一种浅水船舶艉轴机械密封装置，包括艉轴，艉轴上套设有轴套；轴套上套设有介质侧密封体和与介质侧密封体相配合的大气侧密封体，介质侧密封体与轴套之间形成介质侧密封腔体，大气侧密封体与轴套之间形成大气侧密封腔体；介质侧密封腔体内设有介质侧机械密封结构，大气侧密封腔体内设有大气侧机械密封结构；介质侧机械密封结构为非接触式、平衡型、内装式结构，大气侧机械密封结构为接触式、非平衡型、内装式结构。本发明专利技术整个机械密封装置的设计采用内装的串联式机械密封结构，使得装置轴向力均匀，弹簧比压不受轴径影响，同时降低了转速对弹簧变形的影响，并设计添加内外两级固体杂质清除系统，实现能源的高效利用，提高机械密封使用寿命。使用寿命。使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
一种浅水船舶艉轴机械密封装置
[0001]本专利技术涉及机械密封装置，尤其涉及一种浅水船舶艉轴机械密封装置。
技术介绍
[0002]随着海上贸易需求的深入开展，在浅水区域作业的船舶越来越多，对船舶艉轴密封装置的要求也越来越高。艉轴机械密封装置作为船舶推进系统的关键部件，其性能的优劣直接影响船舶运行的安全性、稳定性和可靠性。
[0003]由于浅水效应的存在以及水深、泥浆、杂质等影响，船舶艉轴会遭受黏性阻力和兴波阻力等影响，在复杂恶劣工况作用下，艉轴机械密封端面易出现局部高温和高应力，导致液膜失稳，产生热裂现象，引起端面变形，且介质中泥沙等固体颗粒杂质的存在，加剧了端面磨损，易出现泄漏而引起密封失效，不仅严重影响了机械密封装置的使用寿命和运行稳定性和可靠性，还可能导致大量的人员伤亡和经济损失。
[0004]现有的机械密封装置都是采用传统的单端面机械密封结构，多数都只考虑了单一因素的影响，并未对浅水环境的特殊性进行综合考虑，因此，有必要对传统机械密封装置进行一定的创新设计，综合考虑浅水环境的特殊性，研究设计一种适用于浅水环境的船舶艉轴高性能机械密封装置，满足浅水船舶工业对其密封性能要求，同时延长其使用寿命，避免因机械密封装置失效而造成的经济损失，实现经济效益最大化。
技术实现思路
[0005]针对目前船舶艉轴用机械密封在浅水环境下易出现泄漏而引起失效的问题，本专利技术提供一种浅水船舶艉轴机械密封装置。
[0006]本专利技术采用的技术方案是：一种浅水船舶艉轴机械密封装置，包括艉轴，艉轴上套设有轴套；所述轴套上套设有介质侧密封体和与介质侧密封体相配合的大气侧密封体，介质侧密封体的内壁与轴套之间形成介质侧密封腔体(6)，大气侧密封体的内壁与轴套之间形成大气侧密封腔体(11)；所述介质侧密封腔体(6)内设有介质侧机械密封结构，大气侧密封腔体(11)内设有大气侧机械密封结构；所述介质侧机械密封结构为平衡型、内装式结构，所述大气侧机械密封结构为非平衡型、内装式结构；
[0007]所述大气侧机械密封结构包括从左至右套设在轴套(3)上的大气侧弹簧座(23)、大气侧补偿元件(22)、大气侧推环(21)、大气侧动环(19)和大气侧静环(18)；大气侧动环(19)和大气侧静环 (18)端面配合，大气侧动环(19)通过大气侧补偿元件(22)连接大气侧弹簧座(23)；
[0008]大气侧动环(19)为补偿环，大气侧动环(19)与大气侧推环(21) 一起工作；大气侧静环(18)为非补偿环，且大气侧静环(18)上安装有防转的大气侧防转销(16)；大气侧动环(19)与轴套(3)之间设有大气侧辅助密封圈(20)，大气侧静环(18)与大气侧密封腔体 (11)之间铺设有辅助密封圈(17)；
