具有緩沖功能的艉軸管密封裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種具有緩沖功能的艉軸管密封裝置，包括密封機(jī)構(gòu)和緩沖機(jī)構(gòu)；所述密封機(jī)構(gòu)包括動(dòng)環(huán)組件、靜環(huán)組件、球形滑塊和壓緊彈簧，所述球形滑塊安裝在靜環(huán)組件與端蓋之間，所述球形滑塊與靜環(huán)組件之間通過(guò)球面接觸，所述端蓋上均勻開設(shè)有若干活塞孔，所述壓緊彈簧位于活塞孔內(nèi)；所述緩沖機(jī)構(gòu)包括活塞、液壓減振器、殼體、柱塞和阻尼彈簧，所述活塞與端蓋之間形成油腔，所述柱塞將殼體分為第一腔和第二腔，所述第一腔與其中一個(gè)油腔連通，所述第二腔內(nèi)設(shè)置所述阻尼彈簧，所述阻尼彈簧與柱塞連接、殼體連接。本實(shí)用新型可以降低因沖擊、振動(dòng)引起的輻射噪聲，吸收因振動(dòng)與沖擊引起的能量，提高船舶抗沖擊與隱身性能。
【專利說(shuō)明】具有緩沖功能的艉軸管密封裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種船舶艉軸管密封裝置，尤其涉及一種具有緩沖功能的艉軸管密封裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]艉軸管密封裝置作為船舶推進(jìn)系統(tǒng)的重要設(shè)備，用于實(shí)現(xiàn)艉軸穿過(guò)船體部位的良好密封，防止舷外海水進(jìn)入艙內(nèi)。推進(jìn)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，會(huì)受到外部振動(dòng)激勵(lì)與沖擊，當(dāng)激振力與沖擊力較大時(shí)，該沖擊會(huì)通過(guò)軸系傳遞至密封裝置，再由密封裝置傳遞至船體，引起穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)噪聲，影響船舶隱身性能。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有緩沖功能的艉軸管密封裝置，它結(jié)合抗沖擊與減振技術(shù)，在艉軸管密封裝置內(nèi)部集成靜環(huán)組件自調(diào)心結(jié)構(gòu)與具有緩沖功能的能量吸收結(jié)構(gòu)，可以降低因沖擊、振動(dòng)引起的輻射噪聲，吸收因振動(dòng)與沖擊引起的能量，提高船舶抗沖擊與隱身性能。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]提供一種具有緩沖功能的艉軸管密封裝置，該裝置包括:密封機(jī)構(gòu)和緩沖機(jī)構(gòu)；其中，
[0006]所述密封機(jī)構(gòu)包括動(dòng)環(huán)組件、靜環(huán)組件、球形滑塊和壓緊彈簧，所述動(dòng)環(huán)組件固定安裝在艉軸上、隨艉軸一起旋轉(zhuǎn)，所述靜環(huán)組件的一端與動(dòng)環(huán)組件接觸，所述靜環(huán)組件的另一端安裝在端蓋內(nèi)，所述球形滑塊安裝在靜環(huán)組件與端蓋之間，所述球形滑塊與靜環(huán)組件之間通過(guò)球面接觸，所述端蓋上均勻開設(shè)有若干活塞孔，所述活塞孔之間相互連通，所述壓緊彈簧位于活塞孔內(nèi)，所述壓緊彈簧的一端與靜環(huán)組件連接；
[0007]所述緩沖機(jī)構(gòu)包括活塞、液壓減振器、殼體、柱塞和阻尼彈簧，所述活塞位于活塞孔內(nèi)、與壓緊彈簧的另一端連接，所述活塞與端蓋之間形成油腔，所述柱塞位于殼體內(nèi)并將殼體分為第一腔和第二腔，所述第一腔通過(guò)節(jié)流孔與其中一個(gè)油腔連通，所述第一腔還與液壓減振器連通，所述液壓減振器安裝在殼體上，所述第二腔內(nèi)設(shè)置所述阻尼彈簧，所述阻尼彈簧的一端與柱塞連接、另一端與殼體連接。
[0008]按上述技術(shù)方案，所述靜環(huán)組件為哈弗式結(jié)構(gòu)，包括上半靜環(huán)組件和下半靜環(huán)組件。
