JP2525225B2 - Safety device for rotary shaft, especially packing device for stern tube - Google Patents

Safety device for rotary shaft, especially packing device for stern tube

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JP2525225B2 JP63137190A JP13719088A JP2525225B2 JP 2525225 B2 JP2525225 B2 JP 2525225B2 JP 63137190 A JP63137190 A JP 63137190A JP 13719088 A JP13719088 A JP 13719088A JP 2525225 B2 JP2525225 B2 JP 2525225B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特許請求の範囲第１請求項の前文に記載のよ
うな、回転軸、特に船尾管のパッキン装置に対する安全
装置に関する。The invention relates to a safety device for a rotary shaft, in particular a stern tube packing device, as described in the preamble of the first claim.

この種の安全装置においては（日本の昭和56年（1981
年）特許出願公告第8221号公報）、予備パッキン輪とし
て潤滑剤室に係合するパッキン輪のうち一番外側のパッ
キン輪が用いられている。この場合、正常運転時は予備
パッキン輪の前面並びに裏面共に同じ圧力である。すな
わち、予備パッキン輪の裏面に管を通して潤滑剤が送ら
れるのであるが、その場合に管は懸架タンクに接続され
ており、この懸架タンクにポンプで潤滑剤が送り込ま
れ、その場合に懸架タンク内の圧力が予備パッキン輪の
前面に作用する圧力と同じ圧力に維持されている。In this type of safety device,
(Patent Application Publication No. 8221), the outermost packing ring is used as a spare packing ring that is engaged with the lubricant chamber. In this case, the pressure is the same on both the front and back surfaces of the spare packing wheel during normal operation. In other words, the lubricant is sent through the pipe to the back side of the spare packing wheel.In that case, the pipe is connected to the suspension tank, and the lubricant is pumped into this suspension tank. Is maintained at the same pressure as that acting on the front surface of the spare packing wheel.

予備パッキン輪に隣接するパッキン輪が万一故障した
場合、上記の管路が閉鎖され、それに伴って予備パッキ
ン輪が機能する。しかし、潤滑剤の完全遮断によって、
故障パッキン輪に接していると共に、封鎖すべき媒体
（船尾管パッキンの場合、海水）に係合しているパッキ
ン輪へは潤滑剤が全く供給されない事態となる。Should the packing wheel adjacent to the spare packing wheel fail, the above-mentioned conduit is closed, and the spare packing wheel functions accordingly. However, by completely shutting off the lubricant,
No lubricant is supplied to the packing wheel that is in contact with the defective packing wheel and that is engaged with the medium to be sealed (in the case of the stern tube packing, seawater).

これによって滑りが悪くなるためにこれらのパッキン
輪が加熱され、ついにはこれらパッキン輪までも故障す
るおそれがある。その上、時間と共に故障パッキン輪の
こちら側もむこう側も同じ圧力となるので、封鎖すべき
媒体に係合している最端のパッキン輪の裏面が減圧にな
っているようならば（経験的に船尾管パッキン装備の場
合は約0.6バールである）、これはすでに活動している
予備パッキン輪の裏面にも及び、したがって潤滑剤室中
の圧力を1.3バールとした場合（通常これが適当であ
る）、約1.9バールの圧力差の下におかれることにな
る。しかし、このように高い圧縮応力は予備パッキン輪
の耐用性に対して当然マイナスの効果となる。As a result, the packing wheels are heated due to poor sliding, and there is a risk that even these packing wheels will eventually fail. In addition, the pressure will be the same on this side and on the other side of the defective packing ring over time, so if the back surface of the packing ring at the end that is engaged with the medium to be sealed has a reduced pressure (Experience Approximately 0.6 bar with a stern tube packing), which also extends to the back side of the already active spare packing wheel, and therefore the pressure in the lubricant chamber is 1.3 bar (which is usually appropriate). There is) a pressure difference of about 1.9 bar. However, such a high compressive stress naturally has a negative effect on the durability of the spare packing ring.