[0009]大气侧补偿元件(22)包括多个沿周向间隔设置的大气侧弹簧，大气侧弹簧的两端
分别连接在大气侧弹簧座(23)和大气侧动环(19) 上；大气侧密封腔体(11)的壁面上从大气侧弹簧座(23)到大气侧动环(19)的方向开设有大气侧隔离液/缓冲液入口(LBI2)和大气侧隔离液/缓冲液出口(LBO2)；
[0010]所述介质侧机械密封结构包括从左至右套设在轴套(3)上的介质侧弹簧座(4)、介质侧补偿元件(5)、介质侧推环(7)、介质侧动环(8)和介质侧静环(9)；所述介质侧动环(8)和介质侧静环(9) 端面配合，介质侧动环(8)通过介质侧补偿元件(5)连接介质侧弹簧座(4)；
[0011]介质侧动环(8)为补偿环，介质侧动环(8)与介质侧推环(7) 一起工作，介质侧动环(8)端面分布有螺旋槽；介质侧静环(9)为非补偿环，介质侧静环(9)上设置用于防转的介质侧防转销；介质侧动环(8)与轴套(3)之间设有介质侧O型辅助密封圈(28)，介质侧静环(9)与介质侧密封腔体(6)之间铺设有介质侧O型辅助密封圈(25)；
[0012]介质侧补偿元件(5)包括多个沿周向间隔设置的介质侧弹簧，沿周向间隔设置的两端分别连接在介质侧弹簧座(4)和介质侧动环 (8)上；介质侧密封腔体(6)壁面上从介质侧弹簧座(3)到介质侧动环(8)的方向开设有介质侧隔离液/缓冲液入口(LBI1)和介质侧隔离液/缓冲液出口(LBO1)。
[0013]进一步，所述介质侧机械密封结构选择青铜对青铜配副，辅助密封选择丙烯腈含量为40％的丁腈橡胶密封圈，其它结构件材料采用铬钢1Cr13。
[0014]进一步，所述介质侧动环(8)和大气侧动环(19)作为补偿环，采用组装式结构。
[0015]进一步，所述介质侧静环(9)和大气侧静环(18)作为非补偿环，采用托装式支承方式，且分别设置介质侧防转销、大气侧防转销防转。
[0016]进一步，所述介质侧补偿元件(5)的介质侧弹簧为圆柱螺旋弹簧结构，圆柱螺旋弹簧材料采用合金弹簧钢50CrVA。
[0017]进一步，所述大气侧补偿元件(22)的大气侧弹簧为圆柱螺旋弹簧结构，大气侧弹簧材料采用合金弹簧钢50CrVA。
[0018]进一步，所述大气侧机械密封结构选择碳化硅对碳石墨配副，辅助密封选择氟橡胶密封圈，其它结构件材料采用铬钢1Cr13。
[0019]进一步，还包括辅助系统、固体杂质外清除系统和固体杂质内清除系统，辅以提高机械密封使用寿命；所述辅助系统选用Plan53A循环冲洗方案；所述固体杂质外清除系统将出口冲洗液经过外置分离器去除固体杂质后，然后引入轴封箱的供液系统中，确保经冲洗循环后密封端面固体杂质明显减少；所述固体杂质内清除系统清除在外清除系统后残留在密封端面间的固体杂质，提高固体杂质的清除效果。
[0020]进一步，所述固体杂质内清除系统中动环可装设有带保护罩的分离装置，带孔的保护罩围住动环和静环，保护罩随动环旋转，若固体杂质颗粒进入密封端面间隙区域内，在离心力作用下会被甩向周边，进而通过小孔分离出去，带有杂质的分离液通过排出通道也流向外置分离器，过滤后的纯净液体可再次引入轴封箱的供液系统。
[0021]本专利技术的有益效果是：整个机械密封装置的设计采用内装的串联式机械密封结构，大气侧机械密封结构为非平衡、内装式密封结构，其补偿元件22采用多弹簧结构；介质侧机械密封结构为平衡、内装式密封结构，其补偿元件5采用多弹簧结构，使得装置轴向力均匀，弹簧比压不受轴径影响，同时降低了转速对弹簧变形的影响。整个机械密封装置设计
