JP2000266190A - Mechanical seal - Google Patents

Mechanical seal

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JP2000266190A
JP2000266190A JP11070984A JP7098499A JP2000266190A JP 2000266190 A JP2000266190 A JP 2000266190A JP 11070984 A JP11070984 A JP 11070984A JP 7098499 A JP7098499 A JP 7098499A JP 2000266190 A JP2000266190 A JP 2000266190A
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sealing
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stationary
stopper ring
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浩 山崎
Shigeyuki Fujinaga
繁行 藤永
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cartridge form of mechanical seal which can carry out the assembly work to a rotary apparatus, and a maintenance work easily. SOLUTION: A still side seal element 1 and a rotation side seal element 2 are connected integrally by plural setting claws 3. The still side seal element 1 has an installing case 4; a still sealing ring held in the installing case 4; and a circular positioning surface 46 formed in the installing case 4. The rotation side seal element 2 has a sleeve 7 inserted in a rotary shaft 1; a rotary sealing ring installed to the sleeve 7; a stopper ring 9 inserted to the sleeve 7; and the first and the second set screws 91 and 82 screwed in to the stopper ring 9. The setting claws 3 have an axial line direction positioning part 34 injected and engaged to an engaging hole formed to the sleeve 7; and a radial direction positioning part 33 contacted and engaged to the positioning surface 46.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、回転機器の軸封部
ケーシングに取り付けられる静止側密封要素と軸封部ケ
ーシングを貫通する回転軸に挿脱自在に取り付けられる
回転側密封要素とを複数のセット爪により一体連結する
ように構成されたカートリッジ形のメカニカルシールに
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stationary sealing element mounted on a shaft sealing casing of a rotating device and a rotating sealing element detachably mounted on a rotating shaft penetrating the shaft sealing casing. The present invention relates to a cartridge-type mechanical seal configured to be integrally connected by a set claw.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、メカニカルシールは、回転機器
の軸封部ケーシングに取り付けられる静止側密封要素と
軸封部ケーシングを貫通する回転軸に取り付けられる回
転側密封要素とで構成されている。そして、当該メカニ
カルシールの軸封部ケーシング及び回転軸への取付け
は、各密封要素を構成する複数の構成部材(密封環等)
を個別に一定の手順で組み込むことによって行われる。
2. Description of the Related Art Generally, a mechanical seal comprises a stationary sealing element attached to a shaft sealing casing of a rotating device and a rotating sealing element attached to a rotating shaft passing through the shaft sealing casing. Then, the mechanical seal is attached to the shaft sealing portion casing and the rotating shaft by a plurality of components (sealing rings and the like) constituting each sealing element.
Are individually incorporated in a certain procedure.

【0003】ところで、両密封要素を構成する構成部材
相互の位置関係は、当該メカニカルシールの機能を決定
する重要な要素であり、各構成部材の組み込みは、かか
る位置関係が適正となるように行う必要がある。すなわ
ち、両密封要素の径方向及び軸線方向における位置決め
を適正に行って、静止密封環と回転密封環との対向端面
たる密封端面の平行度(回転軸に対する直角度)及び同
心度が確保され且つ両密封端面の接触圧が適正となるよ
うに組み込む必要がある。
[0003] Incidentally, the positional relationship between the constituent members constituting both sealing elements is an important factor that determines the function of the mechanical seal, and the incorporation of each constituent member is performed so that the positional relationship is appropriate. There is a need. That is, by appropriately positioning both sealing elements in the radial direction and the axial direction, the parallelism (perpendicularity with respect to the rotation axis) and concentricity of the sealing end faces, which are the opposite end faces of the stationary sealing ring and the rotating sealing ring, are ensured; It is necessary to assemble so that the contact pressure between both sealing end faces is appropriate.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの密封
要素は多くの部材からなっているため、未熟練者は勿
論、熟練者であっても、上記した適正な位置関係を維持
した状態で回転機器に組み込む作業は極めて困難であ
り、組み込み不良により所定のシール機能が発揮されな
い場合も稀ではない。同様に、回転機器からの取り外
し,再組み込みを必要とするメンテナンス作業も面倒且
つ困難である。
However, since these sealing elements are composed of many members, not only unskilled persons but also skilled persons can rotate the sealing elements while maintaining the above-mentioned proper positional relationship. The work of assembling the device is extremely difficult, and it is not rare that a predetermined sealing function is not exhibited due to improper incorporation. Similarly, maintenance work that requires removal and re-installation from the rotating device is also cumbersome and difficult.

【0005】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、両密封要素を使用状態と同一形態に組み立てた
状態で回転機器への取り付け,取り外しを行うことがで
き、回転機器への組み込み作業やメンテナンス作業を容
易に行いうるカートリッジ形のメカニカルシールを提供
することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of such a point, and can be attached to and detached from a rotating device in a state in which both sealing elements are assembled in the same form as a used condition. An object of the present invention is to provide a cartridge-type mechanical seal capable of easily performing an assembling operation and a maintenance operation.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した目的
を達成すべく、特に、回転機器の軸封部ケーシングに取
り付けられる静止側密封要素と軸封部ケーシングを貫通
する回転軸に挿脱自在に取り付けられる回転側密封要素
とを、複数のセット爪により一体連結するように構成さ
れたカートリッジ形のメカニカルシールを提案する。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is particularly directed to inserting and removing a stationary sealing element mounted on a shaft sealing casing of a rotating device and a rotating shaft passing through the shaft sealing casing. The present invention proposes a cartridge-type mechanical seal configured to integrally connect a freely mounted rotating side sealing element with a plurality of set claws.

【0007】すなわち、静止側密封要素は、一端部が軸
封部ケーシングに取り付けられる筒状の取付ケースと、
取付ケース内に保持された静止密封環と、取付ケースの
他端部に静止密封環と同心状をなして形成された円形の
位置決め面と、を具備するものである。また、回転側密
封要素は、回転軸に挿脱自在に嵌挿される薄肉円筒であ
って、一端部を取付ケースの他端部から突出させた状態
で静止側密封要素を同心状に洞貫するスリーブと、静止
密封環と対向させた状態でスリーブの他端部に取付けら
れた回転密封環と、スリーブの一端部に挿通されたスト
ッパーリングと、ストッパーリングに螺合されてスリー
ブの外周面へと締め付け自在な第1セットスクリュー
と、ストッパーリングに螺合されてスリーブが挿通する
回転軸部分の外周面へと締め付け自在な第2セットスク
リューと、を具備するものである。また、各セット爪
は、ストッパーリングに着脱自在な取付部と、スリーブ
に形成した係合孔に突入係合する軸線方向位置決め部
と、位置決め面に接触係合する径方向位置決め部と、を
具備するものであり、当該メカニカルシールの回転機器
への取り付け,取り外し時において両密封要素を使用形
態(両密封環の対向端面たる密封端面の平行度,同心度
が確保され且つ両密封端面の接触圧が適正となる形態)
と同一形態に一体連結しておくためのものである。すな
わち、複数のセット爪により、両密封要素の軸線方向及
び径方向における位置関係を当該メカニカルシールの使
用形態と同一形態に位置決めした状態で、両密封要素を
一体連結しておくことができる。
That is, the stationary sealing element includes a cylindrical mounting case having one end mounted on the shaft sealing casing;
The stationary sealing ring held in the mounting case, and a circular positioning surface formed concentrically with the stationary sealing ring at the other end of the mounting case. The rotating-side sealing element is a thin-walled cylinder that is removably fitted to the rotating shaft, and penetrates the stationary-side sealing element concentrically with one end protruding from the other end of the mounting case. A sleeve, a rotating seal ring attached to the other end of the sleeve in a state facing the stationary seal ring, a stopper ring inserted through one end of the sleeve, and screwed to the stopper ring to the outer peripheral surface of the sleeve And a second set screw which is screwed to the stopper ring and which can be tightened to the outer peripheral surface of the rotary shaft portion through which the sleeve is inserted. Each set claw includes a mounting portion that is detachable from the stopper ring, an axial positioning portion that protrudes into and engages with an engagement hole formed in the sleeve, and a radial positioning portion that contacts and engages with the positioning surface. When the mechanical seal is attached to or detached from a rotating device, both sealing elements are used (parallelism and concentricity of the sealing end faces as opposed end faces of the sealing rings are ensured, and the contact pressure between the sealing end faces is secured). Is appropriate)
This is for the purpose of being integrally connected to the same form. That is, with the plurality of set claws, the two sealing elements can be integrally connected in a state where the positional relationship in the axial direction and the radial direction of the two sealing elements is set to the same form as the use form of the mechanical seal.

