Система смазки уплотнения ротора крыльчатого движителя судна

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 554I83

Союз Советских

Социалистических

Ресгублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.06.75 (21) 2146464/11 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.04.77. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 23.06.77 (51) М. Кл В 63Н 1/10

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений

И открытий (53) УДК 629.12:532. .582.5.039 (088.8) (54) СИСТЕМА СМАЗКИ УПЛОТНЕНИЯ РОТОРА

КРЫЛЬЧАТОГО ДВИЖИТЕЛЯ СУДНА

Изобретение относится к судостроению. ,Известно уплотнение ротора крыльчатого движителя (КД) типа фирмы Фойт, состоящее из трех резиновых манжет, каждая из которых имеет острую уплотнительную рабочую кромку, охватываемую по периметру спиральной пружиной (1). При этом нижняя водяная манжета установлена так, чтобы внешнее избыточное давление воды прижимало уплотняющую кромку к бандажу. Для уменьшения износа водяной манжеты и повышения износо- и кор роз ионной стойкости бандажа принят способ ее защиты с помощью смазки, при котором в меям анжетное пространство выше уплотняющей кромки водяной манжеты подводится рабочее масло КД от отдельного подпорного бака, расположенного выше уровня ватерлинии судна. При этом масло в подпорном баке находится под атмосферным давлением.

При неработающем КД уплотнительная кромка водяной манжеты под действием забортного давления воды, собственного натяга резины и давления спиральной пружины прижимается к бандажу с силой, превышающей гидростатическое давление масла, подводимого от подпорного бака, и препятствует как попаданию воды внутрь КД, так и вытеканию за борт масла. При работе КД под влиянием центробежной силы от вращения его ротора в забортном пространстве под водяной манжетой возникает разрежение (абсолютное давление около 0,6 кгс/см ). В результате уплотнительная кромка манжеты уже не при кимается к бандажу с достаточной силой и под действием гидростатического давления масло из подпорного бака начинает вытекать в окружающую среду. Чтобы свести эти утечки до минимума, на масляном трубопроводе, 10 соединяющем подпорный бак и манжетную полость, ставится дроссельная шайба с малым отверстием диаметром порядка 0,3 мм.

При остановке КД разреженная полость под водяной манжетой быстро заполняется

15 водой. При этом вследствие ускорений, возникающих в потоке воды, возможно быстрое кратковременное повышение забортного давления до значения, превышающего величину, обусловленную осадкой судна.

20 Наиболее близкой к предлагаемой по технической сути является система смазки уплотнения ротора крыльчатого движителя судна, содержащая корпус уплотнения, водяную и масляную манжеты, подпорный бак, воз25 душный и масляные трубопроводы (2). Эта систем а поддерживает постоянное избыточное давление масла в дейдвудной трубе по отношению к давлению забортной воды в месте расположения водяного уплотнения гребного

30 вала. Система обеспечивает как герметич554183

3 ность водяного уплотнения, так и смазку дейдвудных подшипников.

Однако эта система работает нормально только в том случае, когда давление забортной воды в месте расположения водяного уплотнения превосходит атмосферное. Если же в месте расположения водяного уплотнения возникает разрежение (например, при работе

КД), на уплотнение гребного вала действует перепад давлений, независящий от осадки судна, а величина его может оказаться выше расчетного значения.

Цель изобретения — предотвращение утечек рабочего масла из подпорного бака системы в окружающую среду и загрязнения последней. Для этого подпорный бак предлагаемой системы изолирован от атмосферы, а его воздушная полость сообщена воздушным и водяным трубопроводами с забортным пространством в месте расположения водяной манжеты.

С целью предотвращения попадания в систему смазки воды из забортного пространства между водяным и воздушным трубопроводами установлен выше ватерлинии судна изолированный от атмосферы расширительный бак, а на водяном трубопроводе установлен запорный клапан.

На чертеже показана предлагаемая система.

Система смазки уплотнения ротора 1 включает в себя корпус 2 уплотнения со сверлением а для прохода масла, водяную манжету 3 и масляную манжету 4, межманжетное кольцо 5, разделяющее манжеты, со сверлением б для прохода масла и бандаж 6.