添加固体杂质清除系统，确保经冲洗循环后密封端面间固体杂质明显减少，同时通过隔离流体隔离密封介质，避免密封介质和其伴生气体的泄漏，从而满足浅水船舶对其密封性能的要求，同时延长其使用寿命，为在浅水环境长期稳定的运行奠定了基础。
附图说明
[0022]图1a是本专利技术含密封腔体的机械密封装置示意图。
[0023]图1b是图1a中A
‑
A向的剖视图。
[0024]图2a是本专利技术大气侧的补偿环结构示意图。
[0025]图2b是图2a中A
‑
A向的剖视图。
[0026]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种浅水船舶艉轴机械密封装置，包括艉轴，艉轴上套设有轴套；所述轴套上套设有介质侧密封体和与介质侧密封体相配合的大气侧密封体，介质侧密封体的内壁与轴套之间形成介质侧密封腔体(6)，大气侧密封体的内壁与轴套之间形成大气侧密封腔体(11)；所述介质侧密封腔体(6)内设有介质侧机械密封结构，大气侧密封腔体(11)内设有大气侧机械密封结构；其特征在于：所述介质侧机械密封结构为平衡型、内装式结构，所述大气侧机械密封结构为非平衡型、内装式结构；所述大气侧机械密封结构包括从左至右套设在轴套(3)上的大气侧弹簧座(23)、大气侧补偿元件(22)、大气侧推环(21)、大气侧动环(19)和大气侧静环(18)；大气侧动环(19)和大气侧静环(18)端面配合，大气侧动环(19)通过大气侧补偿元件(22)连接大气侧弹簧座(23)；大气侧动环(19)为补偿环，大气侧动环(19)与大气侧推环(21)一起工作；大气侧静环(18)为非补偿环，且大气侧静环(18)上安装有防转的大气侧防转销(16)；大气侧动环(19)与轴套(3)之间设有大气侧辅助密封圈(20)，大气侧静环(18)与大气侧密封腔体(11)之间铺设有辅助密封圈(17)；大气侧补偿元件(22)包括多个沿周向间隔设置的大气侧弹簧，大气侧弹簧的两端分别连接在大气侧弹簧座(23)和大气侧动环(19)上；大气侧密封腔体(11)的壁面上从大气侧弹簧座(23)到大气侧动环(19)的方向开设有大气侧隔离液/缓冲液入口(LBI2)和大气侧隔离液/缓冲液出口(LBO2)；所述介质侧机械密封结构包括从左至右套设在轴套(3)上的介质侧弹簧座(4)、介质侧补偿元件(5)、介质侧推环(7)、介质侧动环(8)和介质侧静环(9)；所述介质侧动环(8)和介质侧静环(9)端面配合，介质侧动环(8)通过介质侧补偿元件(5)连接介质侧弹簧座(4)；介质侧动环(8)为补偿环，介质侧动环(8)与介质侧推环(7)一起工作，介质侧动环(8)端面分布有螺旋槽；介质侧静环(9)为非补偿环，介质侧静环(9)上设置用于防转的介质侧防转销；介质侧动环(8)与轴套(3)之间设有介质侧O型辅助密封圈(28)，介质侧静环(9)与介质侧密封腔体(6)之间铺设有介质侧O型辅助密封圈(25)；介质侧补偿元件(5)包括多个沿周向间隔设置的介质侧弹簧，沿周向间隔设置的两端分别连接在介质侧弹簧座(4)和...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵文静，蔡岩松，彭旭东，孟祥铠，江锦波，王梦娇，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
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