專利名稱：排除碎屑進入穿過海運船舶的船體的軸的外部密封的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及排除碎屑進入穿過海運船舶的船體的軸的密封系統(tǒng)的外部密封，而且當(dāng)需要時使密封保暖的方法和裝置。
伸至海運船舶外部的軸、通常是螺旋槳軸的穿過點通常使用密封組件如包在軸承箱內(nèi)的水潤滑的密封件進行密封，其中，圍繞軸引入的加壓的水產(chǎn)生從軸的軸承向外指向的水流。但是，新式的密封裝置使用油潤滑的軸承，其應(yīng)沒有通過密封件的漏油現(xiàn)象。這里，外部密封傳統(tǒng)上采用機械式滑環(huán)密封或彈性唇邊密封。
螺旋槳軸密封件的磨損主要是由于在淺水中與軸的密封系統(tǒng)的外部密封件接觸的顆粒物如砂子的進入。因此，這種碎屑可能磨損軸，并使密封件磨損/脆化，從而使密封系統(tǒng)的密封件及其它部件必須更換并使軸必須被維修。
在專利文本US 5,219,434的技術(shù)中公開了一種用于螺旋槳軸的外部密封件的防護液沖洗裝置，在實際密封件外部圍繞密封件具有局部多孔過濾介質(zhì)的環(huán)。在多孔材料內(nèi)有一個朝向螺旋槳的環(huán)形空間開口，從而使環(huán)形開口受到一個適于隨軸轉(zhuǎn)動的唇邊密封件的保護。在軸轉(zhuǎn)動時，從唇邊密封件下面的一個徑流得以維持，在環(huán)形空間內(nèi)形成部分真空。部分真空引起水穿過多孔介質(zhì)的過濾。因此，形成經(jīng)過軸密封件的過濾水流。但是，在這種裝置中多孔介質(zhì)很可能被阻塞。
本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1所述的方法，其用于排除碎屑進入穿過海運船舶的船體的軸的密封系統(tǒng)的外部密封件。本發(fā)明也涉及一種按照權(quán)利要求2所述的用于實施上述方法的裝置。
本發(fā)明的目的是提供一種能夠保護螺旋漿軸密封件的排除碎屑的水流，從而以顯著的方式延長螺旋槳軸密封件的壽命，以及延長螺旋槳軸密封件的保養(yǎng)間隔。按照本發(fā)明，使用可安裝在圍繞軸的部件上的保護裝置可實現(xiàn)上述目標(biāo)，該保護裝置能夠從船舶的一個內(nèi)部源有效輸送圍繞軸的密封件的清潔的水。這種布置在密封件處形成一個高于周圍不清潔外部水的壓力的內(nèi)部壓力，從而形成從軸的密封件向外的清潔水流，這種水流可防止不清潔的外部水中的顆粒物到達密封件。有利的是，這種保護裝置被制成一種環(huán)形結(jié)構(gòu)。為了保護圍繞密封環(huán)的整個圓周的均勻保護流，噴嘴環(huán)的內(nèi)部流動歧管最好是流線型的，并設(shè)有適當(dāng)?shù)氖湛s部。為了相同的目的，保護流的出口可制成不一樣大。
在本說明書中，船舶的內(nèi)部水源是指能夠向保護環(huán)的噴嘴孔供應(yīng)水的布置，水通過安裝在船舶上的持久運轉(zhuǎn)的輸送/凈化系統(tǒng)。本專業(yè)技術(shù)人員知道，這種布置包括一個沖洗水輸送系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用來自作為主水源的船舶水槽或其它容器。必要時，外部的水也可用作主水源。該系統(tǒng)也包括必須的泵、閥門和與水過濾系統(tǒng)互補的壓力測量裝置?？蛇x擇的是，水輸送系統(tǒng)可包括用于控制供水溫度的裝置。有利的是，一個電子控制部件適于控制整個供水系統(tǒng)。
