JP2010060105A - Stern tube shaft sealing device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a shaft sealing device which can be inspected and repaired without stopping the rotation of a shaft even in case of emergency. <P>SOLUTION: A main seal ring 110 and an auxiliary seal ring 120 are arranged in a tandem shape, and adjustment is performed so that cooling sea water pressure in a chamber 155 on the main seal ring side is higher than that in a chamber 165 on the auxiliary seal ring side. Since sea water in the chamber 155 on the main seal ring side is made to flow in to the chamber 165 on the auxiliary seal ring side and then flow outboard, the seal face of the auxiliary seal ring 120 is not slid and worn. In case of emergency, the pressure in the chamber 155 on the main seal ring side is set to high to operate the auxiliary seal ring 120, to enable easy switching from the main seal ring 110 to the auxiliary seal ring 120. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、船舶のプロペラ軸を軸支する船尾管軸受の船首側に装着されて、前記プロペラ軸の外周をシールする船尾管用軸封装置に関する。   The present invention relates to a shaft sealing device for a stern tube that is mounted on the bow side of a stern tube bearing that pivotally supports a propeller shaft of a ship and seals the outer periphery of the propeller shaft.

従来、この種の軸封装置としては、図５に概略構成を示すような軸封装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この軸封装置において、プロペラ軸に沿って船内側と船外側との間で海水をシールする主シールリング９０１は、ガータースプリング９０２によってプロペラ軸（以下、単に軸と称する。）の外周に設置された軸スリーブ９０７に密着固定され、軸（軸スリーブ９０７）とともに回転する。主シールリング９０１の船首側端面はシール面に形成されており、対向配置されるメイティングリング９０３の対向面（シール面）と密接摺動してシール面を形成し、これにより海水の船内への漏れを防止している。冷却海水は、船尾隔壁部に取り付けられたシールケーシング９０４内の主シールリング９０１が設置されている空間内に送られ、シール背面側のシールケーシング９０４と軸スリーブ９０７との間隙から船外へと流出する。なお、主シールリング９０１は、通常、合成ゴム製である。   Conventionally, as this type of shaft seal device, a shaft seal device having a schematic configuration shown in FIG. 5 is known (see, for example, Patent Document 1). In this shaft seal device, a main seal ring 901 that seals seawater between the inside of the ship and the outside of the ship along the propeller shaft is installed on the outer periphery of the propeller shaft (hereinafter simply referred to as a shaft) by a garter spring 902. The shaft sleeve 907 is closely attached and rotated together with the shaft (shaft sleeve 907). The bow-side end surface of the main seal ring 901 is formed as a seal surface, and slides in close contact with the facing surface (seal surface) of the mating ring 903 arranged opposite to form a seal surface. Prevents leakage. The cooling seawater is sent into the space where the main seal ring 901 in the seal casing 904 attached to the stern bulkhead is installed, and from the gap between the seal casing 904 on the back side of the seal and the shaft sleeve 907 to the outside of the ship. leak. The main seal ring 901 is usually made of synthetic rubber.

図５に示す軸封装置においては、シールケーシング９０４の船尾側端部には、軸（軸スリーブ９０７）の外周面に対向するようにインフレタブルシール９０５が設置されている。インフレタブルシール９０５は中空のゴムチューブで、シールリングの点検や修理の際には、加圧空気が導入されて膨らまされる。その結果、船尾側端部においてプロペラ軸の外周がシールされ、海水がシールされ、シールリングの点検等が可能となる。
予備シールリング９０６は、メイティングリング９０３よりもさらに船内側において、軸（軸スリーブ９０７）に装着されており、必要に応じて主シールリング９０１と取り替えることができるようになっている。 In the shaft seal device shown in FIG. 5, an inflatable seal 905 is installed at the stern side end of the seal casing 904 so as to face the outer peripheral surface of the shaft (shaft sleeve 907). The inflatable seal 905 is a hollow rubber tube and is inflated by introducing pressurized air when the seal ring is inspected or repaired. As a result, the outer periphery of the propeller shaft is sealed at the stern side end, seawater is sealed, and the seal ring can be inspected.
The preliminary seal ring 906 is attached to the shaft (shaft sleeve 907) further inside the ship than the mating ring 903, and can be replaced with the main seal ring 901 as necessary.

特開２０００−６５２１９号公報JP 2000-65219 A

しかしながら、上述のような従来の軸封装置においては、主シールリング９０１を予備シールリング９０６と交換する時には、軸の回転を停止した上でインフレタブルシール９０５を膨らませる必要がある。従って、例えば主シールリング９０１からの海水の漏れ量が多くなった等、緊急の時であっても、一旦船舶を停止させてからでないと点検や修理作業が行えないという問題があった。
また、メイティングリング９０３の摺動面に摩耗が生じた場合には、船舶から陸揚げして切削等の修理をしなければならないという問題もあった。 However, in the conventional shaft seal device as described above, when the main seal ring 901 is replaced with the preliminary seal ring 906, it is necessary to swell the inflatable seal 905 after stopping the rotation of the shaft. Therefore, there has been a problem that inspection and repair work cannot be performed unless the ship is stopped once, even in an emergency, for example, the amount of seawater leakage from the main seal ring 901 increases.
In addition, when wear occurs on the sliding surface of the mating ring 903, there is a problem in that it has to be landed from the ship and repaired such as cutting.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、緊急時であっても軸の回転を停止することなく、すなわち船舶を停止させることなく、軸封装置の点検や修理が可能な軸封装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and its purpose is to check the shaft seal device without stopping the rotation of the shaft even in an emergency, that is, without stopping the ship. An object of the present invention is to provide a shaft seal device that can be repaired.

