專利名稱：旋轉(zhuǎn)軸的密封裝置,特別是用于船舶螺旋槳軸的軸管密封件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種放置軸的密封裝置，特別是用于船舶螺旋漿軸的軸管密封件，具有或者沒有軸套，具有一些緊密地平放在軸上、配置在一個固定支承組件中的密封環(huán)，最好具有一個端面油封，還具有一個配置在支承組件中的備用密封件，裝有一個環(huán)狀膨脹體，在主密封損壞時可以將一種液壓的或氣動的壓力介質(zhì)導(dǎo)入上述膨脹體內(nèi)，該壓力介質(zhì)對備用密封件起作用。
就通過德國公開說明書DE-OS3220595成為公知的這類密封裝置來說，備用密封件是設(shè)置成一種端面油封，具有兩個相互間隔、與軸剛性連接的墊圈，其間配置有兩個可轉(zhuǎn)動支承的滑環(huán)，這些滑環(huán)由一個呈楔狀橫截面的彈性環(huán)形件相互間隔的。
給彈性環(huán)形件外設(shè)一個環(huán)狀膨脹體，使膨脹體在備用密封件不起作用時是由彈性環(huán)形件隔開的，在備用密封件起作用時膨脹體在外面用加壓緊貼在其上，從而使滑環(huán)緊密地壓緊在墊圈上。雖然這種密封件布置在要密封介質(zhì)的擠壓較小時可產(chǎn)生足夠的密封作用，但在擠壓較大時，這個密封作用就可能不夠，例如這種密封件布置出現(xiàn)在深潛的船舶上。
按照一個相似的、由德國公開說明書DE-OS2639144已知的船舶軸管密封裝置，其備用密封件裝有一個與軸同心配置的環(huán)形殼體，該殼體相對于軸雖然是可轉(zhuǎn)動地支承在其上，但由于一些唇形密封圈的制動，使其在正常工作時和軸一起旋轉(zhuǎn)。該環(huán)形殼體的外面有一個環(huán)狀膨脹體，該膨脹體在正常工作時是由環(huán)形殼體隔開的，主密封件損壞時緊密地壓緊該環(huán)形殼體，并使其停住。
顯然，一種結(jié)構(gòu)這樣復(fù)雜的備用密封件不僅需要大的制造和裝配費(fèi)用，而且由于各種不同的要密封的縫隙在要密封介質(zhì)擠壓較大時是不易防漏的。
本發(fā)明的任務(wù)是，克服上述密封裝置的缺陷，從而提出一種裝置，其備用密封件結(jié)構(gòu)耗費(fèi)很少，即使是在要密封的外界介質(zhì)擠壓大時仍能保證有一個可靠的密封。
完成上術(shù)任務(wù)的技術(shù)措施是，使備用密封件設(shè)置成具有軟填料和一個填料壓筒的填料盒密封，填料壓筒在一個與支承組件連接的導(dǎo)向體內(nèi)在軸線方向可以移動，其中導(dǎo)向體和填料壓筒構(gòu)成一種活塞-缸筒-單元，其內(nèi)配置有膨脹體，使該膨脹體齊平地不僅緊貼導(dǎo)向體的壁，而且還緊貼填料壓筒。
雖然由德國公開說明書DE-OS3819879公開了一種船舶螺旋漿旋轉(zhuǎn)軸的密封裝置，該裝置是設(shè)置成具有軟填料和一個填料壓筒的填料盒密封，填料壓筒在一個固定支承組件的一個導(dǎo)向裝置內(nèi)在軸線方向可以移動，其中導(dǎo)向裝置和填料壓筒構(gòu)成一種活塞-缸筒-單元，一種壓力介質(zhì)則可以導(dǎo)入上述單元內(nèi)，但該處在缸筒內(nèi)部未設(shè)有膨脹體，因此，壓力介質(zhì)就直接對填料壓筒起作用。
這很明顯，壓力介質(zhì)擠壓大時就可能出現(xiàn)不密封，這種不密封在使用壓力油作為壓力介質(zhì)時就會進(jìn)入外界介質(zhì)中，而會使環(huán)境污染。
本發(fā)明有利的結(jié)構(gòu)形式是還設(shè)有一個用手工操作的填料壓筒的調(diào)整裝置，該裝置具有一個固定在支承組件、平行于軸線的螺栓和一個呈突緣狀在導(dǎo)向體上的突出部分，其中突出部分設(shè)有一個與螺栓同心的空隙，該空隙內(nèi)配置有一個和螺栓共同作用、可轉(zhuǎn)動但相對于空隙沿軸向不可移動的螺母。
上述調(diào)整裝置一方面在壓力介質(zhì)和/或膨脹體有故障時當(dāng)作備用密封件的安全裝置，另一方面在備用密封件起正常作用時當(dāng)作膨脹體基本調(diào)整的調(diào)節(jié)和校正機(jī)構(gòu)，所以是當(dāng)作調(diào)整裝置。
