JP4456001B2 - ガス及び/または液体の形の媒体を、回転する圧力流体系統に供給するための装置 - Google Patents
ガス及び/または液体の形の媒体を、回転する圧力流体系統に供給するための装置 Download PDFInfo
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Description
・流体媒体の種類、及び、該流体媒体の潤滑作用
・回転数及び径、及び摩擦の速度
・通過する流れの速度、及び、流体媒体の種類、及びこれによる冷却作用
これら全ての要因が、直接、シールの温度上昇に影響を及ぼす。温度が低いと、負荷が小さくなり、温度が高いとシールの負荷が大きくなる。シール部の負荷の調整にとって決定的であるのは温度であることが知られた。制御工学の言葉で言うならば、温度が主たる変数である。
3 ローター 4 ころがり軸受け 5 固定子シール部
6 回転子シール部 7 熱膨張スペーサー 8 カップリングリング
9 バネ 10 シール保持具 10.1 リング状膨出部
11 固定子バネ 12 密閉間隙 14 負荷解除リング
14.1 リングフランジ 15 バネ
16,17 カップリング用リング部材 18 バイメタル部材
Claims (17)
- ガス及び/または液体の状態の媒体を、回転する圧力流体系統へと供給するための装置であって、
固定して配置される密閉ヘッドケーシング(1)と、
密閉ヘッドケーシング(1)の内部を延びる連通導路(2.1)に接続される、該媒体のための少なくとも一つの接続開口(2)と、
密閉ヘッドケーシング(1)の内部に配置され、圧力流体系統と連通する円筒状のローター(3)と、
連通導路(2.1)の末端及びローター(3)の末端にそれぞれ配置され、ローター(3)に共軸に配置され、かつ互いに当接する固定子シール部(5)及び回転子シール部(6)とからなる装置において、
固定子シール部(5)及び回転子シール部(6)の領域に、熱的な影響を受けて伸縮作動する伸縮スペーサー部材(7)が配置され、この伸縮スペーサー部材(7)が、固定子シール部(5)及び回転子シール部(6)の相互の位置・姿勢についての温度依存的な変化、及び/または、固定子シール部(5)と回転子シール部(6)との間の力を決定することを特徴とする装置。 - 伸縮スペーサー部材(7)は、筒状部材からなり、圧力流体系統の側の端部が圧力ヘッドケーシング(1)に対して固定され、固定子シール部(5)の側の端部が、温度の上昇した際に固定子シール部(5)に連結するカップリングリング(8)に当接していることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 伸縮スペーサー部材(7)は、少なくともその内周面に、赤外線吸収性のコーティング層及び/または、表面積を増大させる構造を備えることを特徴とする請求項2に記載の装置。
- カップリングリング(8)が、バネ力を受けて伸縮スペーサー部材に当接していることを特徴とする請求項2または3に記載の装置。
- カップリングリング(8)には、固定子シール部(5)を保持し軸方向可動に組み付けられたシール保持具(10)が接続していることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の装置。
- シール保持具(10)が、カップリングリング(8)に向かって放射方向に突き出るリング状膨出部(10.1)を備えることを特徴とする請求項5に記載の装置。
- カップリングリング(8)が熱膨張係数の小さい材料からなり、シール保持具(10)が熱膨張係数の、より大きい材料からなっており、通常の作動温度では、カップリングリング(8)とシール保持具(10)との間にリング状の間隙が存在することを特徴とする請求項5または6に記載の装置。
- シール保持具(10)のリング状膨出部(10.1)は、その固定子シール部(5)の側の端部へと向かって、テーパー状にすぼまっていることを特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載の装置。
- シール保持具(10)における密閉ヘッドケーシング(1)中に組み付けられた部分の外径、すなわち最も広がった部分の外径が、密閉ヘッドケーシング(1)におけるローター(3)を受け入れるローター孔における、ローター(3)のフランジ部(12)を受け入れる部分の径と、同一または実質的同一であり、回転子シール部(6)と固定子シール部(5)とは孔の径が同寸法であることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の装置。
- 最初のころがり軸受け(4)の前方、及び、最後のころがり軸受け(4)の後方には、密閉間隙(12)とリング状の導路とが配置され、該リング状導路には、圧縮空気またはその他のシール用媒体が導かれ、また、該リング状導路は、リーク用接続口に少なくとも部分的に導通していることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の装置。
- 回転子シール部は、フランジにより軸方向に固定され、このような固定箇所へと向かうバネ部材の作用を受けて位置決めされていることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の装置。
- 伸縮スペーサー部材(7)と、これに対して可動に組み付けられたシール保持具(10)との間には、長さ方向の回りに回転して位置・姿勢をシフト可能であって、熱的に作動されるカップリングが配置されていることを特徴とする請求項5〜11のいずれかに記載の装置。
- カップリングが、相互の位置・姿勢をシフト可能な2つのカップリング用部材(16,17)からなり、これらのうちの少なくとも一方が、周方向に延びるコッター面(17.1)を有するコッター部材として形成されていることを特徴とする請求項12に記載の装置。
- スパイラル状のバイメタル部材(18)の両端が、2つのカップリング用部材(16,17)にそれぞれ接続され、これらカップリング用部材(16,17)は、該バイメタル部材(18)の作用を受けて、回転方向に位置・姿勢のシフトを行うことを特徴とする請求項13に記載の装置。
- カップリングリング(8)とシール保持具(10)との間に、負荷解除リング(14)が配置されていることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の装置。
- カップリングリング(8)が熱膨張係数の小さい材料からなり、負荷解除リング(14)が熱膨張係数の、より大きい材料からなっており、通常の作動温度では、カップリングリング(8)と負荷解除リング(14)との間にリング状の間隙が存在することを特徴とする請求項15に記載の装置。
- 負荷解除リング(14)は、特定の形状に設けられたリングフランジ(14.1)のところが、バネ(15)の作用を受けて、常時、シール保持具(10)に当接しており、金属接触及び熱放射により、シール保持具(10)の温度レベルが、負荷解除リング(14)に伝えられることを特徴とする請求項16に記載の装置。
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