JP3351515B2 - mechanical seal - Google Patents
mechanical sealInfo
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- JP3351515B2 JP3351515B2 JP24766899A JP24766899A JP3351515B2 JP 3351515 B2 JP3351515 B2 JP 3351515B2 JP 24766899 A JP24766899 A JP 24766899A JP 24766899 A JP24766899 A JP 24766899A JP 3351515 B2 JP3351515 B2 JP 3351515B2
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- Mechanical Sealing (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、被軸封機器の回転
軸とハウジングとに各々取付けられたシールリングの各
端面を相互に摺動接触させて軸封を行うメカニカルシー
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 mechanical seal for sealing a shaft by mutually slidingly contacting respective end faces of a seal ring attached to a rotary shaft of a shaft-sealed device and a housing.
【0002】[0002]
【従来の技術】上記のようなメカニカルシールの例が例
えば実公平8−3765号公報に記載されている。その
装置は、図3(a)に示すように、被軸封機器の回転軸
51の外周面に、軸方向に相対向する回転環52と固定
環53との一対のシールリングを設けて構成され、回転
環52は、その機内X側を回転側リング保持体54に挿
入され保持されている。2. Description of the Related Art An example of such a mechanical seal is described in, for example, Japanese Utility Model Publication No. Hei 8-3765. As shown in FIG. 3 (a), the apparatus is provided with a pair of seal rings of a rotating ring 52 and a fixed ring 53 that are opposed to each other in the axial direction on the outer peripheral surface of a rotating shaft 51 of the sealed device. The rotating ring 52 is inserted and held on the in-machine X side of the rotating ring holder 54.
【0003】この回転側リング保持体54よりも機内X
側にはスプリングリテーナ55が回転軸51に固定さ
れ、このスプリングリテーナ55と回転側リング保持体
54との間に縮装されたスプリング56によって、回転
側リング保持体54および回転環52は機外Y側に押圧
付勢されている。[0003] The in-machine X
A spring retainer 55 is fixed to the rotating shaft 51 on the side, and the rotating ring holder 54 and the rotating ring 52 are externally mounted by a spring 56 compressed between the spring retainer 55 and the rotating ring holder 54. It is urged toward the Y side.
【0004】一方、被軸封機器のハウジング57に取付
けられたフランジ部材58の内面に、Oリング59を介
して固定側リング保持体60が固定されている。この固
定側リング保持体60に、前記固定環53が機内X側か
ら挿入されて保持されている。この固定環53と、回転
環52との軸方向に相互に対面するシール面53s・5
2sが、上記スプリング56によって相互に当接した状
態で保持され、回転軸51が駆動されるときには、上記
シール面53s・52sが相互に密着した状態で摺動す
ることによって軸封される。On the other hand, a fixed-side ring holder 60 is fixed via an O-ring 59 to the inner surface of a flange member 58 attached to a housing 57 of the shaft-sealed device. The fixed ring 53 is inserted into and held by the fixed ring holder 60 from the inside X side. Seal surfaces 53 s and 5 facing each other in the axial direction of the fixed ring 53 and the rotating ring 52.
2s are held in contact with each other by the spring 56, and when the rotating shaft 51 is driven, the seal surfaces 53s and 52s slide in a state in which they are in close contact with each other to seal the shaft.
【0005】ところで、上記のようなシール面53s・
52sは運転時間の経過に伴って徐々に磨耗する。した
がって、所定の限度まで磨耗を生じると、回転環52や
固定環53を交換する作業が必要となる。このような交
換作業を容易にするために、上記装置では、回転環52
と固定環53とを2つ割り構造とし、回転側リング保持
体54や固定側リング保持体60の各円筒部54a・6
0aの内周面と、回転環52・固定環53の各外周面と
の間に、それぞれ一対のOリング61・61、62・6
2を巻装して、これらOリングの径方向内方への締付け
力によって、2つ割り構造の各回転環52・固定環53
が各々環状に保持されるように構成されている。[0005] Incidentally, the sealing surface 53s
52s gradually wears as the operation time elapses. Therefore, when the wear occurs to a predetermined limit, it is necessary to replace the rotating ring 52 and the fixed ring 53. In order to facilitate such an exchange operation, the above-described device employs a rotating ring 52.
And the fixed ring 53 are divided into two parts, and each of the cylindrical portions 54a and 6 of the rotary side ring holder 54 and the fixed side ring holder 60
A pair of O-rings 61, 61, 62, 6 are respectively provided between the inner peripheral surface of Oa and the outer peripheral surfaces of the rotating ring 52 and the fixed ring 53.
2 and the rotating ring 52 and the fixed ring 53 each having a two-part structure are formed by the radially inward tightening force of these O-rings.
Are each configured to be held in an annular shape.
【0006】この構成によれば、同図(b)に示すよう
に、フランジ部材58を固定側リング保持体60および
固定環53と共に機外Y側に移動させ、回転環52と固
定環53との間に、これらを各リング保持体54・60
から軸方向に引き抜けるだけの作業空間を形成すれば、
2つ割り構造の回転環52や固定環53は上記作業空間
領域で径方向外方に取り外すことが可能となる。According to this configuration, as shown in FIG. 1B, the flange member 58 is moved to the outside Y side together with the fixed ring holder 60 and the fixed ring 53, and the rotating ring 52 and the fixed ring 53 are connected to each other. Between these ring holders 54 and 60
If you create a work space that can be pulled out axially from the
The rotary ring 52 and the fixed ring 53 having the split structure can be removed radially outward in the work space area.
【0007】すなわち、回転環52や固定環53が環状
に一体形成されたものでは、これを回転軸51から外す
ためには回転軸1の軸端まで移動させることが必要とな
り、このためには被軸封機器の解体作業等を伴うものと
なる。これに対し、上記ではこのような煩雑な作業を行
うことなく、2つ割り構造の回転環52および固定環5
3を容易に交換し得るようになっている。なお、Oリン
グ61・62の交換も併せて行う場合には、これらOリ
ングとして1箇所がカットされたものが使用され、装着
組立の際にこれらOリングはカット面を連結させたのみ
の状態で組付けられる。That is, in the case where the rotating ring 52 and the fixed ring 53 are integrally formed in an annular shape, it is necessary to move the rotating ring 52 and the fixed ring 53 to the shaft end of the rotating shaft 1 in order to remove them from the rotating shaft 51. This involves dismantling of the shaft-sealed device. On the other hand, in the above, the rotating ring 52 and the fixed ring
3 can be easily replaced. In the case where the O-rings 61 and 62 are also exchanged, the O-rings which have been cut at one place are used, and these O-rings are connected only at the cut surfaces at the time of mounting and assembling. Assembled with
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報記載のメカニカルシールにおいては、2つ割り構造の
例えば回転環52を構成する2つの分割部品は、軸方向
には相互に固定された構造にはなっていない。このた
め、例えばシール面52sでの磨耗の進行に伴い、回転
環52が回転側リング保持体54と共にスプリング56
により押動されて軸方向に変位する際等に、2つの分割
部品間に軸方向のズレが生じるおそれがある。これに伴
って、回転環52と固定環53との各シール面52s・
53sでの全周にわたる一様な押圧接触状態が損なわ
れ、この結果、安定したシール性を必ずしも充分には確
保し難いという問題を有している。However, in the mechanical seal described in the above-mentioned publication, two divided parts, for example, a rotary ring 52 having a two-part structure are not fixed to each other in the axially fixed structure. is not. For this reason, for example, with the progress of wear on the seal surface 52s, the rotating ring 52 is
For example, when it is pushed and displaced in the axial direction, there is a possibility that an axial displacement may occur between the two divided parts. Accompanying this, each seal surface 52s of the rotating ring 52 and the fixed ring 53
The uniform pressing contact state over the entire circumference at 53 s is impaired, and as a result, there is a problem that it is not always possible to sufficiently secure stable sealing performance.
