JP4597116B2 - Mechanical seal, shaft seal device, and seal ring for them - Google Patents

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Description

本発明は、複数のセグメントと環状バネとで成るシールリング、及びそのシールリングを用いて構成されるメカニカルシール、並びにメカニカルシールを複数対用いて構成される軸封装置に関するものである。   The present invention relates to a seal ring composed of a plurality of segments and an annular spring, a mechanical seal configured using the seal ring, and a shaft seal device configured using a plurality of pairs of mechanical seals.

セグメントを用いたメカニカルシールは、外装される環状バネによってシール内周面と回転軸の外周面との間をシールし、かつ、シールリングを軸方向に押圧付勢することでシールリングの側周面とハウジングの側壁との間をシールするものであり、それによって回転軸の外周面とハウジング側壁との間をシールすることができるように構成されている。このようなメカニカルシールとしては、特許文献1や特許文献2において開示されたものが知られている。   The mechanical seal using the segment seals the space between the inner circumferential surface of the seal and the outer circumferential surface of the rotary shaft by an outer annular spring, and presses and urges the seal ring in the axial direction so that the side circumference of the seal ring is It seals between a surface and the side wall of a housing, and it is comprised so that the space between the outer peripheral surface of a rotating shaft and a housing side wall can be sealed by it. As such a mechanical seal, what was indicated in patent documents 1 and patent documents 2 is known.

つまり、複数のセグメントを用いたメカニカルシールは、「回転軸の周方向に並べられた複数のシール用セグメントに環状バネを巻回装備して成るシールリングの複数を、互いのセグメント繋がり部分が周方向で五一となる状態で軸方向に並べて配置し、それら複数のシールリングを軸方向に押圧してハウジングの側周壁に押付ける弾性手段を設けて構成されるメカニカルシール」と定義することができる。   In other words, a mechanical seal using a plurality of segments is described as follows: “A plurality of seal rings formed by winding an annular spring around a plurality of sealing segments arranged in the circumferential direction of a rotating shaft are connected to each other by their segment connecting portions. It is defined as a mechanical seal that is arranged side by side in the axial direction in a state where the direction is equal to 50, and is provided with elastic means that presses the plurality of seal rings in the axial direction and presses them against the side peripheral wall of the housing. '' it can.

このようなメカニカルシールにおいては、環状バネは各セグメントの外周部に形成される凹入溝に嵌り込んで外装されていて、環状バネの外径側部分、具体的には環状バネに対する左右の側、及び外周側の三側が剥き出しとなる状態に構成されている。そして、メカニカルシールでは、シール対象の極僅かな漏れは生じるものであるが、例えばシール対象がゴムや合成樹脂等の粘性の比較的高いものである場合に、漏れ出たシール対象によって問題が生じることがある。   In such a mechanical seal, the annular spring is fitted and fitted in a recessed groove formed in the outer peripheral portion of each segment, and the outer diameter side portion of the annular spring, specifically, the left and right sides with respect to the annular spring , And three sides on the outer peripheral side are exposed. In the mechanical seal, a slight leak of the seal target occurs. However, for example, when the seal target has a relatively high viscosity such as rubber or synthetic resin, a problem occurs depending on the leaked seal target. Sometimes.

即ち、メカニカルシールを収容する部分であるハウジングの環状空間部に漏れ出てきて溜るシール対象が、各セグメントに跨って外装される環状バネを軸方向に押すとか、機械の停止に伴って次第に冷えて固まるシール対象が次回の機械稼働時に環状バネに悪影響を及ぼす作用をする等により、早期に環状バネが脱落するとかセグメントの変形や破損が生じる、或いはそれらによってシール機能が損なわれる等の不具合が起きていたのである。
特開2005−201314号公報 特開平7−119840号公報
In other words, the seal object that leaks and accumulates in the annular space of the housing, which is the part that houses the mechanical seal, gradually cools down when the annular spring that is sheathed across each segment is pushed axially or when the machine stops. If the object to be sealed becomes a bad influence on the annular spring during the next machine operation, the annular spring may drop off early, the segment may be deformed or damaged, or the sealing function may be impaired due to them. I was awake.
JP 2005-201314 A Japanese Patent Laid-Open No. 7-19840

本発明の目的は、ハウジングにおけるメカニカルシールの収容空間部にシール対象(特に粘性の高いシール対象)が漏れ入ってきて堆積するようになっても、そのことによって環状バネがセグメントから早期に外れたり、セグメントが損傷すること、並びにそれらによってシール性が悪化することを回避し、長期に亘って良好なシール性を発揮することができる改善されメカニカルシール、軸封装置、並びにそれらに用いられるシールリングを提供する点にある。   The object of the present invention is that even when a sealing object (particularly a highly viscous sealing object) leaks and accumulates in the housing space of the mechanical seal in the housing, the annular spring may come off from the segment early. , Improved mechanical seal, shaft seal device, and seal ring used in them, capable of avoiding damage to segments and deterioration of sealability due to them, and exhibiting good sealability over a long period of time Is to provide