【0008】かかるメカニカルシールにあって、一方の
密封要素には、両密封環を押圧接触させるスプリング部
材が含まれており、各セット爪の軸線方向位置決め部
が、両密封環が適正に押圧接触された状態において、ス
プリング部材による附勢力により取付ケースとストッパ
ーリングとの対向面間に挟圧されるものであり、スリー
ブの係合孔が、かかる挟圧状態にある軸線方向位置決め
部が係合する位置に形成されていることを好ましい。
In such a mechanical seal, one of the sealing elements includes a spring member for pressing the two sealing rings into contact with each other. In this state, the spring is biased by the urging force of the spring member between the opposing surfaces of the mounting case and the stopper ring, and the engagement hole of the sleeve engages with the axial positioning portion in the pressed state. It is preferable that it is formed in the position where it does.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
〜図4に基づいて具体的に説明する。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
This will be specifically described with reference to FIGS.

【0010】図1〜図4に示すメカニカルシールMは、
回転機器の軸封部ケーシング11とこれを貫通して機器
外に突出する回転軸12との間に介装されて、当該回転
機器の内部領域たる被密封流体領域Aと外部領域たる大
気領域Bとを遮蔽シールするものであり、静止側密封要
素1と回転側密封要素2と両密封要素1,2を軸封部ケ
ーシング11及び回転軸12への着脱時に一体連結させ
ておくための複数のセット爪3…とからなるカートリッ
ジ形のものである。なお、以下の説明において、前後と
は図1における左右を意味するものとする。
The mechanical seal M shown in FIGS.
It is interposed between a shaft sealing casing 11 of a rotating device and a rotating shaft 12 penetrating therethrough and protruding outside the device, and a sealed fluid region A as an internal region of the rotating device and an atmospheric region B as an external region. For sealing the stationary sealing element 1, the rotating sealing element 2, and both sealing elements 1 and 2 to and from the shaft sealing casing 11 and the rotating shaft 12. It is of a cartridge type comprising set claws 3. In the following description, front and rear mean left and right in FIG.

【0011】静止側密封要素1は、図1及び図3に示す
如く、軸封部ケーシング11に取付けられる筒状の取付
ケース4と、取付ケース4の内部に設けられた静止密封
環5と、静止密封環5に取り付けられたスプリング受け
体53と、取付ケース4と静止密封環5との間に配設さ
れたスプリング部材6と、取付ケース4の前端部(後述
するスプリング保持体42の前端部)44に静止密封環
5と同心状をなして形成された円形の位置決め面46と
を具備する。
As shown in FIGS. 1 and 3, the stationary sealing element 1 includes a cylindrical mounting case 4 mounted on a shaft sealing casing 11, a stationary sealing ring 5 provided inside the mounting case 4, and a stationary sealing ring 5. A spring receiver 53 attached to the stationary sealing ring 5, a spring member 6 disposed between the mounting case 4 and the stationary sealing ring 5, and a front end of the mounting case 4 (a front end of a spring holder 42 described later) Part) 44 is provided with a circular sealing surface 46 formed concentrically with the stationary sealing ring 5.

【0012】取付ケース4は、図1及び図3に示す如
く、円筒状のケース本体41と、ケース本体41の前端
内周部に嵌合固定された円環状のスプリング保持体42
とからなる。ケース本体41は、これを回転軸12が同
心状に洞貫する状態で、ボルト・ナット43…(一組の
み図示)により軸封部ケーシング11の前端部に取付け
られている。スプリング保持体42は、その前端部44
をケース本体41の前端面から前方に突出させると共に
回転軸12が同心状に洞貫する状態で、適当数のビス4
5…(一本のみ図示)によりケース本体41の前端部に
取付けられている。スプリング保持体42の前端面は、
ケース本体41の軸線に直交する環状平面に形成されて
いる。取付ケース4の前端部の外周面つまりスプリング
保持体42の前端部44の外周面は、ケース本体41及
び後述する静止密封環5と同心状をなす円形の位置決め
面46に構成されている。また、スプリング保持体42
の内周部に形成した環状凹部47には、図3に示す如
く、環状のシール部材48が装填されていて、スプリン
グ保持体42と回転軸12との間を二次シールするよう
に工夫されている。この例では、シール部材48とし
て、複数のPTFE製スパイラルリング(スパイラル状
をなす帯状体)48a…が使用されており、これらのス
パイラルリング48a…を軸線方向に重ねた状態で環状
凹部47に装填させている。また、ケース本体41に
は、図1に示す如く、フラッシング通路41a及びクエ
ンチング通路41bが設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the mounting case 4 has a cylindrical case main body 41 and an annular spring holder 42 fitted and fixed to the inner peripheral portion of the front end of the case main body 41.
Consists of The case main body 41 is attached to the front end of the shaft sealing casing 11 with bolts and nuts 43 (only one set is shown) in a state where the rotary shaft 12 passes through the case main body concentrically. The spring holder 42 has a front end 44
Is protruded forward from the front end face of the case body 41, and the rotating shaft 12 is penetrated concentrically.
5 (only one is shown) is attached to the front end of the case main body 41. The front end face of the spring holder 42
The case body 41 is formed in an annular plane orthogonal to the axis of the case body 41. The outer peripheral surface of the front end of the mounting case 4, that is, the outer peripheral surface of the front end 44 of the spring holder 42 is formed as a circular positioning surface 46 concentric with the case body 41 and the stationary sealing ring 5 described later. Also, the spring holder 42
As shown in FIG. 3, an annular sealing member 48 is loaded in an annular concave portion 47 formed in the inner peripheral portion of the inner peripheral portion, and a device is devised so as to secondary seal between the spring holder 42 and the rotating shaft 12. ing. In this example, as the seal member 48, a plurality of PTFE spiral rings (spiral-shaped strips) 48a are used, and these spiral rings 48a are loaded in the annular concave portion 47 in a state of being overlapped in the axial direction. Let me. The case body 41 is provided with a flushing passage 41a and a quenching passage 41b, as shown in FIG.

【0013】静止密封環5は、図1に示す如く、円筒状
の保持体51とこれに固着した環状の密封環本体52と
からなり、Oリング54及びドライブピン55を介して
ケース本体41の内周部に軸線方向(前後方向)に移動
可能に且つ相対回転不能に保持されている。
As shown in FIG. 1, the stationary sealing ring 5 comprises a cylindrical holder 51 and an annular sealing ring main body 52 fixed to the cylindrical holding body 51. The stationary sealing ring 5 is connected to the case main body 41 via an O-ring 54 and a drive pin 55. The inner peripheral portion is held movably in the axial direction (front-back direction) and non-rotatable.

