CN117203455A - 轴封装置 - Google Patents

Abstract

提供能够简便地对被密封流体向泄漏侧的空间的漏出进行修补的轴封装置。一种轴封装置(1)，其利用具有滑动面(51)的配合环(5)、具有与配合环(5)的滑动面(51)滑动的滑动面(62a)的常用的密封环(6)以及这些滑动面(51、62a)对被密封流体进行密封，配合环(5)安装于贯穿插入有旋转轴(3)的壳体(4)，常用的密封环(6)安装于旋转轴(3)，其中，轴封装置1具有备用的密封环(7)，该备用的密封环(7)相对于配合环(5)的滑动面(51)和常用的密封环(6)的滑动面(62a)在轴向的被密封流体相反侧安装于旋转轴(3)，并具有与被密封流体在轴向上对置的滑动面(72a)，备用的密封环(7)能够在轴向上朝向被密封流体移动。

Description

轴封装置

技术领域

本发明涉及对旋转轴进行轴封的轴封装置。

背景技术

作为在旋转机械中防止旋转轴周边的被密封流体泄漏的轴封装置，已知有例如使用了由相对旋转且滑动面彼此滑动的一对环状滑动部件构成的机械密封件的轴封装置、使用了相对于旋转轴或壳体的滑动面相对旋转滑动的唇型密封件的轴封装置。

例如，专利文献1所示的在船舶的推进装置中使用的轴封装置是在安装于船尾管的壳体上以能够从轴向船内侧与该壳体滑动接触的方式配置有常用的密封环而构成的，所述船尾管中贯穿插入有设置了推进用螺旋桨的旋转轴。并且，常用的密封环安装在固定于旋转轴的夹紧环的轴向一端侧的台阶部，并且在夹紧环的轴向另一端侧的台阶部安装有备用的密封环。而且，在比常用的密封环靠船外侧的位置配置有唇型密封件，通过使海水朝向船外侧流动，唇型密封件变得不与旋转轴接触，利用常用密封件来密封海水，通过停止海水的流动，唇型密封件与旋转轴接触，能够利用唇型密封件来密封海水。

常用的密封环由于经年累月的磨损等而密封性降低，被密封流体有时会漏出到船内空间。在专利文献1的轴封装置中，在上述那样的异常时，使旋转轴停止旋转，能够在利用唇型密封件对壳体内的海水向船内空间侧的泄漏进行密封的状态下进行如下的修补：将常用的密封环从夹紧环卸下，并且将备用的密封环安装于夹紧环的轴向一端的台阶部。之后，使旋转轴旋转并且使海水向船外侧流动，由此海水被备用的密封环密封。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实愿平1-32985号(日本实开平2-124374)的微缩胶片(第10页，第1图)

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1的轴封装置中，需要进行将密封性降低的常用的密封环从夹紧环卸下的作业和将备用的密封环扩径并使其从夹紧环的另一端的台阶部移动到一端的台阶部的作业，修补作业繁杂。

本发明是着眼于这样的问题而完成的，其目的在于，提供能够简便地对被密封流体向泄漏侧的空间的漏出进行修补的轴封装置。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的轴封装置利用具有滑动面的配合环、具有与所述配合环的滑动面滑动的滑动面的常用的密封环以及这些滑动面而对被密封流体进行密封，所述配合环安装于贯穿插入有旋转轴的壳体，所述常用的密封环安装于所述旋转轴，其中，所述轴封装置具有备用的密封环，该备用的密封环相对于所述配合环的滑动面和所述常用的密封环的滑动面在轴向的被密封流体相反侧安装于所述旋转轴，该备用的密封环具有与被密封流体在轴向上对置的滑动面，所述备用的密封环能够在轴向上朝向被密封流体移动。

由此，在常用的密封环产生了不良情况的异常时，通过使备用的密封环朝向被密封流体移动，能够利用备用的密封环对被密封流体进行密封，因此能够简便地进行被密封流体向泄漏侧的空间的泄漏的应急修补。

也可以是，所述备用的密封环借助能够调整紧固力的紧固单元而安装于所述旋转轴。

由此，能够通过将紧固机构放松而简便地使备用的密封环沿着旋转轴移动，并且能够通过将紧固机构紧固而将备用的密封环固定于旋转轴。

也可以是，所述常用的密封环和所述备用的密封环为相同部件并且彼此翻转配置。

由此，常用的密封环与备用的密封环为相同部件，因此构造简单并且不容易产生安装错误。

也可以是，所述壳体的内部的配置有所述常用的密封环的被密封流体侧空间与从外部提供被密封流体的流路连接。

由此，在配合环和常用的密封环附近产生被密封流体的流动，能够抑制污染物滞留在配合环的滑动面和常用的密封环的滑动面附近。因此，即使在常用的密封环产生不良情况而容易产生比较多的污染物的状况下，也能够抑制污染物混入到备用的密封环的滑动面与配合环的其他滑动面之间。

