JP4248561B2 - Split type mechanical seal - Google Patents

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JP4248561B2 JP2006127258A JP2006127258A JP4248561B2 JP 4248561 B2 JP4248561 B2 JP 4248561B2 JP 2006127258 A JP2006127258 A JP 2006127258A JP 2006127258 A JP2006127258 A JP 2006127258A JP 4248561 B2 JP4248561 B2 JP 4248561B2
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Description

本発明は、分割型メカニカルシールであって、特に、シールケース側に設けられた第1密封環及びシールケースを洞貫する回転軸に設けられた第2密封環の少なくとも一方を周方向に分割された分割型密封環となして、この分割型密封環を、シールケース又は回転軸に軸線方向に移動可能な状態又は移動不能な状態で保持されたリテーナリングに、これに軸線方向に締め付け自在に取り付けた緊縛リングによって円環状に緊縛された状態で固定保持させ、第1密封環と第2密封環との対向端面である密封端面の相対回転摺接作用により当該相対回転摺接部分の内周側領域たる被密封流体領域とその外周側領域たる非密封流体領域とを遮蔽シールするように構成された分割型メカニカルシールに関するものである。   The present invention is a split-type mechanical seal, and in particular, at least one of a first seal ring provided on the seal case side and a second seal ring provided on a rotary shaft passing through the seal case is divided in the circumferential direction. It is possible to tighten the split seal ring in the axial direction on a retainer ring that is held in a state that is movable or non-movable in the axial direction on the seal case or the rotating shaft. It is fixed and held in a state of being bound in an annular shape by a binding ring attached to the inner surface of the relative rotational sliding contact portion by a relative rotational sliding contact action of a sealing end surface that is an opposing end surface of the first sealing ring and the second sealing ring. The present invention relates to a split-type mechanical seal configured to shield and seal a sealed fluid region as a peripheral region and an unsealed fluid region as an outer peripheral region.

シールケース側の第1密封環及び回転軸側の第2密封環の少なくとも一方を周方向に分割された分割型密封環となした分割型メカニカルシールとしては、第1及び第2密封環をシールケース内に配置して、両密封環の対向端面たる密封端面の相対回転摺接作用により当該相対回転摺接部分の外周側領域たる被密封流体領域とその内周側領域たる非密封流体領域とを遮蔽するように構成したインサイドメカニカルシール(例えば、特許文献1の図2を参照)と、第2密封環をシールケース外の非密封流体領域に配置して、両密封環の対向端面たる密封端面の相対回転摺接作用により当該相対回転摺接部分の内周側領域たる被密封流体領域とその外周側領域たる非密封流体領域とを遮蔽するように構成したアウトサイドメカニカルシール(例えば、特許文献2の図2を参照)とに大別される。このような分割型メカニカルシールは、これが大型のものである場合にもメンテナンス作業を含む分解,組立作業を容易に行うことができ、大型縦軸ポンプ等の軸封手段として好適するものである。 As a split type mechanical seal in which at least one of the first seal ring on the seal case side and the second seal ring on the rotating shaft side is a split type seal ring divided in the circumferential direction, the first and second seal rings are sealed. A sealed fluid region that is an outer peripheral side region of the relative rotational sliding contact portion and an unsealed fluid region that is the inner peripheral side region by the relative rotational sliding contact action of the sealing end surfaces that are the opposite end surfaces of both sealing rings. configure so as to shield the Lee capacitors id mechanical seal (e.g., see Figure 2 of Patent Document 1) and, by arranging the second seal ring in a non-sealed fluid region outside the seal case, opposing end faces of both seal rings An outside mechanical seal configured to shield a sealed fluid region that is an inner peripheral side region of the relative rotational sliding contact portion and an unsealed fluid region that is an outer peripheral side region thereof by the relative rotational sliding contact action of the sealing end surface (for example, It is divided into 2 of Patent Document 2 see) and. Such a split-type mechanical seal can be easily disassembled and assembled, including maintenance work, even when it is a large one, and is suitable as a shaft sealing means for a large vertical pump or the like.

しかし、インサイドメカニカルシールでは、シールケースを分割型のものとしておく必要があり、しかもシールケースには被密封流体による内圧が作用することから、アウトサイドメカニカルシールに比して、シールケースが複雑化,大型化することになり、シールケースの分解,組立を含むメンテナンス作業に多大な労力を必要としていた。 However, the Lee capacitors id mechanical seal, must be assumed to seal case of split type, moreover the sealing case from acting internal pressure due to the sealed fluid, as compared with the outside mechanical seal, the seal case It becomes complicated and large, and a lot of labor is required for maintenance work including disassembly and assembly of the seal case.

一方、アウトサイドメカニカルシールでは、シールケースを非分割型のものとできるから、メンテナンス作業も分割型密封環のみの分解,組立で済み、メンテナンス作業に要する労力負担が小さく、分割型メカニカルシールとして実用性に優れる。   On the other hand, with the outside mechanical seal, the seal case can be a non-split type, so the maintenance work can be done by disassembling and assembling only the split seal ring. Excellent in properties.

すなわち、従来のアウトサイドメカニカルシールにあっては、例えば、特許文献2の図2〜図4に示す如く、シールケース側の第1密封環を周方向に分割して複数の円弧状セグメントに分離構成し、緊縛リングを、第1密封環を内嵌した状態で、シールケースに保持したリテーナリングに軸線方向に締め付け自在に取り付けて、緊縛リングをリテーナリングへと締め付けることにより、第1密封環を円弧状セグメントの端面同士が衝合する円環状形態に緊縛保持させてあり、緊縛リングのリテーナリングへの脱着を行うことにより第1密封環の分解,組立を行うことができる。   That is, in the conventional outside mechanical seal, for example, as shown in FIGS. 2 to 4 of Patent Document 2, the first sealing ring on the seal case side is divided in the circumferential direction and separated into a plurality of arc segments. The first sealing ring is configured by tightening the binding ring to the retainer ring by attaching the binding ring to the retainer ring held in the seal case in the axial direction with the first sealing ring fitted therein. Are held in an annular shape in which the end faces of the arcuate segments meet each other, and the first sealing ring can be disassembled and assembled by detaching the binding ring from the retainer ring.