[0009]按上述技術(shù)方案，所述端蓋上均勻開設(shè)有8?20個(gè)活塞孔。
[0010]按上述技術(shù)方案，所述球形滑塊與靜環(huán)組件接觸的面為內(nèi)凹球面，所述靜環(huán)組件與球形滑塊接觸的面為相應(yīng)的外凸球面。
[0011]本實(shí)用新型，具有以下有益效果:該裝置在運(yùn)行時(shí)，靜環(huán)組件與動(dòng)環(huán)組件構(gòu)成摩擦密封副，靜環(huán)組件在壓緊彈簧和外部冷卻水的作用下以一定的壓力壓緊在動(dòng)環(huán)組件工作表面上，旋轉(zhuǎn)是動(dòng)環(huán)組件與靜環(huán)組件之間形成動(dòng)壓水膜，保證摩擦副之間的密封、冷卻和潤(rùn)滑，當(dāng)船舶尾部受到外部振動(dòng)與沖擊并導(dǎo)致軸線產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)時(shí)，靜環(huán)組件與球形滑塊構(gòu)成一對(duì)旋轉(zhuǎn)副，靜環(huán)組件可繞球形滑塊自動(dòng)調(diào)心，可自動(dòng)適應(yīng)軸線的偏轉(zhuǎn)，減小或消除因軸線偏轉(zhuǎn)引起的振動(dòng)與沖擊響應(yīng)，同時(shí)保證靜環(huán)組件與動(dòng)環(huán)組件之間的良好貼合，減少泄露與磨損；緩沖機(jī)構(gòu)串聯(lián)在內(nèi)部振動(dòng)與沖擊傳遞路徑上，當(dāng)受到外部振動(dòng)與沖擊時(shí)，激勵(lì)傳遞路徑為“艉軸一動(dòng)環(huán)組件一靜環(huán)組件一壓緊彈簧一活塞一液壓油一阻尼彈簧、液壓減振器”，緩沖機(jī)構(gòu)重點(diǎn)吸收縱向振動(dòng)與沖擊能量，也可吸收軸線偏轉(zhuǎn)引起的振動(dòng)與沖擊能量，激勵(lì)能量經(jīng)阻尼彈簧與液壓減振器吸收后，消除或衰減了傳遞至艇體的能量，其中，液壓減振器吸收低頻部分的壓力脈動(dòng)和壓力沖擊，阻尼彈簧及柱塞組成的二階系統(tǒng)吸收高頻壓力脈動(dòng)，并對(duì)壓力沖擊起緩沖，以實(shí)現(xiàn)同時(shí)達(dá)到低頻、高頻吸振與緩沖作用，可以降低因振動(dòng)與沖擊引起的輻射噪聲，吸收因振動(dòng)與沖擊引起的能量，提高船舶抗沖擊與隱身性能。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中:
[0013]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是圖1中I處的放大示意圖；
[0015]圖3是端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4是圖3的側(cè)視圖。
[0017]其中:1-軸殼、2-動(dòng)環(huán)組件、3-靜環(huán)組件、4-壓緊彈簧、5-端蓋、5.1-活塞孔、5.2-連通孔、6-鍵、7-鎖緊環(huán)、8-0形圈、9-活塞、10-節(jié)流孔、11-液壓減振器、12-柱塞、13-阻尼彈簧、14-油腔、15-殼體、15.1-第一腔、15.2-第二腔、16-球形滑塊、17-艉軸。

【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0019]在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，如圖1?圖4所示，軸殼1通過(guò)螺栓一起固定在艇體上，結(jié)合面通過(guò)0形圈密封，端蓋5與軸殼1連接，端蓋處設(shè)置具有緩沖功能的艉軸管密封裝置，該裝置包括:密封機(jī)構(gòu)和緩沖機(jī)構(gòu)；其中，