【0014】保持体51は、図1に示す如く、薄肉の第
1円筒部51aとその後端に一体形成した厚肉の第2円
筒部51bとからなる。第1円筒部51aには、図3に
示す如く、軸線方向に延びる前方開口状の切欠溝56が
形成されている。密封環本体52は、第2円筒部51b
に同心状に嵌合固着されている。
As shown in FIG. 1, the holding body 51 comprises a thin first cylindrical portion 51a and a thick second cylindrical portion 51b integrally formed at the rear end thereof. As shown in FIG. 3, a cutout groove 56 having a front opening shape extending in the axial direction is formed in the first cylindrical portion 51a. The sealing ring main body 52 includes a second cylindrical portion 51b.
Are fitted and fixed concentrically.

【0015】静止密封環5は、図1及び図3に示す如
く、保持体51の第1円筒部51aに形成した切欠溝5
6にケース本体41の内周部に植設したドライブピン5
5を係合させることにより、切欠溝56の範囲での軸線
方向移動を許容された状態で、ケース本体41に相対回
転不能に保持されている。ドライブピン55は、ケース
本体41の内周部に形成された小径の環状段部49に植
設されている。この環状段部49の内径は、当該環状段
部49を保持体51の第1円筒部51aが若干の隙間を
隔てて挿通しうる程度に設定されている。なお、この例
では、ドライブピン55及び切欠溝56は、図2に示す
如く、直径方向に対向する2箇所に設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the stationary sealing ring 5 has a cutout groove 5 formed in the first cylindrical portion 51a of the holder 51.
Drive pins 5 implanted in the inner peripheral portion of the case body 41
By engaging the engagement member 5, the case body 41 is held by the case main body 41 so as to be relatively non-rotatable in a state where the movement in the axial direction within the range of the notch groove 56 is allowed. The drive pin 55 is implanted in a small-diameter annular step portion 49 formed on the inner peripheral portion of the case main body 41. The inner diameter of the annular step portion 49 is set so that the first cylindrical portion 51a of the holder 51 can be inserted through the annular step portion 49 with a slight gap therebetween. In this example, the drive pin 55 and the notch groove 56 are provided at two locations that are diametrically opposed as shown in FIG.

【0016】さらに、静止密封環5は、図1に示す如
く、環状段部49の後位において、保持体51の第1円
筒部51aの外周部とケース本体41の内周部との間に
介装したOリング54を介して、ケース本体41に二次
シールされた同心状態で軸線方向移動自在に保持されて
いる。この静止密封環5は、ケース本体41に形成され
た位置決め面46と同心状をなしている。なお、環状段
部49とOリング54との間には、PTFE等の低摩擦
材製のバックアップリング57が介挿されている。
Further, as shown in FIG. 1, the stationary sealing ring 5 is located between the outer peripheral portion of the first cylindrical portion 51a of the holder 51 and the inner peripheral portion of the case body 41 at the rear of the annular step portion 49. It is concentrically sealed to the case body 41 via an interposed O-ring 54 and is movably held in the axial direction. The stationary sealing ring 5 is concentric with a positioning surface 46 formed on the case body 41. A backup ring 57 made of a low friction material such as PTFE is interposed between the annular step 49 and the O-ring 54.

【0017】スプリング受け体53は、図1〜図3に示
す如く、その一部53aを切離した環状板で構成されて
おり、環状段部49の前位において、保持体51の第1
円筒部51aの前端部外周に形成した環状凹部58に係
合固定されている。スプリング受け体53は、その一部
53aが切離されていることにより、素材の弾性を利用
して環状凹部58に係脱しうるものであり、その構成材
及び板厚は、かかる環状凹部58への係脱を可能とする
弾性変形とスプリング部材6によるスプリング圧を受け
止め得る強度とを確保できることを条件として、適宜に
選定される。この例では、スプリング受け体53はSU
S316製の薄肉環状板の一部53aを切離してなるも
のである。また、保持体51の第1円筒部51aの前端
外周面は、図3に示す如く、スプリング受け体53の環
状凹部58への係脱を容易ならしめるべく、環状凹部5
8から前方へと漸次縮径するテーパ面59に構成されて
いる。なお、スプリング受け体53の後方への一定量以
上の移動は、環状段部49の前端部への衝合により阻止
されており、静止密封環5が後述するスプリング部材6
により押圧されたときにも取付ケース4から後方へ抜け
出すことがないように工夫されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the spring receiving body 53 is formed of an annular plate having a part 53 a separated therefrom.
It is engaged and fixed to an annular recess 58 formed on the outer periphery of the front end of the cylindrical portion 51a. The spring receiving body 53 is capable of engaging and disengaging from the annular recess 58 by utilizing the elasticity of the material by partially separating the spring receiving body 53a. Is appropriately selected on the condition that elastic deformation that enables engagement and disengagement and strength that can receive spring pressure by the spring member 6 can be ensured. In this example, the spring receiver 53 is SU
It is obtained by cutting off a part 53a of a thin annular plate made of S316. As shown in FIG. 3, the outer peripheral surface of the front end of the first cylindrical portion 51a of the holding body 51 has an annular recess 5 for facilitating engagement and disengagement of the spring receiving body 53 with the annular recess 58.
The tapered surface 59 gradually decreases in diameter from 8 to the front. The rearward movement of the spring receiver 53 by a certain amount or more is prevented by abutment of the annular step portion 49 with the front end portion.
It is designed so that it does not come out of the mounting case 4 rearward even when pressed by the key.

【0018】スプリング部材6は、図1及び図3に示す
如く、スプリング保持体42とスプリング受け体53と
の間に介装された複数のコイルスプリング61…で構成
されており、静止密封環5を後方へと押圧附勢してい
る。コイルスプリング61…は、図2に示す如く、周方
向に等間隔を隔てて配置されている。なお、各コイルス
プリング61の前端部は、スプリング保持体42の後端
部に形成した凹部42aに係合保持されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the spring member 6 is composed of a plurality of coil springs 61 interposed between a spring holder 42 and a spring receiver 53. Is pushed backward. The coil springs 61 are arranged at equal intervals in the circumferential direction, as shown in FIG. The front end of each coil spring 61 is engaged and held in a recess 42 a formed in the rear end of the spring holder 42.

【0019】回転側密封要素2は、図1に示す如く、回
転軸12に挿通されたスリーブ7と、スリーブ7に固定
保持された回転密封環8と、スリーブ7を回転軸12に
固定するためのストッパーリング9及び複数のセットス
クリュー91…,92…とを具備する。
As shown in FIG. 1, the rotary-side sealing element 2 is used for fixing the sleeve 7 inserted through the rotary shaft 12, the rotary seal ring 8 fixedly held to the sleeve 7, and the sleeve 7 to the rotary shaft 12. , And a plurality of set screws 91... 92.

【0020】スリーブ7は、図1に示す如く、その前後
端部71,72を取付ケース4から突出させた状態で回
転軸12に挿通されている。スリーブ7は後端部72を
除いて薄肉の円筒形状をなすものであり、前端部71に
は複数(この例では2つ)のセット孔73…が穿設され
ている。また、スリーブ7の後端部72の内周部には、
回転軸12との間を二次シールするOリング74が保持
されている。
As shown in FIG. 1, the sleeve 7 is inserted through the rotating shaft 12 with its front and rear ends 71, 72 protruding from the mounting case 4. The sleeve 7 has a thin cylindrical shape except for a rear end portion 72, and a plurality of (two in this example) set holes 73 are formed in the front end portion 71. Also, on the inner peripheral portion of the rear end portion 72 of the sleeve 7,
An O-ring 74 for secondary sealing with the rotating shaft 12 is held.