前記課題を解決するために、請求項１に係る本発明の船尾管用軸封装置は、主シールリングと、主シールリングよりも軸方向海水側に配設される予備シールリングと、前記主シールリングが配置され、冷却海水が送入される主シールリング側チャンバと、前記予備シールリングが配置され、冷却海水が送入される予備シールリング側チャンバと、前記主シールリング側チャンバー及び前記予備シールリング側チャンバーの海水圧力を制御する制御手段と、を有し、前記主シールリング側チャンバーの海水圧力が、前記予備シールリング側チャンバーの海水圧力よりも高く設定されている場合には、前記主シールリングが作動し、前記予備シールリング側チャンバの海水圧力を前記主シールリング側チャンバーの圧力よりも高圧にすることにより予備シールリングが作動することを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, a shaft seal device for a stern tube according to the present invention according to claim 1 includes a main seal ring, a preliminary seal ring disposed closer to an axial seawater side than the main seal ring, and the main seal. A main seal ring side chamber in which a ring is arranged and cooled seawater is introduced; a preliminary seal ring side chamber in which the auxiliary seal ring is arranged and cooled seawater is introduced; the main seal ring side chamber and the spare Control means for controlling the seawater pressure of the seal ring side chamber, and when the seawater pressure of the main seal ring side chamber is set higher than the seawater pressure of the preliminary seal ring side chamber, The main seal ring is activated, and the seawater pressure in the auxiliary seal ring side chamber is set higher than the pressure in the main seal ring side chamber. Preliminary sealing ring, characterized in that actuation.

また、請求項２に係る船尾管用軸封装置は、前記主シールリング側チャンバーの海水圧力は、前記予備シールリング側チャンバーの海水圧力より５〜３０ｋＰａ高く設定されていることを特徴とする。   The shaft seal device for a stern tube according to claim 2 is characterized in that the seawater pressure in the main seal ring side chamber is set 5-30 kPa higher than the seawater pressure in the preliminary seal ring side chamber.

また、請求項３に係る船尾管用軸封装置は、前記主シールリング側チャンバ及び前記予備シールリング側チャンバには、各々、当該チャンバに海水を送入するチューブであって、海水の送入量を調整する調整弁が設置されたチューブが配設されており、前記調整弁の操作により前記主シールリング側チャンバー及び前記予備シールリング側チャンバーの圧力が制御されることを特徴とする。   Further, the shaft seal device for a stern tube according to claim 3 is a tube for feeding seawater into the main seal ring side chamber and the spare seal ring side chamber, respectively. A tube having an adjustment valve for adjusting the pressure is disposed, and the pressure in the main seal ring side chamber and the preliminary seal ring side chamber is controlled by operation of the adjustment valve.

また、請求項４に係る船尾管用軸封装置は、主シールリング及び予備シールリングに密接摺動する対向摺動面は、メイティングリングに着脱自在なインサートリングを装着して形成されていることを特徴とする。   Further, in the shaft sealing device for a stern tube according to claim 4, the opposing sliding surface that slides in close contact with the main seal ring and the spare seal ring is formed by attaching a detachable insert ring to the mating ring. It is characterized by.

また、請求項５に係る船尾管用軸封装置は、インサートリングが、表裏使用可能なリングであることを特徴とする。   The shaft seal device for a stern tube according to claim 5 is characterized in that the insert ring is a ring that can be used front and back.

請求項１に係る本発明の船尾管用軸封装置によれば、通常時は予備シールリングをアイドリング状態で、すなわち摩耗させることなく主シールリングによりシールをすることができる一方、緊急時等には、予備シールリング側チャンバーを高圧にすることで、簡単に予備シールリングを作動させることができる。従って、緊急時であっても軸の回転を停止することなく、すなわち船舶を停止させることなく、軸封装置の点検や修理が可能な軸封装置を提供することができる。   According to the shaft seal device for a stern tube according to the first aspect of the present invention, the spare seal ring can be sealed with the main seal ring in an idling state, that is, without being worn, in an emergency, etc. The preliminary seal ring can be easily operated by setting the preliminary seal ring side chamber to a high pressure. Therefore, it is possible to provide a shaft seal device capable of inspecting and repairing the shaft seal device without stopping the rotation of the shaft, that is, without stopping the ship even in an emergency.

また、請求項２に係る本発明の船尾管用軸封装置によれば、主シールリング側チャンバーの海水圧力が予備シールリング側チャンバーの海水圧力より５〜３０ｋＰａ高く設定されているので、主シールリングのシール状態、及び、予備シールリングのアイドリング状態を適切な状態とすることができる。   Further, according to the shaft seal device for a stern tube of the present invention according to claim 2, since the seawater pressure in the main seal ring side chamber is set 5-30 kPa higher than the seawater pressure in the spare seal ring side chamber, the main seal ring The seal state and the idling state of the preliminary seal ring can be made appropriate.