特開平7−198043号公報JP-A-7-198043 特開2004−251376公報JP 2004-251376 A

しかし、上記した従来のアウトサイドメカニカルシール(以下「従来シール」という)では、第1密封環を金属製の緊縛リングによって直接的に緊縛しているため、緊縛リングのリテーナリングへの締め付けが過剰である場合には、つまり緊縛リングによる分割型密封環の緊縛力が過剰である場合には、円弧状セグメントに歪が生じて、当該密封環の分割部分(円弧状セグメントの端面衝合部分)から被密封流体が漏洩する虞れがある。逆に、緊縛リングのリテーナリングへの締め付けが不十分で、緊縛リングによる第1密封環の緊縛力が不足する場合には、第1密封環に作用する内圧(第1密封環の内周面に作用する被密封流体の圧力)によって円弧状セグメントの端面衝合部分が開き、被密封流体が漏洩する虞れがある。このような問題は、第2密封環を分割型密封環とした場合においても同様に生じ、特に、分割型密封環を引張荷重に弱い炭化珪素等のセラミックスや軟質のカーボン等で構成した場合や被密封流体の圧力が高い場合には顕著に生じる。   However, in the above-described conventional outside mechanical seal (hereinafter referred to as “conventional seal”), the first seal ring is directly bound by the metal restraint ring, so that the tightening of the restraint ring to the retainer ring is excessive. In other words, that is, when the binding force of the split type sealing ring by the binding ring is excessive, distortion occurs in the arc segment, and the sealing ring is divided (the end face abutting portion of the arc segment). Otherwise, the sealed fluid may leak. Conversely, when the tightening of the binding ring to the retainer ring is insufficient and the binding force of the first sealing ring by the binding ring is insufficient, the internal pressure acting on the first sealing ring (the inner peripheral surface of the first sealing ring) There is a possibility that the sealed fluid may leak due to opening of the end face abutting portion of the arc-shaped segment due to the pressure of the sealed fluid acting on the fluid. Such a problem similarly occurs when the second seal ring is a split seal ring. In particular, when the split seal ring is made of ceramics such as silicon carbide that is weak against tensile load, soft carbon, or the like, This occurs remarkably when the pressure of the sealed fluid is high.

なお、従来からも、過重な緊縛力等により相手密封環との接触面である密封端面に歪が生じた場合、当該メカニカルシールの組立時や分割型密封環の分解,交換を行うメンテナンス時に、当該密封端面を所謂摺り合わせ作業により修正するか、当該密封端面の径方向幅を極端に小さく設定して、正規の運転に先駆けて所謂馴染み運転を行うことが試みられているが、このような摺り合わせ作業や馴染み運転は、高度の熟練を必要とするためユーザサイドでは行い難いものであり、また作業者にも過大な負担を強いることになり、経済的負担も極めて大きい。また、密封端面の径方向幅を極端に小さく設定した分割型メカニカルシールは、ドライ条件下での馴染み運転を行い難いことから、例えば、相当時間の気中運転を行うことがある先行待機運転形ポンプ等の軸封手段として採用することができず、その用途が大幅に制限されることになる。   In the past, if the sealing end surface, which is the contact surface with the mating seal ring, is distorted due to excessive tightening force, etc., when assembling the mechanical seal or during maintenance to disassemble or replace the split seal ring, Attempts have been made to perform the so-called familiar operation prior to normal operation by correcting the sealed end surface by so-called rubbing work or by setting the radial width of the sealed end surface to be extremely small. The rubbing work and the familiar operation are difficult to perform on the user side because they require a high degree of skill, and an excessive burden is imposed on the operator, resulting in an extremely large economic burden. In addition, the split type mechanical seal with the radial width of the sealed end face set to be extremely small is difficult to perform familiar operation under dry conditions. It cannot be employed as a shaft sealing means such as a pump, and its application is greatly limited.

本発明は、アウトサイドメカニカルシールにおける上記のような問題を解決すべくなされたもので、分割型密封環をその密封端面に歪を生じることなく適正な環状形態に緊縛保持しておくことができる分割型メカニカルシールを提供することを目的とするものである。   The present invention has been made to solve the above-described problems in the outside mechanical seal, and can hold the split seal ring in an appropriate annular form without causing distortion at the sealed end face. The object is to provide a split-type mechanical seal.

本発明は、シールケース側に設けられた第1密封環及びシールケースを洞貫する回転軸に設けられた第2密封環の少なくとも一方を周方向に分割された分割型密封環となして、この分割型密封環を、シールケース又は回転軸に軸線方向に移動可能な状態又は移動不能な状態で保持された保持リングに、これに軸線方向に締め付け自在に取り付けた緊縛リングによって円環状に緊縛された状態で固定保持させ、第1密封環と第2密封環との対向端面である密封端面の相対回転摺接作用により当該相対回転摺接部分の内周側領域たる被密封流体領域とその外周側領域たる非密封流体領域とを遮蔽シールするように構成された分割型メカニカルシール(アウトサイドメカニカルシール)において、上記の目的を達成すべく、特に、分割型密封環とこれに外嵌させた緊縛リングとの対向周面を、緊縛リングのリテーナリングへの締め付け方向に漸次拡大する截頭円錐状のテーパ面に構成すると共に、当該分割型密封環とリテーナリングとの軸線方向における対向端面間及び当該分割型密封環と緊縛リングとの対向周面間に夫々端面側弾性部材及び周面側弾性部材を介装して、緊縛リングをリテーナリングへと締め付けることにより、当該分割型密封環を、リテーナリングの軸線方向端面に端面側弾性部材を介して押圧保持させると共に緊縛リングの内周面に周面側弾性部材を介して嵌合保持させるように構成しておくことを提案するものである。   The present invention is a split-type seal ring in which at least one of the first seal ring provided on the seal case side and the second seal ring provided on the rotary shaft that penetrates the seal case is divided in the circumferential direction, This split seal ring is bound to an annular shape by a tightening ring that is attached to a seal case or a rotating ring so as to be movable or non-movable in the axial direction. The sealed fluid region that is the inner peripheral side region of the relative rotational sliding contact portion by the relative rotational sliding contact action of the sealing end surface that is the opposing end surface of the first sealing ring and the second sealing ring, and In a split type mechanical seal (outside mechanical seal) configured to shield and seal the non-sealed fluid region which is the outer peripheral side region, in order to achieve the above-mentioned purpose, in particular, the split type seal ring The opposing circumferential surface of the binding ring that is externally fitted to the retaining ring is configured as a frustoconical tapered surface that gradually expands in the tightening direction of the binding ring to the retainer ring, and the axis of the split seal ring and the retainer ring. By tightening the binding ring to the retainer ring by interposing the end surface side elastic member and the peripheral surface side elastic member between the opposing end surfaces in the direction and between the opposing peripheral surfaces of the split seal ring and the binding ring, respectively. The split seal ring is configured to be pressed and held on the end surface in the axial direction of the retainer ring via the end surface side elastic member and fitted and held on the inner peripheral surface of the binding ring via the peripheral surface side elastic member. This is a proposal.

かかる分割型アウトサイドメカニカルシールにあっては、シール条件等に応じて、第1及び第2密封環の一方又は両方が上記した分割型密封環に構成される。第1密封環が分割型密封環に構成される場合には、第1密封環が緊縛リング(以下「第1緊縛リング」という)により円環状形態に保持され、第1密封環を固定保持するリテーナリング(以下「第1リテーナリング」という)がシールケースに軸線方向移動可能に保持され、当該第1リテーナリングとシールケースとの間に、第1密封環を第2密封環へと押圧附勢するスプリング部材が介装される。また、第2密封環が分割型密封環に構成される場合には、第2密封環が緊縛リング(以下「第2緊縛リング」という)により円環状形態に保持され、第2密封環を固定保持するリテーナリング(以下「第2リテーナリング」という)が回転軸に固定保持される。   In such a split-type outside mechanical seal, one or both of the first and second seal rings are configured in the above-described split-type seal ring according to seal conditions and the like. When the first sealing ring is configured as a split type sealing ring, the first sealing ring is held in an annular shape by a binding ring (hereinafter referred to as “first binding ring”), and the first sealing ring is fixedly held. A retainer ring (hereinafter referred to as “first retainer ring”) is held in the seal case so as to be movable in the axial direction, and the first seal ring is pressed against the second seal ring between the first retainer ring and the seal case. An energizing spring member is interposed. When the second sealing ring is configured as a split type sealing ring, the second sealing ring is held in an annular shape by a binding ring (hereinafter referred to as “second binding ring”), and the second sealing ring is fixed. A retainer ring to be held (hereinafter referred to as “second retainer ring”) is fixedly held on the rotating shaft.

