CN109983263B - 机械密封件的施工实践装置、施工实践方法、施工实践系统 - Google Patents

Abstract

本发明旨在辅助机械密封件的施工实践而提高施工技能。机械密封件的施工实践装置具有：能够旋转的轴部(4)；密封环(8)，其固定于轴部并具有第1滑动面部(14‑1)；第1外壳部(填料函10‑1)，其包围密封环；座环(12)，其具有与密封环的第1滑动面部接触的第2滑动面部(14‑2)并安装于轴部；以及第2外壳部(端板10‑2)，其与第1外壳部合为一体并固定有所述座环，在与第1外壳部合为一体的第2外壳部的空间部(座环安装部132)中固定有座环并且第1滑动面部与第2滑动面部抵接，在施工实践时，能够通过利用手动操作使轴部旋转，使第1滑动面部与第2滑动面部进行相对旋转。

Description

机械密封件的施工实践装置、施工实践方法、施工实践系统

技术领域

本发明涉及机械密封件的施工实践的辅助技术以及机械密封件。

背景技术

在泵或搅拌机等各种旋转设备中，在旋转轴上具有防止流体的泄漏或异物的侵入的密封机构。在机械密封件上具有固定于旋转轴并旋转的密封环以及覆盖旋转轴并固定于外壳侧的座环，密封环与座环的各滑动面部接触并相对旋转。在构造上，容许流体的一定程度上的泄漏，但当座环、密封环等的滑动面部持续磨耗或者异物侵入时，流体的泄漏变得显著，需要机械密封件的再生处理或更换。

如图25所示，在纵置泵200中，在具有叶轮的泵主体202的上部侧设置有密封机构部204，在该密封机构部204的上部侧设置有电动机206。在内置于密封机构部204的机械密封件的维护或更换中，需要卸下密封机构部204的外壳208而使内部机构露出，并将机械密封件取下。

关于这样的密封件施工的实践，公知有使参与密封件施工等的技术人员掌握必要的技能的实践装置(例如，专利文献1)。该实践装置涉及密封件施工，但不涉及机械密封件的施工实践。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-215473号公报

发明内容

发明要解决的课题

关于旋转设备的密封机构和机械密封件，技术人员能够通过产品的讲解书、使用说明书、教育机构的讲座等来学习，但掌握机械密封件的再生处理或更换所需的技能并不是很容易。此外，存在如下课题：要求可靠地掌握因长年使用而在密封机构中产生的现象并采取必要的应对，而通过讲座或简单的授课来熟知该技能是不可能的，要求现场技术人员避免泵等发生工作停止等意料之外的情况。

例如，在积存于油轮等船舶中的压舱水的给排水泵的密封机构中，要定期地实施维护。如果是停在停泊地中，则虽然能够供应维护所需的材料和技术人员，但并不是始终能够确保掌握所需的技能的技术人员。在船舶中，在航行中的海洋上对密封机构进行维护是很合理的，在航行中，在认定了密封机构的不良情况等情况下，在到达停泊地之前进行维护也是有益的。如果在航行中实施维护，则能够避免在停泊地发生压舱水的给排水延迟的不良情况。在该情况下，存在如下课题：从事于船舶的航行的技术人员掌握维护技术是不可或缺的。

由于机械密封件设置于泵等旋转设备，因此，即使进行了机械密封件的更换或再生处理，确认动作机构或功能并立即查明不良情况的原因也比较麻烦。在进行了机械密封件的再生处理或更换等维护的基础上，知晓密封机构的构造或功能、预测不良情况的产生原因等的技能、其体会和体验是不可或缺的。

即使在安装初期，密封机构或机械密封件的可靠性较高，也需要通过维护来极力避免密封机构或机械密封件的功能受损，通过经验来掌握机械密封的适当的施工步骤、预想的异常现象等从而提高基于此的施工技能，对于维持密封机构或机械密封件的功能并维持其可靠性而言是不可或缺的。

因此，本发明的目的鉴于上述课题，旨在辅助机械密封件的施工实践并提高施工技能。

此外，本发明的其他目的在于提供容易确认实践中或者长时间的正常使用所导致的磨耗状态等的机械密封件。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，根据本发明的机械密封件的施工实践装置的一个方面，该机械密封件的施工实践装置具有：能够旋转的轴部；密封环，其固定于所述轴部并具有第1滑动面部；第1外壳部，其包围所述密封环；座环，其具有与所述密封环的所述第1滑动面部接触的第2滑动面部并安装于所述轴部；以及第2外壳部，其与所述第1外壳部合为一体，并固定有所述座环，在与所述第1外壳部合为一体的所述第2外壳部的空间部中固定有所述座环并且所述第1滑动面部与所述第2滑动面部抵接，在施工实践时，通过手动操作使所述轴部旋转，从而所述第1滑动面部与所述第2滑动面部能够相对旋转。

在上述机械密封件的施工实践装置中，也可以是，该机械密封件的施工实践装置还具有能够插拔于所述轴部的把手部，能够借助安装于所述轴部的所述把手部使所述轴部旋转。

在上述机械密封件的施工实践装置中，也可以是，该机械密封件的施工实践装置还具有：轴支承部，其与所述第1外壳部固定在一起；第1轴承部，其安装于所述轴支承部，在所述轴部的一端侧将所述轴部支承为能够旋转；以及第2轴承部，其安装于所述轴支承部，在所述轴部的中间部将所述轴部支承为能够旋转，至少能够测量所述轴部的轴摆动和游隙的任意一方。

在上述机械密封件的施工实践装置中，也可以是，所述第2外壳部还具有与所述轴部接触的第3滑动面部。

在上述机械密封件的施工实践装置中，也可以是，所述密封环具有固定于所述轴部的支承环部，该支承环部具有：弹簧，其将所述密封环向所述座环侧按压；以及固定单元，其固定于所述密封环在所述轴部上的基准位置。

在上述机械密封件的施工实践装置中，也可以是，该机械密封件的施工实践装置还具有：第1端口，其设置于所述第1外壳部，与所述密封环连通；以及第2端口，其设置于所述第2外壳部，与所述座环连通。

在上述机械密封件的施工实践装置中，所述第1外壳部或者所述第2外壳部中的任意一方或者双方中的一部分或者全部是能够进行视觉确认的透光部件。

在上述机械密封件的施工实践装置中，也可以是，该机械密封件的施工实践装置还具有架台部，该架台部支承所述第1外壳部或者所述轴支承部，或者将所述第1外壳部或所述轴支承部支承为能够移动。

