FI122854B

FI122854B - Sealing arrangement for a propeller shaft and method for sealing a propeller shaft

Info

Publication number: FI122854B
Application number: FI20095609A
Authority: FI
Inventors: Sami Palokangas
Original assignee: Abb Oy
Priority date: 2009-06-02
Filing date: 2009-06-02
Publication date: 2012-08-15
Also published as: FI20095609A; FI20095609A0

Abstract

Uppfinningen avser ett arrangemang och ett förfarande för täta av en propelleraxel (10) med en tätning (26), vilken tätning (26) omfattar en grupp av äpptätningar (30,32,34,36), som är arrangerat efter varandra i riktning av propelleraxeln (10) så, att ett tätningshus (38,40,42) formas mellan de bredvidliggande läpptätningarna. Det första tätningshuset (38) beläget på propellerns sida har trycket, som är nära trycket av omgivande vatten på nivån av propelleraxeln, och den andra tätnigshuset (42) längst borta från propellern (6) har ställt in ett fast, lägre värde än det första tätningshuset (38). Trycket av ett tredje hus (40) beläget mellan det första huset (38) och det andra huset (42) är reglerbart till ett värde mellan trycket av det första (38) och den andra huset (42) medelst reglering av tryckfall åstadkommande från flöde av vätskan fungerande som medium.The invention relates to an arrangement and a method for sealing a propeller shaft (10) with a seal (26), which seal (26) comprises a group of apple seals (30,32,34,36), which are arranged one after the other in the direction of the propeller shaft (10) so that a seal housing (38,40,42) is formed between the adjacent lip seals. The first seal housing (38) located on the side of the propeller has the pressure, which is close to the pressure of the surrounding water at the level of the propeller shaft, and the second seal housing (42) farthest from the propeller (6) has set a fixed, lower value than the first the seal housing (38). The pressure of a third housing (40) located between the first housing (38) and the second housing (42) is adjustable to a value between the pressure of the first (38) and the second housing (42) by means of regulation of pressure drop caused by flow of the liquid acting as a medium.

Description

POTKURI AKSELIN TIIVISTEJÄRJESTELY JA MENETELMÄ POTKURI AKSELIN TIIVISTÄMISEKSIPROPELLER SHAFT SEALING SYSTEM AND METHOD FOR PROPELLER SHAFT SEALING

Keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen järjestelyyn laivan potkuriakselin tiivistämiseksi sekä patenttivaatimuksen 5 johdanto-osan mukaiseen mene-5 telmään laivan potkuriakselin tiivistämiseksi.The invention relates to an arrangement according to the preamble of claim 1 for sealing a ship's propeller shaft and to a method according to the preamble of claim 5 for sealing a ship's propeller shaft.

Laivan tai vastaavan suuren merialuksen potkuri on tuettu laakereilla laivan runkoon tai propulsioyksikön runkoon. Potkuriakselille on sovitettu toisaalta akselitiivisteet rungon ja akselin väliin estämään ympäröivän veden pääsyä rungon sisään ja toisaalta laakeritiivis-teet laakerin molemmin puolin estämään laakerin voiteluainetta vuotamasta veteen tai run-10 gon sisätiloihin. Akselitiivisteiden tulee säilyttää tiivisteominaisuutensa mahdollisimman pitkän aikaa, koska niiden luotettava toiminta on ensiarvoisen tärkeää potkurikoneiston ja akselia tukevien laakereiden toiminnan kannalta. Akselitiivisteet sijaitsevat vedenpinnan alla, jolloin niihin kohdistuu hydrostaattinen paine. Akselitiivisteet on valmistettu useista huulitiivisteistä, joiden välissä tiivistekammiot. Tällä järjestelyllä pyritään koko paine-eroa 15 jakamaan osiin, jolioin kammioiden painetta on vielä säädetty syöttämällä ilmaa kammioi hin tai yhdistämällä kammio öljysäiliöön, jolloin painovoimaan perustuvalla öljyn hydrostaattisella paineella pidetään tiivistekammion paine halutulla tasolla. Erityisesti sähköisissä ruoripotkurilaitteissa, joissa käytettävissä oleva tila on hyvin rajattu, kaikki akselintiivis-tysjärjestelmään liittyvät ylimääräiset lisälaitteet aiheuttavat huomattavia tilankäyttöon-20 gelmia käytettäessä olemassa olevia akscl i nti i vistysjärj cstcl miä.The propeller of a ship or similar large sea-going vessel is supported by bearings on the hull or propulsion unit hull. The propeller shaft is provided with shaft seals on the one hand to prevent the surrounding water from entering the frame and on the other side to prevent the bearing lubricant from leaking into the water or into the run-in interior. Shaft seals must retain their sealing properties for as long as possible, as their reliable operation is essential to the operation of propeller machinery and shaft-bearing bearings. The shaft seals are located under the water surface, which is subject to hydrostatic pressure. Shaft seals are made of a number of lip seals with sealing chambers between them. This arrangement seeks to divide the entire pressure difference 15 into portions where the chamber pressures are still controlled by supplying air to the chambers or by connecting the chamber to the oil reservoir, whereby the gravity-based oil hydrostatic pressure maintains the seal chamber pressure to the desired level. Particularly in electric helm propulsion devices, where the available space is very limited, any additional accessories associated with the shaft sealing system cause considerable space use problems when using existing axle sealing systems.

