JP2018179080A - Shaft seal device, rotary machine, and maintenance method of shaft seal device - Google Patents
Shaft seal device, rotary machine, and maintenance method of shaft seal device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018179080A JP2018179080A JP2017076608A JP2017076608A JP2018179080A JP 2018179080 A JP2018179080 A JP 2018179080A JP 2017076608 A JP2017076608 A JP 2017076608A JP 2017076608 A JP2017076608 A JP 2017076608A JP 2018179080 A JP2018179080 A JP 2018179080A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cover
- shaft
- cylindrical portion
- flange portion
- bearing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、軸封装置、該軸封装置を備えた回転機械、および該軸封装置のメンテナンス方法に関するものである。 The present invention relates to a shaft seal device, a rotary machine provided with the shaft seal device, and a method of maintaining the shaft seal device.
ポンプは、ケーシング内に配置された羽根車が回転することによって水などの液体を圧送する回転機械である。ポンプは、一般に、吸込口および吐出口を有するケーシングと、ケーシングの内部に配置された羽根車と、羽根車が固定された回転軸とを備えている。羽根車が回転軸とともに回転すると、ケーシングの吸込口から液体が吸い込まれる。液体は、羽根車の回転に伴ってケーシング内で昇圧され、吐出口から吐き出される。 A pump is a rotary machine that pumps a liquid such as water by rotating an impeller disposed in a casing. The pump generally comprises a casing having an inlet and an outlet, an impeller disposed inside the casing, and a rotary shaft to which the impeller is fixed. When the impeller rotates with the rotation shaft, liquid is drawn from the suction port of the casing. The liquid is pressurized in the casing as the impeller rotates, and discharged from the discharge port.
回転軸は軸受によって回転自在に支持されている。軸受はケーシングに隣接して設けられた軸受ハウジング内に収容されている。軸受ハウジング内には、軸受を潤滑および冷却するための潤滑油が貯留されており、軸受の下部は潤滑油に浸漬されている。軸受の内輪が回転すると、潤滑油は軸受の全体に供給される。 The rotating shaft is rotatably supported by a bearing. The bearing is contained within a bearing housing provided adjacent to the casing. In the bearing housing, lubricating oil for lubricating and cooling the bearing is stored, and the lower part of the bearing is immersed in the lubricating oil. As the inner ring of the bearing rotates, lubricating oil is supplied to the entire bearing.
回転軸は、軸受ハウジングを貫通して延びているため、回転軸の外周面と軸受ハウジングとの間に隙間が必然的に存在する。そこで、この隙間からの潤滑油の漏洩を防止するために、回転軸の外周面と軸受ハウジングとの間にオイルシールなどの接触型シールが設けられる。しかしながら、このような接触型シールは、回転軸の外周面に摺接され、徐々に摩耗する。摩耗したシールは、適切に回転軸の外周面と軸受ハウジングとの間の隙間を封止することができず、潤滑油が漏洩するおそれがある。 Since the rotating shaft extends through the bearing housing, a clearance necessarily exists between the outer peripheral surface of the rotating shaft and the bearing housing. Therefore, in order to prevent the leakage of the lubricating oil from the gap, a contact type seal such as an oil seal is provided between the outer peripheral surface of the rotating shaft and the bearing housing. However, such a contact type seal is in sliding contact with the outer peripheral surface of the rotating shaft and gradually wears out. The worn seal can not properly seal the gap between the outer circumferential surface of the rotating shaft and the bearing housing, and the lubricating oil may leak.
別の技術として、回転軸の外周面と軸受ハウジングとの間にラビリンスシールなどの非接触型シールを設けることが考えられる。しかしながら、この場合、所定のシール性能を得るために、非接触型シールの位置調整を行うことが必須である。 As another technique, it is conceivable to provide a noncontact seal such as a labyrinth seal between the outer peripheral surface of the rotating shaft and the bearing housing. However, in this case, it is essential to adjust the position of the noncontact seal in order to obtain a predetermined sealing performance.
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたもので、潤滑油の漏洩を防止することができる軸封装置を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、該軸封装置を備えたポンプを提供することを目的とする。
さらに、本発明は、該軸封装置のメンテナンス方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a shaft seal device capable of preventing the leakage of lubricating oil.
Another object of the present invention is to provide a pump provided with the shaft seal device.
Another object of the present invention is to provide a maintenance method of the shaft seal device.
一態様は、軸受に供給される潤滑油の漏洩を防止するための軸封装置であって、回転軸に装着可能な回転部材と、前記回転部材に対向して配置されたカバーとを備え、前記回転部材は、一部が前記カバーに関して前記軸受が配置された内部空間とは反対側の外部空間に位置する円筒部と、前記円筒部の半径方向外側に延び、前記内部空間に位置するフランジ部とを備えており、前記円筒部と前記カバーとの間には、前記円筒部の軸方向に延びる半径方向隙間が形成されており、前記フランジ部と前記カバーとの間には、前記円筒部の半径方向外側に延びる軸方向隙間が形成されていることを特徴とする軸封装置である。 One aspect is a shaft seal device for preventing leakage of lubricating oil supplied to a bearing, comprising: a rotating member mountable to a rotating shaft; and a cover disposed opposite to the rotating member. The rotating member has a cylindrical portion located in an external space on the side opposite to the internal space in which the bearing is disposed with respect to the cover, and a flange extending radially outward of the cylindrical portion and located in the internal space And a radial gap extending in the axial direction of the cylindrical portion is formed between the cylindrical portion and the cover, and the cylindrical portion is formed between the flange portion and the cover. An axial sealing device is characterized in that an axial gap extending radially outward of the part is formed.