また、請求項３に係る本発明の船尾管用軸封装置によれば、調整弁の操作をするのみで容易に主シールリング側チャンバー及び予備シールリング側チャンバーの圧力を制御することができる。   Further, according to the third aspect of the present invention, the pressure of the main seal ring side chamber and the preliminary seal ring side chamber can be easily controlled only by operating the adjusting valve.

また、請求項４に係る本発明の船尾管用軸封装置によれば、メイティングリングのメンテナンスも、船舶をドック入りさせることなく簡単に行うことができる。   According to the shaft seal device for a stern tube of the present invention according to claim 4, the maintenance of the mating ring can be easily performed without docking the ship.

また、請求項５に係る本発明の船尾管用軸封装置によれば、メイティングリングの交換部品を多数備えることができ、さらに軸封装置のメンテナンスを確実に行うことができる。   In addition, according to the shaft sealing device for a stern tube of the present invention according to claim 5, a large number of mating ring replacement parts can be provided, and further maintenance of the shaft sealing device can be performed reliably.

本発明の軸封装置の第１実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
本実施形態においては、船舶のプロペラ軸を軸支する船尾管軸受の船首側に装着されて、前記プロペラ軸の外周で海水をシールする軸封装置について説明する。
図１は、本実施形態の軸封装置１００の構成を示す図であり、図２は、正常運転時の軸封装置１００の動作を説明するための図であり、図３は、緊急運転時の軸封装置１００の動作を説明するための図であり、図４は、本実施形態の軸封装置の他の構成を示す図である。
なお、図１〜図３の各図において、いずれも、図面上左側が船尾側（海水側）であり、図面上右側が船首側（船内側）である。 A shaft seal device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In this embodiment, a shaft seal device that is mounted on the bow side of a stern tube bearing that pivotally supports a propeller shaft of a ship and seals seawater on the outer periphery of the propeller shaft will be described.
FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of the shaft seal device 100 according to the present embodiment, FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the shaft seal device 100 during normal operation, and FIG. 3 is a diagram during emergency operation. It is a figure for demonstrating operation | movement of the shaft seal apparatus 100 of this, and FIG. 4 is a figure which shows the other structure of the shaft seal apparatus of this embodiment.
1 to 3, the left side in the drawing is the stern side (seawater side), and the right side in the drawing is the bow side (inner side).

軸封装置１００は、図１に示すように、プロペラ軸３００の外周に配置されボルト１９１により船体隔壁４００に取り付けられた環状のシールケーシング１６０と、シールケーシング１６０の船首側の端部にボルト１９２により取り付けられたシールハウジング１５０と、シールハウジング１５０の船首側の端部にボルト１９３によりさらに取り付けられたメイティングリング１４０とを有する。   As shown in FIG. 1, the shaft seal device 100 includes an annular seal casing 160 disposed on the outer periphery of the propeller shaft 300 and attached to the hull bulkhead 400 by bolts 191, and a bolt 192 at the bow end of the seal casing 160. And a mating ring 140 further attached to the bow-side end of the seal housing 150 with a bolt 193.

シールケーシング１６０と船体隔壁４００との間にはガスケット１６２が介在されており、シールハウジング１５０と船体隔壁４００との間を封止している。また、シールケーシング１６０とシールハウジング１５０との間にはＯリング１５２が介在されており、シールハウジング１５０とメイティングリング１４０との間にはＯリング１４２が介在されており、各々、シールケーシング１６０とシールハウジング１５０との間、及び、シールハウジング１５０とメイティングリング１４０との間を封止している。
シールケーシング１６０、シールハウジング１５０及びメイティングリング１４０の再内周面は、プロペラ軸３００の外周面に対して所定の間隙を隔てた位置に配置される。 A gasket 162 is interposed between the seal casing 160 and the hull bulkhead 400 to seal between the seal housing 150 and the hull bulkhead 400. Further, an O-ring 152 is interposed between the seal casing 160 and the seal housing 150, and an O-ring 142 is interposed between the seal housing 150 and the mating ring 140. And the seal housing 150 and between the seal housing 150 and the mating ring 140 are sealed.
The re-inner peripheral surfaces of the seal casing 160, the seal housing 150, and the mating ring 140 are disposed at a position spaced apart from the outer peripheral surface of the propeller shaft 300 by a predetermined gap.

シールケーシング１６０の内周面には、径方向深さの異なる２段の環状の凹部が形成されている。その船尾側の凹部には、インフレタブルシール１３０が嵌合設置される。インフレタブルシール１３０は、シールケーシング１６０の内周面の段差部に設置されるインフレリテイナー１３５により、シールケーシング１６０の船尾側垂直面との間に挟持される。
シールケーシング１６０の船尾側の環状凹部は、シールケーシング１６０に対して固設されるシールハウジング１５０の船尾側の面とともに、プロペラ軸３００の外周面に沿った環状の予備シールリング側チャンバー１６５を形成する。この予備シールリング側チャンバー１６５に、予備シールリング１２０が配設される。 Two annular recesses having different radial depths are formed on the inner peripheral surface of the seal casing 160. An inflatable seal 130 is fitted and installed in the recess on the stern side. The inflatable seal 130 is sandwiched between the stern-side vertical surface of the seal casing 160 by an inflation retainer 135 installed at a step portion on the inner peripheral surface of the seal casing 160.
The annular recess on the stern side of the seal casing 160 forms an annular preliminary seal ring side chamber 165 along the outer peripheral surface of the propeller shaft 300 together with the stern side surface of the seal housing 150 fixed to the seal casing 160. To do. The preliminary seal ring 120 is disposed in the preliminary seal ring side chamber 165.