下面對照表示按照本發(fā)明的噴嘴環(huán)實施例的附圖詳述本發(fā)明。


圖1是海運船舶后部的側(cè)剖圖；圖2是沿圖1中A-A線的剖面圖，表示向噴嘴環(huán)供水的管路的橫剖面；圖3是噴嘴環(huán)的前視圖；圖4是沿圖3中B-B線的噴嘴環(huán)的剖面圖；圖5是沿圖3中C-C線的噴嘴環(huán)的剖面圖；現(xiàn)在參閱表示海運船舶后部的剖面的圖1，圖中示意地表示采用了螺旋槳16的驅(qū)動軸18，穿過船體的剛性套筒構(gòu)件，從海運船舶船體穿出。軸安裝在軸承中，穿過點按照本專業(yè)人員公知的方式被密封，軸承一般注滿了油；但是，這些情形在圖中并未畫出，這是由于軸承和密封裝置的細部結(jié)構(gòu)對本發(fā)明的功能無關(guān)緊要之緣故。例如，使注油腔與外部空間隔離的密封件17可以是一個唇邊或滑環(huán)密封件。
密封件17圍繞軸18安裝，使軸的軸承密封于外部雜質(zhì)，保護周圍水路免受潤滑軸的油的泄漏的影響。
按照本發(fā)明采用一個噴嘴環(huán)1，其設(shè)置在海運船舶后部19和螺旋槳16之間的空間中。在這種布置中，通過沿海運船舶船體的外側(cè)鋪設(shè)的配水管2向噴嘴環(huán)供水。配水管設(shè)置在護套3下面，護套3則固定在船舶的船體上。
特別當(dāng)在淺水中航行時，螺旋槳16和船舶后部19之間的空間易于會聚很多外部的碎屑如砂子。因此，碎屑會磨損密封件17，從而逐漸引起更換密封件的需要。按照本發(fā)明，水是例如從船舶水槽通過一個過濾器和一個控制部件(未畫出)送至安裝在船舶后部上的噴嘴環(huán)1的。顯然，為此目的，也可以使用其它種類的清洗的水，如果這種水能以充足的量供應(yīng)噴嘴環(huán)的話。供水管設(shè)有適當(dāng)?shù)拈y門如回流止回閥4和截流閥5。當(dāng)需要時也可加熱供水。
在這里所述的實施例中，在螺旋槳16和船舶后部19之間的空間中，噴嘴環(huán)1包圍軸18及其保護密封件17。在噴嘴環(huán)處，通過管2接受的清潔水以超過周圍外部水的壓力的水頭進入包圍密封件的空間，周圍外部水的反壓力是由螺旋槳尺寸及轉(zhuǎn)速以及船舶的吃水確定的。因此，形成通過環(huán)形開口逸入螺旋槳軸轂和船體之間的空間的水流，以便防止外部水?dāng)y帶的碎屑到達螺旋槳軸密封件。另外，本發(fā)明使軸的密封件的周期性沖洗成為可能，在這種情形中，圍繞密封件施加的水頭無需保持連續(xù)，密封件可以根據(jù)需要進行沖洗。在圖1中也表示出一個襯套式護軸套筒20，它包圍螺旋槳轂和船體后部之間的空間，以便改善從噴嘴環(huán)射出的加壓水的沖洗效果。
圖2表示沿圖1中A-A線的配水管路的橫剖圖。配水管2放置在護套3下面，而護套則固定在船舶的船體15上。在圖示實施例中，護套是通過連續(xù)焊縫14固定的。
圖3表示從螺旋槳的方向看去的噴嘴環(huán)。有利的是，噴嘴環(huán)包括一個本體部分24，該本體部分具有一個內(nèi)部配水管道25及在其上加工的所需接頭，還包括一個蓋部。在圖示實施例中，在環(huán)形本體和其蓋之間形成一個間隙22，通過該間隙排出沖洗水?？蛇x擇的是，在環(huán)形本體部分的周邊上也可制有分開的排水開口。