好ましい態様は、前記カバーの前記フランジ部に対向する面には、固定側流路が形成されていることを特徴とする。
好ましい態様は、前記フランジ部の前記カバーに対向する面には、回転側流路が形成されていることを特徴とする。
好ましい態様は、前記回転部材と前記カバーとの間に配置されたシール部材を備えていることを特徴とする。
A preferable aspect is characterized in that a fixed side flow passage is formed on the surface of the cover facing the flange portion.
A preferable aspect is characterized in that a rotation side flow passage is formed on the surface of the flange portion facing the cover.
A preferred embodiment is characterized by comprising a seal member disposed between the rotating member and the cover.
好ましい態様は、前記円筒部に固定可能なリング部材をさらに備えており、前記リング部材は、前記外部空間に配置されていることを特徴とする。
好ましい態様は、前記円筒部は、その外周面からその内周面に向かって延びる締結穴を備えており、前記締結穴は、前記外部空間に配置されていることを特徴とする。
A preferred embodiment further comprises a ring member fixable to the cylindrical portion, wherein the ring member is disposed in the external space.
A preferred embodiment is characterized in that the cylindrical portion is provided with a fastening hole extending from the outer peripheral surface toward the inner peripheral surface, and the fastening hole is disposed in the outer space.
他の態様は、羽根車と、前記羽根車が固定された回転軸と、前記回転軸を回転自在に支持する軸受と、前記軸受を収容する軸受ハウジングと、上記軸封装置とを備えていることを特徴とする回転機械である。 Another aspect comprises an impeller, a rotating shaft to which the impeller is fixed, a bearing that rotatably supports the rotating shaft, a bearing housing that accommodates the bearing, and the shaft sealing device. It is a rotating machine characterized by
さらに他の態様は、上記軸封装置のメンテナンス方法であって、前記フランジ部が前記カバーに接触するまで前記回転部材を前記フランジ部が前記カバーに近接する方向に移動させ、前記フランジ部を前記カバーに接触させた状態で、前記回転部材の基準位置を決定し、前記回転部材を所定の距離だけ、前記基準位置から前記フランジ部が前記カバーから離間する方向に移動させて、前記フランジ部と前記カバーとの間に前記軸方向隙間を形成することを特徴とする。 Yet another aspect is the maintenance method of the shaft seal device, wherein the rotating member is moved in a direction in which the flange portion approaches the cover until the flange portion contacts the cover, and the flange portion is moved With the cover in contact, the reference position of the rotary member is determined, and the rotary member is moved from the reference position by a predetermined distance in the direction in which the flange part is separated from the cover, and The axial gap is formed between the cover and the cover.
本発明によれば、回転部材をその軸方向に容易に移動させることができる。したがって、フランジ部とカバーとの間の隙間の大きさを容易に調整することができ、結果として、潤滑油の漏洩を防止することができる。 According to the present invention, the rotating member can be easily moved in the axial direction. Therefore, the size of the gap between the flange portion and the cover can be easily adjusted, and as a result, the leakage of the lubricating oil can be prevented.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。以下に説明する実施形態において、回転機械の一例としてのポンプについて説明するが、回転機械はポンプに限定されない。回転機械の他の例として、水車やコンプレッサやブロワなどを挙げることができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the embodiments described below, a pump as an example of a rotary machine will be described, but the rotary machine is not limited to the pump. As another example of a rotary machine, a water wheel, a compressor, a blower, etc. can be mentioned.