好ましい実施の形態にあって、端面側弾性部材(以下、第1密封環について使用されるものを「第1端面側弾性部材」といい、第2密封環について使用されるものを「第2端面側弾性部材」という)としては、分割型密封環(第1密封環又は第2密封環)とリテーナリング(第1リテーナリング又は第2リテーナリング)との軸線方向における対向端面間を二次シールするシール機能をも発揮しうるゴムシートを使用することが好ましい。また、周面側弾性部材(以下、第1密封環について使用されるものを「第1周面側弾性部材」といい、第2密封環について使用されるものを「第2周面側弾性部材」という)としては、分割型密封環(第1密封環又は第2密封環)と緊縛リング(第1緊縛リング又は第2緊縛リング)との対向周面間にその全周に亘って装填しうるクッション性を有するゴムシートを使用することが好ましい。 In the preferred embodiment, the end face side elastic member (hereinafter, the one used for the first seal ring is referred to as “first end face side elastic member”, and the one used for the second seal ring is referred to as “second end face”. As the side elastic member, a secondary seal is provided between the opposed end faces in the axial direction of the split seal ring (first seal ring or second seal ring) and the retainer ring (first retainer ring or second retainer ring). it is preferred to use Gomushi bets can also exert a sealing function of. Further, the peripheral side elastic member (hereinafter, the one used for the first sealing ring is referred to as “first peripheral side elastic member”, and the one used for the second sealing ring is referred to as “second peripheral side elastic member”. ”) Is loaded over the entire circumference between the opposed peripheral surfaces of the split seal ring (first seal ring or second seal ring) and the binding ring (first binding ring or second binding ring). it is preferred to use Gomushi bets having cushioning properties that may.

本発明の分割型メカニカルシールにあっては、分割型密封環を、緊縛リングにより周面側弾性部材を介在させた状態で緊縛保持すると共に端面側弾性部材を介在させた状態でリテーナリングに固定保持したから、緊縛リングによる緊縛力に過不足がある場合や当該分割型密封環に作用する内圧が高い場合にも、分割面が開いたり密封端面に歪が生じたりすることがなく、分割密封環を適正な円環状形態に保持させておくことができる。したがって、本発明の分割型メカニカルシールによれば、摺り合わせ作業や馴染み運転を必要とせず、当該メカニカルシールの組立や分割型密封環の分解,交換を含むメンテナンス作業を容易且つ効率よく経済的に行うことができる。   In the split-type mechanical seal of the present invention, the split-type sealing ring is tightly held by the tightness ring with the peripheral surface side elastic member interposed therebetween and fixed to the retainer ring with the end face side elastic member interposed. Even if there is an excess or deficiency in the binding force due to the binding ring or when the internal pressure acting on the split type sealing ring is high, the split surface will not open and the sealed end face will not be distorted. The ring can be held in a proper annular shape. Therefore, according to the split mechanical seal of the present invention, it is possible to easily and efficiently economically perform maintenance work including assembly of the mechanical seal and disassembly and replacement of the split seal ring without requiring a sliding operation and a familiar operation. It can be carried out.

図1は本発明に係る分割形メカニカルシールの実施の形態を示す縦断側面図であり、図2はその要部を拡大して示す詳細図であり、図3は分割型密封環の緊縛開始状態を示す図2対応の縦断側面図であり、図4は図1のIV−IV線に沿う要部の縦断背面図であり、図5は図1のV−V線に沿う要部の縦断正面図である。なお、以下の説明において、左右とは図1〜図3における左右を意味するものとする。   FIG. 1 is a longitudinal side view showing an embodiment of a split type mechanical seal according to the present invention, FIG. 2 is a detailed view showing an enlarged main part thereof, and FIG. 3 is a state of starting binding of a split seal ring. 4 is a longitudinal sectional side view corresponding to FIG. 2, FIG. 4 is a longitudinal rear view of a main part taken along line IV-IV in FIG. 1, and FIG. 5 is a longitudinal front view of a main part taken along line VV in FIG. FIG. In the following description, the left and right mean the left and right in FIGS.

この実施の形態における分割型メカニカルシールは、図1に示す如く、回転機器のハウジング(ポンプハウジング等)1に取り付けられたシールケース2と、シールケース2に第1リテーナリング3及び第1緊縛リング4を介して軸線方向(左右方向)に移動自在に且つ相対回転不能に保持された第1密封環5と、当該回転機器の回転軸(インペラ軸等)6に第2リテーナリング7及び第2緊縛リング8を介して固定された第2密封環9と、シールケース2と第1リテーナリング3との間に介装されて、第1密封環5を第2密封環9に押圧接触させるべく軸線方向へと附勢するスプリング部材10とを具備して、両密封環5,9の対向端面たる密封端面5a,9aの相対回転摺接作用により、その相対回転摺接部分5a,9aの内周側領域である被密封流体領域(ハウジング1内に連通する領域)Hとその外周側領域である非密封流体領域(ハウジング1外の大気領域)Lとを遮蔽シールするように構成された端面接触型のアウトサイドメカニカルシールである。   As shown in FIG. 1, the split-type mechanical seal in this embodiment includes a seal case 2 attached to a housing (pump housing or the like) 1 of a rotating device, and a first retainer ring 3 and a first binding ring on the seal case 2. A second seal ring 5 and a second retainer ring 7 and a second retainer ring 7 on a rotary shaft (impeller shaft or the like) 6 of the rotating device. The second sealing ring 9 fixed via the binding ring 8 and the second sealing ring 9 is interposed between the sealing case 2 and the first retainer ring 3 so as to press the first sealing ring 5 against the second sealing ring 9. A spring member 10 that is biased in the axial direction, and the relative rotational sliding contact action of the sealing end surfaces 5a and 9a, which are the opposing end surfaces of the sealing rings 5 and 9, causes the relative rotational sliding contact portions 5a and 9a to In the perimeter area End-contact type out configured to shield and seal a sealed fluid region (region communicating with the inside of the housing 1) H and a non-sealed fluid region (atmosphere region outside the housing 1) L which is an outer peripheral side region thereof. It is a side mechanical seal.

シールケース2は、図1に示す如く、回転軸6より大径の内周部2aを有する断面L字状の金属製の非分割の円環状体であり、回転軸6が同心状に貫通する状態でハウジング1に取り付けられている。   As shown in FIG. 1, the seal case 2 is a non-divided annular body made of metal having an L-shaped cross section having an inner peripheral portion 2 a larger in diameter than the rotation shaft 6, and the rotation shaft 6 penetrates concentrically. It is attached to the housing 1 in a state.