本発明は、公知の安全装置を、上記のような欠点を取
り除いて利用することができるように改良することを課
題とする。すなわち、潤滑剤の流れは遮断するが、ある
程度の潤滑剤は供給されるようにし、これによって残り
のパッキン輪の乾燥を防ぎ、また予備パッキン輪の裏面
の真空を阻止する。この課題を解決するために特許請求
の範囲第１請求項の特徴の項の記載に従って、潤滑剤室
に係合しているパッキン輪のうち一番外側のパッキン輪
に隣接しているパッキン輪を予備パッキン輪とし、正常
運転時にはこの前面並びに裏面双方に対して封鎖すべき
媒体よりも低い潤滑剤を作用させ、一番外側のパッキン
輪が故障した場合には前面だけ潤滑剤の供給が遮断さ
れ、裏面は（低圧で）そのまま維持されるように装備す
る。An object of the present invention is to improve a known safety device so that the above-mentioned drawbacks can be removed and used. That is, the flow of the lubricant is blocked, but a certain amount of the lubricant is supplied so that the remaining packing wheels are prevented from drying and the vacuum on the back surface of the spare packing wheel is blocked. In order to solve this problem, according to the description of the feature of claim 1, the packing ring adjacent to the outermost packing ring of the packing wheels engaged with the lubricant chamber is provided. A spare packing wheel is used, and during normal operation, a lubricant lower than the medium to be sealed acts on both the front and back surfaces, and if the outermost packing wheel fails, the lubricant supply is cut off only on the front surface. , Equip so that the back side is maintained (at low pressure).

本発明の望ましい実施形態においては、パッキン装置
に対して圧力の異なる潤滑剤が二つ用意されており、そ
の場合に圧力の相違は、パッキン装置に対して高さの異
なるストレージタンクが二つ配置されていることによっ
て潤滑剤柱の静止圧が異なる結果であり、そしてその場
合に高位置にあるストレージタンクは導管を通して潤滑
剤室に連結されており、他方低位置にあるストレージタ
ンクはそれぞれ一本の導管を通して予備パッキン輪の裏
面室および前面室に連結されており、さらにその場合に
前面室に通じる導管の途中に遮断機構が設けられてい
る。In the preferred embodiment of the present invention, two lubricants having different pressures are prepared for the packing device, and in this case, the difference in pressure is caused by the two storage tanks having different heights being arranged for the packing device. The result is that the static pressure of the lubricant column is different, and in that case the storage tanks in the high position are connected to the lubricant chamber via conduits, while the storage tanks in the low position each have one Is connected to the back chamber and the front chamber of the spare packing wheel through a conduit of No. 2, and in that case, a shut-off mechanism is provided in the middle of the conduit leading to the front chamber.

これによってストレージタンクの位置を調整すること
によって簡単に潤滑剤の圧力を封鎖すべき媒体の圧力に
合わせることができ、また予備パッキン輪の機能性に応
じて低圧にコントロールすることもできる。。Thus, the pressure of the lubricant can be easily adjusted to the pressure of the medium to be sealed by adjusting the position of the storage tank, and can be controlled to a low pressure depending on the functionality of the spare packing ring. .

さらに、別の実施形態においては、遮断機構が予備パ
ッキン輪の前面室の圧力上昇に応答する探知器によって
作動する。In yet another embodiment, the shut-off mechanism is activated by a locator that responds to increased pressure in the front chamber of the spare packing wheel.

これによって圧力の変動を自動的に抑えることができ
るので、安全装置の効率が高められる。As a result, fluctuations in pressure can be automatically suppressed, and the efficiency of the safety device can be increased.