【0009】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みな
されたものであって、その目的は、より簡素な構成で安
定したシール性を確保し得るメカニカルシールを提供す
ることにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a mechanical seal capable of ensuring stable sealing with a simpler configuration.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】そこで請求項1のメカニ
カルシールは、軸方向に相対向するシール面が相互に接
するように被軸封機器の回転軸とハウジングとに各々取
付けられる一対のシールリングを備え、これらシールリ
ングの少なくとも一方の特定シールリングを周方向に複
数に分割形成すると共に、この特定シールリングを径方
向外方から囲う囲壁部と、特定シールリングの反シール
面側の端面に軸方向に対面する底壁部とを有するリング
保持体を設け、リング保持体の上記囲壁部の内周面とこ
の囲壁部内に挿入された特定シールリングの外周面との
間に弾性体から成る環状の第1シール部材を介装させる
ことによって特定シールリングを環状に保持して成るメ
カニカルシールであって、特定シールリングに第1シー
ル部材の内径よりも外径が大きな径大部を第1シール部
材の介装位置よりも反シール面側に設けると共に、第1
シール部材を上記径大部の端面に軸方向に当接させて押
圧すべくリング保持体の囲壁部の開口端側に固定される
アダプタリングを設け、リング保持体の囲壁部を通した
皿小ネジをアダプタリングに螺着することによりアダプ
タリングがリング保持体に固定されていることを特徴と
している。A mechanical seal according to a first aspect of the present invention includes a pair of seal rings attached to a rotating shaft and a housing of a shaft-sealed device so that sealing surfaces opposing each other in the axial direction are in contact with each other. Along with forming at least one of the specific seal rings in the circumferential direction by dividing the specific seal ring into a plurality in the circumferential direction, a surrounding wall portion surrounding the specific seal ring from the outside in the radial direction, and an end surface of the specific seal ring on the side opposite to the seal surface A ring holder having a bottom wall portion facing in the axial direction is provided, and an elastic body is provided between an inner peripheral surface of the enclosing wall portion of the ring retaining member and an outer peripheral surface of a specific seal ring inserted in the enclosing wall portion. A mechanical seal in which a specific seal ring is held in an annular shape by interposing an annular first seal member. The outer diameter of a large diameter portion than interposed position of the first seal member is provided on the counter-sealing surface, the first
An adapter ring fixed to the open end side of the surrounding wall portion of the ring holding body was provided so that the sealing member was brought into axial contact with the end surface of the large diameter portion and pressed, and the sealing member was passed through the surrounding wall portion of the ring holding body.
Screw the flat head screw onto the adapter ring to
The turring is fixed to the ring holder .
【0011】このような構成によれば、第1シール部材
が、特定シールリングの外周面と共に、径大部の端面に
も全周にわたって軸方向から当接し、これによって、複
数に分割形成されている特定シールリングの各分割部品
は、第1シール部材が軸方向に当接する端面が相互に面
一状になるように保持される。すなわち、各分割部品の
軸方向位置が第1シール部材によって規制されて軸方向
にズレが生じることが抑えられるので、より安定したシ
ール性が維持される。According to this structure, the first seal member abuts the outer peripheral surface of the specific seal ring as well as the end surface of the large-diameter portion from the axial direction over the entire circumference, whereby the first seal member is divided into a plurality of parts. Each of the divided parts of the specific seal ring is held such that the end faces of the first seal member in contact with each other in the axial direction are flush with each other. That is, since the axial position of each divided part is restricted by the first seal member and the deviation in the axial direction is suppressed, more stable sealing performance is maintained.
【0012】しかも上記では、特定シールリングの外周
に巻装されてこのリングを環状に保持する機能を有する
第1シール部材に、各分割部品の軸方向のズレを規制す
る機能を兼用させた構成で、このような軸方向位置を規
制するための専用の部材を別途設ける必要がないので、
全体の構成がより簡素なものとなる。Further, in the above, the first seal member wound around the outer periphery of the specific seal ring and having the function of holding the ring in an annular shape also has the function of regulating the axial displacement of each divided part. Therefore, there is no need to separately provide a dedicated member for regulating such an axial position.
The overall configuration becomes simpler.
【0013】また、請求項1のメカニカルシールは、特
定シールリングにおける上記径大部よりも反シール面側
に径大部よりも外径が小さな端部突出部を設け、この端
部突出部の外周に弾性体から成る環状の第2シール部材
を巻装し、上記アダプタリングをリング保持体に固定す
ることによって、第2シール部材が径大部および端部突
出部間の段差面とリング保持体の底壁部との間で軸方向
に押圧されるように形成していることを特徴としてい
る。Further, the mechanical seal according to the first aspect of the present invention is provided with an end protruding portion having a smaller outer diameter than the large diameter portion on the side of the specific seal ring opposite to the large diameter portion on the sealing surface side. An annular second seal member made of an elastic body is wound around the outer periphery, and the adapter ring is fixed to the ring holder, so that the second seal member has a step surface between the large diameter portion and the end projecting portion and the ring holding member. It is characterized in that it is formed so as to be pressed in the axial direction with the bottom wall of the body.
【0014】この構成により、径大部を軸方向に挟む両
側に巻装された第1・第2シール部材が、さらに、径大
部の両側の各軸方向端面にそれぞれ当接して軸方向の位
置を規制するので、特定シールリングの各分割部品間の
軸方向のズレがさらに確実に抑えられ、これによって、
さらに安定したシール性を維持することができる。According to this structure, the first and second seal members wound on both sides of the large-diameter portion in the axial direction further contact the axial end surfaces on both sides of the large-diameter portion, respectively, to thereby make the axial direction. Since the position is regulated, the axial displacement between the divided parts of the specific seal ring is more reliably suppressed, and as a result,
Further, stable sealing properties can be maintained.
【0015】さらに、請求項1のメカニカルシールは、
アダプタリングにおける第1シール部材に接する側とは
反対側の端面に、このアダプタリングを軸方向に引き出
すための引き出し具が螺着されるネジ穴を形成している
ことを特徴としている。 Further, the mechanical seal according to claim 1 is
The end face of the adapter ring opposite to the side in contact with the first seal member is formed with a screw hole into which a drawer for pulling out the adapter ring in the axial direction is screwed.
【0016】この構成によれば、特定シールリングが保
持されているリング保持体が、例えば被軸封機器のハウ
ジングに囲われる奥まった位置で回転軸に外嵌されてい
るような構成の場合でも、アダプタリングのネジ穴に機
外側から例えばボルトなどから成る引き出し具の先端を
螺着させて引くことで、アダプタリングと共にリング保
持体をハウジング内から機外側へ引き出すことが可能と
なる。そして、機外側の位置で、リング保持体からアダ
プタリングを外し、次いで、特定シールリングを外すこ
とによって、この特定シールリングの交換を容易に行う
ことができる。According to this configuration, even in the case where the ring holder holding the specific seal ring is externally fitted to the rotary shaft at a recessed position surrounded by the housing of the shaft-sealed device, for example. By screwing the tip of a drawer made of, for example, a bolt or the like from the outside of the machine into the screw hole of the adapter ring and pulling, the ring holder together with the adapter ring can be pulled out of the housing to the outside of the machine. Then, by removing the adapter ring from the ring holder at the position outside the machine and then removing the specific seal ring, the specific seal ring can be easily replaced.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態につい
て図面を参照しつつ詳細に説明する。図2に、本実施形
態に係るメカニカルシールの全体構成を示している。同
図において、1は被軸封機器の回転軸で、2はハウジン
グである。このハウジング2の端面に、回転軸1を囲う
環状のフランジ部材3がボルト・ナット4a・4bによ
って固定され、このフランジ部材3の内周面に、後述す
る固定環11が取付けられている。Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 shows the overall configuration of the mechanical seal according to the present embodiment. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a rotation shaft of the shaft-sealed device, and reference numeral 2 denotes a housing. An annular flange member 3 surrounding the rotating shaft 1 is fixed to an end surface of the housing 2 by bolts and nuts 4a and 4b, and a fixed ring 11 described later is attached to an inner peripheral surface of the flange member 3.