請求項1に係る発明は、メカニカルシールにおいて、回転軸1の周方向に並べられた複数のシール用セグメント6に環状バネ7を巻回装備して成るシールリング5の複数を、互いのセグメント繋がり部分15が周方向で五一となる状態で軸方向に並べて配置し、それら複数のシールリング5,5を軸方向に押圧してハウジング3の側壁3hに押付ける弾性手段dを設けるとともに、前記セグメント6に、これの外周側に位置する前記環状バネ7を軸方向で一方の側及び外周側を覆うカバー部10が装備され、前記セグメント6に一体形成される複数のカバー部10によって前記環状バネ7のほぼ全周が覆われて成り、前記複数のシールリング5,5のうちの軸方向で隣合う一対のシールリング5,5が、互いの軸方向で前記一方の側とは反対側である他方の側どうしが対向するように並べられていることを特徴とするものである。 According to the first aspect of the present invention, in the mechanical seal, a plurality of seal rings 5 formed by winding an annular spring 7 around a plurality of sealing segments 6 arranged in the circumferential direction of the rotary shaft 1 are connected to each other by segments. The portion 15 is arranged side by side in the axial direction with the circumferential direction being 51, and provided with elastic means d that presses the plurality of seal rings 5, 5 in the axial direction and presses against the side wall 3h of the housing 3. The segment 6 is provided with a cover portion 10 that covers the annular spring 7 positioned on the outer peripheral side of the segment 6 on one side and the outer peripheral side in the axial direction, and the annular spring is formed by the plurality of cover portions 10 integrally formed with the segment 6. Ri formed substantially entire circumference is covered spring 7, a pair of seal rings 5, 5 adjacent in the axial direction of the plurality of sealing rings 5 and 5, opposite to the one side in the axial direction of each other The other side each other is is characterized in that are arranged to face.

請求項2に係る発明は、請求項1に記載のメカニカルシールMに用いられるシールリングにおいて、周方向に並べられた複数のシール用セグメント6と、これら複数のシール用セグメント6に巻回装備される環状バネ7とを有して構成されるとともに、各セグメント6には、これの外周側に位置する前記環状バネ7を軸方向で一方の側及び外周側を覆うカバー部10が一体的に形成されていることを特徴とするものである。 The invention according to claim 2 is the seal ring used for the mechanical seal M according to claim 1, and is wound around the plurality of sealing segments 6 arranged in the circumferential direction and the plurality of sealing segments 6. Each segment 6 is integrally formed with a cover portion 10 that covers one side and the outer peripheral side of the annular spring 7 positioned on the outer peripheral side thereof in the axial direction. It is characterized by being formed .

請求項3に係る発明は、請求項2に記載のシールリングにおいて、前記セグメントどうし6,6を軸方向において対向配置することにより、前記カバー部10の端部どうしが当接して前記環状バネ7の軸方向で他方の側を互いに閉塞し合うように構成されていることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the seal ring according to the second aspect, the end portions of the cover portion 10 are brought into contact with each other by arranging the segments 6 and 6 to face each other in the axial direction. In the axial direction, the other side is configured to be closed with each other .

請求項1の発明によれば、セグメントに設けられたカバー部により、環状バネが露出される部分、即ち環状バネに対する左右の側と外周側との三側のうち、左右いずれか一方の側と外周側との二側が覆われるようになるから、左右の各側及び外周側の三側が露出されている従来のものに比べて、漏れ入って来たシール対象が環状バネに及び可能性を大きく低減させることができる。その結果、漏れ入って来たシール対象により、環状バネがセグメントから早期に外れたり、セグメントが損傷すること、並びにそれらによってシール性が悪化することが軽減され、長期に亘って良好なシール性を発揮することが可能となる改善されメカニカルシールを提供することができる。   According to the first aspect of the present invention, the portion where the annular spring is exposed by the cover portion provided in the segment, that is, one of the left and right sides of the three sides of the left and right sides and the outer peripheral side with respect to the annular spring, Since the outer side and the outer side are covered, compared to the conventional one where the left and right sides and the three sides of the outer side are exposed, the leakage target is likely to be an annular spring. Can be reduced. As a result, it is reduced that the annular spring comes off from the segment at an early stage or the segment is damaged due to the sealing object that has leaked in, and that the sealing performance deteriorates due to them, and a good sealing performance is obtained over a long period of time. An improved mechanical seal that can be demonstrated can be provided.

