JP4157282B2 - Brush seal device - Google Patents
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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
- F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
- F16J15/3284—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings characterised by their structure; Selection of materials
- F16J15/3292—Lamellar structures
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、航空機、ガスタービン等の回転軸の相対移動する二構成部品間をシールする板状のブラシシール装置に関する。特に、二構成部品の一方部品が微少な位置の変動をしてもブラシシールのシール板が一方の部品の変動に対応して変形可能にすると共に、シール部におけるシール板の間隙を隙間無く重ね合わせて両部品間をシールするようにしたブラシシール装置の技術分野に係わるものである。
【0002】
【従来技術】
本発明に関する先行技術には、図14に示すブラシシール装置100が存在する。
図14は、回転軸120が貫通するケーシング110と、この回転軸120との間に取り付けられたブラシシール装置100の断面図である。このケーシング110は、蒸気タービンやガスタービンの部品であって、 ブラシシール装置100がケーシング110と回転軸120との間を仕切るようにして流体圧をシールしているものである。
【0003】
図14に於いて、ブラシシール装置100は、全体がリング状に形成されて、ケーシング110の溝部112に取り付けられている。このブラシシール装置100の主要な構成は、ブラシシール109と背板102と支持板103である。
この環状を成すブラシシール109は、剛毛101が径方向に対して傾斜して取り付けられており、この数万、数十万本の多数の剛毛101が、ある厚さの束に形成されながら円周に沿って環状を成す壁状に配列されている。そして、結合された外周の一端部が取付部104を形成すると共に、ブラシシール109の内周の自由端面105が、回転軸120の周面に対向するように軸方向に幅を有する積層周面に形成されている。
【0004】
この剛毛101の線径は、一般に、0.25mm前後の太さのものが用いられている。そして、この剛毛101により回転軸との間をシールのためには、シール方向へある厚さの壁に形成しなければならない。このため、数万本以上の剛毛101を束状にして多数配列しなければならないから、ブラシシール109の製作に於いて、剛毛101を配列する困難な作業と、取付部104の固着方法の困難さが問題となっている。
【0005】
このブラシシール109の一方の側面には、環状をした背板102が側面108をブラシシール109と接触状態にして配置され、被密封流体の圧力の作用に対して剛毛101を支持している。
又、ブラシシール109の他方の面には、支持板103がリング板に形成されて背板102との間でブラシシール109の取付部104側を狭持するごとくして一体に配置されている。この支持板103は、被密封流体が作用した場合、又は回転軸120が当接した場合でも、自由度を有するように径方向の幅が狭く形成されてブラシシール109を露出している。
そして、背板102と、ブラシシール109の取付部104と、支持板103とは、一端が溶接されて結合部106を成している。しかし、ブラシシール109は多数の剛毛101で構成されているためにバラバラに成りやすく、又線径が細いために、溶接が困難になる問題が存する。
【0006】
又、図14に於いて、軸120の仮想線で示す状態は、軸120がブラシシール109に対し回転中に揺動しない正常に嵌合した状態を示すものである。この正常状態は、図14の仮想線で示す回転軸120がブラシシール109の自由端面に近接又は、軽く接触しているものである。
そして、回転軸120が偏心してブラシシール109に圧接したときに、ブラシシール109は、回転方向に曲げられたように考慮されている。このため、剛毛101は回転軸120が当接しても変形しやすいように、回転軸120の径方向に対して傾斜させた状態に配置される。このために、剛毛101を設定角度に正確に傾斜させて取り付けることは、極めて困難な作業を伴う。
【0007】
また、ブラシシール装置に於いて、回転軸120が振動や偏心などにより、ブラシシール109に接触すると、ブラシシール109は、回転軸120と圧接された状態になりながら傾斜角度も増加させる。
一方、反対周面は、ブラシシール109から回転軸120が離れることになる。このとき、ブラシシール109の内周の自由端面は、回転軸120と間隙を大きくした非接触状態になるから、この回転軸120との間隙を流れる被密封流体の圧力により各剛毛101が押し分かられて剛毛間に間隙が惹起することになるので、被密封流体が漏洩することになる。
【0008】
更に、他の従来技術として、特開平10−196801号公報が存在する。この公報に記載の軸シールには、図14の剛毛101の代わりに、周方向に沿って薄板を重ねたものが示されている。この薄板の正確な重ね方の技術は不明であるが、この薄板は、回転軸120の軸方向へある幅に形成されているから、1枚づつ重ね合わせれば、シールする方向(軸方向)にある厚さの壁が形成される。しかし、単に厚さ方向に重ね合わせたのみでは、図15に示すように、薄板115はどこまでも直線方向に重ねられるだけで、環状に形成することは困難である。この薄板115を環状に重ね合わせるには、内径側が接触して環状になるようにしなければならないから、外径の大きさに応じて外周取付部104側の重ね面116に、側面から見て3角形状を成す隙間を、次々に1枚ごとに、設けなければならない。