圖4表示沿圖3中B-B線的噴嘴環(huán)的橫剖圖。該圖詳細表示圖3所示噴嘴環(huán)的蓋子23、圖3所示噴嘴環(huán)的環(huán)形本體部分24和其間的間隙22。蓋子23借助擰在孔25中的螺栓固定在環(huán)形本體部分24上。
圖5表示沿圖3中C-C線的噴嘴環(huán)的橫剖面。沖洗水通過開口21送入噴嘴環(huán)，水從開口分配在整個噴嘴環(huán)上，并以所需的水頭從噴嘴環(huán)通過間隙22送入螺旋槳轂和船舶船體后部之間的空間。
也可以設(shè)想不同于上述結(jié)構(gòu)的變型而并不超出本發(fā)明的范圍。例如，噴嘴環(huán)可被設(shè)計成使從噴嘴環(huán)噴出的水的噴射壓力可控地分布。為此目的，噴嘴環(huán)可以由例如分支歧管或穿孔噴射環(huán)替代。雖然上面將本發(fā)明描述為應(yīng)用于海運船舶的螺旋槳軸，但是，本發(fā)明也可適用于伸至船體外側(cè)的任何其它軸如轉(zhuǎn)向螺旋槳軸。
除了防止雜質(zhì)進入軸的密封件以外，從按照本發(fā)明的噴嘴環(huán)流出的向外指向的水流還可提供下述優(yōu)點如果檢測出貫穿的油潤滑螺旋槳軸向環(huán)境的泄漏，能夠向最外的軸密封件施加正沖洗水頭。因此，由于增加的反作用沖洗水頭，油的泄漏可被停止或至少被減少。
權(quán)利要求
1.一種排除碎屑進入穿過海運船舶船體至其外側(cè)的軸的密封系統(tǒng)的外部密封件(17)的方法，在該方法中沖洗水從船舶的內(nèi)部水源引至緊靠所述外部密封件處，其特征在于這樣形成的沖洗水流基本徑向地指向所述軸，并圍繞軸的圓周均勻分布。
2.一種排除碎屑進入穿過海運船舶船體至其外側(cè)的軸的密封系統(tǒng)的外部密封件(17)的裝置，其特征在于所述裝置具有一個構(gòu)件(1)，該構(gòu)件包括一條內(nèi)部配流管道(25)和至少一個從該配流管道朝向所述軸的圓周的開口(22)；以及用于將沖洗水從船舶的內(nèi)部水源送入所述內(nèi)部配流管道的裝置(2，4，5)。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述裝置具有不同尺寸的多個所述流出開口(22)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于所述內(nèi)部配流管道(25)包括至少一個收縮部，以便形成均勻分布的沖洗水流。
全文摘要
本發(fā)明涉及排除碎屑進入穿過海運船舶船體至其外側(cè)的軸的密封系統(tǒng)的外部密封件的方法和裝置。螺旋槳軸的外部密封件傳統(tǒng)上是采用滑環(huán)密封件或彈性唇邊密封件。當(dāng)在淺水中航行時，在水中浮動的固體顆粒物引起螺旋槳軸的外部密封件的磨損，因而在這種條件下密封件的磨損速率極快。按照本發(fā)明，經(jīng)過過濾水的沖洗流從船舶的內(nèi)部水源送至緊靠外部密封件處。有利的是，這是通過圍繞軸的噴嘴環(huán)進行的。當(dāng)必要時，沖洗水也可被加熱，這種圍繞密封件從外部施加的正水頭還可用來對付可能從軸的軸承向環(huán)境的油泄漏。
文檔編號F16J15/40GK1777771SQ03824805
公開日2006年5月24日 申請日期2003年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月25日
發(fā)明者勞里·埃斯科拉 申請人:勞里·埃斯科拉