【0018】回転軸1の外周面には、フランジ部材3を
貫通して機外A側から機内B側に向かって延びるスリー
ブ5が外嵌されている。このスリーブ5における機外A
側の端部内周面と、回転軸1の外周面との間にキー6が
介装されて、このスリーブ5は回転軸1と一体的に回転
するようになっている。なお、回転軸1の外周面には、
スリーブ5よりも機外A側にストッパリング7がさらに
螺着されている。スリーブ5は、機外A側の端面をこの
ストッパリング7に当接させて、このストッパリング7
に止めネジ8によって固定されている。A sleeve 5 which extends from the outside A side to the inside B side through the flange member 3 is fitted on the outer peripheral surface of the rotary shaft 1. Outboard A in this sleeve 5
A key 6 is interposed between the inner peripheral surface of the side end and the outer peripheral surface of the rotating shaft 1, and the sleeve 5 rotates integrally with the rotating shaft 1. In addition, on the outer peripheral surface of the rotating shaft 1,
A stopper ring 7 is further screwed to the outside A side of the sleeve 5. The sleeve 5 has an end surface on the outside A side abutting against the stopper ring 7 and the stopper ring 7.
And is fixed by a set screw 8.
【0019】フランジ部材3における機外A側の端部内
周面には、例えばカーボン製の環状ブッシュ9が嵌着さ
れている。そして、この環状ブッシュ9よりも機内B側
におけるフランジ部材3及びハウジング2の各内周面
と、スリーブ5の外周面との間に、機外A側から順次、
固定環(シールリング)11・回転環(特定シールリン
グ)12・リングリテーナ(リング保持体)13・ドラ
イブカラー14・スプリングリテーナ15が配置されて
いる。これらは、それぞれスリーブ5を囲うリング状に
形成されているが、このうち固定環11と回転環12と
は、それぞれ、半円状の2部材を相互に当接させて全体
としてリング状となるような2つ割り構造で形成されて
いる。An annular bush 9 made of, for example, carbon is fitted to the inner peripheral surface of the end of the flange member 3 on the outside A side. Then, between the inner peripheral surfaces of the flange member 3 and the housing 2 on the in-machine B side of the annular bush 9 and the outer peripheral surface of the sleeve 5, sequentially from the outer A side.
A stationary ring (seal ring) 11, a rotating ring (specific seal ring) 12, a ring retainer (ring holder) 13, a drive collar 14, and a spring retainer 15 are arranged. These are each formed in a ring shape surrounding the sleeve 5, and the fixed ring 11 and the rotating ring 12 are each formed into a ring shape by bringing two semicircular members into contact with each other. It is formed in such a split structure.
【0020】次に、これら各部品の取付け構造につい
て、図1を参照して説明する。同図(a)(b)は、図
2における回転軸1を挟んで上部側の断面図と下部側の
断面図との各拡大図である。Next, the mounting structure of these components will be described with reference to FIG. 2A and 2B are enlarged views of a cross-sectional view on the upper side and a cross-sectional view on the lower side of the rotary shaft 1 in FIG.
【0021】図1(a)に示すように、固定環11はフ
ランジ部材3の内面に2個のOリング16・17を介し
て固定されている。すなわち、フランジ部材3の内周面
に各Oリング16・17を装着した状態で、これらOリ
ング16・17に所定の弾性変形(以下、締代という)
を与えながら、これらOリング16・17を通して固定
環11を機内B側から挿入することにより、この固定環
11がフランジ部材3に組付けられている。これによっ
て、固定環11が両Oリング16・17の締代によって
フランジ部材3内面に固定されると共に、2つ割り構造
のこの固定環11が全体として環状の組付状態で保持さ
れている。As shown in FIG. 1A, the fixed ring 11 is fixed to the inner surface of the flange member 3 via two O-rings 16 and 17. That is, in a state where the O-rings 16 and 17 are mounted on the inner peripheral surface of the flange member 3, the O-rings 16 and 17 are subjected to a predetermined elastic deformation (hereinafter referred to as a "tightening margin").
The fixed ring 11 is attached to the flange member 3 by inserting the fixed ring 11 from the inside of the machine B through the O-rings 16 and 17 while providing the following. As a result, the fixed ring 11 is fixed to the inner surface of the flange member 3 by the interference of the two O-rings 16 and 17, and the fixed ring 11 having the split structure is held in an annularly assembled state as a whole.
【0022】なお、固定環11は、機外A側の端部に、
機内B側の嵌挿主部11aよりも外径を径小にした小径
部11bを設けて形成されている。一方、フランジ部材
3の内面も、機内B側から、上記嵌挿主部11aが嵌合
する第1周面3aと、小径部11bが嵌合する第2周面
3bとが段差状に連なる形状に形成されている。図にお
いて右側のOリング17は、第1周面3aに形成されて
いる環状溝に装着されている。一方、図において左側の
Oリング16は、第1周面3aと固定環11における小
径部11bの外周面との間に介装され、このOリング1
6は、軸方向には第1・第2周面3a・3b間の段差面
と、嵌挿主部11aおよび小径部11b間の段差面とで
挟まれた組付状態となっている。The fixed ring 11 is provided at the end on the side A outside the machine.
It is formed by providing a small diameter portion 11b having an outer diameter smaller than that of the main insertion portion 11a on the inside B side. On the other hand, the inner surface of the flange member 3 also has a shape in which the first peripheral surface 3a in which the fitting main portion 11a is fitted and the second peripheral surface 3b in which the small diameter portion 11b is fitted are connected in a stepped manner from the inside B side. Is formed. In the figure, the right O-ring 17 is mounted in an annular groove formed in the first peripheral surface 3a. On the other hand, the O-ring 16 on the left side in the figure is interposed between the first peripheral surface 3a and the outer peripheral surface of the small diameter portion 11b of the fixed ring 11, and the O-ring 1
Reference numeral 6 denotes an assembled state sandwiched between the step surface between the first and second peripheral surfaces 3a and 3b and the step surface between the fitting main portion 11a and the small diameter portion 11b in the axial direction.
【0023】この構造においては、固定環11を機内B
側からフランジ部材3内に挿入して組付ける際、固定環
11とフランジ部材3との上記した各段差面が、Oリン
グ16の軸方向両側にそれぞれ当接した状態になるまで
固定環11が挿入され、この軸方向位置で固定環11が
固定保持される。In this structure, the stationary ring 11 is
When the fixing ring 11 is inserted into the flange member 3 from the side and assembled, the above-mentioned step surfaces of the fixing ring 11 and the flange member 3 are in contact with each other on both sides in the axial direction of the O-ring 16. The fixed ring 11 is inserted and fixed at this axial position.
【0024】なお、固定環11は、例えば超硬合金また
は炭化珪素で形成されている。このような固定環11に
対し、フランジ部材3内面とは軸方向にも弾性体からな
るOリング16を介在させた構成することで、固定環1
1に例えば機外A側に向けて衝撃力が作用する場合でも
この衝撃力は上記Oリング16で緩和され、これによっ
て、固定環11に欠け等が生じることが防止される。上
記固定環11における嵌挿主部11aの外周面には、フ
ランジ部材3における第1周面3aが開口する端面より
も機内B側に、固定環取出し用の環状溝11cが形成さ
れている。The stationary ring 11 is made of, for example, a cemented carbide or silicon carbide. With respect to such a fixed ring 11, an O-ring 16 made of an elastic body is interposed also in the axial direction with respect to the inner surface of the flange member 3, so that the fixed ring 1 is formed.
For example, even when an impact force acts on the outside of the machine 1 toward the outside A, the impact force is reduced by the O-ring 16, thereby preventing the fixed ring 11 from being chipped. An annular groove 11c for taking out a fixed ring is formed on the outer peripheral surface of the main fitting portion 11a of the fixed ring 11 on the inner side B side of the end surface of the flange member 3 where the first peripheral surface 3a is open.