【0009】
このような重ね面間に間隙を設けた薄板115の取付は、数万枚、数万十枚を重ねるようになると、その取付が極めて困難になる。又、薄板115を無理に環状に重ねようとすると、環状に重ねた最後の継ぎ合わせ面が最初の面と合わなくなり、環状に形成できないからブラシシールとしての機能を得ることができなくなる。これが大きな問題となっている。更には、取付部の端部の重ねた段部が大きな段になるので、ケーシングに取付て保持することが困難になる。同様に、シール部の自由端部側も段部117が形成されてシール能力が低下する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、剛毛101を設けたブラシシール装置は、何十万個の剛毛101を束にしてブラシシール109を製作することが極めて困難であると共に、シール能力を向上させることに限界がある。すなわち、ブラシシール109を構成する剛毛101の数があまりにも多いので、剛毛101を傾斜させて取り付ける困難な問題及びその取付部104を固着させる方法の困難な問題、更に、設定されたシール能力に合わせてシールする方向へ剛毛101を配列する幅の問題、更には、ブラシシール109が回転軸の偏心により回転軸120から離間したときに、剛毛101の自由端側が被密封流体の圧力によりシール方向へ変形するので、被密封流体の漏洩が増加する問題等が存する。
【0011】
更に又、これを解決するための薄板によるブラシシール装置においても、その薄板115を環状に形成するための取付部の上述した問題が解決できない状況にある。更には、薄板のシール部側の重ねる面間を可撓性を有するようなある間隙に形成する場合には更に困難に成る。
【0012】
本発明は、上述のような問題点に鑑み成されたものであって、その解決しようとする技術的課題は、薄板を重ねて環状に形成するときに、内径側の間隔を密に、外径側の間隔を疎に形成するブラシシールを容易に製作できるようにすることにある。更に、ブラシシールの取付部の固着を容易にすることにある。
又、ブラシシールのシール部のシール能力を向上させるために、薄板間の間隔を取付部の保持部により簡単に形成できるようにすることにある。
更に又、薄板のシール部の重ねた各間隔を容易に設定できるようにして重ねた周方向の可撓性を向上させることにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述のような課題を解決するために成されたものであって、その技術的手段は、以下のように構成されている。
【0014】
請求項1に係わる本発明のブラシシール装置は、嵌合して相対移動する一方の部品に外周部が取付けられて内周部が他方の軸との間の被密封流体をシールするブラシシール装置であって、薄板のシール板を前記軸の周方向へ重ねた状態に配列して環状体に形成された外周側に取付部を有するとともに内周側にシール部を有するブラシシールを具備し、前記取付部の前記シール板には重ねた重面に突出した保持部を有し、前記シール部の前記シール板の内周端側の前記重面が接触又は近接に重ねられているとともに、前記各シール板が重ねられた間隔に対応する前記取付部の各シール板の間隔が前記保持部と対向するシール板との接合により保持されているものである。
【0015】
請求項1に係わる本発明のブラシシール装置では、各薄板の取付部に於ける保持部を接合して重ねると、シール部側の各薄板の側面を接触又は近接させて軸の周面に沿った環状を成すシール部に形成することが可能になる。このため、例えば、ケーシングの孔に軸が嵌合した、その間隙をシール部によりシールすることができる。
特に、薄板は矩形板のように形成されているから、薄板の両側面を背板と保持板で支持すると簡単にブラシシールを組み立てることが可能になる。
【0016】
又、薄板の保持部を隣の薄板に次々と接合して行けば固定できるから、ケーシングのブラシシール装置の装着部に対しても容易に取り付けることができる。そして、シール部は薄板を近接させて配置できると共に、円形状に形成することが可能になる。このためにシール部のシール能力を向上させることが可能になる。
【0017】
請求項1に係わる本発明のブラシシール装置は、前記薄板が前記軸の径方向に対して傾斜している構成のものである。
【0018】
請求項1に係わる本発明のブラシシール装置では、薄板を傾斜させながら保持部を隣の薄板に接合すればよいから、簡単に傾斜させて取り付けることが可能になる。このため、可撓性を有する薄板から構成されたブラシシールは、軸が偏心して当接してもしなやかに接合することが可能になる。
【0019】
請求項1に係わる本発明のブラシシール装置は、前記薄板は前記取付部が前記軸の径方向に形成されていると共に前記取付部から折り曲げられてシール部側へ傾斜した形状に形成されているものである。
【0020】
請求項1に係わる本発明のブラシシール装置では、取付部が軸芯を通る径方向に取り付ければよいから取付が簡単になる。しかも、シール部側は折り曲げ角度に応じて正確に配置されるから、傾斜角度の設定が極めて容易である。
【0021】
請求項2に係わる本発明のブラシシール装置は、前記保持部が前記薄板を断面円弧状に絞り加工された形状の凸部に形成されているものである。
【0022】
請求項2に係わる本発明のブラシシール装置では、保持部がプレス加工により絞り加工されて凸部に形成されているので、薄板を重ね合わせるときに、凸部を対向する凸部の背面凹部に嵌入して係合すれば取付の位置決めが可能になり、容易に取り付けることができる。又、係合した保持部の背面の凹部と対向する凸部が係合しているから、各薄板が組立後簡単にずれることが防止できる。そして、シール部の各薄板の間隔を密に配置することが可能になる。