为了达成上述目的，根据本发明的机械密封件的施工实践方法的一个方面，该机械密封件的施工实践方法包含如下工序：在轴部上固定具有第1滑动面部的密封环的工序；设置包围所述密封环的第1外壳部的工序；将座环安装于轴部的工序，所述座环具有与所述密封环的所述第1滑动面部接触的第2滑动面部；在所述第2外壳部的空间部上安装所述座环并使所述第1外壳部与第2外壳部合为一体的工序；以及在所述轴部上，利用把手部或者在没有安装该把手部的状态下使所述第1滑动面部与所述第2滑动面部进行相对旋转的工序。

在上述机械密封件的施工实践方法中，可以是，该机械密封件的施工实践方法还包含在设置所述密封环之前，测量所述轴部的偏心、所述轴部的游隙、所述轴部的邻接部件的角度或者同心度中的任意1个或者2个以上的工序。

在上述机械密封件的施工实践方法中，可以是，该机械密封件的施工实践方法还包含在第1外壳部上设置密封环和轴部，并至少在所述密封环的滑动面部上设置异物的工序。

在上述机械密封件的施工实践方法中，可以是，该机械密封件的施工实践方法还包含使加压流体从位于所述第1外壳部的第1端口或者位于所述第2外壳部的第2端口中的任意一方流入，并检测从所述第1端口或者所述第2端口流出的所述加压流体的流出或者压力的工序。

为了达成上述目的，根据本发明的机械密封件的施工实践系统的一个方面，该机械密封件的施工实践系统具有：传感器部，其包含检测设置于轴部的座环与密封环之间的加压状态的传感器、检测所述轴部的摆动的传感器、检测因所述轴部的旋转产生的振动或者声音的传感器、和检测施加于轴部的扭矩的传感器中的任意一个；处理单元，其从所述传感器部接受传感器信号，并至少具有将该传感器信号转换为图像信息的处理功能；以及信息提示单元，其至少通过图像信息提示所述处理单元的处理输出。

为了达成上述目的，根据本发明的机械密封件的一个方面，该机械密封件至少包含座环或者密封环，其中，针对所述座环或者所述密封环中的任意一方的至少包含滑动面部的滑动部件使用硬度比实机用的密封环部件或者实机用的座环部件低的磨耗性材料，在实践时，使所述滑动面部的表面性状发生变化。

为了达成上述目的，根据本发明的机械密封件的一个方面，该机械密封件至少包含座环或者密封环，其中，所述座环和所述密封环中的任意一方的至少包含滑动面部的滑动部件具有通过磨耗来示出磨耗程度的显示层，能够通过所述显示层的形态变化而示出所述滑动面部的磨耗程度。

发明效果

根据本发明的机械密封件的施工实践装置或者施工实践方法，得到以下任意的效果。

(1)能够在使设置于泵等旋转设备的机械密封件从旋转设备分离的状态下，实施在实机施工中所需的施工训练，能够有助于实现安全且可靠性高的密封机构。

(2)能够使实践者感受到机械密封件中的旋转、摆动、扭矩等。

(3)能够模拟实机中的异常、故障等所设想的意料之外的情况，能够重复进行清洗、安装、动作确认、拆卸等，能够提高施工技术人员的技能。

(4)能够通过强制地产生异常或者使用异常的部件等方式，实现在实机中难以实施的施工，能够实施体验学习。

根据本发明的机械密封件的施工实践系统，得到以下任意的效果。

(1)能够将轴摆动、振动、异常声音、变形等数值化并作为数值信息来提示。

(2)实践者能够比较信息提示单元的提示信息和感觉，能够实现有效的实施训练。

根据本发明的机械密封件，得到以下任意的效果。

(1)能够在旋转操作后视觉确认在机械密封件中产生的磨耗状态，能够学习磨耗的产生及其对策。

(2)不需要测定磨耗程度等工序，能够通过显示材料的变化来确认机械密封件的磨耗。

附图说明

图1的A是示出第1实施方式的机械密封件的施工实践装置的机械密封件部的图，图1的B是示出安装于轴部的把手部的图。

图2是示出第2实施方式的具有轴支承部的机械密封件的施工实践装置的图。

图3的A是示出实施例1的机械密封件的施工实践装置的图，图3的B是示出脚轮部的图。

图4的A是示出轴部的俯视图，图4的B是示出轴部的侧视图。

图5的A是示出密封环部的分解剖视图，图5的B是示出在与弹簧安装部不同的位置进行剖切而得到的支承环部的剖视图。

图6是示出座环部的剖视图。

图7的A是是示出第1外壳部的俯视图，图7的B是沿着图7的A的VIIB-VIIB线的剖视图，图7的C是沿着图7的A的VIIC-VIIC线的剖视图。

图8的A是示出第2外壳部的俯视图，图8的B是沿着图8的A的VIIIB-VIIIB线的剖视图，图8的C是沿着图8的A的VIIIC-VIIIC线的剖视图。

图9的A是示出实施例2的线显示工序的图，图9的B是示出带有线的轴部的图，图9的C是根据线示出密封环部的支承环部端的测定工序的图。

图10的A和图10的B是示出密封环部的固定工序的图。

图11的A是示出第1外壳部和第2外壳部的安装工序的图，图11的B是示出第1外壳部和第2外壳部的间隔确认工序的图，图11的C是示出螺栓的临时固定工序的图。

图12的A是示出螺栓的紧固工序的图，图12的B是示出螺栓的紧固顺序的图。

图13是示出机械密封件部的动作确认工序的图。

图14是示出异物混入的确认工序的图。

图15的A是示出实施例3的轴部的横向摆动测量工序的图，图15的B是示出测量位置和尺寸的图。

图16的A是示出第2外壳部的直角的测量工序的图，图16的B是示出测量位置和尺寸的图。

图17的A是示出第2外壳部的同心度的测量工序的图，图17的B是示出测量位置和尺寸的图。

图18的A是示出轴部的游隙的确认工序的图，图18的B是示出确认位置和尺寸的图。

图19是示出实施例4的机械密封件部的泄漏确认工序的图。

图20是示出实施例5的具有阶梯部的轴部的图。

图21是示出实施例6的对第1外壳部和第2外壳部使用了透明部件的机械密封件的施工实践装置的图。

图22是示出实施例7的机械密封件的施工实践系统的图。

图23是示出实施例8的机械密封件部的图。

图24是示出实施例9的机械密封件部的图。

图25是示出具有一般的密封件机构的泵的立体图。

具体实施方式

〔第1实施方式〕

＜机械密封件部＞

图1的A示出第1实施方式的机械密封件的施工实践装置的机械密封件部。本发明不限于图1所示的结构。以下，将该机械密封件的施工实践装置2简称为实践装置2。该实践装置2具有轴部4和机械密封件部6。轴部4相当于泵等旋转设备的旋转轴。

