專利名稱：水潤滑深水非能動雙端面艉軸管密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及潛器軸系密封技術(shù)，具體涉及一種水潤滑深水非能動雙端面艉軸管密封裝置，能夠在水下較大深度和壓力范圍內(nèi)工作，保證密封性能。
背景技術(shù)：
潛器推進(jìn)軸系貫穿艙內(nèi)、艙外，艉軸管密封裝置與船體、軸系相互連接，用以保證軸系穿過船體部位的密封性能，防止海水進(jìn)入艙內(nèi)。目前潛器推進(jìn)軸系水潤滑艉軸管密封裝置都是單端面機(jī)械密封，當(dāng)軸系工作于較大深度或壓力條件時，其性能通常無法滿足要求，尤其是其安全性無法保證，直接影響潛器在水下的下潛深度
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提出一種水潤滑深水非能動雙端面艉軸管密封裝置，旨在提高深水條件下的軸系密封性能，保證潛器推進(jìn)軸系的安全運(yùn)行。本發(fā)明為解決上述提出的問題所采用的技術(shù)方案為包括與艇體相連的殼體，其特征在于殼體內(nèi)沿軸向設(shè)置有內(nèi)、外兩個腔，每個腔中設(shè)置有一個端面密封裝置，構(gòu)成兩級端面密封裝置，所述的端面密封裝置包括靜環(huán)和動環(huán)，所述的靜環(huán)外端面安設(shè)有靜密封環(huán)，內(nèi)端面與端蓋密封相連并與端蓋端面設(shè)置的彈簧相配置，所述的動環(huán)與艉軸相固聯(lián)，動環(huán)的內(nèi)端面安設(shè)動密封環(huán)與靜環(huán)外端面的靜密封環(huán)相配置，所述的內(nèi)、外腔分別設(shè)置進(jìn)水口，內(nèi)、外腔進(jìn)水口分別與冷卻壓力水源相連通。按上述方案，在殼體內(nèi)外腔的外側(cè)安設(shè)有氣胎密封裝置，用于艉軸管的靜密封。按上述方案，所述的氣胎密封裝置包括與殼體相聯(lián)的連接盤，連接盤內(nèi)設(shè)置環(huán)形槽安設(shè)氣胎密封環(huán)，氣胎密封環(huán)設(shè)置氣嘴與連接盤上設(shè)置的充氣口相接，連接盤的另一側(cè)連接壓蓋。按上述方案，所述的氣胎密封環(huán)內(nèi)圈帶有凸出環(huán)帶。按上述方案，所述的靜環(huán)內(nèi)端面設(shè)置軸肩，軸肩上安設(shè)密封圈與端蓋的內(nèi)孔相配置，端蓋的端面沿周向設(shè)置有彈簧孔座，彈簧孔座中安設(shè)彈簧與靜環(huán)內(nèi)端面相配置。按上述方案，所述靜環(huán)內(nèi)端面軸肩以外的環(huán)形端面面積大于靜環(huán)外端面靜密封環(huán)以外的環(huán)形端面面積
按上述方案，所述的的彈簧孔座沿周向設(shè)置6 12個。按上述方案，所述的動環(huán)通過鍵和鎖緊環(huán)與艉軸相固聯(lián)。按上述方案，所述的內(nèi)腔的冷卻壓力水源的壓力略高于外腔的冷卻壓力水源的壓力，所述的外腔的冷卻壓力水源的壓力略高于艇體外的水壓力。按上述方案，所述內(nèi)腔的端蓋通過過渡盤與殼體內(nèi)端面相聯(lián)，端蓋的中心孔下方近艉軸處設(shè)置有泄露孔。本發(fā)明的有益效果在于1、將艉軸管密封裝置設(shè)計(jì)為非能動雙端面密封結(jié)構(gòu)，即將兩個單端面機(jī)械密封結(jié)構(gòu)串聯(lián)在一起，正常狀態(tài)下內(nèi)腔的一個端面密封副起密封作用，當(dāng)內(nèi)腔密封發(fā)生故障時，內(nèi)腔壓力下降，應(yīng)用壓力差這一非能動的物理特性，自然地使外腔的一個端面密封副生效，充分保證深水條件下艉軸軸系的密封性能及潛器運(yùn)行安全性；2、所述雙端面機(jī)械密封中的任一單端面機(jī)械密封均由動環(huán)、靜環(huán)、彈簧等組成，靜環(huán)固定在艇體上，動環(huán)固定在艉軸上隨艉軸一起旋轉(zhuǎn)，運(yùn)行時靜環(huán)與動環(huán)構(gòu)成摩擦密封副，靜環(huán)在彈簧和腔內(nèi)冷卻壓力水的作用下以一定的壓力壓緊在動環(huán)工作表面上，軸系運(yùn)行時在動環(huán)與靜環(huán)之間形成一層動壓水膜，保證摩擦副之間的密封、冷卻和潤滑；3、氣胎密封環(huán)在未充氣時，與尾軸之間的存在一定間隙，向氣胎密封環(huán)內(nèi)充入一定量的壓縮氣體后，內(nèi)圈的凸出環(huán)帶的胎面沿圓周箍緊尾軸，阻止海水通過，從而實(shí)現(xiàn)了氣胎在艉軸靜態(tài)時的靜態(tài)密封。