【0023】
請求項4に係わる本発明のブラシシール装置は、前記保持部が前記薄板を重ねる側面方向に折り曲げられた分岐板に形成されているものである。
【0024】
請求項4に係わる本発明のブラシシール装置では、分岐板を接合すれば簡単に組立することができる。しかも、この接合面によりシール部の接合間隔を自由に設定することができる。そして、折り曲げられた間隙に低融点の金属を流し込んで冷却すれば取付部を固着することが可能になる。
【0025】
請求項5に係わる本発明のブラシシール装置は、前記保持部が前記薄板の外周側を折り返しに曲げられてスペーサ部に形成されているものである。
【0026】
請求項5に係わる本発明のブラシシール装置では、スペーサ部の折り返し部を次々に接合すれば簡単に円環状に組み立てることが可能になる。又、保持部の厚さは折り曲げ間隔により設定されるから、簡単に厚さを形成することができる。しかも、スペーサ部を組立時に圧接すれば簡単にシール部の各薄板の間隔を調節することもできる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる実施の形態についてのブラシシール装置を図面に基づいて詳述する。尚、以下の図面は概念図ではなく、設計図である。
【0028】
本発明のブラシシール装置には、第1の実施例として、図1から図6に示す通り、次のように構成されている。すなわち、本発明は、ケーシング50の孔に軸60が嵌合して相対移動するケーシング50に外周の取付部4が取付けられてブラシシール2により軸60との間をシールするブラシシール装置1である。そして、このブラシシール装置1は、可撓性の薄板のシール板3を軸の周面を囲む方向へ重ねて環状体に形成された外周部に取付部4を有するブラシシール2が設けられている。尚、以下のブラシシール2とは、薄板を取付部4から自由端部面15側へブラシ状に多数突出していると言う意味である。
【0029】
このブラシシール2には、取付部4の重ねた各薄板の側面に保持部5が設けられて間隔を保持するシール板3が形成されている。また、シール板3の内周における各薄板の側面を接触又は近接に重ねて被密封流体をシールするシール部6が設けている。更に、シール板3のシール部6が重ねられて被密封流体をシールする接触に近い間隔に形成されているが、この間隔に対応する取付部4の各シール板3の間隔が変動しないようにスペーサとなる保持部5を介して保持されているものである。
【0030】
図1は、ガスタービンのケーシング50と軸60との間隙を高圧P1側と低圧P2側とに仕切るブラシシール装置1の断面図である。又、図2は、図1のブラシシール装置の内径側から見た1部の平面図である。
【0031】
図1及び図2において、1はブラシシール装置である。又、このブラシシール装置1の外周側の固定部は、一方の部品であるケーシング50の内周面に設けられた溝部51に取り付けられている。又、ブラシシール装置1の内周側におけるシール部6の自由端部面15は、他方の部品である軸60の外周面と対向して接触又は近接した状態に配置されている。そして、高圧P1側の被密封流体をブラシシール2のシール部6によりシールする。
【0032】
図3はブラシシール2の半分を示す平面図である。又、図4は、図3の一部分の拡大図である。更に図5は、図3の取付部を拡大した側面図である。又、図6は、図5の取付部の側面図である。
この図1から図6において、ブラシシール装置1は、ブラシシール2、背板部16及び保持板部10が主要な構成となっている。
このうちのブラシシール2は、図3に示すように、矩形状を成す薄板のシール板3が軸60の回転方向に傾斜して取り付けられていると共に、周方向に沿って積層状態に重ねられて全体が環状体に形成されている。そして、図1に示すように、ブラシシール2の外周側は溶接により一体化されて取付部4を形成している。
【0033】
このブラシシール2の取付部4には、図5及び図6に示すように、矩形状の薄板の一方の側面に突出する半球状に絞り加工された保持部5が凸部5Aに形成されていると共に、3カ所に設けられている。この凸部5Aの突出した高さは、取付部4の円周に生じるシール板3の間隔Hにより設定される。つまり、この間隔Hは、同一厚さのシール板3の内径側を互いに接触又は近接させて軸60の円周面に沿って環状体に重ねたときに、外径は内径より大径であるから、その大径の分だけ各シール板3の配列面間に3角形状の間隙が生じる最大間隔に近い寸法である。この間隔Hの寸法に対応した高さに、凸部5Aの高さを形成する。
【0034】
シール板3の傾斜角度は、軸の回転速度、軸の偏心の大きさ、更には、軸の揺動態様により決められる。図3に示すブラシシール2は、角度を設計して決めた1例である。この例では、シール板3の角度が42度から45度に設計されている。
この薄板のシール板3自体は、矩形状に形成されているものである。そして、一実施例として、この薄板のシール板3の矩形状の長さは5〜80mmの範囲に形成され、幅が0.8〜9mmの範囲に形成したものである。又、薄板のシール板3の厚さは、0.05〜0.5mm、好ましくは0.08〜0.3mmのものを使用した。この寸法は、ブラシシール装置1の大きさにより設定されるものであり、大径であればある程それに応じて薄板のシール板3の大きさも大きく形成される。又、被密封流体の圧力が高ければ高いほど幅寸法も大きく形成される。又、薄板のシール板3は、鋼板、ステンレス板、ニッケル基の合金板、セラミック板等の材質が用いられる。
【0035】
次に、ブラシシール装置1に於いて、被密封流体が作用する側にブラシシール2を支持するリング状の背板部16が設けられている。この背板部16には、ブラシシール2の取付部4を保持する固着部16Aとブラシシール2に被密封流体の圧力が作用して極端に曲げられないように圧力に対して支持する支持面16Bとが設けている。そして、ブラシシール2が被密封流体の圧力を受けても変形しないように支持面16Bにより支持している。この背板部16は、鋼板、ステンレス板、銅板、アルミニウム板等が用いられる。