図1は、軸封装置の一実施形態を備えたポンプを示す断面図である。図1に示される回転機械としてのポンプは、陸上横軸ポンプ(横軸型単段渦巻きポンプ)である。このポンプは、羽根車2と、この羽根車2が固定される回転軸1とを備えている。回転軸1は水平に延びている。回転軸1の一端は図示しない電動機などの駆動機に連結されており、この駆動機によって回転軸1および羽根車2が回転される。回転軸1は、軸受組立体9によって支持されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a pump provided with an embodiment of a shaft seal device. The pump as a rotary machine shown in FIG. 1 is a land horizontal axis pump (horizontal axis single-stage centrifugal pump). The pump includes an
羽根車2はケーシング5内に配置されている。ケーシング5はその内部に渦巻き室5aを有しており、羽根車2は渦巻き室5aに配置されている。羽根車2が回転軸1とともに回転すると、吸込口3から水などの液体が吸い込まれ、羽根車2と渦巻き室5aの作用により液体の圧力が上昇されて、液体が吐出口4から吐き出される。回転軸1とケーシング5との間の隙間は、メカニカルシールなどの軸封シール11によって封止されている。軸封シール11は、ケーシング5と回転軸1との間の隙間からのケーシング5内の液体の漏洩を防止することができる。
The
図2は、図1に示す軸受組立体9の拡大断面図である。図2に示すように、軸受組立体9は、回転軸1を回転自在に支持する軸受9A,9Bと、軸受9A,9Bが収容される軸受ハウジング36とを備えている。本実施形態では、軸受9Aは円筒ころ軸受であり、軸受9Bはアンギュラ玉軸受である。軸受組立体9の内部には潤滑油が貯留されている。この潤滑油の液面は、回転軸1の下方に位置している。
FIG. 2 is an enlarged sectional view of the
軸受9Aは、軸受ハウジング36に装着され、軸方向に移動可能な外輪30Aと、回転軸1の外周面に固定された内輪31Aと、外輪30Aと内輪31Aとの間に配置された転動体33とを備えている。
The bearing 9A is mounted on the bearing
軸受9Bは、軸受ハウジング36に固定された外輪30Bと、回転軸1の外周面に固定された内輪31Bと、外輪30Bと内輪31Bとの間に配置された転動体32とを備えている。回転軸1とともに内輪31A,31Bが回転すると、軸受9A,9Bの転動体は外輪30A,30Bと内輪31A,31Bとの間で回転する。軸受9A,9Bの下部は潤滑油中に浸漬されている。したがって、内輪31A,31Bが回転軸1とともに回転すると、潤滑油は軸受9A,9Bの全体に供給される。
The
軸受9A,9Bに供給された潤滑油の一部は、軸受9A,9Bを通過して、軸受9A,9Bの外側まで流れる。そこで、軸受組立体9は、潤滑油が軸受ハウジング36と回転軸1との間から漏洩することを防止する軸封装置50,50を備えている。軸封装置50,50は、軸受9A,9Bにそれぞれ隣接しており、軸受9A,9Bに供給される潤滑油の漏洩を防止することができる。これら2つの軸封装置50,50は、同一の構成を有しているため、以下、軸受9Bに隣接して配置された軸封装置50について図面を参照しつつ、説明する。
Part of the lubricating oil supplied to the
図3は、軸封装置50の一実施形態を示す図である。軸封装置50は、回転軸1に装着(固定)可能な環状の回転部材56と、回転部材56に対向して配置された環状のカバー57とを備えている。回転部材56はスリーブまたはオイルシール用スリーブと呼ばれてもよく、カバー57はベアリングカバーまたは固定部材(静止部材)と呼ばれてもよい。
FIG. 3 is a view showing an embodiment of the
図3に示すように、回転部材56は、回転軸1と同心状に配置されており、回転軸1に装着された回転部材56は回転軸1と一体に回転することができる。回転部材56は、回転軸1の軸方向と平行に延びる円筒部60と、円筒部60から外側に延びるフランジ部61とを備えている。円筒部60の一部は、カバー57に関して軸受9A,9Bが配置された内部空間とは反対側の外部空間に位置している。言い換えれば、円筒部60の一部は、カバー57からはみ出しており、カバー57の外側に位置している。フランジ部61は、円筒部60の半径方向外側に延びており、内部空間に位置している。言い換えれば、フランジ部61は、カバー57の内側に位置している。
As shown in FIG. 3, the
ここで、内部空間とは、軸受ハウジング36およびカバー57によって形成された空間SP1(図1参照)であり、軸受9A,9Bおよび回転部材56のフランジ部61はこの内部空間SP1に配置されている。外部空間とは、内部空間SP1の反対側に形成された空間SP2,SP3(図1参照)である。本実施形態では、図1に示すように、外部空間とは、軸受ハウジング36およびカバー57によって形成された内部空間SP1の外側の空間、すなわち、ポンプの全体を取り囲む空間SP2と、軸封シール11が配置された空間SP3とを含む空間である。
Here, the internal space is a space SP1 (see FIG. 1) formed by the bearing
図3に示すように、フランジ部61は、円筒部60の外周面60aに接続されており、円筒部60の外周面60aから離れる方向に張り出している。本実施形態では、これら円筒部60およびフランジ部61は一体成形部材である。一実施形態では、円筒部60とフランジ部61とは別部材であってもよい。さらに、本実施形態では、フランジ部61は、円筒部60の内側端面60bに接続されているが、一実施形態では、フランジ部61は、内部空間SP1に配置されれば、必ずしも内側端面60bに接続されなくてもよい。
As shown in FIG. 3, the
ここで、円筒部60の内側端面60bとは、内部空間SP1に位置する円筒部60の端面であり、円筒部60の外側端面60cは、外部空間SP2に位置する円筒部60の端面である。
Here, the
フランジ部61は、カバー57の第1の面57bに対向する第1の面61aと、第1の面61aとは反対側の第2の面61bとを有している。カバー57の第1の面57bは内部空間SP1の一部を構成しており、この第1の面57bの反対側には、第2の面57cが配置されている。カバー57の第2の面57cは外部空間SP2に位置している。
The
図3に示すように、円筒部60とカバー57との間には、環状のシール部材65が配置されている。本実施形態では、シール部材65は、オイルシールなどの接触型シールであり、カバー57の貫通穴57aと第1の面57bとの間に形成された環状段部57dに装着されている。一実施形態では、シール部材65は、円筒部60の外周面60aとカバー57の貫通穴57aとの間に設けられたラビリンスシールなどの非接触型シールであってもよい。他の実施形態では、シール部材65は、接触型シールと非接触型シールとの組み合わせであってもよい。シール部材65は、軸受組立体9の内部に配置されており、内部空間SP1に位置している。