【0021】回転密封環8は、図1に示す如く、スリー
ブ7の後端部72に、Oリング75及びドライブピン7
6を介して同心状に嵌合固定されている。回転密封環8
には、静止密封環5つまり密封環本体52がコイルスプ
リング61…により押圧接触されている。静止密封環5
と回転密封環8との対向端面は、軸線に直交する環状平
滑面をなす密封端面5a,8aに形成されている。
As shown in FIG. 1, the rotary seal ring 8 includes an O-ring 75 and a drive pin 7 at the rear end 72 of the sleeve 7.
6 are fitted and fixed concentrically. Rotary seal ring 8
, The stationary sealing ring 5, that is, the sealing ring main body 52 is pressed and contacted by the coil springs 61. Stationary sealing ring 5
And the rotary sealing ring 8 are formed at the sealing end faces 5a and 8a which form an annular smooth surface orthogonal to the axis.

【0022】ストッパーリング9は、図1及び図3に示
す如く、スリーブ7の前端部71にこれと同心状に嵌合
された円環状体である。ストッパーリング9のスリーブ
7への適正な嵌合状態は、ストッパーリング9の前端内
周部に形成した環状段部94がスリーブ7の前端面に衝
合することによって確保される。ストッパーリング9の
後端面は、当該適正な嵌合状態においてスリーブ7の軸
線に直交する、環状平面に形成されている。ストッパー
リング9には、周方向に適当間隔を隔てて径方向に貫通
する複数(この例では4つ)のネジ孔93…が穿設され
ている。これらネジ孔93…のうち2つは、上記した適
正な嵌合状態において、スリーブ4に穿設したセット孔
73,73に合致する。而して、セット孔73に合致し
ない各ネジ孔93には第1セットスクリュー91が螺合
されていて、図1に示す如く、各第1セットスクリュー
91をスリーブ7の外周面へと締め付けることにより、
ストッパーリング9がスリーブ7に固定される。一方、
セット孔73に合致する各ネジ孔93には第2セットス
クリュー92が螺合されていて、図1に示す如く、各第
2セットスクリュー92をセット孔73を通して回転軸
12の外周面へと締め付けることにより、ストッパーリ
ング9が回転軸12に固定される。したがって、ストッ
パーリング9に設けた各第1及び第2セットスクリュー
91,92を締め付けることにより、スリーブ7を回転
軸12に固定させることができ(図1に示す状態)、各
第1及び第2セットスクリュー91,92を緩めること
により、スリーブ7を回転軸12に挿脱自在となすこと
ができる(図3及び図4に示す状態)。ところで、スリ
ーブ7の全長は、両密封要素1,2の軸線方向における
位置関係が適正となる状態において、つまり両密封環
4,5のスプリング部材6による接触圧が適正となる状
態において、スリーブ7に取り付けられたストッパーリ
ング9の後端面とスプリング保持体42の前端面とが軸
線方向に所定の間隔(以下「適正間隔」という)Hを隔
てて対向するように、設定されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the stopper ring 9 is an annular body fitted to the front end 71 of the sleeve 7 concentrically therewith. Proper fitting of the stopper ring 9 to the sleeve 7 is ensured by the annular step 94 formed on the inner peripheral portion of the front end of the stopper ring 9 abutting against the front end surface of the sleeve 7. The rear end face of the stopper ring 9 is formed in an annular plane perpendicular to the axis of the sleeve 7 in the proper fitting state. The stopper ring 9 is provided with a plurality (four in this example) of screw holes 93 penetrating in the radial direction at appropriate intervals in the circumferential direction. Two of these screw holes 93 are aligned with the set holes 73 formed in the sleeve 4 in the above-described proper fitting state. A first set screw 91 is screwed into each screw hole 93 that does not match the set hole 73, and each first set screw 91 is tightened to the outer peripheral surface of the sleeve 7 as shown in FIG. By
The stopper ring 9 is fixed to the sleeve 7. on the other hand,
A second set screw 92 is screwed into each screw hole 93 corresponding to the set hole 73, and each second set screw 92 is tightened to the outer peripheral surface of the rotary shaft 12 through the set hole 73 as shown in FIG. As a result, the stopper ring 9 is fixed to the rotating shaft 12. Therefore, the sleeve 7 can be fixed to the rotating shaft 12 by tightening the first and second set screws 91 and 92 provided on the stopper ring 9 (the state shown in FIG. 1), and the first and second setscrews are respectively provided. By loosening the set screws 91 and 92, the sleeve 7 can be inserted into and removed from the rotary shaft 12 (the state shown in FIGS. 3 and 4). By the way, the total length of the sleeve 7 is set in a state where the positional relationship between the sealing elements 1 and 2 in the axial direction is appropriate, that is, in a state where the contact pressure of the spring members 6 of the sealing rings 4 and 5 is appropriate. The rear end face of the stopper ring 9 attached to the front end face of the spring holder 42 and the front end face of the spring holder 42 are set so as to face each other at a predetermined interval (hereinafter, referred to as “appropriate interval”) H in the axial direction.