本發(fā)明的另一有利結(jié)構(gòu)形式是，一個壓力控制機(jī)構(gòu)被接通到壓力介質(zhì)的輸入管道中，該機(jī)構(gòu)是由要密封的介質(zhì)加載，其工作是設(shè)置成，在要密封介質(zhì)的壓力增大時，使壓力介質(zhì)的壓力也增大，反之也然，通過上述措施，使填料壓筒的貼合壓力可按要密封介質(zhì)的各自壓力達(dá)到自動控制，這對經(jīng)受外部水域擠壓快速變更的潛水艇來說是特別重要的。
本發(fā)明的另一有利結(jié)構(gòu)形式是，對于現(xiàn)有一種排出由于通過主密封件漏液的裝置來說，壓力介質(zhì)的壓力源是借助于一個流量繼電器在出現(xiàn)規(guī)定的最大漏泄值時起作用的，因此附加于備用密封件的安全作用是通過按需使一個本來是通用的漏液排出裝置起作用來實現(xiàn)另一個安全作用的。
本發(fā)明的另一有利結(jié)構(gòu)形式是，有一個固定在支承組件上，按照松開軟填料持續(xù)對填料壓筒起作用的彈性復(fù)位裝置，該裝置的復(fù)位力是設(shè)成，使該力在軸向貼合力減小時由膨脹體或調(diào)整裝置來保證松開填料壓筒，因此在要密封介質(zhì)的壓力波動時總是松開備用密封件，從而防止了軟填料燒焦。
本發(fā)明的有利結(jié)構(gòu)形式還有，在主密封件前面布置備用密封件時，該密封件被設(shè)置成，使其在主密封件前面工作時，例如在更換密封件時還可用作靜止?fàn)顟B(tài)密封件，也就是說其有利作用還表現(xiàn)在安裝備用密封件作為靜止?fàn)顟B(tài)密封件時不需要更多的結(jié)構(gòu)耗費(fèi)。
現(xiàn)借助于附圖對本發(fā)明作詳細(xì)說明。
其中

圖1表示船舶螺旋漿軸上的一種密封裝置，具有一個設(shè)置成端面油封的主密封件和一個備用密封件，其縱向截面的膨脹體未起作用，圖2表示同一種布置但其膨脹體是起作用的，圖3表示一種布置的縱向截面，具有一個設(shè)置成唇形密封圈的主密封件和一個配置在該主密封件前面的備用密封件。
圖4為一種類似于圖3所示的布置，但具有配置在主密封件后面的備用密封件。
在所有的圖中，同樣零件均標(biāo)有同樣件號。
用2表示船體的一部分外殼，該外殼包含一個通孔3用于通過一個從發(fā)動機(jī)通向螺旋漿的船用軸4，該軸上套裝有一個軸套4a。
用于船用軸4或軸套4a面對外部水域W密封的是一種密封件布置5，具有一個固定在外殼2上的多段支承組件5a-c，該組件包含一個主密封件6以及一個備用密封件8。
主密封件6就按照圖1和2的結(jié)構(gòu)方案來說是設(shè)置成端面油封，因而一般裝有一個滑環(huán)6c，該滑環(huán)是壓緊在一個與軸套4a連接的環(huán)6a和一個與支承組件連接的支承環(huán)6b之間。還有就所示的實施例來說，主密封件6裝有一個可充氣的靜態(tài)輔助密封件7，該密封件需要時可用一種壓力介質(zhì)來起作用。
備用密封件8在主密封件6失效時用作應(yīng)急密封，并且是設(shè)置成具有一個填料壓筒13和具有軟填料14的填料盒密封。填料壓筒13相對于一個環(huán)狀導(dǎo)向體11沿軸向是可移動的，該導(dǎo)向體通過一個間隔件10與支承組件5a，5b剛性連接。
填料壓筒13與導(dǎo)向體11之間留有一個環(huán)狀間隙，其內(nèi)齊平地嵌入一個膨脹體12，該膨脹體通過一個壓送管道17與一個導(dǎo)引液壓或氣動壓力介質(zhì)的壓力源18相連接。
壓送管道17還與一個壓送管道19相連接，該管道則流入外部水域W，還有一個壓力控制機(jī)構(gòu)15接通到其內(nèi)，該機(jī)構(gòu)的工作是設(shè)置成，在外部水域壓力增大時，使壓力介質(zhì)的壓力也相應(yīng)增大，反之也然。
此外，連接到支承組件5a，5b與填料壓筒13之間的是一個復(fù)位裝置16，該裝置至少由一個螺旋彈簧16a和一個與該彈簧共同作用的推桿16b組成，其中螺旋彈簧16a是支承在支承組件5a，5b內(nèi)，而推桿16b則以其自由端與填料壓筒13相連接。螺旋彈簧16a的復(fù)位力是設(shè)成，使該力在壓力介質(zhì)的壓力減小時填料壓筒就沿松開方向移動，從而使其軟填料14松馳。
還有一個調(diào)整裝置9，該裝置連接在導(dǎo)向體11與間隔件10之間，并且該裝置由一個螺母9a組成，而螺母在導(dǎo)向體11的一個空隙內(nèi)是支承成可轉(zhuǎn)動、但沿軸向不能移動，并且與間隔件10的一個螺紋10a共同作用。