【0036】
ブラシシール2を支持する背板部16に対し、反対側には保持板部10が配置されている。保持板部10は、背板部16の径方向の幅より小さい幅のリング状に形成されている。この保持板部10は背板部16と協働してブラシシール2の取付部4を保持するものである。この保持板部10も、背板部16と同様な材質により製作されている。
【0037】
ブラシシール2の取付部4は、背板部16と保持板部10とにより狭持されて図1に示すように外周部を電子ビーム等の溶接により一体に結合することもできる。この背板部16とブラシシール2と保持板部10との結合は、固定部を形成する。図1では、保持板部10は固定部を形成する長さであるが、背板部16に近い径方向の長さに形成することも可能である。この図1より長くした保持板部10の場合には、ブラシシール2と保持板部10との間に被密封流体が流入できる空間部を形成する。
【0038】
背板部16と保持板部10は、上述した材質が選定されるが、ケーシング50の線膨張係数に合わせて材質を選定することが好ましい。例えば、ニッケル基の合金、その他非鉄金属で製作される場合もある。更には、被密封流体の種類、温度又はその他の適用分野の条件によって種々の材質が選定されている。
【0039】
図7のブラシシール装置1は、本発明に係わる第2の実施例である。又、図8は、図7の正面図である。この図7は、上述した第1の実施例に対して、シール板3の構成を除いては、ほぼ同一である。
この第2の実施例のブラシシール2は、シール板3の取付部4に図4又は図5に示す保持部5より深絞りされた保持部5に相当する半球状の凸部5Aが図8に示すように3カ所に形成されている。そして、取付部4が軸60の径方向面と同一に形成されていると共に、取付部4からシール部6に向って傾斜した形状に形成されている(以下、図1も参照)。
【0040】
この第2の実施例の場合には、凸部5Aの先端を隣接する凸部5Aの背面凹部に係合させて重ねていくものである。同時に、取付部4は軸60に対して径方向に形成されているから、背板部16の外周面に沿って配列すれば、簡単に組立が完了する。しかも、保持部5の結合は、凸部5Aの先端を対向するシール板3の凸部5Aに於ける背面の凹部に係合させると、各シール板3は簡単に位置決めされると共に、シール板3が互いに滑ることもないから、簡単に組み立てることが可能になる。
【0041】
又、図9は本発明に係わる第3の実施例のブラシシール装置1を示すものである。又、図10は図9の斜視図である。このブラシシール装置1も第1の実施例のブラシシール装置1とシール板3を除いては、ほぼ同一である。
【0042】
図9および図10のシール板3は、図7のシール板と同様に取付部4が径方向に形成されていると共に、取付部4からシール部6に向って傾斜している点は同一である。この第3の実施例の保持部5は、シール板3の重ねる方向へ3カ所の分岐板5Bが折り曲げられて保持部5を形成している。この分岐板5Bは、2個が同一方向に曲げられていると共に、1個は反対側に曲げられている。そして、この折り曲げ寸法の2倍が間隔Hの寸法に設定されている。この折り曲げられた分岐板5Bの1個同士が互いに接合されると共に、他の分岐板5Bの2個同士が互いに接合されると言った具合に組み立てられる。この取付部4の固着は溶接により結合することもできるが、融点の低い金属を流し込んで1体に結合することもできる。
【0043】
図11は、本発明に係わる第4の実施例のブラシシール装置1である。この第4の実施例のブラシシール装置1の構成は、シール板3を除いて第1の実施例のブラシシール装置1とほぼ同一である。
【0044】
図11は、ブラシシール2の1部の側面図である。このブラシシール2は取付部4の外周端からU字形状に折り曲げてスペーサ部5Cに形成した部分が保持部5である。シール板3の互いに重ねる間隔Hは、取付部4から折り返しに曲げる曲げ半径の大きさにより設定することができる。そして、スペーサ部5Cを接合すれば、環状のブラシシール2を簡単に形成することが可能になる。
【0045】
図12はブラシシール装置1が軸60に取り付けられた状態を示す正面図である。この図12のブラシシール装置1の取付状態は、図1では、軸60を示す点線の位置で自由端面15が全周に渡り0.02mm位の間隔で嵌合しているものである。
そして、被密封流体をブラシシール2で効果的にシールするものである。このブラシシール装置1は薄板から成るシール板3をブラシ状として用いているために被密封流体の圧力が作用する方向に強力であると共に、軸60の偏心に対しては可撓性を有する方向に配列されているので、シール能力と共に、軸60の偏心に対しては、しなやかに対応して摺動による摩耗を効果的に防止することが期待できる。
【0046】
一方、図13は、軸60が偏心してブラシシール2の自由端部面15側を湾曲するように押圧した状態の正面図である。この状態は、軸60の回転方向に対して正面から見ると図1に実線で示す軸60の変位した状態である。
【0047】
軸60が偏心又は振動してブラシシール2に圧接するとシール板3は、圧力を受ける方向へ可撓性を有するように構成されているので、しなやかに対応して摺動抵抗を低減することが可能になる。その結果、軸60の大きな偏心に対しても摩耗することなくシールすることができる。
更に、シール板3は、被密封流体の圧力を受ける方向には幅が広く形成されているので、変形に対して抵抗力がある。このために取付部4が傾くこともなく強固に保持することができる。そして、被密封流体を確実にシールすることが可能になる。
【0048】
【発明の効果】