Сверление а связано масляным трубопроводом 7 с подпорным баком 8, воздушная полость которого в свою очередь через трубопровод 9 сообщена с расширительным баком

1V. Расширительный бак 10 посредством водяных трубопроводов 11 и 12, разделенных запорным клапаном 13, сообщен со сверлением в корпуса 14 движителя для прохода воды. Корпус 14 движителя установлен на кольцевом судовом фундаменте 15.

Система смазки уплотнения ротора работает следующим образом.

Подпорный бак 8 заполняется маслом от системы движителя до некоторого уровня.

Масло смазки поступает по трубопроводу 7 и сверлениям а и б к манжете 3.

Г1ри неработающем КД давление воды в забортном пространстве (полость А) определяется осадкой судна. Высота установки бака 8 принимается такой, чтобы гидростатическое давление масла не могло преодолеть усилия прижатия к бандажу уплотнительной кромки манжеты 3 под действием натяга резины манжеты и ее пружины. Чтобы забортная вода через сверление в и соединенные с ним трубопроводы 11 -и 12 не попала в подпорный бак

8, расширительный бак 10, выполненный герметичным, установлен выше ватерлинии на некоторой гарантированной высоте (доста1. Система смазки уплотнения ротора крыльчатого движителя судна, содержащая

55 корпус у плотнения, водяную и масляную манжеты, подпорный бак, воздушный, водяные и масляные трубопроводы, отличающаяся тем, что, с целью предотвращения утечек рабочего масла из подпорного бака в окружа60 ющую среду и загрязнения последней, подпорный бак изолирован от атмосферы, а его воздушная полость сообщена воздушным и водяным трубопроводами с забортным пространством в месте расположения водяной ман65 жеты.

50 точно 1,5 — 2,0 м). Давление воздуха в баках

8 и 10 и трубопроводе 9 соответствует атмосферному. В результате этого водяная манжета 3 находится под действием перепада давлений воды и масла, который стремится (дополнительно к силам от натяга резины и давления пружины) прижать уплотнительную кромку манжеты к бандажу.

Во время работы КД вода из забортной полости А центробежной силой от вращения ротора удаляется к периферии и в полости Л возникает разрежение. Это разрежение по сверлению в, трубопроводам 11 и 12, через открытый клапан 13, расширительный бак 10 и воздушный трубопровод 9 передается в свободную полость бака 8. В результате этого водяная манжета 3 находится только под действием гидростатического давления столба масла, которое, как указывалось выше, не может преодолеть усилия на уплотнительной кромке манжеты и попасть в забортное пространство.

При остановке КД полость А быстро заполняется водой. При этом вследствие кратковременного повышения давления вода поднимается по трубопроводам 11 и 12 и заполняет рас- . ширительный бак 10. Объем бака 10 до уровня участка воздушной трубы 9, находящейся в баке, подбирается опытным путем такой величины, чтобы поглотить расход воды, вызванный повышением давления.

В дальнейшем скопившаяся в баке 10 вода стекает в трубопроводы 11 и 12 и в них устанавливается уровень воды, соответствующий ватерлинии судна. При потере водяной манжетой герметичности (в результате износа, механического повреждения и т. п.), а также в случае возможных разборок уплотнения на плаву, необходимость в уравнивании давления в баке 8 отпадает и клапаном 13 водяной трубопровод 12 запирается.

Таким образом, предложенная система смазки уплотнения ротора крыльчатого движителя судна, сохраняя прогрессивный принцип защиты водяной манжеты и бандажа от износа и коррозии с помощью рабочего масла КД, позволяет в то же время устранить потери масла в окружающую среду и ее загрязнение, Формула изобретения

554183

Составитель Л. Лапенко

Редактор Г. Мозжеикова Техред И. Карандашова Корректор Н. Аук

Заказ 980/5 Изд. № 371 Тираж 560 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР

lio делам изобретений и открьтий! 13035, Москва, Ж-35, Раупская наб., д. 4 5

Типография, гр. Сап1ноьа, 2

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью предотвращения попадания в систему смазки воды из забортного пространства, между водяным и воздушным трубопроводами установлен выше ватерлинии судна изолированный от атмосферы расширительный бак, а на водяном трубопроводе установлен запорный клапан.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. В. И. Грузинов и др. «Крыльчатые движители», Л., Судостроение, 1973, с. 15 — 17.

2. Патент СШЛ № 3631834, кл. 115 — 342, 2б.01.70, опублик. 04.01.72 (прототип).