Устройство для герматизации гребного вала

2) Авторы изобретен А.В.Смыков, В.С.Гаврилов, А.С.Кельзо Кель енинградское высшее инженерное морск им, адмирала С.ОЛакарова(71) Заявител 54) УСТРОЙСТВО диена охватыв лементом и коль мойевой которых выпгулирующимпружинойтройоматичес.ь евой емому изации Изобретение относится к области судостроения, а именно к устройствам для герметизации гребных валов.Известно устройство для герметизации гребного вала, содержащее ряд кольцевых манжет, прижимаемых к гребному валу с помощью пустотелых эластичных колец, заполненных магнит" ным веществом, а на гребной вал насажена втулка из магнитожесткого материала, установленная через промежуточную прокладку нэ немагнитного материала11 .Недостатком этого устройства является отсутствие регулирующего элемента, автоматизирующего прижатия кольцевых манжет к "гребному валу, что уменьшает долговечность устройства и увеличивает затраты на его ремонт.Наиболее близким к предлага является устройство для гермет гребного вала, содержащее ряд кольцевых уплотняющих манжет, каждая иэ ИЕТИЗАЦИИ ГРЕБНОГО ВАЛА Недостатком известного ус ства является отсутствие авт кой регулировки прижатня кол ц манжеты к гребному валу.Цель изобретения - обеспечение автоматизации регулировки прижатия кольцевых манжет к гребному валу.Цель достигается тем, что каждый регулирующий элемент размещен между соответствуюашми кольцевой манжето и кольцевой пружиной и выполнен в виде термобниеталлической пластины.Каждая термобиметаллическая пластина может быть выполнена в виде разрезного кольца, обращенного "активным" слоем к кольцевой манжете.Кроме того, каждая термобиметаллическая пластина может быть также выполнена в виде кольца, составленного из нескольких секторов, приЗО а,17( а,27/ 7 а Угде а - характеристика способноститермобиметаллической пластины деформироваться под действием температуры для термобиметаллической пластины,установленной на кольцевойманжете 1, ближайшей к сту опице 7 гребного винта 8;а " характеристика способноститермобиметаллической пластины деформироваться под действием температуры для термобиметаллической пластины,установленной на кольцевойманжете 1, наиболее удаленной от ступицы 7 гребноговинта 8,50Кольцевые манжеты 1 закрепленын,корпусе 9 устройства с помощью бол.тов 10.В модификации изобретения (фиг. 2)регулирующий элемент выполнен в виде 55кольца 11, имеющего разрез 12. Кольцо 11 выполнено из термобиметаллической пластины, в которой .слой 5 3 85 б 89 чем к кольцевой манжете обращен "пассивный" слой пластины.На фиг 1, изображено устройст" во для герметизации гребного вала, продольный разрез на фиг. 2 " то5 же, поперечный разрез (плоскость разреза проходит через, одну из кольцевых манжет), на Фиг. 3 - то же, поперечный разрез при втором варианте выполнения пластины воплос- о кость разреза проходит через одну из кольцевых манжет, например ближающую к ступице гребного винта).Устройство для герметизации греб. ного вала содержит кольцевые манжеты(фиг. 1) каждая из которых прижата к гребному валу 2 с помощью охватывающих кольцевые манжеты 1 регулирующих элементов 3 и кольцевых пружин 4. Регулирующий элемент 3 выполнен из термобиметаллической пластины, состоящей из двух прочно соединенных между собой слоев металлов с различными коэффициентами линейного расширения. При эдом "активный"25 слой 5 обращен к кольцевой манжете 1, а "пассивный" слой б обращен к кольцевой пружине 4. Регулировочные элементы 3 подбираются с материалом термобиметаллических пластин, определяемых из условия 5 фявляется "активным", а слой 6 "пассивным",В модификации изобретения Фиг. 33регулирующий элемент 3 выполнен ввиде кольца, составленного из нескольких секторов 3. Каждый .ектор 13имеет свой "активный" сл)й 5 и "пассивный" слой б.Устройство для герметизации греб.ного вала работает следующим образом.При. вращающемся гребном вале 2кольцевые манжетыприжимаются кнему с помощью регулирующих элементов 3 и кольцевых пружин 4. Приэтом если величина давления кольцевой пружины 4 на регулирующий элемент 3 остается все время постоянной,то величина давления регулирующегоэлемента 3 на кольцевую манжету 1,складывающаяся из давления, оказываемого самим регулирующим элементом3 и давления кольцевой пружины,будет изменяться в зависимости отизменения температуры регулирующегоэлемента 3.При вращении гребного вала 2 врезультате трения о него кольцевых манжет 1 в зоне их контакта будетвыделяться тепло, которое будет на"гревать трущиеся поверхности. Частьтепла передается через гребной вал2 забортной воде, а другая частьнагревает кольцевую манжету 1, ачерез нее регулирующий элемент 3 икольцевую пружину 4, Нагревание регулирующего элемента 3 из-за свойствтермобиметалла изгибаться под действием температуры приводит к тому,что "активный" слой 5 будет, нагреваясь, расширяться значительно больше, чем "пассивный" слой б, Следовательно, при нагревании устройства кольцевая пружина 4 создает сжимающее радиальное давление на манжету 1, в то время, как регулирующий элемент 3 будет стараться разжать кольцевую пружину 4, уменьшаяуказанное давление. Уменьшение общего сжимающего радиального давленияна кольцевую манжету 1 приводит кснижению прижатияее к гребному валу 2, а следовательно, к уменьшениютрения в зоне их контакта. Уменьшение трения снизит температуру кольцевой манжеты 1 и регулирующего кольца 3, которое снижает разжимающееусилие на кольцевую пружину 4 и уве-.