用于密封船舶的推进器轴的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于密封船舶的推进器轴的装置，其中该装置包括用于将推进器轴相对于海水密封的轴密封装置，以及润滑装置，该润滑装置包括用于将润滑剂引导到所述轴密封装置和用于从所述轴密封装置引导润滑剂的润滑剂循环管线，润滑剂循环器，该润滑剂循环器被配置为在润滑剂循环管线中和在所述轴密封装置中产生润滑剂流，其中润滑剂循环管线限定在润滑剂循环器下游和轴密封装置上游的第一部分，以及在轴密封装置下游和润滑剂循环器上游的第二部分。

本发明还涉及一种用于密封船舶的推进器轴的方法，该方法具有：密封装置；轴密封装置，该轴密封装置用于相对于海水密封所述推进器轴；以及润滑装置，该润滑装置包括：润滑剂循环管线，该润滑剂循环管线用于将润滑剂引导至所述轴密封装置并且用于从所述轴密封装置引导润滑剂；润滑剂循环器，该润滑剂循环器被配置为在所述润滑剂循环管线中和在所述轴密封装置中产生润滑剂流，其中所述润滑剂循环管线限定所述润滑剂循环器下游和所述轴密封装置上游的第一部分，以及所述轴密封装置下游和所述润滑剂循环器上游的第二部分。其中该方法包括借助于该润滑剂循环器在该润滑剂循环管线中和在所述轴密封装置中产生润滑剂流。

背景技术

在轴密封装置的润滑装置中需要压力来补偿海水压力，海水压力取决于吃水深度，即推进器轴在周围水中所处的深度。例如4米的吃水等于作用在轴密封装置上的大约0.4巴的压力，该轴密封装置用于将推进器轴相对于周围的水密封。

出版物WO2012/085325和WO2016/071656提出了用于密封船舶的推进器轴的密封装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于密封船舶的推进器轴的简单装置和简单方法。

本发明的装置由独立权利要求1来表征。

该装置的优选实施例在从属权利要求2至10中限定。

本发明的方法相应地由独立权利要求11的定义来表征。

该方法的优选实施例在从属权利要求12至20中限定。

附图说明

在下文中，将通过参考附图更详细地描述本发明，其中

图1示出了用于密封船舶的推进器轴的装置的实施例，

图2示出了用于密封船舶的推进器轴的装置的另一个实施例，

图3示出了用于密封船舶的推进器轴的装置的又一实施例，并且

图4示出了用于密封船舶的推进器轴的装置的又一实施例。

具体实施方式

首先，将更详细地描述用于密封船舶(未示出)的推进器轴1的装置以及该装置的一些变体和实施例。

该装置包括轴密封装置2，用于将推进器轴1相对于海水进行密封。

推进器轴1可以由至少一个轴承(未示出)可旋转地支撑。

推进器轴1可设置在船舶(例如船)的船体(未示出)处，或设置在推进单元(未示出)处，例如设置在船舶(例如船)的船体处的方位吊舱式推进器处。

如果推进器轴1被布置在船舶的船体上，则推进器轴具有第一部分(未示出)和第二部分(未示出)，当船舶漂浮在海水中时，第一部分从船舶的船体穿出进入海水中，至少一个螺旋桨被附接到第一部分，第二部分位于船舶的船体中，用于旋转推进器轴1的驱动装置功能性地连接到第二部分。

如果推进器轴1被设置在设置于船舶的船体的推进单元处，则推进器轴具有第一部分和第二部分，当船舶漂浮在海水中时，第一部分穿出推进单元的壳体结构进入海水中，至少一个螺旋桨被附接到第一部分，第二部分位于推进单元的壳体结构内，用于旋转推进器轴1的驱动装置功能性地连接到第二部分。

该装置包括润滑装置3，该润滑装置包括润滑剂循环管线4，该润滑剂循环管线用于将润滑剂引导至所述轴密封装置2并且用于从所述轴密封装置2引导润滑剂；以及润滑剂循环器5，该润滑剂循环器被配置为在该润滑剂循环管线4中以及在所述轴密封装置2中产生润滑剂流。

润滑剂循环管线4限定了在润滑剂循环器5下游并且在轴密封装置2上游的第一部分(未用附图标记标记)以及在轴密封装置2下游并且在润滑剂循环器5上游的第二部分(未用附图标记标记)。

润滑剂循环管线4的第二部分可以包括润滑剂箱6，该润滑剂箱与润滑剂循环管线4流体连接并且被配置为将润滑剂馈送到润滑剂循环管线4。润滑剂箱6优选地但不是必须地具有引导通过润滑剂箱6的壳体结构(未用附图标记标记)的阀(未用附图标记标记)等，用于通过例如允许诸如空气的气体以受控的方式从润滑剂箱6的外部进入润滑剂箱6并以受控的方式离开润滑剂箱6到润滑剂箱6的外部来控制润滑剂箱6中的压力。所述控制润滑剂箱6中的压力可以用于至少部分地控制润滑剂循环管线4中的压力。

