JP3813842B2

JP3813842B2 - Water lubricated stern tube sealing device

Info

Publication number: JP3813842B2
Application number: JP2001211304A
Authority: JP
Inventors: 政治山丈; 厳松岡; 政弘勝部
Original assignee: コベルコイーグル・マリンエンジニアリング株式会社
Priority date: 2001-07-11
Filing date: 2001-07-11
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2021-07-11
Also published as: JP2003026094A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水潤滑型の船尾管シール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
比較的小型の船舶に使用する船尾管シール装置として、例えば、特公平８−６８１８号公報に記載された水潤滑型の船尾管シール装置が知られている。
この従来の船尾管シール装置は、内部に推進軸が同軸心状に挿通された筒状のケーシングと、推進軸に摺接するリップが船外側に向くようケーシングの内周部に固定された内外一対のシールリングとを備えており、最も船外側のシールリングと最も船内側のシールリングとで区画されたチャンバ内に潤滑水を充填することにより、船外側のシールリングの背面側を潤滑してその耐久性の向上を図っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の船尾管シール装置では、船外側のシールリングと船内側のシールリングとで区画された一つチャンバ内に潤滑水が加圧されずに封入されているだけであるから、喫水圧と船内空気圧との差圧は最も船外側のシールリングに対しても常に付加されるようになっており、しかも、潤滑水は入れ替えが行われないようにチャンバ内に封入されているから、船外側のシールリングに対する冷却効果が乏しく、推進軸に対する摺動に伴う摩擦熱によって同シールリングが摩耗しやすくなっている。
【０００４】
このため、従来の船尾管シール装置では、喫水圧の増大に伴って最も船外側のシールリングが破損する可能性が高く、この点で運転時におけるシール機能の耐久性に問題があるため、比較的大型の船舶に使用することが困難であるという欠点があった。
一方、上記従来の船尾管シール装置において、仮に最も船外側のシールリングが破損しても、次の船内側のシールリングによって船外水の船内への漏洩がある程度阻止されるが、船内側のシールリングは背面側が船内空間に晒されているため、船外側のシールリングが破損すると船内側のシールリングも直ぐに破損する恐れが高い。
【０００５】
このため、従来の船尾管シール装置では、いったん船外側のシールリングが故障するともはや回転する推進軸に対するシール機能を有効に維持することができず、直ぐに緊急用インフラタブルシールを作動してシステムを停止しなければならないので、この点でも運転時におけるシール機能の耐久性に問題があり、比較的大型の船舶に使用することが困難であった。
本発明は、このような実状に鑑み、運転時における最も船外側のシールリングに対する負荷を軽減しかつそのリングに対する冷却効果を向上するとともに、最も船外側のシールリングが破損しても回転する推進軸に対するシール機能を維持できるようにして、運転時におけるシール機能の耐久性を向上することができる水潤滑型の船尾管シール装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成すべく、本発明は次の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明は、前記した水潤滑型の船尾管シール装置において、リップが船外側に向くようにケーシングの内周部に固定された一つ又は複数の中間シールリングを最も船外側のシールリングと最も船内側のシールリングの間に配設することによりチャンバが軸心方向に並ぶ複数の水潤滑室に分割され、これらの各水潤滑室内の潤滑水を喫水圧よりも低い圧力で加圧しながら船内で循環させる水循環回路が設けられ、この水循環回路は、各水潤滑室に同圧の潤滑水を供給する供給管路と、各水潤滑室から潤滑水を排出させる排出管路とを備えており、前記最も船外側のシールリングの正面側に喫水圧よりも高い船内水を供給する給水回路が設けられ、この給水回路から分岐しかつ中途に常閉の第一バルブを有する給水枝管が前記最も船外側のシールリングの背面側の水潤滑室に接続されており、前記供給管路の、前記最も船外側のシールリングの背面側の潤滑室に通じる管路には、常開の第二バルブが設けられ、前記排出管路の、前記最も船外側のシールリングの背面側の潤滑室に通じる管路には、常開の第三バルブが設けられているていることを特徴とする。
【０００７】
この場合、各水潤滑室内の潤滑水が水循環回路によって喫水圧よりも低い圧力で加圧さ
れているので、運転時における最も船外側のシールリングに対する負荷が軽減される。また、各水潤滑室内の潤滑水は船内で循環しているため、最も船外側のシールリングが推進軸に対する摺動に伴って発熱しても、その摩擦熱は潤滑水を介して船内側に放熱され、これによって同リングに対する冷却効果が向上する。
一方、各水潤滑室は、最も船外側のシールリングと、最も船内側のシールリングと、リップが船外側に向くようにケーシングの内周部に固定された一つ又は複数の中間シールリングとによって区画されているため、最も船外側のシールリングが破損しても、その一つ船内側の中間シールリングによって船外水の船内側への漏洩が阻止される。
【０００８】
そして、この場合、上記中間シールリングとその更に船内側の中間シールリング又は最も船内側のシールリングによって区画された水潤滑室が残ることになり、最も船外側の中間シールリングの背面側が水循環回路で加圧された潤滑水で満たされているため同リングが直ぐに破損することがなく、回転する推進軸に対するシール機能が有効に維持されることになる。