будет воздействовать на один иэ секторов 13, находящийся в районе попадания абразивной частицы, который,деформируясь, уменьшит давление кольцевой пружины 4 на кольцевую манжету 1 в этом месте, и абразивная ча"стица вытолкнется давлением масла иэзоны трения,Предложенная конструкция устройства для герметизации гребного валапозволяет автоматизировать регулировку прижатия кольцевых манжет к гребному валу в соответствии с их температурным режимом. Кроме того, поддержание величины прижатия кольцевыхманжет в соответствии с оптимальными условиями снизит, расход смазочного масла, вытекающего эа борт присуществующих устройствах, и уменьшитьвозможность попадания забортной водыв смазочное масло, что приводит кнеобходимости его замены.Ступенчатое изменение регулирования нрижатия кольцевых манжет позво"ляет повысить надежность работы уст"ройств герметизации, с точки зренияпротечек, В то же время возможностьсоздания переменного по образующейкольцевой манжеты прижатия ее к гребному валу позволяет увеличить надежность работы таких устройств в условиях мелководья. Формула изобретения 1. Устройство для герметизации гребного вала, содержащее ряд кольце вых уплотняющих манжет, каждая из которых выполнена охватываемой регулирующим элементом и кольцевой пружиной, о т л и ч а ю щ е е с я тем что, с целью обеспечения автоматизации регулировки прижатия кольцевых манжет к гребному валу, каждый регулирующий элемент размещен между соответствующими кольцевой манжетой и кольцевой пружиной и выполнен в виде термобиметаллической пластины.2, Устройство по и. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что каждая термобиметаллическая пластина выполнена в виде разрезного кольца, обращенного "активным" слоем к кольцевой манжете.3. Устройство по п, 1, о т л и - ч а ю щ е .е с я тем, что каждая термобиметаллическая пластина выпол 5 856895 6личивает общее сжимающее радиальноедавление на кольцевую манжету 1.Из вышеуказанного следует, что приработе устройства для герметизациигребного вала 2 из-за установкирегулирующего элемента 3 между кольцевой манжетой 1 и кольцевой пружиной 4 будет автоматически регулироваться степень прижатия кольцевойманжеты 1 к гребному валу 2, При под- оборе регулирующих элементов 3 изразличных термобиметаллов, нагримеринварковар, инварлатунь, где "активными" являются ковар и латунь, а"пассивным" инвар, получаемым постепенно ступенчатое регулирование прижатия кольцевых маркет 1 к гребномувалу 2. Для кольцевых манжет 1,расположенных ближе к ступице 7 греб"ного винта 8, чувствительность к изменению температуры регулирующегоэлемента 3 ниже, а следовательно,регулировка грубее, а для кольцевыхманжет 1, удаленных от ступицы 7 гребного винта 8 выше и регулировка точнее.В модификации изобретения фиг. 2регулирующий элемент 3 выполнен ввиде кольца 11 с разрезом 2. Разрез12 позволяет деформироваться кольцу11 в радиальном направлении в соответствии с изменением его температуры. Работа устройства для герметизации гребного вала будет отличатьсяот описанной выше тему что роль "активного" слоя выполняет кольцо 5, выполненное из материала, обладаю:цегобольшим коэффициентом линейного расширения, а "пассивного" слоя - кольцо 6 выполненное иэ материала, об- аладающего низким коэффициентом линейного расширения.В модификации изобретения (фиг. 3регулирующий элемент 3 выполнен ввиде кольца, состоящего из секторов13. Принцип работы такого устройствадля герметизации гребного вала неотличается от уже описанного. Однаконаличие секторов 13 позволяет более точнее регулировать прижатие 50кольцевых манжет 1 по их образующей,учитывая не только общую температурурегулирующего элемента 3, но и местное повышение температуры кольцевойманжеты 1. При попадании абразивной 55частицы в зону контакта кольцевойманжеты 1 с гребным валом 2 в местеее попадания температура кольцевойманжеты 1 будет выше. Эта температура7иена в виде кольца, составленного иэ несКольких секторов, причем к. кольцевой манжете обращен "пассивный" слой пластины,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе35689581. Авторское свидетельство СССРно заявке 9 2496222/1,кле В 63 Н 23/36, 1977,2. Валацкий Л,Т. и др, Эксплуатация и ремонт дейдвудных устройствморских судов. М., "Транспорт", 1975,с, 87 (прототип)856895 аказ 7098 25 ВНИИПИ Г по дел13035, Тираж 489сударственного комитетаам изобретений и открытийосква, Ж, Рауаская иа оцпис коеР 5 Пат г. Ужгород, ул, Преектная, 4 Составитель Ю,ТауберактоР В.Иванова ТехРед М,Голинка, КоРРектоР И.ШаР