Торцовое уплотнение гребного вала Советский патент 1986 года по МПК B63H23/36 

Изобретение относится к судостроению и может найти применение в судоремонте при модернизации уплотнений гребных валов морских и речных судов с дейдвудными подшипниками на водяной и масляной смазке. Целью изобретения является повышение надежности и срока службы уплотнения. На фиг. 1 схематично изображено торцовое уплотнение гребного вала, общий вид; на фиг. 2 - модификация торцового уплотнения, выполненная для носового торцового уплотнения дейдвудного устройства; на фиг. 3 - то же для кормового торцового уплотнения. Торцовое уплотнение гребного вала (фиг. 1) содержит корпус 1, плаваюший элемент 2, установленный в нем и уплотненный сальником 3, и враш.аю1дийся элемент 4, закре |ленный на гребном валу 5. Элементы 2 и 4 образуют между собой две обращенные одна к другой и кинематически связанные пары б и 7 трения. Между антифрикционным покрытием 8 и 9 и торцовыми поверхностями вращающегося элемента 4 введены эластичные прокладки 10 и 11. Кинематическая связь выполнена в виде пары 6 и 7 трения, т. е. полутор на торцовой поверхности плавающе1-о элемента 2 и плоскость на вращающемся элементе 4. Плавающий элемент 2 выполнен в виде фасонной втулки, а вращающийся элемент 4 - в виде двух дисков 12 и 13, соединенных натяжным устройство.м 14, выполненным, например, в виде болтового соединения. В частности, при изготовлении одной из модификаций предлагаемого уплотнения эластичные прокладки 10 и 11 выполнены из резины, а антифрикционное покрытие 8 и 9 - из композита, содержащего фторопласт, например, Ф-4К20. Максимальное усилие натяжения дисков определяется из УСЛОВИЯ 10 E-d-№где Р - максимальное усилие натяжения дисков, Н; г - радиус округления полутора в зоне его контакта с плоскостью, м; Е - модуль упругости эластичпой прокладки. МПа; частота вращения гребного вала, 1/с; d - средний диаметр тела полутора, м. Креплепие вращающегося элемента 4 на гребном валу 5 осуществляется с помо1цью клеммника натяжного устройства 14. Для снижения потерь на трение в сальнике 3 введена про.межуточная втулка 15. Подвод рабочей жидкости для охлаждения и смазки вкладыща дейдвудного подшипника 16 осуществляется через канал 7 и выточку 18 промежуточной втулки 15. Фиксация плавающего элемента 2 от проворачивания осуществляется пальцем 19. Для ремонта уплотнения на плаву устройство снабжено эластичной манжетой 20, закрепленной в корпу1 кольцевой шайбой 21. В модификации предлагаемого уплотнения (фиг. 2) фасонная втулка снабжена радиальными отверстиями 22, выполняющими роль водораспределительного кольца, а промежуточная втулка 15 снабжена радиальным отверстие.м 23, выполненным соосно с каналом 17. Уплотнение (фиг. I) работает следующим образом. При подводе охлаждающей и смазывающей рабочей жидкости последняя через канал 17 и выточку 18 поступает в пространство между торцовым уплотнением и дейд вудным подшипником 1(5 и парам 6 и 7 трения. Из-за отсутствия зазоров в парах трения протечки .минимальны и зависят от площадей контакта и усилий сжатия поверхностей трения. Значительное усилие на поверхностях приводит к большим потерям на трение, перегреву уплотнения, что снижает надежность. Осуществление контакта пары трения в виде полутор - плоскость и введение эластичных прокладок 10 и И обеспечивает распределение давления в контакте по радиусу скругления полутора. Задание давления на поверхности контакта и его фиксация натяжным устройством 14 обеспечивает для выбранных материалов антифрикционного покрытия 8 и 9 и эластичных прокладок 10 и 1 1 опти.мальные режимы трения, т. е. при заданном усилии натяжения дисков 12 и 13 тепло в парах 6 и 7 трения нагревает материал антифрикционного покрытия 8 и 9, обеспечивая тем самым создание кольцевой полимерной пленки (смазки) в узлах 6 и 7, выполняющей роль уплотнительного элемента. Пространственные колебания гребного вала 5, возникающие от работи гребного винта, отслеживаются следующим образом: горизонтальные перемещения - плавающим элементом 2 в корпусе 1, угловые и вертикальные - парой трения полутор - плоскость. При этом обеспечивается двухкаскадное уплотнение, т. е. пара 6 трения изолирует полость дейдвудного подшипника от полости между вращающимся 4 и плавающим 2 элементами, а пара 7 трения изолирует последнюю полость от атмосферы. Поскольку условия теплоотвода от пар 6 и 7 трения различны, а усилия натяжения равны, то радиусы скругления полутора следует принимать различны.ми. Например, для носового уплотнения (фиг. 1) радиус скругления полутора для пары 7 трения должен быть болыие, чем радиус скругления для пары 6 трения. В модификации предлагае.мого уплотнения (фиг. 2) подвод рабочей жидкости в

Изобретение относится к торцовым уплотнениям гребного вала и может найти применение в судоремонте при модернизации уплотнений гребных валов морских и речных судов с дейдвудными подшипниками на водяной и масляной смазке. Цель изобретения - повышение надежности и срока службы уплотнения. Торцовое уплотнение гребного вала (ТУГВ) содержит корпус 1 с установленным в нем плаваюш.им элементом -(ПЭ) 2 и сопряженный с ним враща-ющийся элемент (ВЭ) 4, закрепленный на гребном валу 5. Элементы 2 и 4 образуют собой две обращенные одна к другой и кинематически связанные пары 6 и 7 трения, имеющие антифрикционные покрытия 8 и 9, между которыми и сопрягаемой поверхностью ВЭ 4 введены эластичные прокладки 10 и II. Кинематическая связь выполнена в виде пары 6 и 7 трения, т. е. полутор на торцовой поверхности ПЭ 2 и плоскость на ВЭ 4. ПЭ 2 выполнен в виде фасонной втулки, а вращающийся элемент 4 - в виде двух дисков 12 и 13, соединенных натяжным устройством 14, выполненным, например, в виде болтового соединения. ТУГВ отслеживает пространственные колебания гребного вала 5, осуществление контакта пары трения в (Л виде полутор - плоскость и введение эластичной прокладки 10