机械密封件部6构成实践装置2的装置主体部，是轴部4的轴封机构部的一例。该机械密封件部6具有密封环8、外壳10以及座环12。

密封环8具有第1滑动面部14-1，作为固定环而固定于轴部4的基准位置。滑动面部14-1的滑动面配置于与轴部4的轴中心O垂直的方向。该密封环8被作为外壳10的第1外壳部的填料函(Stuffing Box)10-1侧包覆。

在密封环8的滑动面部14-1侧具有作为可动环的座环12。该座环12具有与滑动面部14-1接触的第2滑动面部14-2，该座环12安装于轴部4。该座环12的贯穿孔16的内径被设定为比轴部4的外径大。滑动面部14-2与滑动面部14-1同样，配置于与轴部4的轴中心O垂直的方向上，并与滑动面部14-1平行。

座环12作为与填料函10-1合为一体的第2外壳部而固定于端板10-2。在座环12上，在宽度方向上安装有2个O形环18，将座环12与端板10-2密封。在填料函10-1上，借助多个螺栓20而固定有端板10-2，由合为一体的填料函10-1、10-2构成1个外壳10。在端板10-2上，作为具有与轴部4的周面接触的第3滑动面部14-3的密封部件而一体地具有衬套21。即，通过填料函10-1和端板10-2合为一体，在端板10-2侧对座环12进行约束，从而形成由滑动面部14-1、14-2、14-3密封而成的空间部22。

在该实施方式中，填料函10-1具有凸缘24，该凸缘24借助多个螺栓28而固定于基座部件26。由此将机械密封件部6固定于基座部件26。

＜把手安装部＞

如图1的B所示，轴部4的终端部具有把手安装部30，把手部32能够相对于该把手安装部30插拔。把手安装部30具有形成为比轴部4细的棱柱部34，嵌合于棱柱部34的嵌合部36设置于按照与轴部4交叉的方向配置的曲柄38。在曲柄38上，与轴部4平行地设置有操作部40。

在施工实践时，在轴部4上安装把手部32，在该操作部40中，如果将轴部4的周缘方向的扭矩施加给轴部4，则能够通过手动操作使轴部4旋转。

＜施工实践＞

在该机械密封件的施工实践中，通过使用已经叙述的机械密封件部6，而包含了

A)密封环8的安装准备工序

B)密封环8的定位工序

C)座环12的安装工序

D)外壳10的固定工序

E)轴部4的旋转工序。

A)密封环8的安装准备工序

当在轴部4上安装了填料函10-1之后，以填料函10-1为基准在轴部4上标注表示密封环8的基准位置的指示线。

B)密封环8的定位工序

在轴部4上安装密封环8并将密封环8定位在所述的基准位置。

C)座环12的安装工序

在安装座环12时，使座环12与端板10-2合为一体并进行准备。将与端板10-2合为一体的座环12与端板10-2一起安装于轴部4。

D)外壳10的固定工序

借助螺栓20将端板10-2固定于填料函10-1，使填料函10-1和端板10-2合为一体并组装成一个外壳10。

E)轴部4的旋转工序

使轴部4旋转，从而使与轴部4一体化的密封环8旋转。由此，能够使密封环8与座环12在滑动面部14-1、14-2上进行相对旋转。

此外，在轴部4上安装把手部32，通过把手部32使轴部4旋转，从而使与轴部4一体化的密封环8旋转。由此，能够使密封环8与座环12在滑动面部14-1、14-2之间进行相对旋转。

＜第1实施方式的效果＞

(1)能够感受到设置于泵等旋转设备的机械密封件部6的组装、分解、清扫、位置调整等操作和基于机械密封件部6的滑动面部14-1、14-2的相对旋转的滑动等，从而提高机械密封件施工的技能。

(2)在安装把手部32之前，能够通过手动操作使轴部4旋转，从而能够通过轴部4的操作使实践者感受到扭矩感、滑动感、旋转感。

(3)如果在轴部4上安装把手部32，则可以对安装把手部32之前和安装把手部32之后的状态进行比较等，从而可以得到在实机中无法获得的感受，能够进行有益的施工实践。

(4)在该实践装置2中，与实机不同，能够重复针对组装、分解、清扫、位置调整等进行实践，能够针对在实机中无法实现的操作功能进行实践。

〔第2实施方式〕

图2示出第2实施方式的机械密封件的施工实践装置的轴支承部。

在位于机械密封件部6的填料函10-1的下侧具有轴支承部42。该轴支承部42包含多个支柱部44，具有平行地配置的基座部件26-1、26-2。在基座部件26-1的上表面借助多个固定螺钉48而固定有第1轴承部46-1，在基座部件26-2的下表面借助多个固定螺钉48而固定有第2轴承部46-2。使轴部4贯穿插入于各轴承部46-1、46-2，轴承部46-1对轴部4的端部侧进行支承，轴承部46-2对轴部4的中间部进行支承。

各轴承部46-1、46-2具有对轴部4进行引导的引导部50，为了对轴部4进行固定，轴承部46-1、46-2侧具有固定螺钉52，引导部50具有固定螺钉54。在各轴承部46-1、46-2与轴部4之间设置有游隙，但能够通过固定螺钉52、54的紧固而将轴部4固定于各轴承部46-1、46-2。

通过该轴支承部42，如果拧松固定螺钉52、54并在轴承部46-1、46-2与轴部4之间形成游隙，则能够使轴部4的轴中心O任意地转移到轴中心Om，从而能够强制地使轴部4产生摆动。