請求項1の発明によれば、次のような効果が得られる。即ち、セグメント単品では、環状バネに対する左右いずれか他方の側は開放されているのであるが、そのセグメントを軸方向で対向配備されるように並列配置することで、互いの開放されている左右いずれかの側が互いに閉塞されるから、前述した三側の全てが閉塞される構成を実現することができる。つまり、隣合うセグメントの並び方を工夫する程度の構造としては何ら複雑化することがないようにしながら、請求項1や2の発明による前記効果を強化することができ、漏れ入って来たシール対象により、環状バネがセグメントから早期に外れたり、セグメントが損傷すること、並びにそれらによってシール性が悪化することが完全なまでに回避することができ、長期に亘って良好なシール性を発揮することが容易となる改善されメカニカルシールを提供することができる。According to invention of Claim 1, the following effects are acquired. That is, in the single segment, either the left or right side with respect to the annular spring is open, but by arranging the segments in parallel so as to face each other in the axial direction, either left or right opened Since these sides are closed with respect to each other, it is possible to realize a configuration in which all the three sides are closed. In other words, the structure according to the invention of claim 1 or 2 can be strengthened without any complication as a structure for devising the arrangement of adjacent segments, and the sealing object that has leaked in can be strengthened. It is possible to completely prevent the annular spring from coming off the segment at an early stage, damaging the segment, and the deterioration of the sealing performance due to them, and exhibiting a good sealing performance over a long period of time. Can be improved and a mechanical seal can be provided.

請求項2の発明によれば、請求項1の発明による前記効果を得ることが可能なシールリングを提供することができ、請求項3の発明によれば、請求項2の発明による効果を強化することができるより好ましいシールリングを提供することができる。 According to the invention of claim 2, it is possible to provide a seal ring capable of obtaining the effect of the invention of claim 1, and according to the invention of claim 3, the effect of the invention of claim 2 is enhanced. A more preferable seal ring that can be provided can be provided .

以下に、本発明によるメカニカルシール、軸封装置、及びシールリングの実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図1は軸封装置の断面図、図2はメカニカルシール部分の拡大断面図、図3はシールリングの側面図、図4は図3のシールリングの断面図、図5はセグメント単品の側面図、図6はセグメント繋がり部分を示す斜視図である。   Embodiments of a mechanical seal, a shaft seal device, and a seal ring according to the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a sectional view of a shaft seal device, FIG. 2 is an enlarged sectional view of a mechanical seal portion, FIG. 3 is a side view of the seal ring, FIG. 4 is a sectional view of the seal ring of FIG. FIG. 6 is a perspective view showing a segment connecting portion.

〔実施例1〕
図1,図2に成形機等に装備される軸封装置A及びメカニカルシールMが示されている。図1において、1は軸心Pを有する回転軸、2は回転軸1に一体回転状態に外嵌される筒軸、3は第1〜第5ハウジング部3A〜3Eから成るハウジング、Mは対向配置される一対のメカニカルシール、4は第2ハウジング部3Bに形成されるパージガスの供給経路である。図1において第1ハウジング部3Aの右側部分が大気側であり、第5ハウジング部3Eの左側部分が機内側である。尚、本実施例においては、セグメント6が摺接される筒軸2は、実質的に回転軸1と見て差し支えない。
[Example 1]
1 and 2 show a shaft seal device A and a mechanical seal M which are equipped in a molding machine or the like. In FIG. 1, 1 is a rotating shaft having an axis P, 2 is a cylindrical shaft that is externally fitted to the rotating shaft 1 so as to rotate integrally therewith, 3 is a housing composed of first to fifth housing portions 3A to 3E, and M is facing. A pair of mechanical seals 4 and 4 are purge gas supply paths formed in the second housing portion 3B. In FIG. 1, the right side portion of the first housing portion 3A is the atmosphere side, and the left side portion of the fifth housing portion 3E is the aircraft inner side. In the present embodiment, the cylindrical shaft 2 with which the segment 6 is slidably contacted may be substantially viewed as the rotating shaft 1.

各メカニカルシールMは、図1〜図4に示すように、回転軸1の周方向に並べられた3個(複数の一例)のシール用セグメント6に環状バネ7を巻回装備して成るシールリング5の2個(複数の一例)を、互いのセグメント繋がり部分8が周方向で五一となる状態で軸方向に並べて配置し、それら2個のシールリング5,5を軸方向に押圧してハウジング3の側壁、具体的には第1ハウジング部3Aの側壁3hと第3ハウジング部3Cの側壁3hに押付ける複数の巻きバネ(弾性手段の一例)9を設けて構成されている。尚、筒軸2の機内側の端部には、ラビリンス部rを形成するためのリング板2bが溶着等によって取り付けられている。   As shown in FIGS. 1 to 4, each mechanical seal M is a seal formed by winding an annular spring 7 around three (for example) seal segments 6 arranged in the circumferential direction of the rotary shaft 1. Two of the rings 5 (one example) are arranged side by side in the axial direction with the segment connecting portions 8 being 51 in the circumferential direction, and the two seal rings 5 and 5 are pressed in the axial direction. A plurality of winding springs (an example of elastic means) 9 that press against the side wall of the housing 3, specifically, the side wall 3h of the first housing part 3A and the side wall 3h of the third housing part 3C are provided. A ring plate 2b for forming the labyrinth portion r is attached to the end of the cylinder shaft 2 on the machine inner side by welding or the like.

