JP3772099B2

JP3772099B2 - Gas compressor distance piece shaft seal device

Info

Publication number: JP3772099B2
Application number: JP2001148246A
Authority: JP
Inventors: 元祥林
Original assignee: 三国重工業株式会社
Priority date: 2001-05-17
Filing date: 2001-05-17
Publication date: 2006-05-10
Anticipated expiration: 2021-05-17
Also published as: JP2002339866A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一酸化炭素等の毒性ガス、水素等の可燃性・爆発性ガス又は、ヘリウム等の高価なガスを圧縮する往復運動型ガス圧縮機の僅かなガス漏洩を防止するため、シリンダとクランクケースとの間に設けるジスタンスピースの軸封装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のガス圧縮機は、シリンダとクランクケースとの間に、ジスタンスピースを設け、シリンダとジスタンスピースとの間の隔壁にピストン棒の軸封装置を設けると共に、ジスタンスピースとクランクケースの隔壁に、更にピストン棒の軸封装置いわゆるジスタンスピース軸封装置を設け、２段構えで被圧縮ガスのクランクケースへの漏洩を防止するようにしていた。その一例として、実開昭４８−１１０２号公報（実公昭５２−００５２８７号公報）の図２及び図３に示すように、ジスタンスピース軸封装置６に上箱６ｃ’と下箱６ｃ”とからなる外箱６ｃの上箱６ｃ’に内嵌するパッキン箱（内箱）６ｄを設け、パッキン箱（内箱）６ｄにＶ字形パッキンリング６ｅとそのアダプタ６ｆとを設けると共に、パッキン箱（内箱）６ｄに内接するコイル状圧縮バネ６ｇを設け、アダプタ６ｆを介してＶ字形パッキンリング６ｅを押圧し、Ｖ字形パッキンリング６ｅがピストン棒５及びパッキン箱（内箱）６ｄに密接できるようにしていたが、このジスタンスピース軸封装置６は、ガス圧縮機を高速運転すると、Ｖ字形パッキングリング６ｅのリップの摩擦力で、パッキン箱（内箱）６ｄがピストン棒５の上下動に従動して軸方向の振動を生じ、パッキン箱（内箱）６ｄ下面のシールリング６ｉが僅かに浮き上がり、パッキン箱（内箱）６ｄ下面と下箱６ｃ”との間から油類の漏洩に続いて被圧縮ガスの僅かな漏洩を生ずる場合があった。
また、ピストン棒５の僅かな芯振れ（軸と直角方向の振動）に対しパッキン箱（内箱）６ｄの追従が遅れ、油類や被圧縮ガスの僅かな漏洩を発生する場合があった。
そこで発明者は、外箱の上箱に内接しパッキン箱（内箱）上面を押圧できるようにもう１本の新しいコイル状圧縮バネを設け、また、新しく設定したコイル状圧縮バネとパッキン箱（内箱）上面との間に摺動特性のよいスラスト板を設けると共に、パッキン箱（内箱）下面にバネ内蔵のヒツプシールを設け、ピストン棒の芯振れ（軸と直角方向の振動）に伴うパッキン箱（内箱）の横移動を極めて円滑にできるようにすると共に、ピストン棒の上下動に伴う軸方向の振動によるパッキン箱（内箱）の浮き上りによる油類及び被圧縮ガスの僅かな漏れを完全に防止することに成功した。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ピストン棒の上下動に従動した軸方向の振動による内箱の浮き上りによる油類及び被圧縮ガスの僅かな漏洩を完全に防止できるようにしたガス圧縮機のジスタンスピース軸封装置を提供するものである。
また、ピストン棒の芯振れに内箱が追従して円滑に横移動できるようにして、油類及び被圧縮ガスの僅かな漏洩を完全に防止できるようにしたガス圧縮機のジスタンスピース軸封装置を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のガス圧縮機のジスタンスピース軸封装置は、上記課題を達成するため、図示するように、シリンダ１０とクランクケース２０との間にシリンダ１０に連設してジスタンスピース３０を設け、シリンダ１０側の隔壁３１にシリンダー軸封装置４０を設けると共に、ジスタンスピース３０のクランクケース２０側の隔壁３２にジスタンスピース軸封装置５０を設け、該ジスタンスピース軸封装置５０は、上箱５１１と下箱５１２からなる外箱５１と、上箱５１１に内嵌された内箱５３と、内箱５３とピストン棒６０との間に内嵌されるアダプタ５４とその上を押圧するコイル状圧縮バネ５６と、アダプタ５４に押圧されるＶ字形パッキンリング５５とを備えると共に、上箱５１１の内壁上面に円周溝５１７を設けて、上端が、係止され、全体が上箱５１１の内壁に内接され、下端が、摺動特性のよいスラスト板５７１とスラスト板押え板５７２を介して、内箱５３上面を押圧したコイル状圧縮バネ５７を設けると共に、内箱５３下面の円周溝５３３１に嵌入した、バネを内蔵するヒツプシール５３３を介して、内箱５３下面と下箱５１２上面とを密着してなり、油類及び被圧縮ガスの僅かな洩れを防止できるようにしたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態１】
