Патент ссср 435981

 

пп 435981

ОПИСАНИЕ

ИЗОЫ ЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советеюа

Социал истимесюа

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 01.02.71 (21) 16 19690/27-11 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.07.74. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 21.01.75 (51) М. Кл. В 63h 5 10

F 16j 15/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам нзооретеннй н открытий (53) УДК 629.1.037.4 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. Я. Лауфер и Я. А. Скорняков (71) Заявитель (54) УПЛОТИЯ1ОЩЕЕ УСТРОЙСТВО ТОРЦОВО1 О ТИПА

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано в качестве торцового уплотнения соосных гребных винтов и валов с дейдвудными подшипниками на масляной смазке.

Известны уплотняющие устройства торцового типа преимущественно для соосных противоположно вращающихся гребных винтов и валов, состоящие из ряда уплотнительных блоков, содержащих концентричные уплотняющие кольца, заключенные в подпружиненные обоймы, установленные в выточках корпусов, блоков, а также дренажную систему, соединяющую пространства между уплотняющими кольцами с дренажным отверстием в яблоке ахтерштевня. Однако в таких устройствах продольные и поперечные вибрации, а также перемещения валопровода, возникающие при эксплуатации, воздействуют непосредственно через упорные кольца на уплотняющие кольца, увеличивая утечки через торцовый элемент.

Цель изобретения — исключение влияния вибрации и перемещений валопровода на качество уплотнения, исключение утечки смазки и повышение ресурса работы трущихся пар.

Это достигается тем, что два блока, расположенные между гребными винтами, соединены между собой герметичной гибкой связью, а блок, расположенный между носовым винтом и ахтерштевнем, связан с ахтерштевнем такой же связью. При этом корпуса блоков выполнены с внутренним диаметральным и торцовым антифрикционным слоем, которым они.под действием собственного веса и распорного усилия пружин взаимодействуют с уплотняемым валом и ограничительным кольцом, связанным с этим валом.

С целью обеспечения слива протечек из

10 пространства между концентричными уплотняющими кольцами блоков, расположенных между гребными винтами, эти пространства целесообразно связать отверстиями, выполненными в ступице носового винта.

На чертеже показано предлагаемое уплотняющее устройство, общий вид в разрезе.

На внутреннем валу 1 между соосными гребными винтами 2 и 3 установлен с диаметр20 ральным зазором корпус 4 блока, а на специальной гайке 5, стопорящей винт 2, — корпус 6 блока. Оба корпуса по внутреннему диаметру и одному торцу имеют антифрикционную наделку 7, выполненную в виде отдель25 ных секторов со скосами в обе стороны от радиальной оси и имеющую по внутреннему диаметру непересекающиеся и сквозные по длине корпуса канавки, выполненные по противоположным винтовым линиям (на черте30 же не показаны).

435981,3

Корпус 4 находится в контакте с ограничительным кольцом 8, состоящим из двух половин, плотно стянутых на внутреннем валу и посаженных на штифт 9, предотвращающий проворачивание ограничительного кольца и его перемещение вдоль оси вала при случайном ослаблении стяжки. Корпус 6 находится в контакте с буртом гайки 5. В корпуса 4 и 6 с радиальными зазорами установлены соответственно подпружиненные обоймы 10, 11 и 1 2, 13, в которых с помощью конусных колец 14 прочно закреплены уплотняющие кольца 15 и 16 и которые имеют свободу перемещения вдоль оси валов. Благодаря этому кольца 15 и 16 под действием пружин 17 и 18 плотно прижимаются к торцовым плоскостям дисков 19 и 20, закрепленных на винтах 2 и 3, и могут независимо друг от друга самоустанавливаться относительно торцовых плоскостей этих дисков. Обоймы 10, 11 и

12, 13 застопорены от проворачивания относительно друг друга и соответственно относительно корпусов 4 и «6.

Благодаря концентричному расположению колец 15 и 16, а также колец 21 и 22 обеспечивается, во-первых, разделение уплотняемых сред (масла и воды) полостями А, Б и В, в которых отсутствует давление и из которых с помощью трубок 23, имеющих компенсирующие витки, производится дренаж водомасляной смеси к сепараторной установке, и, вовторых, обеспечивается минимальная длина консолей винтов 2 и 3.

Корпуса 4 и 6, а также корпус 24 и яблоко ахтерштевня 25 соединены гибкими непроницаемыми для масла элементами (например, резиновыми кольцами-компенсаторами) 26 и 27.

Полная герметизация неподвижных или малоподвижных соединений уплотняющего устройства от проникновения масла и воды обеспечивается резиновыми кольцами 28, Во избежание повреждений уплотняющего устройства посторонними предметами в период эксплуатации оно закрыто кожухами

29 и 30.

Уплотнение винта 2 со стороны яблока ахтерштевня производится блоком, аналогичным блоку уплотнения винта 3, с той лишь разницей, что корпус 24 посажен непосредственно не на внутренний вал 1, а на внешний вал 31, на котором установлено ограничительное кольцо 32.

Предлагаемое уплотняющее устройство работает следующим образом.

