JP2010144875A - 軸受け用のシール装置 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性に優れた軸受け用のシール装置を提供する。
【解決手段】シール装置Ａは、２つ割りのリング状のシールケース２を有し、シールケース２の一端面が特殊にワンカットされたＯリング２９を介して軸受ケース５１の端面に装着されている。シールケース２の中央部にリング状の空間２０を有し、ここにセグメントシール１が収納されている。シールケース２にはエアーパージ装置３が接続し、エアーパージ孔２１を介して空間２０内にパージガス等の流体が吹き込まれる。セグメントシール１は、シールケース２の空間２０の内壁、内壁内に微小隙間を設けて取り付けられているセグメントシール１の両端面の外周側にリング状に肉薄切欠１０と肉薄切欠１１が形成され、肉薄切欠１０の面積が肉薄切欠１１の面積よりも大きくなっており、セグメントシール１を内壁２６側に押して、シール性能を高めている。
【選択図】図１

Description

この発明は、軸受け用のシール装置に関する。

製鉄所における連続鋳造設備や圧延設備において、圧延ローラの軸受けは、粉塵やスチームなどの劣悪な環境にあるため、回転軸の軸受部を軸受ケースで覆い、該軸受けケースと回転軸との間をシール装置でシールすることが行われている。
このシール装置として、従来はオイルシール、リップシール或いはラビリンスシールなどが用いられている。

特許第３９９１３２１号公報

しかし、オイルシール、リップシール或いはラビリンスシールなどは、リップ部への異物によって比較的寿命が短い問題があった。またラビリンスシールでは隙間が大きく、オイル漏れ或いは異物の侵入によって軸受けそのものの寿命に影響することもあった。一般の回転機械の軸受けは、通常５〜１０年の寿命を有するが、連続鋳造設備や圧延設備では従来のシール装置そのものがそれよりも寿命が短く、軸受けやシール部取替えに多大な労力が費やされており、従来よりこの問題の解決が望まれていた。
本発明は上記従来技術の問題を解決することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、回転軸の軸受部と該軸受部を覆う軸受ケースとを有する軸受けの、該軸受けケースと前記回転軸との間をシールする軸受け用シール装置において、前記回転軸に微小隙間を空けて装着されたセグメントシールと、前記回転軸に非接触に装着され、該セグメントシールを収納する空間を有し、該空間に前記セグメントシールを収納し、前記軸受けケースにシールを介して装着される２分割のシールケースと、該シールケースの前記空間内に流体をパージする装置と、を有することを特徴とする。
以上の構成において、セグメントシールは回転軸との間に微小隙間を空けて装着され、ここに流体がパージされるため、軸受部への異物の侵入を防止し、またシール性能の向上も図れ、軸受部の寿命が向上する。更にシールケースは２分割可能になっているためセグメントシールの交換も容易である。
また前記セグメントシールの両端面に、セグメントシールの厚さを薄くするように形成された切欠を有し、一方の端面の切欠面積が他方の端面の切欠面積よりも大きく、構成することにより、セグメントシールの他方の端面をシールケースに押し付けて、端面からの漏れを少なくし、シール性能の向上を図ることが望ましい。
なお、該切欠面積は軸受側を大気側より大きくすることにより、セグメントシールをシールケースの大気側へ押し付けるように構成することが望ましい。

本発明の軸受け用のシール装置によれば、蒸気或は粉塵等の侵入を防止することにより軸受けの寿命を向上できる効果がある。

以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１において、圧延機などの回転軸Ｊは軸受部５０により支持され、該軸受部５０は軸受ケース５１に覆われている。軸受ケース５１にはオイルシール５２が設けられており、回転軸Ｊとの間のシールを行っている。

軸受ケース５１に接触してシール装置Ａが回転軸Ｊ上に装着されている。このシール装置Ａは、リング状のシールケース２を有し、このシールケース２の一端面は特殊にワンカットされたＯリング２９を介して軸受ケース５１の端面に接触して装着されている。シールケース２は回転軸Ｊとは非接触である。またシールケース２は２つ割りになっており、回転軸Ｊへの脱装着を簡単に行えるようになっている。