本発明に係わるブラシシール装置によれば、薄板を加工して保持部をシール板に1体に形成できるから、背板部や保持板部に特別な手段を講じなくとも、シール板を簡単に組み立てることが可能になる。そして、シール板の保持部を順々に接合して行けば、ブラシシールのシール部は、接合又は近接状態の円環状に形成されるので、シール能力を発揮することが期待できる。又、シール板の幅方向で被密封流体をシールするから、被密封流体の圧力に対して強度を有し、自由端面が傾斜して軸に圧接することもなく、シール効果を発揮する。
【0049】
ブラシシールは、取付部を軸の径方向に形成すると共に、シール部側を傾斜するように構成されているから、取付部を径方向に配置すればよいので、組立が極めて容易になる。且つ、取付部を径方向に取り付ければシール部側の傾斜角度が必然に決定されるから傾斜角度が正確に配列することができる効果を奏する。
【0050】
シール板の保持部を絞り加工した凸部に形成すると、保持部の凸部と対向するシール板に於ける凸部の背面の凹部とを係合させれば簡単に位置決めしてシール板を積層組立が容易になる。しかも、この凹凸の係合により滑ることもないから取付が強固になると共に、シール部を保持する効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 ブラシシール装置の軸方向の半断面図である。
【図2】 図1の内径側から見た1部の平面図である。
【図3】 本発明に係わるブラシシールの半平面図である。
【図4】 図3の1部拡大図である。
【図5】 本発明に係わる第1の実施例に於ける取付部の1部側面図である。
【図6】 図5のシール板の平面図である。
【図7】 本発明に係わる第2の実施例に於ける取付部の1部側面図である。
【図8】 図7のシール板の平面図である。
【図9】 本発明に係わる第3の実施例に於ける取付部の1部側面図である。
【図10】 図9のシール板の斜視図である。
【図11】 本発明に係わる第4の実施例に於ける取付部の1部側面図である。
【図12】 図1のブラシシール装置と軸との正常な配置関係の正面図である。
【図13】 図12のブラシシール装置に軸が偏心して圧接した状態の正面図である。
【図14】 従来のブラシシール装置の断面図である。
【図15】 従来のブラシシールを重ねて配列しようとした参考例の側面図である。
【符号の説明】
1 ブラシシール装置
2 ブラシシール
3 シール板
4 取付部
5 保持部
5A 凸部
5B 分岐板
5C スペーサ部
6 シール部
10 保持板部
15 自由端部面
16 背板部
16A 固着部
16B 支持面
50 ケーシング
60 軸[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a plate-like brush seal device that seals between two components that move relative to each other, for example, an aircraft, a gas turbine, and the like. In particular, the sealing plates of one component blanking even if the fluctuation of the minute position Rashishiru of the two components is deformable in response to variations in one part, the gap overlap without a gap seal plate in sealing part The present invention relates to the technical field of a brush seal device that seals both parts together.
[0002]
[Prior art]
The prior art relating to the present invention includes a
FIG. 14 is a cross-sectional view of the
[0003]
In FIG. 14, the
The
[0004]
The
[0005]
On one side surface of the
Further, on the other surface of the
Then, a
[0006]
In FIG. 14, the state indicated by the phantom line of the
When the rotating
[0007]
Further, in the brush seal device, when the rotating
On the other hand, the rotating
[0008]
Further, as another prior art, there is JP-A-10-196801. In the shaft seal described in this publication, instead of the
[0009]
The attachment of the
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the brush seal device provided with
[0011]
Furthermore, in the brush seal device according sheet for solving this, the sheet 11 5 a situation that can not be resolved above-mentioned problems of the mounting portion for forming annularly. Furthermore, it becomes even more difficult when the gap between the overlapping surfaces of the thin plate on the seal portion side is formed in a certain gap having flexibility.
