具有緩沖功能的艉軸管密封裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有緩沖功能的艉軸管密封裝置，包括密封機構和緩沖機構；所述密封機構包括動環組件、靜環組件、球形滑塊和壓緊彈簧，所述球形滑塊安裝在靜環組件與端蓋之間，所述球形滑塊與靜環組件之間通過球面接觸，所述端蓋上均勻開設有若干活塞孔，所述壓緊彈簧位于活塞孔內；所述緩沖機構包括活塞、液壓減振器、殼體、柱塞和阻尼彈簧，所述活塞與端蓋之間形成油腔，所述柱塞將殼體分為第一腔和第二腔，所述第一腔與其中一個油腔連通，所述第二腔內設置所述阻尼彈簧，所述阻尼彈簧與柱塞連接、殼體連接。本實用新型可以降低因沖擊、振動引起的輻射噪聲，吸收因振動與沖擊引起的能量，提高船舶抗沖擊與隱身性能。
【專利說明】具有緩沖功能的艉軸管密封裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種船舶艉軸管密封裝置，尤其涉及一種具有緩沖功能的艉軸管密封裝置。
【背景技術】
[0002]艉軸管密封裝置作為船舶推進系統的重要設備，用于實現艉軸穿過船體部位的良好密封，防止舷外海水進入艙內。推進系統在運行時，會受到外部振動激勵與沖擊，當激振力與沖擊力較大時，該沖擊會通過軸系傳遞至密封裝置，再由密封裝置傳遞至船體，引起穩態與瞬態噪聲，影響船舶隱身性能。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在于提供一種具有緩沖功能的艉軸管密封裝置，它結合抗沖擊與減振技術，在艉軸管密封裝置內部集成靜環組件自調心結構與具有緩沖功能的能量吸收結構，可以降低因沖擊、振動引起的輻射噪聲，吸收因振動與沖擊引起的能量，提高船舶抗沖擊與隱身性能。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0005]提供一種具有緩沖功能的艉軸管密封裝置，該裝置包括:密封機構和緩沖機構；其中，
[0006]所述密封機構包括動環組件、靜環組件、球形滑塊和壓緊彈簧，所述動環組件固定安裝在艉軸上、隨艉軸一起旋轉，所述靜環組件的一端與動環組件接觸，所述靜環組件的另一端安裝在端蓋內，所述球形滑塊安裝在靜環組件與端蓋之間，所述球形滑塊與靜環組件之間通過球面接觸，所述端蓋上均勻開設有若干活塞孔，所述活塞孔之間相互連通，所述壓緊彈簧位于活塞孔內，所述壓緊彈簧的一端與靜環組件連接；
[0007]所述緩沖機構包括活塞、液壓減振器、殼體、柱塞和阻尼彈簧，所述活塞位于活塞孔內、與壓緊彈簧的另一端連接，所述活塞與端蓋之間形成油腔，所述柱塞位于殼體內并將殼體分為第一腔和第二腔，所述第一腔通過節流孔與其中一個油腔連通，所述第一腔還與液壓減振器連通，所述液壓減振器安裝在殼體上，所述第二腔內設置所述阻尼彈簧，所述阻尼彈簧的一端與柱塞連接、另一端與殼體連接。
[0008]按上述技術方案，所述靜環組件為哈弗式結構，包括上半靜環組件和下半靜環組件。
[0009]按上述技術方案，所述端蓋上均勻開設有8?20個活塞孔。
[0010]按上述技術方案，所述球形滑塊與靜環組件接觸的面為內凹球面，所述靜環組件與球形滑塊接觸的面為相應的外凸球面。