Akselitiivisteen elinikään vaikuttavat monet tekijät, jotka kaikki on saatava parhaalle mahdolliselle tasolle. Tiivisteen suorituskykyyn ja elinikään vaikuttavat lähinnä paine-ero huu-The life of a shaft seal is affected by many factors, all of which must be optimized. The performance and lifetime of the seal are mainly influenced by the differential pressure

CMCM

^ litiivisteen yli, tiivisteen ja akselin välisen kontaktipinnan lämpötila, akselin ulkopinnan c\i ^ kehänopeus ja tiivistemateriaaliin vaikuttavan voiteluaineen kemiallinen vaikutus. Näiden o ^ 25 tekijöiden yhteisvaikutus pitää olla riittävän korkealla hyväksyttävällä tasolla, jotta tiivis-over the seal, the temperature of the contact surface between the seal and the shaft, the peripheral velocity of the outer surface of the shaft, and the chemical action of the lubricant acting on the sealing material. The combined effect of these factors should be at a high enough level to allow

(M(M

teen elinikä saavuttaa maksimaalisen, mitoituksen mukaisen eliniän.the lifetime of the tea reaches its maximum, design life.

XX

enI do not

CLCL

g Ympäristöystävällisten öljyjen eli biologisesti hajoavien öljyjen käyttö asettaa lisävaati- lo muksia, koska niiden ominaisuudet ovat herkempiä esimerkiksi toimintalämpötilalle.g The use of environmentally friendly oils, ie biodegradable oils, puts additional demands on their properties, for example, their sensitivity to operating temperatures.

o o ^ Patenttijulkaisusta US 5,683,278 tunnetaan eräs ratkaisu, jossa tiivisteiden välisten kammi- 30 oiden paineensäätö perustuu paineilmaan.A solution is known from U.S. Patent No. 5,683,278, in which the pressure control of the seals between the seals is based on compressed air.

22

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uusi erityisesti rajoitettuihin tiloihin soveltuva akselitiivistysjärjestelmä, joka ylläpitää optimaaliset olosuhteet huulitiivisteellä maksimoiden tiivisteiden eliniän. Keksinnön mukainen järjestely tunnetaan patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosan ominaispiirteistä. Keksinnön mukainen menetelmä tunnetaan patentti-5 vaatimuksen 5 tunnusmerkkiosan ominaispiirteistä. Keksinnön muut edulliset suoritusmuodot tunnetaan epäitsenäisten patenttivaatimusten tunnusmerkeistä.It is an object of the invention to provide a new shaft sealing system particularly suited to confined spaces which maintains optimum conditions with a lip seal maximizing the life of the seals. The arrangement according to the invention is known from the features of the characterizing part of claim 1. The method according to the invention is known from the characteristics of the characterizing part of claim 5. Other preferred embodiments of the invention are known from the features of the dependent claims.