第1密封環5は、図1及び図5に示す如く、先端面(左端面)を軸線に直交する平滑環状面である密封端面5aとし且つ外周面を基端方向(右方向)に漸次拡径する截頭円錐状のテーパ面5bに構成した円環状体であり、周方向に複数(この例では2個)の円弧状セグメント11,12に分割された分割型密封環に構成されている。第1密封環5は、第1緊縛リング4により分割面(円弧状セグメント11,12の周方向端面)11a,12aが衝合された円環状形態に緊縛保持されると共に第1リテーナリング3に固定保持されており、第1リテーナリング3を介してシールケース2に軸線方向移動可能に保持されている。   As shown in FIGS. 1 and 5, the first sealing ring 5 has a distal end surface (left end surface) as a sealed end surface 5a which is a smooth annular surface orthogonal to the axis, and an outer peripheral surface gradually expands in the proximal direction (right direction). An annular body formed on a tapered frustoconical tapered surface 5b, and is configured as a split seal ring divided into a plurality (two in this example) arc segments 11 and 12 in the circumferential direction. . The first sealing ring 5 is tightly held by the first binding ring 4 in an annular shape in which the dividing surfaces (circumferential end surfaces of the arc-shaped segments 11 and 12) 11 a and 12 a are abutted, and is attached to the first retainer ring 3. It is fixedly held and is held by the seal case 2 via the first retainer ring 3 so as to be movable in the axial direction.

第1リテーナリング3は、図1に示す如く、筒状の保持部3aとその先端部(左端部)に一体形成された環状のフランジ部3bとからなる金属製の非分割の円筒体であり、保持部3aをシールケース2の内周部2aにOリング13を介して軸線方向移動可能に保持されている。第1リテーナリング3は、フランジ部3bの外周側に形成した係合孔3cにシールケース2に突設したドライブピン14を係合させることにより、所定範囲での軸線方向移動を許容された状態でシールケース2に対する相対回転を阻止されている。第1リテーナリング3の先端面における内周側部分(フランジ部3bの先端面における内周側部分)は、第1密封環5の基端面(右端面)5cを軸線方向において受け止め保持する保持面3dに構成されている。なお、保持面3dには、第1密封環5の基端面5cに形成した係合凹部5dに係合しうるドライブピン15が突設されていて、このドライブピン15を係合凹部5dに係合させることにより、第1密封環5の第1リテーナリング3に対する相対回転が阻止されるようになっている。   As shown in FIG. 1, the first retainer ring 3 is a metal non-divided cylindrical body including a cylindrical holding portion 3 a and an annular flange portion 3 b integrally formed at the tip portion (left end portion). The holding portion 3a is held on the inner peripheral portion 2a of the seal case 2 via an O-ring 13 so as to be movable in the axial direction. The first retainer ring 3 is allowed to move in the axial direction within a predetermined range by engaging the drive pin 14 projecting from the seal case 2 with the engagement hole 3c formed on the outer peripheral side of the flange portion 3b. Thus, relative rotation with respect to the seal case 2 is prevented. The inner peripheral side portion (the inner peripheral side portion of the distal end surface of the flange portion 3b) on the distal end surface of the first retainer ring 3 is a holding surface that receives and holds the proximal end surface (right end surface) 5c of the first sealing ring 5 in the axial direction. 3d. The holding surface 3d is provided with a drive pin 15 that can be engaged with an engagement recess 5d formed on the base end surface 5c of the first seal ring 5. The drive pin 15 is engaged with the engagement recess 5d. By combining, the relative rotation of the first sealing ring 5 with respect to the first retainer ring 3 is prevented.

第1緊縛リング4は、図1及び図5に示す如く、金属製の非分割の円環状体であり、適当数の締付ボルト16により第1リテーナリング3のフランジ部3bに軸線方向に締め付け自在に取り付けられている。第1緊縛リング4の内周面には、第1密封環5の外周面(テーパ面)5bに対応するテーパ面、つまり基端方向(右方向)に漸次拡径する截頭円錐状のテーパ面4aが形成されている。   As shown in FIGS. 1 and 5, the first binding ring 4 is a metal non-divided annular body, and is fastened in the axial direction to the flange portion 3b of the first retainer ring 3 by an appropriate number of fastening bolts 16. It is attached freely. A taper surface corresponding to the outer peripheral surface (tapered surface) 5b of the first sealing ring 5 on the inner peripheral surface of the first binding ring 4, that is, a truncated conical taper that gradually increases in diameter in the proximal direction (rightward direction). A surface 4a is formed.

而して、分割型密封環である第1密封環5は、図1〜図3に示す如く、第1緊縛リング4を第1リテーナリング3に締め付けることにより、第1端面側弾性部材17及び第1周面側弾性部材18を介在させた状態で第1リテーナリング3に固定保持されている。   Thus, as shown in FIGS. 1 to 3, the first sealing ring 5, which is a split-type sealing ring, tightens the first binding ring 4 to the first retainer ring 3, so that the first end face side elastic member 17 and The first retainer ring 3 is fixed and held with the first circumferential surface side elastic member 18 interposed.

