一种吊舱密封压力自动调节装置的制作方法

本发明主要涉及船舶推进器的，具体为一种吊舱密封压力自动调节装置。

背景技术：

1、近年来船舶电力推进技术得到了快速发展，吊舱推进器凭借着操纵灵活、结构简单、振动小噪音低以及舱室占用空间小等优点，成为了电力推进船舶主推进器的优先选择。吊舱推进器的推进电机置于水下舱体内，并通过输出轴直接驱动螺旋桨产生船舶航行所需的动力，螺旋桨的负载通过轴承组件传递到吊柱、回转模块和船体。在驱动螺旋桨旋转过程中，转子轴在旋转方向上要承受各种工况的载荷。

2、吊舱舱体需要进行很好的艉密封，一方面，防止海水进入吊舱，造成电机和其它电器损坏，另一方面，防止舱内的物质，比如润滑油等，从舱内泄漏到海水中。目前的艉密封大多数采用在密封环之间增加一个气腔，通过增加气压控制单元对气腔注入压缩空气，以分隔外部海水和艉轴管滑油。而为了能够适应螺旋桨的各种工况，保证密封的可靠性，气压控制单元跟随吃水深度探测结果，通过气压控制单元来实现对气腔气压的调节，保证密封环之间的压差恒定，实现水密封环和油密封环两侧压力分别同步变化，其工作状态不改变，一直能够分别保持无磨损和仅有轻微磨损。

3、跟随吃水深度探测结果，通过控制系统给气压系统指令来实现气压调节的方法响应速度响应较慢，对于一般航行的情况是适用，但是对于突发的水位变化情况，例如在极地破冰环境使用中，船舶大角度颠簸（横倾或者纵倾），会存在无法及时调节气压，导致内外压不平衡，出现泄漏的情况。

技术实现思路

1、本发明技术方案针对现有技术解决方案过于单一的技术问题，提供了显著不同于现有技术的解决方案，具体地本发明主要提供了一种吊舱密封压力自动调节装置，用以解决上述背景技术中提出的技术问题。

2、本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：

3、一种吊舱密封压力自动调节装置，包括吊舱舱体和推进器主轴，所述吊舱舱体和推进器主轴之间设有密封机构，所述密封机构包括若干个唇形密封圈，所述唇形密封圈之间设有密封腔体；

4、所述吊舱舱体内部设有调压机构，所述调压机构包括气腔，所述气腔两端分别连接有注气管和排气管，所述气腔和密封腔体通过连接管道相连接；

5、所述注气管上设置有注气组件，所述注气组件用于调节注气管对气腔的注气速率；

6、所述排气管内置单向组件和调节组件，所述单向组件包括设置在排气管内部的固定件和堵头，所述堵头和固定件之间连接有挤压弹簧，所述调节组件包括排气管内壁上设有的固定式限位环和滑动式移动环，所述移动环内部设有和堵头相连接的延展块，所述限位环、移动环和延展块之间设有连接件，当所述气腔内部气压大于排气管内海水压力，所述限位环和移动环通过连接件相连接，当所述气腔内部气压小于排气管内海水压力，所述移动环和延展块通过连接件相连接。

7、优选的，所述密封机构包括套设在推进器主轴上的密封轴套，且若干个所述唇形密封圈套设在密封轴套上，所述密封轴套上还套设有若干个密封环，所述唇形密封圈和密封环间隔设置，并共同构成密封腔体。

8、优选的，所述注气管另一端连接在吊舱舱体内部的气源上，所述排气管另一端和吊舱舱体外界相连接。

9、优选的，所述注气组件包括设置在注气管上的球阀，所述排气管内部设有通过支架安装的两个锥齿轮，且两个所述锥齿轮相互啮合，其中一个所述锥齿轮轴心安装有驱动杆，所述驱动杆和球阀的转动把手之间通过链条链轮传动连接，另一所述锥齿轮通过链条链轮传动连接有旋转齿轮，所述旋转齿轮一侧啮合有齿条，所述齿条安装在移动环内壁上。