また、シールハウジング１５０の内周面には、シールケーシング１６０の船首側の環状凹部とほぼ同じ径方向深さの環状の凹部が形成されている。シールハウジング１５０のこの環状凹部は、シールハウジング１５０に固設されるメイティングリング１４０の船尾側の面とともに、プロペラ軸３００の外周面に沿った環状の主シールリング側チャンバー１５５を形成する。この主シールリング側チャンバー１５５に、主シールリング１１０が配設される。   An annular recess having substantially the same radial depth as the bow recess on the bow side of the seal casing 160 is formed on the inner peripheral surface of the seal housing 150. The annular recess of the seal housing 150 forms an annular main seal ring side chamber 155 along the outer peripheral surface of the propeller shaft 300 together with the stern side surface of the mating ring 140 fixed to the seal housing 150. The main seal ring 110 is disposed in the main seal ring side chamber 155.

主シールリング１１０及び予備シールリング１２０は、上述したように、各々主シールリング側チャンバー１５５及び予備シールリング側チャンバー１６５内において、ガータースプリング１１３及びガータースプリング１２３により、プロペラ軸３００に固定されている。
図示のごとく、主シールリング１１０と予備シールリング１２０とは、同じ方向を向いたタンデム側に配置される。 As described above, the main seal ring 110 and the preliminary seal ring 120 are fixed to the propeller shaft 300 by the garter spring 113 and the garter spring 123 in the main seal ring side chamber 155 and the preliminary seal ring side chamber 165, respectively. .
As illustrated, the main seal ring 110 and the spare seal ring 120 are arranged on the tandem side facing the same direction.

また、図１においては単に直線により模式的に示しているが、主シールリング側チャンバー１５５及び予備シールリング側チャンバー１６５に対しては、各々、チャンバー内に海水を送入するための主シールリング側チャンバー海水送入用チューブ１７１及び予備シールリング側チャンバー海水送入用チューブ１７２が配設されている。   In addition, in FIG. 1, which is schematically shown by a straight line, the main seal ring for feeding seawater into the chamber is respectively supplied to the main seal ring side chamber 155 and the preliminary seal ring side chamber 165. A side chamber seawater feeding tube 171 and a preliminary seal ring side chamber seawater feeding tube 172 are provided.

主シールリング側チャンバー海水送入用チューブ１７１には、主シールリング側チャンバー用調整弁１７４が設置されており、これにより、主シールリング側チャンバー１５５へ送入される海水の圧力が調整できるようになっている。
また、予備シールリング側チャンバー海水送入用チューブ１７２には、予備シールリング側チャンバー用調整弁１７５が設置されており、これにより、予備シールリング側チャンバー１６５へ送入される海水の圧力が調整できるようになっている。 The main seal ring side chamber seawater feeding tube 171 is provided with a main seal ring side chamber adjusting valve 174 so that the pressure of the sea water fed to the main seal ring side chamber 155 can be adjusted. It has become.
Further, the preliminary seal ring side chamber seawater feeding tube 172 is provided with a preliminary seal ring side chamber regulating valve 175, which adjusts the pressure of the seawater fed to the preliminary seal ring side chamber 165. It can be done.

また、図１には図示していないが（図２及び図３参照）、主シールリング側チャンバー海水送入用チューブ１７１と予備シールリング側チャンバー海水送入用チューブ１７２との間には、主シールリング側チャンバー海水送入用チューブ１７１と予備シールリング側チャンバー海水送入用チューブ１７２との海水圧力の差、換言すれば、主シールリング側チャンバー１５５と予備シールリング側チャンバー１６５との海水圧力の差を検出するための差圧計１７８が、各チューブ１７１及び１７２との間に弁１７６及び１７７を介在させて設置されている。   Although not shown in FIG. 1 (see FIG. 2 and FIG. 3), the main seal ring side chamber seawater feeding tube 171 and the spare seal ring side chamber seawater feeding tube 172 are not connected to each other. The difference in seawater pressure between the seal ring side chamber seawater feeding tube 171 and the spare seal ring side chamber seawater feeding tube 172, in other words, the seawater pressure between the main seal ring side chamber 155 and the spare seal ring side chamber 165. A differential pressure gauge 178 for detecting the difference is installed between the tubes 171 and 172 with valves 176 and 177 interposed therebetween.