Keksinnönmukaisella ratkaisulla saadaan pidennettyä tiivisteen elinikää, koska tiivisteen toimintaolosuhteet on optimoitu. Tiivistejärjestelmän sisäisten kammioiden painetta säätämällä saadaan tiivisteen huulien yli oleva paine-ero mahdollisimman pieneksi ja näin ollen 10 eliniän kannalta optimaalisiksi koko toiminta-ajaksi. Tiivisteellä syntyvä lämpöteho siirtyy kiertävän öljyn mukana ruoripotkurilaitteen runkoon ja siitä meriveteen, jolloin myös lämpötila tiivisteellä saadaan pidettyä riittävän alhaisena.The solution according to the invention provides a longer seal life, since the operating conditions of the seal are optimized. By adjusting the pressure in the sealing chamber's internal chambers, the pressure difference across the seal lips is minimized and thus optimized for a lifetime of 10 lifetimes. The heat generated by the seal is transferred with the circulating oil to the hull of the rudder propulsion unit and into the seawater, thereby also keeping the temperature of the seal low enough.

Sisäkammion paineistukseen käytetyllä väliaineella jäähdytetään tiivisteen rajapinnat tiivistyksen kannalta parhaalle lämpötila-alueelle. Jäähdytysominaisuus tehostaa erityisesti 15 biologisesti hajoavien öljyjen käyttöä, koska niiden ominaisuudet ovat herkkiä erityisesti korkeille lämpötiloille. Näin ollen ratkaisulla tarjotaan paremmat olosuhteet ympäristöystävällisten öljyjen käytölle.The medium used to pressurize the inner chamber cools the sealing surfaces to the best temperature range for sealing. The cooling property particularly enhances the use of biodegradable oils because of their high sensitivity to high temperatures. Thus, the solution provides better conditions for the use of environmentally friendly oils.

Sovelluskohteissa, joissa akselitiiviste on viety laivan tai propulsioyksikön rungon sisäpuolelle pois akselin ja rungon välittömästä läheisyydestä, ei alusta ympäröivä vesi jäähdytä 20 tiivistettä välttämättä riittävän tehokkaasti. Keksinnön mukaisella ratkaisulla jäähdytys saadaan riittävälle tasolle edullisesti ja varmatoimisesti.In applications where the shaft seal is introduced inside the hull of a ship or propulsion unit out of the immediate vicinity of the shaft and the hull, the water surrounding the vessel may not be sufficiently effective to cool the seal. With the solution according to the invention, cooling is achieved to a sufficient level cheaply and reliably.

cvj Keksintö mahdollistaa optimaaliset olosuhteet tiivisteelle vaihtuvissa toimintaympäristöis- cv sä. Laivan syväyksen muuttuessa tiivistekammioiden paineet säädetään sellaisiksi, että o kunkin tiivistehuulen yli oleva paine-ero on mahdollisimman pieni. Ympäristön, siis erityi- c\i 25 sesti potkurilaitetta ympäröivän veden lämpötilan vaihdellessa on tiivisteen kontaktipinto- g jen lämpötila mahdollista pitää mahdollisimman alhaisena. Edelleen on mahdollista säätää g kammioiden painetta akselia ympäröivän veden paineen mukaan silloin kun paineenvaihte- ίη lu johtuu laivan toiminnasta, erityisesti tämä tulee kyseeseen CRP-käyttöjen (Contra rota- o ting propeller-käyttö) yhteydessä, jolloin akselilinjalla vaikuttava paine vaihtelee operointi- 30 tilanteen mukana.The invention provides optimum conditions for the seal in changing operating environments. As the draft of the ship changes, the pressure in the sealing chambers is adjusted to: o minimize the pressure difference across each sealing lip. As the ambient temperature, in particular the temperature of the water surrounding the propeller device, varies, it is possible to keep the temperature of the contact surfaces of the seal as low as possible. It is still possible to adjust the pressure of the g chambers according to the pressure of the water surrounding the shaft when the pressure change is due to the operation of the vessel, particularly in the case of CRP (Contra Rotation Ting Propeller), whereby the pressure on the axis varies with.