【0023】各セット爪3は、図3及び図4に示す如
く、ストッパーリング9の外周部にビス31で取付けら
れる円弧板状の取付部32と、取付ケース4に形成され
た位置決め面46に接触係合する円弧板状の径方向位置
決め部33と、スプリング保持体42の前端部44とス
トッパーリング9との間に嵌入してスリーブ7に形成し
た係合孔77に突入係合する扇板状の軸線方向位置決め
部34とからなる。セット爪3の数は任意であるが、こ
の例では、一対のセット爪3,3を、図4に示す如く、
ストッパーリング9の径方向に対向する位置に取付ける
ようにしている。位置決め面46に接触係合する径方向
位置決め部33の内側面33aは、位置決め面46と同
一径をなす円弧面であって、取付部32をストッパーリ
ング9に取り付けたときにおいてストッパーリング9と
同心をなす円弧面に形成されている。したがって、取付
部32をストッパーリング9に取り付けると共に、径方
向位置決め部33の内側面33aを位置決め面46に密
に接触させると、ストッパーリング9とスプリング保持
体42とが径方向に芯ずれを生じない同心状態に位置決
めされ、その結果、スプリング保持体42及びこれと同
心状をなすケース本体41等で構成される静止側密封要
素1とストッパーリング9及びこれと同心関係に保持さ
れたスリーブ7等で構成される回転側密封要素2との径
方向位置関係を適正(同心)に保持させることができ
る。軸線方向位置決め部34は、取付部32をストッパ
ーリング9に取り付けたときにおいてストッパーリング
9の後端面に接触するように、取付部32に直交してお
り、その前後方向における板厚hは、前記した適正間隔
Hに一致する寸法に設定されている。また、係合孔77
のスリーブ7における形成位置は、スリーブ7に対して
上記した適正な嵌合状態にあるストッパーリング9とス
プリング保持体42との軸線方向間隔が適正間隔Hとな
っているときにおいて、ストッパーリング9に取り付け
られたセット爪3の軸線方向位置決め部34の先端が突
入係合しうるように、設定されている。したがって、各
セットスクリュー91,92を緩めた状態、つまりスト
ッパーリング9がスリーブ7に固定されておらず且つス
リーブ7が回転軸12に固定されていない状態において
も、取付部32をストッパーリング9に取り付けると共
に軸線方向位置決め部34を係合孔77に係合させてお
くと、密封環5,8を相互押圧させているコイルスプリ
ング61…の附勢力により、スリーブ7が取付ケース4
に対して前方へと押圧されることから、軸線方向位置決
め部34がストッパーリング9とスプリング保持体42
との間に挟圧されると共に、ストッパーリング9がその
スリーブ7からの離脱を軸線方向位置決め部34の係合
孔77への係合により阻止されて適正な嵌合状態に保持
され、前記した適正間隔Hを保持した状態で両密封要素
1,2が軸線方向に相対変位不能に連結される。なお、
両密封要素1,2の連結,位置決めを行うためには、少
なくとも一対のセット爪3,3が必要である。
As shown in FIGS. 3 and 4, each set claw 3 has an arcuate plate-shaped mounting portion 32 mounted on the outer peripheral portion of the stopper ring 9 with a screw 31 and a positioning surface 46 formed on the mounting case 4. A circular plate-shaped radial positioning portion 33 to be in contact with and engaged with the front end portion 44 of the spring holder 42 and the fan plate which is fitted into the engagement hole 77 formed in the sleeve 7 by being fitted between the stopper ring 9. And an axial-direction positioning portion 34. Although the number of the set claws 3 is arbitrary, in this example, the pair of set claws 3, 3 are connected as shown in FIG.
The stopper ring 9 is mounted at a position facing the radial direction. The inner surface 33a of the radial positioning portion 33 that is in contact with the positioning surface 46 is an arc surface having the same diameter as the positioning surface 46, and is concentric with the stopper ring 9 when the mounting portion 32 is mounted on the stopper ring 9. Are formed on the arc surface. Therefore, when the mounting portion 32 is attached to the stopper ring 9 and the inner side surface 33a of the radial positioning portion 33 is brought into close contact with the positioning surface 46, the stopper ring 9 and the spring holding member 42 are misaligned in the radial direction. As a result, the stationary sealing element 1, the stopper ring 9, and the sleeve 7 held concentrically with the stationary holding element 1 composed of the spring holder 42 and the case body 41 concentric with the spring holder 42, etc. The radial positional relationship with the rotation-side sealing element 2 constituted by the above can be maintained properly (concentrically). The axial positioning portion 34 is orthogonal to the mounting portion 32 so that the mounting portion 32 is in contact with the rear end surface of the stopper ring 9 when the mounting portion 32 is mounted on the stopper ring 9. The dimension is set to match the appropriate interval H. The engagement hole 77
Is formed on the stopper ring 9 when the axial distance between the stopper ring 9 and the spring holding body 42 in the above-mentioned proper fitting state with respect to the sleeve 7 is the proper distance H. It is set so that the tip of the axial positioning portion 34 of the attached set claw 3 can rush into engagement. Accordingly, even when the set screws 91 and 92 are loosened, that is, even when the stopper ring 9 is not fixed to the sleeve 7 and the sleeve 7 is not fixed to the rotating shaft 12, the mounting portion 32 is attached to the stopper ring 9. When the axial direction positioning portion 34 is engaged with the engaging hole 77 while being attached, the sleeve 7 is moved by the urging force of the coil springs 61.
, The axial positioning portion 34 is moved forward by the stopper ring 9 and the spring holder 42.
And the stopper ring 9 is prevented from being detached from the sleeve 7 by the engagement of the axial positioning portion 34 with the engagement hole 77, and is held in a proper fitting state. With the proper distance H maintained, the two sealing elements 1 and 2 are connected so that they cannot be relatively displaced in the axial direction. In addition,
In order to connect and position the two sealing elements 1 and 2, at least one pair of set claws 3 is required.

【0024】以上のように構成されたメカニカルシール
Mは、次のように、所定のシール機能を発揮する使用形
態と同一形態をなすカートリッジ構造に組み立てられ
る。
The mechanical seal M configured as described above is assembled into a cartridge structure having the same form as the use form that exhibits a predetermined seal function as follows.

【0025】まず、ケース本体41内に、その後方か
ら、バックアップリング57及びOリング54を嵌合さ
せた静止密封環5を挿入する。そして、静止密封環5の
切欠溝56,56にドライブピン55,55を係合させ
た上、スプリング受け体53を静止密封環5の環状凹部
58に係合させて静止密封環5に固定する。かかるスプ
リング受け体53の環状凹部58への係合は、静止密封
環5の前端外周面がテーパ面59に形成されていること
とも相俟って、一部53aを切離した環状板であるスプ
リング受け体53自体の弾性変形により容易に行うこと
ができる。
First, the stationary sealing ring 5 fitted with the backup ring 57 and the O-ring 54 is inserted into the case body 41 from the rear thereof. Then, the drive pins 55, 55 are engaged with the cutout grooves 56, 56 of the stationary sealing ring 5, and the spring receiver 53 is engaged with the annular recess 58 of the stationary sealing ring 5 to be fixed to the stationary sealing ring 5. . The engagement of the spring receiver 53 with the annular recess 58 is due to the fact that the outer peripheral surface of the front end of the stationary sealing ring 5 is formed on the tapered surface 59, and the spring 53 is an annular plate partially cut off. This can be easily performed by the elastic deformation of the receiving body 53 itself.

【0026】次に、静止密封環5にその後方から回転密
封環8を固着したスリーブ7を挿通させて、静止密封環
5に回転密封環8を対向させる。そして、ケース本体4
1から前方に突出させたスリーブ7の前端部分に、コイ
ルスプリング61…及びシール部材48を保持させたス
プリング保持体42を挿通させると共に、ストッパーリ
ング9を嵌合させる。
Next, the sleeve 7 to which the rotary seal ring 8 is fixed is inserted through the stationary seal ring 5 from behind, and the rotary seal ring 8 is opposed to the stationary seal ring 5. And the case body 4
The coil springs 61... And the spring holder 42 holding the seal member 48 are inserted into the front end portion of the sleeve 7 protruding forward from 1, and the stopper ring 9 is fitted.

【0027】しかる後、スプリング保持体42をビス4
5…によりケース本体41に取り付けて取付ケース4を
組み立てると共に、各セット爪3の取付部32を、径方
向位置決め部33をスプリング保持体42の位置決め面
46に接触係合させ且つ軸線方向位置決め部34をスト
ッパーリング9とスプリング保持体42との間に挟圧さ
せた状態でスリーブ7の係合孔77に突入係合させた状
態で、ストッパーリング9にビス31により取り付ける
ことにより、両密封要素1,2の軸線方向及び径方向に
おける位置関係が使用形態と同一となるように位置決め
されたカートリッジ構造のメカニカルシールMが組み立
てられる(図3,図4参照)。
After that, the spring holding member 42 is
5, the mounting case 4 is assembled by assembling the mounting case 4 and the mounting portion 32 of each set claw 3 is brought into contact with the radial positioning portion 33 in contact with the positioning surface 46 of the spring holder 42, and the axial positioning portion By attaching the stopper 34 to the stopper ring 9 with the screw 31 while pressing the stopper 34 between the stopper ring 9 and the spring holder 42 and pressing the stopper 34 into the engagement hole 77 of the sleeve 7, both sealing elements are A mechanical seal M having a cartridge structure positioned so that the positional relationship between the axis 1 and the axis 2 in the radial direction is the same as that in the usage mode is assembled (see FIGS. 3 and 4).