また、同じく図１には図示していないが（図２及び図３参照）、主シールリング側チャンバー海水送入用チューブ１７１及び予備シールリング側チャンバー海水送入用チューブ１７２の周面反対側にも、同様の主シールリング側チャンバー海水送入用チューブ１７９及び予備シールリング側チャンバー海水送入用チューブ１８０が、弁１８１及び弁１８２を介して接続されている。これにより、主シールリング側チャンバー１５５及び予備シールリング側チャンバー１６５への海水の送入がスムースに行えるようになっている。
なお、弁１８１及び弁１８２の近傍には、海水を排出する時にチューブを排出系に接続するための弁１８３が設置されている。 Although not shown in FIG. 1 (see FIGS. 2 and 3), the main seal ring side chamber seawater feeding tube 171 and the auxiliary seal ring side chamber seawater feeding tube 172 are opposite to the peripheral surface. Also, a main seal ring side chamber seawater feeding tube 179 and a preliminary seal ring side chamber seawater feeding tube 180 are connected via a valve 181 and a valve 182. As a result, the seawater can be smoothly fed into the main seal ring side chamber 155 and the preliminary seal ring side chamber 165.
In the vicinity of the valve 181 and the valve 182, a valve 183 is provided for connecting the tube to the discharge system when discharging seawater.

また、図１においては単に直線により模式的に示しているが、シールケーシング１６０に設置されているインフレタブルシール１３０に対しては、インフレタブルシール１３０に圧縮空気を送入するための圧縮空気挿入用チューブ１７３が配設されている。また、圧縮空気挿入用チューブ１７３に対しては、圧縮空気の送入を制御する弁１８４が設置されている。
この弁１８４及び圧縮空気挿入用チューブ１７３を介して、インフレタブルシール１３０に０．３〜０．６ＭＰａ程度の空気を送り、インフレタブルシール１３０を膨らませる。これにより、インフレタブルシール１３０はプロペラ軸３００の外周面に密着し、海水をシールすることができる。 In addition, in FIG. 1, a simple straight line schematically illustrates, but for the inflatable seal 130 installed in the seal casing 160, compressed air insertion for feeding compressed air into the inflatable seal 130 is performed. A tube 173 is provided. Further, a valve 184 for controlling the inflow of compressed air is provided for the compressed air insertion tube 173.
Air of about 0.3 to 0.6 MPa is sent to the inflatable seal 130 through the valve 184 and the compressed air insertion tube 173 to inflate the inflatable seal 130. Thereby, the inflatable seal 130 can be brought into close contact with the outer peripheral surface of the propeller shaft 300 to seal seawater.

このように、本実施形態の軸封装置１００は、主シールリング１１０と予備シールリング１２０とをタンデム形に配置したものであり、また、主シールリング側チャンバー１５５及び予備シールリング側チャンバー１６５には、冷却用の海水が送入できるようになっており、さらに、主シールリング側チャンバー１５５及び予備シールリング側チャンバー１６５の海水圧力を所望の圧力に制御できる構成となっている。   As described above, the shaft seal device 100 according to this embodiment is configured such that the main seal ring 110 and the auxiliary seal ring 120 are arranged in a tandem shape, and the main seal ring side chamber 155 and the auxiliary seal ring side chamber 165 are provided. Is configured such that the seawater for cooling can be fed, and the seawater pressure in the main seal ring side chamber 155 and the spare seal ring side chamber 165 can be controlled to a desired pressure.

このような構成の軸封装置１００において、通常運転時には、図２に示すように、主シールリング側チャンバー用調整弁１７４、予備シールリング側チャンバー用調整弁１７５弁１８１及び弁１８２をオープン状態とし、主シールリング側チャンバー１５５及び予備シールリング側チャンバー１６５に冷却海水が送られる状態とする。その時には、差圧計につながる弁１７６及び弁１７７をオープンにし、主シールリング側チャンバー１５５と予備シールリング側チャンバー１６５の圧力差を確認しながら弁操作を行い、主シールリング側チャンバー１５５の方が予備シールリング側チャンバー１６５よりも所定の値だけ（５〜３０ｋＰａの間の所定の圧力だけ）高圧となるように、主シールリング側チャンバー用調整弁１７４及び予備シールリング側チャンバー用調整弁１７５を、各々、適切な状態だけオープン状態とする。従ってこの場合は、主シールリング側チャンバー用調整弁１７４の方が、予備シールリング側チャンバー用調整弁１７５よりも、若干、オープンの状態が大きい状態にされる。   In the shaft seal device 100 having such a configuration, during normal operation, as shown in FIG. 2, the main seal ring side chamber adjustment valve 174, the preliminary seal ring side chamber adjustment valve 175, and the valve 182 are opened. The cooling seawater is sent to the main seal ring side chamber 155 and the preliminary seal ring side chamber 165. At that time, the valve 176 and the valve 177 connected to the differential pressure gauge are opened, and the valve operation is performed while checking the pressure difference between the main seal ring side chamber 155 and the spare seal ring side chamber 165. The main seal ring side chamber adjustment valve 174 and the preliminary seal ring side chamber adjustment valve 175 are set so as to be higher than the preliminary seal ring side chamber 165 by a predetermined value (by a predetermined pressure between 5 and 30 kPa). In each case, only an appropriate state is opened. Therefore, in this case, the open state of the main seal ring side chamber adjustment valve 174 is slightly larger than the reserve seal ring side chamber adjustment valve 175.