33

Keksinnönmukainen ratkaisu tuo mukanaan valmistus- ja tuotantoteknisiä etuja. Sama järjestelmä sopii monille, jopa kaikille alustyypeille. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa voidaan käyttää vakiotiivisteitä, mikä takaa saatavuuden ja laadun. Ratkaisussa tarvittavien komponenttien määrä on pieni, minkä seurauksena kustannukset ovat alhaisemmat ja sovit-5 taminen ruoripotkurilaitteen ahtaisiin tiloihin on helpompaa. Järjestelmä voidaan muodostaa modulaariseksi, millä saavutetaan etua kokoonpanossa, huollossa ja raaka-aineiden hankinnassa. Järjestelmään kuuluu lisäksi mittaus- ja säätölaitteita, jotka edesauttavat kunnonvalvontaa ja siten luovat paremmat edellytykset elinkaariseurannalle.The solution according to the invention brings with it manufacturing and production technical advantages. The same system is suitable for many, even all types of vessels. In the solution according to the invention, standard seals can be used, which guarantees availability and quality. The number of components required in the solution is small, which results in lower costs and easier adaptation to the tight spaces of the helm propeller. The system can be configured to be modular, which provides an advantage in configuration, maintenance and sourcing of raw materials. In addition, the system includes measuring and control devices that facilitate condition monitoring and thus create better conditions for life cycle monitoring.

Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti sen eräiden suoritusmuotojen avulla 10 viitaten piirustuksiin, j o issa - kuvio 1 esittää erästä potkurilaitteistoa, jossa keksinnön mukaista tiivistcjärjcstclyä sovelletaan ja - kuvio 2 esittää keksinnön mukaista tiivistejärjestelyä.The invention will now be described in detail by way of some embodiments thereof with reference to the drawings, in which: - Figure 1 illustrates a propeller apparatus in which the seal arrangement of the invention is applied; and - Figure 2 illustrates the seal arrangement of the invention.

Kuviossa 1 on esitetty kaaviomainen osakuva laivan propulsioyksiköstä 2, joka sisältää 15 erään propulsioyksikön , jossa keksinnön mukainen järjestely on toteutettu. Propulsioyksikkö on ohjauspotkurilaite, joka on kääntyvästi laakeroitu laivan runkoon. Tällainen ohja-uspotkurilaite tunnetaan esimerkiksi tuotenimellä AZIPOD®, joka on ABB Oy’n omistama tavaramerkki. Propulsioyksikön 2 kotelon 4 sisään on kiinnitetty potkuria 6 käyttävä sähkömoottori 8. Tässä suoritusmuodossa sähkömoottori 8 on toteutettu tahtimoottorina, 20 jossa on potkuriakselille 10 asennettu magnetointikone 12 sinänsä tunnetulla tavalla. Pot-kuriakseli 10 on molemmista päistään tuettu propulsioyksikön 2 koteloon 4. Kuviossa 1 on cm esitetty vain potkurin 6 puoleinen laakeri 14, joka on toteutettu vierintälaakerilla. Sähköni moottorin 8 toisessa päässä on tunnetulla tavalla toinen laakeri, oFig. 1 is a schematic partial view of a ship propulsion unit 2 containing 15 propulsion units in which the arrangement of the invention is implemented. The propulsion unit is a propeller unit that is pivotally mounted on the hull of the ship. Such a pilot propeller device is known, for example, under the trade name AZIPOD®, a trademark of ABB Oy. Attached to the housing 4 of the propulsion unit 2 is an electric motor 8 driven by a propeller 6. In this embodiment, the electric motor 8 is implemented as a synchronous motor 20 having a magnetizing machine 12 mounted on the propeller shaft 10 in a manner known per se. The pot throttle shaft 10 is supported at both ends in the housing 4 of the propulsion unit 2. Fig. 1 shows only the propeller 6 bearing 14, which is formed by a rolling bearing. At one end of the electric motor 8 there is a second bearing, o

Propulsioyksikön kotelossa 4 on potkurin 6 puoleisessa reunassa välitila 16 potkurin 6 ja x 25 laakerin 14 välissä. Välitilan 16 seinämät muodostuvat potkurin puoleisesta seinämästä 18, propulsioyksikön pään ulkokehästä 20 ja laakerin 14 tukirakenteesta 22. Potkuriakseli 10 05 <o kulkee välitilan 16 läpi sen keskeltä. Välitilan 16 laakerin puoleisessa päässä on laakerin o ulompi öljytiiviste 24, joka estää laakerin voiteluöljyn vuotamisen laakeripesästä ja vastaa-The housing 4 of the propulsion unit has an intermediate space 16 between the propeller 6 and the x 25 bearing 14 at the side of the propeller 6. The walls of the spacer space 16 consist of a propeller side wall 18, an outer periphery 20 of the propulsion unit head, and a bearing structure 22 of the bearing 14. The propeller shaft 10 05 <o extends through the spacer space 16 in the center. At the bearing end of the intermediate space 16 is an outer oil seal 24 of the bearing, which prevents the leakage of bearing lubricating oil from the bearing housing and

