船舶艉軸剖分式機械密封結構的探討

葛亞萍，邵愛明，張良平，李淑敏，丁小玲，方 映

（東臺船用配件有限公司，江蘇 鹽城 224200）

1 船舶艉軸剖分式機械密封結構的主要影響因素

（1）密封端面溫度。密封端面溫度對剖分式機械密封結構具有較為重要的影響。在端面溫度過高的情況下，水的汽化效應會讓船舶艉軸密封結構的密封效果有所降低。船舶艉軸轉速及介質壓力對端面溫度的影響，是船舶艉軸剖分式機械密封結構設計過程中不可忽視的內容。在介質壓力與彈簧比壓一定的情況下，端面摩擦生熱會在轉速提升過程中，逐漸占據主導地位，進而讓密封環端面溫度對轉速的敏感度有所提升。密封介質壓力與端面溫度之間也存在著一定的線性關系。這種線性關系多產生于轉速及彈簧比壓一定的運行環境之中。

（2）泄漏量。泄漏量是機械密封的重要性能參數。它與船舶艉軸轉速之間具有線性正相關關系，即船舶艉軸轉速的增加會讓船舶的泄漏量有所增加。彈簧比壓也是船舶泄漏量的影響因素。在彈簧比壓增加初期，泄漏量會呈現出逐漸降低的特點。在彈簧比壓達到一定程度以后，泄漏量會表現出穩定化的特點。

2 船舶艉軸剖分式機械密封結構的主要結構類型

（1）剖分式機械密封端密封副。剖分式機械密封端面密封副主要由以下內容組成，一是分體式端面密封副；二是組合式端面密封副；三是多體式端面密封副。其中，分體式端面密封副可以讓動環、推環與傳動環固定為一體，也可以讓動環、推環與傳動環分別由兩個半夾緊環固定。在這一密封體系下，頸環、半夾緊環與靜環座之間可以具有固定于一體的特點。在應用于船舶艉軸設計以后，剖分式機械密封端密封副可以為封閉圓環的性能提供保障。這一結構所具有的結構簡單的特點可以在安裝、更換過程中避免大拆大卸的現象，故而此種結構多用于解決傳統整體式密封模式存在的工程量大、時間長及費用高等問題。

組合式端面密封副結構具有結構簡單、易于安裝和易于拆卸的特點。這種密封結構可以將傳統的整體錐臺式密封環劃分為左半環與右半環。在安裝過程中，相關人員需要對左半環與右半環進行對卡安裝，以便讓其與基座錐面完全吻合。在拆卸過程中，可以借助刀片，撬開左半環與右半環的對接線。此種密封環的安裝過程對基座壁也具有一定的特殊要求，除此以外，此種密封結構與其他密封結構之間也不具有延續性。

多體式端面密封副使用的結構為雙層結構，此種結構具有相互制約與相互配合的特點。在多體式端面密封結構下，密封結構下層多在結構夾緊與上層定位過程中發揮一定的作用。上下層分型面錯開的密封方式不僅可以防止泄漏問題的出現，也可以在調整下層夾緊部位的基礎上，減少夾緊裝置的應用空間。

（2）剖分式機械密封輔助密封圈。機械密封輔助密封圈在靜環與動環的密封過程中發揮著較為重要的作用。一般情況下，船舶艉軸中常用的剖分輔助密封圈主要有以下內容構成：一是扣式輔助密封圈；二是插口式輔助密封圈；三是雙環剖分式輔助密封圈?？凼矫芊馊哂薪Y構簡單的特點，此種密封圈的應用，也可以發揮出減少維修時間、節約維修成本的作用，但是此種密封圈的制作工藝較為復雜。插口式輔助密封圈多應用有插口式結構，在應用于船舶艉軸以后，此種密封圈可以有效阻止凸臺接頭脫離密封腔面的現象，可拆卸性相對較差，船舶艉軸中應用的插口式輔助密封圈多以一次性產品為主，在實際應用過程中也存在著易出現熱斷裂的問題。雙環剖分式輔助密封圈受修配精度、工作溫度及轉速等工況因素的影響相對較小，可以為密封結構的密封質量提供保障，但是這一密封圈在實際應用中都會受到工作參數的限制。工作參數的提升，已經成為了提升剖分式密封圈結構的應用效率的可行措施。臥式圓柱銷應用于船舶艉軸架系統分型面處的措施也可以為密封效果與密封強度提供保障。

3 結語

剖分式機械密封結構可以在保證船舶艉軸架系統的密封質量的基礎上，降低大型船舶大直徑艉軸的安裝難度與拆卸難度。大型船舶艉軸具有結構簡單和安裝空間小等特點，組合式機械密封端面密封副結構是適用于此種安裝環境的安裝方法。針對部分密封結構中存在的工作參數低及分型面密封不強等問題，相關領域研究人員可以在提升工作參數的基礎上，解決分型面密封問題。