10、优选的，所述固定件包括固定球，所述固定球两端分别和排气管内壁之间连接有固定杆，所述堵头位于固定件远离排气管排气口的一侧。

11、优选的，所述限位环位于移动环和排气管内壁之间，所述移动环内部中空且为排气通道，所述移动环朝向排气管排气口的一端和堵头相适配。

12、优选的，所述连接件包括延展块内部两侧分别设有的安置槽，且所述安置槽内部滑动有顶块，且所述顶块和安置槽内壁之间连接有伸缩弹簧，所述移动环内部设有和安置槽相对的移动卡槽，所述移动卡槽内部滑动有卡块，所述限位环上设有和移动卡槽相对的固定卡槽。

13、优选的，所述排气管两侧分别设有对比管，所述对比管两端分别和气腔、吊舱舱体外界相连接，所述对比管内部滑动有两个活塞块，两个所述活塞块之间连接有顶起板，所述顶起板上滑动有推动杆，所述推动杆另一端延伸至固定卡槽，并和卡块接触。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

15、（1）气腔保持一定的气压，挤压弹簧的设置使单向组件具有一定的压力阈值，使得气腔的气压较海水压力高一个阈值的压力；当吃水变浅使得海水压力减少时，由于气腔的压力大于海水压力+阈值，使得挤压弹簧收缩，堵头和移动环分离，气体向外排出，让气腔的气压调整到跟海水压力相适合；相反，如果吃水增加，对比管内部海水压力增大，推动活塞块移动，使得顶起板移动，顶起板通过推动杆推动卡块向安置槽内部移动，并使卡块脱离固定卡槽，移动环和延展块通过卡块卡在安置槽内实现连接，堵头和移动环在海水压力作用下一起移动，由于移动环移动，使得注气管开始对气腔开始注气，让气腔内部气压逐渐增大，直至移动环复位；

16、综上所述：本装置是通过海水压力和气腔压力的直接对比来知晓内外是否存在压力差，相较于跟随吃水深度探测结果而进行变化，本装置的方式能够更快的响应海水压力变化，更适用于破冰船的航行，本装置能够确保对于海水压力快速变化的情况能够快速调节密封压力，具有冗余能力和渗漏回收能力，可以应对失效或渗漏的情况。

17、（2）当吃水变深时，会使得移动环移动，齿条跟随移动，驱动旋转齿轮旋转，让两个锥齿轮跟随旋转，锥齿轮通过驱动杆使得球阀的转动把手旋转，因此，随着吃水变深时，内外压力差也就越大，压力差越大，移动环移动距离也就越长，使得球阀打开角度越大，注气管的注气速率也就越快；并且船舶发生大角度颠簸时，较大的压力差会让注气管采用最大的注气速率，直至气腔压力快和海水压力持平时，注气速率逐渐降低，避免气腔气压过大，还需要排出，因此，本注气组件不但可以随着内外压力差改变对气腔的注气速率，还避免了压缩气体的浪费，保证了良好的响应速度。

18、（3）船舶在航行时，纵使未发生大角度颠簸，其吃水深度也不是一成不变的，船舶也会随着小波浪小范围浮沉，致使吃水深度会小范围变化，小范围的吃水深度变化带来的内外压力差对密封的影响可忽略不计，但会使调压机构进行调压作业，调压机构时刻不停的作用，不但未对密封效果起到作用，还会严重降低其使用寿命，而由于伸缩弹簧的存在，卡块向安置槽移动时需要具备一定力，这就要求海水压力和气腔气压具有一定的压力差，并且这压力差的差值可以通过改变伸缩弹簧的弹性系数而改变，使得本调压机构更具有实用性。

19、以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。

技术特征：

1.一种吊舱密封压力自动调节装置，包括吊舱舱体（1）和推进器主轴（2），其特征在于：所述吊舱舱体（1）和推进器主轴（2）之间设有密封机构（3），所述密封机构（3）包括若干个唇形密封圈（303），所述唇形密封圈（303）之间设有密封腔体（304）；

