专利名称：船用大轴径高跟随性机械密封装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及船舶设备，尤其涉及船舶机械密封装置的改进。
背景技术：
船舶密封装置广泛应用于船舶艉轴或船外电动推进器驱动轴的密封。用于阻止海水从船舶艉轴处侵入船内，或阻止海水从船外水下电动推动器推进轴进入设备内部，其密封性能的优劣直接关系到船舶的安全运行，是船舶的重要设备之一。目前的机械密封装置包括相对设置且构成端面密封副的两个密封环以及支承和驱动两个密封环的密封环座体，一个密封环座体及所支承和驱动的密封环环绕旋转轴(或轴衬套，轴衬套安装在旋转轴的外表面，将旋转轴和海水隔离开，用于保护旋转轴不受海水的腐蚀)并连接到旋转轴上，随旋转轴一起转动，称为动环座和动环，另一个密封环座体及所支承和驱动的密封环环绕旋转轴并连接到船舶本体上，与船舶本体保持相对静止，称为静环座和静环，动环和静环相对设置，并在弹性元件的作用下沿轴向相互贴合而构成端面密封副，从而起到密封作用。实船运行中由于船体震动、旋转轴的径向跳动和偏心以及密封装置的安装质量等因素，动环和静环并不能时时刻刻的贴合在一起，尤其是旋转轴偏心时，动环由于和旋转轴固定在一起，其轴线随旋转轴的偏移而偏移，而静环由于和船体保持相对静止，其轴线不偏移，因而动环与静环的接触端面会因轴线偏移而产生缝隙，从而导致机械密封装置的泄漏， 虽有弹性元件给予补偿，但由于动、静环不具有偏转功能以及动、静环的质量较大，惯性亦较大，弹性元件的弹力往往来不及迅速、及时的补偿，在几十万吨和超大型海洋工程船舶中，其驱动轴的直径有时达到1米左右，动环或静环的直径更大，质量和惯性也更大，其不足更加显得突出，目前尚未有较好的解决方案。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明的目的是要提供一种船用大轴径高跟随性机械密封装置，它使得端面密封副具有良好的跟随性，从而补偿迅速、及时，提高密封效果。为了解决上述技术问题，本发明解决技术问题的方案是船用大轴径高跟随性机械密封装置，包括相对设置且构成端面密封副的两个密封环以及分别支承和驱动所述两个密封环的密封环座体，在所述的两个密封环座体中，至少有一个密封环座体与所支承和驱动的所述密封环之间安装有弹性密封圈，且该弹性密封圈与所述密封环之间采用凹凸的榫槽结构连接并径向定位，所述的弹性密封圈与所述的密封环座体之间采用凹凸的榫槽结构连接并径向定位，且所述密封环由高分子自润滑材料制成。采用上述方案后，由于在所述的两个密封环座体中，至少有一个密封环座体与所支承和驱动的所述密封环之间安装有弹性密封圈，因而密封环能够在弹性密封圈的弹力作用下紧贴在另一个密封环上，又由于弹性密封圈与所述密封环之间采用凹凸的榫槽结构连接并径向定位，所述的弹性密封圈与所述的密封环座体之间采用凹凸的榫槽结构连接并径向定位，使得密封环和弹性密封圈不会发生径向位移，又由于采用弹性密封圈作为弹性元件，使得传统的机械密封装置的结构大大简化，更重要的是，即使旋转轴发生微量偏心现象，弹性密封圈自身的弹力也能驱动密封环随动补偿并贴合，还由于与弹性密封圈接触的密封环采用密度较小的高分子自润滑材料制成，因而密封环的惯性较小，这使得密封环的随动补偿更加灵敏和迅速，大大提高整个密封装置旋转轴径向跳动随动补偿和旋转轴偏心随动补偿的效果，由于弹性密封圈自身具有一定的弹性伸缩量，可以补偿旋转轴的轴向窜动，密封环采用高分子自润滑材料制成，使得端面密封副的动摩擦因数大大下降，既提高了端面密封副的工作寿命，延长密封装置连续工作时间，又降低了端面密封副的摩擦温升，有效抑制了密封环工作时的受热型变，更好的保障和提高密封装置的密封性能。