润滑剂循环管线4的第一部分包括连接管线7，该连接管线与润滑剂循环管线4流体连接地连接在润滑剂循环器5的下游和轴密封装置2的上游，并且该连接管线与润滑剂循环管线4的第二部分流体连接地连接以便选择性地引导经过轴密封装置2的润滑剂流的一部分。

至少一个液压操作的减压装置8，该减压装置被配置为控制润滑剂在连接管线7中的流动。

所述至少一个液压操作的减压装置8被配置为借助于在润滑剂循环管线4的第一部分中循环的润滑剂来操作。

所述至少一个液压减压装置8被配置为感测在润滑剂循环管线4的第一部分中循环的润滑剂的流动特性。

所述至少一个液压减压装置8被配置为：响应于在润滑剂循环管线4的第一部分中循环的润滑剂流的所感测的特性，借助于在润滑剂循环管线4的第一部分中循环的润滑剂来进行液压操作。

液压操作的减压装置8能够在润滑装置3中具有高流率，而没有轴密封装置2中的压力会损坏轴密封装置2的风险和/或轴密封装置2中的压力会将润滑剂从轴密封装置2压出到海水中的风险，因为轴密封装置2中的压力将由液压操作的减压装置8自动控制。

因为液压操作的减压装置8可以被配置为感测在润滑剂循环管线4中循环的润滑剂的压力，并且如果在润滑剂循环管线4中循环的润滑剂的压力超过阈值则打开，并且如果在润滑剂循环管线4中循环的润滑剂的压力低于阈值则关闭，所以可以在没有辅助感测和/或软件的情况下控制润滑装置3中的压力。

对在润滑剂循环管线4中循环的润滑剂的压力的控制与在润滑装置3中循环的润滑剂的温度无关。

在图1和图2所示的装置的实施例中，一个液压操作的减压装置8被设置在连接管线7中。

在图1和图2所示的装置的实施例中，所述一个液压减压装置8被配置成感测的、在润滑剂循环管线4的第一部分中循环的润滑剂流的特性是：在润滑剂循环管线4的第一部分中循环的润滑剂的压力。在图1和图2所示的装置的实施例中，所述一个液压减压装置8被配置为如果润滑剂循环管线4的第一部分中循环的润滑剂流的压力超过该压力的阈值则打开，并且被配置为如果在润滑剂循环管线4中循环的润滑剂流的压力低于该压力的阈值则关闭。在这方面，被配置为打开不一定意味着“完全打开”，而是也可以意味着“部分打开”。

在图1和图2所示的装置的实施例中，所述一个液压操作的减压装置8可以是止回阀，其中压力的阈值是止回阀的开启压力。

在图3和图4所示的装置的实施例中，所述一个液压操作的减压装置8被配置为将连接管线7与润滑剂循环管线4在润滑剂循环器5的下游和轴密封装置2的上游流体连通地连接。

在图3和图4所示的装置的实施例中，所述一个液压减压装置8被配置成感测的在润滑剂循环管线4的第一部分中循环的润滑剂流的特性是：在润滑剂循环管线4的第一部分中循环的润滑剂的体积流率和在润滑剂循环管线4的第一部分中循环的润滑剂的压力中的至少一项。在图3和图4所示的布置的实施例中，所述一个液压操作的减压装置8被配置为，如果在润滑剂循环管线4的第一部分中循环的润滑剂的体积流率超过体积流率的阈值和在润滑剂循环管线4的第一部分中循环的润滑剂的压力超过压力的阈值中的至少一项，则将在润滑剂循环管线4中循环的润滑剂流的一部分重定向到连接管线7中。

在图3和图4所示的装置的实施例中，所述一个液压操作的减压装置8例如可以是阻力阀或节流流量控制阀或压力补偿流量控制阀。

在该布置中，优选地通过连接管线7，但不是必须地，如图1至图4所示，通过与润滑剂循环管路4的第二部分的可选润滑剂箱6流体连通地连接而与润滑剂循环管路4的第二部分流体连通地连接。这提供了对在润滑剂循环管线4的第二部分中流动的润滑剂的量和压力的更好控制。