主シールリング側チャンバー１５５及び予備シールリング側チャンバー１６５の状態がこのような状態となると、主シールリング側チャンバー１５５に送られてきた冷却海水の一部は、予備シールリング１２０の予備シールリングシール面１２１とシールハウジング１５０の予備シールリング１２０側の面（シール面１５１）との間を通過して、予備シールリング側チャンバー１６５に流れ込むこととなる。その結果、予備シールリング１２０においては、背面圧力が正面側の水圧より高くなるため、予備シールリング１２０のシール面１２１はシールハウジング１５０の端面から浮いた状態、すなわち無負荷のアイドリング状態とされる。
なおこの状態においては、主シールリング側チャンバー１５５内の海水は、徐々に予備シールリング側チャンバー１６５に流入し、予備シールリング側チャンバー１６５の海水は徐々に海中に放出される。 When the state of the main seal ring side chamber 155 and the spare seal ring side chamber 165 becomes such a state, a part of the cooling seawater sent to the main seal ring side chamber 155 is a spare seal ring seal of the spare seal ring 120. It passes between the surface 121 and the surface (seal surface 151) of the seal housing 150 on the auxiliary seal ring 120 side, and flows into the auxiliary seal ring side chamber 165. As a result, in the preliminary seal ring 120, since the back pressure is higher than the water pressure on the front side, the seal surface 121 of the preliminary seal ring 120 is in a state of floating from the end surface of the seal housing 150, that is, in an idling state with no load. .
In this state, the seawater in the main seal ring side chamber 155 gradually flows into the spare seal ring side chamber 165, and the sea water in the spare seal ring side chamber 165 is gradually released into the sea.

一方、主シールリング１１０からの水漏れ量が多くなる等、予備シールリング１２０への切り替えが必要となった場合は、図３に示すように、主シールリング側チャンバー用調整弁１７４、差圧計につながる弁１７６、及び、反対側の主シールリング側チャンバー用調整弁１８１をクローズ状態とする。その結果、予備シールリング側チャンバー１６５の方が、主シールリング側チャンバー１５５よりも高圧な状態となり、予備シールリング１２０は予備シールリングシール面１２１がシールハウジング１５０のシール面１５１に密接摺動される状態となる。すなわち、予備シールリング１２０が作動した状態となる。
その結果、主シールリング側チャンバー１５５には海水の流入が無くなり、主シールリング１１０から予備シールリング１２０への切り替えが完了したこととなる。 On the other hand, when it is necessary to switch to the spare seal ring 120, such as when the amount of water leakage from the main seal ring 110 increases, as shown in FIG. 3, the main seal ring side chamber adjustment valve 174, differential pressure gauge, And the main seal ring side chamber regulating valve 181 on the opposite side are closed. As a result, the pre-seal ring side chamber 165 is in a higher pressure state than the main seal ring side chamber 155, and the pre-seal ring 120 is slid closely against the seal surface 151 of the seal housing 150. It becomes a state. That is, the preliminary seal ring 120 is activated.
As a result, seawater does not flow into the main seal ring side chamber 155, and the switching from the main seal ring 110 to the spare seal ring 120 is completed.

このように本実施形態の軸封装置１００によれば、主シールリング１１０の交換が必要となった場合も、差圧計１７８を見ながら弁の操作をするのみで、簡単に主シールリング１１０から予備シールリング１２０への切り替えが行える。すなわち、プロペラ軸３００の回転を停止する必要が無くなり好適である。   As described above, according to the shaft seal device 100 of the present embodiment, even when the main seal ring 110 needs to be replaced, it is possible to easily remove the main seal ring 110 from the main seal ring 110 only by operating the valve while looking at the differential pressure gauge 178. Switching to the preliminary seal ring 120 can be performed. That is, it is not necessary to stop the rotation of the propeller shaft 300, which is preferable.

本発明の軸封装置の第２実施形態について、図４を参照して説明する。
第２実施形態の軸封装置２００も、第１実施形態の軸封装置１００と同様に、船舶のプロペラ軸を軸支する船尾管軸受の船首側に装着されて、前記プロペラ軸の外周で海水をシールする軸封装置であり、その主要な構成及び動作は同じである。第２実施形態の軸封装置２００については、主シールリング１１０及び予備シールリング１２０とともにシール部を形成するメイティングリング（及び、シールハウジング１５０のシール面１５１）の構成が第１実施形態とは異なる。
以下、この相違点について説明する。 A second embodiment of the shaft seal device of the present invention will be described with reference to FIG.
Similarly to the shaft seal device 100 of the first embodiment, the shaft seal device 200 of the second embodiment is mounted on the bow side of a stern tube bearing that supports the propeller shaft of the ship, and seawater is formed on the outer periphery of the propeller shaft. The main structure and operation of the shaft seal device are the same. In the shaft seal device 200 of the second embodiment, the configuration of the mating ring (and the seal surface 151 of the seal housing 150) that forms a seal portion together with the main seal ring 110 and the preliminary seal ring 120 is the same as the first embodiment. Different.
Hereinafter, this difference will be described.