2.根据权利要求1所述的一种吊舱密封压力自动调节装置，其特征在于：所述密封机构（3）包括套设在推进器主轴（2）上的密封轴套（301），且若干个所述唇形密封圈（303）套设在密封轴套（301）上，所述密封轴套（301）上还套设有若干个密封环（302），所述唇形密封圈（303）和密封环（302）间隔设置，并共同构成密封腔体（304）。

3.根据权利要求1所述的一种吊舱密封压力自动调节装置，其特征在于：所述注气管（402）另一端连接在吊舱舱体（1）内部的气源上，所述排气管（403）另一端和吊舱舱体（1）外界相连接。

4.根据权利要求1所述的一种吊舱密封压力自动调节装置，其特征在于：所述注气组件（41）包括设置在注气管（402）上的球阀（411），所述排气管（403）内部设有通过支架安装的两个锥齿轮（412），且两个所述锥齿轮（412）相互啮合，其中一个所述锥齿轮（412）轴心安装有驱动杆（413），所述驱动杆（413）和球阀（411）的转动把手之间通过链条链轮传动连接，另一所述锥齿轮（412）通过链条链轮传动连接有旋转齿轮（414），所述旋转齿轮（414）一侧啮合有齿条（415），所述齿条（415）安装在移动环（432）内壁上。

5.根据权利要求1所述的一种吊舱密封压力自动调节装置，其特征在于：所述固定件包括固定球（422），所述固定球（422）两端分别和排气管（403）内壁之间连接有固定杆（423），所述堵头（421）位于固定件远离排气管（403）排气口的一侧。

6.根据权利要求1所述的一种吊舱密封压力自动调节装置，其特征在于：所述限位环（431）位于移动环（432）和排气管（403）内壁之间，所述移动环（432）内部中空且为排气通道，所述移动环（432）朝向排气管（403）排气口的一端和堵头（421）相适配。

7.根据权利要求1所述的一种吊舱密封压力自动调节装置，其特征在于：所述连接件包括延展块（433）内部两侧分别设有的安置槽，且所述安置槽内部滑动有顶块（434），且所述顶块（434）和安置槽内壁之间连接有伸缩弹簧（435），所述移动环（432）内部设有和安置槽相对的移动卡槽（436），所述移动卡槽（436）内部滑动有卡块（437），所述限位环（431）上设有和移动卡槽（436）相对的固定卡槽（438）。

8.根据权利要求7所述的一种吊舱密封压力自动调节装置，其特征在于：所述排气管（403）两侧分别设有对比管（404），所述对比管（404）两端分别和气腔（401）、吊舱舱体（1）外界相连接，所述对比管（404）内部滑动有两个活塞块（405），两个所述活塞块（405）之间连接有顶起板（406），所述顶起板（406）上滑动有推动杆（407），所述推动杆（407）另一端延伸至固定卡槽（438），并和卡块（437）接触。

技术总结
本发明公开了一种吊舱密封压力自动调节装置，包括吊舱舱体和推进器主轴，吊舱舱体和推进器主轴之间设有密封机构，密封机构包括若干个唇形密封圈，唇形密封圈之间设有密封腔体；吊舱舱体内部设有调压机构，调压机构包括气腔，气腔两端分别连接有注气管和排气管，气腔和密封腔体通过连接管道相连接；注气管上设置有注气组件，注气组件用于调节注气管对气腔的注气速率；排气管内置单向组件和调节组件。本发明能够确保对于海水压力快速变化的情况能够快速调节密封压力，具有冗余能力和渗漏回收能力，可以应对失效或渗漏的情况，同时还可以随着内外压力差改变对气腔的注气速率，避免了压缩气体的浪费，保证了良好的响应速度。

技术研发人员：刘晓明,张燕,过立雄,郭剑,张丽,李甜
受保护的技术使用者：合肥倍豪海洋装备技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/13