すなわち、図3に示す如く、第1密封環5と第1リテーナリング3との軸線方向における対向端面間(第1密封環5の基端面5cと第1リテーナリング3の保持面3dとの間)に第1端面側弾性部材17を介在させると共に第1密封環5と第1緊縛リング4との対向周面間(第1密封環5の外周面たるテーパ面5bと第1緊縛リング4の内周面たるテーパ面4aとの間)に第1周面側弾性部材18を介在させた状態で、締付ボルト16により、第1密封環5に外嵌させた第1緊縛リング4を第1リテーナリング3に取り付ける。そして、この状態から、締付ボルト16を順次締め付けていくと、つまり第1緊縛リング4を第1リテーナリング3へと軸線方向移動させていくと、第1緊縛リング4のテーパ面4aにより第1密封環5にはこれを縮径する方向へと第1周面側弾性部材18を介して押圧する緊縛力と当該密封環5を第1リテーナリング3へと第1端面側弾性部材17を介して軸線方向に押圧する押圧力とが作用して、図2及び図4に示す如く、緊縛力により、第1密封環5と緊縛リング4の対向周面4a,5b間に第1周面側弾性部材18が挟圧された状態で、第1密封環5がその分割面11a,12aが衝合する円環状形態に緊縛保持されると共に、押圧力により、第1密封環5と第1リテーナリング3との軸線方向における対向端面3d,5c間に第1端面側弾性部材17が挟圧された状態で、第1密封環5が第1リテーナリング3の保持面3dに固定保持される。ところで、第1端面側弾性部材17としては、第1リテーナリング3の保持面3dへの押付力による第1密封環5の変形(歪発生)を防止しうるクッション機能を発揮する他、両者3,5間を二次シールするシール機能をも発揮しうる弾性材製シートであって、円環状のゴムシートが使用されている。なお、第1端面側弾性部材(ゴムシート)17には、図1に示す如く、ドライブピン15の通過孔17aが形成されている。また、第1周面側弾性部材18としては、第1緊縛リング4の緊縛力や密封流体の圧力(内圧)による第1密封環5の変形(歪発生)を防止しうるクッション機能を有する弾性材製シートであって、第1密封環5の外周面5bにその全周に亘って巻装したゴムシートが使用されている。 That is, as shown in FIG. 3, between the opposing end surfaces in the axial direction of the first sealing ring 5 and the first retainer ring 3 (between the base end surface 5 c of the first sealing ring 5 and the holding surface 3 d of the first retainer ring 3). ) With the first end face side elastic member 17 interposed therebetween and between the opposing peripheral surfaces of the first sealing ring 5 and the first binding ring 4 (the tapered surface 5b as the outer peripheral surface of the first sealing ring 5 and the first binding ring 4). The first binding ring 4 externally fitted to the first sealing ring 5 by the tightening bolt 16 in a state where the first peripheral surface side elastic member 18 is interposed between the taper surface 4a and the inner peripheral surface). 1 Attach to the retainer ring 3. When the fastening bolts 16 are sequentially tightened from this state, that is, when the first binding ring 4 is moved in the axial direction to the first retainer ring 3, the taper surface 4a of the first binding ring 4 causes the first tightening ring 4 to move to the first retainer ring 3. The first sealing ring 5 is provided with a binding force that presses the first sealing ring 5 through the first peripheral surface side elastic member 18 in the direction of reducing the diameter, and the first end surface side elastic member 17 is connected to the first retaining ring 3 with the sealing ring 5. As shown in FIGS. 2 and 4, the first circumferential surface acts between the first peripheral surface 4 a and 5 b of the binding ring 4 by the binding force. In a state where the side elastic member 18 is clamped, the first sealing ring 5 is held tightly in an annular shape in which the split surfaces 11a and 12a abut against each other, and the first sealing ring 5 and the first sealing ring 5 are pressed by the pressing force. First between the end faces 3d and 5c facing the retainer ring 3 in the axial direction. In a state where the surface side elastic member 17 is clamped, the first seal ring 5 is fixedly held on the holding surface 3d of the first retainer ring 3. By the way, as the 1st end surface side elastic member 17, besides exhibiting the cushion function which can prevent the deformation | transformation (distortion generation | occurrence | production) of the 1st sealing ring 5 by the pressing force to the holding surface 3d of the 1st retainer ring 3, both 3 , an elastic member made of sheet capable of exhibiting also the sealing function of the secondary seal between 5, an annular rubber sheet is used. The first end face side elastic member (rubber sheet) 17 has a passage hole 17a for the drive pin 15 as shown in FIG. The first peripheral surface side elastic member 18 is an elastic member having a cushion function capable of preventing deformation (generation of strain) of the first sealing ring 5 due to the binding force of the first binding ring 4 and the pressure (internal pressure) of the sealing fluid. a timber made of sheet, a rubber sheet which is wound over its entire circumference on the outer circumferential surface 5b of the first seal ring 5 is used.

スプリング部材10は、第1リテーナリング3のフランジ部3bに軸線方向移動可能に保持されたスプリング受体19とシールケース2との間に介装されたコイルスプリングであり、第1緊縛リング4に貫通状に螺合された調整ボルト20によりスプリング受体19の軸線方向位置を変更することにより、スプリング荷重による第1密封環5の第2密封環9への接触圧を任意に調整しうるようになっている。   The spring member 10 is a coil spring interposed between the spring receiver 19 and the seal case 2 that is held by the flange portion 3 b of the first retainer ring 3 so as to be movable in the axial direction, and is attached to the first binding ring 4. By changing the axial direction position of the spring receiver 19 with the adjusting bolt 20 screwed in a penetrating manner, the contact pressure of the first seal ring 5 to the second seal ring 9 due to the spring load can be arbitrarily adjusted. It has become.

第2密封環9は、第1密封環5と同様の分割型密封環に構成されたものである。すなわち、第2密封環9は、図1及び図6に示す如く、先端面(右端面)を軸線に直交する平滑環状面である密封端面9aとし且つ外周面を基端方向(右方向)に漸次拡径する截頭円錐状のテーパ面9bに構成した円環状体であり、周方向に複数(この例では2個)の円弧状セグメント21,22に分割されていて、第2緊縛リング8により分割面(円弧状セグメント21,22の周方向端面)21a,22aが衝合された円環状形態に緊縛保持されると共に第2リテーナリング7に固定保持されており、第2リテーナリング7を介して回転軸6に固定されている。なお、第1及び第2密封環5,9は、シール条件等に応じて、共に炭化珪素等の硬質材で構成されるか、一方が炭化珪素等のセラミックスや超硬合金等の硬質材で構成されると共に他方をこれより軟質のカーボン等で構成される。   The second seal ring 9 is configured as a split seal ring similar to the first seal ring 5. That is, as shown in FIGS. 1 and 6, the second sealing ring 9 has a distal end surface (right end surface) as a sealed end surface 9a which is a smooth annular surface orthogonal to the axis, and an outer peripheral surface in the proximal direction (right direction). An annular body formed on a truncated conical tapered surface 9b that gradually increases in diameter, and is divided into a plurality of (in this example, two) arc-shaped segments 21 and 22 in the circumferential direction. Thus, the split surfaces (circumferential end surfaces of the arc-shaped segments 21 and 22) 21a and 22a are tightly held in an annular shape where they are abutted and fixed to the second retainer ring 7, and the second retainer ring 7 is fixed. It is being fixed to the rotating shaft 6 via. The first and second sealing rings 5 and 9 are both made of a hard material such as silicon carbide, or one of them is made of a hard material such as a ceramic such as silicon carbide, or a cemented carbide. The other is made of softer carbon or the like.

第2リテーナリング7は、図3に示す如く、金属製の非分割の円筒体であり、固定リング23を介して回転軸6に固定保持されている。固定リング23は周方向に2分割されたもので、締結ボルト24によりリング状に締結することにより回転軸6に嵌合固定されている。第2リテーナリング7は、回転軸6にこれとの間をOリング25により二次シールした状態で嵌挿させると共に連結ボルト26により固定リング23に連結することにより、回転軸6に固定されている。第2リテーナリング7の先端面(右端面)における内周側部分は、第2密封環9の基端面(左端面)9cを軸線方向において受け止め保持する保持面7aに構成されている。なお、保持面7aには、第2密封環9の基端面9cに形成した係合凹部9dに係合しうるドライブピン27が突設されていて、このドライブピン27を係合凹部9dに係合させることにより、第2密封環9の第2リテーナリング7に対する相対回転が阻止されるようになっている。   As shown in FIG. 3, the second retainer ring 7 is a metal non-divided cylindrical body, and is fixedly held on the rotating shaft 6 via a fixing ring 23. The fixing ring 23 is divided into two in the circumferential direction, and is fitted and fixed to the rotary shaft 6 by being fastened in a ring shape with fastening bolts 24. The second retainer ring 7 is fixed to the rotary shaft 6 by being fitted and inserted into the rotary shaft 6 in a state of being secondarily sealed by the O-ring 25 and connected to the fixing ring 23 by the connecting bolt 26. Yes. The inner peripheral side portion of the distal end surface (right end surface) of the second retainer ring 7 is configured as a holding surface 7a that receives and holds the base end surface (left end surface) 9c of the second sealing ring 9 in the axial direction. The holding surface 7a is provided with a drive pin 27 that can be engaged with an engagement recess 9d formed on the base end surface 9c of the second seal ring 9. The drive pin 27 is engaged with the engagement recess 9d. By combining, the relative rotation of the second sealing ring 9 with respect to the second retainer ring 7 is prevented.