第１実施形態の軸封装置１００におけるメイティングリング１４０及びシールハウジング１５０の代わりに、軸封装置２００は、第１メイティングリング２４０及び第２メイティングリング２５０を有する。
第１メイティングリング２４０は、主シールリング１１０のシール面（摺動面）１１１が密接摺動する箇所に、着脱自在で、両面使用可能なインサートリング２４１を装着した構成である。インサートリング２４１の主シールリング１１０との対向面が、主シールリング１１０のシール面（摺動面）１１１が密接摺動するシール面となる。インサートリング２４１が装着された状態の第１メイティングリング２４０の全体形状及び作用は、第１実施形態のメイティングリング１４０と同じである。 Instead of the mating ring 140 and the seal housing 150 in the shaft seal device 100 of the first embodiment, the shaft seal device 200 includes a first mating ring 240 and a second mating ring 250.
The first mating ring 240 has a configuration in which an insert ring 241 that is detachable and can be used on both sides is mounted at a location where the seal surface (sliding surface) 111 of the main seal ring 110 slides closely. The surface of the insert ring 241 facing the main seal ring 110 is a seal surface on which the seal surface (sliding surface) 111 of the main seal ring 110 slides closely. The overall shape and action of the first mating ring 240 with the insert ring 241 mounted is the same as the mating ring 140 of the first embodiment.

また、第２メイティングリング２５０は、予備シールリング１２０のシール面（摺動面）１２１が密接摺動する領域の両面に、着脱自在で、両面使用可能なインサートリング２５１及び２５２を装着した構成である。インサートリング２５１の予備シールリング１２０との対向面が、予備シールリング１２０のシール面（摺動面）１２１が密接摺動するシール面となる。インサートリング２５１及び２５２が装着された状態の第２メイティングリング２５０の全体形状及び作用は、第１実施形態のシールハウジング１５０と同じである。   In addition, the second mating ring 250 has a configuration in which insert rings 251 and 252 that are detachable and can be used on both sides are mounted on both sides of a region where the sealing surface (sliding surface) 121 of the preliminary seal ring 120 slides closely. It is. The surface of the insert ring 251 facing the preliminary seal ring 120 becomes a seal surface on which the seal surface (sliding surface) 121 of the preliminary seal ring 120 slides closely. The overall shape and action of the second mating ring 250 with the insert rings 251 and 252 attached are the same as those of the seal housing 150 of the first embodiment.

なお、第２メイティングリング２５０の主シールリング側チャンバー１５５側に装着されているインサートリング２５２は、第１メイティングリング２４０のインサートリング２４１を交換するための予備用のインサートリングとしても使用可能である。   The insert ring 252 mounted on the main sealing ring side chamber 155 side of the second mating ring 250 can also be used as a spare insert ring for replacing the insert ring 241 of the first mating ring 240. It is.

このような構成の軸封装置２００においては、例えばメイティングリング２４０又は２５０の摺動面に摩耗等が生じた場合においても、インフレタブルシール１３０を作動させて主シールリング側チャンバー１５５及び予備シールリング側チャンバー１６５に対して海水をシールすれば、インサートリング２４１あるいはインサートリング２５１及び２５２の表裏の入れ替えが可能となり、これにより、メイティングリングの新しい摺動面を形成することができる。すなわち、従来のように、ドックに入らなくとも、洋上で短時間に簡単に、メイティングリングの復旧が可能となる。   In the shaft seal device 200 having such a configuration, even when the sliding surface of the mating ring 240 or 250 is worn, for example, the inflatable seal 130 is operated to operate the main seal ring side chamber 155 and the preliminary seal. If seawater is sealed with respect to the ring side chamber 165, the front and back of the insert ring 241 or the insert rings 251 and 252 can be exchanged, thereby forming a new sliding surface of the mating ring. That is, the mating ring can be easily restored in a short time on the ocean without entering the dock as in the prior art.

なお、主シールリング１１０の交換が必要となった場合に、差圧計１７８を見ながら弁の操作をするのみで、簡単に主シールリング１１０から予備シールリング１２０への切り替えが行えることは、第２実施形態の軸封装置２００においても第１実施形態の軸封装置１００と同様である。   In addition, when the main seal ring 110 needs to be replaced, it is easy to switch from the main seal ring 110 to the spare seal ring 120 only by operating the valve while looking at the differential pressure gauge 178. The shaft seal device 200 of the second embodiment is the same as the shaft seal device 100 of the first embodiment.

なお、シールケーシング１６０は、金属材料により構成されるのが好適である。
また、主シールリング１１０及び予備シールリング１２０は、合成ゴム等のエラストマで成形されるのが好適である。 The seal casing 160 is preferably made of a metal material.
The main seal ring 110 and the preliminary seal ring 120 are preferably formed of an elastomer such as synthetic rubber.

なお、前述した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって本発明を何ら限定するものではない。本実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含み、また任意好適な種々の改変が可能である。   The above-described embodiments are described for facilitating understanding of the present invention, and do not limit the present invention. Each element disclosed in the present embodiment includes all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention, and various suitable modifications can be made.

図１は、本発明の第１実施形態の軸封装置の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a shaft seal device according to a first embodiment of the present invention. 図２は、図１に示した軸封装置の通常運転時の動作を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an operation during normal operation of the shaft seal device shown in FIG. 1. 図３は、図１に示した軸封装置の緊急運転時の動作を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an operation during emergency operation of the shaft seal device illustrated in FIG. 1. 図４は、本発明の第２実施形態の軸封装置の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the shaft seal device according to the second embodiment of the present invention. 図５は、従来の軸封装置の構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a conventional shaft seal device.

