專利名稱：氣壓式回流端面尾軸密封的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
氣壓式回流端面尾軸密封，屬于機(jī)械工程技術(shù)方面問題，該項(xiàng)目適用于船舶尾軸的水封和油封。
當(dāng)前世界，船舶尾軸水封多采用填料函式密封；船舶尾軸油封常采用的有前端為填料函式而后端為金屬環(huán)迷宮式密封、唇式橡膠尾軸密封、彈簧式端面尾軸密封、橡膠筒式端面尾軸密封。目前國(guó)內(nèi)外所用的種種尾軸水封、油封裝置，在使用中均有不盡人意之處。
填料函式的水封、油封，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但填料容易變質(zhì)霉?fàn)€，密封軸頸容易磨損起線，連續(xù)使用壽命短，唇式橡膠尾軸密封，唇部橡膠容易老化龜裂。日本油封工業(yè)公司為了解決這個(gè)技術(shù)問題，從73年到82年間做了大量的試驗(yàn)和實(shí)船調(diào)查，但還是得不出解決這一技術(shù)問題的有效措施。本人對(duì)這類密封也作了多年探討，並在多條船上做了近八年的試驗(yàn)，對(duì)唇部橡膠的老化龜裂問題，已經(jīng)取得了突破，密封套的磨蝕問題，也在最近的改裝中，著手解決，端面尾軸密封，工藝要求極為嚴(yán)格，連續(xù)使用壽命不長(zhǎng)，湛江食出公司某船的多彈簧式端面尾軸密封，原屬某國(guó)的專利產(chǎn)品，因動(dòng)、靜環(huán)摩擦面磨損及彈簧彈力失效等，要經(jīng)常進(jìn)廠修理調(diào)整，修理質(zhì)量很難保證，裝在1912瓩拖輪上的國(guó)產(chǎn)橡膠筒式的端面尾軸密封，經(jīng)常因漏油而進(jìn)廠修理，而且修理很難達(dá)到質(zhì)量要求，85年獲得“中國(guó)85101501”專利申請(qǐng)?zhí)柕哪硰S自行設(shè)計(jì)制造的單根彈簧端面尾軸密封，裝配工藝要求嚴(yán)格，難以保證動(dòng)、靜環(huán)摩擦面壓力均衡，另外，為了潤(rùn)滑油能夠自動(dòng)循環(huán)，在尾軸承內(nèi)孔園周上開了螺旋油槽，破壞了軸承油膜的形成和減少了軸承的承壓面積。89年海軍某基地委托該廠改裝了兩條拖船的尾軸油封，改裝不很理想，在試驗(yàn)中，由于進(jìn)水或漏油，兩條船都重新上了三次排進(jìn)行返工，作為動(dòng)環(huán)的橡膠，因接觸面積過大，潤(rùn)滑條件較差，會(huì)很快發(fā)生老化，彈簧的壓緊力也會(huì)隨著時(shí)間的推移而變小。
本實(shí)用新型的研究目的，是立意解決船舶在其整個(gè)營(yíng)運(yùn)壽命期限內(nèi)，不要因?yàn)槲草S水封、油封的故障問題進(jìn)廠修理，或者說少進(jìn)廠修理，增加營(yíng)運(yùn)期，節(jié)約修船費(fèi)用，防止海洋污染。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形尺寸小，安裝工藝要求不高，起密封作用的動(dòng)環(huán)及靜環(huán)均采用具有自潤(rùn)性的、耐磨耐腐蝕的、不老化的特殊材料制成，這些材料與現(xiàn)有尾軸水封、油封常用的材料相比，是磨耗極小的材料，動(dòng)環(huán)材料的磨耗是表面鍍鉻的合金結(jié)構(gòu)鋼的1／30以下，靜環(huán)材料的磨耗是銅合金的1／4以下。動(dòng)靜環(huán)間摩擦面的壓貼力，由壓力氣體通過氣胎施與。如附圖1所示，由壓力氣源經(jīng)過有關(guān)伐件，進(jìn)入靜環(huán)的支承座和氣胎，氣胎將氣體壓力施與靜環(huán)壓向動(dòng)環(huán)?？拷草S密封的尾軸軸承設(shè)計(jì)有特殊油槽，如附圖2所示，軸承內(nèi)孔開有多條半封閉螺旋油槽，軸承下部的120°范圍內(nèi)不開油槽，只在上部240°范圍內(nèi)開螺旋油槽，右轉(zhuǎn)軸為右螺旋，左邊各螺旋油槽不相通，右邊各螺旋油槽的末端由一條與軸線平行的油槽相連，使回油暢通。這種油槽結(jié)構(gòu)，既不破壞軸承油膜的形成，又具有往回泵油的效應(yīng)，使靜環(huán)內(nèi)空間的油壓處于負(fù)壓或0，有效地防止?jié)櫥屯庑?，保證不對(duì)海洋污染。