能够通过将千分表等计测设备固定于填料函10-1来对该轴部4的轴摆动或游隙进行测量。此外，填料函10-1的水平度或与轴部4所成的角度能够以同样方式进行测量。

＜第2实施方式的效果＞

(1)能够对被安装于基座部件26-1、26-2的轴承部46-1、46-2所支承的轴部4与轴承部46-1、46-2的相对位置关系进行任意调整，能够强制地使轴部4产生摆动或者设定所期望的摆动。能够使实践者感受到该摆动并通过计测设备测量其摆动量。

(2)基座部件26-1、26-2被多个支柱部44支承，能够从支柱部44之间视觉确认轴部4和轴承部46-1、46-2。

(3)能够从支柱部44之间视觉确认强制地使轴部4产生或者所设定的轴部4的倾斜和摆动，并能够进行接触，从而能够对固定螺钉52、54进行操作而设定期望的摆动，并且能够进行调整而消除该摆动。

实施例1

图3至图8示出实施例1的实践装置2及其各部分的结构。实践装置2模拟了设置于实机的旋转设备的机械密封件、密封机构，但不限于公知的实机的内容。在该实施例1的实践装置2中，如图3的A所示，轴支承部42和机械密封件部6设置于架台部56。该架台部56具有落座部58和顶板部60，顶板部60被多个支柱部62支承于落座部58。支柱部62例如可以使用角材等。轴支承部42的基座部件26-1借助多个螺栓64而固定在顶板部60上，并维持为水平。落座部58借助锚定螺栓等而固定于实践室的地板面66。

如图3的B所示，只要架台部56具有多个脚轮68，则能够将实践装置2移动到期望的位置或者运送到实践室外。

＜轴部4＞

图4的A和图4的B示出轴部4的一例。在该轴部4上，从上端朝向下端而具有把手安装部30、机械密封件安装部70以及旋转支承部72。如图4的A所示，把手安装部30形成为棱柱状，以便与把手部32的嵌合部36卡合。在该把手安装部30上形成有支承其他部件的支承孔74。机械密封件安装部70和旋转支承部72呈圆柱状，机械密封件安装部70的直径比旋转支承部72大。旋转支承部72固定于轴支承部42的轴承部46-1、46-2。

＜机械密封件部6的密封环8＞

如图5的A所示，在密封环8上具有包含滑动面部14-1的密封环主体部8-1、中间环部8-2以及支承环部8-3。

密封环主体部8-1呈杯状，按照规定间隔具有贯穿孔76、轴密封垫设置部78、多个窗部80。使轴部4贯穿贯穿孔76，将轴密封垫82-1、82-2合为一体而设置于轴密封垫设置部78并且将中间环部8-2的一部分插入。

中间环部8-2被称为组合环，设置于密封环主体部8-1与支承环部8-3之间。在该中间环部8-2中，使轴部4贯穿贯穿孔84，在侧壁侧具有多个引导销螺纹孔86、传动销螺纹孔88以及弹簧插入部90。各引导销92安装于引导销螺纹孔86并从密封环主体部8-1的各窗部80露出。在各传动销螺纹孔88中安装有与支承环部8-3安装在一起的作为固定单元的传动销94。在各弹簧插入部90中插入有弹簧96的前端部。

支承环部8-3是隔着中间环部8-2支承密封环主体部8-1的支承部件，固定于轴部4的基准位置。在该密封环主体部8-1中，使轴部4贯穿贯穿孔98，在侧壁侧具有多个传动销安装部100和弹簧插入部102。在传动销安装部100中安装有传动销94，从该传动销安装部100突出的螺钉部103安装于中间环部8-2的传动销螺纹孔88。在各弹簧插入部102中插入有弹簧96的另一端部，各弹簧96随着传动销94的紧固而以压缩状态保持于2个弹簧插入部90、102内。通过各弹簧96的恢复力和传动销94的紧固程度来调整支承环部8-3与密封环主体部8-1的轴向上的宽度。

如图5的B所示，支承环部8-3具有固定螺栓螺纹孔104，在该固定螺栓螺纹孔104中安装有固定螺栓106。该固定螺栓106是将支承环部8-3设定并固定在轴部4的基准位置上的支承环部8-3的固定单元。与支承环部8-3连结的密封环主体部8-1借助该固定螺栓106而与支承环部8-3一起固定于轴部4的基准位置。该固定螺栓106的安装位置被设定在与传动销安装部100和弹簧插入部102不同的角度位置。

＜机械密封件部6＞

图6示出与密封环8一起设置于轴部4的座环12的截面。座环12的贯穿孔16的内径比轴部4的外径大，在该贯穿孔16与轴部4之间设定有间隙108。该座环12的靠密封环侧面部具有小径环状部110，该小径环状部110的端面是滑动面部14-2。小径环状部110的外径和宽度比密封环8的滑动面部14-1小，由此，滑动面部14-2与滑动面部14-1的接触面积依赖于滑动面部14-2。在该座环12上，沿着宽度方向设置2个O形环设置部112以供O形环18设置，借助该O形环18，座环12在端板10-2内成为紧密贴合状态。

＜填料函10-1＞

图7的A示出填料函10-1的平面形状，图7的B示出沿着A的VIIB-VIIB线的截面，图7的C示出沿着A的VIIC-VIIC线的截面。填料函10-1在中央具有贯穿孔114，在嵌合突部116、凸缘24侧具有卡合突部118，在侧壁120侧具有第1端口122-1。在贯穿孔114中，与轴部4一起设置有密封环8。嵌合突部116与端板10-2合为一体。卡合突部118卡合于基座部件26(图1)侧。端口122-1与贯穿孔114连通，从而与该贯穿孔114内的密封环8的周围、以及座环12的小径环状部110的周围空间部连通。凸缘24具有供螺栓28贯穿的多个螺栓贯穿孔124。如图7的C所示，侧壁120的顶部具有多个螺纹孔126，在各螺纹孔126中安装有贯穿端板10-2的螺栓20。

＜端板10-2＞

图8的A示出端板10-2的平面形状，图8的B示出沿着A的VIIIB-VIIIB线的截面，图8的C示出沿着A的VIIIC-VIIIC线的截面。端板10-2是外周面为相同直径的筒状体，具有贯穿孔128、螺栓贯穿孔129、空间部130、131、座环安装部132、嵌合凹部134。贯穿孔128由衬套21的滑动面部14-3形成。该衬套21可以是与端板10-2的材料相同或者不同的部件，例如由碳形成。螺栓贯穿孔129用于安装螺栓20。座环安装部132是用于安装座环12的空间部的一例。

