一种集装箱船艉管密封系统的制作方法

1.本发明涉及船舶艉轴密封技术领域，尤其涉及一种集装箱船艉管密封系统。


背景技术：

2.船舶艉密封装置，是船舶轴系的关键部件之一，其性能的好坏直接影响到船舶推进装置的正常工作，性能优越的密封装置能保证可靠的船舶推进，对于防止船舶污染、保护海洋有重要意义。近年来考虑环保和性能等角度，船舶艉密封大量采用气密封。但是气密封存在如下缺陷：
3.现有技术中的艉管密封系统必须配备一个空气控制单元，该空气控制单元是一套精密控制艉管密封空气流量的设备总成，采购成本很高。
4.现有技术中的艉管密封系统当空气系统发生故障时无法正常继续运转，系统可靠性较低。


技术实现要素：

5.根据上述提出的技术问题，而提供一种集装箱船艉管密封系统。本发明采用的技术手段如下：
6.一种集装箱船艉管密封系统，包括船舶吃水计压力监测单元，阀门压力控制单元和艉管密封压力执行单元，所述船舶吃水计压力监测单元与阀门压力控制单元相连，所述阀门压力控制单元与艉管密封压力执行单元相连，所述船舶吃水计压力监测单元用于监测吃水压力信号，所述阀门压力控制单元用于接收吃水压力信号和空气压力信号并控制艉管密封压力执行单元的动作，艉管密封压力执行单元通过相应的阀组控制系统内的空气压力和油压至预设值。
7.进一步地，所述艉管密封压力执行单元包括艉密封气压控制阀、艉管油柜压力控制阀、艉管滑油背压控制阀、艉管滑油柜、艉管滑油泵、艉管滑油腔和艉管气密封腔，所述艉管油柜压力控制阀与艉管滑油柜相连，所述艉管滑油泵和艉管滑油柜相连，所述艉管滑油柜通过艉管滑油背压控制阀与艉管滑油腔相连，所述阀门压力控制单元与艉密封气压控制阀、艉管油柜压力控制阀、艉管滑油背压控制阀相连；所述阀门压力控制单元还通过艉密封气压控制阀与艉管气密封腔相连。
8.进一步地，所述艉密封气压控制阀基于获取的吃水计压力监测单元吃水压力参数p1和预留压差常数pc3，得到艉管气密封腔压力，即艉密封气压控制阀的控制参数p3＝p1+pc3。
9.进一步地，艉管油柜压力控制阀的压力控制参数p4基于艉密封气压控制阀的控制参数p3、无气压时的出口压力p7和预留压差常数pc4获得，具体为：p4＝p3-pc4-p7。
10.进一步地，当气密封发生故障时，基于船舶吃水计压力监测单元、阀门压力控制单元、艉管滑油背压控制阀、艉管滑油柜、艉管滑油泵、艉管滑油腔所组成的系统保证艉管密封正常工作。
11.进一步地，阀门压力控制单元通过空气压力信号反馈线接收气压失效信号后，根据船舶吃水计压力监测单元的吃水信息，减小艉管滑油背压控制阀的开度，从而升高艉管滑油腔中的油压，通过油压补足避免艉管气密封腔压力损失造成的艉管密封泄露。
12.本发明所采用的船舶吃水指示计是船舶本身必须携带的设备，无需另外采购，本发明可以实现根据船舶吃水压力动态调节的艉管气密封系统，控制气压和油压差，提高密封环使用寿命。通过船舶吃水计、阀门压力控制单元和艉管密封压力执行单元中各个阀门联合控制的设计，替代了该系统中本应存在的空气控制单元，空气控制单元是一套精密控制艉管密封空气流量的设备总成，采购成本很高，本发明降低了制造成本。通过使用阀门压力控制单元控制艉管滑油背压控制阀的设计，使气密封有故障时，艉轴密封仍能自动正常运行，增加了该系统的可靠性。
附图说明
13.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本发明系统原理图。
15.图中：1、船舶吃水计压力监测单元；2、阀门压力控制单元；3、艉密封气压控制阀；4、艉管油柜压力控制阀；5、艉管滑油背压控制阀；6、艉管滑油柜；7、艉管滑油泵；8、艉管滑油腔；9、艉管气密封腔；10、艉管密封压力执行单元。
具体实施方式
16.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.本发明旨在设计一种替代空气控制单元的艉管密封系统，通过船舶吃水指示计(draft gauge)反馈吃水信号，直接调节艉管气密封压力，实现替代现有技术中艉管密封系统必须配备的空气控制单元的设计；且本发明设计了气密封故障时如何自动地使艉管密封系统正常运行的技术方案。具体地，如图1所示，本发明实施例公开了一种集装箱船艉管密封系统，包括船舶吃水计压力监测单元1，阀门压力控制单元2和艉管密封压力执行单元10，所述船舶吃水计压力监测单元与阀门压力控制单元相连，所述阀门压力控制单元与艉管密封压力执行单元相连，所述船舶吃水计压力监测单元用于监测吃水压力信号，所述阀门压力控制单元用于接收吃水压力信号和空气压力信号并控制艉管密封压力执行单元的动作，艉管密封压力执行单元通过相应的阀组控制系统内的空气压力和油压至预设值。