符号の説明Explanation of symbols

１００，２００ 軸封装置
１１０ 主シールリング
１１１ 主シールリングシール面
１１３ ガータースプリング
１２０ 予備シールリング
１２１ 予備シールリングシール面
１２３ ガータースプリング
１３０ インフレタブルシール
１３５ インフレリテイナー
１４０ メイティングリング
１４２ Ｏリング
１５０ シールハウジング
１５２ Ｏリング
１５５ 主シールリング側チャンバー
１６０ シールケーシング
１６２ ガスケット
１６５ 予備シールリング側チャンバー
１７１、１７９ 主シールリング側チャンバー海水送入用チューブ
１７２、１８０ 予備シールリング側チャンバー海水送入用チューブ
１７３ 圧縮空気挿入用チューブ
１７４〜１７７、１８１〜１８４ 弁
１９１〜１９３ ボルト
３００ プロペラ軸
４００ 船体隔壁 100, 200 Shaft seal device 110 Main seal ring 111 Main seal ring seal surface 113 Garter spring 120 Preliminary seal ring 121 Preliminary seal ring seal surface 123 Garter spring 130 Inflatable seal 135 Inflatable seal 140 Mating ring 142 O-ring 150 Seal housing 152 O-ring 155 Main seal ring side chamber 160 Seal casing 162 Gasket 165 Preliminary seal ring side chamber 171, 179 Main seal ring side chamber seawater feeding tube 172, 180 Preliminary seal ring side chamber seawater feeding tube 173 Compressed air insertion Tubes 174 to 177, 181 to 184 Valves 191 to 193 Bolt 300 Propeller shaft 400 Hull bulkhead

Claims (5)

船尾管用軸封装置であって、
主シールリングと、
主シールリングよりも軸方向海水側に配設される予備シールリングと、
前記主シールリングが配置され、冷却海水が送入される主シールリング側チャンバと、
前記予備シールリングが配置され、冷却海水が送入される予備シールリング側チャンバと、
前記主シールリング側チャンバー及び前記予備シールリング側チャンバーの海水圧力を制御する制御手段と、を有し、
前記主シールリング側チャンバーの海水圧力が、前記予備シールリング側チャンバーの海水圧力よりも高く設定されている場合には、前記主シールリングが作動し、
前記予備シールリング側チャンバの海水圧力を前記主シールリング側チャンバーの圧力よりも高圧にすることにより、前記予備シールリングが作動することを特徴とする船尾管用軸封装置。 A shaft seal device for a stern tube,
A main seal ring;
A preliminary seal ring disposed on the axial seawater side of the main seal ring;
A main seal ring side chamber in which the main seal ring is disposed and into which cooling seawater is introduced;
A preliminary seal ring side chamber in which the preliminary seal ring is arranged and into which cooling seawater is fed;
Control means for controlling seawater pressure of the main seal ring side chamber and the preliminary seal ring side chamber,
When the seawater pressure of the main seal ring side chamber is set higher than the seawater pressure of the auxiliary seal ring side chamber, the main seal ring operates,
The stern tube shaft seal device, wherein the preliminary seal ring is activated by setting the seawater pressure in the preliminary seal ring side chamber to be higher than the pressure in the main seal ring side chamber. 前記主シールリング側チャンバーの海水圧力は、前記予備シールリング側チャンバーの海水圧力より５〜３０ｋＰａ高く設定されていることを特徴とする請求項１に記載の船尾管用軸封装置。   2. The stern tube shaft seal device according to claim 1, wherein the seawater pressure in the main seal ring side chamber is set to be 5 to 30 kPa higher than the seawater pressure in the preliminary seal ring side chamber. 前記主シールリング側チャンバ及び前記予備シールリング側チャンバには、各々、当該チャンバに海水を送入するチューブであって、海水の送入量を調整する調整弁が設置されたチューブが配設されており、前記調整弁の操作により前記主シールリング側チャンバー及び前記予備シールリング側チャンバーの圧力が制御されることを特徴とする請求項１又は２に記載の船尾管用軸封装置。   Each of the main seal ring side chamber and the preliminary seal ring side chamber is provided with a tube for feeding seawater into the chamber, which is provided with an adjustment valve for adjusting the amount of seawater fed. The shaft seal device for a stern tube according to claim 1 or 2, wherein the pressure of the main seal ring side chamber and the preliminary seal ring side chamber is controlled by operation of the adjusting valve. 前記主シールリング及び前記予備シールリングに密接摺動する対向摺動面は、メイティングリングに着脱自在なインサートリングを装着して形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の船尾管用軸封装置。   The opposing sliding surface that slides in close contact with the main seal ring and the spare seal ring is formed by attaching a detachable insert ring to the mating ring. A shaft seal device for a stern tube as described in 1. 前記インサートリングは、表裏使用可能なリングであることを特徴とする請求項４に記載の船尾管用軸封装置。   The shaft seal device for a stern tube according to claim 4, wherein the insert ring is a ring that can be used front and back.
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