As shown in FIG. 3, an
カバー57の上部には、上部溝70が形成されており、カバー57の下部には、下部溝71が形成されている。これら溝70,71は、第1の面57bに形成されている。上部溝70はシール部材65の上方に配置されており、下部溝71はシール部材65の下方に配置されている。
An
上部溝70を設ける理由は次の通りである。つまり、上部溝70が設けられていない場合、軸受9B、軸受ハウジング36、およびカバー57によって形成される空間が密閉されてしまい、潤滑油の流れが阻害されてしまう。上部溝70は、潤滑油をスムーズに流すために設けられており、空気抜きとしての役割を果たしている。
The reason for providing the
上部溝70と下部溝71との間には、環状の溝72が形成されている。この環状溝72は、上部溝70および下部溝71の両方に接続されており、回転軸1および回転部材56と同心状に配置されている。環状溝72内の潤滑油は、重力の作用により環状溝72を流下し、その後、潤滑油は軸受ハウジング36に戻される。
An
図4は軸受組立体9の内部の空気の流れおよび潤滑油の流れを示す図である。図4に示すように、軸受組立体9の内部における空気の流れ(図4の矢印AR1参照)は、潤滑油の上方に形成されており、軸受ハウジング36内の空気は、上記空間に向かって流れる。図4の矢印AR2に示すように、上記空間内の潤滑油は、軸受ハウジング36に向かって流れる。
FIG. 4 is a view showing the flow of air inside the bearing
図5はカバー57を外部空間SP2側から見た図である。図5に示すように、カバー57の外形は丸みを帯びた四角形状を有しており、カバー57の四隅には、ねじなどの締結具(図示しない)が挿入される複数の(本実施形態では、4つ)挿入孔59が形成されている。したがって、軸受ハウジング36に固定されたカバー57は、回転軸1および回転部材56と一体に回転しない。一実施形態では、カバー57の外形は円形状を有してもよく、挿入孔59の数も本実施形態に限定されない。
FIG. 5 is a view of the
カバー57は締結具(図示しない)によって軸受ハウジング36に液密的に締結される。より具体的には、図3に示すように、カバー57と軸受ハウジング36との間には、ガスケット58が配置されている。ガスケット58をカバー57と軸受ハウジング36との間に挟み、締結具によってカバー57を、ガスケット58を介して軸受ハウジング36に密着させる。このようにして、カバー57と軸受ハウジング36との間からの液体の浸入および漏洩を防止することができる。なお、ガスケット58は軸受9Aに隣接して配置されたカバー57と軸受ハウジング36との間にも配置されている(図1および図2参照)。
The
本実施形態では、カバー57と軸受ハウジング36とは別部材であるが、外部空間SP2に隣接するカバー57および外部空間SP3に隣接するカバー57のいずれか一方と軸受ハウジング36とは一体成形部材であってもよい。
In the present embodiment, the
カバー57と軸受ハウジング36とをガスケット58を介して締結することにより、カバー57は、軸受ハウジング36の開口端を閉止することができ、結果として、内部空間SP1内の潤滑油は軸受ハウジング36とカバー57との間から漏洩しない。回転軸1は、カバー57の中央に形成された貫通穴57aを貫通して延びている。カバー57の貫通穴57aは、回転軸1および回転部材56と同心状に配置されている。円筒部60の一部はカバー57の貫通穴57aの内側に配置されている。カバー57の貫通穴57aは、第1の面57bと第2の面57cとの間に配置されており、これら面57b,57cに接続されている。
By fastening the
円筒部60は、その外周面60aからその内周面60dに向かって延びる複数の締結穴66(図3参照)を備えている。これら複数の締結穴66は、円筒部60の円周方向に沿って配置されており、外部空間SP2に配置されている。ねじなどの複数の締結具67は、これら複数の締結穴66にそれぞれ挿入されている。なお、円筒部60には、少なくとも1つの締結穴66が形成されてもよい。回転部材56は、締結具67を締め付けることにより回転軸1に固定される。本実施形態では、締結具67は、セットスクリューである。
The
円筒部60は、外周面60aの反対側に形成された内周面60dを有している。この内周面60dは、回転軸1の外周面に対向する面である。回転軸1の外周面と円筒部60の内周面60dとの間の微小な隙間からの潤滑油の漏洩を防止するために、回転軸1と円筒部60との間にはOリングなどのシール部材69が配置されている。シール部材69は、環状形状を有しており、円筒部60の内周面60dに形成されたシール溝68内に配置されている。シール部材69は、外部からの液体の浸入も防止することができる。一実施形態では、2つ以上のシール部材69が設けられていてもよい。
The
図6は回転部材56とカバー57との間に形成された隙間を示す図である。図6では、軸封装置50の一部が図示されている。図6に示すように、回転部材56とカバー57との間には、隙間G1,G2が形成されている。隙間G1は、カバー57の貫通穴57aと円筒部60の外周面60aとの間に形成された半径方向隙間である。この半径方向隙間G1は、円筒部60の軸方向に筒状に延びている。隙間G2は、カバー57の第1の面57bとフランジ部61の第1の面61aとの間に形成された軸方向隙間である。この軸方向隙間G2は、円筒部60の半径方向外側に環状に延びており、フランジ部61と平行である。以下、本明細書中において、半径方向隙間G1を単に隙間G1と呼ぶことがあり、軸方向隙間G2を単に隙間G2と呼ぶことがある。
FIG. 6 is a view showing a gap formed between the
円筒部60とカバー57との間の隙間G1は、互いに接触しない程度でできるだけ小さいことが好ましい。同様に、フランジ部61とカバー57との間の隙間G2は、互いに接触しない程度でできるだけ小さいことが好ましい。これら隙間G1,G2は、シール部材65を介して接続されている。
The gap G1 between the
一実施形態では、隙間G1,G2の大きさは、0.01mm〜1.0mmの範囲内で決定することができる。隙間G1,G2の大きさをこのような範囲内で決定することにより、潤滑油の隙間G1,G2への浸入を抑制することができ、かつ回転部材56はカバー57に接触しない。
In one embodiment, the size of the gaps G1 and G2 can be determined within the range of 0.01 mm to 1.0 mm. By determining the sizes of the gaps G1 and G2 within such a range, it is possible to suppress the entry of lubricating oil into the gaps G1 and G2, and the