第2緊縛リング8は、図1及び図6に示す如く、金属製の非分割の円環状体であり、適当数の締付ボルト28により第2リテーナリング7に軸線方向に締め付け自在に取り付けられている。第2緊縛リング8の内周面には、第2密封環9の外周面(テーパ面)9bに対応するテーパ面、つまり基端方向(左方向)に漸次拡径する截頭円錐状のテーパ面8aが形成されている。   As shown in FIGS. 1 and 6, the second binding ring 8 is a non-divided annular body made of metal, and is attached to the second retainer ring 7 by an appropriate number of tightening bolts 28 so as to be freely tightened in the axial direction. ing. A taper surface corresponding to the outer peripheral surface (tapered surface) 9b of the second sealing ring 9 on the inner peripheral surface of the second binding ring 8, that is, a truncated conical taper that gradually increases in diameter in the proximal direction (left direction). A surface 8a is formed.

而して、分割型密封環である第2密封環9は、図1に示す如く、第2緊縛リング8を第2リテーナリング7に締め付けることにより、第2端面側弾性部材29及び第2周面側弾性部材30を介在させた状態で第2リテーナリング7に固定保持されている。   Thus, as shown in FIG. 1, the second sealing ring 9, which is a split type sealing ring, tightens the second binding ring 8 to the second retainer ring 7, so that the second end face side elastic member 29 and the second circumferential ring 9 are tightened. It is fixedly held on the second retainer ring 7 with the surface side elastic member 30 interposed.

すなわち、第2密封環9と第2リテーナリング7との軸線方向における対向端面間(第2密封環9の基端面9cと第2リテーナリング7の保持面7aとの間)に第2端面側弾性部材29を介在させると共に第2密封環9と第2緊縛リング8との対向周面間(第2密封環9の外周面たるテーパ面9bと第2緊縛リング8の内周面たるテーパ面8aとの間)に第2周面側弾性部材30を介在させた状態で、締付ボルト28により、第2密封環9に外嵌させた第2緊縛リング8を第2リテーナリング7に取り付ける。そして、この状態から、締付ボルト28を順次締め付けて、第2緊縛リング8を第2リテーナリング7へと軸線方向移動させていくと、第2緊縛リング8のテーパ面8aにより第2密封環9にはこれを縮径する方向へと第2周面側弾性部材30を介して押圧する緊縛力と当該密封環9を第2リテーナリング7へと第2端面側弾性部材29を介して軸線方向に押圧する押圧力とが作用して、図1及び図5に示す如く、緊縛力により、第2密封環9と緊縛リング8の対向周面8a,9b間に第2周面側弾性部材30が挟圧された状態で、第2密封環9がその分割面21a,22aが衝合する円環状形態に緊縛保持されると共に、押圧力により、第2密封環9と第2リテーナリング7との軸線方向における対向端面7a,9c間に第2端面側弾性部材29が挟圧された状態で、第2密封環9が第2リテーナリング7の保持面7aに固定保持される。ところで、第2端面側弾性部材29としては、第2リテーナリング7の保持面7aへの押付力による第2密封環9の変形(歪発生)を防止しうるクッション機能を発揮する他、両者7,9間を二次シールするシール機能をも発揮しうる弾性材製シートやゴム製Oリング等が使用され、この例では、ゴム製のOリングが使用されている。なお、第2端面側弾性部材(Oリング)29は、ドライブピン27に干渉しない位置において保持面7aに形成されたOリング溝に係合保持されており、両者7,9の対向端面7a,9c間を非接触状態で二次シールしている。また、第2周面側弾性部材30としては、第2緊縛リング8の緊縛力や密封流体の圧力(内圧)による第2密封環9の変形(歪発生)を防止しうるクッション機能を有する弾性材製シート等が使用され、この例では、第1周面側弾性部材18と同様に、第2密封環9の外周面9bにその全周に亘って巻装したゴムシートが使用されている。   That is, the second end face side between the opposing end faces in the axial direction of the second seal ring 9 and the second retainer ring 7 (between the base end face 9c of the second seal ring 9 and the holding face 7a of the second retainer ring 7). Between the opposing peripheral surfaces of the second sealing ring 9 and the second binding ring 8 with the elastic member 29 interposed therebetween (the tapered surface 9b as the outer peripheral surface of the second sealing ring 9 and the tapered surface as the inner peripheral surface of the second binding ring 8) The second tightening ring 8 externally fitted to the second sealing ring 9 is attached to the second retainer ring 7 by the fastening bolt 28 with the second peripheral surface side elastic member 30 interposed between the second retaining ring 8 and the second retainer ring 7. . From this state, when the tightening bolts 28 are sequentially tightened and the second binding ring 8 is moved in the axial direction to the second retainer ring 7, the second sealing ring is formed by the tapered surface 8a of the second binding ring 8. 9, a binding force that presses the sealing ring 9 in the direction of reducing the diameter thereof via the second peripheral surface side elastic member 30, and the sealing ring 9 to the second retainer ring 7 via the second end surface side elastic member 29. As shown in FIG. 1 and FIG. 5, the second circumferential surface side elastic member is placed between the opposed peripheral surfaces 8 a and 9 b of the second sealing ring 9 and the binding ring 8 by the binding force. In a state where 30 is clamped, the second sealing ring 9 is held tightly in an annular shape where the split surfaces 21a and 22a abut against each other, and the second sealing ring 9 and the second retainer ring 7 are pressed by the pressing force. Between the opposing end faces 7a and 9c in the axial direction with respect to the second end face side elastic portion 29 is in the state of being pinched, the second seal ring 9 is fixedly held on the holding surface 7a of the second retainer ring 7. By the way, as the second end face side elastic member 29, in addition to exhibiting a cushion function capable of preventing deformation (generation of distortion) of the second sealing ring 9 due to the pressing force against the holding surface 7a of the second retainer ring 7, both 7 , 9 is used as an elastic material sheet or a rubber O-ring that can also perform a secondary sealing function. In this example, a rubber O-ring is used. The second end face side elastic member (O-ring) 29 is engaged and held in an O-ring groove formed on the holding face 7a at a position where it does not interfere with the drive pin 27, and the opposite end faces 7a, Secondary sealing is performed between 9c in a non-contact state. The second peripheral surface side elastic member 30 is an elastic member having a cushion function capable of preventing deformation (distortion) of the second sealing ring 9 due to the binding force of the second binding ring 8 and the pressure (internal pressure) of the sealing fluid. In this example, a rubber sheet wound around the entire outer peripheral surface 9b of the second sealing ring 9 is used in the same manner as the first peripheral side elastic member 18. .