[0012]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and the technical problem to be solved is that when the thin plates are formed into an annular shape, the inner diameter side is closely spaced. An object of the present invention is to make it possible to easily manufacture a brush seal having a sparse radial spacing. Furthermore, it is in facilitating fixation of the attachment part of a brush seal.
Another object of the present invention is to make it possible to easily form the interval between the thin plates by the holding portion of the mounting portion in order to improve the sealing ability of the seal portion of the brush seal.
It is another object of the present invention to improve the flexibility of the overlapped circumferential direction by making it possible to easily set the intervals between the stacked seal portions of the thin plates.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and technical means thereof are configured as follows.
[0014]
Brush seal device of the present invention relating to claim 1 is fitted a brush to seal the sealed fluid between the inner peripheral portion outer peripheral portion is attached to the other of the axis on one of the parts move relative to the seal an apparatus, comprising: a brush seal having a seal portion on the inner peripheral side and having a mounting portion a seal plate of a thin plate to be arranged in an overlapped state in the circumferential direction outer peripheral side formed in the annular body of the shaft and, it has a holding portion and the protruding bearing surface overlaid the sealing plate of the attachment portion, with the bearing surface of the inner peripheral end of the seal plate of the seal portion is superimposed on the contact or proximity , in which intervals between the sealing plate of the mounting portion corresponding to the previous Symbol interval each seal plate are stacked is held by the bonding of the seal plate which faces the holding portion.
[0015]
The peripheral surface of the brush seal device of the present invention relating to claim 1, Hover by joining in the holding portion to the attachment portion of each thin plate, the side of each thin plate of the sealing portion in contact with or proximity to a shaft It becomes possible to form in the seal part which comprises the ring along with. Thus, for example, the shaft is fitted into the hole of the casing, it is possible to further seal the gap seal.