また、上記の本発明において、水循環回路によって各水潤滑室をそれぞれ同じ圧力に設定するようにすれば、通常運転時において中間シールリングが無負荷のアイドリング状態に維持されるので、最も船外側のシールリングが破損した緊急の場合に中間シールリングが機能しないという不測の事態を未然に防止することができる。
【０００９】
また本発明では、ケーシング内における最も船外側のシールリングの正面側に船内水を供給する給水回路が設けられ、この給水回路から分岐しかつ中途に常閉の第一バルブを有する給水枝管が最も船外側のシールリングの背面側の水潤滑室に接続されている。
この場合、上記第一バルブは最も船外側のシールリングが健全な通常時は閉状態にセットされている。そして、同シールリングが破損した場合に当該第一バルブを開にすれば、給水回路から送り込まれた船内水によって中間シールリングの正面側に即座に圧力を立たせることができ、これにより、当該中間シールリングによる二次的な漏洩防止機能を確実に発揮させることができる。
【００１０】
また、本発明において、ケーシングの内周部における各シールリングよりも船外側の部分にインフラタブルシールを設け、緊急時にこのシールを推進軸側へ押し付けるための加圧回路を設けるようにすれば、最も船外側のシールリングだけでなく中間シールリングが破損したような非常事態にも有効に対応することができる。
更に、本発明において、最も船内側のシールリングから漏洩した潤滑水を受け止めるためのトレイをケーシングに固定し、このトレイで受け止められた漏洩水を水循環回路内の水タンクに回収する回収管路を設けるようにすれば、各シールリングから船内側に漏洩した漏洩水を、水循環回路の潤滑水として利用できるようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１に示すように、本実施形態の船尾管シール装置１は、図外の船体の後尾に固定されかつ内部に推進軸２が同軸心状に挿通された筒状のケーシング３と、その推進軸２に摺接するリップが船外側に向くようケーシング３の内周部に固定された合計３つのシールリング４，５，６とを備えている。
このうち、推進軸２は、中空円筒状のシャフト７と、このシャフト７の軸方向中途部におけるケーシング３内に対応する部分にスプライン嵌合された摺動ライナー８とから構成されている。なお、図例では、各シールリング４，５，６のリップを摺動ライナー８に摺接させているが、このライナー８を省略して各シールリング４，５，６のリップをシャフト７に直接摺接させてもよい。
【００１２】
ケーシング３は、前記船体の後尾壁から突設されたベース筒体９の船内側端にボルト締結された固定筒体１０と、この固定筒体１０の船内側端に三重に重なった状態でボルト締結された保持リング１１とからなり、この各保持リング１１の接合部の内周部分に形成された周溝部に前記各シールリング４，５，６の外周縁部がそれぞれ嵌め込まれている。
また、各シールリング４，５，６よりも船外側に位置する固定筒体１０の内周面には、内周縁がシャフト７に近接するように突設されたフランジ１２が一体に形成されており、
このフランジ１２の内周縁に形成された周溝部にインフラタブルシール１３が収納されている。
【００１３】
前記３つのシールリング４，５，６のうち、最も船外側の外シールリング４と中間シールリング５の間で船外側の第一水潤滑室１４が形成され、かつ、同中間シールリング５と最も船内側の内シールリング６との間で船内側の第二水潤滑室１５が形成されていて、これにより、外シールリング４と内シールリング５との間のチャンバが軸心方向に並ぶ二つの水潤滑室１４，１５に分割されている。
本実施形態の船尾管シール装置１は、更に、上記各水潤滑室１４，１５内の潤滑水を喫水圧よりも低い圧力で加圧しながら船内で循環させる水循環回路１６と、ケーシング３内における最も船外側のシールリング４の正面側に船内水を供給する給水回路１７と、緊急時に前記インフラタブルシール１３を推進軸２側へ押し付けるための加圧回路１８と、を備えている。
【００１４】
図２に示すように、水循環回路１６は、船内に配置された水タンク２０と、この水タンク２０から吸い上げた潤滑水を各水潤滑室１４，１５に供給するための供給管路２１と、各水潤滑室１４，１５から排出された潤滑水を重力タンク２２に送るための排出管路２３と、その重力タンク２２から溢れた潤滑水を水タンク２０に戻すための戻し管路２４とを備えている。
供給管路２１の中途部には水ポンプ２５が設けられ、この供給管路２１の水ポンプ２５から先の部分が二手に分岐しており、この各分岐管が前記第一及び第二水潤滑室１４，１５にそれぞれ接続されている。また、排出管路２３も第一及び第二水潤滑室１４，１５にそれぞれ接続された分岐管を備えており、これらの分岐管は途中で一本に纏められて前記重力タンク２２に接続されている。
【００１５】
重力タンク２２は、推進軸２の軸心から任意に設定された所定の設置高さＨ（本実施形態では約２ｍ）に配置されており、この重力タンク２２のヘッド圧を利用して、第一水潤滑室１４と第二水潤滑室１５内の水圧が同じ圧力となるように設定されている。
図２に示すように、本実施形態では、ケーシング３を構成する最も船内側の保持リング１１に、船内側の内シールリング６から漏洩した潤滑水を受け止めるためのトレイ３２が固定されている。このトレイ３２には、漏洩水を水循環回路１６内の水タンク２０に回収するための回収管路３３が接続されており、これにより、各シールリング４，５，６から船内側に漏洩した漏洩水を水循環回路１６の潤滑水として利用するようにしている。
【００１６】
一方、給水回路１７は、船内に配置された図外のメインポンプと、このメインポンプからの船内水をケーシング３送り込むための給水管路２６とを備えている。この給水管路２６は、ケーシング３の固定筒体１０に形成したボアに接続されていて、ケーシング３内における外シールリング４の正面側に船内水を供給するものである。
給水管路２６の中途部には給水枝管２７が接続されており、この給水枝管２７は、水循環回路１６の排出管路２３を構成する２つの分岐管のうち、第一水潤滑室１４に通じる方の分岐管に接続されている。なお、前記給水枝管２７には常閉の第一バルブ２８が設けられ、供給管路２１の第一水潤滑室１４に通じる方の分岐管には常開の第二バルブ２９が設けられ、排出管路２３の第一水潤滑室１４に通じる方の分岐管には常開の第三バルブ３０が設けられいる。
