专利名称：旋转轴的密封装置,特别是用于船舶螺旋桨轴的轴管密封件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种放置轴的密封装置，特别是用于船舶螺旋浆轴的轴管密封件，具有或者没有轴套，具有一些紧密地平放在轴上、配置在一个固定支承组件中的密封环，最好具有一个端面油封，还具有一个配置在支承组件中的备用密封件，装有一个环状膨胀体，在主密封损坏时可以将一种液压的或气动的压力介质导入上述膨胀体内，该压力介质对备用密封件起作用。
就通过德国公开说明书DE-OS3220595成为公知的这类密封装置来说，备用密封件是设置成一种端面油封，具有两个相互间隔、与轴刚性连接的垫圈，其间配置有两个可转动支承的滑环，这些滑环由一个呈楔状横截面的弹性环形件相互间隔的。
给弹性环形件外设一个环状膨胀体，使膨胀体在备用密封件不起作用时是由弹性环形件隔开的，在备用密封件起作用时膨胀体在外面用加压紧贴在其上，从而使滑环紧密地压紧在垫圈上。虽然这种密封件布置在要密封介质的挤压较小时可产生足够的密封作用，但在挤压较大时，这个密封作用就可能不够，例如这种密封件布置出现在深潜的船舶上。
按照一个相似的、由德国公开说明书DE-OS2639144已知的船舶轴管密封装置，其备用密封件装有一个与轴同心配置的环形壳体，该壳体相对于轴虽然是可转动地支承在其上，但由于一些唇形密封圈的制动，使其在正常工作时和轴一起旋转。该环形壳体的外面有一个环状膨胀体，该膨胀体在正常工作时是由环形壳体隔开的，主密封件损坏时紧密地压紧该环形壳体，并使其停住。
显然，一种结构这样复杂的备用密封件不仅需要大的制造和装配费用，而且由于各种不同的要密封的缝隙在要密封介质挤压较大时是不易防漏的。
本发明的任务是，克服上述密封装置的缺陷，从而提出一种装置，其备用密封件结构耗费很少，即使是在要密封的外界介质挤压大时仍能保证有一个可靠的密封。
完成上术任务的技术措施是，使备用密封件设置成具有软填料和一个填料压筒的填料盒密封，填料压筒在一个与支承组件连接的导向体内在轴线方向可以移动，其中导向体和填料压筒构成一种活塞-缸筒-单元，其内配置有膨胀体，使该膨胀体齐平地不仅紧贴导向体的壁，而且还紧贴填料压筒。
虽然由德国公开说明书DE-OS3819879公开了一种船舶螺旋浆旋转轴的密封装置，该装置是设置成具有软填料和一个填料压筒的填料盒密封，填料压筒在一个固定支承组件的一个导向装置内在轴线方向可以移动，其中导向装置和填料压筒构成一种活塞-缸筒-单元，一种压力介质则可以导入上述单元内，但该处在缸筒内部未设有膨胀体，因此，压力介质就直接对填料压筒起作用。
这很明显，压力介质挤压大时就可能出现不密封，这种不密封在使用压力油作为压力介质时就会进入外界介质中，而会使环境污染。
本发明有利的结构形式是还设有一个用手工操作的填料压筒的调整装置，该装置具有一个固定在支承组件、平行于轴线的螺栓和一个呈突缘状在导向体上的突出部分，其中突出部分设有一个与螺栓同心的空隙，该空隙内配置有一个和螺栓共同作用、可转动但相对于空隙沿轴向不可移动的螺母。
上述调整装置一方面在压力介质和/或膨胀体有故障时当作备用密封件的安全装置，另一方面在备用密封件起正常作用时当作膨胀体基本调整的调节和校正机构，所以是当作调整装置。
本发明的另一有利结构形式是，一个压力控制机构被接通到压力介质的输入管道中，该机构是由要密封的介质加载，其工作是设置成，在要密封介质的压力增大时，使压力介质的压力也增大，反之也然，通过上述措施，使填料压筒的贴合压力可按要密封介质的各自压力达到自动控制，这对经受外部水域挤压快速变更的潜水艇来说是特别重要的。