端板10-2具有多个第2端口122-2、122-3。端口122-2与空间部131以及座环安装部132连通，端口122-3与空间部130连通。在嵌合凹部134中嵌合有填料函10-1的嵌合突部116，通过该嵌合，填料函10-1和端板10-2合为一体。

＜实施例1的效果＞

根据实施例1，得到如下效果。

(1)能够具有与实机同样的结构，并且实践装置2构成为具有把手部32、轴支承部42，且该实践装置2设置于架台部56以供机械密封件的施工实践。

(2)如果使用把手部32、轴支承部42，则能够比实机更好地实现机械密封件的施工体验。

实施例2

在该实施例2中，使用实践装置2对机械密封件的施工实践工序进行说明。在该施工实践工序中，设想设置于泵(例如，图25所示的纵置泵200)等旋转设备的机械密封件，使用实践装置2使实施者体会拆卸、安装等，从而提高机械密封件施工的技能。该机械密封件的施工实践工序包含a)异常确认工序、b)清洗工序、c)安装工序、d)动作确认工序、e)拆卸工序，f)错误模式工序等。

a)异常确认工序

针对从实践装置2或者实机取得的结构部件，使实践者确认异常例和应对方法。这里，关于异常例，参照产生了生锈、腐蚀、侵蚀、损伤、打痕等的部件，例如确认在填料函10-1中产生的损伤。确认生锈、腐蚀、侵蚀、损伤、打痕等的程度，体会修复可能性和更换的必要性。

b)清洗工序

进行轴部4、填料函10-1、端板10-2、机械密封件部6等各部件的清洗。针对轻度的异常确认应对方法。对于轴部4、填料函10-1、端板10-2，在槽、阶梯部的清洗中，使用纤维不会脱落的布、砂纸、海绵。确认必要的清洗剂、研磨剂。细小的损伤、较小的锈等可以使用砂纸、海绵研磨剂等来打磨。确认清洗前后的变化和清洗的程度。

在密封环8中，要确认位于滑动面部14-1的细小的损伤和较小的凹陷，确认是否能够使用。视觉、手触等也是确认要素。确认无法使用的状态，督促更换。如果能够使用，使用纤维不会脱落的布进行清洗。此外，在座环12的滑动面部14-2中，在确认了异常之后，如果能够通过清洗而恢复功能，则使用纤维不会脱落的布进行清洗。

c)安装工序

在该安装工序中，检查安装部件、确认安装步骤和注意事项、确认各部分的安装精度。该检查项目包含机械密封件的形式、密封部件的数量、密封件尺寸、密封环8以及座环12的外观异常的有无等。外观异常是指损伤、缺口、凹陷等。确认安装的注意事项。作为该注意事项，确认不要使作为密封面的滑动面部14-1、14-2与其他部件接触，防止放置在地面上等。在安装时，肯定要注意不要在滑动面部14-1、14-2上产生损伤，并利用包装件等来防护滑动面部14-1、14-2。

该安装工序包含c-1)画线工序、c-2)测定工序、c-3)密封环8的固定工序、c-4)外壳10的安装工序、c-5)螺栓20的紧固工序。

c-1)画线工序

如图9的A所示，使直尺135抵接在设置于基座部件26的填料函10-1和安装的轴部4上，沿着直尺135的基准面在轴部4上画出线136。该线136的示出可以使用书写工具138。由此，如图9的B所示，在轴部4的机械密封件安装部70上示出了线136。

c-2)测定工序

如图9的C所示，为了确定密封环8的固定位置，通过游标卡尺等测量器140来测量线136与密封环8的端部之间的距离。

c-3)密封环8的固定工序

如图10的A所示，关于该密封环8的固定，在设置密封环主体部8-1之前，在线136侧设置轴密封垫82-1、82-2，然后，将密封环主体部8-1固定。如图10的B所示，例如使用作为紧固工具142的扳手将安装于支承环部8-3的固定螺栓106紧固。由此，将密封环8固定在轴部4的基准位置，从而滑动面部14-1被设定在轴部4上。

c-4)外壳10的安装工序

如图11的A所示，在轴部4上设置包围密封环8的填料函10-1，然后，对安装有座环12的端板10-2进行安装。该结果为，如图11的B所示，在填料函10-1的上侧设置端板10-2，在填料函10-1与端板10-2之间会产生间隔144。确认是否产生了该间隔144。只要确认了该间隔144是因位于密封环8侧的弹簧96的复原力的作用而产生的即可。

在该状态下，如图11的C所示，将螺栓20插入于端板10-2侧的螺栓贯穿孔129并通过手动紧固进行临时固定，使填料函10-1、10-2卡合。

c-5)螺栓20的紧固工序

如图12的A所示，在螺栓20的紧固工序中，使用紧固工具146对各螺栓20进行多次紧固。对螺栓20进行手动紧固时，间隔144从几毫米左右被缩窄成接近紧密贴合状态，从而填料函10-1和端板10-2合为一体。在该情况下，通过嵌合凹部134与嵌合突部116的嵌合，填料函10-1和端板10-2合为一体。

如图12的B所示，在螺栓20的紧固中，例如在进行视觉确认的同时通过对角紧固进行10次左右的紧固以使得间隔144的各部分均等。紧固顺序可以如图12的B所示那样按照顺序在对置方向上执行螺栓20的紧固，但在使间隔144均等化的微调整中，也可以在圆周方向上变更紧固顺序。总之，体会到了以使得在各螺栓20之间不成为单侧紧固的状态的方式进行紧固。

d)动作确认工序

在动作确认工序中，在机械密封件部6的组装完成后，如图13所示，向把手安装部30安装把手部32，实践者抓着把手部32，进行旋转3～4圈的旋转操作。使实践者感受到从把手部32传递来的扭矩感、摆动，在产生异常扭矩的情况下，进行部件更换，进行再次安装。

e)拆卸工序

在该拆卸工序中，只要通过与安装工序相反的步骤来进行即可。而且，从安装工序开始，实施动作确认工序。

f)错误模式工序

在该错误模式工序中，如图14所示，在粉末状的异物148或水附着于密封环8的滑动面部14-1的上表面之后，以与上述的组装工序同样的方式组装机械密封件部6。在该异物148进入的状态下，如上述图13所示那样操作把手部32，使轴部4旋转。即，在异物148进入到滑动面部14-1、14-2之间的状态下进行旋转，然后，确认在滑动面部14-1、14-2中产生了什么样的影响。