CMCM

vasti moottorin puolelle laakeria 14 on laakerin sisempi öljytiiviste 25. Välitilan 16 potku-30 rin puoleiseen päähän on sovitettu akselitiiviste 26, joka estää ympäröivää vettä pääsemästä välitilaan 16. Välitila 16 on näin ollen täysin suljettuja normaalissa käyttötilanteessa se 4 on myös nesteistä vapaa. Akselitiiviste 26 on sovitettu suljetun välitilan puolelle, jolloin se on vaihdettavissa välitilan sisältä.adjacent to the motor side of the bearing 14 is an inner oil seal 25 of the bearing. A shaft seal 26 is provided at the kick-30 end of the intermediate space 16 to prevent ambient water from entering the intermediate space 16. The intermediate space 16 is thus completely closed under normal operation. The shaft seal 26 is disposed on the side of the closed space so that it can be replaced from within the space.

Akselitiivisteen 26 yksityiskohdat sekä paineistus- ja voitelujärjestelmä on kuvattu kaa-viomaisesti kuviossa 2. Akselitiiviste 26 muodostuu neljästä huulitiivisteestä 30, 32, 34 ja 5 36, jotka on sovitettu akselin 10 suunnassa peräkkäin siten, että vierekkäisten huulitiivis- teiden väliin jää kammiot 38, 40 ja 42. Tiivistehuulen 30 ulkopuolella vallitsee aluksen syväyksestä määräytyvä paine, joka on esimerkiksi välillä 0,4 - 1,0 baria. Lähimpänä potkuria 6 oleva ensimmäinen kammio 38 on rajattu tiivistehuulilla 30 ja 32 ja tiivistehuulen 30 kontaktipinnan molemmin puolin on olennaisesti sama paine. Ensimmäisen kammion 38 10 painetta mitataan jatkuvasti anturilla 44 ja sen mittaustieto viedään ohjausyksikköön 78. Ohjausyksikköön 78 on ohjelmoitu PI säädin 66, erosuureen hallinta 64 sekä referenssipai-neen mittaustiedon käsittely 46. Ohjausyksikkö on edullisesti toteutettu ohjelmallisesti eikä erillisiä komponentteja tällöin ole. Ensimmäinen kammio on vesi-/öljytäytteinen ja sen paine vastaa olennaisesti ympäröivän veden painetta askelin linjalla. Akselitiivisteen 26 ka-15 uimpana potkurista olevan toinen kammio 42 on tiivistehuulien 34 ja 36 välissä ja toisen kammion paine on hieman suurempi kuin välitilassa 16 vallitseva ilmanpaine. Toisen kammion paine on esimerkiksi luokkaa 0.1 baria, joka paine-ero vallitsee siis tiivistehuulen 36 kontaktipinnan yli. Toinen kammio 42 on yhdistetty putkella 48 öljysäiliöön 50, joka huolehtii painovoimaisesti toisen kammion paineen säilymisestä vakiona mitoitusarvos-20 saan.The details of the shaft seal 26 and the pressurization and lubrication system are schematically illustrated in Figure 2. The shaft seal 26 consists of four lip seals 30, 32, 34 and 5 36 arranged sequentially in the axial direction 10 to leave chambers 38, 40 between adjacent lip seals. and 42. Outside the seal lip 30 there is a pressure determined by the draft of the vessel, for example between 0.4 and 1.0 bar. The first chamber 38 closest to the propeller 6 is delimited by the sealing lips 30 and 32 and has substantially the same pressure on both sides of the contact surface of the sealing lip 30. The pressure in the first chamber 38 10 is continuously measured by the sensor 44 and its measurement data is fed to the control unit 78. The control unit 78 is programmed with a PI regulator 66, differential control 64 and reference pressure measurement data processing 46. The control unit is preferably implemented programmatically. The first chamber is filled with water / oil and its pressure substantially corresponds to the pressure of the surrounding water in steps. The second chamber 42, located furthest from the propeller of the shaft seal 26, is between the sealing lips 34 and 36 and the pressure of the second chamber is slightly higher than the atmospheric pressure in the intermediate space 16. For example, the pressure in the second chamber is of the order of 0.1 bar, which is a pressure difference over the contact surface of the sealing lip 36. The second chamber 42 is connected by a tube 48 to an oil tank 50 which provides gravity to maintain the pressure of the second chamber constant to a design value of 20.

