專利名稱：遠(yuǎn)洋船艦艉軸專用高壓同步油封的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油封技術(shù)，特別是船舶、艦艇、潛艇等艉軸偏心力大、壓力大和難以密封的遠(yuǎn)洋船舶艉軸專用高壓同步油封。
背景技術(shù)：
海洋運(yùn)輸所使用的萬(wàn)噸級(jí)船舶，其動(dòng)力全靠船尾艉軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)螺旋槳(推進(jìn)器)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生推力，推動(dòng)海船前進(jìn)。艉軸長(zhǎng)達(dá)幾十米，一般直徑可達(dá)30～60公分左右，最大可以到一米以上，要推動(dòng)上千、上萬(wàn)噸的海運(yùn)船舶，其推力之大，徑向偏心擺動(dòng)力之強(qiáng)，是可想而知。
標(biāo)準(zhǔn)油封技術(shù)早已在國(guó)內(nèi)，外廣泛應(yīng)用在機(jī)械制造業(yè)、化工、冶金、礦山、石油、交通、運(yùn)輸、航空、航海等部門(mén)早已得到應(yīng)用。同步油封的低中壓油封和高壓油封主要應(yīng)用于船舶、艦艇艉軸和旋轉(zhuǎn)軸偏心特大和壓力特高的機(jī)械設(shè)備使用。
目前國(guó)外解決動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)軸運(yùn)轉(zhuǎn)的是德國(guó)的辛潑萊克司(Simplex)的油封技術(shù)產(chǎn)品(見(jiàn)圖2所示)，其優(yōu)點(diǎn)在于a、既能防止軸承部位潤(rùn)滑油的泄漏；b，轉(zhuǎn)軸的扭矩較小，密封性能基本很好；c，容許一定程度的軸偏心，能滿足多數(shù)轉(zhuǎn)軸高轉(zhuǎn)速(V＝30m/s)需要。這些優(yōu)點(diǎn)實(shí)際上使辛潑萊克司公司長(zhǎng)期獨(dú)霸天下高壓油封市場(chǎng)至今。
但是，辛潑萊克司公司的油封產(chǎn)品的致命缺點(diǎn)又在于由于U形槽太厚，伸縮比較僵硬，形成唇口力和艉軸搖擺偏心力的雙重摩擦力以及摩擦產(chǎn)生的溫度，容易造成油封唇口老化、磨損和龜裂，致使該油封損壞或不耐高壓，耐壓不到0.5Mpa。
所以，辛潑萊克司(Simplex)的產(chǎn)品仍然不能滿足船舶尾軸及其它重型動(dòng)力裝置中大偏心軸的需要，要解決船艦動(dòng)力給船的艉軸密封同時(shí)產(chǎn)生或存在的緊箍力、偏心力和油壓的壓力，必須研究和制造出專用的、威力更加強(qiáng)大的同步高壓油封。這也是世界造船(艦)業(yè)所孜孜追求、不斷研究的技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目。以促使大型船艦航海的容量更大、速度更快、深度的更深方向發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于公開(kāi)一種可以比世界最先進(jìn)公司油封產(chǎn)品更加先進(jìn)，在耐油壓壓力更大，耐受高溫溫度更高，承受轉(zhuǎn)軸偏心度更大的新型船舶艉軸專用高壓同步油封。
為達(dá)上述目的所采用的技術(shù)方案是一種船舶艉軸專用高壓同步油封，其特征在于該高壓同步油封是由緊箍部件、偏心追隨部件和油壓承受部件共三圈圓形部件固定連接組成；所述的三部件之間的固定連接是由外金屬骨架1在外圓、同步骨架5在中間、油封骨架7在上，既是隔離又是固定連接組合而成。
所述的緊箍部件是采用填充聚四氟乙烯(TF4)材質(zhì)制作唇口9，在金屬箍緊彈簧8的作用下，使唇口9的頂部嘴緣緊貼轉(zhuǎn)軸14，唇口9的下部圓盤(pán)，固定置放在壓緊墊圈10和橡膠墊圈11之間，上述零件由油封外骨架固定包裹構(gòu)成。如圖1所示所述的偏心部件位于緊箍部件下方，一邊同步內(nèi)套12.1與轉(zhuǎn)軸接觸，另一邊同步外套12.2與U形橡膠槽3接觸，在內(nèi)外套中間有同步軸承12。
所述的油壓承受部件由U形橡膠槽3所形成的U形油壓槽構(gòu)成，U形橡膠槽3材質(zhì)中間夾有增強(qiáng)纖維13；U形橡膠槽3一邊嵌入金屬外骨架1內(nèi)，一邊與同步骨架5和同步外套12.2接觸，U形橡膠槽3下方有滑板3和承力托板2接觸。如圖1所示。
