CN112639339A - 纵向式密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够防止异物从机外侵入密封部的纵向式密封装置。纵向式密封装置(1)具有对在上下方向延伸的旋转轴(2)进行轴封的密封部(S)，在密封部(S)比靠机外侧，在旋转侧部件(3)上设有环状护档部(5a)，所述环状护档部(5a)延伸到比旋转侧部件(3)与静止侧部件(6)的径向间隙(G2)靠向外径向。

Description

纵向式密封装置

技术领域

本发明涉及对在上下方向延伸的旋转轴进行轴封的纵向式密封装置。

背景技术

泵或搅拌机等利用从旋转轴传递来的驱动力而动作，纵向式密封装置通过对在上下方向延伸的旋转轴进行轴封，来防止流体从机内到机外或从机外到机内的泄漏。

作为这样的纵向式密封装置，例如专利文献1所示的机械密封(密封装置)是为了对搅拌机在上下方向延伸的旋转轴进行轴封而使用的纵向式机械密封，主要结构包括：安装于机器外壳的密封壳体；保持于密封壳体的支架；配置在密封壳体与支架之间的弹簧；经由支架固定于密封壳体的静止密封环；以及旋转密封环，其隔着套筒固定于旋转轴，能够相对于静止密封环相对旋转，使在静止密封环以及旋转密封环的上下对向的密封端面彼此贴紧滑动，来形成密封部，由此隔开配置被密封流体的机内区域和大气侧的机外区域。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2009-24836号公报(第5页，图1)。

专利文献1的机械密封能够通过使静止密封环以及旋转密封环的密封端面贴紧滑动形成密封部，来隔开机内区域和机外区域，从而防止被密封流体从机内区域向机外区域泄漏以及大气从机外区域向机内区域侵入，但是因为其是适用于在上下方向延伸的旋转轴的纵向式密封装置，所以存在的可能性是，尘埃或油滴等异物通过间隙从机外侵入到密封部，其中，该间隙形成于比密封部靠机外侧(上方)与旋转轴一起旋转的套筒等旋转侧部件的外周面与在机器外壳固定的密封壳体、支架或静止密封环等静止侧部件的内周面之间。

发明内容

本发明是着眼于这样的问题点而完成的，其目的在于提供一种能够防止异物从机外向密封部侵入的纵向式密封装置。

为了解决所述课题，本发明的纵向式密封装置是具有对在上下方向延伸的旋转轴进行轴封的密封部的纵向式密封装置，在比所述密封部靠机外侧，在所述旋转侧部件上设有环状护档部，所述环状护档部延伸到比旋转侧部件和静止侧部件的径向间隙靠向外径向。