高分子自润滑材料密度较小，制成的密封环具有质量小、惯性小以及机械强度、耐高温、耐磨性能、耐腐蚀性能、自润滑性能均较好的特点。密封环为剖分式结构，该结构便于不拆轴更换密封环，密封环为整体结构。密封环采用聚四氟乙烯制成。密封环采用碳石墨制成。密封环采用高分子石墨材料制成。，弹性密封圈整体为环形结构，其横切面为圆形、椭圆、矩形等。具有弹性元件和密封元件的双重功能.采用耐油、耐海水、耐高温性能均好的橡胶或其他高分子材料制成。弹性密封圈为橡胶“0”型圈。弹性密封圈为橡胶矩型圈.构成端面密封副的两个密封环以及支承和驱动所述两个密封环的密封环座体中， 一个密封环座体与所支承和驱动的密封环之间安装有弹性密封圈，且密封环座体固接到旋转轴上，则该密封环座体及所支承和驱动的密封环分别为动环座和动环，另一密封环座体及所支承和驱动的密封环可以合并或连接成一个整体连接到船舶本体上。构成端面密封副的两个密封环以及支承和驱动所述两个密封环的密封环座体中， 一个密封环座体与所支承和驱动的密封环之间安装有弹性密封圈，且密封环座体固接到船舶本体上，则该密封环座体及所支承和驱动的密封环分别为静环座和静环，另一密封环座体及所支承和驱动的密封环可以合并或连接成一个整体连接到旋转轴上。构成端面密封副的两个密封环以及支承和驱动所述两个密封环的密封环座体中， 两个密封环座体分别与所支承和驱动的密封环之间都安装有弹性密封圈，且一个密封环座体固接到船舶本体上，另一个密封环座体固接到旋转轴上。弹性密封圈与密封环之间以及弹性密封圈与密封环座体之间的榫槽结构为弧形槽和弧形榫构成的榫槽结构。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明船用大轴径高跟随性机械密封装置进一步详细说明。图1是本发明船用大轴径高跟随性机械密封装置一种实施方式的结构原理示意图。
图2是本发明船用大轴径高跟随性机械密封装置又一种实施方式的结构原理示意图。
具体实施例方式图1中，密封环座体2固接到旋转轴1上，随旋转轴1 一起转动，密封环5与密封环座体2之间安装有弹性密封圈4，弹性密封圈4为橡胶“0”型圈，图中的弹性密封圈4处于受压形变提供弹力的状态，端面密封副处于密封状态。弹性密封圈4与密封环5之间以及弹性密封圈4与密封环座体2之间均采用凹凸的榫槽结构3连接，榫槽结构3为弧形槽和弧形榫构成的榫槽结构。从而实现弹性密封圈4和密封环5的径向定位，另一密封环座体7及所支承和驱动的密封环6与船舶本体固接在一起，在弹性密封圈4弹力作用下，两只密封环5、6紧贴在一起，起到密封作用。当旋转轴1发生轴向窜动、径向跳动以及偏心时， 密封环5都能在弹性密封圈弹力作用下迅速的预以补偿。与弹性密封圈4接触的密封环5 采用聚四氟乙烯材料制成。且为剖分式结构，便于实船更换。另一密封环6采用聚四氟乙烯材料制成，则两密封环5、6构成的端面密封副的动摩擦因数很小，且聚四氟乙烯和高分子石墨材料的耐磨损、高强度、耐腐蚀性能等物化性能都很好，能够适应密封装置长期稳定的工作。图2中，密封环座体2连接到船舶本体上，密封环5与密封环座体2之间安装有弹性密封圈4，弹性密封圈4为橡胶“0”型圈，图中的弹性密封圈4处于受压形变提供弹力的状态，端面密封副处于密封状态。弹性密封圈4与密封环5之间以及弹性密封圈4与密封环座体2之间均采用凹凸的榫槽结构3连接，榫槽结构3为弧形槽和弧形榫构成的榫槽结构。