本發(fā)明的工作原理和優(yōu)點(diǎn)是采用耐磨很高的TF4(填充聚四氟乙烯)做單獨(dú)的油封的唇口，與轉(zhuǎn)軸14的密封功能和耐磨功能就能夠比較理想地兼顧了。
新設(shè)計(jì)增加同步軸承12及其相應(yīng)的；同步內(nèi)套12.1和同步外套12.2，單獨(dú)構(gòu)成了“偏心力減震器”，當(dāng)轉(zhuǎn)軸偏心力作用在同步內(nèi)套12.1和同步軸承12，作用力再作用到同步外套12。和U形油封4上時(shí)，圖上可以看到U形油封的“追隨”幅度有多大！其優(yōu)點(diǎn)是一是使得油封與轉(zhuǎn)軸緊貼并同步；二是非?？茖W(xué)而柔軟地消除了轉(zhuǎn)軸所產(chǎn)生的偏心所帶來(lái)的作用力。甚至可以說(shuō)，應(yīng)用本發(fā)明產(chǎn)品，可以解決比目前最大型船艦艉軸直徑再大數(shù)倍的船艦艉軸密封漏油的技術(shù)難題。為祖國(guó)、為世界的海運(yùn)事業(yè)做出貢獻(xiàn)。
在U形橡膠槽3材質(zhì)中間夾有增強(qiáng)纖維13和在U形橡膠槽3下方與滑板3和承力托板2接觸，從而避免了因船艦航?；驖摵Ｔ谝欢ㄉ疃葧r(shí)，所產(chǎn)生的深海壓力將U形槽沖翻所產(chǎn)生的嚴(yán)重后果。滑板3在承力托板2和U形槽底部之間，起到緩沖承力作用，消除了由于偏心力使U形槽的“U”字受擠壓變形時(shí)，所產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力，保證了U形橡膠槽3柔軟自如而不被損壞。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1，唇口材料選優(yōu)質(zhì)高級(jí)填充聚四氟乙烯制成，它具有摩擦系數(shù)小，耐磨損、耐高溫、耐高壓、高速、PV值可達(dá)100MPa·m/s。唇口的工作壽命長(zhǎng)。而且工作可靠度高，是辛潑萊克司(Simplex)的油封產(chǎn)品根本無(wú)法比較的。
2，偏心徑向允許量比Simplex大得多，至少在數(shù)倍以上。完全可以滿足各種直徑大，和高偏心轉(zhuǎn)軸動(dòng)力設(shè)備的需要；3，由于有滑板和承力托板，高壓同步油封承受的工作壓力高，確保油封正常工作不翻；4，U形油槽的橡膠中夾有高強(qiáng)度化學(xué)纖維。使油槽耐壓高，又能使油槽兩腰柔軟，以減少偏心徑力的功率損耗。
5、本發(fā)明不僅僅是用在海上船艦艉軸的油封，也適于陸地上機(jī)械制造、化工、石油、冶金、礦山等等，凡是有大密封、大偏心力和大壓力的動(dòng)力裝置中油封，均需用到本發(fā)明產(chǎn)品。
總之，由于本發(fā)明產(chǎn)品大膽和創(chuàng)新設(shè)計(jì)，克服了德國(guó)的辛潑萊克司(Simplex)公司的高壓油封技術(shù)產(chǎn)品在密封、同步和壓力三方面從結(jié)構(gòu)到功能方面的種種現(xiàn)有缺陷和技術(shù)難題。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)斷面示意圖。
圖2是德國(guó)的辛潑萊克司(Simplex)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)斷面示意圖。
其中1、金屬骨架；2、承力托板；3、滑板；4、U形橡膠槽；5、同步骨架；6、油封骨架；7、壓緊骨架；8、箍緊彈簧；9、唇口；10、壓緊墊圈；11、橡膠墊圈；12、同步軸承；12.1、同步內(nèi)套；12.2、同步外套；13、增強(qiáng)纖維；14、轉(zhuǎn)動(dòng)軸。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示。一種船舶艉軸專用高壓同步油封，其特征在于該高壓同步油封是由緊箍部件、偏心追隨部件和油壓承受部件共三圈圓形部件固定連接組成；所述的三部件之間的固定連接是由外金屬骨架1在外圓、同步骨架5在中間、油封骨架7在上，既是隔離又是固定連接組合而成。
