专利名称：高耐压船舶深海密封装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及船舶密封装置，尤其涉及船舶深水密封装置的改进。
背景技术：
深海密封装置是大型海洋船舶常用的密封装置，用于防止海水从船舶旋转轴处进 入船体或设备内部，其密封性能的优劣直接影响到船舶的安全运行，是船舶的重要组成部 分，特别是海洋工程作业船有时需要在水下65米左右深海实施作业，对深海密封装置密封 性能的要求特别高。当船舶尤其是海洋工程船舶深海作业时，其水下静压很大，仅靠油润滑密封装置 密封，其唇形密封圈很容易变形，导致密封失效，所以高耐压船舶深海密封装置一般由机械 密封装置、气压密封装置、油润滑密封装置组合构成，其中机械密封是一种用来解决旋转轴 与机体之间密封的装置，它依靠弹性元件对动、静环端面密封副的预紧而达到密封的轴向 端面密封装置，构成机械密封的基本元件有由动环和静环组成的端面密封副、弹性元件、 辅助密封件、传动件、防转件和紧固件。机械密封装置为第一道密封，阻止海水侵入，油润滑密封装置为第二道密封，阻止 由机械密封装置泄漏的海水进入船内，船舶的密封性能由机械密封装置和油润滑密封装置 共同承担和保证。气压密封装置平时不工作，只有当密封失效时，才启动气压密封装置，开 口气囊紧紧环抱旋转轴(或轴套)，阻止海水进入船内。目前的机械密封装置中，动环呈圆筒形结构，动环和静环的密封端面都是平面，动 环在弹性元件作用下沿轴向紧贴在静环的密封端面上，虽然弹性元件的弹力比较大，但由 于动、静环的接触面为平面，因而动、静环接触面上的压强并不是很大，当海水压强较大时， 容易导致泄漏量增大，不利于船舶的安全运行，这在船舶吃水较深时，尤其是海洋工程船舶 有时处于水下65米深处深水作业时比较容易发生。虽然可通过提高弹性元件的弹力来提 高动、静环接触面的压强，但弹性元件的弹力不可能无限度的提高，即使弹性元件的弹力有 所提高，动、静环接触面的压强也不会提高很多，况且提高弹性元件的弹力，必然要增加弹 性元件数量和改变弹性元件的参数，还要改变安装弹性元件的装置的尺寸，既不经济，效果 也不是很好。目前尚未发现较好的解决方法。
发明内容
针对现有技术所存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是要提供一种高耐 压船舶深海密封装置，它能有效提高由动环和静环构成的端面密封副的接触压强，提高深 海密封装置的整体密封性能，又不需要提高弹性元件的弹力和增加制造成本，并且结构简 单，制造工艺不复杂，容易实现。为了解决上述技术问题，本发明高耐压船舶深海密封装置，包括气压密封装置、 油润滑密封装置以及主要由动环和静环构成的端面密封副、预紧弹簧、安装所述预紧弹簧 的弹簧座和安装所述动环的动环座等构成的机械密封装置，所述动环的端部的壁厚逐渐减小，且所述端部的外表面为圆柱的侧面，所述端部的内表面为抛物面形的曲面。采用上述方案后，由于动环端部的壁厚逐渐减小，使得动、静环相互接触的面积大 大减小，甚至达到线接触，从而在预紧弹簧预紧弹力不变的情况下，动环和静环相互接触的 压强大大提高，有效抵抗深海压强，并且不需要提高预紧弹簧的弹力和改变相应装置的尺 寸，降低整个装置的加工成本，由于加工动环时，只要使动环的端部的壁厚逐渐减小，端部 的外表面为圆柱的侧面，端部的内表面为抛物面形的曲面，因而该方案能够实现。又由于端 部的外表面为圆柱的侧面，端部的内表面为抛物面形的曲面，因而动环的端部显得尖而瘦， 即使动环摩损后，动环和静环相互接触的面积仍然较小，有利于较长时期内提高端面密封 副的接触压强和机械密封装置的密封性能，从而降低后级油润滑密封装置所承受的深海静 压，进一步提高和保证整个密封装置的密封性能。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明高耐压船舶深海密封装置作进一步的详 细说明。图1是本发明高耐压船舶深海密封装置的一种具体实施方式