【0028】すなわち、ストッパーリング9に取り付け
た各セット爪77の軸線方向位置決め部34がスリーブ
7の係合孔77に係合していることから、ストッパーリ
ング9の各セットスクリュー91,92を締め付けてお
かずとも、ストッパーリング9がコイルスプリング61
…の押圧力によってスリーブ7から抜脱されることな
く、スリーブ7に対して適正な嵌合状態(第2セットス
クリュー92,92がスリーブ7の軸線方向においてセ
ット孔73,73に一致する状態)に保持されることに
なる。そして、ストッパーリング9とスプリング保持体
42との軸線方向における対向間隔は、各セット爪3の
軸線方向位置決め部34の介在によって、その板厚hに
一致する寸法に保持され、前記した適正間隔Hに保持さ
れる。すなわち、コイルスプリング61…による押圧作
用と各セット爪3の軸線方向位置決め部34の各係合孔
77への係合作用とによって、静止側密封要素1と回転
側密封要素2とが、コイルスプリング61…による両密
封環5,8の接触圧が適正となる状態で、つまり両密封
要素1,2の軸線方向における相対位置が適正となるよ
うに位置決めされた状態で、連結されることになる。
That is, since the axial positioning portions 34 of the set claws 77 attached to the stopper ring 9 are engaged with the engagement holes 77 of the sleeve 7, the set screws 91 and 92 of the stopper ring 9 are tightened. If not, the stopper ring 9 is
.. Without being pulled out of the sleeve 7 by the pressing force of... (The second set screws 92, 92 coincide with the set holes 73, 73 in the axial direction of the sleeve 7). Will be held. The distance between the stopper ring 9 and the spring holder 42 in the axial direction is maintained at a dimension corresponding to the plate thickness h by the interposition of the axial positioning portion 34 of each set claw 3. Is held. That is, by the pressing action of the coil springs 61 and the engaging action of the set claws 3 in the engaging holes 77 of the axial positioning portions 34, the stationary sealing element 1 and the rotating sealing element 2 are separated from each other by the coil springs. 61 are connected in a state where the contact pressures of the two sealing rings 5 and 8 are proper, that is, in a state where the relative positions of the two sealing elements 1 and 2 in the axial direction are proper. .

【0029】ところで、メカニカルシールMを脱着させ
る場合、両密封要素1,2を連結しておくためにストッ
パーリング9をスリーブ7に固定しておく必要がある
が、かかるストッパーリング9のスリーブ7への固定
は、セットスクリュー、特に第1セットスクリュー9
1,91を締め付けておくことによっても行うことがで
きる。しかし、スリーブ7が回転軸12に嵌合されてい
ない状態で、第1セットスクリュー91,91を締め付
けると、薄肉のスリーブ9が変形する虞れがある。一
方、スリーブ7を厚肉のものとしておくと、このような
虞れはないが、スリーブ7が貫通する静止密封環5やス
リーブ7に嵌合固定させる回転密封環8の径が必要以上
に大きくなり、これに伴ってケース本体41等も必然的
に大型化し、メカニカルシールMが徒に大型化すること
になる。しかも、スリーブ7は長尺なものであるから、
これを厚肉のものとすると、密封環5,8等が大型化す
ることとも相俟って、メカニカルシールM全体が徒に重
量化することになる。
When the mechanical seal M is detached, it is necessary to fix the stopper ring 9 to the sleeve 7 in order to connect the sealing elements 1 and 2 to each other. Is fixed by a set screw, especially the first set screw 9.
1, 91 can also be performed by tightening. However, if the first set screws 91, 91 are tightened in a state where the sleeve 7 is not fitted to the rotating shaft 12, the thin-walled sleeve 9 may be deformed. On the other hand, if the sleeve 7 is made thick, there is no such a possibility. However, the diameter of the stationary sealing ring 5 through which the sleeve 7 penetrates and the diameter of the rotary sealing ring 8 fitted and fixed to the sleeve 7 are larger than necessary. Accordingly, the case body 41 and the like are inevitably increased in size, and the mechanical seal M is unnecessarily increased in size. Moreover, since the sleeve 7 is long,
If this is made thicker, the entirety of the mechanical seal M will be unnecessarily heavy, coupled with the increase in the size of the sealing rings 5, 8 and the like.

【0030】しかし、上記した如く、各セット爪3の軸
線方向位置決め部34を各係合孔77に係合させるよう
にすると、各セットスクリュー91,92を締め付けて
おかずとも、ストッパーリング9をスリーブ7に固定さ
せておくことができるから、上記した問題を生じること
なく、スリーブ7を薄肉のものとし得て、メカニカルシ
ールMの可及的な小型化,軽量化を図ることができる。
However, as described above, if the axial positioning portion 34 of each set claw 3 is made to engage with each engagement hole 77, the stopper ring 9 can be connected to the sleeve without having to tighten each set screw 91, 92. 7, the sleeve 7 can be made thin without causing the above-mentioned problems, and the mechanical seal M can be reduced in size and weight as much as possible.

【0031】また、ストッパーリング9とスプリング保
持体42との径方向における位置関係は、ストッパーリ
ング9に径方向に対向して取り付けられた両セット爪
3,3の径方向位置決め部33,33がスプリング保持
体42の位置決め面46に接触係合することから、同心
状態となる。したがって、両密封要素1,2は、径方向
における相対位置が適正となる状態に一体連結されるこ
とになり、その結果、位置決め面46と同心状態をなし
て取付ケース4に保持された静止密封環5とスリーブ7
に同心状に嵌合固定された回転密封環8との径方向位置
も同心に保持されることになり、両密封環5,8の対向
端面である密封端面5a,8aの平行度,同心度が確保
されることになる。
The positional relationship between the stopper ring 9 and the spring holder 42 in the radial direction is determined by the radial positioning portions 33 of the set claws 3, 3 attached to the stopper ring 9 in the radial direction. Since the spring holder 42 is in contact with the positioning surface 46 of the spring holder 42, the spring holder 42 is concentric. Therefore, the two sealing elements 1 and 2 are integrally connected in a state where the relative position in the radial direction is proper, and as a result, the stationary seal held by the mounting case 4 concentrically with the positioning surface 46. Ring 5 and sleeve 7
The radial position with respect to the rotary seal ring 8 which is fitted and fixed concentrically to the seal ring 5 is also held concentrically, and the parallelism and concentricity of the seal end faces 5a, 8a which are the opposite end faces of the seal rings 5, 8 Will be secured.

【0032】このように、両密封要素1,2が一対のセ
ット爪3,3により軸線方向及び径方向に適正に位置決
めされた状態で一体連結されたメカニカルシールMは、
そのまま回転機器に組み込むことができ、爾後、両セッ
ト爪3,3を取り外すことにより、良好なシール機能を
発揮することができる。
As described above, the mechanical seal M in which the two sealing elements 1 and 2 are integrally connected while being properly positioned in the axial and radial directions by the pair of set claws 3 and 3 is as follows.
It can be incorporated in the rotating device as it is, and then, by removing both set claws 3, 3, a good sealing function can be exhibited.

【0033】すなわち、スリーブ7を回転軸12に挿通
させると共に、取付ケース4をボルト・ナット43によ
り軸封部ケーシング11に取り付けて、静止側密封要素
2を軸封部ケーシング11に取り付ける。そして、各第
1セットスクリュー91をスリーブ7へと締め付けて、
ストッパーリング9をスリーブ7に固定すると共に、各
第2セットスクリュー92をセット孔73を介して回転
軸12に締め付けて、回転側密封要素2を回転軸12に
取り付ける。しかる後、各セット爪3をストッパーリン
グ9から取り外すことにより、メカニカルシールMの回
転機器への組み込みを完了する(図1参照)。
That is, the sleeve 7 is inserted through the rotary shaft 12, the mounting case 4 is mounted on the shaft sealing casing 11 with the bolts and nuts 43, and the stationary sealing element 2 is mounted on the shaft sealing casing 11. Then, tighten each first set screw 91 to the sleeve 7,
The stopper ring 9 is fixed to the sleeve 7, and each second set screw 92 is tightened to the rotary shaft 12 through the set hole 73, and the rotary side sealing element 2 is attached to the rotary shaft 12. Thereafter, by removing each set claw 3 from the stopper ring 9, the incorporation of the mechanical seal M into the rotating device is completed (see FIG. 1).