При вращении в противоположные стороны гребных винтов 2 и 3 корпус 4 со всеми установленными в нем деталями свободно висит на валу 1, Вследствие наличия радиального зазора между корпусом 4 и валом создается масляный клин, обеспечивающий гидродинамическое трение и, следовательно, малый момент трения, действующий на корпус 4, На корпус 6 действует аналогичный по величине указанному момент трения, направ5

4 ленный в противоположную сторону. На кольца 15 и 16, обеспечивающие уплотнение винта 3, действует такой же момент трения, что и на кольца, обеспечивающие уплотнение винта 2. Момент, действующий на уплотнение и вызванный динамическим потоком воды в результате вращения кожуха 29, незначителен по величине. Поэтому уплотняющий комплекс из блоков между винтами 2 и 3 либо не вращается, либо имеет весьма медленное вращение, несоизмеримое с числом оборотов валов 1 и 3 1.

Уплотнительный блок с носовой стороны винта 2 имеет от вращения стопор относительно яблока ахтерштевня.

Таким образом обеспечивается сохранение существующих относительных скоростей движения уплотняющих колец по торцовым плоскостям при удвоенных относительных скоростях вращения винтов 3 и 2 и устраняются условия работы, в которых происходит повышенный износ уплотняющих колец.

Вследствие распорного действия пружин 17, 18 и 33 корпуса 4, 6 и 24 всегда остаются прижатыми к ограничительным кольцам 8, 5 и

32. Таким образом ни поперечная, ни продольная вибрации валов 31 и 1 не могут оказать влияния на работу уплотняющего устройства.

В процессе эксплуатации давление масла в дейдвудном устройстве, а следовательно, со стороны масляной полости уплотняющего устройства должно быть всегда больше забортного давления. Это необходимо для того, чтобы исключить любую возможность попадания через уплотняющее устройство воды в масляную систему судна.

Вследствие того, что в полостях А, Б и В поддерживается атмосферное давление, протечки воды и масла могут происходить только в область с более низким давлением, т. е. в полости А, Б и В, откуда эти протечки по трубкам 23 и отверстиям а и б отводятся внутрь судна к сепарирующему устройству.

В последнем масло должно отделяться от воды и вновь возвращаться в масляную систему судна.

Таким образом, благодаря наличию двойного ряда уплотняющих колец и дренажной полости между ними исключается всякая возможность потери масла за борт через уплотняющее устройство.

В винтовых канавках в антифрикционных покрытиях корпусов 4, 6 и 24 при вращении валов создается насосный эффект, обеспечивающий прокачку масла в двух взаимно противоположных направлениях вне зависимости от направления вращения валов 1 и 31. Таким образом обеспечивается подача свежего масла в масляные полости устройства и к упорным торцам корпусов 4, 6 и 24, а также отвод отработавшего масла с одновременным охлаждением пар трения. Скосы на антифрикционных сегментах упорных торцов корпусов обеспечивают создание масляного клина, а

: 435981 следовательно, гидродинамическое трение при работе. Этим обеспечивается высокая износостойкость пары трения и малый момент трения.

При выходе из строя одного или даже всех колец 16 и кольца 22 внешнего ряда уплотняющее устройство продолжает выполнять свои функции и судно может не сбавлять хода, так как забортная вода не может попасть в масляную полость ввиду избыточности давления масла над забортным давлением.

При выходе из строя одного или даже всех колец 15 и кольца 21 внутреннего ряда одна из полостей или все :полости А, Б и В заполняются маслом, доступ забортной воды в масляную систему перекрывается, Уплотняющее устройство также продолжает выполнять свои функции и судно может не сбавлять хода.

Благодаря наличию слива протечек из полостей к сепарирующему устройству обеспечивается возможность дистанционного контроля на ходу работы уплотняющего устройства.

Предмет изобретения

1. Уплотняющее устройство торцового типа преимущественно для соосных противоположно вращающихся гребных винтов и валов, состоящее из ряда уплотнительных блоков, содержащих концентричные уплотняющие кольца, заключенные в подпружиненные обоймы, установленные в выточках корпусов блоков, а также дренажную систему, соединяющую пространства между уплотняющими кольцами с дренажным отверстием в яблоке ахтерштевня, отличающееся тем, что, с целью исключе5 ния влияния вибрации и перемещений валопровода на качество уплотнения, исключения утечки смазки и повышения ресурса работы трущихся пар, два блока расположены между гребными винтами и соединены герметичным

10 элементом, гибким в радиальном и осевом направлениях и жестким в окружном направлении, а один блок расположен между носовым гребным винтом и яблоком ахтерштевня, соединенным с последним аналогичным герме15 тичным элементом, причем корпус каждого уплотнительного блока выполнен с внутренним диаметральным и торцовым антпфрикционным слоем, которым корпус под действием собственного веса и распорного усилия пру20 жин взаимодействует соответственно с уплотняемым валом и ограничительным кольцом, связанным с этим валом.

2. Устройство по п. 1, отл ич а ющееся тем, что, с целью обеспечения слива протечек

25 из пространства между концентричными уплотняющими кольцами блоков, расположенных между гребными винтами, в ступице носового гребного винта выполнены отверстия, соединяющие пространства между концент30 ричными уплотняющими кольцами блоков, прилегающих с обеих сторон к ступице этого винта.

435981

27 23282122 8 28 1 о У1 20

Составитель М, Лауфер

Техред Т. Курилко

Корректор Е. Рогайлина

Редактор Т. Юрчикова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3522/5 Изд. № 1890 Тираж 506 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., p,. 4/5