以上のように構成された分割型メカニカルシールにあっては、緊縛リング4又は8をリテーナリング3又は7に取り付ける締付ボルト16又は28を締め付けると、対向するテーパ面4a,5b又は8a,9bのカム作用(楔作用)により、分割型密封環5又は9が緊縛されると共にリテーナリング4又は7へと押付けられて、当該分割密封環5又は9が、円弧状セグメント11,12又は21,22が相互に衝合する円環状形態に緊縛保持されると共にリテーナリング4又は7に固定保持される。   In the divided mechanical seal configured as described above, when the tightening bolts 16 or 28 for attaching the binding ring 4 or 8 to the retainer ring 3 or 7 are tightened, the opposing tapered surfaces 4a, 5b or 8a, 9b are opposed. As a result of the cam action (wedge action), the split seal ring 5 or 9 is tightly bound and pressed against the retainer ring 4 or 7, and the split seal ring 5 or 9 is connected to the arc-shaped segments 11, 12 or 21, 22 is held tightly in an annular shape that abuts each other and fixedly held by the retainer ring 4 or 7.

このとき、分割型密封環5,9は、緊縛リング4,7との間に周面側弾性部材(ゴムシート18,30)を介在した状態で緊縛されているから、緊縛リング4,8のリテーナリング3,7への締付過剰により緊縛リング4,8による緊縛力が過剰となっても、その緊縛力の過剰分を周面側弾性部材18,30のクッション機能(弾性変形)により吸収するため、分割密封環5,9が変形するようなことがない。また、分割型密封環5,9が直接的には周面側弾性部材18,30の弾性力によって緊縛されているから、分割型密封環5,9の内周面に作用する被密封流体の圧力(内圧)が高い場合や緊縛リング4,8のリテーナリング3,7への締付不足により緊縛リング4,8による緊縛力が不足している場合にも、当該内圧が分割密封環5,9に及ぼす影響を周面側弾性部材18,30の弾性力によって吸収緩和して、分割型密封環5,9の歪発生を効果的に防止することができる。   At this time, the split-type sealing rings 5 and 9 are bound with the peripheral surface side elastic members (rubber sheets 18 and 30) interposed between the binding rings 4 and 7. Even if the tightening force due to the tightening rings 4 and 8 becomes excessive due to excessive tightening to the retainer rings 3 and 7, the excess of the tightening force is absorbed by the cushion function (elastic deformation) of the peripheral surface side elastic members 18 and 30. Therefore, the split seal rings 5 and 9 are not deformed. Further, since the split-type seal rings 5 and 9 are directly bound by the elastic force of the peripheral surface side elastic members 18 and 30, the sealed fluid acting on the inner peripheral surfaces of the split-type seal rings 5 and 9 is prevented. Even when the pressure (internal pressure) is high, or when the tightening force due to the binding rings 4 and 8 is insufficient due to insufficient tightening of the binding rings 4 and 8 to the retainer rings 3 and 7, the internal pressure is not reduced. 9 can be absorbed and relaxed by the elastic force of the peripheral elastic members 18 and 30 to effectively prevent the split seal rings 5 and 9 from being distorted.

また、分割型密封環5,9は、リテーナリング3,7に端面側弾性部材(ゴムシート17又はOリング29)を介在した状態で押し付けられているから、緊縛リング4,8のリテーナリング3,7への締付過剰により分割型密封環5,9のリテーナリテーナリング3,7への押付力が過剰となっても、その押付力の過剰分を端面側弾性部材17,29のクッション機能(弾性変形)により吸収するため、分割密封環5,9が変形するようなことがない。また、分割型密封環5,9は端面側弾性部材17,29の反発力(弾性力)によって緊縛リング4,8のテーパ面4a,8aへと食い込み勝手となる方向に押圧される(第1密封環5については左方向に押圧され、第2密封環9については右方向に押圧される)ことから、緊縛リング4,8のリテーナリング3,7への締付不足により緊縛リング4,8による緊縛力が不足している場合にも、分割密封環5,9が適正に緊縛保持されることになる。さらに、リテーナリング3,7の保持面3d,7aが分割密封環5,9の基端面5c,9cに比して加工精度が低い場合や歪を生じている場合にも、その影響を端面側弾性部材17,29により吸収して分割密封環5,9に与えることがない。   Further, the split seal rings 5 and 9 are pressed against the retainer rings 3 and 7 with the end face side elastic member (rubber sheet 17 or O-ring 29) interposed therebetween. Even if the pressing force to the retainer retainer rings 3 and 7 of the split-type sealing rings 5 and 9 becomes excessive due to excessive tightening to the retaining ring 7, 7, the excessive pressing force is used as a cushion function for the end face side elastic members 17 and 29. Since it absorbs by (elastic deformation), the split seal rings 5 and 9 are not deformed. Further, the split seal rings 5 and 9 are pressed into the tapered surfaces 4a and 8a of the binding rings 4 and 8 by the repulsive force (elastic force) of the end surface side elastic members 17 and 29 in a direction that is easy to bite (first first). The seal ring 5 is pressed to the left and the second seal ring 9 is pressed to the right). Therefore, due to insufficient tightening of the lock rings 4 and 8 to the retainer rings 3 and 7, the lock rings 4 and 8 Even when the binding force due to is insufficient, the divided seal rings 5 and 9 are appropriately held tightly. Further, even when the holding surfaces 3d and 7a of the retainer rings 3 and 7 have lower processing accuracy or distortion than the base end surfaces 5c and 9c of the split seal rings 5 and 9, the influence is affected on the end surface side. It is not absorbed by the elastic members 17 and 29 and applied to the divided seal rings 5 and 9.

このように、緊縛リング4,8による緊縛力に過不足がある場合や分割密封環5,9に作用する内圧が高い場合にも、分割密封環5,9が適正な円環状形態に保持されることになり、円弧状セグメント11,12,21,22が変形して密封端面5a,9aに歪を生じる等、冒頭で述べた従来シールにおける如き問題は生じない。したがって、分割密封環5,9の構成材やシール条件に拘わらず、密封端面5a,9a等に歪を生じることなく、良好なシール機能を発揮することができ、冒頭で述べた如き摺り合わせ作業や馴染み運転を行う必要もない。   As described above, even when the binding force by the binding rings 4 and 8 is excessive or insufficient or when the internal pressure acting on the divided sealing rings 5 and 9 is high, the divided sealing rings 5 and 9 are held in an appropriate annular shape. As a result, the arc-shaped segments 11, 12, 21, and 22 are deformed to cause distortion in the sealed end faces 5a and 9a. Therefore, regardless of the constituent material of the split sealing rings 5 and 9 and the sealing conditions, the sealing end surfaces 5a and 9a and the like can exhibit a good sealing function without causing distortion, and the rubbing operation as described at the beginning. There is no need to do familiar driving.

なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の基本原理を逸脱しない範囲において、適宜に改良,変更することができる。例えば、本発明は、第1及び第2密封環5,9の何れか一方のみを分割型密封環とするアウトサイドメカニカルシールにも適用することができる。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be improved and changed as appropriate without departing from the basic principle of the present invention. For example, the present invention can also be applied to an outside mechanical seal in which only one of the first and second seal rings 5 and 9 is a split seal ring.