さらにまた、本発明に従って、軸の回転器には予備パ
ッキン輪が一定の振動を行ない、舌先がポンプ運動を行
ない得るように、予備パッキン輪および／あるいは予備
パッキン輪付近における軸が形成されていることによっ
て、安全効果をより一層高めることができる。Furthermore, in accordance with the invention, the rotator of the shaft is formed with a spare packing ring and / or a shaft in the vicinity of the spare packing ring so that the spare packing ring can undergo constant vibration and the tongue can perform pumping movements. As a result, the safety effect can be further enhanced.

すなわち、予備パッキン輪の舌先が永続的にポンプ運
動することによって、これに絶えず潤滑剤が送られる結
果、これは十分冷やされるので、主パッキン輪として続
けて使用することができる。That is, the tongue tip of the spare packing wheel is continuously pumped by the permanent pumping movement of the tongue, and as a result, it is sufficiently cooled so that it can be continuously used as the main packing wheel.

さらに、ポンプ運動によって予備パッキン輪の前面室
から開放遮断機構を経てストレージタンクへ、そして逆
に、ストレージタンクから予備パッキン輪の裏面室へと
潤滑油の循環が永続的に維持されるので、万一封鎖すべ
き媒体が封鎖すべき媒体に係合しているパッキン輪部分
から入り込んだとしても、これはそのままストレージタ
ンクまで運ばれ、そこにおいて簡単に分離、排出され
る。In addition, the pump movement permanently maintains the circulation of the lubricating oil from the front chamber of the spare packing wheel to the storage tank via the opening and shut-off mechanism, and conversely, from the storage tank to the back chamber of the spare packing wheel. Even if the medium to be blocked enters from the packing ring portion engaged with the medium to be blocked, it is directly carried to the storage tank, where it is easily separated and discharged.

ポンプ運動を起こさせる方法として、特に次のような
実施形態がとられている。すなわち、予備パッキン輪範
囲における軸表面の形態が偏心状である。この場合に偏
心の度合は最高4mmであることが望ましい。As a method for causing the pump movement, the following embodiments are particularly adopted. That is, the form of the shaft surface in the spare packing wheel range is eccentric. In this case, it is desirable that the degree of eccentricity be up to 4 mm.

次に、図面に示した実施例に基づいて本発明の対象を
説明する。Next, the object of the present invention will be described based on the embodiments shown in the drawings.

第１図において、（１）は複式パッキン装置を表わし
ている。パッキン輪（M1）および（M2）はその舌を通し
て封鎖すべき媒体、この場合は海水（Ｗ）に係合してお
り、他方パッキン輪（M3）および（M4）はその舌を通し
て船尾管内（以後、潤滑剤室Ｓで表わす）に係合してい
る。これらのパッキン輪はそれらの舌を通してブッシュ
（２）と作用し合っている。ブッシュ（２）はプロペラ
軸（３）上に装着されており、その一端はフランジ
（４）を通してプロペラボスと連結されており、他端は
船尾管（５）内に突き出している。パッキン輪はそれぞ
れ二つの固定ささえリングの間に挿入されており、した
がって二つのパッキン輪の間にはそれぞれリング状の空
間が、すなわちパッキン輪（M1）と（M2）間には空間
（K1）が、パッキン輪（M2）と（M3）間には空間（K2）
が、パッキン輪（M3）と（M4）間には空間（K3）が形成
される。In FIG. 1, (1) represents a double packing device. The packing rings (M1) and (M2) are engaged through their tongues with the medium to be sealed, in this case seawater (W), while the packing rings (M3) and (M4) are passed through their tongues in the stern tube (hereafter , Lubricant chamber S). These packing rings interact with the bushes (2) through their tongues. The bush (2) is mounted on the propeller shaft (3), one end of which is connected to the propeller boss through a flange (4) and the other end of which projects into the stern tube (5). The packing rings are each inserted between two fixed support rings, so that there is a ring-shaped space between each of the two packing rings, ie a space (K1) between packing rings (M1) and (M2). However, there is a space (K2) between the packing wheels (M2) and (M3).
However, a space (K3) is formed between the packing wheels (M3) and (M4).