つまり、第1ハウジング部3Aと第2ハウジング部3Bとに跨って形成される環状空間部20に収容される第1のメカニカルシールMは、筒軸2の外周面2aと第1ハウジング部3Aの側壁3hとの間をシールしている。そして、第2ハウジング部3Bと第3ハウジング部3Cとに跨って形成される環状空間部20に収容される第2のメカニカルシールMは、筒軸2の外周面2aと第3ハウジング部3Cの側壁3hとの間をシールしている。ハウジング3は、PTFE等のフッ素樹脂やその他の樹脂、又は金属材等で構成される。   That is, the first mechanical seal M accommodated in the annular space 20 formed across the first housing portion 3A and the second housing portion 3B is formed between the outer peripheral surface 2a of the cylindrical shaft 2 and the first housing portion 3A. The space between the side wall 3h is sealed. And the 2nd mechanical seal M accommodated in the annular space part 20 formed ranging over the 2nd housing part 3B and the 3rd housing part 3C is the outer peripheral surface 2a of the cylindrical shaft 2, and the 3rd housing part 3C. The space between the side wall 3h is sealed. The housing 3 is made of a fluororesin such as PTFE, other resins, or a metal material.

メカニカルシールMの詳細な構造を、第2のメカニカルシールMのもので説明する。まず、セグメント6は、図2〜図6に示すように、内周面6aと、摺接用の第1側周壁6bと、第1側周壁6bの外端に続いて一体形成されるカバー部10と、環状バネ7挿入用の円弧開口6cの側である第二側周壁6dと、環状バネ7を外装するための外周溝6eとが形成される合成樹脂(フッ素樹脂等)製で円弧状の部材に構成されている。カバー部10は、セグメント6の外周側に位置する環状バネ7を軸方向で一方の側及び外周側を覆うものであって、第1側周壁6bから一段厚み方向に下がった状態で外径方向に延びて環状バネ7の軸方向で一方の側に位置するように一体形成される側周壁10aと、側周壁10aの外周端から続けて一体形成される外周壁10bとで構成されている。   The detailed structure of the mechanical seal M will be described using the second mechanical seal M. First, as shown in FIGS. 2 to 6, the segment 6 includes an inner peripheral surface 6 a, a first side peripheral wall 6 b for sliding contact, and a cover portion integrally formed following the outer end of the first side peripheral wall 6 b. 10, a second side peripheral wall 6 d on the side of the circular opening 6 c for inserting the annular spring 7, and an outer peripheral groove 6 e for covering the annular spring 7, which is made of a synthetic resin (fluororesin etc.) and has an arc shape It is comprised by the member of. The cover portion 10 covers the one side and the outer peripheral side in the axial direction of the annular spring 7 located on the outer peripheral side of the segment 6, and is in the outer diameter direction in a state where it is lowered from the first side peripheral wall 6 b by one step in the thickness direction. And a peripheral wall 10a that is integrally formed so as to be positioned on one side in the axial direction of the annular spring 7, and a peripheral wall 10b that is integrally formed continuously from the outer peripheral end of the side peripheral wall 10a.

セグメント6の周方向で一方の端部は、外径側ほど周方向に延長される方向の傾斜が付けられた内周面側の第1カット面11と、第二側周壁6d側の内周側部分が厚みの半分で削り取られたように形成されている凹入部12とを有する第1端部t1に構成されている。また、他方の端部は、内径側ほど周方向に延長される方向の傾斜が付けられた外周面側の第2カット面13と、凹入部12に嵌り込み自在な先端幅狭突部14とを有する第2端部t2に構成されている。つまり、図4に示すように、第1及び第2端部t1、t2どうしは互いに嵌り込み係合し、かつ、筒軸2の外周面2aに沿っての若干の相対移動が可能となるように形成されており、嵌り込み係合した状態で、第1及び第2端部t1、t2で成るセグメント繋がり部分15の幅寸法は、丁度セグメント6の幅寸法と合致するように構成されている。これにより、環状バネ7による縮径方向の締付付勢力により、筒軸2の外周面2aにセグメント6の内周面6aを押圧接触してのシール作用が可能となるように構成されている。   One end portion in the circumferential direction of the segment 6 has a first cut surface 11 on the inner peripheral surface side inclined in a direction extending in the circumferential direction toward the outer diameter side, and an inner periphery on the second side peripheral wall 6d side. It is comprised in the 1st end part t1 which has the recessed part 12 formed so that the side part may be cut off by half of thickness. In addition, the other end includes a second cut surface 13 on the outer peripheral surface side that is inclined in a direction extending in the circumferential direction toward the inner diameter side, and a narrow tip end protrusion 14 that can be fitted into the recessed portion 12. It is comprised in the 2nd end part t2 which has. That is, as shown in FIG. 4, the first and second end portions t <b> 1 and t <b> 2 are fitted and engaged with each other, and a slight relative movement along the outer peripheral surface 2 a of the cylindrical shaft 2 is enabled. The segment connecting portion 15 formed by the first and second end portions t1 and t2 is configured so that the width dimension of the segment connecting portion 15 is exactly the same as the width dimension of the segment 6 in the state of being fitted and engaged. . As a result, a sealing action is possible by pressing the inner peripheral surface 6a of the segment 6 against the outer peripheral surface 2a of the cylindrical shaft 2 by the tightening biasing force in the diameter reducing direction by the annular spring 7. .