本発明に係る分割型メカニカルシールの一例を示す縦断側面図である。It is a vertical side view which shows an example of the split-type mechanical seal which concerns on this invention. 図1の要部を拡大して示す詳細図であるFIG. 2 is a detailed view showing an enlarged main part of FIG. 1. 緊縛リングによる緊縛工程の開始状態を示す図2対応の縦断側面図である。It is a vertical side view corresponding to FIG. 2 which shows the start state of the binding process by a binding ring. 図1のIV−IV線に沿う要部の縦断背面図である。It is a vertical rear view of the principal part which follows the IV-IV line of FIG. 図1のV−V線に沿う要部の縦断正面図である。It is a vertical front view of the principal part in alignment with the VV line of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 ハウジング
2 シールケース
3 第1リテーナリング
3d 第1リテーナリングの保持面
4 第1緊縛リング
4a 第1緊縛リングのテーパ面
5 第1密封環
5a 第1密封環の密封端面
5b 第1密封環のテーパ面
5c 第1密封環の基端面
6 回転軸
7 第2リテーナリング
7a 第2リテーナリングの保持面
8 第2緊縛リング
8a 第2緊縛リングのテーパ面
9 第2密封環
9a 第2密封環の密封端面
9b 第2密封環のテーパ面
9c 第2密封環の基端面
10 スプリング部材
11 円弧状セグメント
11a 分割面
12 円弧状セグメント
12a 分割面
16 締付ボルト
17 第1端面側弾性部材
18 第1周面側弾性部材
28 締付ボルト
29 第2端面側弾性部材
30 第2周面側弾性部材
L 非密封流体領域
H 被密封流体領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Housing 2 Seal case 3 1st retainer ring 3d Holding surface 4 of 1st retainer ring 1st binding ring 4a Tapered surface 5 of 1st binding ring 1st sealing ring 5a Sealing end surface 5b of 1st sealing ring 1st sealing ring Tapered surface 5c Base end surface 6 of the first sealing ring Rotating shaft 7 Second retainer ring 7a Holding surface 8 of the second retainer ring Second binding ring 8a Tapering surface 9 of the second binding ring Second sealing ring 9a of the second sealing ring Sealed end face 9b Tapered face 9c of the second sealing ring Base end face 10 of the second sealing ring Spring member 11 Arc-shaped segment 11a Dividing surface 12 Arc-shaped segment 12a Dividing surface 16 Fastening bolt 17 First end face side elastic member 18 First circumference Surface side elastic member 28 Clamping bolt 29 Second end surface side elastic member 30 Second circumferential surface side elastic member L Unsealed fluid region H Sealed fluid region

Claims (2)

シールケース(2)側に設けられた第1密封環(5)及びシールケース(2)を洞貫する回転軸(6)に設けられた第2密封環(9)の少なくとも一方を周方向に分割された分割型密封環となして、この分割型密封環を、シールケース(2)又は回転軸(6)に軸線方向に移動可能な状態又は移動不能な状態で保持されたリテーナリング(3)に、これに軸線方向に締め付け自在に取り付けた緊縛リング(4)によって円環状に緊縛された状態で固定保持させ、第1密封環(5)と第2密封環(9)との対向端面である密封端面(5a,9a)の相対回転摺接作用により当該相対回転摺接部分の内周側領域たる被密封流体領域(H)とその外周側領域たる非密封流体領域(L)とを遮蔽シールするように構成された分割型メカニカルシールにおいて、
第1密封環(5)が分割型密封環に構成されており、第1密封環(5)を固定保持するリテーナリング(3)がシールケース(2)に軸線方向移動可能に保持されると共に、当該リテーナリング(3)とシールケース(2)との間に、第1密封環(5)を第2密封環(9)へと押圧附勢するスプリング部材(10)が介装されており、
当該分割型密封環(5)とこれに外嵌させた緊縛リング(4)との対向周面を、緊縛リング(4)のリテーナリング(3)への締め付け方向に漸次拡大する截頭円錐状のテーパ面(4a,5b)に構成すると共に、当該分割型密封環(5)とリテーナリング(3)との軸線方向における対向端面(3d,5c)間にクッション機能を有し且つ当該対向端面(3d,5c)間を二次シールする端面側弾性部材であるゴムシート(17)を介装すると共に当該分割型密封環(5)と緊縛リング(4)との対向周面間にクッション機能を有する周面側弾性部材であるゴムシート(18)緊縛リング(4)のテーパ面(4a)に全面的に接触する状態で介装して、緊縛リング(4)をリテーナリング(3)へと締め付けることにより、当該分割型密封環(5)を、リテーナリング(3)の軸線方向端面(3d)に端面側弾性部材(17)を介して押圧保持させると共に緊縛リング(4)の内周面(4a)に周面側弾性部材(18)を介して嵌合保持させるように構成したことを特徴とする分割型メカニカルシール。
At least one of the first seal ring (5) provided on the seal case (2) side and the second seal ring (9) provided on the rotary shaft (6) penetrating the seal case (2) in the circumferential direction Retainer ring (3 ) which is divided into split-type seal rings and is held in a state of being movable or non-movable in the axial direction by the seal case (2) or the rotating shaft (6). ) Is fixedly held in a state of being bound in an annular shape by a binding ring (4) attached to be freely clamped in the axial direction, and opposite end surfaces of the first sealing ring (5) and the second sealing ring (9) As a result of the relative rotational sliding contact action of the sealed end faces (5a, 9a), a sealed fluid region (H) which is an inner peripheral region of the relative rotational sliding contact portion and an unsealed fluid region (L) which is an outer peripheral region thereof In a split-type mechanical seal configured to shield and seal,
The first seal ring (5) is configured as a split seal ring, and a retainer ring (3) for fixing and holding the first seal ring (5) is held in the seal case (2) so as to be movable in the axial direction. Between the retainer ring (3) and the seal case (2), a spring member (10) for pressing and urging the first seal ring (5) to the second seal ring (9) is interposed. ,
A frustoconical shape in which the opposing peripheral surface of the split seal ring (5) and the binding ring (4) fitted on the split sealing ring (5) gradually expands in the tightening direction of the binding ring (4) to the retainer ring (3) . together constitute the tapered surface of the (4a, 5b), and the opposite end surface has a cushioning function between the facing end surface (3d, 5c) in the axial direction of the split type seal ring (5) and retainer ring (3) A rubber sheet (17) , which is an end face side elastic member for secondary sealing between (3d, 5c) , is interposed, and a cushion function is provided between the opposed peripheral surfaces of the split seal ring (5) and the binding ring (4). A rubber sheet (18) , which is an elastic member having a peripheral surface, is interposed in a state where the rubber sheet (18) is in full contact with the tapered surface (4a) of the binding ring (4) , and the binding ring (4) is retained by the retainer ring (3). by tightening to, the split type seal ring (5), the axial end face of the retainer ring (3) (3 ) In that it has configured to hold the fitting through the bondage ring (circumferential surface side elastic members on the inner peripheral surface (4a) of 4) (18) with to press held via the end surface side elastic members (17) Features a split mechanical seal.
密封環(9)が分割型密封環に構成されており、第密封環(9)を固定保持するリテーナリング(7)回転軸(6)に固定保持されていることを特徴とする、請求項1に記載する分割型メカニカルシール。 The second seal ring (9) is configured as a split seal ring, and the retainer ring (7) for fixing and holding the second seal ring (9) is fixedly held on the rotating shaft (6). The split-type mechanical seal according to claim 1.
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