[0020]密封機(jī)構(gòu)包括動(dòng)環(huán)組件2、靜環(huán)組件3、球形滑塊16和壓緊彈簧4，動(dòng)環(huán)組件2固定安裝在艉軸17上、隨艉軸17 —起旋轉(zhuǎn)，具體的，動(dòng)環(huán)組件2通過(guò)鍵6、鎖緊環(huán)7固定安裝在艉軸17上，并通過(guò)0形圈8實(shí)現(xiàn)與艉軸的密封，靜環(huán)組件3的一端與動(dòng)環(huán)組件2接觸，靜環(huán)組件3的另一端安裝在端蓋5內(nèi)，球形滑塊16安裝在靜環(huán)組件3與端蓋5之間，球形滑塊16與靜環(huán)組件3之間通過(guò)球面接觸，具體的，球形滑塊與靜環(huán)組件接觸的面為內(nèi)凹球面，靜環(huán)組件與球形滑塊接觸的面為相應(yīng)的外凸球面，球形滑塊與靜環(huán)組件構(gòu)成旋轉(zhuǎn)副，球形滑塊與動(dòng)環(huán)組件構(gòu)成平動(dòng)運(yùn)動(dòng)副，其中，靜環(huán)組件由端蓋限位并通過(guò)0形圈實(shí)現(xiàn)與端蓋的密封，且在外部壓力作用下可以沿軸向移動(dòng)，端蓋5上均勻開設(shè)有若干活塞孔5.1，活塞孔5.1之間通過(guò)連通孔5.2相互連通，壓緊彈簧4位于活塞孔內(nèi)，壓緊彈簧4的一端與靜環(huán)組件3連接；
[0021]緩沖機(jī)構(gòu)包括活塞9、液壓減振器11、殼體15、柱塞12和阻尼彈簧13，活塞9位于活塞孔5.1內(nèi)、與壓緊彈簧4的另一端連接，其中活塞通過(guò)密封圈實(shí)現(xiàn)與端蓋的密封，活塞9與端蓋5之間形成油腔14,柱塞12位于殼體15內(nèi)并將殼體15分為第一腔15.1和第二腔15.2，第一腔15.1通過(guò)節(jié)流孔10與其中一個(gè)油腔14連通，第一腔15.1還與液壓減振器11連通，液壓減振器11安裝在殼體15上，第二腔15.2內(nèi)設(shè)置阻尼彈簧13，阻尼彈簧13的一端與柱塞12連接、另一端與殼體15連接。
[0022]在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，如圖1所示，靜環(huán)組件3為哈弗式結(jié)構(gòu)，包括上半靜環(huán)組件和下半靜環(huán)組件，在靜環(huán)組件磨損或出現(xiàn)故障時(shí)，可快速更換。
[0023]在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，如圖3、圖4所示，端蓋5上均勻開設(shè)有8?20個(gè)活塞孔，每個(gè)活塞孔內(nèi)都安裝有壓緊彈簧，所有活塞孔內(nèi)部相互連通，通過(guò)液壓可自動(dòng)平衡壓緊彈簧的壓力，使動(dòng)環(huán)組件與靜環(huán)組件直接貼合更均勻，減少泄漏與磨損，具有平衡功能。
[0024]本實(shí)用新型的工作原理是:密封機(jī)構(gòu)、液壓減振器以及阻尼彈簧等為該裝置的核心部件，通過(guò)動(dòng)環(huán)組件、靜環(huán)組件、球形滑塊材料和物理尺寸的合理選擇與設(shè)計(jì)，達(dá)到良好的密封性能，通過(guò)液壓減振器與阻尼彈簧的良好設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)與沖擊能量的吸收，通過(guò)調(diào)整液壓減振器的內(nèi)部壓力，可以實(shí)現(xiàn)不同密封壓力下的最優(yōu)緩沖效果，該裝置在運(yùn)行時(shí)，夕卜部振動(dòng)與沖擊能量將傳遞至緩沖機(jī)構(gòu)，緩沖機(jī)構(gòu)可同時(shí)吸收低頻與高頻能量。
[0025]具體的，該裝置在運(yùn)行時(shí)，靜環(huán)組件與動(dòng)環(huán)組件構(gòu)成摩擦密封副，靜環(huán)組件在壓緊彈簧和外部冷卻水的作用下以一定的壓力壓緊在動(dòng)環(huán)組件工作表面上，旋轉(zhuǎn)是動(dòng)環(huán)組件與靜環(huán)組件之間形成動(dòng)壓水膜，保證摩擦副之間的密封、冷卻和潤(rùn)滑，當(dāng)船舶尾部受到外部振動(dòng)與沖擊并導(dǎo)致軸線產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)時(shí)，靜環(huán)組件與球形滑塊構(gòu)成一對(duì)旋轉(zhuǎn)副，靜環(