一対のシールリング5,5は、互いのセグメント繋がり部分15,15が周方向で五一となる状態(互い違いとなる状態)で軸方向に並べて配置されるように、一方のシールリング5(図2において右側に位置するシールリング5)の各セグメント6には、軸方向に突設する段付棒状で合成樹脂製の係止ピン16が打ち込み装備されている。そして、他方のシールリング5(図2において左側に位置するシールリング5)の各セグメント6の対応する箇所には、係止ピン16を遊内嵌可能な係合穴17が形成されている。ここでは便宜上、係止ピン16付のセグメント6をピン付セグメント6Aとし、これを用いたシールリング5を雄シールリング5Aと定義し、係合穴17付のセグメント6を穴付セグメント6Bとし、これを用いたシールリング5を雌シールリング5Bと定義する。環状バネ7は、金属線を捩って成る多数巻きコイルバネの両端部どうしを引掛け連結することで構成されている。   The pair of seal rings 5, 5 are arranged so that the segment connecting portions 15, 15 are arranged side by side in the axial direction in a state where the segment connecting portions 15, 15 are in the circumferential direction (an alternating state) (see FIG. 2, each segment 6 of the seal ring 5) located on the right side is provided with a stepping rod-like projecting pin 16 made of synthetic resin. An engagement hole 17 into which the locking pin 16 can be loosely fitted is formed at a corresponding position of each segment 6 of the other seal ring 5 (the seal ring 5 located on the left side in FIG. 2). Here, for convenience, the segment 6 with the locking pin 16 is defined as a segment 6A with a pin, the seal ring 5 using this is defined as a male seal ring 5A, the segment 6 with the engagement hole 17 is defined as a segment 6B with a hole, The seal ring 5 using this is defined as a female seal ring 5B. The annular spring 7 is configured by hooking and connecting both ends of a multi-turn coil spring formed by twisting a metal wire.

尚、係止ピン16を金属製のものとする場合には、図7に示すように、図2等に示す係止ピンよりも径の細いものを、相手方セグメント6側の面から形成される非貫通の穴6zに打ち込むことで構成されている。このようにすれば、摺動面が摩耗しても金属製の係止ピン16が摺接用の第1側周壁6bには出現しないようにすることができる。   When the locking pin 16 is made of metal, as shown in FIG. 7, a pin having a diameter smaller than that of the locking pin shown in FIG. It is configured by driving into a non-through hole 6z. In this way, even if the sliding surface is worn, the metal locking pin 16 can be prevented from appearing on the first side peripheral wall 6b for sliding contact.

さて、一対のシールリング5A,5Bは、以上のような構造のセグメント6A,6Bの3個ずつを周方向に並べて環状バネ7を巻いて構成されており、これらセグメントどうし5A,5Bを軸方向で向かい合わせ状態となるように対向配置することにより、カバー部10,10の端部どうし、具体的には外周壁10bの側端どうしが当接して環状バネ7の軸方向で他方の側を、互いに蓋となって閉塞し合うように構成されている。つまり、複数のシールリング5のうちの軸方向で隣合う一対のシールリング5A,5Bが、互いの軸方向で他方の側(円弧開口6cが形成されている側)どうしが対向するように並べられている。これにより、各環状バネ7,7は殆ど環状空間部20には露出されない用に構成されている(3箇所のセグメント繋がり部分15に、極僅かな隙間が形成される可能性が有るのみであり、図6を参照)。   Now, the pair of seal rings 5A and 5B is configured by winding the annular spring 7 with three segments 6A and 6B having the above-described structure arranged in the circumferential direction, and the segments 5A and 5B are axially arranged. The end portions of the cover portions 10, 10, specifically the side ends of the outer peripheral wall 10 b come into contact with each other so that the other side in the axial direction of the annular spring 7 These are configured to close each other as a lid. That is, the pair of seal rings 5A and 5B adjacent in the axial direction among the plurality of seal rings 5 are arranged so that the other side (side where the arc opening 6c is formed) faces each other in the axial direction. It has been. As a result, the annular springs 7 and 7 are configured so that they are hardly exposed to the annular space 20 (there is only a possibility that a very small gap is formed in the three segment connecting portions 15. , See FIG.