＜实施例2的效果＞

根据该实施例2，得到如下效果。

(1)能够通过实践装置2实现在实机中产生的异常。

(2)能够使用单个实践装置2或者多个实践装置2针对异常确认、清洗、安装、动作确认、拆卸等一系列的工序进行实践，而且，能够根据需要重复进行各项目，能够诱发在实机中不可能出现的异常状态并作为错误模式工序而呈现，能够在确保安全性的同时实现可靠性高的施工实践。

实施例3

上述的安装工序包含g)轴部4的横向摆动测量工序、h)填料函10-1的直角的测量工序、i)填料函10-1的同心度的测量工序、j)轴部4的轴向游隙的确认工序等，以作为机械密封件安装部的精度检查。

g)轴部4的横向摆动测量工序

在该轴部4的横向摆动测量工序中，如图15的A所示，作为横向摆动测量单元的一例，通过支承臂152将千分表150支承于填料函10-1，使千分表150的接触件154维持着与从填料函10-1露出的轴部4的壁面接触。当使轴部4旋转时，能够通过千分表150测量表示其旋转直径d1的偏心状态的轴部4的横向摆动、偏心度。能够根据该测量值确认轴部4有无偏心、有无横向摆动。

例如，当设轴部4的旋转直径为d1时，横向摆动的容许范围可以是：

[式1]

在该横向摆动测量中，可以如图15的B所示那样，代替支承臂152而通过支承部件156将千分表150支承于填料函10-1，并使其接触件154与轴部4的壁面接触。

h)填料函10-1的直角的测量工序

在该填料函10-1的直角的测量工序中，如图16的A所示，作为直角测量单元的一例，通过支承臂152将千分表150支承于轴部4，使千分表150的接触件154维持着与填料函10-1的上表面接触。当在该状态下使轴部4旋转时，能够通过千分表150测量表示其旋转直径d1的偏心状态的轴部4的横向摆动、偏心度。能够根据该测量值确认轴部4有无偏心、有无横向摆动。在该情况下，只要设定预先容许范围，并判断直角是否处于该容许范围内即可。

在该直角测量中，也可以如图16的B所示，代替支承臂152而通过支承部件156将千分表150支承于轴部4，并使其接触件154与填料函10-1的上表面接触。

i)填料函10-1的同心度的测量工序

在该填料函10-1的同心度的测量工序中，如图17的A所示，通过支承臂152将千分表150支承于轴部4，并使接触件154与填料函10-1的内壁面接触，使轴部4旋转。伴随着轴部4的旋转，使千分表150的接触件154在填料函10-1的内壁面滑动而进行测量。同样地，使千分表150的接触件154在填料函10-1的外壁面滑动而进行测量。只要在同一位置将各测量值关联起来而进行比较，便能够测量出填料函10-1的同心度。

在该同心度的测量中，也可以如图17的B所示那样，通过支承部件156-1保持千分表150-1，同样地，通过支承部件156-2保持千分表150-2，并通过各千分表150-1、150-2测量填料函10-1的内外面的同心度。在该情况下，同心度的容许范围可以参照式(1)。

j)轴部4的轴向游隙的确认工序

在该轴部4的轴向游隙的确认工序中，如图18的A所示，通过支承臂152将千分表150支承于轴部4的例如把手安装部30，使千分表150的接触件154与填料函10-1的上表面接触，使轴部4旋转。轴部4的轴向的游隙能够通过千分表150来测量。轴向的游隙例如只要是0.5〔mm〕以下即可。

在该情况下，如图18的B所示，通过支承部件156将千分表150支承于轴部4的壁面，使接触件154与填料函10-1的上表面接触，使轴部4旋转，由此，能够确认箭头m所示的游隙。

＜实施例3的效果＞

根据实施例3，得到如下效果。

(1)能够通过实践装置2呈现在实机中难以测量的部位，能够通过测量值来确认轴摆动等极其重要的事项。

(2)在这些测量工序中，能够迅速并且可靠地针对千分表等的设置位置、接触件的抵接方法等进行实践，能够有助于提升实践者的技能。

实施例4

图19示出实施例4的机械密封件部6的泄漏确认工序。将加压流体源从端口122-1与外壳10连接，并使加压流体158流入，如果将检测流体泄漏的计测设备160-1、160-2与端口122-2、122-3连接，则会从机械密封件部6检测出加压流体158的流出或者压力，具体而言，能够计测该泄漏和泄漏量。在该情况下，也可以将端口122-2、122-3中的任意一方封住，使加压流体158从开放侧流入，并将计测设备160与端口122连接，计测该泄漏和泄漏量。

实施例5

图20示出实施例5的轴部4以及填料函10-1。轴部4可以包含具有阶梯部162的大径部164。在该情况下，填料函10-1可以具有与阶梯部162的位置对应的阶梯部166。

在该结构中，能够容易地确定机械密封件部6相对于轴部4的基准位置，能够通过阶梯部162或者大径部164实现与上述的线136同样的功能。

实施例6

图21示出实施例6的具有外壳10的机械密封件的施工实践装置。在上述实施方式和实施例中，外壳10例如使用不锈钢材料，但使用这样的金属材料的话，外壳10不透明，无法视觉确认内部。

在该实施例6中，外壳10由能够视觉确认到内部的透明合成树脂或玻璃等透光部件形成。如果由这样的透光部件形成外壳10，则能够在动作中确认外壳10的内部。

虽然在该实施例中，外壳10全部由透光材料形成，但也可以是填料函10-1和端板10-2中的任意一方或者双方中的一部分由透光部件形成，例如，能够从由透光部件形成的窗部视觉确认外壳10的内部。

实施例7

图22示出实施例7的机械密封件的施工实践系统。该施工实践系统170包含机械密封件部6、信息处理部172、信息提示部174。

机械密封件部6具有传感器部176，该传感器部176包含传感器176-1、176-2、176-3、176-4···以作为多个传感器。

传感器176-1例如是检测密封环8的滑动面部14-1和座环12的滑动面部14-2之间的加压状态的压力传感器。传感器176-2例如是检测轴部4的摆动的轴摆动传感器。传感器176-3例如是检测因轴部4的旋转而产生的振动或者声音的振动传感器或者麦克风。传感器176-4例如是检测施加于轴部4的扭矩的扭矩传感器。