【0034】かかるメカニカルシールMへの回転機器へ
の組み込み作業は、当該メカニカルシールMが上記した
如く予め使用形態と同一形態に組み立てられていること
から、両密封要素1,2の各構成部材を各別に組み込む
場合に比して、極めて容易であり、未熟練者であって
も、組み込み不良を生じることなく、適正に行うことが
できる。
When the mechanical seal M is assembled into the rotating device, the mechanical seal M is previously assembled in the same form as the use form as described above. Compared with the case where each of them is incorporated separately, it is extremely easy, and even an unskilled person can perform the assembly properly without causing a defective assembly.

【0035】したがって、このようにして組み込まれた
メカニカルシールMによれば、回転軸12の回転に伴っ
て、静止密封環5つまり密封環本体52と回転密封環8
との対向端面である密封端面5a,8aが適正圧で接触
された平行,同心状態で相対回転することになり、かか
る密封端面5a,8aの相対回転摺接作用により被密封
流体領域Aと大気領域Bとを良好にシールすることがで
きる。しかも、かかるシール機能は、取付ケース4内に
おける密封端面5a,8aの内周側領域と取付ケース4
外の大気領域Bとの連通部分がスプリング保持体42の
内周凹部47に装填したシール部材48により二次シー
ルされていることによって、より良好に発揮される。
Therefore, according to the mechanical seal M incorporated as described above, the stationary seal ring 5, that is, the seal ring main body 52 and the rotary seal ring 8 are rotated with the rotation of the rotary shaft 12.
The sealed end faces 5a and 8a, which are opposite end faces to each other, rotate relative to each other in a parallel and concentric state where they are brought into contact with an appropriate pressure. The region B and the region B can be sealed well. In addition, such a sealing function is performed between the inner peripheral side regions of the sealing end faces 5 a and 8 a in the mounting case 4 and the mounting case 4.
The effect is achieved more favorably because the communication portion with the outside atmosphere region B is secondarily sealed by the seal member 48 loaded in the inner peripheral recess 47 of the spring holder 42.

【0036】ところで、一般のメカニカルシールでは、
スプリング受け体53に相当する部材にドライブピン5
5に相当するピン部材を後方へと突設して、このピン部
材をスプリング保持体42に相当する部材に形成した貫
通孔に挿通させると共に、ピン部材の端部に当該貫通孔
より大径の抜け止め部を設けて、静止密封環5の相対回
転を阻止するように図っている。しかし、かかる構成に
あっては、当該メカニカルシールの大型化を回避するた
めに、静止密封環を押圧するためのスプリング部材及び
静止密封環の相対回転を阻止するためのピン部材を回転
軸から径方向に一定以上離れた位置に配置することがで
きない。このため、スプリング保持体42に相当する部
材の内周部に、環状凹部47に相当するスペースを確保
することができず、シール部材48のような二次シール
手段を設けておくことができない。
By the way, in a general mechanical seal,
A drive pin 5 is attached to a member corresponding to the spring receiver 53.
5 is protruded rearward, this pin member is inserted through a through hole formed in the member corresponding to the spring holder 42, and the end of the pin member has a diameter larger than that of the through hole. A retaining portion is provided to prevent the relative rotation of the stationary sealing ring 5. However, in such a configuration, in order to avoid an increase in the size of the mechanical seal, a spring member for pressing the stationary sealing ring and a pin member for preventing relative rotation of the stationary sealing ring have a diameter from the rotation shaft. It cannot be placed at a position more than a certain distance in the direction. For this reason, a space corresponding to the annular concave portion 47 cannot be secured in the inner peripheral portion of the member corresponding to the spring holder 42, and a secondary sealing means such as the seal member 48 cannot be provided.

【0037】しかし、上記したメカニカルシールMで
は、スプリング受け体53を一部53aを切離した環状
板で構成すると共に、ドライブピン55をケース本体4
1に設けて、これを静止密封環5の外周部に係合させる
ようにしたから、メカニカルシールMを徒に大型化する
ことなく、シール部材48を設けておくためのスペース
(環状凹部47)を確保することができ、シール部材4
8による二次シール作用により、上記した如くメカニカ
ルシールMによるシール機能の更なる向上を図ることが
できる。しかも、スプリング受け体53を薄い環状板で
構成すると共に、これを静止密封環5の外周部に係合さ
せるようにしたから、メカニカルシールMの小型化と部
品点数の低減による構造の簡略化を図ることができ、且
つその組み立ても容易となる。
However, in the mechanical seal M described above, the spring receiving body 53 is formed of an annular plate having a part 53a cut off, and the drive pin 55 is connected to the case body 4
1 and is engaged with the outer peripheral portion of the stationary sealing ring 5, so that the mechanical seal M is not enlarged unnecessarily, and a space for providing the sealing member 48 (annular concave portion 47). Can be secured, and the sealing member 4
By the secondary sealing operation of the mechanical seal 8, the sealing function of the mechanical seal M can be further improved as described above. In addition, the spring receiving member 53 is formed of a thin annular plate and is engaged with the outer peripheral portion of the stationary sealing ring 5, so that the mechanical seal M can be downsized and the structure can be simplified by reducing the number of parts. And the assembly is easy.

【0038】また、メカニカルシールMの回転機器から
の取り外しは、上記した回転機器への組み込みと逆の手
順により行うことができ、当該組み込みと同様に容易に
行うことができる。すなわち、各セット爪3,3を上記
した状態となるようにストッパーリング9に取り付けた
上、各セットスクリュー91,92を緩めると共に、取
付ケース4を軸封部ケーシング11から取り外すことに
より、メカニカルシールMを組み立てた状態のまま回転
機器から取り外すことができる。このように、メカニカ
ルシールMを使用形態と同一形態に組み立て状態で回転
機器に脱着することにより、メカニカルシールMの組み
立て,分解を含めたメンテナンス作業も極めて容易に行
うことができる。
The removal of the mechanical seal M from the rotating device can be performed in the reverse order of the above-described installation into the rotating device, and can be easily performed similarly to the installation. That is, by attaching the set claws 3 and 3 to the stopper ring 9 in the above-described state, loosening the set screws 91 and 92, and removing the mounting case 4 from the shaft seal casing 11, the mechanical seal is provided. M can be removed from the rotating device in the assembled state. In this way, by attaching and detaching the mechanical seal M to the rotating device in the assembled state in the same form as the usage form, maintenance work including assembly and disassembly of the mechanical seal M can be performed very easily.