回転部材56およびカバー57のうち少なくとも一方は、ノンスパーク材から構成されてもよい。他方は、例えば、鋳鉄、鋳鋼、炭素鋼やステンレス鋼から構成されてもよい。回転部材56およびカバー57の両方をノンスパーク材から構成してもよい。ノンスパーク材を採用することにより、回転する回転部材56がカバー57に接触しても火花の発生を防止することができる。ノンスパーク材の一例として、黄銅やアルミニウムを挙げることができる。一実施形態では、回転部材56と接触する可能性のある部位、例えば、カバー57の第1の面57bの一部をノンスパーク材から構成してもよい。
At least one of the rotating
本実施形態によれば、駆動機によって回転軸1が回転されると、隙間G2に浸入する潤滑油は、回転部材56の回転によって発生する遠心力により、フランジ部61の半径方向外側に飛ばされる。したがって、潤滑油は、隙間G2を通過して外部空間SP2(および外部空間SP3)に漏洩しない。さらに、隙間G2は内部空間SP1に形成されている。したがって、潤滑油は外部空間SP2(および外部空間SP3)に飛散することはなく、結果的に、潤滑油を回収する構造を不要にすることができ、ポンプ全体をコンパクトな構造にすることができる。
According to the present embodiment, when the
回転軸1が回転していないとき、潤滑油は、重力の作用によりカバー57の下部に流下し、結果として、軸受ハウジング36に戻される。したがって、潤滑油は外部空間SP2(および外部空間SP3)には漏洩しない。さらに、シール部材65は回転部材56とカバー57との間に配置されているため、回転軸1の非回転時において、シール部材65は、潤滑油が隙間G1を通過することを防止することができる。なお、シール部材65がオイルシールなどの接触型シールである場合、隙間G2から浸入した潤滑油のシール部材65への接触により、シール部材65の寿命を延ばすことができる。
When the
潤滑油の隙間G2への浸入を抑制するためには、隙間G2の大きさを適切に管理する必要がある。本実施形態によれば、円筒部60の一部は外部空間SP2(および外部空間SP3)に位置しているため、作業者は内部空間SP1の外部から回転部材56をその軸方向に容易に移動させることができる。したがって、回転部材56の移動により、カバー57とフランジ部61との間の隙間G2の大きさを容易に調整することができる。結果として、隙間G2の大きさを適切に管理することができ、潤滑油の隙間G2への浸入を抑制することができる。
In order to suppress the entry of lubricating oil into the gap G2, it is necessary to appropriately manage the size of the gap G2. According to the present embodiment, since a part of the
軸封装置50の隙間G2を調整する方法について図面を参照しつつ説明する。図7乃至図10は、軸封装置50の隙間G2を調整する手順を示す図である。なお、図7乃至図10における一点鎖線は、回転軸1の軸線AXを示している。
A method of adjusting the gap G2 of the
回転軸1には、その軸方向(軸線AXの方向)に0.1mm程度のあそび(エンドプレー)が存在する場合がある。この場合、まず、回転軸1を図7の矢印方向に移動させ、回転軸1を所定の末端位置に位置させる(手順1)。このとき、回転部材56は、回転軸1には固定されておらず、回転軸1の軸方向に移動可能である。
There may be a play (end play) of about 0.1 mm in the axial direction (direction of the axis AX) on the
次いで、回転部材56を図8の矢印方向、すなわち、フランジ部61がカバー57に近接する方向に移動させ、回転部材56のフランジ部61の第1の面61aをカバー57の第1の面57bに接触させる(手順2)。この状態で、円筒部60の外側端面60cと回転軸1との相対位置、すなわち、回転部材56の基準位置を決定する。より具体的には、図9に示すように、回転軸1にマーキング線MLを付する(手順3)。このマーキング線MLは、円筒部60の外側端面60cと同一平面内にある線分である。このマーキング線MLを付する手段は、特に限定されない。
Then, the
次いで、図10に示すように、マーキング線ML上の位置から所定の距離G2’だけ回転部材56を図10の矢印方向、すなわち、フランジ部61がカバー57から離間する方向に移動させる(手順4)。この所定の距離G2’は上述した隙間G2に相当する距離である(G2=G2’)。隙間G2が決定された後、円筒部60に形成された締結穴66に締結具67を挿入して締め付けることにより、回転部材56を回転軸1に固定する(手順5)。
Next, as shown in FIG. 10, the
回転部材56の円筒部60の一部は、外部空間SP2,SP3に位置しているため、外部空間SP2,SP3において、回転部材56を回転軸1の軸方向に容易に移動させることができる。したがって、軸受組立体9を分解することなく、隙間G2の大きさを容易に、かつ速やかに決定することができる。さらに、本実施形態によれば、回転部材56が回転しても回転部材56のカバー57への接触を確実に防止することができる。結果として、回転部材56とカバー57との接触により発生する粉末が潤滑油に混ざることを確実に防止することができる。
Since a part of the
さらに、本実施形態によれば、長期間におけるシール部材65の使用などの原因によって、シール部材65がその機能を十分に発揮することができなくても、隙間G2の大きさを制限することにより、潤滑油が大量に漏洩することを防止することができる。したがって、シール部材65の交換までの間でもポンプを運転することができる。
Furthermore, according to the present embodiment, the size of the gap G2 is limited even if the
さらに、本実施形態によれば、軸封装置50の部品点数を減らすことができ、軸封装置50の形状を単純化することができるので、軸封装置50の価格を安くすることができ、軸封装置50の軸方向の長さを小さくすることができる。
Furthermore, according to the present embodiment, the number of parts of the
回転部材56とカバー57とは別部材から構成されているため、たとえ、回転部材56が摩耗した場合でも、回転部材56のみを交換すればよい。摩耗を低減するためのコーティングを回転部材56に施すことも可能である。
Since the rotating