本发明的另一有利结构形式是，对于现有一种排出由于通过主密封件漏液的装置来说，压力介质的压力源是借助于一个流量继电器在出现规定的最大漏泄值时起作用的，因此附加于备用密封件的安全作用是通过按需使一个本来是通用的漏液排出装置起作用来实现另一个安全作用的。
本发明的另一有利结构形式是，有一个固定在支承组件上，按照松开软填料持续对填料压筒起作用的弹性复位装置，该装置的复位力是设成，使该力在轴向贴合力减小时由膨胀体或调整装置来保证松开填料压筒，因此在要密封介质的压力波动时总是松开备用密封件，从而防止了软填料烧焦。
本发明的有利结构形式还有，在主密封件前面布置备用密封件时，该密封件被设置成，使其在主密封件前面工作时，例如在更换密封件时还可用作静止状态密封件，也就是说其有利作用还表现在安装备用密封件作为静止状态密封件时不需要更多的结构耗费。
现借助于附图对本发明作详细说明。
其中
图1表示船舶螺旋浆轴上的一种密封装置，具有一个设置成端面油封的主密封件和一个备用密封件，其纵向截面的膨胀体未起作用，图2表示同一种布置但其膨胀体是起作用的，图3表示一种布置的纵向截面，具有一个设置成唇形密封圈的主密封件和一个配置在该主密封件前面的备用密封件。
图4为一种类似于图3所示的布置，但具有配置在主密封件后面的备用密封件。
在所有的图中，同样零件均标有同样件号。
用2表示船体的一部分外壳，该外壳包含一个通孔3用于通过一个从发动机通向螺旋浆的船用轴4，该轴上套装有一个轴套4a。
用于船用轴4或轴套4a面对外部水域W密封的是一种密封件布置5，具有一个固定在外壳2上的多段支承组件5a-c，该组件包含一个主密封件6以及一个备用密封件8。
主密封件6就按照图1和2的结构方案来说是设置成端面油封，因而一般装有一个滑环6c，该滑环是压紧在一个与轴套4a连接的环6a和一个与支承组件连接的支承环6b之间。还有就所示的实施例来说，主密封件6装有一个可充气的静态辅助密封件7，该密封件需要时可用一种压力介质来起作用。
备用密封件8在主密封件6失效时用作应急密封，并且是设置成具有一个填料压筒13和具有软填料14的填料盒密封。填料压筒13相对于一个环状导向体11沿轴向是可移动的，该导向体通过一个间隔件10与支承组件5a，5b刚性连接。
填料压筒13与导向体11之间留有一个环状间隙，其内齐平地嵌入一个膨胀体12，该膨胀体通过一个压送管道17与一个导引液压或气动压力介质的压力源18相连接。
压送管道17还与一个压送管道19相连接，该管道则流入外部水域W，还有一个压力控制机构15接通到其内，该机构的工作是设置成，在外部水域压力增大时，使压力介质的压力也相应增大，反之也然。
此外，连接到支承组件5a，5b与填料压筒13之间的是一个复位装置16，该装置至少由一个螺旋弹簧16a和一个与该弹簧共同作用的推杆16b组成，其中螺旋弹簧16a是支承在支承组件5a，5b内，而推杆16b则以其自由端与填料压筒13相连接。螺旋弹簧16a的复位力是设成，使该力在压力介质的压力减小时填料压筒就沿松开方向移动，从而使其软填料14松驰。
还有一个调整装置9，该装置连接在导向体11与间隔件10之间，并且该装置由一个螺母9a组成，而螺母在导向体11的一个空隙内是支承成可转动、但沿轴向不能移动，并且与间隔件10的一个螺纹10a共同作用。
这种用手工操作的调整装置一方面在膨胀体变松时或在压力源有故障时变松，此时用作安全装置，另一方面则用作整个备用密封系统基本调整的调整装置。