从而实现弹性密封圈4和密封环5的径向定位，另一密封环座体7及所支承和驱动的密封环6与旋转轴1固接在一起，随旋转轴一起转动，在弹性密封圈4弹力作用下，两只密封环5、6紧贴在一起，起到密封作用。当旋转轴1发生轴向窜动、径向跳动以及偏心时，密封环5都能在弹性密封圈4弹力作用下迅速的预以补偿。与弹性密封圈4接触的密封环5 采用聚四氟乙烯材料制成。且为剖分式结构，便于实船更换。另一密封环7采用高分子石墨材料制成，则两密封环5、6构成的端面密封副的动摩擦因数很小，且聚四氟乙烯和高分子石墨材料的耐磨损、高强度、耐腐蚀性能等物化性能都很好，能够适应密封装置长期稳定的工作。上述实施方式仅是本适用新型船用大轴径高跟随性机械密封装置较好的实施方式，其中并不仅仅局限于一只密封环座体与所支承的密封环之间安装有弹性密封圈，还可以是两只密封环座体，分别与它们所支承的密封环之间都安装有弹性密封圈；其中密封环并不仅仅局限于剖分式结构，还可以是整体结构，上述变化和改进均在本适用新型船用大轴径高跟随性机械密封装置的保护之中。
权利要求
1.船用大轴径高跟随性机械密封装置，包括相对设置且构成端面密封副的两个密封环 (5,6)以及分别支承和驱动所述两个密封环(5、6)的密封环座体0、7)，其特征是在所述的两个密封环座体0、7)中，至少有一个密封环座体与所支承和驱动的所述密封环之间安装有弹性密封圈G)，且该弹性密封圈(4)与所述密封环( 之间采用凹凸的榫槽结构(3) 连接并径向定位，所述的弹性密封圈(4)与所述的密封环座体( 之间采用凹凸的榫槽结构⑶连接并径向定位，且所述密封环(5)由高分子自润滑材料制成。
2.根据权利要求1所述的船用大轴径高跟随性机械密封装置，其特征是所述密封环 (5)为剖分式结构。
3.根据权利要求1所述的船用大轴径高跟随性机械密封装置，其特征是所述密封环 (5)为整体结构。
4.根据权利要求1所述的船用大轴径高跟随性机械密封装置，其特征是所述密封环 (5)采用聚四氟乙烯材料制成。
5.根据权利要求1所述的船用大轴径高跟随性机械密封装置，其特征是所述密封环 (5)采用高分子石墨材料制成。
6.根据权利要求1所述的船用大轴径高跟随性机械密封装置，其特征是所述弹性密封圈⑷为橡胶“0”型圈。
7.根据权利要求1所述的船用大轴径高跟随性机械密封装置，其特征是所述弹性密封圈(4)为橡胶矩型圈。
8.根据权利要求1所述的船用大轴径高跟随性机械密封装置，其特征是在所述的两个密封环(5、6)中，一个所述密封环座体( 与所支承和传动的密封环( 之间安装有弹性密封圈G)，且所述密封环座体O)固接到所述船舶本体上。
9 .根据权利要求1所述的船用大轴径高跟随性机械密封装置，其特征是在所述的两个密封环(5、6)中，一个所述密封环座体( 与所支承和传动的密封环( 之间安装有弹性密封圈G)，且所述密封环座体O)固接到所述旋转轴(1)上。
全文摘要
本发明涉及船舶设备，尤其涉及船舶机械密封装置的改进。本发明船用大轴径高跟随性机械密封装置，包括相对设置且构成端面密封副的两个密封环以及分别支承和驱动所述两个密封环的密封环座体，在所述的两个密封环座体中，至少有一个密封环座体与所支承和驱动的所述密封环之间安装有弹性密封圈，且该弹性密封圈与所述密封环之间采用凹凸的榫槽结构连接并径向定位，所述的弹性密封圈与所述的密封环座体之间采用凹凸的榫槽结构连接并径向定位，且所述密封环由高分子自润滑材料制成。它使得端面密封副具有良好的跟随性，从而补偿迅速、及时，提高密封效果。
文档编号F16J15/18GK102444720SQ201010504569
公开日2012年5月9日 申请日期2010年10月4日 优先权日2010年10月4日
发明者朱方文 申请人:朱方文