本實(shí)用新型，與現(xiàn)有各類尾軸密封相比，技術(shù)上有如下特點(diǎn)1、不需作任何調(diào)整，就能保證動(dòng)、靜環(huán)間摩擦面的壓強(qiáng)相等，彈簧式的和橡膠筒式的端面尾軸密封很難做得到，經(jīng)驗(yàn)證明作用于動(dòng)、靜環(huán)間摩擦面的壓強(qiáng)不等，是造成端面尾軸密封漏油的重要原因。
2、隨時(shí)可以調(diào)整動(dòng)、靜環(huán)間摩擦面所需的壓強(qiáng)，不必進(jìn)廠修理調(diào)整。彈簧式的和橡膠筒式的端面尾軸密封不具備此特性。
3、動(dòng)、靜環(huán)所采用的材料，其耐磨性能是目前尾軸密封常用的材料無法相比的。
4、尾軸承內(nèi)孔設(shè)計(jì)有特殊油槽，這種油槽構(gòu)造，不會(huì)破壞軸承油膜的形成，具有往回泵油的效應(yīng)，亦即回流作用，這種效應(yīng)使靜環(huán)內(nèi)空間的油壓處于負(fù)壓或0。有效地防止?jié)櫥屯庑梗ＷC不對(duì)海洋污染。
本實(shí)用新型的選材及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，具有超長(zhǎng)期使用的性能和有效地防止?jié)櫥庑?。它不但適用于新船建造，同時(shí)也很方便對(duì)現(xiàn)有船舶各類尾軸水封、油封裝置進(jìn)行改裝。


圖1為氣壓式回流端面尾軸密封上半部縱剖面簡(jiǎn)圖；圖2為右轉(zhuǎn)尾軸后軸承縱剖面簡(jiǎn)圖；圖3為右轉(zhuǎn)尾軸后軸承橫剖面簡(jiǎn)圖。
下面對(duì)附圖所示實(shí)施例作一說明。
圖1中，件1是密封座，件2是氣胎，件3是靜環(huán)，件4是動(dòng)環(huán)，件5是動(dòng)環(huán)座，件6是O形膠圈，件7是尾軸，氣表示壓力氣體流向。密封座用螺栓固定在尾軸管后端面上；氣胎兩端面用膠粘劑結(jié)，一個(gè)端面與密封座環(huán)槽底面粘結(jié)，另一個(gè)端面與靜環(huán)環(huán)槽底面粘結(jié)；靜環(huán)外圓開一條縱向槽，縱向槽與裝于密封座上的導(dǎo)向鍵相配合，靜環(huán)只能縱向移動(dòng)，不能轉(zhuǎn)動(dòng)；動(dòng)環(huán)用螺栓固定于動(dòng)環(huán)座凹肩內(nèi)；動(dòng)環(huán)座用螺栓裝于螺旋漿端面上。
圖2中，件1是尾軸后軸承，件2是尾軸，油表示回油流向。在尾軸軸承孔上半圓的240°范圍內(nèi)，在尾軸密封端，離開軸承端面一定的距離，開有多條螺旋油槽，各條螺旋油槽右邊的端部與一條縱向油槽相連通，該油槽在尾軸油封方向不開通，而在另一方向開通；軸承孔左邊不開縱向油槽。尾軸軸頸是光身的。
圖3中，件1是尾軸后軸承，件2是尾軸、n表示尾軸旋轉(zhuǎn)方向。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)同前所述。
權(quán)利要求氣壓式回流端面尾軸密封包括氣胎、動(dòng)環(huán)、靜環(huán)及油槽，其特征在于，其中在密封座與靜環(huán)之間設(shè)置有氣胎，用于保證動(dòng)、靜環(huán)摩擦面間的壓貼力，在尾軸后軸承孔上半圓處開有多條半封閉螺旋油槽，呈半圓爪形，且僅開在尾軸承的上部240°范圍內(nèi)。
專利摘要氣壓式回流端面尾軸密封，是工程機(jī)械技術(shù)方面的問題，目的是解決船舶尾軸水、油封的連續(xù)使用壽命和海洋污染的問題，本密封裝置動(dòng)、靜環(huán)材料是有自潤(rùn)性的耐磨性能極好的新材料。動(dòng)、靜環(huán)間摩擦面壓貼力，由壓力氣體通過氣胎施與，所需壓力的大小可隨時(shí)隨意調(diào)整，并能保證壓強(qiáng)處處相等，尾軸承內(nèi)孔有特殊油槽，有效地防止?jié)櫥屯庑?。它適用于尾軸水封、油封?？裳b于新船建造，也能方便地對(duì)現(xiàn)有船舶各類尾軸水封、油封進(jìn)行改裝。
文檔編號(hào)F16C33/74GK2080592SQ9021713
公開日1991年7月10日 申請(qǐng)日期1990年7月27日 優(yōu)先權(quán)日1990年7月27日
發(fā)明者高紹紀(jì) 申請(qǐng)人:高紹紀(jì)