Ensimmäisen ja toisen kammion väliin on sovitettu kolmas kammio 40, joka rajautuu tiivistehuulien 32 ja 34 sekä niiden akseliin vastaavien kontaktipintojen väliin. Kolmas ^ kammio 40 on yhdistetty putkella 52, pumpulla 54 ja putkella 56 öljysäiliöön 50. Kolman- ^ nen kammion 40 painetta säädetään jatkuvasti pumppua 54 käyttävällä moottorilla 58, jota g 25 ohjataan taajuudenmuuttajalla 60. Kolmannen kammion 40 paine pidetään paineensäätövä- ^ lineillä paineessa, joka vastaa ensimmäisen ja toisen kammion välistä paine-eroa siten, että g paine-ero tiivistehuulien 32 ja 34 kontaktipintojen yli on suurin piirtein yhtä Jos esimerkik-A third chamber 40 is disposed between the first and second chambers, which is adjacent to the sealing lips 32 and 34 and their respective contact surfaces on the shaft. The third chamber 40 is connected by a tube 52, a pump 54 and a tube 56 to an oil tank 50. The third chamber 40 is continuously controlled by a motor 58 driven by a pump 54 controlled by a frequency converter 60. The pressure in the third chamber 40 is maintained by a pressure control corresponding to the pressure difference between the first and second chambers such that the pressure difference g over the contact surfaces of the sealing lips 32 and 34 is approximately equal.

CLCL

^ si kammion 42 paine on 0,1 baria ja syväyksen mukaisesti määräytyvä ensimmäisen kam- ° mion 38 paine on 0,7 baria, niin kolmannen kammion 40 paineeksi säädetään noin 0,4 ba- 05 § 30 ria pumpulla 54.When the chamber 42 has a pressure of 0.1 bar and the first chamber 38 is defined by a draft of 0.7 bar, the third chamber 40 is adjusted to about 0.4 bar by pump 54.

CMCM

Kolmannen kammion 40 painetta mitataan anturilla 62 ja mittaustieto viedään ohjausyksikköön 78. Ohjausyksikön PI-säädin 66 laskee taajuusmuuttajalle 60 annettavan pyöri- 5 misnopeusohjeen painemittaustietojen 62 ja 44 perusteella. Toinen ja kolmas kammioon on yhdistetty poistoputkilla 68 ja 70 venttiilin 72 välityksellä säiliöön. Poistoputkeen 70 on asennettu virtauksensäätöä varten kuristin 74, joka on mitoitettu suurimman sallitun tiivis-tekammiossa vallitsevan lämpötilan mukaisesti. Paineensäätövälineet muodostuvat siten 5 tässä suoritusesimerkissä pumpusta 54 ja virtauksensäätökuristimesta 74. Paineensäätövälineet perustuvat kuristimen 74 tai muun virtausventtiilin tuottamaan painehäviöön, joka aiheutuu säädettävän pumpun 54 tuottamasta tilavuusvirrasta. Kuristimen aikaansaama painehäviö riippuu öljyn virtauksesta. Näin ollen säätämällä taajuusmuuttajalla pumpun kierrosnopeutta, saadaan haluttu paine kammioon 40. Virtaava öljy kulkee pumpun 54 jäl-10 keisen lämmönvaihtimen 76 läpi, jolloin paineensäädön oheistuotteena saadaan yksinkertaisella järjestelyllä myös tehokas jäähdytystoiminto. Kun öljy on lämmintä ja notkeata, halutun paineen saaminen kammioon 40 vaatii kovan virtauksen. Tällöin myös jäähdytys-teho on parhaimmillaan suuresta virtauksesta johtuen. Kun taas öljy on kylmää, halutun paineen tuottaminen onnistuu paljon pienemmällä virtauksella. Näin jo valmiiksi viileää 15 öljyä ei jäähdytetä turhaan liikaa. Lämmönvaihdin voi olla esimerkiksi potkurilaitteen rankoa vasten oleva rasia, joka siirtää syntyvän lämmön suoraan ympäröivään meriveteen. Vaihtoehtoisesti myös öljysäiliö voi olla sijoitettu edullisesti propulsioyksikköön siten, että säiliö on kosketuksissa ympäröivään veteen.The pressure in the third chamber 40 is measured by the sensor 62 and the measurement data is fed to the control unit 78. The PI controller 66 of the control unit calculates the rotational speed reference to the drive 60 based on the pressure measurement data 62 and 44. The second and third chambers are connected to the chamber by means of outlet pipes 68 and 70 via valve 72. A discharge choke 74 is arranged in the exhaust pipe 70 for flow control, which is dimensioned according to the maximum allowable temperature in the seal chamber. The pressure control means thus consists in this embodiment of the pump 54 and the flow control choke 74. The pressure control means are based on the pressure drop produced by the choke 74 or other flow valve due to the volume flow produced by the adjustable pump 54. The pressure drop caused by the choke depends on the oil flow. Thus, by adjusting the pump speed of the inverter, the desired pressure is obtained in the chamber 40. The flowing oil passes through the post-heat exchanger 76 of the pump 54, whereby a simple arrangement also provides an efficient cooling function. When the oil is warm and pliable, obtaining the desired pressure in chamber 40 requires a high flow. In this case, the cooling capacity is also at its best due to the high flow. While the oil is cold, the desired pressure can be achieved at a much lower flow rate. This way, the already cool 15 oil is not unnecessarily cooled. The heat exchanger may be, for example, a cradle of a propeller device against a cradle which transfers the heat generated directly to the surrounding seawater. Alternatively, the oil tank may also be preferably located in a propulsion unit so that the tank is in contact with the surrounding water.