【0025】一方、上記のように固定された固定環11
から、所定寸法だけ機内B側に離れた位置に、前記した
スプリングリテーナ15が、止めネジ21によってスリ
ーブ5の外周に固定されている。このスプリングリテー
ナ15と固定環11との間に、機外A側から、前記した
回転環12とリングリテーナ13とドライブカラー14
とが、軸方向移動可能に配置されている。ドライブカラ
ー14とスプリングリテーナ15との間には、回転軸1
の回りに複数の圧縮コイルバネ(付勢手段)22がそれ
ぞれ軸方向に縮装されている。On the other hand, the fixed ring 11 fixed as described above
The spring retainer 15 is fixed to the outer periphery of the sleeve 5 by a set screw 21 at a position separated from the inside by a predetermined dimension toward the machine B side. Between the spring retainer 15 and the fixed ring 11, the rotating ring 12, the ring retainer 13, and the drive collar 14
Are disposed so as to be movable in the axial direction. The rotating shaft 1 is provided between the drive collar 14 and the spring retainer 15.
, A plurality of compression coil springs (biasing means) 22 are compressed in the axial direction.
【0026】これらコイルバネ22のバネ力によって、
ドライブカラー14とリングリテーナ13とを介して回
転環12が機外A側に押圧され、これによって、この回
転環12の機外A側端面と、固定環11の機内B側端面
との各シール面12s・11sが相互に密着した状態で
保持されるように構成されている。With the spring force of these coil springs 22,
The rotary ring 12 is pressed to the outside A side via the drive collar 14 and the ring retainer 13, whereby the seal between the outside A side end face of the rotary ring 12 and the inside B side end face of the fixed ring 11 is formed. The surfaces 12s and 11s are configured to be held in a state where they are in close contact with each other.
【0027】ドライブカラー14には、リングリテーナ
13における機内B側端面に植設された係合ピン23が
嵌入する係合孔14aと、同図(b)に示すように、ス
プリングリテーナ15を軸方向に貫通して延びるドライ
ブピン24の機外A側端部が螺着される雌ネジ14bと
が形成されている。これにより、回転軸1が駆動される
と、これと一体的に回転するスプリングリテーナ15か
ら、ドライブピン24・ドライブカラー14・係合ピン
23を介してリングリテーナ13に回転力が順次伝達さ
れて、これらドライブカラー14およびリングリテーナ
13も回転軸1と一体的に回転する。The drive collar 14 has an engagement hole 14a into which an engagement pin 23 implanted in the in-machine B side end surface of the ring retainer 13 is inserted, and a spring retainer 15 as shown in FIG. And a female screw 14b to which the outside end of the drive pin 24 on the outside A side of the drive pin 24 is screwed. Thus, when the rotating shaft 1 is driven, the rotational force is sequentially transmitted from the spring retainer 15 that rotates integrally with the rotating shaft 1 to the ring retainer 13 via the drive pin 24, the drive collar 14, and the engaging pin 23. The drive collar 14 and the ring retainer 13 also rotate integrally with the rotating shaft 1.
【0028】なお、ドライブピン24には、その機内B
側の端部に、やや径大な頭部24aが設けられている。
後述するように、固定環11と回転環12との各シール
面11s・12sとが相互に摺接する状態で回転軸1が
回転駆動されると、その運転時間の経過に伴って回転環
12のシール面12sが次第に磨耗し、その磨耗量に応
じてこの回転環12の軸方向長が短くなる。これに伴
い、圧縮コイルバネ22によって機外A側に押圧されて
いるドライブカラー14がドライブピン24と共に機外
A側に移動する。そして、回転環12のシール面12s
の磨耗量が所定の限界量に達した時には、ドライブカラ
ー14の頭部14aがスプリングリテーナ15のストッ
パ座15aに当接し、これによって、回転環12やリン
グリテーナ13・ドライブカラー14の機外A側への移
動がそれ以上は生じないようになっている。It should be noted that the drive pin 24 has
A slightly larger head 24a is provided at the end on the side.
As will be described later, when the rotating shaft 1 is rotationally driven in a state where the sealing surfaces 11 s and 12 s of the fixed ring 11 and the rotating ring 12 are in sliding contact with each other, the rotating ring 12 The seal surface 12s gradually wears, and the axial length of the rotary ring 12 decreases according to the amount of the wear. Along with this, the drive collar 14 pressed to the outside A side by the compression coil spring 22 moves to the outside A side together with the drive pin 24. And the seal surface 12s of the rotating ring 12
When the amount of wear of the drive collar 14 reaches a predetermined limit, the head 14a of the drive collar 14 comes into contact with the stopper seat 15a of the spring retainer 15, thereby the rotating ring 12, the ring retainer 13, and the drive collar 14 outside the machine. No further movement to the side takes place.
【0029】上記リングリテーナ13は、同図(a)に
示すように、ドライブカラー14が機内B側から密着す
る外周円形状の底壁部13aと、この底壁部13aにお
ける径方向外方端から機外A側に延びる円筒状の囲壁部
13bとを有する略カップ状に形成されている。回転環
12は、機内B側に、外径寸法をリングリテーナ13の
囲壁部13bに内嵌される寸法として形成された嵌合部
(径大部)12aが、所定の軸方向長にわたって形成さ
れている。As shown in FIG. 2A, the ring retainer 13 has a circular outer peripheral bottom wall 13a on which the drive collar 14 is in close contact with the inside B side, and a radially outer end of the bottom wall 13a. And has a cylindrical surrounding wall portion 13b extending to the outside A side from the outside. The rotating ring 12 has a fitting portion (large-diameter portion) 12 a having an outer diameter dimensioned to be fitted inside the surrounding wall portion 13 b of the ring retainer 13 over a predetermined axial length on the in-machine B side. ing.
【0030】また、この嵌合部12aの軸方向両側に
は、嵌合部12aよりも後述する第1-Oリング(第1シ
ール部材)26・第2-Oリング(第2シール部材)27
の各太さ寸法に応じて外径寸法を径小にし、かつ、軸方
向長も各Oリング26・27の太さ寸法に見合う長さで
形成された第1-・第2-Oリング巻装部12b・12cが
設けられている。そして、図において左側の第1-Oリン
グ巻装部12bよりも機外A側には、外径寸法をさらに
径小としたシール部12dが設けられて、このシール部
12dの機外A側端面が前記シール面12sとして形成
されている。Further, on both sides in the axial direction of the fitting portion 12a, a first O-ring (first sealing member) 26 and a second O-ring (second sealing member) 27, which will be described later, than the fitting portion 12a.
The first and second O-ring windings whose outer diameters are made smaller in accordance with the respective thickness dimensions of the O-rings and whose axial length is formed to a length commensurate with the thickness dimensions of the respective O-rings 26 and 27. The mounting parts 12b and 12c are provided. Further, on the outside A side of the left side of the 1-O-ring winding portion 12b in the figure, a seal portion 12d whose outer diameter is further reduced is provided. An end face is formed as the seal surface 12s.
【0031】一方、リングリテーナ13の囲壁部13b
における機外A側の端部領域内面に、アダプタリング2
5がさらに取付けられている。回転環12は、嵌合部1
2aを挟んで機外A側の第1-Oリング巻装部12bと、
第2-Oリング巻装部(端部突出部)12cとに、それぞ
れ第1-Oリング26・第2-Oリング27を巻装し、第2-
Oリング27がリングリテーナ13の底壁部13に当接
するまで機外A側から囲壁部13b内に挿入すること
で、このリングリテーナ13に組付けられる。その後、
上記アダプタリング25がリングリテーナ13の囲壁部
13b内に機外A側から挿入され、そして、このアダプ
タリング25の機外A側の端面がリングリテーナ13の
端面とほぼ面一状になる位置で、囲壁部13bを通して
皿小ネジ28がアダプタリング25に螺着されて、この
アダプタリング25がリングリテーナ13に固定されて
いる。On the other hand, the surrounding wall 13b of the ring retainer 13
The adapter ring 2
5 is further mounted. The rotating ring 12 includes the fitting portion 1.
A first O-ring winding portion 12b on the outside A side with the 2a interposed therebetween;
The first O-ring 26 and the second O-ring 27 are wound around the second O-ring winding portion (end protruding portion) 12c, respectively.