一対のメカニカルシールM,Mは、第2ハウジング部3Bの環状仕切り部分3bを挟んで配置されており、環状仕切り部分3bの両側それぞれに開口して軸方向に延びる穴部18が周方向で均等角度毎に複数箇所形成されており、それら穴部18に、各メカニカルシールM,M用の巻きバネ9が収容配備されている。巻きバネ9とシールリング5との間、即ち、第1のメカニカルシールMでは雌シールリング5Bとの間、第2のメカニカルシールMでは雄シールリング5Aとの間にPTFE等のフッ素樹脂やその他の材料で成るストッパリング19が介装されている。各ストッパリング19は、環状仕切り部分3bに打たれるノックピン21を用いて、軸方向移動可能で、かつ、相対回転不能に環状空間部20に収容されている。また、これら両ストッパリング19、及び環状仕切り部分3bのそれぞれの内径寸法は、筒軸2とは径方向に明確な間隙が形成される値に設定されている。尚、22は、ストッパリング19を第2ハウジング部3Bに抜け止め状態で予備組付けするためのスナップリングである。   The pair of mechanical seals M, M are arranged with the annular partition portion 3b of the second housing portion 3B interposed therebetween, and the holes 18 that open in both sides of the annular partition portion 3b and extend in the axial direction are even in the circumferential direction. A plurality of positions are formed for each angle, and the winding springs 9 for the mechanical seals M and M are accommodated in the holes 18. Between the winding spring 9 and the seal ring 5, that is, between the first mechanical seal M and the female seal ring 5B, and between the second mechanical seal M and the male seal ring 5A, fluororesin such as PTFE or the like A stopper ring 19 made of the above material is interposed. Each stopper ring 19 is accommodated in the annular space 20 so as to be movable in the axial direction and not relatively rotatable by using a knock pin 21 struck by the annular partition portion 3b. The inner diameters of both the stopper ring 19 and the annular partition portion 3b are set to values that form a clear gap in the radial direction from the cylindrical shaft 2. Reference numeral 22 denotes a snap ring for pre-attaching the stopper ring 19 to the second housing portion 3B in a state of being prevented from coming off.

図1,図2においては、図面都合上、第2のメカニカルシールM用の巻きバネ9のみを描いてある。また、ノックピン21は同様の理由により第1のメカニカルシールM用のもののみを描いてある。第1のメカニカルシールMにおいては、巻きバネ9がストッパリング19を介して雌シールリング5Bを押し、それによって雄シールリング5Aの(ピン付セグメント6Aの)第1側周壁6bを第1ハウジング部3Aの側壁3hに圧接させている。また、第2のメカニカルシールMにおいては、巻きバネ9がストッパリング19を介して雄シールリング5Aを押し、それによって雌シールリング5Bの(穴付セグメント6Bの)第1側周壁6bを第3ハウジング部3Bの側壁3hに圧接させている。   In FIG. 1 and FIG. 2, only the winding spring 9 for the second mechanical seal M is illustrated for the convenience of drawing. Further, only the knock pin 21 for the first mechanical seal M is drawn for the same reason. In the first mechanical seal M, the winding spring 9 pushes the female seal ring 5B through the stopper ring 19, whereby the first side peripheral wall 6b (of the pinned segment 6A) of the male seal ring 5A is moved to the first housing part. 3A side wall 3h is press-contacted. Further, in the second mechanical seal M, the winding spring 9 pushes the male seal ring 5A through the stopper ring 19, and thereby the first side peripheral wall 6b (of the holed segment 6B) of the female seal ring 5B is third. It is press-contacted to the side wall 3h of the housing part 3B.

前述の供給経路4は、その入口部4Aが、図外のパージガス供給手段のガス供給路に接続されるとともに、その出口部4Bは第2ハウジング部3Bを(環状仕切り部分3bを)径方向に貫通して筒軸2との間隙部分に開口している。図示は省略するが、環状仕切り部分3bにおいては、コイルスプリング9収容用の穴部18と、周方向で互い違いに配置されるその隣の穴部18との間の部分に供給経路4形成がされている。つまり、パージガスが、供給経路4及び各メカニカルシールM,Mの隙間部分を通って各環状空間部分20,20に供給可能に構成されており、そのパージガスの圧力により、各メカニカルシールM部分に、即ち、環状空間部分20,20に、ゴムや合成樹脂等のシール対象や大気(又はゴミを伴った大気)が漏れ入ることを高次元に規制できるように構成されている。   The aforementioned supply path 4 has an inlet portion 4A connected to a gas supply path of a purge gas supply means (not shown), and an outlet portion 4B of the second housing portion 3B (annular partition portion 3b) in the radial direction. It penetrates and opens in a gap portion with the cylinder shaft 2. Although illustration is omitted, in the annular partition portion 3b, the supply path 4 is formed in a portion between the hole 18 for accommodating the coil spring 9 and the adjacent hole 18 arranged alternately in the circumferential direction. ing. That is, the purge gas is configured to be supplied to the annular space portions 20 and 20 through the gaps between the supply path 4 and the mechanical seals M and M, and the pressure of the purge gas causes each mechanical seal M portion to In other words, the annular space portions 20 and 20 are configured so as to be able to regulate in a high dimension that the sealing target such as rubber or synthetic resin or the atmosphere (or the atmosphere with dust) leaks.