圖I為本發(fā)明一個實(shí)施例的正剖視結(jié)構(gòu)圖，圖中殼體內(nèi)腔點(diǎn)劃線為水。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步的說明。包括與艇體24相連的殼體2，殼體內(nèi)沿艉軸23軸向設(shè)置有內(nèi)、外兩個腔，每個腔中設(shè)置有一個端面密封裝置，構(gòu)成兩級端面密封裝置，所述的端面密封裝置包括靜環(huán)12和動環(huán)13，所述的靜環(huán)外端面設(shè)有靜密封環(huán)22，內(nèi)端面設(shè)置軸肩，軸肩上安設(shè)密封圈8與端蓋的內(nèi)孔密封配置，靜環(huán)在外部壓力作用下可沿軸向移動，此外，靜環(huán)內(nèi)端面軸肩以外的環(huán)形端面面積大于靜環(huán)外端面靜密封環(huán)以外的環(huán)形端面面積；端蓋的端面沿周向設(shè)置有彈簧孔座，彈簧孔座中安設(shè)彈簧11與靜環(huán)內(nèi)端面相配置，彈簧孔座沿周向設(shè)置8個，端蓋內(nèi)孔與艉軸保持較小的間隙，所述的端蓋分為內(nèi)腔端蓋6和外腔端蓋10，內(nèi)腔端蓋通過密封圈7與過渡盤4相聯(lián)，過渡盤通過密封圈5與殼體內(nèi)端面相聯(lián)，內(nèi)腔端蓋的中心孔下方近艉軸處設(shè)置有泄露孔19，泄露的水由泄露口流入水箱或排水口，外腔端蓋通過密封圈直接與殼體相聯(lián)；所述的動環(huán)通過鍵14和鎖緊環(huán)15以及密封圈9與艉軸相固聯(lián)，動環(huán)的內(nèi)端面安設(shè)動密封環(huán)與靜環(huán)外端面安設(shè)的靜密封環(huán)相配置，構(gòu)成端面動密封；所述的內(nèi)、外腔分別設(shè)置進(jìn)水口
18、17，內(nèi)、外腔進(jìn)水口分別與冷卻壓力水源相連通，其中所述的內(nèi)腔的冷卻壓力水源的壓力略高于外腔的冷卻壓力水源的壓力，所述的外腔的冷卻壓力水源的壓力略高于艇體外的水壓力。在殼體內(nèi)外腔的外側(cè)安設(shè)有氣胎密封裝置，所述的氣胎密封裝置包括與殼體相聯(lián)的連接盤1，連接盤內(nèi)設(shè)置環(huán)形槽安設(shè)氣胎密封環(huán)20，氣胎密封環(huán)設(shè)置氣嘴與連接盤上設(shè)置的充氣口 16相接，連接盤的另一側(cè)連接壓蓋，用于氣胎密封環(huán)的側(cè)向定位，氣胎密封環(huán)內(nèi)圈帶有凸出環(huán)帶。向氣胎密封環(huán)內(nèi)充入一定量的壓縮氣體后，內(nèi)圈的凸出環(huán)帶的胎面沿圓周箍緊尾軸，阻止海水通過，從而實(shí)現(xiàn)了氣胎在艉軸靜態(tài)時的靜態(tài)密封。正常運(yùn)行時內(nèi)腔的端面密封副起作用，內(nèi)腔靜環(huán)彈簧壓緊力和內(nèi)腔冷卻壓力水的壓力作用下緊貼動環(huán)，而此時外腔靜環(huán)受到的壓緊力小，密封能力弱，但動環(huán)、靜環(huán)間保持接觸以防止贓物進(jìn)入。當(dāng)內(nèi)腔端面密封失效時，內(nèi)腔冷卻壓力水的壓力迅速下降，此時外腔端面密封副靜環(huán)的壓緊力迅速提高，外腔密封副發(fā)揮作用，進(jìn)入工作狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)當(dāng)其中一個端面密封失效后通過壓力差這一非能動效應(yīng)自動使另一端面密封生效，保證艉軸管的密封性能。解決潛器大潛深下的軸系密封問題。
權(quán)利要求