Kuvatulla säätöjärjcstelmällä akselitiivisteen kammioiden paineet ja lämpötila pidetään 20 tehokkaasti mitoitusarvoissa, millä varmistetaan suurin mahdollinen elinikä. Samalla mahdollistetaan biologisesti hajoavien öljy en käyttö vaarantamatta tiivisteen toimivuutta.With the control system described, the pressures and temperatures of the shaft seal chambers are effectively maintained at design values to ensure maximum life. At the same time, biodegradable oils can be used without compromising seal performance.

Välitilaratkaisun johdosta kaikki tiivisteet on vaihdettavissa ilman aluksen viemistä kuiva-^ telakalle, mikä helpottaa huolto- ja kotjaustöitä.Due to the space solution, all seals can be replaced without having to take the ship to the dry dock, which facilitates maintenance and home work.

δ c\i ^ Paine-erot tiivistehuulien yli pidetään hallitusti alhaisimmalla mahdollisella tasolla syväyk- o ^ 25 sen vaihdellessa ja vaihtuvissa sääolosuhteissa. Koska todellista ympäröivän veden painet-The differential pressure across the sealing lips is kept under control at the lowest possible level during deep and variable weather conditions. Because the actual pressures of the surrounding water-

(M(M

ta mitataan myös jatkuvasti, otetaan huomioon myös laivan liikkeestä ja toiminnasta aiheu-cn tuvat paineenmuutokset, mikä on CRP-käytössä merkittävä tekijä.it is also continuously measured, including pressure changes due to vessel motion and activity, which is a significant factor in CRP operation.

σ> o lo Keksinnön mukainen paineistusjärjestely ei ole riippuvainen tiivisteen rakenteesta, vaan o sitä voidaan käyttää useimpien akselitiivisteiden yhteydessä. Järjestely soveltuu erilaisiin 30 laivatyyppeihin ja kaikkiin syväyksiin ilman, että öljytankin korkeutta on tarve muunnella syväyksen muuttuessa.σ> o lo The pressurizing arrangement according to the invention is not dependent on the structure of the seal, but can be used with most shaft seals. The arrangement is suitable for a variety of ship types and all drafts, without the need to adjust the oil tank height as the draft changes.

66

Kaiken kaikkiaan järjestelyssä tarvitaan vähemmän putkitusta, säiliöitä, tasotunnistimia ja ohjausventtiileitä, mitkä yksinkertaisen mekaanisen rakenteen kanssa alentavat kustannuksia konventionaaliseen järjestelmään verrattuna.All in all, the arrangement requires less piping, tanks, level sensors and control valves, which, with a simple mechanical design, reduce costs compared to a conventional system.

