JP4057283B2 - Cassette type double mechanical seal for electric pump - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の技術分野】
本発明は、電動ポンプのオイル室内へ装着されてオイルリフターとしての機能をも併有する、カセット式ダブルメカニカルシールに関するものである。
【0002】
【従来技術とその問題点】
従来、電動ポンプに装着されるダブルメカニカルシールは図5にしめすよう、上部メイティリング108Aをオイル室上壁101の下面に嵌着して支承させ、下部メイティリング108Bをオイル室下壁102の上面に嵌着して支承させ、コイルスプリング106のバネ圧により上部シールリング110Aを上部メイティリング108Aに圧接させると共に下部シールリング110Bを下部メイティリング108Bに圧接させ、これら圧接部が摺動密封面を構成するように組立てられている。
【0003】
しかしその組立には特殊な組立工具や治具等が必要であると共に作業者の熟練度が要求される。また、ダブルメカニカルシール106の取付長H1の精度を確保するためには、オイル室105の上壁101や下壁102等における軸封部材の嵌着面に高精度な研削加工を施さなければならず、上記作業者に熟練度が要求されることと相俟って電動ポンプの製造コストを押し上げる要因となっている。更にまた、ダブルメカニカルシール106の取外し時にオイル室105の下壁102を分解しなければならず、手数が掛るだけでなく、シャフト103の外周面に傷を付ける惧れもある。
【0004】
ダブルメカニカルシールをカセット式としたものも存在はするが、従来のカセット式構造というのは、コイルスプリングおよび該コイルスプリングを介して背向状に対設される上下両シールリングの外周をスプリングケースで包み込んだ態様に結合され、且つ軸スリーブをビス止めにより回転主軸へ定着させる構造となっており、軸スリーブ外周面へのタップによるネジ切り作業を伴うため製造コストが嵩むだけでなく、回転主軸表面を損傷し、また、スプリングケースの存在によって上下シールリング間のオイル流通が妨げられることになる。また、オイル室内への取付け時および取外し時においてオイル室下壁を分解しなければならないという煩わしさがある。
【0005】
【発明の目的】
本発明の目的は、ダブルメカニカルシールを電動ポンプに装着させるについて、従来のようにオイル室の上壁や下壁等における軸封部材の嵌着面に高精度な研削加工を施すことなく、ダブルメカニカルシールの取付長の精度が確保でき、また、特殊な組立工具や治具を必要とすることなく且つ作業者の熟練度に依存することなく、ポンプの使用現場においても、非熟練者でも容易に装脱できると共にオイルリフト機能を併有した部品交換対応により再使用が可能なカセット式ダブルメカニカルシールを提供することにより、作業性の向上と電動ポンプの製造コスト引き下げに寄与しようとするものである。
【0006】
【発明の構成】
本発明に係る請求項1記載の電動ポンプ用カセット式ダブルメカニカルシールでは、オイル室上壁の中心孔およびオイル室下壁の中心孔を貫通する回転主軸へ挿脱自在に嵌挿される軸スリーブの外周にダブルメカニカルシールを嵌装させ、上端部内周に上部メイティリングを嵌着させ下端部内周に下部メイティリングを嵌着させた態様でダブルメカニカルシールの外周を円筒状のカセットケースで囲繞させ、該カセットケース下端開口を封止するよう円板状の固定座内周を上記軸スリーブ外周に遊嵌し、該固定座上端面が上記下部メイテイリングの下端面および該カセットケースの下縁部に外周方向へ突出するフランジ下端面とに衝合するように該カセットケース下端に着脱可能に付設してオイル室下壁裏面への装着座に形成し、カセットケースの内周面に主軸回転方向に向って上り勾配の傾斜面を形成するようガイドベーンを付設し、該ガイドベーンの下端部裏側においてカセットケースの下方部にオイル流入孔を開設し、回転主軸の下端部より軸スリーブを嵌挿させることでカセットケースの上端部外周がオイル室上壁の中心孔へ嵌着し下端部外周はオイル室下壁の中心孔へ嵌着するよう構成した。また、請求項2記載の電動ポンプ用カセット式ダブルメカニカルシールでは、請求項1記載の構成に加え、ダブルメカニカルシールの外周を囲繞する円筒状のカセットケースが、インナーケースとアウターケースが嵌合した二重構造に構成され、該カセットケースの内周面に付設されるガイドベーンは、インナーケースの壁面を内方へ切り起して突設され、切り起し部に生じる貫孔は、外周面に嵌合するアウターケースの壁面より閉塞されている。
【0007】
【実施例】
【0008】
以下実施例の図1ないし図4により説明をする。