信息处理部172包含数据收集部178、控制部180、存储器部182。数据收集部178由控制部180控制，将传感器部176的各传感器176-1、176-2、176-3、176-4···的传感器输出导入到控制部180中。

控制部180由作为处理部的一例的个人计算机等构成，具有处理器等，具有对来自传感器部176的传感器信号进行数据处理的功能，例如，至少将该传感器信号转换为图像信息的处理功能。

存储器部182具有ROM(Read-Only Memory：只读存储器)、RAM(Random-AccessMemory：随机存取储存器)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-OnlyMemory：带电可擦可编程只读存储器)等存储单元。在ROM中存储有OS(Operating System：操作系统)、实践控制程序、施工实践方法等各种信息。RAM构成信息处理区域。

信息提示部174由控制部180控制，能够提示传感器部176的各传感器176-1、176-2、176-3、176-4···的各检测结果、运算处理结果、判定结果等各种信息。

传感器部176、信息处理部172以及数据收集部178具有无线通信功能，可以通过无线的方式进行数据的发送接收，实践者可以从操作终端输入数据。此外，可以利用信息处理部172的通信功能将实践结果和评价发送到实践者的便携终端并进行提示。

＜实施例7的效果＞

根据实施例7，得到如下效果。

(1)能够使实践工序自动化。

(2)能够将处理结果和实施结果作为图像信息进行提示。

(3)能够通过信息处理来追踪评价结果的变化，能够进行高效的施工实践。

实施例8

图23的A示出实施例8的密封环8。作为该密封环8的包含滑动面部14-1的滑动部件的一例，可以在密封环主体部8-1上设置硬度比实际的密封环主体部低的由磨耗性材料构成的滑动面部层184。

图23的B示出实施例8的座环12。作为该座环12的包含滑动面部14-2的滑动部件的一例，可以在小径环状部110上设置硬度比实际的座环低的由磨耗性材料构成的滑动面部层186。

＜实施例8的效果＞

根据该实施例8，得到如下效果。

(1)滑动面部层184、186与实机不同，磨耗的程度显著，实践者能够确认磨耗状态并且容易地确认滑动面部14-1、14-2的表面性状的变化。

(2)能够在实践时，针对这样的表面性状的变化的应对方法，实施与实机同样的施工研修，能够提高施工者的技能。

实施例9

图24的A示出实施例9的座环12的滑动面部14-2侧的一部分。在该实施例中，在小径环状部110的结构部件中埋设有显示层188以作为示出磨耗状态的显示材料。在该实施例中，作为一例，显示层188呈环状并且截面为梯形。即，采用如下结构：将梯形的短边侧设定为小径环状部110的端面侧，由于磨耗而导致磨耗状态向着长边侧进行。

如果采用这样的结构，则如图24的B所示，当设使用前或者使用中的显示层188的露出宽度为W1时，随着磨耗的持续，例如，在磨耗M的状态下，显示层188的露出宽度W1被放大为Wx。实践者能够容易地视觉确认该放大比率。

在该实施例9中，公开了座环12，但可以将同样的结构用于密封环8的滑动面部14-1的结构部件。

＜实施例9的效果＞

根据该实施例9，得到如下效果。

(1)虽然不容易视觉确认凹凸、损伤、磨耗等表面性状，但能够根据在这样的显示层188中显现的露出宽度W的大小和变化来定量地把握磨耗状态、使用时间等。

(2)能够根据显示层188的露出宽度W的大小来确认座环12和密封环8的更换时期的到来，能够提高机械密封件部6的可靠性和经济性。

〔其他实施方式〕

(1)作为上述实施方式和实施例，例示了图示的机械密封件部6，但本发明不限于上述结构。机械密封件部6存在平衡型和不平衡型等多种方式，本发明的实践装置能够用于这些方式，能够提高实践者的技能。

(2)实施例9被记作实践装置2的实施例，但不限于实践装置2，能够广泛用于机械密封件，不限于上述实施例的实践装置2。

如以上说明的那样，对本发明的最优选的实施方式等进行了说明，但本发明不限于上述记载，本领域技术人员当然能够根据权利要求书中记载的或者具体实施方式中公开的发明的主旨来进行各种各样的变形和变更，该变形和变更当然包含于本发明的范围。

产业上的可利用性

本发明能够用于在泵或搅拌机等旋转设备中使用的机械密封件的施工实践等，使施工实践者等掌握与机械密封相关的部件的安装、拆卸、更换、清扫、维护等施工技术，有助于实现安全且可靠性高的密封机构。

标号说明

2：机械密封件的施工实践装置；4：轴部；6：机械密封件部；8：密封环；10：外壳；10-1：第1外壳部；10-2：第2外壳部；12：座环；14-1：第1滑动面部；14-2：第2滑动面部；14-3：第3滑动面部；16：贯穿孔；18：O形环；20：螺栓；22：空间部；24：凸缘；26、26-1、26-2：基座部件；28：螺栓；30：把手安装部；32：把手部；34：棱柱部；36：嵌合部；38：曲柄；40：操作部；42：轴支承部；44：支柱部；46-1：第1轴承部；46-2：第2轴承部；48：固定螺钉；50：引导部；52：固定螺钉；54：固定螺钉；56：架台部；58：落座部；60：顶板部；62：支柱部；64：螺栓；66：地板面；68：脚轮；70：机械密封件安装部；72：旋转支承部；74：支承孔；76：贯穿孔；78：轴密封垫设置部；80：窗部；82-1、82-2：轴密封垫；84：贯穿孔；86：引导销螺纹孔；88：传动销螺纹孔；90：弹簧插入部；92：引导销；94：传动销；96：弹簧；98：贯穿孔；100：传动销安装部；102：弹簧插入部；103：螺钉部；104：固定螺栓螺纹孔；106：固定螺栓；108：间隙；110：小径环状部；112：O形环设置部；114：贯穿孔；116：嵌合突部；118：卡合突部；120：侧壁；122-1：第1端口；122-2：第2端口；122-3：第2端口；124：螺栓贯穿孔；126：螺纹孔；128：贯穿孔；129：螺栓贯穿孔；130、131：空间部；132：座环安装部；134：嵌合凹部；135：直尺；136：线；138：书写工具；140：测量器；142、146：紧固工具；144：间隔；148：异物；150、150-1、150-2：千分表；152：支承臂；154：接触件；156、156-1、156-2：支承部件；158：加压流体；160-1、160-2：计测设备；162：阶梯部；164：大径部；170：施工实践系统；172：信息处理部；174：信息提示部；176：传感器部；176-1、176-2、176-3、176-4：传感器；178：数据收集部；180：控制部；182：存储器部；184、186：滑动面部层；188：显示层；200：纵置泵；202：泵主体；204：密封机构部；206：电动机；208：外壳。