シールケース２は図２の拡大図に示すように、その中央部にリング状の空間２０を有しており、この空間２０にセグメントシール１を収納するようになっている。
セグメントシール１は微小隙間を空けて回転軸Ｊ上に装着されている。セグメントシール１は図３に示すように複数のセグメント片１５から形成され、この実施形態では３枚のセグメント片１５によりリング形状を形成している。セグメント片１５はガータスプリング１９により外周を拘束されリング状に締結されている。

シールケース２には、エアーパージ孔２１が設けられており、ここにエアーパージ装置３が接続し、エアーパージ孔２１を介して空間２０内にエアー等の流体を吹き込むことができるようになっている。

セグメントシール１は図２に示すように、シールケース２の空間２０の内壁２５、内壁２６に微小隙間を設けて取り付けられている。またセグメントシール１の両端面の外周側にリング状に肉薄切欠１０と肉薄切欠１１が形成され、セグメントシール１の外周部の厚さを肉薄にし、内壁２５、内壁２６との間に隙間を設けている。肉薄切欠１０の下端の径φ１０と肉薄切欠１１の下端の径φ１１は、φ１１＞φ１０の関係になっている。即ち肉薄切欠１０の面積が肉薄切欠１１の面積よりも大きくなっている。
この構成により、空間２０に高圧のエアーが吹き込まれると、肉薄切欠１０側の受圧面積が大きいため、セグメントシール１を内壁２６側に押して、シール性能を高めることができるようになっている。

以上の構成において、セグメントシール１の内周面と回転軸Ｊの外周との間に形成されるシール部Ｓ１とセグメントシール１の端面とシールケース２の内壁２６との間に形成されるシール部Ｓ２により軸受ケース５１と回転軸Ｊとの間がシールされる。
またエアーパージ装置３からのパージガス圧力により、セグメントシール１は内壁２６側に押し付けられるため、パージガスの流れＰは内壁２５側を通過し、シール部Ｓ１の微小隙間を通って、大気側に漏出して軸受部５０への異物の侵入を防止する。軸受部５０には通常オイルシール５１が設けられているため、パージガスの大気側への漏出が円滑に行われる。

なお、セグメントシール１と回転軸Ｊとは、微小隙間があり、且つここにエアーがパージされるため、セグメントシール１は回転軸Ｊと非接触であり、セグメントシール１の磨耗は少なく、セグメントシール自体の高寿命化が図れる。
また、セグメントシール１はセグメント片１５に分割可能であり、シールケース２も２つ割りであるため、分解装着が簡単である。

本発明の一実施形態を示す半断面図。 本発明の一実施形態の部分拡大半断面図。 本発明の一実施形態の側断面図。

符号の説明

１：セグメントシール、２：シールケース、３：エアーパージ装置、１０：肉薄切欠、１１：肉薄切欠、１９：ガータスプリング、２０：空間、２１：エアーパージ孔、２５：内壁、２６：内壁、２９：Ｏリング、５０：軸受部、５１：軸受ケース、５２：オイルシール。

Claims (3)

1. 回転軸の軸受部と該軸受部を覆う軸受ケースとを有する軸受けの、該軸受けケースと前記回転軸との間をシールする軸受け用シール装置において、
   前記回転軸に微小隙間を空けて装着されたセグメントシールと、
   前記回転軸に非接触に装着され、該セグメントシールを収納する空間を有し、該空間に前記セグメントシールを収納し、前記軸受けケースにシールを介して装着される２つ割りのシールケースと、
   該シールケースの前記空間内に流体をパージする装置と、
   を有することを特徴とする軸受け用のシール装置。
2. 前記セグメントシールの両端面に、セグメントシールの厚さを薄くするように形成された切欠を有し、
   一方の端面の切欠面積が他方の端面の切欠面積よりも大きい
   請求項１の軸受け用のシール装置。
3. 軸受側の端面の切欠面積が大気側の端面の切欠面積よりも大きい、
   請求項２の軸受け用のシール装置。

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