【００１７】
加圧回路１８は、船内に配置された図外の圧縮空気源（コンプレッサ）と、この空気源からの圧縮空気をインフラタブルシール１３が収納されている周溝部内に送り込む送気管路３１とを備えている。なお、この加圧回路１８は、周溝部内に圧縮空気ではなく加圧水を送り込むものであってもよい。
次に、上記構成を有する船尾管シール装置１により行うことができる軸封方法を、その作用とともに説明する。
まず、本実施形態では、給水回路１７のメインポンプからの給水圧は、喫水圧よりも高く設定されねばならない。ここに給水された潤滑水は軸受け隙間を通って船外に流出するため、船内で計測される水圧は喫水圧よりも０．２（ｋｇ／ｃｍ２）程度高い圧力となる。なお、重力タンク２の設置高さＨは約２ｍに設定されている。
【００１８】
そして、外シールリング４が健全である通常運転時においては、図２に示すように、給水回路１７の第一バルブ２８は閉状態とされ、給水回路１７からの給水圧は外シールリング４の正面側だけに作用するようになっており、また、水循環回路１６の第二バルブ２９と第三バルブ３０は開状態とされ、両水潤滑室１４，１５の内部が喫水圧よりも低い０．２（ｋｇ／ｃｍ２）となるように加圧されている。
このように、本実施形態の船尾管シール装置１によれば、各水潤滑室１４，１５内の潤滑水が水循環回路１６によって喫水圧よりも低い圧力（０．２ｋｇ／ｃｍ２）で加圧されているので、運転時における船外側の外シールリング４に対する負荷が軽減される。また、各水潤滑室１４，１５内の潤滑水は水循環回路１６の各配管を通って船内で循環しているため、船外側の外シールリング４が推進軸２に対する摺動に伴って発熱しても、その摩擦熱は潤滑水を介して船内側に放熱され、これによって同リング４に対する冷却効果が向上する。
【００１９】
なお、本実施形態では、上記通常運転時において各水潤滑室１４，１５の内部を同じ圧力に設定しているため、中間シールリング５は無負荷のアイドリング状態に維持されており、これにより、船外側の外シールリング４が破損した緊急の場合に中間シールリング５が機能しないという不測の事態を未然に防止するようにしている。
次に、船外側の外シールリング４が破損した場合には、給水回路１７の第一バルブ２８を開状態に切り換えるとともに、水循環回路１６の第二バルブ２９と第三バルブ３０を閉状態に切り換えることにより、給水回路１７からの給水圧を外シールリング４の背面側（第一水潤滑室１４）にも作用させ、第二水潤滑室１５内のみを水循環回路１６によって加圧するようにする。
【００２０】
この場合、船外の喫水圧は中間シールリング５の正面側に作用するが、中間シールリング５のリップが船外側に向けられているため、この中間シールリング５によって船外水が船内側へ漏洩するのが阻止される。そして、中間シールリング５と船内側の内シールリング６によって区画された第二水潤滑室１５は残されたままであり、中間シールリング５の背面側が水循環回路１６で加圧された潤滑水で満たされているため同リング５が直ぐに破損することがなく、回転する推進軸２に対するシール機能が有効に維持されることになる。
【００２１】
そして、本実施形態では、外シールリング４が破損した場合に第一バルブ２８を開にすることにより、給水回路１７から送り込まれた船内水によって中間シールリング５の正面側に即座に圧力を立たせるようにしているので、同リング５による二次的な漏洩防止機能を確実に発揮させることができる。
なお、この中間シールリング５が破損した場合には、加圧回路１８によってインフラタブルシール１３を作動させ、推進軸２を含む全システムを停止させればよい。
【００２２】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、高さの異なる二つの重力タンクを使用して、第二水潤滑室１５を第一水潤滑室１４よりも高い圧力に設定することにしてもよい。
また、中間シールリング５を複数本設けて、水潤滑室を２つ以上設けることにしてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、運転時における最も船外側のシールリングに対する負荷を軽減しかつそのリングに対する冷却効果を向上することができ、しかも、最も船外側のシールリングが破損しても回転する推進軸に対するシール機能を維持できるので、運転時のシール機能の耐久性を大幅に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る船尾管シール装置のシール構造を示す縦断面図である。
【図２】同装置の回路構成図である。
【符号の説明】
１船尾管シール装置
２推進軸
３ケーシング
４外シールリング
５中間シールリング
６内シールリング
１３インフラタブルシール
１４第一水潤滑室
１５第二水潤滑室
１６水循環回路
１７給水回路
１８加圧回路
２０水タンク
２７給水枝管
２７第一バルブ（開閉バルブ）
３２トレイ
３３回収管路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a water-lubricated stern tube sealing device.
[0002]
[Prior art]
As a stern tube sealing device used for a relatively small ship, for example, a water-lubricated stern tube sealing device described in Japanese Patent Publication No. 8-6818 is known.