1はモータフレームの下壁を兼ねるオイル室上壁、2はポンプケーシングの上壁を兼ねるオイル室下壁、3はポンプモータから導下された回転主軸であり、オイル室上壁1の中心孔およびオイル室下壁2の中心孔を貫通し、その導下先端部にはポンプケーシング内の羽根車が嵌着される。4は回転主軸3のオイル室5内における部分へ挿脱可能に嵌挿される軸スリーブ、6は軸スリーブ4の外周に嵌装されるダブルメカニカルシール、7はインナーケース7Aとアウターケース7Bが嵌合した二重構造のカセットケースであり、その上端部内周に上部メイティリング8Aを嵌着させ下端部内周に下部メイティリング8Bを嵌着させた態様で、ダブルメカニカルシール6の外周を囲繞する。そしてカセットケース7内においてコイルスプリング9のバネ圧により上部シールリング10Aを上部メイティリング8Aに圧接させると共に下部シールリング10Bを下部メイティリング8Bに圧接させ、これら圧接部が摺動密封面を構成するよう組立てられる。15はカセットケース7の内周面においてポンプ軸3の回転方向に向って上り勾配の傾斜面を形成するよう付設されたガイドベーンであり、例えばインナーケース7Aの壁面を内方へ切り起して突設され、切り起し部に生じる貫孔16は、外周面に嵌合するアウターケース7Bの壁面により閉塞させた構造とする。12Bは前記ガイドベーン15の下端部裏側においてカセットケース7の下方部に開設されたオイル流入孔、12Aはオイル流出口であり、上記オイル流入孔12Bと連通するようカセットケース7の上方部に開設されている。また、該カセットケース7下端開口を封止するよう円板状の固定座11内周を上記軸スリーブ4外周に遊嵌し、該固定座11上端面が上記下部メイテイリング8Bの下端面およびカセットケース7の下縁部に外周方向へ突出するフランジ下端面とに衝合するようにカセットケース7下端に着脱可能に付設してオイル室下壁2の裏への装着座に形成する。14は抜け出し防止用の係止体であり、例えば軸スリーブ4の外周に係挿されたスナップリング等がダブルメカニカルシール6の構成部材やカセットケース7の端面へ係止するなどにより、軸スリーブ4が抜け出すことを防止するのである。
【0009】
そして回転主軸3の下端部よりスリーブ4を嵌挿させることにより、カセットケース7の上端部外周がオイル室上壁1の中心孔へ嵌着し下端部外周はオイル室下壁2の中心孔へ嵌着するので、例えばビス止め等により固定座11をオイル室下壁2の裏面へ定着させれば、オイル室5にオイルリフト機能を有するカセット式ダブルメカニカルシールが装着されることになる。このようにオイル室5内へダブルメカニカルシール6を装着させるについてオイル室下壁2を分解する必要がなく、また、ダブルメカニカルシール6の取り外し時にもオイル室下壁を分解することを要しないのである。
【0010】
【作用】
電動ポンプの運転時には回転主軸3の回転に伴い、上下シールリング10A、10Bの背向面間に張設されているコイルスプリング9もカセットケース7内で回転し、カセットケース7内の潤滑油がガイドベーン15の傾斜面に沿って押し上げられ、カセットケース7の外側におけるオイル室5内の潤滑油が下部のオイル通入口12Bからカセットケース7内へ流入し、カセットケース7内の順滑油が下部メイティリング8Bと下部シールリング10Bの摺動面および上部メイティリング8Aと上部シールリング10Aの摺動面を潤滑させると共に両摺動面に発生する摺動熱を吸収しつつ上部のオイル流出口12Aからカセットケース7外側のオイル室5内へ移送されるのである。
【0011】
【発明の効果】
本発明によれば、ダブルメカニカルシールを電動ポンプに装着させるについて、従来のようにオイル室の上壁や下壁等における軸封部材の嵌着面に高精度な研削加工を施すことなく、ダブルメカニカルシールの取付長の精度が確保でき、また、オイル室内への装脱についてオイル室下壁を取り外すことを要せず、特殊な組立工具や治具を必要とすることなく且つ作業者の熟練度に依存することなく、ポンプの使用現場においても、非熟練者でも容易に装脱できると共に、オイルリフト機能を有するため潤滑油の循環作用が円滑に行われることと相俟って吸熱効果も大きく、部品交換対応により再使用も可能となり、作業性の向上と電動ポンプの製造コスト引き下げにも寄与することになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明カセット式ダブルメカニカルシールの縦断側面図である。
【図2】 本発明カセット式ダブルメカニカルシールを電動ポンプのオイル室内へ装着させた状態を示す要部縦断側面図である。
【図3】 本発明カセット式ダブルメカニカルシールにおけるインナーケースの縦断側面図である。
【図4】 図3のX−X線における横断平面図である。
【図5】 従来のダブルメカニカルシールを装着させた電動ポンプの要部縦断側面図である。
【符号の説明】
1 オイル室上壁
2 オイル室下壁
3 回転主軸
4 軸スリーブ
5 オイル室
6 ダブルメカニカルシール
7 カセットケース
7A インナーケース
7B アウターケース
8A 上部メイテイリング
8B 下部メイテイリング
9 コイルスプリング
11 固定座
12A オイル流出孔
12B オイル流入孔
15 ガイドベーン
16 貫孔[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cassette-type double mechanical seal that is mounted in an oil chamber of an electric pump and also has a function as an oil lifter.
