JP3256726B2 - モニタリング付メカニカルシールを備えた容器 - Google Patents

モニタリング付メカニカルシールを備えた容器

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JP3256726B2
JP3256726B2 JP2000018587A JP2000018587A JP3256726B2 JP 3256726 B2 JP3256726 B2 JP 3256726B2 JP 2000018587 A JP2000018587 A JP 2000018587A JP 2000018587 A JP2000018587 A JP 2000018587A JP 3256726 B2 JP3256726 B2 JP 3256726B2
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shaft
container
rotating ring
box
magnetic field
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充憲 樫部
淳光 神崎
敬信 古川
勝也 奥藤
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Hitachi Ltd
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/3492—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member with monitoring or measuring means associated with the seal

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポンプまたは撹拌
機等に設けられたメカニカルシールに好適なモニタリン
グ付メカニカルシールを備えた容器に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】容器のメカニカルシールでは、運転中軸
封箱内の回転環等の摩耗状態を検知する場合実開平０３
−１１７１６３号公報記載の軸封装置等のように軸封箱
内にファイバースコープまたはセンサーを直接挿入、設
置していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術で、ファ
イバースコープまたはセンサーを軸封箱内に直接挿入し
て、回転環等の摩耗状態を検知する場合、通常軸封箱内
には潤滑液が封入されている為、ファイバースコープま
たはセンサー等は運転前より常時軸封箱に取り付けてお
く必要があり、また、潤滑液による腐食環境、或いは圧
力、温度雰囲気に耐える必要があり、このようなファイ
バースコープ及びセンサーは特別な仕様となり入手が困
難であり、また、取付部のシール性について問題があっ
た。
【０００４】本発明の目的は、直接軸封箱内に計測器を
挿入することなく、かつ、常時計測器を設置しないで軸
封箱内の回転環の摩耗状態の計測を可能としたモニタリ
ング付メカニカルシールを備えた容器を提供することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、計測する回転環の外周部に計測可能なマークを設
け、容器の軸封箱の外周部に軸封箱の圧力、温度に耐え
る透明のガラスまたはプラスチックを設けた計測器設置
可能な覗窓を設けたものである。
【０００６】或いは、軸封箱外周部の定位置に計測器が
設置でき、かつ軸封箱内に貫通しない計測孔を設けたも
のである。
【０００７】
【作用】容器の軸封箱外周部に設けた覗窓部または計測
孔部に光センサーまたは計測器を必要に応じて挿入し、
回転環外表面に設けた凹凸線、反射マーク、または磁場
を検知し、回転環の軸方向移動量を把握することによ
り、摺動面の摩耗量を計測することができる。
【０００８】また、計測器として超音波探傷を用い、回
転環外表面に設けた凹凸線をスキャナーすることによ
り、凹凸線の位置ずれを把握することにより、摺動面の
摩耗量を計測することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図１から図５
により説明する。
【００１０】図１は容器に設けられたモニタリング付メ
カニカルシールの全体断面図を示す。図１において、１
は密閉された容器、２は回転軸、３は軸封座４に固定さ
れた固定座、５は外周表面に凹凸線、反射マーク、磁性
金属、または永久磁石等の検知マーク６を設置した回転
環、７はセンサー感度を向上させ、かつ、軸封室内１０
の圧力、温度、腐食に耐える金属板、あるいは透明なガ
ラスまたは樹脂製の計測孔８を各々検知マーク６の部位
に設置した軸封箱、９は計測器（ファイバースコープま
たはセンサー）１１外径に嵌合する内径とした、定位置
に設置可能なセンサー挿入金具、１２は回転軸２に固定
されたバネ受で、ドライブピン１３によって回転環５を
回転させ、バネ１４によって回転環５を固定座３の面に
接触させ、摺動面１５によって容器１内及び軸封室内１
０の気密を保持することができる。本装置は長期間運転
することによる摺動面１５の摩耗、及びそれに伴う回転
環５の軸方向への移動を軸封箱７に設けた計測器１１に
より、回転環５表面に設けた検知マーク６を感知し、移
動量を測定することにより、摺動面１５の摩耗量を把握
することができる。
【００１１】図２の（ａ）、図３の（ａ）、図４の
（ａ）、図５の（ａ）は、回転環５の外表面に設けた検