[0011]本實用新型，具有以下有益效果:該裝置在運行時，靜環組件與動環組件構成摩擦密封副，靜環組件在壓緊彈簧和外部冷卻水的作用下以一定的壓力壓緊在動環組件工作表面上，旋轉是動環組件與靜環組件之間形成動壓水膜，保證摩擦副之間的密封、冷卻和潤滑，當船舶尾部受到外部振動與沖擊并導致軸線產生偏轉時，靜環組件與球形滑塊構成一對旋轉副，靜環組件可繞球形滑塊自動調心，可自動適應軸線的偏轉，減小或消除因軸線偏轉引起的振動與沖擊響應，同時保證靜環組件與動環組件之間的良好貼合，減少泄露與磨損；緩沖機構串聯在內部振動與沖擊傳遞路徑上，當受到外部振動與沖擊時，激勵傳遞路徑為“艉軸一動環組件一靜環組件一壓緊彈簧一活塞一液壓油一阻尼彈簧、液壓減振器”，緩沖機構重點吸收縱向振動與沖擊能量，也可吸收軸線偏轉引起的振動與沖擊能量，激勵能量經阻尼彈簧與液壓減振器吸收后，消除或衰減了傳遞至艇體的能量，其中，液壓減振器吸收低頻部分的壓力脈動和壓力沖擊，阻尼彈簧及柱塞組成的二階系統吸收高頻壓力脈動，并對壓力沖擊起緩沖，以實現同時達到低頻、高頻吸振與緩沖作用，可以降低因振動與沖擊引起的輻射噪聲，吸收因振動與沖擊引起的能量，提高船舶抗沖擊與隱身性能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:
[0013]圖1是本實用新型實施例的結構示意圖；
[0014]圖2是圖1中I處的放大示意圖；
[0015]圖3是端蓋的結構示意圖；
[0016]圖4是圖3的側視圖。
[0017]其中:1-軸殼、2-動環組件、3-靜環組件、4-壓緊彈簧、5-端蓋、5.1-活塞孔、5.2-連通孔、6-鍵、7-鎖緊環、8-0形圈、9-活塞、10-節流孔、11-液壓減振器、12-柱塞、13-阻尼彈簧、14-油腔、15-殼體、15.1-第一腔、15.2-第二腔、16-球形滑塊、17-艉軸。
【具體實施方式】
[0018]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0019]在本實用新型的較佳實施例中，如圖1?圖4所示，軸殼1通過螺栓一起固定在艇體上，結合面通過0形圈密封，端蓋5與軸殼1連接，端蓋處設置具有緩沖功能的艉軸管密封裝置，該裝置包括:密封機構和緩沖機構；其中，
[0020]密封機構包括動環組件2、靜環組件3、球形滑塊16和壓緊彈簧4，動環組件2固定安裝在艉軸17上、隨艉軸17 —起旋轉，具體的，動環組件2通過鍵6、鎖緊環7固定安裝在艉軸17上，并通過0形圈8實現與艉軸的密封，靜環組件3的一端與動環組件2接觸，靜環組件3的另一端安裝在端蓋5內，球形滑塊16安裝在靜環組件3與端蓋5之間，球形滑塊16與靜環組件3之間通過球面接觸，具體的，球形滑塊與靜環組件接觸的面為內凹球面，靜環組件與球形滑塊接觸的面為相應的外凸球面，球形滑塊與靜環組件構成旋轉副，球形滑塊與動環組件構成平動運動副，其中，靜環組件由端蓋限位并通過0形圈實現與端蓋的密封，且在外部壓力作用下可以沿軸向移動，端蓋5上均勻開設有若干活塞孔5.1，活塞孔5.1之間通過連通孔5.2相互連通，壓緊彈簧4位于活塞孔內，壓緊彈簧4的一端與靜環組件3連接；
[0021]緩沖機構包括活塞9、液壓減振器11、殼體15、柱塞12和阻尼彈簧13，活塞9位于活塞孔5.1內、與壓緊彈簧4的另一端連接，其中活塞通過密封圈實現與端蓋的密封，活塞9與端蓋5之間形成油腔14,柱塞12位于殼體15內并將殼體15分為第一腔15.1和第二腔15.2，第一腔15.1通過節流孔10與其中一個油腔14連通，第一腔15.1還與液壓減振器11連通，液壓減振器11安裝在殼體15上，第二腔15.2內設置阻尼彈簧13，阻尼彈簧13的一端與柱塞12連接、另一端與殼體15連接。
[0022]在本實用新型的優選實施例中，如圖1所示，靜環組件3為哈弗式結構，包括上半靜環組件和下半靜環組件，在靜環組件磨損或出現故障時，可快速更換。
[0023]在本實用新型的優選實施例中，如圖3、圖4所示，端蓋5上均勻開設有8?20個活塞孔，每個活塞孔內都安裝有壓緊彈簧，所有活塞孔內部相互連通，通過液壓可自動平衡壓緊彈簧的壓力，使動環組件與靜環組件直接貼合更均勻，減少泄漏與磨損，具有平衡功能。