由此，因为旋转侧部件与静止侧部件的径向间隙被环状护档部从机外侧覆盖，所以能够防止异物从机外向密封部的侵入。

优选地，形成有从所述环状护档部向下方延伸的垂片。

由此，通过垂片能够遮住从环状护档部的前端绕着侵入的异物。

优选地，在设于所述静止侧部件的环状凹部中插入所述垂片，在所述环状凹部中，形成有以向机外开放的方式向外径向延伸的贯通孔。

由此，被垂片遮住的异物被捕获到环状凹部内，异物变得难以侵入到密封部，并且通过贯通孔能够将在环状凹部内捕获到的异物排出到机外。

优选地，所述贯通孔以从所述环状凹部朝向外径向变低的方式倾斜。

由此，利用贯通孔的倾斜，易于将异物从环状凹部排出到机外。

优选地，所述垂片在前端侧具有扩径部，所述环状凹部沿着所述扩径部形成内周面。

由此，侵入到垂片与环状凹部之间的径向间隙的异物被沿着垂片的扩径部引导到环状凹部的外径侧，因此易于将异物通过贯通孔排出到机外。

优选地，所述环状护档部被固定部件固定于套筒，所述套筒被固定于所述旋转轴。

由此，易于在轴向，对环状护档部以及垂片进行定位。

优选地，所述垂片环状地形成。

由此，通过环状垂片，能够在整个周向都防止异物侵入。

优选地，所述贯通孔与所述环状凹部的底面相连。

由此，能够将侵入到环状凹部内的异物可靠地引导到贯通孔内。

进一步，优选地，在所述环状凹部的内径侧周缘，形成向外径向延伸的环状突起。

由此，能够通过环状突起，限制要从环状凹部内径侧侵入到密封部的异物。

进一步，优选地，在所述静止侧部件上，形成有从上方覆盖所述贯通孔在机外侧的开口的罩。

由此，能够防止异物通过贯通孔从机外侵入到环状凹部。

附图说明

图1是表示本发明的实施例1所涉及的纵向式密封装置的构造的截面图。

图2是表示本发明的实施例2所涉及的纵向式密封装置的构造的截面图。

图3是表示本发明的实施例3所涉及的纵向式密封装置的构造的截面图。

具体实施方式

基于实施例，在下面，说明用于实施本发明所涉及的纵向式密封装置的方式。

实施例1

针对实施例1所涉及的纵向式密封装置，参照图1进行说明。此外，在本实施例中，将纸面左侧作为机外侧，将纸面右侧作为机内侧，来加以说明。

如图1所示，本实施例的纵向式密封装置1设于在泵或搅拌机等旋转机械的竖直方向即上下方向延伸的旋转轴2与外壳3之间，主要结构包括：套筒4，其作为旋转侧部件，在旋转轴2的外周夹着O环20的状态下，密封状地固定；环状的顶部部件5，其作为旋转侧部件，经由套筒4固定于旋转轴2；第一密封壳体6，其作为静止侧部件，通过固定螺母10固定于外壳3；第二密封壳体7，其作为静止侧部件，通过固定螺栓11与第一密封壳体6一体固定；以及一对密封环8、9(静止侧部件)，其旋转受到旋转防止部件12的限制，其中，旋转防止部件12从第一密封壳体6以及第二密封壳体7的对向端面，分别向上下方向延伸。此外，套筒4被固定螺丝16固定成相对于旋转轴2不移动。另外，第一密封壳体6在夹着O环30的状态下密封状地固定于外壳3，第二密封壳体7在夹着O环40的状态下密封状地固定于第一密封壳体6。

下面，针对密封环8、9进行说明。如图1所示，密封环8、9通过在第一密封壳体6上固定第二密封壳体7，而沿着上下方向并列地配置在与套筒4的外周面之间形成的环状间隙G1中。另外，密封环8、9构成为分段密封，是使分别在周向分割的未图示的分割体环状地组合而成的。通过沿着径向压缩在设于密封环8、9的外周面的周槽上分别安装的环状拉升弹簧13，密封环8、9朝向内径侧(即套筒4的外周面侧)施力。通过使密封环8、9的内周面与套筒4的外周面贴紧滑动，来形成密封部S。另外，密封环8、9被在对向端面间配置的压缩弹簧14朝向上下方向(即轴向)分别施力，而被保持在被第一密封壳体6以及第二密封壳体7密封状地推压的状态之下。

下面，说明第二密封壳体7。如图1所示，第二密封壳体7形成大致圆筒形状，具有:第一圆筒部7a，其形成在机外侧端面收纳固定螺栓11的头部的落座孔；第二圆筒部7b，其在第一圆筒部7a的机内侧，与第一圆筒部7a相比，内径形成得较大；内向凸缘部7c，其从第一圆筒部7a的内周面的机内侧朝向内径向延伸；以及环状凸部7d，其从内向凸缘部7c的内径侧朝向上方(即机外侧)延伸，在第二密封壳体7的机外侧的内径部，通过第一圆筒部7a的内周面、内向凸缘部7c的机外侧端面以及环状凸部7d的外周面，形成向上方开放的环状凹部7e。此外，配置密封环8、9的环状间隙G1形成在第二密封壳体7的第二圆筒部7b的内径侧，因此环状凹部7e形成在比环状间隙G1靠机外侧，即比密封部S靠机外侧的位置。

另外，在第二密封壳体7上，形成以从环状凹部7e向机外开放的方式沿着外径向延伸的贯通孔7f。对于贯通孔7f，环状凹部7e侧的开口从底面(即内向凸缘部7c的机外侧端面)形成到外径侧的侧面(即第一圆筒部7a的内周面)。另外，贯通孔7f以从环状凹部7e的底面朝向外径向变低的方式朝向下方倾斜，机外侧的开口下端形成在比环状凹部7e的底面靠下方的位置。

下面，说明顶部部件5。如图1所示，顶部部件5由环状护档部5a和环状(换而言之，圆筒板状)垂片5b构成，环状护档部5a比套筒4的外周面与第二密封壳体7的环状凸部7d的内周面的径向间隙G2更向外径向延伸，环状垂片5b从环状护档部5a的前端向下方延伸，垂片5b的前端部插入到在第二密封壳体7中形成的环状凹部7e内。垂片5b插入到环状凹部7e或环状凸部7d的轴向大致中央位置，垂片5b的下端5c配置在比贯通孔7f的环状凹部7e侧的开口上端更靠下方。此外，顶部部件5被固定螺丝15固定成相对于套筒4的外周面不移动，固定螺丝15作为固定部件，在外嵌于套筒4的机外侧端部的状态之下，沿着径向螺插，因此，易于在轴向对环状凹部7e内的垂片5b的下端5c进行定位。