パッキン輪（M3）は、予備パッキン輪として機能して
いない場合は、すなわちパッキン機能を果たさなくても
よい正常運転時には、特殊な位置をとるが、パッキン輪
（M4）が故障の場合にはパッキン輪として機能する。空
間（K2）、および（K3）に同圧力の潤滑剤が作用する場
合、パッキン輪としては機能しない。潤滑剤は矢印で表
されている管路（６）および（７）を通して供給あるい
は排出される。パッキン輪（M4）が故障すると、パッキ
ン輪（M4）の密閉性が失われ、潤滑剤室（Ｓ）から潤滑
油が移行し、この圧力が予備パッキン輪（M3）に作用す
る。下記においてさらに詳しく述べるが、このような運
転状態の場合には、管路（７）が閉鎖され、空間（K3）
からの潤滑油の排出が阻止される。他方、管路（６）内
の潤滑油の圧力はそのまま、すなわち海水（Ｗ）の圧力
よりも低い圧力に維持される。The packing wheel (M3) takes a special position when it does not function as a spare packing wheel, that is, during normal operation where the packing function does not have to be fulfilled, but when the packing wheel (M4) fails Functions as a ring. When the lubricant of the same pressure acts on the spaces (K2) and (K3), it does not function as a packing ring. The lubricant is supplied or discharged through lines (6) and (7) indicated by arrows. When the packing wheel (M4) fails, the sealing property of the packing wheel (M4) is lost, the lubricating oil is transferred from the lubricant chamber (S), and this pressure acts on the spare packing wheel (M3). As will be described in more detail below, in such operating conditions, the pipe (7) is closed and the space (K3)
The discharge of the lubricating oil from the tank is prevented. On the other hand, the pressure of the lubricating oil in the pipe line (6) is maintained as it is, that is, lower than the pressure of the seawater (W).

すなわち、パッキンとして機能する予備パッキン輪
（M3）においては、その前面には潤滑剤室（Ｓ）内の圧
力、この場合は約1.3バールの圧力が作用し、裏面には
管路（６）内における比較的低い潤滑油圧力、すなわち
約0.8バールの圧力が作用する。この圧力は、空間（K
2）内が真空にならないように設定されている。That is, in the spare packing wheel (M3) which functions as a packing, the pressure in the lubricant chamber (S) acts on the front surface, in this case, about 1.3 bar, and the back surface inside the pipe line (6). A relatively low lubricating oil pressure at, ie about 0.8 bar, acts. This pressure is the space (K
2) It is set so that the inside is not vacuumed.

予備パッキン輪（M3）の舌付近のブッシュ（２）は偏
心状に形づくられている。これによってブッシュ（２）
が回転すると、パッキン（M3）の舌は半径方向に往復運
動を行う。このような形態のパッキン輪の場合に周知の
ように、上記の往復運動によってポンプ効果が生じ、そ
れによって管路（６）および（７）内の潤滑油が矢印の
方向に流れる。偏心の程度には当然限度がある。これは
最高4mmである。The bush (2) near the tongue of the spare packing ring (M3) is eccentrically shaped. This makes the bush (2)
When is rotated, the tongue of the packing (M3) reciprocates in the radial direction. As is well known in the case of packing rings of this type, the reciprocating motion described above produces a pumping effect, whereby the lubricating oil in the pipelines (6) and (7) flows in the direction of the arrow. There is of course a limit to the extent of eccentricity. This is a maximum of 4mm.

第２図は第１図に示されたパッキンの縮小配置図であ
るが、これから潤滑剤の配置が明らかである。空間（K
2）ないし（K3）に接続されている管路（６）ないし
（７）は潤滑油用のストレージタンク（８）に通じてい
る。このストレージタンク（８）は海水（Ｗ）の表面
（WL）よりも低い位置にある。したがって、空間（K2）
および（K3）内に静圧力は海水の静圧力よりも低い。FIG. 2 is a reduced layout of the packing shown in FIG. 1, from which the layout of the lubricant is apparent. Space (K
Pipe lines (6) to (7) connected to 2) to (K3) lead to a storage tank (8) for lubricating oil. This storage tank (8) is located lower than the surface (WL) of seawater (W). Therefore, the space (K2)
The static pressure in and (K3) is lower than that of seawater.