也可以是，所述轴封装置是水润滑式的船尾管轴封装置。

由此，能够抑制在异常时船外水进入船内。

附图说明

图1是本发明的实施例1的轴封装置的剖视图。

图2是放大了本发明的实施例1的轴封装置的主要部分的剖视图。

图3是放大了本发明的实施例2的轴封装置的主要部分的剖视图。

具体实施方式

以下，基于实施例对用于实施本发明的轴封装置的方式进行说明。

实施例1

参照图1至图2对实施例1的轴封装置进行说明。以下，将图1的左右作为轴封装置的左右而进行说明。详细而言，将配置有备用的密封环7的一侧作为右侧、将其相反侧作为左侧而进行说明。

如图1所示，轴封装置1是应用于推进装置的船内侧的水润滑式的船尾管轴封装置，该推进装置的船内侧作为船舶的泄漏侧的空间S2，轴封装置1对贯通筒状的外壳2的旋转轴3进行轴封。另外，轴封装置1不限于应用于船舶，也可以应用于汽车、一般产业机械等旋转机械。

在旋转轴3的船外侧的端部即未图示的轴向左侧的端部安装有推进用的螺旋桨，在该螺旋桨的附近配设有对旋转轴3进行支承的船尾管轴承(省略图示)。

轴封装置1主要由壳体4、配合环5、密封环6、备用的密封环7构成。

壳体4为带凸缘的圆筒形状，具有向船外方向延伸的筒状部40和从筒状部40的轴向右端部向外径侧延伸的凸缘41。

壳体4的筒状部40内嵌于接头软管20，并利用夹紧环21进行固定。并且，外壳2的轴向右端部内嵌于接头软管20，并利用夹紧环21进行固定。

壳体4形成有沿轴向贯通的贯通孔42。详细而言，贯通孔42具有从筒状部40的轴向左端面朝向轴向右侧延伸的小径孔部43以及向轴向右侧延伸并划分出被密封流体侧的空间S1的大径孔部44，小径孔部43和大径孔部44与沿径向延伸的环状的内端面49相连。

并且，在筒状部40形成有向内径侧开放的多个槽45，该多个槽45与空间S1和比壳体4靠船外侧的空间S2连通，槽45的轴向右端面为朝向右方扩径的锥形面45a。

并且，壳体4形成有与形成于轴向右端部的凸缘41的外径侧和内径侧连通的连通孔46，连通孔46的内径侧与空间S1连通。

配合环5是具有沿轴向贯通的贯通流路50的不锈钢制的环状板材，配合环5的轴向左端面的内径侧端部是供常用的密封环6的滑动面62a、63a滑动的滑动面51，轴向右端面的内径侧端部是备用的密封环7的滑动面72a、73a能够滑动的作为其他滑动面的滑动面52。另外，配合环5不限于不锈钢制。

配合环5是通过使贯穿插入于垫圈W中的螺栓B的外螺纹部Ba贯穿插入于轴通孔53和轴通孔47并将双螺母N1、N2与其螺合而安装于壳体4的，其中，该轴通孔53在配合环5的外径侧端部均等配置有多个，该轴通孔47沿轴向贯通壳体4的凸缘41。

并且，在螺合了双螺母N1、N2的轴封装置1的使用状态下，以使密封环6的轴向左端部60b与壳体4的内端面49抵接，并且使滑动面51与密封环6的滑动面62a、63a可相对滑动地面抵接的状态组装于壳体4。另外，也可以是，在轴封装置1的使用状态下，密封环6的轴向左端部60b与壳体4的内端面49稍微分离。

并且，在壳体4与配合环5之间，在从壳体4的凸缘41的轴向右端面朝向轴向左侧凹陷设置的环状槽48中配置有O形环P，因此防止了被导入到贯通孔42内的海水向船内侧漏出。

