專利名稱：水壓自平衡船舶深海密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及船舶密封裝置，尤其涉及船舶深水密封裝置的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
深海密封裝置是大型海洋船舶常用的密封裝置，用于防止海水從船舶傳動(dòng) 軸處進(jìn)入船體或設(shè)備內(nèi)部，其密封性能的優(yōu)劣直接影響到船舶的安全運(yùn)行，是
船舶的重要組成部分，特別是海洋工程作業(yè)船有時(shí)需要在水下65米左右深海實(shí) 施作業(yè)，對深海密封裝置密封性能的要求特別高。
當(dāng)船舶尤其是海洋工程船舶深海作業(yè)時(shí)，其水下靜壓很大，僅靠油潤滑密封裝 置密封，其唇形密封圈很容易變形，導(dǎo)致密封失效，所以水壓自平衡船舶深海 密封裝置一般由機(jī)械密封裝置、氣壓密封裝置、油潤滑密封裝置組合構(gòu)成，其 中機(jī)械密封是一種用來解決傳動(dòng)軸與機(jī)體之間密封的裝置，它依靠彈性元件對 動(dòng)、靜環(huán)端面密封副的預(yù)緊而達(dá)到密封的軸向端面密封裝置，構(gòu)成機(jī)械密封的
基本元件有由動(dòng)環(huán)和靜環(huán)組成的端面密封副、彈性元件、輔助密封件、傳動(dòng)
件、防轉(zhuǎn)件和緊固件。
機(jī)械密封裝置為第一道密封，阻止海水侵入，油潤滑密封裝置為第二道密
封，阻止由機(jī)械密封裝置泄漏的海水進(jìn)入船內(nèi)，船舶的密封性能由機(jī)械密封裝
置和油潤滑密封裝置共同承擔(dān)和保證。氣壓密封裝置平時(shí)不工作，只有當(dāng)其它
密封失效時(shí)，才啟動(dòng)氣壓密封裝置，開口氣囊緊緊環(huán)抱傳動(dòng)軸(或軸套)，阻止
海水進(jìn)入船內(nèi)。
目前的機(jī)械密封裝置中，彈簧座與傳動(dòng)軸襯套固定連接在一起，動(dòng)環(huán)可滑 動(dòng)的座套裝在彈簧座中，動(dòng)環(huán)套裝在動(dòng)環(huán)座中，動(dòng)環(huán)和與其相對設(shè)置且相互貼合的靜環(huán)構(gòu)成端面密封副，靜環(huán)固接到船體上，彈簧座中設(shè)有安裝彈簧的內(nèi)腔， 內(nèi)腔中安裝有沿軸向放置的彈簧，動(dòng)環(huán)座在彈簧的軸向推力下，使套裝在動(dòng)環(huán) 座中的動(dòng)環(huán)緊貼在靜環(huán)的端面，從而起到密封作用，由于彈簧座、動(dòng)環(huán)座、動(dòng) 環(huán)、靜環(huán)均為密封的部件，因而它們與海水接觸的外表面都受到海水的壓力， 其中彈簧座由于和傳動(dòng)軸襯套固接在一起，所以彈簧座沿軸向不發(fā)生位移，因 而對套接在其中的動(dòng)環(huán)座沒有力的作用，而動(dòng)環(huán)的兩端分別與動(dòng)環(huán)座和靜環(huán)密 封接觸，只有動(dòng)環(huán)的外周壁與海水接觸，但所受海水的合壓力為零，對于動(dòng)環(huán) 座來說，動(dòng)環(huán)座與海水接觸的外表面包括動(dòng)環(huán)座的外周壁(動(dòng)環(huán)座套裝在彈簧 座中的部分不計(jì))和套接動(dòng)環(huán)的端面上動(dòng)環(huán)外周壁以外的環(huán)形部分，其中動(dòng)環(huán) 座外周壁所受海水的合壓力為零，只有動(dòng)環(huán)外周壁以外的環(huán)形部分所受海水的 合壓力的方向與彈簧座中彈簧作用在動(dòng)環(huán)座上的推力的方向相反，使得套裝在 動(dòng)環(huán)座中的動(dòng)環(huán)沿軸向作用在靜環(huán)端面上的壓力受到削弱，尤其在海洋工程船
舶的水下推進(jìn)器中，有時(shí)需要在水下65米深處作業(yè)，巨大的深水壓力將使動(dòng)環(huán) 沿軸向作用在靜環(huán)端面上的壓力受到嚴(yán)重削弱，甚至導(dǎo)致機(jī)械密封泄漏，引發(fā) 重大事故，即使從增加彈簧的勁度系數(shù)和彈簧數(shù)量等方面來增加動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的 接觸壓力，但由于深水壓力過大，這些措施往往收效甚微，目前尚無良好的解 決方法。