本発明の実施の形態１が図１及び図２に示されている。
本発明実施例のガス圧縮機は、シリンダ１０とクランクケース２０の間に設けたジスタンスピース３０のシリンダ１０側の隔壁３１にシリンダ軸封装置４０を設け、これから漏れた被圧縮ガスがクランクケース２０へ漏れるのを防ぐため、ジスタンスピース３０のクランクケース２０側の隔壁３２にジスタンスピース軸封装置５０を設けている。
ジスタンスピース軸封装置は、外箱５１と内箱５３とからなる。
図２に示すように、外箱５１は、上箱５１１と下箱５１２からなり、上箱５１１は、ジスタンスピース３０のクランクケース２０側の隔壁３２下面に装着し、上部にピストン棒６０の貫通穴５１５と、その上にピストン棒６０に密嵌するオイルシール５１３を設けると共に、下箱５１２は、ピストン棒６０の貫通穴５１６と、その下方にピストン棒６０に密嵌するオイルシール５１４を設けている。
内箱５３は、下部にピストン棒６０の貫通穴５３４を設けている。
また、内箱５３は、ピストン棒６０と内箱５３との間に内嵌されるアダプタ５４と、内箱５３に内接してアダプタ５４を介してＶ字形パッキンリング５５を押圧できるようにしたコイル状圧縮バネ５６とを内嵌する。
被圧縮ガス漏洩防止のため、外箱５１及び内箱５３の間に油類が充満される。また、コイル状圧縮バネ５６の下面とアダプタ５４との間に、平板状の弗素樹脂製スラスト板５６１及び平板状の金属板製スラスト押え板５６２を介在している。
なお、板状リング５３１、５３２は、内箱５３及びアダプタ５４とピストン棒６０との接触を避けると共に密嵌するための自己潤滑性の弗素樹脂製リングである。
さらに、上箱５１１の内側に内接し、内箱５３を押圧できるようにしたコイル状圧縮バネ５７を設けている。
コイル状圧縮バネ５７は、上端を上箱５１１の内側上面に設けた円周溝５１７に嵌入して係止され、下端を摺動特性のよい平板状の自己潤滑性弗素樹脂製スラスト板５７１及び平板状の金属板製スラスト押え板５７２を介して内箱５３上面に押圧できるように敷設されている。また、内箱５３下面には円周溝５３３１が設けられて、バネを内蔵したヒツプシール５３３が嵌入され、内箱５３下面と下箱５１２上面ととはヒツプシール５３３を介して密着している。
内箱５３の下面の円周溝５３３１に嵌入したヒツプシール５３３は、図４に示すように、内面にコ字形板バネ５３４Ａを内嵌し、上面と下面にリップ状接触縁５３３Ａを有するもの、図５に示すように、内面にコイル状の円形バネ５３４Ｂを内嵌し、上面と下面にシール片５３３Ｂを有するものが使用される。
従って、ジスタンスピース軸封装置５０において、ピストン棒６０の上下動に従って内箱５３が軸方向に振動し、内箱５３が下箱５１２に対し浮き上っても、内箱５３の下面の円周溝５３３１に嵌入しているヒツプシール５３３の内蔵するバネによって密着でき、僅かな油洩れや被圧縮性ガスの洩れを完全に防止することができる。
また、ピストン棒６０の芯振れが発生したとしても、コイル状圧縮バネ５７は上端が係止され、また全体が上箱５１１の内側側壁に密接に内接し、下端は、内箱５３上面との間の摺動特性のよいスラスト板５７１とスラスト押え板５７２を介して内箱５３を押圧しているので、内箱５３が僅かに横移動してもコイル状圧縮バネ５７は安定して固定を維持したまま、内箱５３を押圧することができ、油及び被圧縮ガスの僅かな漏洩でも防止される。
【０００６】
【発明の効果】
本発明によれば、ガス圧縮機のジスタンスピース軸封装置５０の内箱５３に従来のコイル状圧縮バネ５６に加えて新たにコイル状圧縮バネ５７を設けることにより、運転時に、ピストン棒の上下動に従って内箱が軸方向に振動しても油類や被圧縮ガスの僅かな漏れも完全に防止することができる。さらに、ピストン棒の芯振れがあっても、内箱５３が円滑に横移動でき、油類や被圧縮ガスの僅かな漏洩も完全に防止できることになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体概略説明図である。
【図２】本発明の実施の形態を示すジスタンスピース軸封装置の拡大断面図である。
【図３】図３で使用したシールパッキンの一例を示す断面拡大斜視図である。
【図４】図３で使用したシールパッキンのさらに別の例を示す断面拡大斜視図である。
【符号の説明】
１０シリンダ
２０クランクケース
３０ジスタンスピース
３１ジスタンスピースのシリンダ側の隔壁
３２ジスタンスピースのクランクケース側の隔壁
４０シリンダ軸封装置
５０ジスタンスピース軸封装置
５１外箱
５１１上箱
５１２下箱
５１７凹部
５３内箱
５４アダプタ
５５Ｖ字形パッキンリング
５６、５７コイル状圧縮バネ
５３３、５３３Ａ、５３３Ｂヒツプシール