This conventional stern tube sealing device includes a cylindrical casing in which a propulsion shaft is coaxially inserted and an inner / outer pair fixed to an inner peripheral portion of the casing so that a lip slidably contacting the propulsion shaft faces an outer side of the ship. And seal the back side of the outer seal ring by filling the chamber defined by the outermost seal ring and the innermost seal ring with lubricating water. The durability is improved.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above conventional stern tube sealing device, since the lubricating water is only sealed without being pressurized in one chamber defined by the seal ring on the outside of the ship and the seal ring on the inside of the ship, The differential pressure from the ship's air pressure is always applied to the outermost seal ring, and the lubricating water is sealed in the chamber so that it cannot be replaced. The cooling effect on the seal ring is poor, and the seal ring is easily worn by frictional heat accompanying sliding on the propulsion shaft.
[0004]
For this reason, in the conventional stern tube sealing device, there is a high possibility that the seal ring on the outside of the ship will be damaged most with the increase of the draft pressure, and there is a problem in the durability of the sealing function in this point. There is a drawback that it is difficult to use for large-sized ships.
On the other hand, in the conventional stern tube sealing device, even if the outermost seal ring breaks, the next inner seal ring prevents leakage of outboard water into the ship to some extent. Since the back side of the seal ring is exposed to the space inside the ship, if the seal ring on the outside of the ship breaks, the seal ring on the inside of the ship is likely to break immediately.
[0005]
For this reason, with the conventional stern tube sealing device, once the seal ring on the outside of the ship fails, the sealing function for the rotating propeller shaft can no longer be effectively maintained, and the emergency inflatable seal is immediately activated to operate the system. Since it must be stopped, there is a problem with the durability of the sealing function during operation in this respect as well, and it has been difficult to use it for relatively large ships.
In view of such a situation, the present invention reduces the load on the outermost seal ring during operation and improves the cooling effect on the ring, and propulsion that rotates even if the outermost seal ring is damaged. An object of the present invention is to provide a water-lubricated stern tube sealing device that can maintain the sealing function for the shaft and can improve the durability of the sealing function during operation.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention takes the following technical means.