The O-ring 27 is inserted into the surrounding wall portion 13b from the outside A side until the O-ring 27 comes into contact with the bottom wall portion 13 of the ring retainer 13, whereby the O-ring 27 is assembled to the ring retainer 13. afterwards,
The adapter ring 25 is inserted into the surrounding wall portion 13b of the ring retainer 13 from the outside A side, and the end surface of the adapter ring 25 on the outside A side is substantially flush with the end surface of the ring retainer 13. A flat head screw 28 is screwed to the adapter ring 25 through the surrounding wall portion 13b, and the adapter ring 25 is fixed to the ring retainer 13.
【0032】このような組立状態において、各Oリング
26・27はその内外面が回転環12の各Oリング巻装
部12b・12cの外面と囲壁部13bの内面とに密着
し、また、軸方向にも、第1-Oリング26はアダプタリ
ング25と嵌合部12aとの各端面に、第2-Oリング2
7は嵌合部12aと底壁部13aとの各端面にそれぞれ
密着して、径方向と共に軸方向にも所定の締代が付与さ
れた介装状態となっている。In such an assembled state, the inner and outer surfaces of the respective O-rings 26 and 27 are in close contact with the outer surfaces of the respective O-ring winding portions 12b and 12c of the rotary ring 12 and the inner surface of the surrounding wall portion 13b. Also in the direction, the first O-ring 26 is attached to each end face of the adapter ring 25 and the fitting portion 12a.
Reference numeral 7 is in an interposed state in which a predetermined interference is provided in both the radial direction and the axial direction, in close contact with the respective end surfaces of the fitting portion 12a and the bottom wall portion 13a.
【0033】これにより、回転環12はこれらOリング
26・27の締代によって環状に保持されてリングリテ
ーナ13内に固定され、このリングリテーナ13が前記
のように回転軸1と共に回転するときには、この回転環
12も一体的に回転する。なお、上記アダプタリング2
5には、同図(b)に示すように、機外A側の端面から
軸方向に延びる引き出し用ネジ穴(係合部)25aが、
周方向に適当な間隔で複数穿設されている。As a result, the rotating ring 12 is held in an annular shape by the interference of the O-rings 26 and 27 and is fixed in the ring retainer 13. When the ring retainer 13 rotates together with the rotating shaft 1 as described above, This rotating ring 12 also rotates integrally. The above adapter ring 2
5, as shown in FIG. 5B, a screw hole (engaging portion) 25 a for extraction extending in the axial direction from the end surface on the side of the outside of the machine A is provided.
A plurality of holes are formed at appropriate intervals in the circumferential direction.
【0034】回転環12は例えばSiC,超硬合金また
はカーボン製であり、これが、前記した超硬合金、また
は炭化珪素から成る固定環11に、圧縮コイルバネ22
のばね力と、被軸封機器内に導入される流体の液圧とが
作用して強く押し付けられ、回転軸1の回転駆動時に
も、両シール面11s・12sとが相互に密着した状態
を保持して各シール面11s・12sが相対的に摺接す
ることで、軸封が達成される。The rotating ring 12 is made of, for example, SiC, cemented carbide or carbon. The rotating ring 12 is fixed to the fixed ring 11 made of cemented carbide or silicon carbide by a compression coil spring 22.
And the hydraulic pressure of the fluid introduced into the shaft-sealed device acts strongly, and the two seal surfaces 11 s and 12 s are in close contact with each other even when the rotating shaft 1 is driven to rotate. The shaft sealing is achieved by holding the respective sealing surfaces 11s and 12s in relative sliding contact with each other.
【0035】なお、機内B側の二次シールとして、上記
した各Oリング16・17・26・27以外にも、回転
軸1とスリーブ5との間、スリーブ5とリングリテーナ
13の底壁部13a内面との間、ハウジング2とフラン
ジ部材3との間にそれぞれOリング31〜33が介装さ
れている。In addition to the above-mentioned O-rings 16, 17, 26, and 27, a secondary seal between the rotary shaft 1 and the sleeve 5, a bottom wall of the sleeve 5 and the ring retainer 13, as a secondary seal on the in-machine B side. O-rings 31 to 33 are interposed between the inner surface of the housing 13a and the housing 2 and the flange member 3, respectively.
【0036】また、フランジ部材3には、図2において
回転軸1よりも下側の断面図に示しているように、外周
面から前記環状ブッシュ9と固定環11との間の空間に
通ずる第1冷却用流体通路3cが形成されている。この
通路3cを通して冷却液を循環させて、固定環11と回
転環12とを冷却するようになっている。また、このフ
ランジ部材3には、同図において回転軸1よりも上側の
断面図に示しているように、固定環11と回転環12と
の外側の空間に通ずる第2冷却用流体通路3dがさらに
設けられている。この通路3dを通して機内に供給され
る流体を循環させて、固定環11と回転環12との冷却
を行えるようにもなっている。As shown in a sectional view below the rotary shaft 1 in FIG. 2, the flange member 3 has a third surface extending from the outer peripheral surface to a space between the annular bush 9 and the fixed ring 11. One cooling fluid passage 3c is formed. The cooling liquid is circulated through the passage 3c to cool the stationary ring 11 and the rotating ring 12. Further, as shown in the sectional view above the rotary shaft 1 in the figure, a second cooling fluid passage 3 d communicating with a space outside the fixed ring 11 and the rotary ring 12 is formed in the flange member 3. Further provided. The fluid supplied into the apparatus is circulated through the passage 3d, so that the stationary ring 11 and the rotating ring 12 can be cooled.
【0037】上記構成のメカニカルシールは、回転軸1
の回転に伴い、固定環11と回転環12との各シール面
11s・12sとが次第に磨耗する。特に上記では、固
定環11は超硬合金または炭化珪素製、回転環12はカ
ーボン製であり、このような組合せにおいては、回転環
12のシール面12sの磨耗が選択的に進行する。そし
て、この回転環12の磨耗量が前記した限界量に達する
前に、この回転環12を交換する作業が行われる。この
交換作業の手順について説明する。The mechanical seal having the above-described structure is composed of the rotating shaft 1
, The sealing surfaces 11 s and 12 s of the fixed ring 11 and the rotating ring 12 gradually wear. In particular, in the above description, the stationary ring 11 is made of cemented carbide or silicon carbide, and the rotating ring 12 is made of carbon. In such a combination, the wear of the seal surface 12s of the rotating ring 12 selectively progresses. Before the amount of wear of the rotating ring 12 reaches the above-mentioned limit amount, an operation of replacing the rotating ring 12 is performed. The procedure of the replacement work will be described.
【0038】まず、ストッパリング7にスリーブ5を固
定している止めネジ8を外し、次いで、回転軸1に螺着
されているストッパリング7を緩めて回転軸1から外し
て、これを、機外A側へと回転軸1に沿って移動させ
る。次いで、フランジ部材3をハウジング2に固定して
いるナット4bを外すことによって、フランジ部材3
も、機外A側へと回転軸1に沿って移動させる。このと
き、固定環11もフランジ部材3と一体的に移動する。
これにより、固定環11を回転環12から離間させて、
両者間に、回転環12をリングリテーナ13から機外A
側へと軸方向に引き出し得る作業空間を形成する。First, the set screw 8 for fixing the sleeve 5 to the stopper ring 7 is removed, and then the stopper ring 7 screwed to the rotary shaft 1 is loosened and removed from the rotary shaft 1. It is moved along the rotation axis 1 to the outside A side. Next, by removing the nut 4b fixing the flange member 3 to the housing 2, the flange member 3 is removed.
Is also moved along the rotation axis 1 to the outside A side. At this time, the fixed ring 11 also moves integrally with the flange member 3.
Thereby, the fixed ring 11 is separated from the rotating ring 12,
Between the two, the rotating ring 12 is moved from the ring retainer 13 to the outside A
Form a working space that can be drawn axially to the side.