In particular, thin plate from being formed as a rectangular plate, it is possible to assemble easily the brush seal when supporting the both sides of the thin plate at the back plate and the holding plate.
[0016]
Moreover, since it fixed If we then successively joining the holding portion of the thin plate in a thin plate next it can be easily attached even to the mounting portion of the casing of the brush seal device. Then, the sealing portion together with the can be arranged in close proximity to the thin plate, it is possible to form a circular shape. For this reason, it becomes possible to improve the sealing capability of a seal part .
[0017]
The brush seal device of the present invention according to claim 1 is configured such that the thin plate is inclined with respect to the radial direction of the shaft.
[0018]
In the brush seal device according to the first aspect of the present invention, since the holding portion may be joined to the adjacent thin plate while the thin plate is inclined, it can be easily inclined and attached. For this reason, the brush seal composed of a flexible thin plate can be joined flexibly even if the shaft is eccentric and abuts.
[0019]
In the brush seal device according to the first aspect of the present invention, the thin plate is formed such that the attachment portion is formed in the radial direction of the shaft and is bent from the attachment portion to be inclined toward the seal portion. Is.
[0020]
In the brush seal device according to the first aspect of the present invention, since the attachment portion may be attached in the radial direction passing through the shaft core, the attachment becomes simple. In addition, since the seal portion side is accurately arranged according to the bending angle, it is very easy to set the inclination angle.
[0021]
In the brush seal device according to a second aspect of the present invention, the holding portion is formed as a convex portion having a shape in which the thin plate is drawn into a circular arc shape.
[0022]
In the brush seal device according to the second aspect of the present invention, since the holding portion is formed by the press processing so as to be a convex portion, when the thin plates are overlapped, the convex portion is formed on the back concave portion of the opposing convex portion. If it fits and engages, positioning of attachment will become possible and it can attach easily. Moreover, since the convex part facing the concave part on the back surface of the engaged holding part is engaged, it is possible to prevent each thin plate from being easily displaced after assembly. And it becomes possible to arrange | position closely the space | interval of each thin plate of a seal | sticker part.
[0023]
Brush seal of the present invention according to
[0024]
In the brush seal device according to the fourth aspect of the present invention, it can be easily assembled by joining the branch plates. In addition, the joining interval of the seal portion can be freely set by this joining surface. Then, if a low melting point metal is poured into the bent gap and cooled, the attachment portion can be fixed.
[0025]
In the brush seal device of the present invention according to
[0026]
In the brush seal device according to the fifth aspect of the present invention, if the folded portions of the spacer portions are joined one after another, it can be easily assembled into an annular shape. Further, since the thickness of the holding portion is set by the bending interval, the thickness can be easily formed. In addition, the distance between the thin plates of the seal portion can be easily adjusted by pressing the spacer portion during assembly.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a brush seal device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the following drawings are design drawings rather than conceptual diagrams.
[0028]
The brush seal device of the present invention provides, in a first embodiment, as shown in FIGS. 1-6, Ru Tei is constructed as follows. That is , the present invention is a brush seal device 1 in which a shaft 50 is fitted in a hole of the casing 50 and the outer peripheral mounting
[0029]
This
[0030]
Figure 1 is a cross-sectional view of a brush seal device 1 that separates the gap between the casing 50 and the
[0031]
1 and 2, reference numeral 1 denotes a brush seal device. Moreover, the fixed part on the outer peripheral side of the brush seal device 1 is attached to a
[0032]
FIG. 3 is a plan view showing a half of the
1 to 6, the brush seal device 1 mainly includes a
[0033]
The mounting
[0034]
The inclination angle of the
[0035]
Next, in the brush seal device 1, a ring-shaped
[0036]
A holding
[0037]
Mounting
[0038]
The material for the
[0039]
The brush seal device 1 of FIG. 7 is a second embodiment according to the present invention. FIG. 8 is a front view of FIG. FIG. 7 is substantially the same as the first embodiment described above except for the configuration of the
The
[0040]
In the case of the second embodiment, the tip of the
[0041]
FIG. 9 shows a brush seal device 1 according to a third embodiment of the present invention. FIG. 10 is a perspective view of FIG. The brush seal device 1 is substantially the same except for the brush seal device 1 and the
[0042]
9 and 10 is the same as the seal plate of FIG. 7 in that the mounting
[0043]
FIG. 11 shows a brush seal device 1 according to a fourth embodiment of the present invention. The configuration of the brush seal device 1 of the fourth embodiment is substantially the same as that of the brush seal device 1 of the first embodiment except for the
[0044]
FIG. 11 is a side view of a part of the
[0045]
FIG. 12 is a front view showing a state where the brush seal device 1 is attached to the
Then, the sealed fluid is effectively sealed with the
[0046]
On the other hand, FIG. 13 is a front view of a pressing state as to the
[0047]
When the
Further, since the
[0048]
【The invention's effect】
According to the brush seal device of the present invention, since the thin plate can be processed and the holding portion can be formed as a single body on the sealing plate, the sealing plate can be easily formed without taking special measures on the back plate portion and the holding plate portion. It becomes possible to assemble. If the holding portions of the seal plate are joined in order, the seal portion of the brush seal is formed in an annular shape that is joined or in close proximity, so that it can be expected to exhibit sealing ability. Further, since the sealed fluid is sealed in the width direction of the seal plate, it has strength against the pressure of the sealed fluid, and the sealing effect is exhibited without the free end face being inclined and pressed against the shaft.