That is, according to the present invention, in the above-described water-lubricated stern tube sealing device, one or a plurality of intermediate seal rings fixed to the inner peripheral portion of the casing so that the lip faces the outer side of the ship is the outermost seal ring. The chamber is divided into a plurality of water-lubricating chambers arranged in the axial direction by disposing them between the innermost seal ring and the lubricating water in each of these water-lubricating chambers is pressurized at a pressure lower than the draft pressure. A water circulation circuit that circulates in the ship is provided, and this water circulation circuit includes a supply pipe that supplies lubricating water of the same pressure to each water lubrication chamber and a discharge pipe that discharges the lubricating water from each water lubrication chamber. A water supply circuit for supplying ship water higher than the draft pressure to the front side of the outermost seal ring, and a water supply branch pipe branched from the water supply circuit and having a normally closed first valve in the middle The most outboard Is connected to a water lubrication chamber on the back side of the seal ring, and a second valve that is normally open is provided on the supply pipe line leading to the lubrication chamber on the back side of the outermost seal ring. In addition, a normally open third valve is provided in a pipe line leading to the lubrication chamber on the back side of the outermost seal ring of the discharge pipe .
[0007]
In this case, since the lubricating water in each water lubrication chamber is pressurized by the water circulation circuit at a pressure lower than the draft pressure, the load on the outermost seal ring during operation is reduced. In addition, since the lubricating water in each water lubrication chamber circulates in the ship, even if the seal ring on the outermost side of the ship generates heat as it slides on the propulsion shaft, the frictional heat is transferred to the inside of the ship via the lubricating water. Heat is dissipated, thereby improving the cooling effect on the ring.
On the other hand, each water lubrication chamber includes an outermost seal ring, an innermost seal ring, and one or more intermediate seal rings fixed to the inner periphery of the casing so that the lip faces the outer side of the ship. Therefore, even if the seal ring on the outermost side of the ship is broken, leakage of outboard water to the inner side of the ship is prevented by one of the intermediate seal rings on the inner side of the ship.
[0008]
In this case, a water lubrication chamber defined by the intermediate seal ring and the intermediate seal ring on the inner side of the ship or the innermost seal ring on the inner side of the ship remains, and the back side of the intermediate seal ring on the outer side of the ship is on the water circulation circuit. Since the ring is filled with the pressurized lubricating water, the ring does not break immediately and the sealing function for the rotating propulsion shaft is effectively maintained.
Further, in the above-mentioned present invention, if each water lubrication chamber by water circulation circuit Let 's respectively to set the same pressure, the intermediate sealing ring is maintained in the idling state of no load during normal operation, most ship outside It is possible to prevent an unexpected situation that the intermediate seal ring does not function in an emergency where the seal ring is damaged.
[0009]
In the present invention, a water supply circuit for supplying ship water is provided on the front side of the outermost seal ring in the casing, and a water supply branch pipe branched from the water supply circuit and having a normally closed first valve is provided. It is connected to the water lubrication chamber on the back side of the outermost seal ring .
In this case, the first valve is set in a closed state during normal times when the outermost seal ring is healthy. If the first valve is opened when the seal ring is damaged, the inboard water sent from the water supply circuit can immediately apply pressure to the front side of the intermediate seal ring. The secondary leakage prevention function by the intermediate seal ring can be surely exhibited.
[0010]
Further, in the present invention, if an inflatable seal is provided in a portion on the outer side of the ship with respect to each seal ring in the inner peripheral portion of the casing, and a pressure circuit for pressing the seal against the propulsion shaft in an emergency is provided, It is possible to effectively cope with an emergency situation in which not only the outermost seal ring but also the intermediate seal ring is broken.
Furthermore, in the present invention, a tray for receiving lubricating water leaked from the innermost seal ring is fixed to the casing, and a recovery pipe for collecting the leaked water received by this tray in a water tank in the water circulation circuit is provided. If provided, the leaked water leaked from the respective seal rings to the inside of the ship can be used as lubricating water for the water circulation circuit.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the stern tube sealing device 1 of this embodiment includes a cylindrical casing 3 that is fixed to the rear tail of a hull (not shown) and that has a propulsion shaft 2 inserted coaxially therein, and its propulsion. A total of three seal rings 4, 5 and 6 fixed to the inner peripheral part of the casing 3 are provided so that the lip slidingly contacting the shaft 2 faces the outside of the ship.
Among these, the propulsion shaft 2 includes a hollow cylindrical shaft 7 and a sliding liner 8 that is spline-fitted to a portion corresponding to the inside of the casing 3 in the axially intermediate portion of the shaft 7. In the illustrated example, the lips of the seal rings 4, 5, 6 are brought into sliding contact with the sliding liner 8, but the liner 8 is omitted and the lips of the seal rings 4, 5, 6 are attached to the shaft 7. Direct sliding contact is also possible.