空間（K3）に対する管路（７）には遮断機構（11）が
設けられており、これは正常運転時には開かれている
が、パッキン輪（M4）が故障の場合には、予備パッキン
輪（M3）を機能させるために、手によってあるいはセン
サーを通して閉鎖される。The pipe (7) for the space (K3) is provided with a blocking mechanism (11), which is opened during normal operation, but when the packing wheel (M4) fails, a spare packing wheel ( It is closed by hand or through a sensor to allow M3) to function.

第２ストレージタンク（９）は海水（Ｗ）の表面（W
L）よりも高い位置に配置されており、管路（10）を通
して潤滑剤室（Ｓ）と連結されている。このストレージ
タンク（９）によって潤滑剤室（Ｓ）内の圧力は海水の
静圧力よりも高い圧力、この場合は約1.3バールに維持
されている。The second storage tank (9) is the surface (W) of seawater (W).
It is arranged at a position higher than L) and is connected to the lubricant chamber (S) through the pipe line (10). This storage tank (9) maintains the pressure in the lubricant chamber (S) at a pressure higher than the static pressure of seawater, in this case about 1.3 bar.

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

第１図は多層パッキン輪の形態を有する船尾管パッキン
装置に対する安全装置の縦断面図である。 第２図は第１図に示された船尾管パッキン装置に対する
潤滑剤の配備図である。 （１）……複式パッキン装置 （M1）〜（M4）……パッキン輪 （２）……ブッシュ （２）……プロペラ軸 （４）……フランジ （５）……船尾管 （K1）〜（K3）……空間 （６）、（７）……管路 （８）、（９）……ストレージタンクFIG. 1 is a longitudinal sectional view of a safety device for a stern tube packing device having a form of a multi-layer packing ring. FIG. 2 is a deployment diagram of a lubricant for the stern tube packing device shown in FIG. (1) …… Double packing device (M1) to (M4) …… Packing ring (2) …… Bushing (2) …… Propeller shaft (4) …… Flange (5) …… Stern tube (K1) to ( K3) …… Space (6), (7) …… Pipeline (8), (9) …… Storage tank