18.所述艉管密封压力执行单元包括艉密封气压控制阀3、艉管油柜压力控制阀4、艉管滑油背压控制阀5、艉管滑油柜6、艉管滑油泵7、艉管滑油腔8和艉管气密封腔9，所述艉管油柜压力控制阀与艉管滑油柜相连，所述艉管滑油泵和艉管滑油柜相连，所述艉管滑油柜通过艉管滑油背压控制阀与艉管滑油腔相连，所述阀门压力控制单元与艉密封气压控制
阀、艉管油柜压力控制阀、艉管滑油背压控制阀相连；所述阀门压力控制单元还通过艉密封气压控制阀与艉管气密封腔相连。
19.所述艉密封气压控制阀基于获取的吃水计压力监测单元吃水压力参数p1和预留压差常数pc3，得到艉管气密封腔压力，即艉密封气压控制阀的控制参数p3＝p1+pc3。
20.艉管油柜压力控制阀的压力控制参数p4基于艉密封气压控制阀的控制参数p3、无气压时的出口压力p7和预留压差常数pc4获得，具体为：p4＝p3-pc4-p7。
21.当气密封发生故障时，基于船舶吃水计压力监测单元、阀门压力控制单元、艉管滑油背压控制阀、艉管滑油柜、艉管滑油泵、艉管滑油腔所组成的系统保证艉管密封正常工作。
22.气密封发生故障失效后，阀门压力控制单元通过空气压力信号反馈线接收气压失效信号后，根据船舶吃水计压力监测单元的吃水信息，减小艉管滑油背压控制阀的开度，从而升高艉管滑油腔中的油压，通过油压补足避免艉管气密封腔压力损失造成的艉管密封泄露。
23.综上，船舶吃水指示计(draft gauge)是船舶本身必须携带的设备，无需另外采购，本发明取消了现有技术中艉管密封系统必须安装的空气控制单元，大幅降低了船舶艉管密封系统的制造成本。通过使用阀门压力控制单元控制艉管滑油背压控制阀的设计，使气密封发生故障时，艉轴密封仍能自动正常运行，增加了该系统的可靠性。
24.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种集装箱船艉管密封系统，其特征在于，包括船舶吃水计压力监测单元，阀门压力控制单元和艉管密封压力执行单元，所述船舶吃水计压力监测单元与阀门压力控制单元相连，所述阀门压力控制单元与艉管密封压力执行单元相连，所述船舶吃水计压力监测单元用于监测吃水压力信号，所述阀门压力控制单元用于接收吃水压力信号和空气压力信号并控制艉管密封压力执行单元的动作，艉管密封压力执行单元通过相应的阀组控制系统内的空气压力和油压至预设值。2.根据权利要求1所述的集装箱船艉管密封系统，其特征在于，所述艉管密封压力执行单元包括艉密封气压控制阀、艉管油柜压力控制阀、艉管滑油背压控制阀、艉管滑油柜、艉管滑油泵、艉管滑油腔和艉管气密封腔，所述艉管油柜压力控制阀与艉管滑油柜相连，所述艉管滑油泵和艉管滑油柜相连，所述艉管滑油柜通过艉管滑油背压控制阀与艉管滑油腔相连，所述阀门压力控制单元与艉密封气压控制阀、艉管油柜压力控制阀、艉管滑油背压控制阀相连；所述阀门压力控制单元还通过艉密封气压控制阀与艉管气密封腔相连。3.根据权利要求2所述的集装箱船艉管密封系统，其特征在于，所述艉密封气压控制阀基于获取的吃水计压力监测单元吃水压力参数p1和预留压差常数pc3，得到艉管气密封腔压力，即艉密封气压控制阀的控制参数p3＝p1+pc3。4.根据权利要求2所述的集装箱船艉管密封系统，其特征在于，艉管油柜压力控制阀的压力控制参数p4基于艉密封气压控制阀的控制参数p3、无气压时的出口压力p7和预留压差常数pc4获得，具体为：p4＝p3-pc4-p7。5.根据权利要求2所述的集装箱船艉管密封系统，其特征在于，当气密封发生故障时，基于船舶吃水计压力监测单元、阀门压力控制单元、艉管滑油背压控制阀、艉管滑油柜、艉管滑油泵、艉管滑油腔所组成的系统保证艉管密封正常工作。6.根据权利要求1或5所述的集装箱船艉管密封系统，其特征在于，阀门压力控制单元通过空气压力信号反馈线接收气压失效信号后，根据船舶吃水计压力监测单元的吃水信息，减小艉管滑油背压控制阀的开度，从而升高艉管滑油腔中的油压，通过油压补足避免艉管气密封腔压力损失造成的艉管密封泄露。

技术总结
本发明提供一种集装箱船艉管密封系统，包括船舶吃水计压力监测单元，阀门压力控制单元和艉管密封压力执行单元，船舶吃水计压力监测单元与阀门压力控制单元相连，阀门压力控制单元与艉管密封压力执行单元相连，船舶吃水计压力监测单元用于监测吃水压力信号，阀门压力控制单元用于接收吃水压力信号和空气压力信号并控制艉管密封压力执行单元的动作，艉管密封压力执行单元通过相应的阀组控制系统内的空气压力和油压至预设值。本发明所采用的船舶吃水指示计无需另外采购，造价低，根据船舶吃水压力动态调节的艉管气密封系统，控制气压和油压差，提高密封环使用寿命。同时，气密封有故障时，艉轴密封仍能自动正常运行，增加了该系统的可靠性。的可靠性。的可靠性。


技术研发人员：王洪瑞 瞿荣泽 许维明 周云龙 刘俊涛 王刚 张天
受保护的技术使用者：大连中远海运川崎船舶工程有限公司
技术研发日：2022.12.16
技术公布日：2023/3/30