[0012]
The casing 3 includes a fixed cylinder 10 that is bolted to the inner side end of the base cylindrical body 9 projecting from the rear wall of the hull, and a bolt that is triple-plyed on the inner side end of the fixed cylindrical body 10. The holding ring 11 is fastened, and the outer peripheral edge of each of the seal rings 4, 5, 6 is fitted in a circumferential groove formed in the inner peripheral portion of the joint of each holding ring 11.
Further, a flange 12 is integrally formed on the inner peripheral surface of the fixed cylindrical body 10 located on the outer side of the ship relative to the seal rings 4, 5, 6 so that the inner peripheral edge is close to the shaft 7. And
An inflatable seal 13 is accommodated in a circumferential groove formed on the inner peripheral edge of the flange 12.
[0013]
Of the three seal rings 4, 5, 6, a first water lubrication chamber 14 is formed between the outermost outer seal ring 4 and the intermediate seal ring 5, and the intermediate seal ring 5 A second water lubrication chamber 15 on the inner side of the ship is formed between the inner seal ring 6 on the innermost side of the ship, and thereby, the chamber between the outer seal ring 4 and the inner seal ring 5 is aligned in the axial direction. It is divided into two water lubrication chambers 14 and 15.
The stern tube sealing device 1 of the present embodiment further includes a water circulation circuit 16 that circulates the lubricating water in the water lubrication chambers 14 and 15 in the ship while pressurizing the lubricating water at a pressure lower than the draft pressure, and the most in the casing 3. A water supply circuit 17 for supplying inboard water to the front side of the seal ring 4 on the outer side of the ship and a pressurizing circuit 18 for pressing the inflatable seal 13 toward the propulsion shaft 2 in an emergency are provided.
[0014]
As shown in FIG. 2, the water circulation circuit 16 includes a water tank 20 disposed in the ship, a supply pipe 21 for supplying lubricating water sucked up from the water tank 20 to the water lubrication chambers 14 and 15, A discharge pipe 23 for sending the lubricating water discharged from each water lubrication chamber 14, 15 to the gravity tank 22, and a return pipe 24 for returning the lubricating water overflowing from the gravity tank 22 to the water tank 20. I have.
A water pump 25 is provided in the middle of the supply pipe 21, and the portion of the supply pipe 21 that extends from the water pump 25 is bifurcated. Each branch pipe is connected to the first and second water lubrications. The chambers 14 and 15 are connected respectively. Further, the discharge pipe 23 is also provided with branch pipes connected to the first and second water lubrication chambers 14 and 15, respectively. These branch pipes are gathered together on the way and connected to the gravity tank 22. ing.
[0015]
The gravity tank 22 is disposed at a predetermined installation height H (about 2 m in the present embodiment) arbitrarily set from the axis of the propulsion shaft 2. The water pressure in the one water lubrication chamber 14 and the second water lubrication chamber 15 is set to be the same pressure.
As shown in FIG. 2, in the present embodiment, a tray 32 for receiving lubricating water leaked from the inner seal ring 6 inside the ship is fixed to the innermost holding ring 11 constituting the casing 3. The tray 32 is connected to a recovery line 33 for recovering leaked water to the water tank 20 in the water circulation circuit 16, thereby leaking from the seal rings 4, 5, 6 to the inside of the ship. Water is used as lubricating water for the water circulation circuit 16.
[0016]
On the other hand, the water supply circuit 17 includes a main pump (not shown) disposed in the ship and a water supply pipe 26 for feeding the ship water from the main pump into the casing 3. The water supply pipe 26 is connected to a bore formed in the fixed cylinder 10 of the casing 3, and supplies inboard water to the front side of the outer seal ring 4 in the casing 3.
A water supply branch pipe 27 is connected to the middle portion of the water supply pipe 26, and the water supply branch pipe 27 is a first water lubrication chamber 14 of two branch pipes constituting the discharge pipe 23 of the water circulation circuit 16. It is connected to the branch pipe that leads to The water supply branch pipe 27 is provided with a normally closed first valve 28, and the branch pipe leading to the first water lubrication chamber 14 of the supply pipe 21 is provided with a normally open second valve 29, A normally opened third valve 30 is provided on the branch pipe that leads to the first water lubrication chamber 14 of the discharge pipe 23.
[0017]
The pressurizing circuit 18 includes an unillustrated compressed air source (compressor) disposed in the ship, and an air supply conduit 31 that sends the compressed air from the air source into the circumferential groove portion in which the inflatable seal 13 is accommodated. I have. In addition, this pressurization circuit 18 may send in pressurized water instead of compressed air in a circumferential groove part.