知マークの一例を示す断面図である。
【００１２】図２の（ｂ）、図３の（ｂ）、図４の
（ｂ）、図５の（ｂ）は、各々図２の（ａ）から図５の
（ａ）をＩ側面から見た側面図である。
【００１３】図２の（ｂ）は、回転軸２の長手（軸）方
向に沿う凹または凸状のマークＡ，Ｂを設け、回転数と
回転環外周長さを予め把握し、凹または凸間を検知する
時間を測定計算する。まず、正規位置の状態ａのＡ−Ｂ
間の長さｌ１ を把握し、摩耗が進行すると計測点がｂ
へ移動する。その時のＡ−Ｂ間の長さｌ２ を測定する
ことにより、移動量、すなわち摩耗量δが測定できる一
例である。
【００１４】図３の（ｂ）は、回転環５の外周表面の円
周方向に凹または凸面の長さを変えた検知マーク６
（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を設けた一例であり、測定方法は前
記図２の（ｂ）と同様である。また、図１に示すセンサ
ー挿入金具９部に超音波探傷装置を設置し、回転環５の
外表面の凹凸をスキャナーすることにより、凹凸位置の
軸方向へのずれを把握でき、摩耗量を測定することがで
きる。
【００１５】図４の（ｂ）、図５の（ｂ）は、永久磁石
を回転環５外周表面に設置し、図１に示すセンサー挿入
金具９部に磁気センサーを設置することにより、回転環
５外周表面のＮ極磁石ＮとＳ極磁石Ｓの境界部に生じる
強い磁場を検知することにより、軸方向の摩耗量を測定
することができる一例である。尚、図４の（ｂ）の測定
方法は、前記図２の（ｂ）と同様であり、図５の（ｂ）
はＮ極磁石ＮとＳ極磁石Ｓの境界部からの移動による磁
場強度の違いを計測するものである。
【００１６】実施例のようなモニタリング付メカニカル
シールでは、軸封箱内に直接計測センサーを挿入、及び
常時設置することなく、容易に軸封箱外表面より摺動部
の摩耗状態を検知することが可能である。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、回転環外表面に計測セ
ンサーに適応した検知マークを設け、かつ、容器の軸封
箱外部に感度を向上する計測窓または、軸封箱内に貫通
しない計測孔を設けたことにより、軸封箱内の潤滑液の
腐食環境、圧力、温度に阻害されず大気中（軸封箱外周
表面）より定位置で計測するため、計測センサーの精
度、検知性能も向上し、かつ、常時軸封箱に設置する必
要がなくなり、摩耗量を測定するためのコストアップを
大巾に低減でき、目的とする運転中の軸封摺動部の摩耗
状態を容易に把握することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る容器に設けられたモニ
タリング付メカニカルシールの縦断面図。
【図２】（ａ）本発明の一実施例の回転環表面に設けた
検知マーク（凹凸、反射マーク等）の縦断面図。 （ｂ）（ａ）のＩから見た側面図。
【図３】（ａ）本発明の一実施例の回転環表面に設けた
検知マーク（凹凸、反射マーク等）の縦断面図。 （ｂ）（ａ）のＩから見た側面図。
【図４】（ａ）本発明の一実施例の回転環表面に設けた
検知マーク（磁気）の縦断面図。 （ｂ）（ａ）のＩから見た側面図。
【図５】（ａ）本発明の一実施例の回転環表面に設けた
検知マーク（磁気）の縦断面図。 （ｂ）（ａ）のＩから見た側面図。
【符号の説明】
１ 容器 ２ 回転軸 ３ 固定座 ４ 軸封座 ５ 回転環 ６ 検知マーク ７ 軸封箱 ８ 計測孔 ９ センサー挿入金具 １０ 軸封室内 １１ 計測器 １２ バネ受 １３ ドライブピン １４ バネ １５ 摺動面 １６，１７，１８，１９ Ｏリング
フロントページの続き (72)発明者 神崎 淳光 山口県下松市大字東豊井794番地 日立 テクノエンジニアリング株式会社笠戸事 業所内 (72)発明者 古川 敬信 山口県下松市大字東豊井794番地 株式 会社 日立製作所 笠戸工場内 (72)発明者 奥藤 勝也 山口県下松市大字東豊井794番地 日立 テクノエンジニアリング株式会社笠戸事 業所内 (56)参考文献 特開 平１−242876（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−297012（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−327069（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−63873（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−75663（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−73579（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16J 15/34

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 容器内に回転軸を有するポンプまたは撹
    拌機に設けられ、上記回転軸を軸封する軸封箱と、上記
    軸封箱内の回転環の外周部に装着され、磁場を発生する
    磁場手段と、上記軸封箱の外側に設けられ、上記磁場手
    段が発生する磁力を検知する磁気センサーとからなり、
    上記磁場手段からの磁界を検出して上記回転環の軸方向
    の位置変位を検出することを特徴とするモニタリング付
    メカニカルシールを備えた容器。
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