實(shí)用新型內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是要提 供一種水壓自平衡船舶深海密封裝置，它能自動(dòng)平衡海水作用在動(dòng)環(huán)座上的軸 向壓力，使動(dòng)環(huán)和靜環(huán)良好貼合，提高深海密封裝置的整體密封性能，又不需 要提高彈性元件的彈力和增加制造成本，并且結(jié)構(gòu)簡單，制造工藝不復(fù)雜，容 易實(shí)現(xiàn)。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型水壓自平衡船舶深海密封裝置，包括 氣壓密封裝置、油潤滑密封裝置以及主要由動(dòng)環(huán)和靜環(huán)構(gòu)成的端面密封副、動(dòng) 環(huán)座和固接到傳動(dòng)軸襯套上的彈簧座等構(gòu)成的機(jī)械密封裝置，所述靜環(huán)固接到 船體上，所述彈簧座中設(shè)有環(huán)形的內(nèi)腔，該內(nèi)腔中安裝有軸向放置的彈簧，所 述動(dòng)環(huán)座的一端安裝有所述的動(dòng)環(huán)，所述動(dòng)環(huán)座的另一端可滑動(dòng)的套入到所述 的內(nèi)腔中，所述彈簧的兩端分別抵壓在所述的彈簧座和所述的動(dòng)環(huán)座上，所述 動(dòng)環(huán)座的外表面上至少開有一個(gè)孔，且該孔與所述彈簧座中安裝彈簧的所述內(nèi) 腔連通。
采用上述方案后，由于動(dòng)環(huán)座的外表面開有孔，并與彈簧座中安裝彈簧的 內(nèi)腔連通，使得彈簧座的內(nèi)腔與海水連通并充滿海水，海水對內(nèi)腔中的各個(gè)方 向都產(chǎn)生壓力，又由于內(nèi)腔的內(nèi)徑小于動(dòng)環(huán)的外徑，海水作用在內(nèi)腔各個(gè)面上 的合力的方向與彈簧座內(nèi)腔中彈簧推力的方向相同，并大于且相反于海水作用 在動(dòng)環(huán)座外表面上的合力，不僅海水壓力削弱彈簧推力的現(xiàn)象得以消除，還增 加了動(dòng)環(huán)座作用在動(dòng)環(huán)上的推力，使動(dòng)環(huán)和靜環(huán)更加密實(shí)的貼合，進(jìn)一步提高 和保證整個(gè)深海密封裝置的密封性能。另一方面在不需要過分增大動(dòng)靜環(huán)的接 觸壓力的情況下，可以適當(dāng)減小彈簧的勁度系數(shù)和尺寸以及彈簧座的尺寸，從 而降低制造成本。


以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型水壓自平衡船舶深海密 封裝置作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
圖1是本實(shí)用新型水壓自平衡船舶深海密封裝置應(yīng)用于海洋工程船舶 電動(dòng)推進(jìn)器傳動(dòng)軸密封的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1中，本實(shí)用新型水壓自平衡船舶深海密封裝置由油潤滑密封裝置
11、氣壓密封裝置10和機(jī)械密封裝置構(gòu)成，其中機(jī)械密封裝置安裝在靠 近螺旋槳一側(cè)，氣壓密封裝置10安裝在中間。機(jī)械密封裝置主要由動(dòng)環(huán)8 和靜環(huán)9構(gòu)成的端面密封副、彈簧座2、彈簧3、動(dòng)環(huán)座6、輔助密封件7 等構(gòu)成。
傳動(dòng)軸襯套1固定連接且包裹在傳動(dòng)軸12的外表面，彈簧座2固定 連接到傳動(dòng)軸襯套1上，彈簧座2中設(shè)有環(huán)形的內(nèi)腔4，動(dòng)環(huán)座6的一端可 滑動(dòng)的套接在彈簧座2的內(nèi)腔4中，動(dòng)環(huán)座6的另一端套裝有動(dòng)環(huán)8，動(dòng) 環(huán)8的外周壁上沿周向均布有6個(gè)軸向的定位槽，動(dòng)環(huán)座6的外周壁對應(yīng) 位置上均布有6個(gè)定位螺孔，定位螺釘旋入定位螺孔后進(jìn)入動(dòng)環(huán)8外周壁 上的定位槽中(圖中定位槽、定位螺孔、定位螺釘均未畫出)，使動(dòng)環(huán)8和 動(dòng)環(huán)座6不發(fā)生相對轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)矩傳給動(dòng)環(huán)8。靜環(huán)9的密 封端面為平面，并固定連接在氣壓密封裝置10上，氣壓密封裝置10固定 連接到船體上，動(dòng)環(huán)8的密封端面為平面，并和與動(dòng)環(huán)8相對設(shè)置的靜環(huán) 9呈平面的密封端面貼合，動(dòng)環(huán)8和靜環(huán)9構(gòu)成端面密封副，動(dòng)環(huán)8的外 周壁和動(dòng)環(huán)座6的內(nèi)周壁之間安裝有一只輔助密封件7，該輔助密封件7 為橡膠"0"型圈，用于阻止海水從動(dòng)環(huán)8和動(dòng)環(huán)座6之間的隙縫中漏入， 動(dòng)環(huán)座6和彈簧座2之間呈環(huán)形的內(nèi)腔4中沿周向均勻安裝有12根性能一 致且軸向放置的彈簧3，彈簧3的兩端分別抵壓在彈簧座2和動(dòng)環(huán)座6上，使 得動(dòng)環(huán)8的密封端面在彈簧3的彈力作用下沿軸向緊貼在靜環(huán)9的密封端 面上，動(dòng)環(huán)8采用高分子材料制成。