Next, a shaft sealing method that can be performed by the stern tube sealing device 1 having the above-described configuration will be described together with its operation.
First, in this embodiment, the feed water pressure from the main pump of the feed water circuit 17 must be set higher than the draft pressure. Since the lubricating water supplied here flows out of the ship through the bearing gap, the water pressure measured in the ship is about 0.2 (kg / cm 2) higher than the draft pressure. The installation height H of the gravity tank 2 is set to about 2 m.
[0018]
In the normal operation in which the outer seal ring 4 is healthy, as shown in FIG. 2, the first valve 28 of the water supply circuit 17 is closed, and the water supply pressure from the water supply circuit 17 is reduced in the outer seal ring 4. The second valve 29 and the third valve 30 of the water circulation circuit 16 are opened, and the inside of the water lubrication chambers 14 and 15 is lower than the draft pressure by 0. The pressure is applied to 2 (kg / cm 2).
Thus, according to the stern tube sealing device 1 of the present embodiment, the lubricating water in each of the water lubrication chambers 14 and 15 is pressurized by the water circulation circuit 16 at a pressure (0.2 kg / cm 2) lower than the draft pressure. Therefore, the load on the outer seal ring 4 outside the ship during operation is reduced. Further, since the lubricating water in each of the water lubrication chambers 14 and 15 circulates in the ship through each pipe of the water circulation circuit 16, the outer seal ring 4 on the outer side of the ship generates heat as it slides on the propulsion shaft 2. However, the frictional heat is radiated to the inner side of the ship through the lubricating water, thereby improving the cooling effect on the ring 4.
[0019]
In the present embodiment, since the inside of each of the water lubrication chambers 14 and 15 is set to the same pressure during the normal operation, the intermediate seal ring 5 is maintained in an unloaded idling state. In an emergency where the outer seal ring 4 on the outside of the ship is damaged, an unexpected situation in which the intermediate seal ring 5 does not function is prevented in advance.
Next, when the outer seal ring 4 outside the ship is broken, the first valve 28 of the water supply circuit 17 is switched to the open state, and the second valve 29 and the third valve 30 of the water circulation circuit 16 are switched to the closed state. As a result, the water supply pressure from the water supply circuit 17 is also applied to the back side (the first water lubrication chamber 14) of the outer seal ring 4, and only the second water lubrication chamber 15 is pressurized by the water circulation circuit 16.
[0020]
In this case, the draft pressure outside the ship acts on the front side of the intermediate seal ring 5, but since the lip of the intermediate seal ring 5 is directed to the outside of the ship, the intermediate seal ring 5 causes the outboard water to flow to the inside of the ship. Leakage is prevented. The second water lubrication chamber 15 defined by the intermediate seal ring 5 and the inner seal ring 6 inside the ship remains, and the back side of the intermediate seal ring 5 is filled with lubricating water pressurized by the water circulation circuit 16. Therefore, the ring 5 is not damaged immediately, and the sealing function for the rotating propulsion shaft 2 is effectively maintained.
[0021]
In the present embodiment, when the outer seal ring 4 is damaged, the first valve 28 is opened, so that the inboard water sent from the water supply circuit 17 immediately applies pressure to the front side of the intermediate seal ring 5. Therefore, the secondary leakage prevention function by the ring 5 can be surely exhibited.
If the intermediate seal ring 5 is damaged, the inflatable seal 13 may be operated by the pressurizing circuit 18 to stop the entire system including the propulsion shaft 2.
[0022]
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the second water lubrication chamber 15 is set to a pressure higher than that of the first water lubrication chamber 14 using two gravity tanks having different heights. It may be.
Further, a plurality of intermediate seal rings 5 may be provided, and two or more water lubrication chambers may be provided.
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the load on the outermost seal ring during operation can be reduced and the cooling effect on the outer ring can be improved, and the outermost seal ring can be damaged. However, since the sealing function for the rotating propulsion shaft can be maintained, the durability of the sealing function during operation can be greatly improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a seal structure of a stern tube sealing device according to the present invention.