Claims (13)

1.一种机械密封件的施工实践装置，其特征在于，具有：

轴部，其能够旋转；

密封环，其固定于所述轴部并具有第1滑动面部；

第1外壳部，其包围所述密封环；

座环，其具有与所述密封环的所述第1滑动面部接触的第2滑动面部，并且该座环安装于所述轴部；

第2外壳部，其与所述第1外壳部合为一体，并固定有所述座环；

轴支承部，其与所述第1外壳部固定在一起；

第1轴承部，其安装于所述轴支承部，在所述轴部的一端侧将所述轴部支承为能够旋转；

第2轴承部，其安装于所述轴支承部，在所述轴部的中间部将所述轴部支承为能够旋转；以及

引导部，其分别配置于所述第1轴承部和所述第2轴承部，对所述轴部进行引导，并且具有用于对所述轴部进行固定的固定螺钉，

在与所述第1外壳部合为一体的所述第2外壳部的空间部中固定有所述座环，并且所述第2滑动面部与所述第1滑动面部抵接，在施工实践时，能够通过利用手动操作使所述轴部旋转，从而所述第1滑动面部与所述第2滑动面部进行相对旋转，通过所述引导部的所述固定螺钉在所述第1轴承部与所述轴部之间和所述第2轴承部与所述轴部之间形成游隙，使所述轴部的轴中心转移而使所述轴部产生摆动。

2.根据权利要求1所述的机械密封件的施工实践装置，其特征在于，

该机械密封件的施工实践装置还具有能够插拔于所述轴部的把手部，

能够借助安装于所述轴部的所述把手部使所述轴部旋转。

3.根据权利要求1或2所述的机械密封件的施工实践装置，其特征在于，

至少能够测量所述轴部的轴摆动和游隙中的任意一方。

4.根据权利要求1或2所述的机械密封件的施工实践装置，其特征在于，

所述第2外壳部还具有与所述轴部接触的第3滑动面部。

5.根据权利要求1或2所述的机械密封件的施工实践装置，其特征在于，

所述密封环具有固定于所述轴部的支承环部，

该支承环部具有：

弹簧，其将所述密封环向所述座环侧按压；以及

固定单元，其固定于所述密封环在所述轴部上的基准位置。

6.根据权利要求1或2所述的机械密封件的施工实践装置，其特征在于，还具有：

第1端口，其设置于所述第1外壳部，与所述密封环连通；以及

第2端口，其设置于所述第2外壳部，与所述座环连通。

7.根据权利要求1或2所述的机械密封件的施工实践装置，其特征在于，

所述第1外壳部或者所述第2外壳部中的任意一方或者双方中的一部分或者全部是能够进行视觉确认的透光部件。

8.根据权利要求1或2所述的机械密封件的施工实践装置，其特征在于，

还具有架台部，该架台部支承所述第1外壳部或者所述轴支承部，或者该架台部将所述第1外壳部或所述轴支承部支承为能够移动。

9.一种机械密封件的施工实践方法，其特征在于，

该机械密封件的施工实践方法包含如下工序：

在机械密封件的施工实践装置的轴部上固定具有第1滑动面部的密封环的工序，该机械密封件的施工实践装置具有轴部、轴支承部、安装于所述轴支承部并在所述轴部的一端侧将所述轴部支承为能够旋转的第1轴承部、安装于所述轴支承部并在所述轴部的中间部将所述轴部支承为能够旋转的第2轴承部、和分别配置于所述第1轴承部和所述第2轴承部的引导部，所述引导部对所述轴部进行引导，并且具有用于对所述轴部进行固定的固定螺钉；

设置包围所述密封环的第1外壳部的工序；

将座环安装于所述轴部的工序，该座环具有与所述密封环的所述第1滑动面部接触的第2滑动面部；

在第2外壳部的空间部中安装所述座环并使所述第1外壳部与所述第2外壳部合为一体的工序；以及

通过在所述轴部上安装把手部的状态下、或者在所述轴部上没有安装该把手部的状态下，通过所述轴部的旋转使所述第1滑动面部与所述第2滑动面部进行相对旋转的工序，

通过所述引导部的所述固定螺钉在所述第1轴承部与所述轴部之间和所述第2轴承部与所述轴部之间形成游隙，使所述轴部的轴中心转移而使所述轴部产生摆动。

10.根据权利要求9所述的机械密封件的施工实践方法，其特征在于，

该机械密封件的施工实践方法还包含：

在设置所述密封环之前，测量所述轴部的偏心、所述轴部的游隙、所述轴部的邻接部件的角度或者同心度中的任意1个或者2个以上的工序。

11.根据权利要求9或10所述的机械密封件的施工实践方法，其特征在于，

该机械密封件的施工实践方法还包含：

在第1外壳部上设置密封环和轴部，并至少在所述密封环的滑动面部上设置异物的工序。

12.根据权利要求9或10所述的机械密封件的施工实践方法，其特征在于，

该机械密封件的施工实践方法还包含：

使加压流体从位于所述第1外壳部的第1端口或者位于所述第2外壳部的第2端口中的任意一方流入，并检测从所述第1端口或者所述第2端口流出的所述加压流体的流出或者压力的工序。

13.一种机械密封件的施工实践系统，其应用于权利要求1至8中的任意一项所述的机械密封件的施工实践装置，其特征在于，具有：

传感器部，其包含如下传感器中的任意一个：检测设置于轴部的座环与密封环之间的加压状态的传感器、检测所述轴部的摆动的传感器、检测因所述轴部的旋转产生的振动或者声音的传感器、和检测施加于轴部的扭矩的传感器；

处理单元，其从所述传感器部接收传感器信号，并至少具有将该传感器信号转换为图像信息的处理功能；以及

信息提示单元，其至少通过图像信息提示所述处理单元的处理输出。

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