動(dòng)環(huán)座6與海水接觸的外表面上加工有 四個(gè)沿周向均布的孔5，該孔5與彈簧座2中安裝彈簧3的內(nèi)腔4連通。電動(dòng)推 進(jìn)器工作在深海中時(shí)，海水通過孔5進(jìn)入彈簧座2的內(nèi)腔4中，由于動(dòng)環(huán)8的 外徑大于彈簧座2中內(nèi)腔4的內(nèi)徑，因而內(nèi)腔4中的海水作用在動(dòng)環(huán)座6上且指向靜環(huán)9的軸向推力大于海水作用在動(dòng)環(huán)座6外表面上且方向沿軸向由動(dòng)環(huán)8 指向彈簧座2的合壓力，所以作用于動(dòng)環(huán)8上的且指向靜環(huán)9的合力得到增加， 更有利于動(dòng)環(huán)8和靜環(huán)9緊密貼合，進(jìn)一步提高和保證整個(gè)深海密封裝置的密 封性能。
上述實(shí)施方式僅是本實(shí)用新型較好的實(shí)施方式之一，其中動(dòng)環(huán)座外表面 上孔的數(shù)量不僅僅局限于四個(gè)，還可以是兩個(gè)或六個(gè)或八個(gè)，且均布在動(dòng)環(huán)座 的外表面；這些變更均落入本實(shí)用新型水壓自平衡船舶深海密封裝置的保 護(hù)之中。
權(quán)利要求1.水壓自平衡船舶深海密封裝置，包括氣壓密封裝置(10)、油潤滑密封裝置(11)以及主要由動(dòng)環(huán)(8)和靜環(huán)(9)構(gòu)成的端面密封副、動(dòng)環(huán)座(6)和固接到傳動(dòng)軸襯套(1)上的彈簧座(2)等構(gòu)成的機(jī)械密封裝置，所述靜環(huán)(9)固接到船體上，所述彈簧座(2)中設(shè)有環(huán)形的內(nèi)腔(4)，該內(nèi)腔(4)中安裝有軸向放置的彈簧(3)，所述動(dòng)環(huán)座(6)的一端安裝有所述的動(dòng)環(huán)(8)，所述動(dòng)環(huán)座(6)的另一端可滑動(dòng)的套入到所述的內(nèi)腔(4)中，所述彈簧(3)的兩端分別抵壓在所述的彈簧座(2)和所述的動(dòng)環(huán)座(6)上，其特征是所述動(dòng)環(huán)座(6)的外表面上至少開有一個(gè)孔(5)，且該孔(5)與所述彈簧座(2)中安裝彈簧(3)的所述內(nèi)腔(4)連通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的水壓啟平衡船舶深海密封裝置，其特征是所述 的孔(5 )沿所述動(dòng)環(huán)座(6 )的外表面均布分布。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的水壓自平衡船舶深海密封裝置，其特征是所述 動(dòng)環(huán)座(6 )的外表面沿周向均布有四個(gè)孔(5 )。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的水壓自平衡船舶深海密封裝置，其特征是所述 動(dòng)環(huán)座(6 )的外表面沿周向均布有六個(gè)孔(5 )。
專利摘要本實(shí)用新型涉及船舶密封裝置，尤其涉及船舶深水密封裝置的改進(jìn)。本實(shí)用新型水壓自平衡船舶深海密封裝置，包括氣壓密封裝置、油潤滑密封裝置以及主要由動(dòng)環(huán)和靜環(huán)構(gòu)成的端面密封副、動(dòng)環(huán)座和固接到傳動(dòng)軸襯套上的彈簧座等構(gòu)成的機(jī)械密封裝置，所述靜環(huán)固接到船體上，所述彈簧座中設(shè)有環(huán)形的內(nèi)腔，該內(nèi)腔中安裝有軸向放置的彈簧，所述動(dòng)環(huán)座的一端安裝有所述的動(dòng)環(huán)，所述動(dòng)環(huán)座的另一端可滑動(dòng)的套入到所述的內(nèi)腔中，所述彈簧的兩端分別抵壓在所述的彈簧座和所述的動(dòng)環(huán)座上，所述動(dòng)環(huán)座的外表面上至少開有一個(gè)孔，且該孔與所述彈簧座中安裝彈簧的所述內(nèi)腔連通。它能自動(dòng)平衡海水作用在動(dòng)環(huán)座上的軸向壓力，使動(dòng)環(huán)和靜環(huán)良好貼合，提高深海密封裝置的整體密封性能。
文檔編號(hào)F16J15/46GK201407348SQ20092003950
公開日2010年2月17日 申請日期2009年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月10日
發(fā)明者丁郁華 申請人:江蘇華陽重工科技股份有限公司