FIG. 2 is a circuit configuration diagram of the apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stern tube sealing apparatus 2 Propulsion shaft 3 Casing 4 Outer seal ring 5 Intermediate seal ring 6 Inner seal ring 13 Inflatable seal 14 First water lubrication chamber 15 Second water lubrication chamber 16 Water circulation circuit 17 Water supply circuit 18 Pressurization circuit 20 Water Tank 27 Water supply branch pipe 27 First valve (open / close valve)
32 Tray 33 Collection line

Claims

内部に推進軸（２）が同軸心状に挿通された筒状のケーシング（３）と、前記推進軸（２）に摺接するリップが船外側に向くよう前記ケーシング（３）の内周部に固定された複数本のシールリング（４，６）とを備えており、最も船外側のシールリング（４）と最も船内側のシールリング（６）とで区画されたチャンバ内に潤滑水が充填されている水潤滑型の船尾管シール装置において、
前記リップが船外側に向くようにケーシング（３）の内周部に固定された一つ又は複数の中間シールリング（５）を前記最も船外側のシールリング（４）と最も船内側のシールリング（６）の間に配設することにより前記チャンバが軸心方向に並ぶ複数の水潤滑室（１４，１５）に分割され、これらの各水潤滑室（１４，１５）内の潤滑水を喫水圧よりも低い圧力で加圧しながら船内で循環させる水循環回路（１６）が設けられ、この水循環回路（１６）は、各水潤滑室（１４，１５）に同圧の潤滑水を供給する供給管路（２１）と、各水潤滑室（１４，１５）から潤滑水を排出させる排出管路（２３）とを備えており、前記最も船外側のシールリング（４）の正面側に喫水圧よりも高い船内水を供給する給水回路（１７）が設けられ、この給水回路（１７）から分岐しかつ中途に常閉の第一バルブ（２８）を有する給水枝管（２７）が前記最も船外側のシールリング（４）の背面側の水潤滑室（１４）に接続されており、前記供給管路（２１）の、前記最も船外側のシールリング（４）の背面側の潤滑室（１４）に通じる管路には、常開の第二バルブ（２９）が設けられ、前記排出管路（２３）の、前記最も船外側のシールリング（４）の背面側の潤滑室（１４）に通じる管路には、常開の第三バルブ（３０）が設けられていることを特徴とする水潤滑型の船尾管シール装置。A cylindrical casing (3) in which a propulsion shaft (2) is coaxially inserted, and an inner peripheral portion of the casing (3) so that a lip slidably contacting the propulsion shaft (2) faces the outside of the ship. A plurality of fixed seal rings (4, 6) are provided, and lubricating water is filled in a chamber defined by the outermost seal ring (4) and the innermost seal ring (6). In the water lubricated stern tube sealing device,
One or a plurality of intermediate seal rings (5) fixed to the inner periphery of the casing (3) so that the lip faces the outer side of the ship are connected to the outermost seal ring (4) and the innermost seal ring. (6), the chamber is divided into a plurality of water lubrication chambers (14, 15) arranged in the axial direction, and the lubricating water in each of the water lubrication chambers (14, 15) is drawn. A water circulation circuit (16) that circulates in the ship while being pressurized at a pressure lower than the water pressure is provided. The water circulation circuit (16) supplies supply water of the same pressure to each of the water lubrication chambers (14, 15). A passage (21) and a discharge pipe (23) for discharging lubricating water from each of the water lubrication chambers (14, 15), and a draft pressure on the front side of the outermost seal ring (4). There is a water supply circuit (17) that supplies higher inboard water. A water supply branch pipe (27) branched from the water circuit (17) and having a normally closed first valve (28) is provided in the water lubrication chamber (14) on the back side of the outermost seal ring (4). A normally open second valve (29) is connected to the pipe line connected to the lubrication chamber (14) on the back side of the outermost seal ring (4) of the supply pipe (21). A normally open third valve (30) is provided in a pipe line that leads to the lubrication chamber (14) on the back side of the outermost seal ring (4) of the discharge pipe (23). and water-lubricated stern tube sealing apparatus, characterized in that are.

ケーシング（３）の内周部における各シールリング（４，５，６）よりも船外側の部分にインフラタブルシール（１３）が設けられ、緊急時にこのシール（１３）を推進軸側へ押し付けるための加圧回路（１８）が設けられている請求項１に記載の水潤滑型の船尾管シール装置。An inflatable seal (13) is provided on the outer side of each seal ring (4, 5, 6) in the inner peripheral part of the casing (3) to press the seal (13) against the propulsion shaft in an emergency. The water-lubricated stern tube sealing device according to claim 1, wherein a pressure circuit (18) is provided.

最も船内側のシールリング（６）から漏洩した潤滑水を受け止めるためのトレイ（３２）がケーシング（３）に固定され、このトレイ（３２）で受け止められた漏洩水を水循環回路（１６）内の水タンク（２０）に回収する回収管路（３３）が設けられている請求項１又は２に記載の水潤滑型の船尾管シール装置。A tray (32) for receiving lubricating water leaked from the innermost seal ring (6) is fixed to the casing (3), and the leaked water received by the tray (32) is passed through the water circulation circuit (16). The water-lubricated stern tube seal device according to claim 1 or 2 , wherein a recovery conduit (33) for recovery is provided in the water tank (20).