[0024]本實用新型的工作原理是:密封機構、液壓減振器以及阻尼彈簧等為該裝置的核心部件，通過動環組件、靜環組件、球形滑塊材料和物理尺寸的合理選擇與設計，達到良好的密封性能，通過液壓減振器與阻尼彈簧的良好設計，實現振動與沖擊能量的吸收，通過調整液壓減振器的內部壓力，可以實現不同密封壓力下的最優緩沖效果，該裝置在運行時，夕卜部振動與沖擊能量將傳遞至緩沖機構，緩沖機構可同時吸收低頻與高頻能量。
[0025]具體的，該裝置在運行時，靜環組件與動環組件構成摩擦密封副，靜環組件在壓緊彈簧和外部冷卻水的作用下以一定的壓力壓緊在動環組件工作表面上，旋轉是動環組件與靜環組件之間形成動壓水膜，保證摩擦副之間的密封、冷卻和潤滑，當船舶尾部受到外部振動與沖擊并導致軸線產生偏轉時，靜環組件與球形滑塊構成一對旋轉副，靜環組件可繞球形滑塊自動調心，可自動適應軸線的偏轉，減小或消除因軸線偏轉引起的振動與沖擊響應，同時保證靜環組件與動環組件之間的良好貼合，減少泄露與磨損；緩沖機構串聯在內部振動與沖擊傳遞路徑上，當受到外部振動與沖擊時，激勵傳遞路徑為“艉軸一動環組件一靜環組件一壓緊彈簧一活塞一液壓油一阻尼彈簧、液壓減振器”，緩沖機構重點吸收縱向振動與沖擊能量，也可吸收軸線偏轉引起的振動與沖擊能量，激勵能量經阻尼彈簧與液壓減振器吸收后，消除或衰減了傳遞至艇體的能量，其中，液壓減振器吸收低頻部分的壓力脈動和壓力沖擊，阻尼彈簧及柱塞組成的二階系統吸收高頻壓力脈動，并對壓力沖擊起緩沖，以實現同時達到低頻、高頻吸振與緩沖作用，可以降低因振動與沖擊引起的輻射噪聲，吸收因振動與沖擊引起的能量，提高船舶抗沖擊與隱身性能。
[0026]本實用新型可以提高振動與沖擊條件下的減振降噪性能，同時提高密封裝置的壽命，特別適用于潛器用推進軸系裝置。
[0027]應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本實用新型所附權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種具有緩沖功能的艉軸管密封裝置，其特征在于，該裝置包括:密封機構和緩沖機構；其中， 所述密封機構包括動環組件、靜環組件、球形滑塊和壓緊彈簧，所述動環組件固定安裝在艉軸上、隨艉軸一起旋轉，所述靜環組件的一端與動環組件接觸，所述靜環組件的另一端安裝在端蓋內，所述球形滑塊安裝在靜環組件與端蓋之間，所述球形滑塊與靜環組件之間通過球面接觸，所述端蓋上均勻開設有若干活塞孔，所述活塞孔之間相互連通，所述壓緊彈簧位于活塞孔內，所述壓緊彈簧的一端與靜環組件連接； 所述緩沖機構包括活塞、液壓減振器、殼體、柱塞和阻尼彈簧，所述活塞位于活塞孔內、與壓緊彈簧的另一端連接，所述活塞與端蓋之間形成油腔，所述柱塞位于殼體內并將殼體分為第一腔和第二腔，所述第一腔通過節流孔與其中一個油腔連通，所述第一腔還與液壓減振器連通，所述液壓減振器安裝在殼體上，所述第二腔內設置所述阻尼彈簧，所述阻尼彈簧的一端與柱塞連接、另一端與殼體連接。
2.根據權利要求1所述的艉軸管密封裝置，其特征在于，所述靜環組件為哈弗式結構，包括上半靜環組件和下半靜環組件。
3.根據權利要求1所述的艉軸管密封裝置，其特征在于，所述端蓋上均勻開設有8?20個活塞孔。
4.根據權利要求1所述的艉軸管密封裝置，其特征在于，所述球形滑塊與靜環組件接觸的面為內凹球面，所述靜環組件與球形滑塊接觸的面為相應的外凸球面。
【文檔編號】F16J15/34GK204140882SQ201420547265
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月23日 優先權日:2014年9月23日
【發明者】劉偉, 俞強, 周睿, 劉義軍, 李全超, 郭全麗 申請人:中國艦船研究設計中心