【0039】その後、皿小ネジ28を外してアダプタリ
ング25をリングリテーナ13から取り外すことで、こ
のリングリテーナ13から回転環12を軸方向に引き出
すことが可能となる。したがって、以降は、前記図3
(b)を参照して説明した従来例とほぼ同様に、回転環
12をリングリテーナ13から引き出し、Oリング26
・27を外せば、2つ割り構造のこの回転環12は、上
記の作業空間の領域で、回転軸1から径方向外方へと取
り外すことができる。Thereafter, by removing the flat head screw 28 and removing the adapter ring 25 from the ring retainer 13, the rotating ring 12 can be pulled out from the ring retainer 13 in the axial direction. Therefore, hereinafter, FIG.
In substantially the same manner as in the conventional example described with reference to FIG.
If the 27 is removed, the rotary ring 12 having the split structure can be removed radially outward from the rotary shaft 1 in the area of the working space.
【0040】次いで、新たな2つ割り構造の回転環12
を回転軸1の回りに外嵌させる。そして、周方向1箇所
がカットされている新たなOリング26・27を上記回
転環12の各Oリング巻装部12b・12cに各々巻き
付けた状態として、この回転環12をリングリテーナ1
3内に軸方向に挿入する。そして、前述したように、ア
ダプタリング25をリングリテーナ13の開口端に内嵌
させ、このアダプタリング25を所定の位置まで押し込
んで、皿小ネジ28でアダプタリング25をリングリテ
ーナ13の開口端側に固定することで、新たな回転環1
2のリングリテーナ13への組付けが終了する。Next, the rotating ring 12 having a new split structure is
Is fitted around the rotation shaft 1. Then, new O-rings 26 and 27 cut at one location in the circumferential direction are wound around the respective O-ring winding portions 12 b and 12 c of the rotating ring 12, and the rotating ring 12 is attached to the ring retainer 1.
3 and inserted in the axial direction. Then, as described above, the adapter ring 25 is fitted into the opening end of the ring retainer 13, the adapter ring 25 is pushed into a predetermined position, and the adapter ring 25 is screwed with the flat head screw 28 to the opening end side of the ring retainer 13. Fixed to a new rotating ring 1
Assembly of the second ring retainer 13 to the ring retainer 13 is completed.
【0041】なお、図1(a)(b)に示されているよ
うに、本実施形態では、皿小ネジ28がハウジング2の
端面近くに位置する構造となっている。この場合、アダ
プタリング25の前記した引き出し用ネジ穴25aにボ
ルト(図示せず)を螺着させ、このボルトを機外A側に
引くことで、アダプタリング25と共にリングリテーナ
13・回転環12をハウジング2内から機外A側に移動
させることができる。これにより、皿小ネジ28に径方
向外方からドライバを係合させてアダプタリング25の
取り外しや取付け作業を行う場合も、ハウジング2に干
渉されることなく容易に行うことができる。As shown in FIGS. 1A and 1B, the present embodiment has a structure in which the flat head screw 28 is located near the end face of the housing 2. In this case, a bolt (not shown) is screwed into the draw-out screw hole 25a of the adapter ring 25, and the bolt is pulled to the outside A side, so that the ring retainer 13 and the rotary ring 12 are moved together with the adapter ring 25. It can be moved from inside the housing 2 to the outside A side. Accordingly, when the driver is engaged with the flathead screw 28 from the outside in the radial direction to remove or attach the adapter ring 25, the operation can be easily performed without interference with the housing 2.
【0042】さらに、例えばリングリテーナ13と回転
環12との全体がハウジング2の端面よりも機内B側に
位置するように構成されている場合でも、フランジ部材
3をハウジング2から外して機外A側へと移動させ、ハ
ウジング2との間に作業空間を形成した後に、上記同様
にアダプタリング25の引き出し用ネジ穴25aにボル
ト等を螺着させて機外側に引くことで、リングリテーナ
13と回転環12とを上記作業空間に引き出すことがで
きるので、この場合も回転環12の交換作業を容易に行
うことができる。Further, even when the entire ring retainer 13 and the rotary ring 12 are located on the inside B side of the end face of the housing 2, the flange member 3 is detached from the housing 2 and the outside A is removed. Side to form a working space with the housing 2, and then screw a bolt or the like into the drawing screw hole 25a of the adapter ring 25 in the same manner as described above, and pull it out of the machine. Since the rotating ring 12 and the rotating ring 12 can be drawn out into the working space, the replacement of the rotating ring 12 can be easily performed in this case as well.
【0043】しかも、上記のようなネジ穴25aは、例
えばステンレス鋼等なら成るアダプタリング25に容易
に形成することができ、また、引き出し具として上記の
ようにボルト等を使用することが可能で、特殊な形状の
引き出し具を別途作製する必要がないので、全体の製作
費をより安価なものとすることができる。Moreover, the screw hole 25a as described above can be easily formed in the adapter ring 25 made of, for example, stainless steel, and the bolt or the like can be used as a drawer as described above. In addition, since it is not necessary to separately manufacture a drawer having a special shape, the overall manufacturing cost can be reduced.
【0044】前記のように回転環12の交換が行われる
際、固定環11の交換も必要に応じて行われる。この固
定環11は、本実施形態においては、フランジ部材3の
機内B側端面よりも奥まった位置に固定されていること
から、例えば先端が鉤状に形成された引き出し用工具
(図示せず)を用い、この引き出し用工具を固定環11
の機内B側端部外周に形成されている前記環状溝11c
に引っ掛けて、軸方向に引き出すことによって行われ
る。When the rotating ring 12 is replaced as described above, the fixed ring 11 is also replaced as necessary. In the present embodiment, the fixed ring 11 is fixed at a position deeper than the in-machine B end face of the flange member 3, so that, for example, a pull-out tool (not shown) having a hook-shaped tip. And the pulling tool is fixed to the fixing ring 11.
Annular groove 11c formed on the outer periphery of the in-machine B side end
And pulled out in the axial direction.
【0045】そして、新たな固定環11への交換も終了
すると、前記とは逆の手順で、被軸封機器のハウジング
2へのフランジ部材3の固定、回転軸1の雄ねじ部への
ストッパリング7の締め込み、ストッパリング7への止
めネジ8によるスリーブ5の固定を順次行うことで、図
1に示す組立状態に復帰される。When the replacement with the new fixed ring 11 is completed, the flange member 3 is fixed to the housing 2 of the shaft-sealed device, and the stopper ring is attached to the male screw portion of the rotary shaft 1 in the reverse order. By successively tightening the sleeve 7 and fixing the sleeve 5 to the stopper ring 7 with the set screw 8, the assembled state shown in FIG. 1 is restored.
【0046】このような組立状態において、前記したよ
うに、固定環11と回転環12との各シール面11s・
12sとが相互に当接し、回転軸1の駆動時にはこれら
シール面11s・12sが相互に摺動接触状態となって
軸封が得られるが、特に上記では、2つ割り構造の回転
環12には、これに外周から径方向内方への締め付け力
を作用させて環状に保持するための一対のOリング26
・27が、回転環12の嵌挿部12aを軸方向両側から
押圧する構成ともなっている。In such an assembled state, as described above, each of the sealing surfaces 11 s
When the rotating shaft 1 is driven, the sealing surfaces 11 s and 12 s come into sliding contact with each other to obtain a shaft seal. Is a pair of O-rings 26 for applying a clamping force from the outer periphery to the radially inward to maintain the ring in an annular shape.
27 is configured to press the insertion portion 12a of the rotating ring 12 from both sides in the axial direction.
【0047】すなわち、2つ割り構造の回転環12は、
アダプタリング25とリングリテーナ13の底壁部13
aとの軸方向に相対向する端面間でOリング26・27
を介して軸方向に挟持されて固定されているので、回転
環12のシール面12sの磨耗が進行してこの回転環1
2がリングリテーナ13と共に軸方向に移動する場合で
も、各分割部品間に軸方向のズレが生じるようなおそれ
がなく、これによって、シール面12sでは固定環11
のシール面11s側への押圧力の作用状態が全周にわた
って一様な状態が維持され、安定した軸封状態が確保さ
れる。That is, the rotating ring 12 having the split structure has
Adapter ring 25 and bottom wall 13 of ring retainer 13
O-rings 26 and 27 between axially opposed end faces
, The seal surface 12s of the rotating ring 12 wears and the rotating ring 1
Even if 2 moves in the axial direction together with the ring retainer 13, there is no danger that axial displacement will occur between the divided parts, and as a result, the stationary ring 11 is not formed on the seal surface 12 s.