在该装置的一些实施例和变体中，如图2和图4所示，轴密封装置2可包括多个密封环9，所述多个密封环9彼此轴向间隔开并且接合推进器轴1的外周，使得至少一个润滑剂密封室10被界定在相邻的密封环9和推进器轴1的外周之间。在该装置的此类实施例和变体中，用于将润滑剂引导至所述轴密封装置2并且用于从所述轴密封装置2引导润滑剂的润滑剂循环管线4被配置为将润滑剂引导至所述至少一个润滑剂密封室10并且被配置为从所述至少一个润滑剂密封室10引导润滑剂。在该装置的此类实施例和变体中，被配置为在润滑剂循环管线4中和在所述轴密封装置2中产生润滑剂流的润滑剂循环器5被配置为在润滑剂循环管线4中和在所述至少一个润滑剂密封室10中产生润滑剂流。在这种装置的实施例和变体中，密封环9中的至少一个密封环可包括密封唇缘。在该装置的这些实施例和变体中，该装置保护密封环9例如密封唇缘免受损坏。

在该装置中，热交换器11可以与润滑剂循环管线4热接触。热交换器11的目的是控制在润滑剂循环管线中流动的润滑剂的温度。

接下来将更详细地描述利用密封装置密封船舶的推进器轴1的方法以及该方法的一些实施例和变体。

该方法中使用的密封装置包括轴密封装置2，用于将推进器轴1相对于海水进行密封。

推进器轴1可以由至少一个轴承(未示出)可旋转地支撑。

推进器轴1可以被布置在诸如船舰的船舶的船体上，或者被布置在诸如航向吊舱式推进器的推进单元上，该航向吊舱式推进器被布置在诸如船舰的船舶的船体上。

如果推进器轴1布置在船舶的船体上，则推进器轴具有第一部分和第二部分，当船舶漂浮在海水中时，第一部分从船舶的船体穿出进入海水中，至少一个螺旋桨附接到第一部分，第二部分在船舶的船体中，并且用于旋转推进器轴1的驱动装置功能性地连接到第二部分。

如果推进器轴1被布置在设置于船舶的船体的推进单元处，则推进器轴具有第一部分和第二部分，当船舶漂浮在海水中时，第一部分穿出推进单元的壳体结构进入海水中，至少一个螺旋桨被附接到第一部分，第二部分位于推进单元的壳体结构内，用于旋转推进器轴1的驱动装置被功能性地连接到第二部分。

在该方法中使用的密封装置包括润滑装置3，该润滑装置包括润滑剂循环管线4，该润滑剂循环管线用于将润滑剂引导至所述轴密封装置2并且用于从所述轴密封装置2引导润滑剂，以及润滑剂循环器5，该润滑剂循环器被配置为在该润滑剂循环管线4中以及在所述轴密封装置2中产生润滑剂流。

润滑剂循环管线4限定在润滑剂循环器5下游并且在轴密封装置2上游的第一部分(未用附图标记标记)以及在轴密封装置2下游并且在润滑剂循环器5上游的第二部分(未用附图标记标记)。

在该方法中使用的密封装置的润滑剂循环管线4的第二部分可以包括润滑剂箱6，该润滑剂箱与润滑剂循环管线4流体连接并且被配置为将润滑剂馈送到润滑剂循环管线4。润滑剂箱6优选地但不是必须地具有引导通过润滑剂箱6的壳体结构(未用附图标记标记)的阀(未用附图标记标记)等，用于通过例如允许诸如空气的气体以受控的方式从润滑剂箱6的外部进入润滑剂箱6并且以受控的方式离开润滑剂箱6到润滑剂箱6的外部来控制润滑剂箱6中的压力。所述控制润滑剂箱6中的压力可以用于至少部分地控制润滑剂循环管线4中的压力。

该方法包括借助于润滑剂循环器5在润滑剂循环管线4中以及在所述轴密封装置2中产生润滑剂流。该方法可以包括将润滑剂从润滑剂箱6馈送到润滑剂循环管线4中，只要润滑剂循环管线4的第二部分设置有这种润滑剂箱。

该方法包括提供具有连接管线7的润滑剂循环管线4的第一部分并且将该连接管线7与润滑剂循环管线4在润滑剂循环器5的下游和轴密封装置2的上游流体连通地连接，并且将该连接管线7与润滑剂循环管线4的第二部分流体连通地连接，以便选择性地引导经过轴密封装置2的润滑剂流的一部分。

该方法包括提供至少一个液压操作的减压装置8，该减压装置被配置为控制连接管线7中的润滑剂流，其中所述至少一个液压操作的减压装置8被配置为借助于在润滑剂循环管线4的第一部分中循环的润滑剂来被操作。

该方法包括通过所述至少一个液压减压装置8来感测在润滑剂循环管线4的第一部分中循环的润滑剂流的特性。

该方法包括响应于在润滑剂循环管线4的第一部分中循环的润滑剂流的所感测的特性，借助于在润滑剂循环管线4的第一部分中循环的润滑剂来液压地操作所述至少一个液压减压装置8。