６０ピストン棒[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In order to prevent slight gas leakage of a reciprocating gas compressor that compresses a toxic gas such as carbon monoxide, a flammable or explosive gas such as hydrogen, or an expensive gas such as helium, The present invention relates to a shaft seal device for a distance piece provided between the crankcase and the crankcase.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of gas compressor is provided with a distance piece between the cylinder and the crankcase, and a piston rod shaft sealing device is provided in a partition wall between the cylinder and the distance piece, and the distance piece A piston rod shaft sealing device, a so-called distance piece shaft sealing device, is further provided on the partition wall of the crankcase to prevent leakage of the compressed gas into the crankcase in two stages . As an example, as shown in FIGS. 2 and 3 of Japanese Utility Model Publication No. 48-1102 ( Japanese Utility Model Publication No. 52-005287 ) , an upper box 6c 'and a lower box 6c " A packing box (inner box) 6d fitted in an upper box 6c 'of the outer box 6c is provided. A V-shaped packing ring 6e and its adapter 6f are provided in the packing box (inner box) 6d. Box) A coil-shaped compression spring 6g inscribed in 6d is provided, and the V-shaped packing ring 6e is pressed through the adapter 6f so that the V-shaped packing ring 6e can be in close contact with the piston rod 5 and the packing box (inner box) 6d. and had, the di stance piece shaft sealing device 6, when high-speed operation of the gas compressor, the frictional force of the lip of the V-shaped packing rings 6e, stuffing box (inner box) 6d of the piston rod 5 moves up and down Cause vibration in the axial direction following the packing box (inner box) 6d lower surface of the seal ring 6i is lifted slightly, following the leakage of oils from between the stuffing box (inner box) 6d lower surface and the lower box 6c " As a result, a slight leakage of the compressed gas may occur.
Further, the follow-up of the packing box (inner box) 6d is delayed with respect to the slight center wobbling (vibration in the direction perpendicular to the shaft) of the piston rod 5, and there is a case where slight leakage of oils or compressed gas occurs.