据此，对于本实施例的纵向式密封装置1，套筒4的外周面与第二密封壳体7的内周面的径向间隙G2被顶部部件5的环状护档部5a，从机外侧(即上方)覆盖，因此能够防止异物从机外侵入密封部S。另外，通过从环状护档部5a的前端向下方延伸的环状垂片5b，能够遍布周向地遮住从环状护档部5a的前端绕着侵入来的异物。此外，侵入到垂片5b的外周面与第二密封壳体7的第一圆筒部7a的内周面之间的径向间隙G2的异物被沿着垂片5b的外周面引导到下方。

另外，垂片5b的前端部插入到设于第二密封壳体7的环状凹部7e内，沿着垂片5b的外周面引导到下方的异物被捕获到环状凹部7e内，因此异物难以侵入密封部S。并且，在环状凹部7e中，以向机外开放的方式，形成沿着外径向延伸的贯通孔7f，因此，能够通过贯通孔7f将在环状凹部7e内捕获到的异物排出到机外。

另外，因为贯通孔7f的环状凹部7e侧的开口与环状凹部7e的底面相连，所以能够将侵入环状凹部7e内的异物可靠地引导到贯通孔7f内。另外，垂片5b的下端5c配置在比贯通孔7f的环状凹部7e侧的开口上端靠下方，沿着垂片5b的外周面向下方移动来的异物易于被引导到贯通孔7f内。

另外，贯通孔7f以从环状凹部7e的底面朝向外径向变低的方式倾斜，利用贯通孔7f的倾斜，异物易于从环状凹部7e排出到机外。此外，贯通孔7f也可以不向下方倾斜。另外，也可以构成为，通过从贯通孔7f的机外侧的开口吸引，来通过贯通孔7f积极地排出异物。

另外，具有环状护档部5a以及垂片5b的顶部部件5是与旋转轴2一起旋转的旋转侧部件，通过顶部部件5的旋转，能够通过离心力沿着外径向，将附着在环状护档部5a的上表面或垂片5b的外周面的异物甩走。此时，附着在垂片5b上的异物被沿着外径向甩走，由此能够将其沿着第二密封壳体7的第一圆筒部7a的内周面引导到环状凹部7e内，易于从贯通孔7f排出到机外。特别是，沿着垂片5b的外周面移动到下端5c的异物被从垂片5b的下端5c沿着外径向甩走，由此易于引导到贯通孔7f的环状凹部7e侧的开口。这样，纵向式密封装置1能够与停止时或运转时无关，防止异物从机外侵入密封部S。

实施例2

下面，针对实施例2所涉及的纵向式密封装置，参照图2进行说明。此外，针对在所述实施例所示的构成部分相同的构成部分，标注相同符号，而省略重复说明。

说明实施例2中的纵向式密封装置201。如图2所示，在本实施例中，顶部部件205在从环状护档部205a的前端向下方延伸的环状垂片205b的前端侧，具有扩径部205d，第二密封壳体207的环状凹部207e沿着垂片205b的扩径部205d形成外径侧的侧面(即，第一圆筒部207a的内周面)。

由此，侵入到顶部部件205的垂片205b与第二密封壳体207的环状凹部207e之间的径向间隙的异物沿着垂片205b的扩径部205d被引导到环状凹部207e的外径侧，异物易于通过贯通孔207f而排出到机外。另外，曲轴形状地构成垂片205b的外周面与第二密封壳体207的第一圆筒部207a的内周面之间的径向间隙，由此侵入的异物易于与垂片205b的扩径部205d的外周面相接触，易于沿着垂片205b向下方引导异物。

实施例3

下面，参照图3，说明实施例3所涉及的纵向式密封装置。此外，针对在所述实施例所示的构成部分相同的构成部分，标注相同符号，而省略重复说明。

针对实施例3的纵向式密封装置301，进行说明。如图3所示，在本实施例中，顶部部件305在从环状护档部305a的前端向下方延伸的环状的垂片305b的前端侧，具有扩径部305d，扩径部305d朝向前端向外径向倾斜地形成。由此，沿着垂片305b向下方引导的异物易于聚集到垂片305b的前端，尤其是，通过顶部部件305的旋转，异物被从垂片305b的前端向外径向甩走，易于通过贯通孔307f向机外排出异物。