液压操作的减压装置8使得能够在润滑装置3中具有高流速，而没有轴密封装置2中的压力会损坏轴密封装置2的风险和/或轴密封装置2中的压力会将润滑剂从轴密封装置2压出到海水中的风险，因为轴密封装置2中的压力将由液压操作的减压装置8自动控制。

因为液压操作的减压装置8可以被配置为感测在润滑剂循环管线4中循环的润滑剂的压力，并且如果在润滑剂循环管线4中循环的润滑剂的压力超过阈值则打开，并且如果在润滑剂循环管线4中循环的润滑剂的压力低于阈值则关闭，所以可以在没有辅助感测和/或软件的情况下控制润滑装置3中的压力。

对在润滑剂循环管线4中循环的润滑剂的压力的控制与在润滑装置3中循环的润滑剂的温度无关。

如图1和图2所示，该方法的一些实施例和变体包括在连接管线7中提供一个液压操作的减压装置8。在该方法的此类实施例和变体中，所述液压减压装置8被配置成感测的在润滑剂循环管线4的第一部分中循环的润滑剂流的特性，可以是在润滑剂循环管线4的第一部分中循环的润滑剂的压力，其中该方法包括如果在润滑剂循环管线4的第一部分中循环的润滑剂流的压力超过该压力的阈值则保持所述液压减压装置8打开，并且如果在润滑剂循环管线4中循环的润滑剂的流动压力低于该压力的阈值则保持所述一个液压减压装置8关闭。被配置为保持打开在这方面不一定意味着“完全打开”，而是也可以意味着“部分打开”。在该方法的这些实施例和变体中，该方法可以包括提供呈止回阀形式的所述一个液压操作的减压装置8，其中压力的阈值是止回阀的开启压力。

如图3和图4所示，该方法的一些实施例和变体包括用一个液压操作的减压装置8将连接管线7与润滑剂循环管线4在润滑剂循环器5的下游和轴密封装置2的上游流体连通地连接。在该方法的此类实施例和变体中，所述一个液压减压装置8被配置成感测的在润滑剂循环管线4的第一部分中循环的润滑剂流的特性可以是：在润滑剂循环管线4的第一部分中循环的润滑剂的体积流率和在润滑剂循环管线4的第一部分中循环的润滑剂的压力中的至少一项。其中该方法包括如果在该润滑剂循环管线4的该第一部分中循环的该润滑剂的体积流率超过该体积流率的阈值和在该润滑剂循环管线4的该第一部分中循环的该润滑剂的压力超过该压力的阈值中的至少一项，则用所述一个液压操作的减压装置8将在该润滑剂循环管线4中循环的该润滑剂流的一部分重定向到该连接管线7中。该方法的这些实施例和变体例如可以包括提供所述一个液压操作的减压装置8，该减压装置呈阻力阀或节流流量控制阀或压力补偿流量控制阀的形式。

如图1至图4所示，该方法的一些实施例和变体包括通过将连接管线7与润滑剂循环管线4的第二部分的可能的润滑剂箱6流体连通地连接而将连接管线7与润滑剂循环管线4的第二部分流体连通地连接。这提供了对在润滑剂循环管线4的第二部分中流动的润滑剂的量和压力的更好控制。

在该方法的一些实施例和变体中，轴密封装置2可包括多个密封环9，所述多个密封环9彼此轴向间隔开并且接合推进器轴1的外周，使得至少一个润滑剂密封室10被界定在相邻的密封环9和推进器轴1的外周之间。在该方法的此类实施例和变体中，用于将润滑剂引导至所述轴密封装置2并且用于从所述轴密封装置2引导润滑剂的润滑剂循环管线4被配置为将润滑剂引导至所述至少一个润滑剂密封室10并且被配置为从所述至少一个润滑剂密封室10引导润滑剂。在该方法的此类实施例和变体中，被配置为在润滑剂循环管线4中和在所述轴密封装置2中产生润滑剂流的润滑剂循环器5被配置为在润滑剂循环管线4中和在所述至少一个润滑剂密封室10中产生润滑剂流，并且该方法包括在轴密封装置2的至少一个润滑剂密封室10中产生润滑剂流。在该方法的实施例和变体中，至少一个密封环9可以包括密封唇缘。在该装置的这些实施例和变体中，该装置保护密封环9例如密封唇缘免受损坏。

该方法的一些实施例和变体包括提供与润滑剂循环管线4热接触的热交换器11。热交换器11的目的是控制在润滑剂循环管线中流动的润滑剂的温度。

对于本领域技术人员显而易见的是，随着技术的进步，本发明的基本思想可以以各种方式实现。因此，本发明及其实施例不限于上述示例，而是可以在权利要求的范围内变化。