図11は、軸封装置50の隙間G2を調整する他の手順を示す図である。図11に示すように、治具82は、回転軸1および回転部材56の両方に接触可能な位置決め部材83と、この位置決め部材83と回転部材56との間に配置されるシム84とを備えている。位置決め部材83は、基本的に、底部83aと筒状の挿入部83bとから構成されており、挿入部83bは底部83aに接続されている。シム84は、厚さの異なる複数のシムパーツから構成されている。例えば、これら複数のシムパーツの厚さは、それぞれ、0.02mm、0.05mm、0.1mm、0.2mm、0.5mmである。
FIG. 11 is a view showing another procedure for adjusting the gap G2 of the
シムパーツの厚さは上述した実施形態に限定されず、ユーザーは、任意の厚さを有するシムパーツを選択することができる。さらに、位置決め部材83の構成によっては、シム84自体を不要としてもよい。
The thickness of the shim parts is not limited to the embodiment described above, and the user can select shim parts having any thickness. Furthermore, depending on the configuration of the positioning
治具82を用いた軸封装置50の隙間G2の決定方法について説明する。回転部材56をカバー57に密着させた後(図8参照)、位置決め部材83およびシム84を含む治具82を図11の矢印方向、すなわち、軸封装置50に近接する方向に移動する。シム84を円筒部60の外側端面60cに接触させ、かつ位置決め部材83の底部83aを回転軸1の端面1aに接触させる。このようにして、円筒部60の外側端面60cと回転軸1との相対位置、すなわち、回転部材56の基準位置を決定する。このとき、シムパーツの枚数を調整してもよい。一実施形態では、各シムパーツは2つ割り形状を有しており、分解可能であるので、シムパーツの枚数を減らしたり、増やすことができる。
A method of determining the gap G2 of the
位置決め部材83の底部83aを回転軸1の端面1aに接触させた状態で、隙間G2に相当する厚さ(例えば、0.1mm)の調整シム(図示しない)をシム84(または位置決め部材83)と円筒部60との間に挟み込む。結果として、回転部材56は、調整シムの厚さの分だけカバー57から離間する方向に移動する。このようにして、フランジ部61とカバー57との間に隙間G2を形成することができる。
With the bottom 83a of the positioning
次に、軸封装置50を設ける利点の一例について、図面を参照しつつ説明する。図12は軸封装置50を設ける利点を説明するための図である。図12では、本実施形態に係る軸封装置50は、回転軸1の軸線AXの上側に描かれており、比較例としての構成は下側に描かれている。図12では、利点を説明するために必要な構成について符号が付されている。
Next, an example of the advantage of providing the
図12の上側において、吐出口4の中心から軸受9Bの中心までの距離B’と軸受9Aの中心から軸受9Bの中心までの距離A’との比(B’/A’)は第1のオーバーハング比と呼ばれる。図12の下半分において、吐出口4の中心から軸受9Bの中心までの距離Bと軸受9Aの中心から軸受9Bの中心までの距離Aとの比(B/A)は第2のオーバーハング比と呼ばれる。
The ratio (B '/ A') of the distance A 'from the center of the bearing 9A to the center of the bearing 9A and the distance B' from the center of the discharge port 4 to the center of the
ポンプの全長は規格化されている場合がある。規格化されたポンプの全長において、オーバーハング比が小さいほど、ポンプの振動が小さくなる傾向にあり、また、軸受9A,9Bの寿命を延ばすことができる。本実施形態によれば、軸封装置50は、コンパクトな構造を有しているので、軸封装置50とポンプの端部との間の距離を小さくすることができ、結果として、第1のオーバーハング比(B’/A’)を第2のオーバーハング比(B/A)よりも小さくすることができる。これに対し、比較例の軸封装置は、複雑な構造を有しているため、回転軸1の軸方向の長さを長くしなければならず、結果として、第2のオーバーハング比(B/A)は大きくなる。本実施形態によれば、第1のオーバーハング比(B’/A’)は第2のオーバーハング比(B/A)よりも小さいため、ポンプの振動を小さくすることができ、軸受9A,9Bの寿命を延ばすことができる。
The total length of the pump may be standardized. The smaller the overhang ratio over the entire length of the standardized pump, the smaller the pump vibration tends to be, and the life of the
図13は軸封装置50の他の実施形態を示す断面図である。図13では、軸封装置50の上半分が図示されている。図14は図13に示すカバー57を示す断面図である。図15は図14のカバー57をA線方向から見た図である。図16は図13の回転部材56の平面図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、上述した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing another embodiment of the
環状溝72の半径方向内側には、環状の流路73aと、この環状流路73aに接続された直線流路73bとを含む流路(固定側流路)73が形成されている。環状流路73aは、回転軸1、回転部材56、および環状溝72と同心状に配置されており、カバー57の貫通穴57aと環状溝72との間に配置されている。
A flow path (fixed side flow path) 73 including an
直線流路73bは、環状流路73aの最下部に接続されている。直線流路73bはカバー57の中心線CL上に配置されている。直線流路73bは、環状溝72にも接続されている。より具体的には、直線流路73bの上端は環状流路73aに接続されており、下端は環状溝72に接続されており、環状流路73aおよび環状溝72は直線流路73bを通じて互いに連通している。環状流路73a内の潤滑油は、重力の作用により環状流路73aおよび直線流路73bを流下する。その後、潤滑油は、軸受ハウジング36に戻される。
The