对于第二密封壳体307，第一圆筒部由分体的罩部件370构成，在第二密封壳体307的机外侧内径部，通过罩部件370的内周面、第二密封壳体307的内向凸缘部307c的机外侧端面以及第二密封壳体307的环状凸部307d的外周面，形成向上方开放的环状凹部307e。

在环状凹部307e的内径侧的周缘，即第二密封壳体307的环状凸部307d的外周面，形成从上端部向外径向延伸的环状突起307g。由此，能够通过环状突起307g，限制想要从环状凹部307e的内径侧侵入到密封部S的异物。

另外，在罩部件370的外径部上，形成有向下方延伸的罩370a，罩370a在从第二密封壳体307的外周面沿着径向稍微分离的状态下，覆盖贯通孔307f的机外侧开口。由此，通过罩370a，能够防止异物通过贯通孔307f从机外侵入到环状凹部307e。

以上，基于附图，说明了本发明的实施例，但是具体构成不限于实施例，不脱离本发明主旨范围的变更追或添加，即便有也包括在本发明之中。

例如，在所述实施例中，针对纵向式密封装置的密封部S被分段密封形成的方式，进行了说明，但是不限于此，纵向式密封装置的密封部也可以通过机械密封唇密封等各种密封构成。

另外，针对实施例1、2的纵向式密封装置，也可以适用实施例3的纵向式密封装置的环状突起307g或罩部件370(即，罩370a)的构成。

另外，顶部部件不限于固定于套筒，也可以直接固定于旋转轴。

另外，环状护档部不限于形成在顶部部件，也可以例如以从套筒的外周延伸的方式一体地形成。

另外，垂片不限于形成在环状护档部的前端，也可以形成在比环状护档部的前端靠内径侧的位置。另外，垂片不限于在周向连续环状地形成，也可以在周向上断续地形成。另外，垂片的前端部也可以不插入在静止侧部件上形成的环状凹部。

另外，在环状护档行部上，也可以不形成垂片，可以使环状护档部的前端侧向下方弯曲。

另外，也可以不形成将环状凹部和机外连通起来的贯通孔。

另外，顶部部件、第一密封壳体、第二密封壳体以及罩部件不限于环状构成，也可以使在周向分割的分割体环状地组合而构成。

符号说明

1纵向式密封装置；2旋转轴；3外壳；4套筒(旋转侧部件)；5顶部部

件(旋转侧部件)；5a环状护档部(旋转侧部件)；5b垂片(旋转侧部件)；6第

一密封壳体(静止侧部件)；7第二密封壳体(静止侧部件)；7a第一圆筒部；

7b第二圆筒部；7c内向凸缘部；7d环状凸部；7e环状凹部；7f贯通孔；8、9

密封环(静止侧部件)；15固定螺丝(固定部件)；205顶部部件(旋转侧部件)；

205a环状护档部(旋转侧部件)；205b垂片(旋转侧部件)；205d扩径部(旋转

侧部件)；207第二密封壳体(静止侧部件)；305顶部部件(旋转侧部件)；305a

环状护档部(旋转侧部件)；305b垂片(旋转侧部件)；305d扩径部(旋转侧部

件)；307第二密封壳体(静止侧部件)；307g环状突起；370罩部件(静止侧部

件)；370a罩；G1环状间隙；G2间隙；S密封部。

Claims (7)

1.一种纵向式密封装置，具有对在上下方向延伸的旋转轴进行轴封的密封部，其特征在于，

在比所述密封部靠机外侧，在所述旋转侧部件上设有环状护档部，所述环状护档部延伸到比旋转侧部件和静止侧部件的径向间隙靠向外径向。

2.根据权利要求1所述的纵向式密封装置，其中，

形成有从所述环状护档部向下方延伸的垂片。

3.根据权利要求2所述的纵向式密封装置，其中，

在设于所述静止侧部件的环状凹部插入有所述垂片，

在所述环状凹部中，形成有以向机外开放的方式沿着外径向延伸的贯通孔。

4.根据权利要求3所述的纵向式密封装置，其中，

所述贯通孔以从所述环状凹部朝向外径向变低的方式倾斜。

5.根据权利要求3或4所述的纵向式密封装置，其中，

所述垂片在前端侧具有扩径部，

所述环状凹部沿着所述扩径部形成内周面。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的纵向式密封装置，其中，

所述环状护档部被固定部件固定于套筒，所述套筒固定于所述旋转轴。

7.根据权利要求2至5中任一项所述的纵向式密封装置，其中，所述垂片环状地形成。

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