所述的緊箍部件是采用填充聚四氟乙烯(TF4)材質(zhì)制作唇口9，在金屬箍緊彈簧8的作用下，使唇口9的頂部嘴緣緊貼轉(zhuǎn)軸14，唇口9的下部圓盤(pán)，固定置放在壓緊墊圈10和橡膠墊圈11之間，上述零件由油封外骨架固定包裹構(gòu)成。
緊箍力也可以叫做密封預(yù)壓力，要很好地解決油封在與運(yùn)轉(zhuǎn)的艉轉(zhuǎn)動(dòng)軸接觸摩擦?xí)r松緊適度的問(wèn)題，唇口部分是密封效果優(yōu)良與否的的關(guān)鍵，太硬或過(guò)盈太大，在與運(yùn)轉(zhuǎn)的艉轉(zhuǎn)動(dòng)軸接觸摩擦?xí)r會(huì)加大摩擦力度，從而產(chǎn)生磨損和高溫，促使唇口的有機(jī)材質(zhì)老化和損傷。如果太軟，在與運(yùn)轉(zhuǎn)的船艉轉(zhuǎn)動(dòng)軸接觸摩擦?xí)r會(huì)減少密封預(yù)壓力度，導(dǎo)致油封失效而漏油。
所述的偏心部件位于緊箍部件下方，一邊同步內(nèi)套12.1與轉(zhuǎn)軸接觸，另一邊同步外套12.2與U形橡膠槽3接觸，在內(nèi)、外套中間有同步軸承12。從圖1中可以看出，本發(fā)明最大功能在于當(dāng)艉軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，整個(gè)油封都有著高度的追隨性能，因?yàn)楫?dāng)轉(zhuǎn)軸運(yùn)轉(zhuǎn)的白動(dòng)力作用于同步內(nèi)套、同步軸承和同步外套時(shí)，作用力再傳遞到同步骨架4上，從而使得密封、同步和U形槽共三個(gè)部件，都同時(shí)產(chǎn)生了追隨性，既綜合了三個(gè)部件的功能，又兼顧了三種應(yīng)力的承受，充分發(fā)揮了本油封產(chǎn)品的功能和作用。
所述的油壓承受部件由U形橡膠槽3所形成的U形油壓槽構(gòu)成，U形橡膠槽3材質(zhì)中間夾有增強(qiáng)纖維13；U形橡膠槽3一邊嵌入金屬外骨架1內(nèi)，一邊與同步骨架5和同步外套12.2接觸，U形橡膠槽3下方與滑板3和承力托板2接觸。
權(quán)利要求
1.一種船舶艉軸專用高壓同步油封，其特征是該高壓同步油封是由緊箍部件、偏心追隨部件和油壓承受部件共三圈圓形部件固定連接組成；所述的三部件之間的固定連接是由外金屬骨架(1)在外圓、同步骨架(5)在中間、油封骨架(7)在上，既是隔離又是固定連接組合而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船舶艉軸專用高壓同步油封，其特征是所述的緊箍部件是采用填充聚四氟乙烯材質(zhì)制作唇口(9)在金屬箍緊彈簧(8)的作用下，使唇口(9)的嘴緣緊貼轉(zhuǎn)軸(14)，唇口(9)的下部圓盤(pán)，固定置放在壓緊墊圈(10)和橡膠墊圈(11)之間，上述零件有油封外骨架(6)固定包裹構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船舶艉軸專用高壓同步油封，其特征是所述的偏心追隨部件位于緊箍部件下方，一邊同步內(nèi)套(12.1)與轉(zhuǎn)軸接觸，另一邊同步外套(12.2)與U形橡膠槽(4)接觸，在內(nèi)外套中間有同步軸承(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船舶艉軸專用高壓同步油封，其特征是所述的油壓承受部件由U形橡膠槽(4)所形成的U形油壓槽構(gòu)成，U形橡膠槽(4)材質(zhì)中間夾有增強(qiáng)纖維13；U形橡膠槽(4)一邊與嵌入金屬外骨架(1)內(nèi)，一邊與同步骨架(5)和同步外套(12.2)接觸，U形橡膠槽(4)下方與滑板(3)和承力托板(2)接觸。
全文摘要
一種船舶艉軸專用高壓同步油封，其特征是該高壓同步油封是由緊箍部件、偏心追隨部件和油壓承受部件共三圈圓形部件固定連接組成；所述的三部件之間的固定連接是由外金屬骨架(1)在外圓、同步骨架(5)在中間、油封骨架(7)在上，既是隔離又是固定連接組合而成。
文檔編號(hào)F16J15/32GK1912427SQ200610021738
公開(kāi)日2007年2月14日 申請(qǐng)日期2006年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月1日
發(fā)明者李世彬, 焦新法 申請(qǐng)人:李世彬, 焦新法, 李勇