参照图2，常用的密封环6是丁腈橡胶制的，具有圆筒状的安装部60和比安装部向外径侧延伸的大径的密封部61，在密封部61的内径侧设置有朝向外径方向弯曲而倾斜地延伸的薄壁的唇62和位于比唇62靠外径侧的位置的比唇62厚的支承腿63，常用的密封环6形成为环状。另外，常用的密封环6不限于丁腈橡胶制。

唇62的轴向右侧端面为滑动面62a，支承腿63的轴向右端面为滑动面63a。支承腿63主要承受轴向的力，因此易于发挥基于唇62的密封性。

并且，在支承腿63均等地配置有多个沿径向连通轴向右端部的连通槽63b，连通槽63b与形成在唇62与支承腿63之间的环状槽64连通。

常用的密封环6外装于旋转轴3，并通过将环状螺旋弹簧8外嵌于在安装部60的外径侧凹陷设置的环状的环状槽60a内而固定于旋转轴3。并且，常用的密封环6配置在壳体4的大径孔部44内。

备用的密封环7为与密封环6相同的结构，相对于密封环6彼此翻转配置、对置配置。为了便于说明，省略共通的说明。

常用的密封环6和备用的密封环7为相同的部件，能够彼此兼用，因此能够简化轴封装置1的构造，并且不容易产生组装错误。

如图1、图2所示，通常时，即，在常用的密封环6充分地发挥功能，没有产生流体从常用的密封环6向备用的密封环7侧、换言之船内侧的空间S3的泄漏的状态下，通过在使滑动面72a、73a与配合环5的滑动面52分离的状态下将作为紧固单元的环状螺旋弹簧9外嵌而将备用的密封环7固定于旋转轴3。

接下来，对轴封装置1的密封功能进行说明。

首先，对通常时进行说明。如图1所示，从船外送出的海水作为由泵(省略图示)送出的被密封流体经过连接器C、壳体4的连通孔46而导入到贯通孔42、空间S1。

如图2中的黑箭头所示，海水经过连通孔46、贯通孔42而向船外排出。

并且，如图2的黑箭头所示，海水的一部分经过密封环6的连通槽63b而流入环状槽64或从环状槽64流出。

常用的密封环6的唇62被该环状槽64内的海水朝向配合环5按压，保持了唇62的滑动面62a与配合环5的滑动面51的紧贴状态。

并且，在由于振动等而导致旋转轴3相对于壳体4向轴向左侧相对移动的情况下，通过常用的密封环6的轴向左端部60b与壳体4的内端面49抵接而限制了常用的密封环6向轴向左侧过度地移动，因此能够保持唇62的滑动面62a与配合环5的滑动面51的紧贴状态。

并且，在旋转轴3相对于壳体4向轴向右侧相对移动的情况下，主要是刚性高的支承腿63受力，并且由于常用的密封环6的唇62易于朝向环状槽64侧变形，因此能够保持唇62的滑动面62a与配合环5的滑动面51的紧贴状态。

并且，常用的密封环6的环状槽64的污染物和夹杂物借助海水的旋转方向的流动和离心力而易于从环状槽64经过连通槽61b排出到空间S1。这样，能够将流入到环状槽64的污染物和夹杂物排出。

并且，海水在从划分出空间S1的大径孔部44向槽45流入时被槽45的锥形面45a引导，因此能够迅速地将污染物和夹杂物向未图示的船外排出。

接下来，对异常时、即由于常用的密封环6磨损、经年劣化等不良情况而导致导入到贯通孔42的海水经过配合环5的贯通流路50向空间S3侧漏出的状态进行说明。

在异常时，首先使旋转轴3停止旋转。接着，将环状螺旋弹簧9向外径方向扩展而减轻对备用的密封环7施加的紧固于旋转轴3的力，如图2中空心箭头所示，将备用的密封环7向轴向左侧(即被密封流体侧)移动，使备用的密封环7的滑动面72a、73a与配合环5的滑动面52紧贴，即，调整备用的密封环7的轴向的安装位置以使其接近配合环5。这里，备用的密封环7与配合环5在轴向上分离，并且，备用的密封环7配置在比配合环5的滑动面51和密封环6的滑动面61a、63a靠轴向的被密封流体相反侧的位置。

接着，再次将环状螺旋弹簧9外装于备用的密封环7的环状槽70a内，将备用的密封环7紧固、固定于旋转轴3，由此修补作业完成。

之后，当使旋转轴3旋转时，备用的密封环7的滑动面72a与配合环5的滑动面52以紧贴状态相对旋转滑动，将被密封流体密封。

这样，在修补作业中，利用环状螺旋弹簧9作为紧固单元，由此能够简便地对备用的密封环7进行移动和固定。并且，由于仅是使备用的密封环7沿轴向移动而无需将其扩张，因此应急的修补作业简便。