The state of the action of the pressing force on the side of the sealing surface 11s is maintained uniform over the entire circumference, and a stable shaft sealing state is ensured.
【0048】さらに上記では、回転環12を固定環11
と共回りさせることなく、リングリテーナ13と一体回
転させるためのいわゆる回り止めは、各Oリング26・
27のリングリテーナ13への接触面、および回転環1
2への接触面での各摩擦力によって与えられるが、この
摩擦力は、各Oリング26・27におけるリングリテー
ナ13および回転環12への各径方向の接触面に加え、
軸方向の接触面でも生じるようになっているので、リン
グリテーナ13への回転環12の固定保持力がより大き
なものとなる。Further, in the above description, the rotating ring 12 is
A so-called detent for rotating together with the ring retainer 13 without rotating together with the O-ring 26
27 contact surface with the ring retainer 13 and the rotating ring 1
2, the frictional force is applied to each of the radial contact surfaces of the O-rings 26 and 27 with the ring retainer 13 and the rotating ring 12, respectively.
Since it is also generated on the contact surface in the axial direction, the fixed holding force of the rotating ring 12 to the ring retainer 13 becomes larger.
【0049】この結果、回転環12とリングリテーナ1
3との間に、周方向に係合する係合ピンのような回り止
めを別途設けて連結するような構成にせずとも、回転環
12とリングリテーナ13との一体回転状態が確保され
る。これにより、全体の構成をより簡素にすることが可
能となっている。また、上記のように係合ピンを設けて
回り止めを行う構成では、シール面12sに作用する固
定環11からの周方向の力が、各分割部品に係合ピン回
りの回転モーメントとして作用し、これによって、各分
割部品の割り部が相互に開くような挙動が生じてシール
性の低下に繋がるおそれがある。これに対し、本実施例
では、2本のOリング26・27により、上記したよう
に全周にわたって一様な回り止め力が付与されているの
で、分割部品が相互に開くような挙動も生じず、これに
よっても安定したシール性が維持される。As a result, the rotating ring 12 and the ring retainer 1
3, the rotating state of the rotating ring 12 and the ring retainer 13 can be ensured without using a configuration in which a detent such as an engaging pin that engages in the circumferential direction is separately provided and connected. This makes it possible to further simplify the overall configuration. Further, in the configuration in which the engagement pin is provided to prevent the rotation as described above, the circumferential force from the fixed ring 11 acting on the seal surface 12s acts on each divided part as a rotational moment around the engagement pin. As a result, a behavior may occur in which the split portions of the respective divided parts open mutually, which may lead to a reduction in sealing performance. On the other hand, in this embodiment, since the two O-rings 26 and 27 apply a uniform detent force over the entire circumference as described above, a behavior that the divided parts open mutually also occurs. This also maintains a stable sealing property.
【0050】以上にこの発明の具体的な実施形態につい
て説明したが、この発明は上記形態に限定されるもので
はなく、この発明の範囲内で種々変更することが可能で
ある。例えば上記形態では、超硬合金や炭化珪素製の固
定環11とカーボン製の回転環12とを設け、この場合
に、選択的に磨耗が進行する回転環12を特定シールリ
ングとし、これを、開口端にアダプタリング25が取付
けられるリングリテーナ13内に保持固定して分割部品
の軸方向のズレを抑える構成としたが、例えば固定環1
1側に磨耗が選択的に進行するような材質の組合せの場
合には、この固定環11を特定シールリングとして上記
同様に構成することも可能である。また、回転環12と
固定環11との両者が互いに同等に磨耗していくような
場合等には、これら双方を特定シールリングとし、それ
ぞれを、アダプタリングが取付けられるリングリテーナ
に保持固定するような構成とすることも可能である。Although the specific embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, a stationary ring 11 made of cemented carbide or silicon carbide and a rotating ring 12 made of carbon are provided. In this case, the rotating ring 12 in which abrasion progresses selectively is used as a specific seal ring. The configuration is such that the axial displacement of the divided parts is suppressed by holding and fixing the ring in the ring retainer 13 to which the adapter ring 25 is attached at the open end.
In the case of a combination of materials in which abrasion selectively progresses to one side, it is also possible to configure the fixed ring 11 as a specific seal ring in the same manner as described above. In the case where the rotating ring 12 and the fixed ring 11 are worn equally, for example, both of them are used as specific seal rings, and each of them is held and fixed to a ring retainer to which an adapter ring is attached. It is also possible to adopt such a configuration.
【0051】また上記実施形態では、回転環12側に圧
縮コイルバネ22を設けてこの回転環12を軸方向移動
可能にした回転形メカニカルシールを例に挙げて説明し
たが、固定環を軸方向移動可能に構成した静止形メカニ
カルシール等の他の形式のメカニカルシールにも本発明
を適用することが可能である。In the above-described embodiment, the rotary mechanical seal in which the compression coil spring 22 is provided on the rotary ring 12 side and the rotary ring 12 can be moved in the axial direction has been described as an example. The present invention can be applied to other types of mechanical seals such as a static mechanical seal configured as possible.
【0052】また上記では、特定シールリングとしての
回転環12を2つ割り構造とした例を挙げたが、3つ以
上に分割形成したシールリングを設けて構成することも
可能である。また、回転環12の外周に巻装するシール
部材をOリング26・27で形成した例を挙げたが、例
えばVリングなどのその他の弾性シール部材を用いて構
成することも可能である。In the above description, an example has been given in which the rotary ring 12 as the specific seal ring is divided into two parts. However, it is also possible to provide a seal ring divided into three or more parts. Further, although the example in which the seal member wound around the outer periphery of the rotary ring 12 is formed by the O-rings 26 and 27 has been described, the seal member may be configured by using another elastic seal member such as a V-ring.
【0053】さらに上記では、回転環12の嵌挿部(径
大部)12aの軸方向両側にOリング26・27を各々
介装して、これらOリング26・27で嵌挿部12aを
軸方向に挟持する構成を例に挙げたが、請求項1の範囲
では、例えば回転環12の反シール面側の端面をシール
リング13の底壁部13aに直接接触させ、或いは弾性
体から成るシートを介して接触させた状態とし、径大部
12aの開口端側の端面とアダプタリング25との間で
のみ、シール部材を軸方向に押圧させた構成等とするこ
とも可能である。Further, in the above description, O-rings 26 and 27 are interposed on both sides in the axial direction of the insertion portion (large-diameter portion) 12a of the rotary ring 12, and the O-rings 26 and 27 are used to pivot the insertion portion 12a. Although the configuration in which the sheet is sandwiched in the direction is described as an example, in the scope of claim 1, for example, the end surface of the rotating ring 12 on the side opposite to the sealing surface is brought into direct contact with the bottom wall portion 13a of the sealing ring 13 or a sheet made of an elastic body. It is also possible to adopt a configuration in which the seal member is pressed in the axial direction only between the end surface of the large-diameter portion 12a on the open end side and the adapter ring 25 only.
【0054】[0054]
【発明の効果】以上のように、本発明の請求項1のメカ
ニカルシールにおいては、周方向に複数に分割形成され
た特定シールリングに径大部を設け、この特定シールリ
ングの外周に巻装される第1シール部材を上記径大部の
端面に軸方向に当接させて押圧すべく、リング保持体の
開口端側に固定されるアダプタリングを設け、リング保
持体の囲壁部を通した皿小ネジをアダプタリングに螺着
することによりアダプタリングがリング保持体に固定さ
れているので、特定シールリングの各分割部品に軸方向
のズレが生じることが抑えられ、これによって、より安
定したシール性が維持される。しかも上記第1シール部
材に、特定シールリングの各分割部品を環状に保持する
機能と共に、軸方向のズレを規制する機能を兼用させた
構成となっているので、このような軸方向位置を規制す
るための専用の部材を別途設ける必要がなく、これによ
って、全体の構成をより簡素なものとすることができ
る。As described above, in the mechanical seal according to the first aspect of the present invention, the specific seal ring divided into a plurality in the circumferential direction is provided with a large diameter portion, and is wound around the outer periphery of the specific seal ring. An adapter ring fixed to the open end side of the ring holding body is provided so that the first seal member to be pressed against the end surface of the large diameter portion in the axial direction is pressed.