Therefore, the inventor provided another new coiled compression spring so as to be inscribed in the upper box of the outer box and press the upper surface of the packing box (inner box), and the newly set coiled compression spring and packing box ( A thrust plate with good sliding characteristics is provided between the upper surface of the inner box and a seal with a built-in spring on the lower surface of the packing box (inner box). The lateral movement of the box (inner box) is made extremely smooth, and slight leakage of oils and compressed gas due to lifting of the packing box (inner box) due to axial vibration caused by the vertical movement of the piston rod Was successfully prevented.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is a gas compressor distance piece shaft seal capable of completely preventing slight leakage of oils and compressed gas due to floating of the inner box due to axial vibration driven by the vertical movement of the piston rod. A device is provided.
In addition, the inner casing of the piston rod follows the runout of the piston rod and can smoothly move laterally, so that slight leakage of oils and compressed gas can be completely prevented. A device is provided.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the distance piece shaft seal device for a gas compressor according to the present invention is provided with a distance piece 30 connected to the cylinder 10 between the cylinder 10 and the crankcase 20 as shown in the figure. The cylinder shaft sealing device 40 is provided on the partition wall 31 on the cylinder 10 side, and the distance piece shaft sealing device 50 is provided on the partition wall 32 on the crankcase 20 side of the distance piece 30, The outer box 51 including the upper box 511 and the lower box 512, the inner box 53 fitted in the upper box 511, the adapter 54 fitted between the inner box 53 and the piston rod 60, and the upper side thereof are pressed. coiled compression spring 56, together with and a V-shaped packing ring 55 which is pressed into the adapter 54, with a circumferential groove 517 provided on the inner wall upper surface of the upper box 511, upper end, is engaged, The body is inscribed in the inner wall of the upper box 511, and the lower end is provided with a coiled compression spring 57 that presses the upper surface of the inner box 53 through a thrust plate 571 and a thrust plate presser plate 572 with good sliding characteristics. The lower surface of the inner box 53 and the upper surface of the lower box 512 are brought into close contact with each other through a hip seal 533 fitted in a circumferential groove 5331 on the lower surface of the box 53 and containing a spring, thereby preventing slight leakage of oils and compressed gas. It is something that can be done.
[0005]
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1
Embodiment 1 of the present invention is shown in FIGS.
In the gas compressor according to the embodiment of the present invention, the cylinder shaft sealing device 40 is provided in the partition wall 31 on the cylinder 10 side of the distance piece 30 provided between the cylinder 10 and the crankcase 20, and the compressed gas leaked from this is compressed into the crankcase. In order to prevent leakage to the distance 20, a distance piece shaft sealing device 50 is provided in the partition wall 32 on the crankcase 20 side of the distance piece 30.
The distance piece shaft seal device includes an outer box 51 and an inner box 53.
As shown in FIG. 2, the outer box 51 includes an upper box 511 and a lower box 512. The upper box 511 is mounted on the lower surface of the partition wall 32 on the crankcase 20 side of the distance piece 30, and the piston rod 60 is mounted on the upper part. A through hole 515 and an oil seal 513 that is tightly fitted to the piston rod 60 are provided thereon, and the lower box 512 is provided with a through hole 516 of the piston rod 60 and an oil seal 514 that is tightly fitted to the piston rod 60 below the through hole 516. Provided.
The inner box 53 is provided with a through hole 534 of the piston rod 60 in the lower part.
The inner box 53 includes an adapter 54 fitted between the piston rod 60 and the inner box 53, and a coil that is inscribed in the inner box 53 and can press the V-shaped packing ring 55 via the adapter 54. A cylindrical compression spring 56 is fitted inside.
Oil is filled between the outer box 51 and the inner box 53 to prevent leakage of compressed gas. Further, a flat fluorine resin thrust plate 561 and a flat metal plate thrust retainer plate 562 are interposed between the lower surface of the coiled compression spring 56 and the adapter 54.
The plate-like rings 531 and 532 are self-lubricating fluorine resin rings for avoiding contact between the inner box 53 and the adapter 54 and the piston rod 60 and closely fitting.
Further, a coiled compression spring 57 is provided which is inscribed inside the upper box 511 so that the inner box 53 can be pressed .
The coiled compression spring 57 is fitted and locked with a circumferential groove 517 provided at the upper end on the inner upper surface of the upper box 511, and the lower end is a flat self-lubricating fluororesin thrust plate 571 with good sliding characteristics. A flat metal plate thrust holding plate 572 is laid on the upper surface of the inner box 53 so as to be pressed. Furthermore, the inner box 53 lower surface circumferential groove 5331 is provided, Hitsupu seal 533 with a built-in spring is fitted, and the inner box 53 the lower surface and the lower box 512 upper surface is in close contact via the Hitsupushiru 533.
