冷却/加热至相应温度后进入尾管重力油柜30，尾管重力油柜30用于保证尾管内始终充满滑油，且消耗后可由重力油柜30进行补充，尾管重力油柜30一般布置在高于轴线1米的位置，然后，滑油再被尾管滑油循环泵10从尾管重力油柜30抽出，然后流经供油换热器40，滑油在供油换热器40内被38℃中央淡水冷却/加热至相应温度，而后分成两路，分别供至尾管1和尾密封2；供至尾管1的滑油进入尾轴4和尾管1之间的尾管空腔5内，对后轴承6和前轴承7进行再次冷却/加热，如此不断循环即可；供至尾密封的滑油经过流量计80，最终从尾密封底部滑油进口1c进入尾密封内密封圈之间的油腔中；尾密封的3#密封圈在普通工况下为备用密封圈而存在间隙，进入尾密封内#2和3#密封圈之间油腔内的滑油，会通过#3密封圈的间隙渗入尾管空腔内，此间隙的流通面积是一定的，流量计80能够精确控制供给至尾密封内内#2和#3密封圈之间油腔的滑油流量，在船舶不同装载工况或海面波动较大时，密封油腔的工作压力能根据吃水变化而自动调节其工作压力，船尾吃水越大，其工作油压越大、反之越小，有效阻隔尾管空腔5中的滑油和尾密封内#1和#2密封圈之间气腔中的压缩空气渗入密封油腔内，确保密封功能。

本实用新型尾管滑油系统还包括一首密封油柜90，首密封油柜90一般安装在首密封顶部附近，油柜内最低液位高于轴线1-2米，从密封的顶部和底部接管至密封油柜，保证首密封内#4和#5密封圈之间的油腔内始终充满一定压力的滑油，阻止尾管中的滑油渗入密封油腔内，确保密封功能，首密封油柜90的作用为使用重力保证首密封的密封效果，避免滑油从机舱溢出。

本实用新型尾管滑油系统还包括一控制空气单元200，控制空气单元200通过空气管路210与尾密封顶部压缩空气进口1d接通，将压缩空气充入尾密封内#1和#2密封圈之间的气腔内，压缩空气再流经#0和#1密封圈之间的气腔进入海水，或流经尾密封底部压缩空气出口1e进入泄放单元100，完全分隔了滑油和海水，很好的满足了环保要求；此控制空气单元200为常流型空气尾轴密封系统的组成部分，可根据不同装载工况或海面波动情况而自动调节密封气腔内压缩空气的工作压力，有效阻隔外部海水和油腔内的滑油相通，以达到气体密封的功能。同时，控制空气单元200还通过气体管路与尾管重力油柜30的透气管相通，能够在调节尾密封气腔内工作压力的同时对应调节尾管重力油柜30中的气体压力和供油管路70内滑油压力，进而自动调节进入尾管空腔5的滑油压力以及尾密封#2和3#密封圈之间油腔的滑油压力。

本实用新型尾管滑油系统还包括一泄放单元100，此泄放单元100为常流型空气尾轴密封系统的组成部分，从尾密封顶部压缩空气进口1d进入气腔内的压缩空气携带固液态混合物(若有，则说明密封有不同程度的渗漏)从尾密封底部压缩空气出口1e流出，后经管路110排至泄放单元100，通过泄放单元内的滤器和油水分离装置，气体自由散出，其他液态和固态杂质被收集和泄放；泄放单元一般安装在轴线以下，泄放单元100通过泄放管路110与尾密封底部压缩空气出口1e接通，泄放单元100的作用是对尾密封2中气腔内的气体和固液态进行泄放。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。