Screw the flat head screw through the wall of the holding body onto the adapter ring
The adapter ring to the ring holder.
As a result, it is possible to suppress the occurrence of an axial displacement in each of the divided parts of the specific seal ring, thereby maintaining a more stable sealing property. In addition, the first seal member has a function of holding the divided parts of the specific seal ring in an annular shape and a function of restricting the axial displacement, so that such an axial position is restricted. It is not necessary to separately provide a dedicated member for performing the operation, and thereby the overall configuration can be simplified.
【0055】また、特定シールリングにおける上記径大
部よりも反シール面側に径大部よりも外径が小さな端部
突出部を設け、この端部突出部の外周に巻装される第2
シール部材も、径大部および端部突出部間の段差面とリ
ング保持体の底壁部との間で軸方向に押圧されるように
構成されているので、特定シールリングの各分割部品間
の軸方向のズレがさらに確実に抑えられ、これによっ
て、さらに安定したシール性を維持することができる。Further, an end protruding portion having a smaller outer diameter than the large diameter portion is provided on the side of the specific seal ring opposite to the large diameter portion on the sealing surface side, and a second portion wound around the outer periphery of the end protruding portion is provided.
Since the seal member is also configured to be pressed in the axial direction between the step surface between the large-diameter portion and the end projecting portion and the bottom wall portion of the ring holding body, the seal member is disposed between the divided parts of the specific seal ring. In the axial direction is more reliably suppressed, and thereby more stable sealing performance can be maintained.
【0056】さらに、アダプタリングにおける第1シー
ル部材に接する側とは反対側の端面に、このアダプタリ
ングを軸方向に引き出すための引き出し具が螺着される
ネジ穴が形成されているので、リング保持体が被軸封機
器のハウジングに囲われる奥まった位置で回転軸に外嵌
されているような構成の場合でも、上記ネジ穴に機外側
から例えばボルトなど先端を螺着させて引くことで、ア
ダプタリングと共にリング保持体をハウジング内から機
外側へ引き出すことが可能となって、特定シールリング
の交換を容易に行うことができる。 Further, a screw hole into which a drawer for pulling out the adapter ring in the axial direction is formed on the end face of the adapter ring opposite to the side in contact with the first seal member. Even in the case where the holding body is externally fitted to the rotary shaft at a recessed position surrounded by the housing of the shaft-sealed device, it is possible to pull the tip of a screw or the like into the screw hole from the outside of the machine by pulling it. In addition, the ring holder can be pulled out of the housing to the outside of the machine together with the adapter ring, so that the specific seal ring can be easily replaced.
【図1】本発明の一実施形態におけるメカニカルシール
を示すもので、同図(a)は半断面図、同図(b)は同
図(a)とは異なる周方向位置での半断面図である。1A and 1B show a mechanical seal according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a half-sectional view, and FIG. 1B is a half-sectional view at a circumferential position different from FIG. It is.
【図2】上記メカニカルシールの全体構成を示す断面図
である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the mechanical seal.
【図3】従来のメカニカルシールを示すもので、同図
(a)は半断面図、同図(b)は回転環や固定環を交換
する際にフランジ部材を回転軸に沿って移動させた状態
を示す半断面図である。3A and 3B show a conventional mechanical seal. FIG. 3A is a half sectional view, and FIG. 3B is a diagram in which a flange member is moved along a rotation axis when a rotating ring or a fixed ring is replaced. It is a half sectional view showing a state.
1 回転軸 2 ハウジング 11 固定環(シールリング) 11s シール面 12 回転環(特定シールリング) 12a 嵌合部(径大部) 12c Oリング巻装部(端部突出部) 12s シール面 13 リングリテーナ(リング保持体) 13a 底壁部 13b 囲壁部 25 アダプタリング 25a 取り外し用ネジ穴 26 第1-Oリング(第1シール部材) 27 第2-Oリング(第2シール部材) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotation shaft 2 Housing 11 Fixed ring (seal ring) 11s Seal surface 12 Rotation ring (specific seal ring) 12a Fitting part (large diameter part) 12c O-ring winding part (projecting end part) 12s Seal surface 13 Ring retainer (Ring holder) 13a Bottom wall 13b Surrounding wall 25 Adapter ring 25a Screw hole for removal 26 1-O-ring (first sealing member) 27 2-O-ring (second sealing member)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16J 15/34 - 15/38 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F16J 15/34-15/38
Claims (1)
するように被軸封機器の回転軸とハウジングとに各々取
付けられる一対のシールリングを備え、 これらシールリングの少なくとも一方の特定シールリン
グを周方向に複数に分割形成すると共に、この特定シー
ルリングを径方向外方から囲う囲壁部と、特定シールリ
ングの反シール面側の端面に軸方向に対面する底壁部と
を有するリング保持体を設け、リング保持体の上記囲壁
部の内周面とこの囲壁部内に挿入された特定シールリン
グの外周面との間に弾性体から成る環状の第1シール部
材を介装させることによって特定シールリングを環状に
保持して成るメカニカルシールであって、 特定シールリングに第1シール部材の内径よりも外径が
大きな径大部を第1シール部材の介装位置よりも反シー
ル面側に設けると共に、第1シール部材を上記径大部の
端面に軸方向に当接させて押圧すべくリング保持体の囲
壁部の開口端側に固定されるアダプタリングを設け、リ
ング保持体の囲壁部を通した皿小ネジをアダプタリング
に螺着することによりアダプタリングがリング保持体に
固定されており、 特定シールリングにおける上記径大部よりも反シール面
側に径大部よりも外径が小さな端部突出部を設け、この
端部突出部の外周に弾性体から成る環状の第2シール部
材を巻装し、上記アダプタリングをリング保持体に固定
することによって、第2シール部材が径大部および端部
突出部間の段差面とリング保持体の底壁部との間で軸方
向に押圧されるように形成しており、 アダプタリングにおける第1シール部材に接する側とは
反対側の端面に、このアダプタリングを軸方向に引き出
すための引き出し具が螺着されるネジ穴を形成している
こと を特徴とするメカニカルシール。1. A pair of seal rings respectively attached to a rotating shaft of a device to be sealed and a housing such that axially opposed seal surfaces are in contact with each other, and at least one of these seal rings has a specific seal ring. Is formed in the circumferential direction into a plurality of parts, and a wall holding the specific seal ring from the outside in the radial direction, and a bottom wall part axially facing the end face of the specific seal ring on the side opposite to the sealing surface. A body is provided, and an annular first seal member made of an elastic body is interposed between an inner peripheral surface of the enclosing wall of the ring holding body and an outer peripheral surface of a specific seal ring inserted in the enclosing wall. A mechanical seal formed by holding a seal ring in an annular shape, wherein a large-diameter portion having an outer diameter larger than an inner diameter of a first seal member is provided on a specific seal ring from an interposition position of the first seal member. Is provided on the counter-sealing surface, the first sealing member is provided an adapter ring secured to the open end of the enclosure portion of the ring holder so as to press is brought into contact with the axially end surface of the large diameter portion, Li
Adapter screw with a flat head screw through the surrounding wall of the ring holder
Screwing the adapter ring into the ring holder
It is fixed, and the sealing surface is larger than the large diameter part of the specified seal ring.
An end projection with an outer diameter smaller than the large diameter part is provided on the side
An annular second seal portion made of an elastic body on the outer periphery of the end projection
Wrap the material and fix the adapter ring to the ring holder
By doing so, the second seal member is formed with the large diameter portion and the end portion
The axial direction between the step surface between the protrusions and the bottom wall of the ring holder
Is formed so as to be pressed toward the first seal member.
Pull out this adapter ring on the opposite end face in the axial direction.
To form a screw hole into which a drawer is screwed
Mechanical seal, characterized in that.
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