的结构原理示意图。
具体实施例方式图1中，本发明高耐压船舶深海密封装置由油润滑密封装置11、气压密封装置10 和机械密封装置构成，其中机械密封装置安装在靠近螺旋桨一侧，气压密封装置10安装在 中间。机械密封装置主要由弹簧座2、预紧弹簧3、动环座4、动环5、辅助密封件6、静环9等 构成。静环9的密封端面为平面，并固定连接在气压密封装置10的气密封座上，该气密 封座固定连接到船体上，弹簧座2固定连接到旋转轴套1上，动环座4固定套接在弹簧座2 中，动环座4中套装有动环5，动环座4和弹簧座2轴向之间安装有8根性能一致的预紧弹 簧3，使得动环5的密封端面沿轴向紧贴在静环9的密封端面上，动环5的外周壁上沿周向 均布有6个轴向的定位槽，动环座4周壁的对应位置上开有6个定位螺孔，定位螺钉旋入定 位螺孔后进入动环5外周壁上的定位槽中(图中定位槽、定位螺孔、定位螺钉均未画出)，使 动环5和动环座4不发生相对转动，从而将旋转轴的转矩传给动环5。动环5的端部7的 壁厚逐渐减小，端部7的外表面8为圆柱的侧面，端部7的内表面12为抛物面形的曲面，使 得动环5和静环9相互接触的面积大大减小，甚至达到线接触，从而在预紧弹簧的预紧力不 变的情况下，动环5和静环9相互接触的压强大大提高，更能阻挡深海海水的侵入，由于端 部的外表面为圆柱的侧面，端部的内表面为抛物面形的曲面，因而动环的端部显得尖而瘦， 即使动环摩损后，动环和静环相互接触的面积仍然较小，有利于较长时期内提高端面密封 副的接触压强和机械密封装置的密封性能，从而降低后级油润滑密封装置所承受的深海静 压，进一步提高和保证整个深海密封装置的密封性能。动环5和动环座4之间安装有一只 辅助密封件6，该辅助密封件6为橡胶“0”型圈，用于阻止海水从动环5和动环座4之间的 隙缝中漏入。动环5采用高分子材料制成。上述实施方式仅是本发明较好的实施方式之一，其中动环与动环座之间不仅仅局 限于采用辅助密封圈阻止泄漏，还可以直接将高分子材料制成的动环嵌装到动环座中，依靠弹簧的弹力使动环座与动环之间紧密贴合，阻止泄漏，这种结构还可以省却动环定位所 需要的有关部件这些变更均落入本发明自调心机械密封装置的保护之中。
权利要求
高耐压船舶深海密封装置，包括气压密封装置(10)、油润滑密封装置(11)以及主要由动环(5)和静环(9)构成的端面密封副、预紧弹簧(3)、安装所述预紧弹簧(3)的弹簧座(2)和安装所述动环(5)的动环座(4)等构成的机械密封装置，其特征是所述动环(5)的端部(7)的壁厚逐渐减小，且所述端部(7)的外表面(8)为圆柱的侧面，所述端部(7)的内表面(12)为抛物面形的曲面。
2.根据权利要求1所述的高耐压船舶深海密封装置，其特征是所述动环(5)和所述 动环座(4)之间安装有辅助密封件(6)，该辅助密封件(6)为橡胶“O”型圈。
3.根据权利要求1所述的高耐压船舶深海密封装置，其特征是所述动环(5)直接嵌 装到所述动环座(4)中。
全文摘要
本发明涉及船舶密封装置，尤其涉及船舶深水密封装置的改进。本发明高耐压船舶深海密封装置，包括气压密封装置、油润滑密封装置以及主要由动环和静环构成的端面密封副、预紧弹簧、安装所述预紧弹簧的弹簧座和安装所述动环的动环座等构成的机械密封装置，所述动环的端部的壁厚逐渐减小，且所述端部的外表面为圆柱的侧面，所述端部的内表面为抛物面形的曲面。本发明能有效提高由动环和静环构成的端面密封副的接触压强，提高深海密封装置的整体密封性能，又不需要提高弹性元件的弹力和增加制造成本，并且结构简单，制造工艺不复杂，容易实现。
文档编号F16J15/16GK101852294SQ20091002964
公开日2010年10月6日 申请日期2009年3月30日 优先权日2009年3月30日
发明者丁郁华 申请人:江苏华阳重工科技股份有限公司