就按图3和4的结构方案来说，主密封件是设置成唇形密封圈，因而装有通用的唇形密封圈18a，18b，其中对于按图3的方案唇形密封圈-相对于外部水域W-配置在主密封件的后面，或是按图4的结构方案则是配置在主密封件的前面。
这种结构方案的调整装置本来通常由一些圆盘状的间隔件10来体现，这些间隔件可以压紧在支承组件的环形件5a与导向体11之间，或是压紧在支承组件的环形件5c与导向体11之间。
就按图3的方案来说，备用密封件除了其本来的功能外，还可用作应急密封，甚至用作静止状态密封，以便能在主密封件工作的前面位置例如更换密封件。
权利要求
1.旋转轴的密封装置，特别是用于船舶螺旋浆轴的轴管密封件，具有或者没有轴套，具有一些紧密地平放在轴上、配置在一个固定支承组件中的密封环，最好具有一个端面油封，还具有一个配置在支承组件中的备用密封件，装有一个环状膨胀体，在主密封件损坏时可以将一种液压的或气动的压力介质导入上述膨胀体内，该压力介质对备用密封件起作用，其特征在于，备用密封件(8)是设置成具有软填料(14)和一个填料压筒(13)的填料盒密封，填料压筒在一个与支承组件(5)连接的导向体(11)内在轴线方向可以移动，其中导向体(11)和填料压筒(13)构成一种活塞-缸筒-单元，其内配置有膨胀体(12)，使该膨胀体齐平地不仅紧贴导向体(11)的壁，而且还紧贴填料压筒(13)。
2.按权利要求1的密封装置，其特征在于，还设有一个用手工操作的填料压筒(13)的调整装置(9)，该装置具有一个固定在支承组件(5)、平行于轴线的螺栓(10)和一个凸缘状在导向体(11)上的突出部分(11a)，其中突出部分(11a)设有一个与螺栓(10)同心的空隙，该空隙内配置有一个和螺栓(10)共同作用、可转动但相对于空隙沿轴向不可移动的螺母(9a)。
3.按权利要求1或2的密封装置，其特征在于，一个压力控制机构(15)被接通到压力介质的输入管道(17)中，该机构是由要密封的介质(W)加载，其工作设置成，在要密封介质(W)的压力增大时，使压力介质的压力也增大，反之也然。
4.按权利要求1-3中任一项的密封装置，其特征在于，对于现有一种排出由于通过主密封件(6)漏液的装置来说，压力介质的压力源(18)是借助于一个流量继电器在出现规定的最大漏泄值时起作用的。
5.按权利要求1至4中任一项的密封装置，其特征在于，有一个固定在支承组件(5)上、按照松开软填料(14)持续填料压筒(13)起作用的弹性复位装置(16)，该装置的复位力是设成，使该力在轴向贴合力减小时由膨胀体(12)或调整装置(9)来保证松开填料压筒(13)。
6.按权利要求1至5中任一项的密封装置，其特征在于，备用密封件(8)一相对于要密封的介质-是配置在主密封件(6)的前面或后面。
7.按权利要求6的密封装置，其特征在于，在主密封件(6)前面布置备用密封件(8)时，该密封件被设置成，使其在主密封件前面位置工作时，例如在更换密封件时，还可用作静止状态密封件。
全文摘要
旋转轴的密封装置，特别是用于船舶螺旋桨轴的轴管密封件，具有一个主密封件和一个备用密封件，该装置的主密封件是设置成端面油封或唇形密封圈，而备用密封件则设置成填料盒密封，并且使备用密封件起作用是借助于一个膨胀体来实现的，膨胀体用一种液体或气动压力介质最好是按要密封介质的压力来加载。
文档编号B63H23/36GK1059589SQ9110870
公开日1992年3月18日 申请日期1991年9月5日 优先权日1990年9月5日
发明者E·-P·冯贝尔根, G·皮奇 申请人:布隆福斯造船公司