【0039】さらに、本発明に係るメカニカルシールM
は、上記した如く、回転機器への脱着を使用形態と同一
形態に組み立てたカートリッジ構造物として行うことが
できるものであるから、メカニカルシールの装着を予定
しない回転機器の軸封部(例えば、グランドパッキング
を使用するように構成されたスタフィングボックス等)
にも、その構造を変更することなく、そのまま装着する
ことができ、スタフィングボックス等の既存の軸封部を
メカニカルシールによるものに容易に改造することがで
きる。
Further, the mechanical seal M according to the present invention
As described above, since the cartridge can be attached to and detached from the rotating device as a cartridge structure assembled in the same form as the usage mode, the shaft seal portion (for example, the ground) Stuffing box configured to use packing)
In addition, it can be mounted as it is without changing its structure, and an existing shaft sealing portion such as a stuffing box can be easily modified to a mechanical seal.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上の説明から容易に理解されるよう
に、本発明のメカニカルシールは、静止側密封要素と回
転側密封要素とがセット爪を介して使用形態と同一形態
をなす一体構造物(カートリッジ構造物)に組み立てる
ことができ、かかる組み立て状態のままで回転機器に脱
着できるものであるから、回転機器への組み込み,取り
外し作業及びメンテナンス作業を、作業者の熟練度に拘
わらず、適正且つ容易に行うことができる。しかも、ス
リーブを可及的に薄肉のものとできるから、これが貫通
する静止密封環の径を可及的に小さくすることができる
等、密封要素構成部材ひいてはメカニカルシールの小型
化,軽量化を図ることができる。また、本発明のメカニ
カルシールは、使用形態と同一の形態に組み立てた状態
で回転機器への脱着を行うことができるものであるか
ら、メカニカルシールの装着を予定しない回転機器の軸
封部(例えば、グランドパッキングを使用するように構
成されたスタフィングボックス等)にも、その構造を変
更することなく、そのまま装着することができ、シール
条件や要求されるシール機能の変更等にも、これに容易
に対応することができる汎用性,実用性に富むものであ
る。
As will be easily understood from the above description, the mechanical seal of the present invention is an integrated structure in which the stationary sealing element and the rotating sealing element have the same form as the use form via the set claw. (Cartridge structure), and can be attached to and detached from rotating equipment in such an assembled state, so that it can be installed, removed, and maintained on rotating equipment properly, regardless of the skill level of the workers. And it can be easily performed. In addition, since the sleeve can be made as thin as possible, the diameter of the stationary sealing ring through which the sleeve can be made as small as possible can be achieved. For example, the size and weight of the sealing element components and the mechanical seal can be reduced. be able to. Further, since the mechanical seal of the present invention can be attached to and detached from a rotating device in a state where it is assembled in the same form as the usage mode, a shaft sealing portion (for example, , A stuffing box configured to use gland packing, etc.) without changing the structure of the stuffing box. It is versatile and practical that can be easily handled.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るメカニカルシールの一例を示した
もので、シール機能を発揮する使用形態を示す縦断側面
図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional side view showing an example of a mechanical seal according to the present invention and showing a usage form in which a seal function is exhibited.

【図2】図1のII−II線に沿う縦断正面図である。FIG. 2 is a vertical sectional front view taken along the line II-II of FIG.

【図3】当該メカニカルシールの組み立て状態を示す要
部の縦断側面図である(断面は図4のIII−III線に沿
う)。
3 is a vertical sectional side view of a main part showing an assembled state of the mechanical seal (a cross section is along a line III-III in FIG. 4).

【図4】図3のIV−IV線に沿う縦断背面図である。FIG. 4 is a longitudinal rear view taken along the line IV-IV in FIG. 3;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

M…メカニカルシール、1…静止側密封要素、2…回転
側密封要素、3…セット爪、4…取付ケース、5…静止
密封環、5a,8a…密封端面、6…スプリング部材、
7…スリーブ、8…回転密封環、9…ストッパーリン
グ、11…軸封部ケーシング、12…回転軸、32…取
付部、33…径方向位置決め部、34…軸線方向位置決
め部、41…ケース本体、42…スプリング保持体、4
4…スプリング保持体の前端部、46…位置決め面、5
1…保持体、52…密封環本体、53…スプリング受け
体、55…ドライブピン、61…コイルスプリング、7
1…スリーブの前端部、72…スリーブの後端部、73
…セット孔、77…係合孔、91…第1セットスクリュ
ー、92…第2セットスクリュー、93…ネジ孔。
M: mechanical seal, 1: stationary sealing element, 2: rotating sealing element, 3: set claw, 4: mounting case, 5: stationary sealing ring, 5a, 8a: sealed end face, 6: spring member,
7 ... Sleeve, 8 ... Rotating seal ring, 9 ... Stopper ring, 11 ... Shaft sealing part casing, 12 ... Rotating shaft, 32 ... Mounting part, 33 ... Radial positioning part, 34 ... Axial direction positioning part, 41 ... Case body , 42 ... spring holder, 4
4 ... front end of spring holder, 46 ... positioning surface, 5
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Holder, 52 ... Seal ring main body, 53 ... Spring receiving body, 55 ... Drive pin, 61 ... Coil spring, 7
1. Front end of sleeve 72 Back end of sleeve 73
... set holes, 77 ... engagement holes, 91 ... first set screws, 92 ... second set screws, 93 ... screw holes.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転機器の軸封部ケーシングに取り付け
られる静止側密封要素と軸封部ケーシングを貫通する回
転軸に挿脱自在に取り付けられる回転側密封要素とを、
複数のセット爪により一体連結するように構成されたカ
ートリッジ形のメカニカルシールであって、 静止側密封要素が、軸封部ケーシングに取り付けられる
筒状の取付ケースと、取付ケース内に保持された静止密
封環と、取付ケースに静止密封環と同心状をなして形成
された円形の位置決め面と、を具備するものであり、 回転側密封要素が、回転軸に挿脱自在に嵌挿される薄肉
円筒であって、一端部を取付ケースから突出させた状態
で静止側密封要素を同心状に洞貫するスリーブと、静止
密封環と対向させた状態でスリーブの他端部に取付けら
れた回転密封環と、スリーブの一端部に挿通されたスト
ッパーリングと、ストッパーリングに螺合されてスリー
ブの外周面へと締め付け自在な第1セットスクリュー
と、ストッパーリングに螺合されてスリーブが挿通する
回転軸部分の外周面へと締め付け自在な第2セットスク
リューと、を具備するものであり、 各セット爪が、ストッパーリングに着脱自在な取付部
と、スリーブに形成した係合孔に突入係合する軸線方向
位置決め部と、位置決め面に接触係合する径方向位置決
め部と、を具備するものであることを特徴とするメカニ
カルシール。
1. A stationary sealing element attached to a shaft sealing casing of a rotating device and a rotating sealing element detachably attached to a rotating shaft passing through the shaft sealing casing.
A cartridge-type mechanical seal configured to be integrally connected by a plurality of set claws, wherein a stationary-side sealing element is mounted on a shaft-sealing portion casing, and a stationary mounting portion is held in the mounting case. A thin-walled cylinder having a sealing ring and a circular positioning surface formed concentrically with the stationary sealing ring on the mounting case, wherein the rotating-side sealing element is removably inserted into the rotating shaft. A sleeve that concentrically penetrates the stationary sealing element with one end protruding from the mounting case, and a rotary sealing ring attached to the other end of the sleeve in a state facing the stationary sealing ring. A stopper ring inserted into one end of the sleeve, a first set screw screwed to the stopper ring and capable of being tightened to the outer peripheral surface of the sleeve, and a stopper ring screwed to the stopper ring. A second set screw that can be tightened to the outer peripheral surface of the rotary shaft portion through which the sleeve is inserted. Each set claw is provided with a mounting portion that is detachable from the stopper ring, and an engagement formed on the sleeve. A mechanical seal, comprising: an axial positioning portion that protrudes into and engages with a hole; and a radial positioning portion that contacts and engages a positioning surface.
【請求項2】 一方の密封要素には、両密封環を押圧接
触させるスプリング部材が含まれており、各セット爪の
軸線方向位置決め部が、両密封環が適正に押圧接触され
た状態において、スプリング部材による附勢力により取
付ケースとストッパーリングとの対向面間に挟圧される
ものであり、スリーブの係合孔が、かかる挟圧状態にあ
る軸線方向位置決め部が係合する位置に形成されている
ことを特徴とする、請求項1に記載するメカニカルシー
ル。
2. One of the sealing elements includes a spring member that presses both sealing rings in contact with each other, and the axial positioning portion of each set claw is arranged so that the two sealing rings are properly pressed and contacted. The spring is biased by the urging force of the spring member between the opposing surfaces of the mounting case and the stopper ring, and the engagement hole of the sleeve is formed at a position where the axial positioning portion in the pressure state is engaged. The mechanical seal according to claim 1, wherein:
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