[0049]
Since the brush seal is configured so that the attachment portion is formed in the radial direction of the shaft and the seal portion side is inclined, the attachment portion may be arranged in the radial direction, so that the assembly becomes extremely easy. Moreover, if the attachment portion is attached in the radial direction, the inclination angle on the seal portion side is inevitably determined, so that the inclination angle can be accurately arranged.
[0050]
When the holding part of the seal plate is formed into a squeezed convex part, the convex part of the holding part and the concave part on the back side of the convex part of the sealing plate facing each other can be easily positioned and the seal plate is laminated Assembling becomes easy. In addition, since it does not slip due to the engagement of the projections and depressions, the mounting is strengthened and the effect of holding the seal portion is exhibited.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a half sectional view of a brush seal device in an axial direction.
FIG. 2 is a plan view of a part viewed from the inner diameter side of FIG.
FIG. 3 is a half plan view of a brush seal according to the present invention.
FIG. 4 is an enlarged view of a part of FIG.
FIG. 5 is a side view of a part of the mounting portion in the first embodiment according to the present invention.
6 is a plan view of the seal plate of FIG. 5. FIG.
FIG. 7 is a side view of a part of a mounting portion in a second embodiment according to the present invention.
8 is a plan view of the seal plate of FIG.
FIG. 9 is a side view of a part of a mounting portion in a third embodiment according to the present invention.
10 is a perspective view of the seal plate of FIG. 9. FIG.
FIG. 11 is a partial side view of a mounting portion in a fourth embodiment according to the present invention.
12 is a front view of a normal arrangement relationship between the brush seal device of FIG. 1 and a shaft. FIG.
13 is a front view of a state in which a shaft is eccentrically pressed against the brush seal device of FIG.
FIG. 14 is a cross-sectional view of a conventional brush seal device.
FIG. 15 is a side view of a reference example in which conventional brush seals are arranged in an overlapping manner.
[Explanation of symbols]
1 Brush seal device
2 Brush seal
3 Seal plate
4 Mounting part
5 Holding part
5A Convex
5B branch plate
5C Spacer
6 Seal part
1 0 Holding plate
15 Free end face
16 Back plate
16A Adhering part
16B support surface
5 0 casing
60 axes
Claims (5)
前記取付部側の前記シール板が前記軸の径方向に形成されていると共に前記取付部からシール部側のシール板が折り曲げられて前記軸の回転方向へ傾斜した形状に形成されていることを特徴とするブラシシール装置。A brush seal device in which an outer peripheral portion is attached to one component that is fitted and moved relative to each other, and an inner peripheral portion seals a sealed fluid between the other shaft, and a thin seal plate is disposed around the shaft. A brush seal having a mounting portion on the outer peripheral side and a sealing portion on the inner peripheral side, which is arranged in a state of being stacked in a direction, and is overlapped on the sealing plate of the mounting portion The mounting portion corresponding to the interval at which the seal plates are overlapped, and the overlapping surface of the seal portion on the inner peripheral end side of the seal plate is overlapped in contact or proximity. The interval between the seal plates of the part is held by joining with the seal plate facing the holding part ,
The seal plate on the attachment portion side is formed in the radial direction of the shaft, and the seal plate on the seal portion side is bent from the attachment portion and formed in a shape inclined in the rotation direction of the shaft. A brush seal device.
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