1.一種水潤滑深水非能動雙端面艉軸管密封裝置，包括與艇體相連的殼體，其特征在于殼體內(nèi)沿軸向設(shè)置有內(nèi)、外兩個腔，每個腔中設(shè)置有一個端面密封裝置，構(gòu)成兩級端面密封裝置，所述的端面密封裝置包括靜環(huán)和動環(huán)，所述的靜環(huán)外端面安設(shè)有靜密封環(huán)，內(nèi)端面與端蓋密封相連并與端蓋端面設(shè)置的彈簧相配置，所述的動環(huán)與艉軸相固聯(lián)，動環(huán)的內(nèi)端面安設(shè)動密封環(huán)與靜環(huán)外端面的靜密封環(huán)相配置，所述的內(nèi)、外腔分別設(shè)置進(jìn)水口，內(nèi)、夕卜腔進(jìn)水口分別與冷卻壓力水源相連通。
2.按權(quán)利要求I所述的水潤滑深水非能動雙端面艉軸管密封裝置，其特征在于在殼體內(nèi)外腔的外側(cè)安設(shè)有氣胎密封裝置。
3.按權(quán)利要求2所述的水潤滑深水非能動雙端面艉軸管密封裝置，其特征在于所述的氣胎密封裝置包括與殼體相聯(lián)的連接盤，連接盤內(nèi)設(shè)置環(huán)形槽安設(shè)氣胎密封環(huán)，氣胎密封 環(huán)設(shè)置氣嘴與連接盤上設(shè)置的充氣口相接，連接盤的另一側(cè)連接壓蓋。
4.按權(quán)利要求3所述的水潤滑深水非能動雙端面艉軸管密封裝置，其特征在于所述的氣胎密封環(huán)內(nèi)圈帶有凸出環(huán)帶。
5.按權(quán)利要求I或2所述的水潤滑深水非能動雙端面艉軸管密封裝置，其特征在于所述的靜環(huán)內(nèi)端面設(shè)置軸肩，軸肩上安設(shè)密封圈與端蓋的內(nèi)孔相配置，端蓋的端面沿周向設(shè)置有彈簧孔座，彈簧孔座中安設(shè)彈簧與靜環(huán)內(nèi)端面相配置。
6.按權(quán)利要求5所述的水潤滑深水非能動雙端面艉軸管密封裝置，其特征在于所述靜環(huán)內(nèi)端面軸肩以外的環(huán)形端面面積大于靜環(huán)外端面靜密封環(huán)以外的環(huán)形端面面積。
7.按權(quán)利要求5所述的水潤滑深水非能動雙端面艉軸管密封裝置，其特征在于所述的的彈簧孔座沿周向設(shè)置6 12個。
8.按權(quán)利要求I或2所述的水潤滑深水非能動雙端面艉軸管密封裝置，其特征在于所述的動環(huán)通過鍵和鎖緊環(huán)與艉軸相固聯(lián)。
9.按權(quán)利要求I或2所述的水潤滑深水非能動雙端面艉軸管密封裝置，其特征在于所述的內(nèi)腔的冷卻壓力水源的壓力略高于外腔的冷卻壓力水源的壓力，所述的外腔的冷卻壓力水源的壓力略高于艇體外的水壓力。
10.按權(quán)利要求I或2所述的水潤滑深水非能動雙端面艉軸管密封裝置，其特征在于所述內(nèi)腔的端蓋通過過渡盤與殼體內(nèi)端面相聯(lián)，端蓋的中心孔下方近艉軸處設(shè)置有泄露孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水潤滑深水非能動雙端面艉軸管密封裝置，包括與艇體相連的殼體，其特征在于殼體內(nèi)沿軸向設(shè)置有內(nèi)、外兩個腔，每個腔中設(shè)置有一個端面密封裝置，構(gòu)成兩級端面密封裝置，端面密封裝置包括靜環(huán)和動環(huán)，靜環(huán)外端面安設(shè)有靜密封環(huán)，內(nèi)端面與端蓋密封相連并與端蓋端面設(shè)置的彈簧相配置，所述的動環(huán)與艉軸相固聯(lián)，動環(huán)的內(nèi)端面安設(shè)動密封環(huán)與靜環(huán)外端面的靜密封環(huán)相配置，所述的內(nèi)、外腔分別設(shè)置進(jìn)水口，內(nèi)、外腔進(jìn)水口分別與冷卻壓力水源相連通。本發(fā)明正常狀態(tài)下內(nèi)腔的一個端面密封副工作，當(dāng)內(nèi)腔密封發(fā)生故障時，應(yīng)用壓力差這一非能動的物理特性，使外腔的一個端面密封副生效，充分保證深水條件下艉軸軸系的密封性能及潛器運(yùn)行安全性。
文檔編號F16J15/54GK102966740SQ20121047019
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者劉偉, 俞強(qiáng), 陳煒, 劉義軍, 劉瑞海, 郭全麗 申請人:中國艦船研究設(shè)計(jì)中心