Järjestelyyn kuuluu sisäänrakennettuna paineen ja painetasojen mittaus sekä seuranta, mitä 5 voidaan hyödyntää kunnonvalvonnassa.The system includes built-in pressure and pressure measurement and monitoring, which can be used for condition monitoring.

Vaihtoehtoisessa toteutustavassa samankaltainen järjestelmä voidaan toteuttaa myös min., että pumppu tuottaa vakiosuuruista virtausta, ja tiivistekammion 40 painetta säädetään niin että PI-säädin 66 ohjaa taajuusmuuttajan sijasta sähköistä virtauksensäätöventtiiliä (ei esitetty kuviossa).In an alternative embodiment, a similar system may also be implemented with the pump providing a constant flow, and the pressure in the seal chamber 40 is controlled such that PI regulator 66 controls an electric flow control valve (not shown) instead of a frequency converter.

10 Keksintöä on edellä kuvattu sen erään suoritusmuodon avulla. Esitystä ei kuitenkaan ole pidettävä keksinnön suojapiiriä rajoittavana, vaan keksinnön toteutusmuodot voivat vaihdella seuraavien patenttivaatimusten määrittämissä rajoissa.The invention has been described above with reference to an embodiment thereof. However, the disclosure is not to be construed as limiting the scope of the invention, but embodiments of the invention may vary within the scope of the following claims.

(M(M

δ c\j sj- o sj-δ c \ j sj- o sj-

(M(M

XX

ΧΧ

CLCL

O) oO) o

CDCD

m O) o om O) o o

(M(M

Claims

An arrangement for sealing a ship's propeller shaft (10) with a gasket (26) supported by bearings (14) on a ship's hull or a propulsion unit body, wherein the gasket (26) comprises a plurality of lip seals (30,32,34,36) arranged on the propeller in the direction of the shaft (10) 5 successively such that a seal chamber (38,40,42) is formed between adjacent lip seals, the first seal chamber (38) on the propeller (6) being substantially close to the pressure of the surrounding water in the plane of the propeller shaft (10); the second seal chamber (42) furthest from the propeller (6) is adjusted to a fixed, substantially lower value than the seal chamber (38) on the propeller side, the third chamber (40) between the propeller-side chamber (38) and the second chamber (42) furthest from the propeller ) the pressure is in the value between the pressure of the first chamber (38) and the second chamber (42), characterized in that the arrangement comprises means for adjusting the pressure of the third chamber (40) by adjusting the pressure drop caused by the flow of fluid as a medium; and an oil tank (50) from which the same medium is circulated through two 15 or more sealing chambers (38,40,42).

Arrangement according to claim 1, characterized in that the pressure control means are based on the pressure drop produced by the choke (74) or other flow valve due to the volume flow produced by the adjustable pump (54).

Arrangement according to Claim 1, characterized in that the pressure control means 20 are based on the pressure loss produced by a constant flow pump provided by a constant volume pump in a separate pressure control valve. cvi

Arrangement according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the medium used for pressure control passes through a heat exchanger (76), whereby the flow is utilized for cooling. CVJ x 25

A method for sealing a ship's propeller shaft (10) with a gasket (26) supported by bearings (14) on a ship's hull or a propulsion unit body, wherein the gasket CD (26) comprises a plurality of lip seals (30, 32,34,36) arranged successively in the direction of the propeller shaft mo (10) such that a sealing chamber (38,40,42) is formed between adjacent lip seals (30,32,34,36), whereby the propeller (6) the first sealing chamber (38) on the side being held substantially close to the pressure of the surrounding water in the plane of the propeller shaft, and the second sealing chamber (42) furthest from the propeller being adjusted to a fixed, substantially lower value than the propeller-facing sealing chamber (38) 38) and pressure of third chamber (40) between second chamber (42) furthest from propeller and pressure of first chamber (38) and second chamber (42) value, characterized in that the method is 5 mass. the pressure in the third chamber (40) is controlled by adjusting the pressure drop caused by the flow of fluid acting as a medium, and that the same medium is circulated through two or more sealing chambers (38,40,42). cvi δ c \ i o CM X X CL O) o CD LO O) O O CM