本発明によるメカニカルシールM及び軸封装置Aは以上のように構成されているので、パージガス供給によってシール対象が機内側から第2のメカニカルシールM収容用の環状空間部20に漏れ入ったとしても、各カバー部10,10及び、それらの対向配置による円弧開口6cの閉塞により各環状バネ7,7はほぼ完全に覆われているため、シール対象が環状バネ7に及ぶことが殆ど無いようになる。加えて、パージガス供給による正圧により、機内側からのシール対象の漏れ入り自体が抑制されるようになる。   Since the mechanical seal M and the shaft seal device A according to the present invention are configured as described above, even if the object to be sealed leaks from the inside of the machine into the second annular space 20 for accommodating the second mechanical seal M due to supply of purge gas. Since the annular springs 7 and 7 are almost completely covered by the respective cover portions 10 and 10 and the arc opening 6c due to the opposing arrangement thereof, the sealing target hardly reaches the annular spring 7. Become. In addition, due to the positive pressure due to the supply of purge gas, leakage of the object to be sealed from the inside of the machine is suppressed.

その結果、例え、ゴムや合成樹脂等の粘性の高い材料によるシール対象が環状空間部20に漏れ入って来たとしても、それらが環状バネ7には及ばないようになり、環状バネ7を軸方向押し出すとか、機械停止によって冷えて固まったシール対象が次回の作動時に悪影響を及ぼす等により、環状バネ7がセグメント6から早期に外れるとか損傷するといった従来の不具合が回避され、それによるシール性悪化も回避される改善されたメカニカルシールM、軸封装置A、及びそれら用のシールリング5が実現できている。   As a result, even if an object to be sealed with a highly viscous material such as rubber or synthetic resin leaks into the annular space 20, it does not reach the annular spring 7. The conventional problems such as the ring spring 7 coming off from the segment 6 at an early stage or being damaged due to the pushing out of the direction or the object to be cooled and solidified due to the machine stop being adversely affected during the next operation, etc. are avoided, and the sealing performance is thereby deteriorated. Improved mechanical seal M, shaft seal device A, and seal ring 5 for them can be realized.

〔別実施例〕
(1)メカニカルシールMを構成するシールリング5の数は3個以上でも良い。例えば3個のシールリングを用いる場合では、軸方向で中央のシールリングのセグメントにおける側周壁10aを、第二側周壁6bと互いに同一面として、いずれの円弧開口6cも閉塞されるようにすれば好都合である。(2)カバー部10は、例えば板金材等によるセグメント6とは別体のものとして、取付手段を用いてセグメント6に装備するという構成でも良い。(3)実施例1の軸封装置では、一対のメカニカルシールM,Mを用いてしるが、1組や3組以上のメカニカルシールMを用いる構造のものでも良い。
[Another Example]
(1) The number of seal rings 5 constituting the mechanical seal M may be three or more. For example, in the case of using three seal rings, if the side peripheral wall 10a in the segment of the center seal ring in the axial direction is flush with the second side peripheral wall 6b, any arc opening 6c is closed. Convenient. (2) The cover unit 10 may be configured separately from the segment 6 made of, for example, a sheet metal material, and mounted on the segment 6 using attachment means. (3) In the shaft seal device of the first embodiment, a pair of mechanical seals M and M are used, but a structure using one set or three or more sets of mechanical seals M may be used.

(4)単一のシールリング5によるメカニカルシールMも可能であり、その場合には、ストッパリング19がセグメント6における円弧開口6c側の側周壁6bを押圧する構成とすれば、円弧開口6cをストッパリング19で閉塞可能となり、好都合である。(5)セグメント6の数は、2個とか4個以上でも良い。(6)係止ピン16の大径側端部の位置を、図2に仮想線で示すようなセグメント6の厚み範囲内に収まる位置に設定し、係止ピン16がハウジング3の側壁3hとは絶対に接しない構造とすれば好都合である。   (4) A mechanical seal M with a single seal ring 5 is also possible. In this case, if the stopper ring 19 is configured to press the side peripheral wall 6b on the arc opening 6c side of the segment 6, the arc opening 6c is formed. The stopper ring 19 can be closed, which is convenient. (5) The number of segments 6 may be two or four or more. (6) The position of the end portion on the large diameter side of the locking pin 16 is set to a position that falls within the thickness range of the segment 6 as indicated by the phantom line in FIG. 2, and the locking pin 16 is connected to the side wall 3 h of the housing 3. It is convenient if the structure never touches.