[0002]
[Prior art and its problems]
Conventionally, as shown in FIG. 5, the double mechanical seal attached to the electric pump is supported by fitting the upper mating ring 108A on the lower surface of the oil chamber
[0003]
However, the assembly requires special assembly tools, jigs, and the like and requires skill of the operator. In addition, in order to ensure the accuracy of the mounting length H1 of the double
[0004]
There are cassette-type double mechanical seals, but the conventional cassette-type structure is a spring case around the outer periphery of the coil spring and the upper and lower seal rings facing each other through the coil spring. The shaft sleeve is fixed to the rotating main shaft by screwing, and is accompanied by a threading operation by tapping the outer peripheral surface of the shaft sleeve. The surface is damaged, and the oil flow between the upper and lower seal rings is hindered by the presence of the spring case. In addition, there is a problem in that the lower wall of the oil chamber must be disassembled at the time of attachment to and removal from the oil chamber.
[0005]
OBJECT OF THE INVENTION
An object of the present invention is to install a double mechanical seal on an electric pump without using a high-precision grinding process on a fitting surface of a shaft seal member on an upper wall or a lower wall of an oil chamber as in the prior art. The accuracy of the mechanical seal mounting length can be ensured, and no special assembly tools or jigs are required, and it does not depend on the skill level of the operator. By providing a cassette-type double mechanical seal that can be mounted and removed as well as being reusable by exchanging parts with an oil lift function, it is intended to contribute to improving workability and reducing the manufacturing cost of electric pumps. is there.
[0006]
[Structure of the invention]
In the cassette type double mechanical seal for an electric pump according to the first aspect of the present invention, the shaft sleeve is detachably inserted into the rotary main shaft passing through the center hole of the oil chamber upper wall and the center hole of the oil chamber lower wall. A double mechanical seal is fitted on the outer periphery, an upper mating ring is fitted on the inner periphery of the upper end, and a lower mating ring is fitted on the inner periphery of the lower end, and the outer periphery of the double mechanical seal is surrounded by a cylindrical cassette case, the disk-shaped fixing seat inner to seal the cassette case bottom opening loosely fitted to the outer periphery the shaft sleeve, said fixing seat upper surface to the lower edge of the lower end surface and said cassette case of the lower main tailing outside periphery the cassette case bottom to abut on the flange lower surface projecting toward removably attached to form the mounting seat of the oil chamber lower wall back surface, Kasettoke A guide vane is attached to the inner peripheral surface of the tube so as to form an inclined surface having an upward slope in the direction of rotation of the main shaft, and an oil inflow hole is formed in the lower portion of the cassette case on the back side of the lower end of the guide vane. By inserting the shaft sleeve from the lower end of the cassette case, the outer periphery of the upper end of the cassette case is fitted into the center hole of the upper wall of the oil chamber, and the outer periphery of the lower end is fitted to the center hole of the lower wall of the oil chamber. Further, in the second aspect of the electric pump cassette type double mechanical seal, in addition to the configuration of claim 1, wherein a cylindrical cassette case surrounding the outer periphery of the double mechanical seal, the inner case and the outer case fit The guide vane constructed in the double structure and attached to the inner peripheral surface of the cassette case is protruded by cutting the wall surface of the inner case inward, and the through hole formed in the cut-and-raised portion is formed on the outer periphery. It is blocked from the wall surface of the outer case that fits to the surface.
[0007]
【Example】
[0008]
The embodiment will be described below with reference to FIGS.
1 is an oil chamber upper wall that also serves as the lower wall of the motor frame, 2 is an oil chamber lower wall that also serves as the upper wall of the pump casing, and 3 is a rotating main shaft guided from the pump motor. Further, the impeller in the pump casing is fitted to the leading end of the lower end of the oil chamber. 4 is a shaft sleeve that is removably inserted into the oil chamber 5 of the rotary
[0009]
Then, by inserting the
[0010]
[Action]
When the electric pump is operated, the
[0011]
【The invention's effect】
According to the present invention, when the double mechanical seal is attached to the electric pump, it is possible to double without subjecting the fitting surface of the shaft seal member on the upper wall or the lower wall of the oil chamber to high precision grinding as in the past. The installation length of the mechanical seal can be ensured, and it is not necessary to remove the lower wall of the oil chamber for loading and unloading into the oil chamber. Regardless of the degree, the pump can be easily installed and removed even at the site where the pump is used, and since it has an oil lift function, it has a heat absorption effect due to the smooth circulation of the lubricating oil. Largely, it can be reused by replacing parts , which contributes to improved workability and lower manufacturing cost of electric pumps.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal side view of a cassette type double mechanical seal of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional side view of an essential part showing a state where the cassette type double mechanical seal of the present invention is mounted in an oil chamber of an electric pump.
FIG. 3 is a longitudinal side view of an inner case in the cassette type double mechanical seal of the present invention.
4 is a transverse plan view taken along line XX of FIG.
FIG. 5 is a longitudinal sectional side view of an essential part of an electric pump equipped with a conventional double mechanical seal.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Oil chamber upper wall 2 Oil chamber
Claims (2)
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