并且，由于在修补作业时不卸下常用的密封环6，因此在备用的密封环7的移动作业时不会出现大量的海水泄漏到空间S3的情况。这样，无需如专利文献1那样另外设置在修补时发挥功能的环状的唇型密封件，能够简化轴封装置1的结构。

并且，由于备用的密封环7配置在比密封环6靠船内侧的位置，因此易于从船内进行修补作业。

并且，在修补完成后的应急处置时，除了保持了配合环5的滑动面51与密封环6的滑动面61a、63a相对旋转滑动的状态之外，还能够利用备用的密封环7来补足密封性能从而极力减少海水向船内侧漏出。即，能够抑制海水进入船内。

实施例2

接下来，参照图3对实施例2的轴封装置进行说明。另外，省略与上述实施例1相同的结构的重复的结构说明。

本实施例2的备用的密封环170在密封部171的内径侧形成有大致U字状的薄壁的唇172，详细而言，该唇172朝向外径方向延伸后折回，然后朝向内径方向且稍向左方倾斜地延伸，该唇172的形状和延伸方向与实施例1的唇72不同。

由此，在修补完成后的应急处置时，从被密封流体受力而使唇172的前端朝向滑动面52侧，滑动面172a的密封性优异。另外，虽然唇172呈U字形状，但也可以是从密封部单纯地朝向内径方向且左方倾斜地延伸的形状。

以上，通过附图对本发明的实施例进行了说明，但具体的结构不限于这些实施例，不脱离本发明的主旨的范围内的变更和追加也包含于本发明。

例如，在上述实施例1、2中，对常用的密封环和备用密封环都是唇型密封环的结构进行了说明，但不限于唇型，例如也可以是机械密封件的旋转密封环，可以适当变更。

并且，在上述实施例1中，对常用的密封环和备用的密封环为相同的结构的情况进行了说明，但不限于此，也可以是互不相同的形状的密封环。

并且，在上述实施例1、2中，对常用的密封环和备用的密封环直接固定于旋转轴的结构进行了说明，但不限于此，例如也可以隔着固定于旋转轴的套筒而进行固定，只要能够与旋转轴一同旋转即可。在使用套筒的情况下，在修补时，通过将与旋转轴固定的固定机构放松，能够以较小的力使备用的密封环与套筒一同移动，因此修补作业简便。

并且，在上述实施例1、2中，对常用的密封环和备用的密封环形成为连续的环状的结构进行了说明，但不限于此，也可以通过组装分割成多个的密封环而构成。

并且，在上述实施例1、2中，对紧固单元为环状螺旋弹簧的结构进行了说明，但不限于此，也可以是夹紧环，也可以是密封压盖，也可以是紧固带，可以适当变更。

标号说明

1：轴封装置；3：旋转轴；4：壳体；5：配合环；6：常用的密封环；7：备用的密封环；9：环状螺旋弹簧(紧固单元)；51：滑动面；52：滑动面(其他滑动面)；62a：滑动面；72a：滑动面；C：连接器(流路)；S1：被密封流体侧的空间；S2：泄漏侧的空间；S3：船内侧的空间。

Claims (5)

1.一种轴封装置，其利用具有滑动面的配合环、具有与所述配合环的滑动面滑动的滑动面的常用的密封环以及这些滑动面而对被密封流体进行密封，所述配合环安装于贯穿插入有旋转轴的壳体，所述常用的密封环安装于所述旋转轴，其中，

所述轴封装置具有备用的密封环，该备用的密封环相对于所述配合环的滑动面和所述常用的密封环的滑动面在轴向的被密封流体相反侧安装于所述旋转轴，该备用的密封环具有与被密封流体在轴向上对置的滑动面，

所述备用的密封环能够在轴向上朝向被密封流体移动。

2.根据权利要求1所述的轴封装置，其中，

所述备用的密封环借助能够调整紧固力的紧固单元而安装于所述旋转轴。

3.根据权利要求1或2所述的轴封装置，其中，

所述常用的密封环和所述备用的密封环为相同部件并且彼此翻转配置。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的轴封装置，其中，

所述壳体的内部的配置有所述常用的密封环的被密封流体侧空间与从外部提供被密封流体的流路连接。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的轴封装置，其中，

所述轴封装置是水润滑式的船尾管轴封装置。