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】二組のパッキン群を備えており、その場合
に各組には弾性物質から成る舌状パッキン輪が軸方向に
二個以上並列に配置されており、舌状パッキン輪はそれ
ぞれ二つの固定ささえリング間に挿入されており、その
場合に封鎖すべき媒体に隣接しているパッキン輪群が封
鎖すべき媒体に係合しており、他方のパッキン輪群が封
鎖すべき媒体と等しいか、あるいはそれより少し高い圧
力下にある液状潤滑剤、望ましくは油の満たされている
室に係合しており、そしてその場合に潤滑剤室に係合し
ているパッキン輪の一つが予備パッキン輪として働き、
正常運転時には予備パッキン輪の表面並びに裏面共に同
じ潤滑剤圧が作用する結果、予備パッキン輪は機能しな
いが、潤滑剤室に係合しているパッキン輪の一つが故障
した場合には、遮断機構によって予備パッキン輪に対す
る潤滑剤の供給が遮断される結果、予備パッキン輪が機
能するという形態の回転軸、特に船尾管のパッキン装置
に対する安全装置において、潤滑剤室に係合するパッキ
ン輪のうち一番外側のパッキン輪に隣接しているパッキ
ン輪が予備パッキン輪として働き、正常運転時にはこの
前面並びに裏面双方に対して封鎖すべき媒体よりも圧力
の低い潤滑剤が作用し、一番外側のパッキン輪が故障し
た場合には、前面側だけ潤滑剤の供給が遮断され、裏面
側は（低圧で）そのまま維持されることを特徴とする安
全装置。1. Two sets of packing groups are provided, in which case two or more tongue packing rings made of an elastic material are arranged in parallel in the axial direction, and each tongue packing ring is arranged in parallel. The packing ring, which is inserted between the two fastening rings and is adjacent to the medium to be sealed, is engaged with the medium to be sealed, and the other packing ring group is connected to the medium to be sealed. One of the packing wheels engaging a liquid lubricant, preferably oil-filled chamber under equal or slightly higher pressure, and then engaging the lubricant chamber Works as a spare packing ring,
During normal operation, the same lubricant pressure acts on both the front and back surfaces of the spare packing wheel, so that the spare packing wheel does not function, but if one of the packing wheels engaged in the lubricant chamber fails, the shut-off mechanism As a result of interrupting the supply of the lubricant to the spare packing wheel, the spare packing wheel functions as one of the packing wheels engaged with the lubricant chamber in the rotating shaft, especially in the safety device for the packing device of the stern tube. The packing ring adjacent to the outermost packing ring acts as a backup packing ring, and during normal operation, a lubricant with a lower pressure than the medium to be sealed acts on both the front and back surfaces, and the outermost packing ring. If the wheel breaks down, the lubricant supply is cut off only on the front side and the back side is maintained (at low pressure) as it is. 【請求項２】パッキン装置に対して圧力の異なる潤滑剤
が二つ用意されており、その場合に圧力の相違は、パッ
キン装置に対して高さの異なるストレージタンクが二つ
配置されていることによって潤滑剤柱の静圧力が異なる
結果であり、そしてその場合に高位置にあるストレージ
タンクが導管を通して潤滑剤室と連結されており、他方
低位置にあるストレージタンクがそれぞれ一本の導管を
通して予備パッキン輪の裏面室および前面室に連結され
ており、さらにその場合に前面室に通じる導管の途中に
遮断機構が設けられていることを特徴とする第１請求項
に記載の安全装置。2. Lubricants having different pressures are prepared for the packing device. In this case, the difference in pressure is that two storage tanks having different heights are arranged for the packing device. Result in different static pressures of the lubricant columns, in which case the storage tanks in the high position are connected to the lubricant chamber via conduits, while the storage tanks in the low position are each spared via a conduit. The safety device according to claim 1, characterized in that the safety device is connected to the back chamber and the front chamber of the packing wheel, and in that case, a shutoff mechanism is provided in the middle of the conduit leading to the front chamber. 【請求項３】遮断機構が予備パッキン輪の前面室の圧力
上昇に応答する探知器に基づいて作動することを特徴と
する第１または第２請求項に記載の安全装置。3. The safety device according to claim 1, wherein the shut-off mechanism operates based on a detector that responds to a pressure increase in the front chamber of the spare packing wheel. 【請求項４】軸の回転時には予備パッキン輪が一定の振
動を行ない、舌先がポンプ運動を行ない得るように、予
備パッキン輪および／あるいは予備パッキン輪付近にお
ける軸が形づくられていることを特徴とする第１ないし
第３請求項に記載の安全装置。4. The spare packing ring and / or the shaft in the vicinity of the spare packing ring are shaped so that the spare packing ring can perform a certain vibration when the shaft rotates and the tongue can perform a pumping motion. The safety device according to any one of claims 1 to 3. 【請求項５】ポンプ運動が予備パッキン輪範囲における
軸表面の形態が偏心状であることに基づいていることを
特徴とする第４請求項に記載の安全装置。5. Safety device according to claim 4, characterized in that the pump movement is based on an eccentric form of the shaft surface in the area of the prepacking wheel. 【請求項６】偏心が最高4mmであることを特徴とする第
５請求項に記載の安全装置。6. Safety device according to claim 5, characterized in that the eccentricity is up to 4 mm.
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