図13および図16に示すように、フランジ部61の第1の面61aには、環状の流路75aと、この環状流路75aに接続された放射状の流路75bとを含む流路(回転側流路)75が形成されている。環状流路75aは、回転軸1および円筒部60と同心状に配置されている。複数の放射流路75bは、環状流路75aの半径方向外側に延びている。本実施形態では、4つの放射流路75bが形成されているが、放射流路75bの数は本実施形態に限定されない。
As shown in FIG. 13 and FIG. 16, the
回転部材56が回転していないとき、環状流路75aに流入した潤滑油は、重力の作用によって環状流路75aを流下し、環状流路75aの下部に位置する放射流路75bを通って回転部材56の下方に落下する。その後、潤滑油は、軸受ハウジング36に戻される。
When the rotating
回転部材56が回転しているとき、環状流路75aに流入した潤滑油は、回転部材56の回転によって発生する遠心力により、環状流路75aを形成する第1の面61aに押し付けられ、この潤滑油の少なくとも一部は、放射流路75bを通ってフランジ部61の半径方向外側に飛ばされる。
When the rotating
流路73はカバー57の第1の面57bに形成されており、流路75はフランジ部61の第1の面61aに形成されているので、これら流路73および流路75は互いに向き合っている。したがって、潤滑油は、流路73,75の少なくとも一方を通ってカバー57の下部まで流下し、結果として、軸受ハウジング36に戻される。本実施形態によれば、隙間G2を形成することにより、潤滑油の隙間G2への浸入を抑制することができ、隙間G2に浸入した少量の潤滑油を流路73,75の少なくとも一方を通じて軸受ハウジング36に戻すことができる。したがって、潤滑油が隙間G2を通って外部空間SP2に漏洩することが防止される。
The
図17は、軸封装置50のさらに他の実施形態を示す図である。図17に示すように、軸封装置50は、回転部材56の円筒部60に装着可能なリング部材80をさらに備えてもよい。リング部材80は、ゴムなどの弾性材料から構成されてもよく、金属などの硬質材料から構成されてもよい。一実施形態では、円筒部60の外周面60aにリング溝(図示しない)を形成し、リング部材80をリング溝に嵌め込んでもよい。
FIG. 17 is a view showing still another embodiment of the
リング部材80は、外部空間SP2に配置されており、回転部材56とともに回転可能に回転部材56に装着(固定)されている。カバー57は、フランジ部61とリング部材80との間に配置されている。リング部材80は、カバー57の第2の面57cから離れているため、リング部材80は回転部材56とともに回転してもカバー57には接触しない。
The
本実施形態では、リング部材80は、円筒部60の締結穴66とカバー57との間に配置されており、リング部材80とカバー57との間には微小な隙間が形成されている。リング部材80の大きさは、特に限定されず、フランジ部61の大きさと同じであってもよい。一実施形態では、リング部材80の大きさは、フランジ部61の大きさよりも小さくてもよく、または、フランジ部61の大きさよりも大きくてもよい。
In the present embodiment, the
本実施形態によれば、リング部材80は、外部空間SP2に存在する塵や雨などの異物が隙間G1,G2を通過して、内部空間SP1に侵入することを阻止することができる。
According to the present embodiment, the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible within the range of the technical idea described in the claim.
1 回転軸
1a 端面
2 羽根車
3 吸込口
4 吐出口
5 ケーシング
5a 渦巻き室
9 軸受組立体
9A,9B 軸受
11 軸封シール
36 軸受ハウジング
50 軸封装置
56 回転部材
57 カバー
57a 貫通穴
57b 第1の面
57c 第2の面
57d 環状段部
58 ガスケット
60 円筒部
60a 外周面
60b 内側端面
60c 外側端面
60d 内周面
61 フランジ部
61a 第1の面
61b 第2の面
65 シール部材
66 締結穴
67 締結具
68 シール溝
69 シール部材
70 上部溝
71 下部溝
72 環状溝
73 流路(固定側流路)
73a 環状流路
73b 直線流路
75 流路(回転側流路)
75a 環状流路
75b 放射流路
80 リング部材
82 治具
83 位置決め部材
83a 底部
83b 挿入部
84 シム
DESCRIPTION OF
73a
75a
Claims (8)
回転軸に装着可能な回転部材と、
前記回転部材に対向して配置されたカバーとを備え、
前記回転部材は、
一部が前記カバーに関して前記軸受が配置された内部空間とは反対側の外部空間に位置する円筒部と、
前記円筒部の半径方向外側に延び、前記内部空間に位置するフランジ部とを備えており、
前記円筒部と前記カバーとの間には、前記円筒部の軸方向に延びる半径方向隙間が形成されており、
前記フランジ部と前記カバーとの間には、前記円筒部の半径方向外側に延びる軸方向隙間が形成されていることを特徴とする軸封装置。 A shaft sealing device for preventing leakage of lubricating oil supplied to a bearing, comprising:
A rotating member mountable to the rotating shaft,
And a cover disposed opposite to the rotating member,
The rotating member is
A cylindrical portion located in an external space opposite to the internal space in which the bearing is disposed with respect to the cover in part;
And a flange portion extending radially outward of the cylindrical portion and located in the internal space;
Between the cylindrical portion and the cover, a radial gap extending in the axial direction of the cylindrical portion is formed,
An axial gap is formed between the flange portion and the cover, the axial gap extending outward in the radial direction of the cylindrical portion.