As shown in FIG. 4, the hip seal 533 fitted in the circumferential groove 5331 on the lower surface of the inner box 53 has a U-shaped leaf spring 534A on the inner surface and lip-shaped contact edges 533A on the upper and lower surfaces. As shown in FIG. 5, a coil-shaped circular spring 534B is internally fitted on the inner surface and seal pieces 533B are provided on the upper and lower surfaces.
Therefore, in the distance piece shaft sealing device 50, even if the inner box 53 vibrates in the axial direction as the piston rod 60 moves up and down, and the inner box 53 floats with respect to the lower box 512, the circle on the lower surface of the inner box 53 A spring built in the hip seal 533 fitted in the circumferential groove 5331 can be brought into close contact with each other, so that slight oil leakage and leakage of compressible gas can be completely prevented.
Even if the core deflection of the piston rod 60 occurs, the upper end of the coiled compression spring 57 is locked, and the whole is closely inscribed in the inner side wall of the upper box 511, and the lower end is in contact with the upper surface of the inner box 53. Since the inner box 53 is pressed via the thrust plate 571 and the thrust holding plate 572 having good sliding characteristics, the coiled compression spring 57 is stably fixed even if the inner box 53 moves slightly laterally. The inner box 53 can be pressed while being maintained, and even a slight leakage of oil and compressed gas is prevented.
[0006]
【The invention's effect】
According to the present invention, a new coiled compression spring 57 is provided in addition to the conventional coiled compression spring 56 in the inner box 53 of the distance piece shaft sealing device 50 of the gas compressor, so that the piston rod of the piston rod can be operated during operation. Even if the inner box vibrates in the axial direction according to the vertical movement, slight leakage of oils and compressed gas can be completely prevented. Furthermore, even if the piston rod has runout, the inner box 53 can be smoothly moved laterally, and slight leakage of oils and compressed gas can be completely prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall schematic explanatory view of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a distance piece shaft seal device showing an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional enlarged perspective view showing an example of a seal packing used in FIG . 3. FIG .
4 is a cross-sectional enlarged perspective view showing still another example of the seal packing used in FIG . 3. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Cylinder 20 Crankcase 30 Distance piece 31 Bulkhead of cylinder side of distance piece 32 Bulkhead of crankcase side of distance piece 40 Cylinder shaft seal device 50 Distance piece shaft seal device 51 Outer box 511 Upper box 512 Lower box 517 Recess 53 Inner box 54 Adapter 55 V-shaped packing ring 56, 57 Coiled compression spring 533, 533A, 533B Hip seal 60 Piston rod

Claims

A distance piece 30 is provided between the cylinder 10 and the crankcase 20 so as to be connected to the cylinder 10, a cylinder shaft sealing device 40 is provided on the partition wall 31 on the cylinder 10 side, and the crankpiece 20 side of the distance piece 30 is provided on the crankcase 20 side. A distance piece shaft sealing device 50 is provided in the partition wall 32. The distance piece shaft sealing device 50 includes an outer box 51 including an upper box 511 and a lower box 512, an inner box 53 fitted in the upper box 511, An adapter 54 fitted between the inner box 53 and the piston rod 60, a coiled compression spring 56 that presses the adapter 54, and a V-shaped packing ring 55 that is pressed by the adapter 54, and the upper box 511 A circumferential groove 517 is provided on the upper surface of the inner wall, the upper end is locked, the whole is inscribed in the inner wall of the upper box 511, and the lower end is a thrust plate 571 and a thrust plate presser having good sliding characteristics. A coil-like compression spring 57 that presses the upper surface of the inner box 53 is provided via the 572, and the lower surface of the inner box 53 and the lower side are provided via a hip seal 533 that is fitted in a circumferential groove 5331 on the lower surface of the inner box 53. A distance piece shaft seal device for a gas compressor, wherein the upper surface of the box 512 is brought into close contact with each other to prevent slight leakage of oils and compressed gas .