huán)組件可繞球形滑塊自動(dòng)調(diào)心，可自動(dòng)適應(yīng)軸線的偏轉(zhuǎn)，減小或消除因軸線偏轉(zhuǎn)引起的振動(dòng)與沖擊響應(yīng)，同時(shí)保證靜環(huán)組件與動(dòng)環(huán)組件之間的良好貼合，減少泄露與磨損；緩沖機(jī)構(gòu)串聯(lián)在內(nèi)部振動(dòng)與沖擊傳遞路徑上，當(dāng)受到外部振動(dòng)與沖擊時(shí)，激勵(lì)傳遞路徑為“艉軸一動(dòng)環(huán)組件一靜環(huán)組件一壓緊彈簧一活塞一液壓油一阻尼彈簧、液壓減振器”，緩沖機(jī)構(gòu)重點(diǎn)吸收縱向振動(dòng)與沖擊能量，也可吸收軸線偏轉(zhuǎn)引起的振動(dòng)與沖擊能量，激勵(lì)能量經(jīng)阻尼彈簧與液壓減振器吸收后，消除或衰減了傳遞至艇體的能量，其中，液壓減振器吸收低頻部分的壓力脈動(dòng)和壓力沖擊，阻尼彈簧及柱塞組成的二階系統(tǒng)吸收高頻壓力脈動(dòng)，并對(duì)壓力沖擊起緩沖，以實(shí)現(xiàn)同時(shí)達(dá)到低頻、高頻吸振與緩沖作用，可以降低因振動(dòng)與沖擊引起的輻射噪聲，吸收因振動(dòng)與沖擊引起的能量，提高船舶抗沖擊與隱身性能。
[0026]本實(shí)用新型可以提高振動(dòng)與沖擊條件下的減振降噪性能，同時(shí)提高密封裝置的壽命，特別適用于潛器用推進(jìn)軸系裝置。
[0027]應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種具有緩沖功能的艉軸管密封裝置，其特征在于，該裝置包括:密封機(jī)構(gòu)和緩沖機(jī)構(gòu)；其中， 所述密封機(jī)構(gòu)包括動(dòng)環(huán)組件、靜環(huán)組件、球形滑塊和壓緊彈簧，所述動(dòng)環(huán)組件固定安裝在艉軸上、隨艉軸一起旋轉(zhuǎn)，所述靜環(huán)組件的一端與動(dòng)環(huán)組件接觸，所述靜環(huán)組件的另一端安裝在端蓋內(nèi)，所述球形滑塊安裝在靜環(huán)組件與端蓋之間，所述球形滑塊與靜環(huán)組件之間通過(guò)球面接觸，所述端蓋上均勻開設(shè)有若干活塞孔，所述活塞孔之間相互連通，所述壓緊彈簧位于活塞孔內(nèi)，所述壓緊彈簧的一端與靜環(huán)組件連接； 所述緩沖機(jī)構(gòu)包括活塞、液壓減振器、殼體、柱塞和阻尼彈簧，所述活塞位于活塞孔內(nèi)、與壓緊彈簧的另一端連接，所述活塞與端蓋之間形成油腔，所述柱塞位于殼體內(nèi)并將殼體分為第一腔和第二腔，所述第一腔通過(guò)節(jié)流孔與其中一個(gè)油腔連通，所述第一腔還與液壓減振器連通，所述液壓減振器安裝在殼體上，所述第二腔內(nèi)設(shè)置所述阻尼彈簧，所述阻尼彈簧的一端與柱塞連接、另一端與殼體連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的艉軸管密封裝置，其特征在于，所述靜環(huán)組件為哈弗式結(jié)構(gòu)，包括上半靜環(huán)組件和下半靜環(huán)組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的艉軸管密封裝置，其特征在于，所述端蓋上均勻開設(shè)有8?20個(gè)活塞孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的艉軸管密封裝置，其特征在于，所述球形滑塊與靜環(huán)組件接觸的面為內(nèi)凹球面，所述靜環(huán)組件與球形滑塊接觸的面為相應(yīng)的外凸球面。
【文檔編號(hào)】F16J15/34GK204140882SQ201420547265
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月23日
【發(fā)明者】劉偉, 俞強(qiáng), 周睿, 劉義軍, 李全超, 郭全麗 申請(qǐng)人:中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心