前記リング部材は、前記外部空間に配置されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の軸封装置。 It further comprises a ring member fixable to the cylindrical portion,
The shaft seal device according to any one of claims 1 to 4, wherein the ring member is disposed in the external space.
前記締結穴は、前記外部空間に配置されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の軸封装置。 The cylindrical portion is provided with a fastening hole extending from its outer peripheral surface toward its inner peripheral surface;
The shaft sealing device according to any one of claims 1 to 5, wherein the fastening hole is disposed in the external space.
前記羽根車が固定された回転軸と、
前記回転軸を回転自在に支持する軸受と、
前記軸受を収容する軸受ハウジングと、
請求項1乃至6のいずれか一項に記載の軸封装置とを備えていることを特徴とする回転機械。 With the impeller,
A rotating shaft to which the impeller is fixed;
A bearing rotatably supporting the rotating shaft;
A bearing housing for receiving the bearing;
A rotary machine comprising the shaft sealing device according to any one of claims 1 to 6.
前記フランジ部が前記カバーに接触するまで前記回転部材を前記フランジ部が前記カバーに近接する方向に移動させ、
前記フランジ部を前記カバーに接触させた状態で、前記回転部材の基準位置を決定し、
前記回転部材を所定の距離だけ、前記基準位置から前記フランジ部が前記カバーから離間する方向に移動させて、前記フランジ部と前記カバーとの間に前記軸方向隙間を形成することを特徴とする方法。 A maintenance method of the shaft seal device according to any one of claims 1 to 6,
Moving the rotating member in a direction in which the flange portion approaches the cover until the flange portion contacts the cover;
With the flange portion in contact with the cover, the reference position of the rotating member is determined;
The rotational member is moved from the reference position by a predetermined distance in a direction in which the flange portion is separated from the cover, thereby forming the axial gap between the flange portion and the cover. Method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017076608A JP2018179080A (en) | 2017-04-07 | 2017-04-07 | Shaft seal device, rotary machine, and maintenance method of shaft seal device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017076608A JP2018179080A (en) | 2017-04-07 | 2017-04-07 | Shaft seal device, rotary machine, and maintenance method of shaft seal device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018179080A true JP2018179080A (en) | 2018-11-15 |
Family
ID=64283010
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017076608A Pending JP2018179080A (en) | 2017-04-07 | 2017-04-07 | Shaft seal device, rotary machine, and maintenance method of shaft seal device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018179080A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7436345B2 (en) | 2020-10-30 | 2024-02-21 | 株式会社荏原製作所 | Shaft sealing device, rotating machine, and assembly method of shaft sealing device |
JP7446976B2 (en) | 2020-10-30 | 2024-03-11 | 株式会社荏原製作所 | Shaft sealing device, rotating machine, and assembly method of shaft sealing device |
-
2017
- 2017-04-07 JP JP2017076608A patent/JP2018179080A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7436345B2 (en) | 2020-10-30 | 2024-02-21 | 株式会社荏原製作所 | Shaft sealing device, rotating machine, and assembly method of shaft sealing device |
JP7446976B2 (en) | 2020-10-30 | 2024-03-11 | 株式会社荏原製作所 | Shaft sealing device, rotating machine, and assembly method of shaft sealing device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6595589B2 (en) | Sliding parts | |
JP6881882B2 (en) | mechanical seal | |
JP5865908B2 (en) | Shaft seal device | |
CN104411922B (en) | For the gasket device of turbine bearing(s), including two elastic sealing elements | |
JP5422609B2 (en) | Scroll type fluid machine | |
US6179590B1 (en) | Scroll fluid apparatus having axial adjustment mechanisms for the scrolls | |
US20070280823A1 (en) | Seal device for a fluid machine | |
JP5577297B2 (en) | Scroll type fluid machine | |
WO2016059883A1 (en) | Sealing device | |
JP2018179080A (en) | Shaft seal device, rotary machine, and maintenance method of shaft seal device | |
JP6456955B2 (en) | mechanical seal | |
CN108087556B (en) | Box type sealing structure | |
JPWO2020032086A1 (en) | mechanical seal | |
KR20130143482A (en) | Slide seal and seal structure including same | |
JP6559717B2 (en) | mechanical seal | |
KR101852324B1 (en) | Centrifugal pump | |
US20180355880A1 (en) | Sealing device and rotating machine | |
EP0854289A1 (en) | Scroll fluid apparatus | |
EP1637782A1 (en) | Seal housing for a mechanical seal | |
JP2007002725A (en) | Winding bush for repair and support bearing device for gas turbine variable stator blade | |
KR20180107943A (en) | Structure for oil seal | |
KR101852326B1 (en) | Centrifugal pump | |
US20220397115A1 (en) | Scroll pump | |
JP2018123948A (en) | Shaft seal device and vertical shaft pump including shaft seal device | |
JPS6327110Y2 (en) |