這種用手工操作的調(diào)整裝置一方面在膨脹體變松時或在壓力源有故障時變松，此時用作安全裝置，另一方面則用作整個備用密封系統(tǒng)基本調(diào)整的調(diào)整裝置。
就按圖3和4的結(jié)構(gòu)方案來說，主密封件是設(shè)置成唇形密封圈，因而裝有通用的唇形密封圈18a，18b，其中對于按圖3的方案唇形密封圈-相對于外部水域W-配置在主密封件的后面，或是按圖4的結(jié)構(gòu)方案則是配置在主密封件的前面。
這種結(jié)構(gòu)方案的調(diào)整裝置本來通常由一些圓盤狀的間隔件10來體現(xiàn)，這些間隔件可以壓緊在支承組件的環(huán)形件5a與導(dǎo)向體11之間，或是壓緊在支承組件的環(huán)形件5c與導(dǎo)向體11之間。
就按圖3的方案來說，備用密封件除了其本來的功能外，還可用作應(yīng)急密封，甚至用作靜止?fàn)顟B(tài)密封，以便能在主密封件工作的前面位置例如更換密封件。
權(quán)利要求
1.旋轉(zhuǎn)軸的密封裝置，特別是用于船舶螺旋漿軸的軸管密封件，具有或者沒有軸套，具有一些緊密地平放在軸上、配置在一個固定支承組件中的密封環(huán)，最好具有一個端面油封，還具有一個配置在支承組件中的備用密封件，裝有一個環(huán)狀膨脹體，在主密封件損壞時可以將一種液壓的或氣動的壓力介質(zhì)導(dǎo)入上述膨脹體內(nèi)，該壓力介質(zhì)對備用密封件起作用，其特征在于，備用密封件(8)是設(shè)置成具有軟填料(14)和一個填料壓筒(13)的填料盒密封，填料壓筒在一個與支承組件(5)連接的導(dǎo)向體(11)內(nèi)在軸線方向可以移動，其中導(dǎo)向體(11)和填料壓筒(13)構(gòu)成一種活塞-缸筒-單元，其內(nèi)配置有膨脹體(12)，使該膨脹體齊平地不僅緊貼導(dǎo)向體(11)的壁，而且還緊貼填料壓筒(13)。
2.按權(quán)利要求1的密封裝置，其特征在于，還設(shè)有一個用手工操作的填料壓筒(13)的調(diào)整裝置(9)，該裝置具有一個固定在支承組件(5)、平行于軸線的螺栓(10)和一個凸緣狀在導(dǎo)向體(11)上的突出部分(11a)，其中突出部分(11a)設(shè)有一個與螺栓(10)同心的空隙，該空隙內(nèi)配置有一個和螺栓(10)共同作用、可轉(zhuǎn)動但相對于空隙沿軸向不可移動的螺母(9a)。
3.按權(quán)利要求1或2的密封裝置，其特征在于，一個壓力控制機(jī)構(gòu)(15)被接通到壓力介質(zhì)的輸入管道(17)中，該機(jī)構(gòu)是由要密封的介質(zhì)(W)加載，其工作設(shè)置成，在要密封介質(zhì)(W)的壓力增大時，使壓力介質(zhì)的壓力也增大，反之也然。
4.按權(quán)利要求1-3中任一項的密封裝置，其特征在于，對于現(xiàn)有一種排出由于通過主密封件(6)漏液的裝置來說，壓力介質(zhì)的壓力源(18)是借助于一個流量繼電器在出現(xiàn)規(guī)定的最大漏泄值時起作用的。
5.按權(quán)利要求1至4中任一項的密封裝置，其特征在于，有一個固定在支承組件(5)上、按照松開軟填料(14)持續(xù)填料壓筒(13)起作用的彈性復(fù)位裝置(16)，該裝置的復(fù)位力是設(shè)成，使該力在軸向貼合力減小時由膨脹體(12)或調(diào)整裝置(9)來保證松開填料壓筒(13)。
6.按權(quán)利要求1至5中任一項的密封裝置，其特征在于，備用密封件(8)一相對于要密封的介質(zhì)-是配置在主密封件(6)的前面或后面。
7.按權(quán)利要求6的密封裝置，其特征在于，在主密封件(6)前面布置備用密封件(8)時，該密封件被設(shè)置成，使其在主密封件前面位置工作時，例如在更換密封件時，還可用作靜止?fàn)顟B(tài)密封件。
全文摘要
旋轉(zhuǎn)軸的密封裝置，特別是用于船舶螺旋槳軸的軸管密封件，具有一個主密封件和一個備用密封件，該裝置的主密封件是設(shè)置成端面油封或唇形密封圈，而備用密封件則設(shè)置成填料盒密封，并且使備用密封件起作用是借助于一個膨脹體來實現(xiàn)的，膨脹體用一種液體或氣動壓力介質(zhì)最好是按要密封介質(zhì)的壓力來加載。
文檔編號B63H23/36GK1059589SQ9110870
公開日1992年3月18日 申請日期1991年9月5日 優(yōu)先權(quán)日1990年9月5日
發(fā)明者E·-P·馮貝爾根, G·皮奇 申請人:布隆福斯造船公司