メカニカルシール及び軸封装置の構造を示す断面図(実施例1)Sectional drawing which shows the structure of a mechanical seal and a shaft seal device (Example 1) メカニカルシール部分の構造を示す拡大断面図Enlarged sectional view showing the structure of the mechanical seal part 図1のメカニカルシールの側面図Side view of the mechanical seal of FIG. 図1のメカニカルシールの断面図Sectional view of the mechanical seal of FIG. セグメント繋がり部分の構造を示す要部の斜視図The perspective view of the principal part which shows the structure of a segment connection part セグメント単体の側面図Side view of segment 係止ピンの別構造を示す要部の断面図Sectional drawing of the principal part which shows another structure of a locking pin

1 回転軸
3 ハウジング
3b 環状仕切り部分
3h 側壁
4 供給路
5 シールリング
6 セグメント
7 環状バネ
9 巻きバネ
10 カバー部
10a 側周壁
10b 外周壁
15 セグメント繋がり部分
18 穴部
19 ストッパリング
20 環状空間部
23 内周面
A 軸封装置
M メカニカルシール
d 弾性手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating shaft 3 Housing 3b Annular partition part 3h Side wall 4 Supply path 5 Seal ring 6 Segment 7 Annular spring 9 Winding spring 10 Cover part 10a Side peripheral wall 10b Outer peripheral wall 15 Segment connection part 18 Hole part 19 Stopper ring 20 In the annular space part 23 Peripheral surface A Shaft seal device M Mechanical seal d Elastic means

Claims (3)

回転軸の周方向に並べられた複数のシール用セグメントに環状バネを巻回装備して成るシールリングの複数を、互いのセグメント繋がり部分が周方向で五一となる状態で軸方向に並べて配置し、それら複数のシールリングを軸方向に押圧してハウジングの側壁に押付ける弾性手段を設けるとともに、前記セグメントに、これの外周側に位置する前記環状バネを軸方向で一方の側及び外周側を覆うカバー部が装備され、前記セグメントに一体形成される複数のカバー部によって前記環状バネのほぼ全周が覆われて成り、前記複数のシールリングのうちの軸方向で隣合う一対のシールリングが、互いの軸方向で前記一方の側とは反対側である他方の側どうしが対向するように並べられているメカニカルシール。 A plurality of seal rings, in which a plurality of sealing segments arranged in the circumferential direction of the rotating shaft are wound around an annular spring, are arranged side by side in the axial direction, with each segment connecting part being 51 in the circumferential direction. And providing elastic means for pressing the plurality of seal rings in the axial direction against the side wall of the housing, and the annular spring positioned on the outer peripheral side of the segment on the outer side of the segment in the axial direction. is equipped with a cover portion for covering said a plurality of cover portions which are integrally formed on the segment Ri formed substantially entire circumference is covered of said annular spring, a pair of adjacent in the axial direction of the plurality of seal ring seals A mechanical seal in which rings are arranged so that the other side, which is opposite to the one side in the axial direction, faces each other . 請求項1に記載のメカニカルシールに用いられるシールリングであって、周方向に並べられた複数のシール用セグメントと、これら複数のシール用セグメントに巻回装備される環状バネとを有して構成されるとともに、各セグメントには、これの外周側に位置する前記環状バネを軸方向で一方の側及び外周側を覆うカバー部が一体的に形成されているシールリング。A seal ring used for the mechanical seal according to claim 1, comprising a plurality of sealing segments arranged in the circumferential direction and an annular spring wound around the plurality of sealing segments. In addition, each segment is integrally formed with a cover portion that covers one side and the outer peripheral side in the axial direction of the annular spring located on the outer peripheral side of each segment. 前記セグメントどうしを軸方向で対向配置することにより、前記カバー部の端部どうしが当接して前記環状バネの軸方向で他方の側を互いに閉塞し合うように構成されている請求項2に記載のシールリング。3. The structure according to claim 2, wherein the segments are opposed to each other in the axial direction so that the ends of the cover portion come into contact with each other and close the other side in the axial direction of the annular spring. Seal ring.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11199262B2 (en) 2017-08-07 2021-12-14 Eagle Industry Co., Ltd. Segment seal
JP7423434B2 (en) 2020-06-17 2024-01-29 日本ピラー工業株式会社 segment seal

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0178772U (en) * 1987-11-14 1989-05-26
JP2003097942A (en) * 2001-09-21 2003-04-03 Alps Electric Co Ltd Rotation angle sensor
JP2006220034A (en) * 2005-02-09 2006-08-24 Nidec Shibaura Corp Pump and dish washer

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0139950Y2 (en) * 1984-10-22 1989-11-30

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0178772U (en) * 1987-11-14 1989-05-26
JP2003097942A (en) * 2001-09-21 2003-04-03 Alps Electric Co Ltd Rotation angle sensor
JP2006220034A (en) * 2005-02-09 2006-08-24 Nidec Shibaura Corp Pump and dish washer

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