JPH0351583A - 乾式ガスシール装置 - Google Patents

乾式ガスシール装置

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JPH0351583A
JPH0351583A JP2182859A JP18285990A JPH0351583A JP H0351583 A JPH0351583 A JP H0351583A JP 2182859 A JP2182859 A JP 2182859A JP 18285990 A JP18285990 A JP 18285990A JP H0351583 A JPH0351583 A JP H0351583A
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sliding
sealing
shaft
sliding ring
dry gas
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JP2182859A
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Heinrich Lorenzen
ハインリツヒ・ローレンツェン
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Sulzer Escher Wyss AG
Escher Wyss AG
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    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/3436Pressing means
    • F16J15/346Pressing means the pressing force varying during operation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (3) 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ケーシング壁を通って回転する軸のための、
軸方向滑りリングパッキンとして構成された乾式ガスシ
ール装置であって、前記軸と共に回転しシール面の担体
として構成された軸ブシュと、ガスによって前記シール
面に圧着される滑り面とを備え、かつ圧力増成によって
前記シール面と滑り面を潤滑するために該ンル面及び/
又は滑り面に、外周縁を起点として半径方向に対し斜向
して延びる複数の条溝を設けたものに関する。
〔従来の技術〕
このような軸方向の軸ソール装置は例えば欧州特許第1
5 678号明細書に基づいて公知であシ、ターボ機械
例えばターボ圧縮機又はタビンの、或る圧力下にあるケ
ーシング内室を、外部へ又は中間室への軸貫通部のとこ
ろでシールしてケーシング内室からの圧力媒体の流出を
阻止するために使用される。この流出阻止は遮断媒体、
例えばシールガスを用いて行われ、該(4) 遮断媒体は滑りリングの滑り面を軸ブシュのシール面に
接圧し、ひいてはケーシング内室からのガスの流出を最
小限に抑え、その場合シール装置の漏れは相応のパッキ
ンリングによって最小可能値に保たれる。同時に、シー
ル装置を無接触式に相対運動させるためのギャップが形
成される。
公知の軸シール装置では、空気動力学的なシール装置が
活用され、その場合、潤滑剤として使用されるガスは外
部から、傾斜した例えば斜向条溝又はスパイラル状条溝
を介してシール面もしくは滑り面に供給され、それによ
って潤滑剤漏れ、つまりガス漏れは、公知の空気静力学
的なシール装置の場合よりも著しく僅かになる。
半径方向に対し斜回して延びる条溝によって、その場合
、軸四転時に潤滑剤はポンプ作用によって自動的に一外
部から内部へ向ってシール面もしくは滑り面に分配され
て、半径方向での合目的的な圧力増成が生じ、それによ
って摩擦の少ないシール装置が形成される。しかしなが
ら、このようなシール装置の欠点は、逆向きに運動する
際、例えばターボ機械の逆転の際に滑り面に潤滑剤を充
分に分配することができず、それゆえに喰いついてロッ
クし、ひいては破損することである。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の課題は、先行技術の前記欠点を排除すると共に
、冒頭で述べた形式の乾式ガスシール装置を特に改良し
て、所定の回転方向とは逆向きに軸が回転する際の軸シ
ール装置のロック及びダメージを避けることである。
〔課題を解決するための手段〕
前記課題を解決する本発明の構成手段は、軸の回転方向
反転時又は前記シール面と滑り面との相対回動時に前記
シール面に対する滑りリングの圧着方向とは逆向きの力
を発生させる負荷解除装置が設けられている点にある。
〔作用〕 本発四の負荷解除装置によって、軸の逆伝時又は滑り面
とシール面との相対運動時には、摩擦を危険のない度合
に減少させ、或いは滑りリングをシール面から完全に離
間させるような、圧着方向とは逆向きの力が発生される
〔有利な構成〕
本発明による負荷解除装置は、滑りリングの外リムと、
核外リムに対向した、パッキンホルダの内面とに設けら
れた斜向ガイドを有しているのが特に有利である。シー
ル面と滑り面との間の摩擦によって清17ングにはトル
クが加えられ、該トルクは所定のIiUl伝力11』1
では、特に周方向の力を滑りリングに生ぜしめるが、逆
向きの回転方向では、軸ブシュに対する滑D IJング
の圧着方向とは逆向きの力成分を付加的に発生させる。
このような斜向ガイドは、滑りリングの全周にわたって
分配されて回転軸線に対して斜向していて他方の部材の
対応エレメントと協働する単数又は複数の摺動面を有し
ているのが有利である。
〔実施例〕
次に図面に基づき本発明の実施例を詳説する。
(7) 第1図の図示例では軸1は例えばター♂機械のケーシン
グ壁2を通って、高圧部位Piから低圧部位Paへ気密
にガイドされている。シール装置は、軸1に装着された
軸プシュ3を有し、該軸ブシュは軸1を半径方向ギャッ
プ4を以て内包し、該軸ブシュのスリーブ状端部3′は
外部寄りで軸1にはね弾性的に支承されている。軸プシ
ュ3は外周面にシール体5を支持し、該シル体はその外
周面に円環状シール面6を形成している。
筐たシール装置ぱ、ケーシング壁2内に挿入されたパッ
キンホールダ2′内に周方向では定位に、すなわち回転
不能に配置されているが、周方向で僅かな遊びをもって
いて軸方向には摺動可能な滑りリング7を有し、該滑り
リングは内周面側7′でパッキンホールダ2′の付加部
8に対してセンタリングされている。滑りリング7は内
部寄りの面側に、円環状シール面6に向いた滑り面9′
を有する滑り体9を保持し、該滑り体は良好な滑り特性
の材料から成っている。
(8) 軸シール装置には導管10を介してケーシング壁2を通
してシールガスが圧力FBで供給され、該圧力はターボ
機械のシールすべき高圧.Piよシも僅かに高くてもよ
い。その場合圧力Psはターボ機槻自体から取出される
か又は外部ガスとして供給されてもよい。シールガスは
滑りリング7の背面を押圧して該滑りリングを軸デシュ
3に圧着するので、円環状シール面6は滑り体9の滑り
面9′に当接し、こうしてケーシング内部からのガスの
流出が充分に防止される。それにも拘らず流出する微量
ガスは導管13を介して導出される。
本実施例では前記シール装置以外に、シール効果を一層
改善するために、あるいは非常シール装置として、ほぼ
同様に構成された滑りリングシール装置14が設けられ
ているが、該滑りリングシール装置は、場合によっては
省くことができる。
第2図に示すように円環状シール面6又は滑り面9′に
は、外周縁17を起点とする例えばスパイラル状の複数
の条溝18が設けられている。
該条溝18は半径方向Rに対して斜向して延びて訃シ、
これによって所定の正規の回転方向ではガスがポンプ作
用によって外側から条溝内へ圧送され、かつ圧力増成に
よって前記シール面6及び滑り面9′の充分なガス潤滑
が保証される。
逆回転方向の場合にはギャップ内の圧力増成は不充分に
なって、前記シール面と滑り面が触接し、従、って潤滑
が充分に行われず、パッキンの喰いつき又ば固着の危険
が生じ、その結果シール装置は破損しダメージを受ける
ことになる。
これを避けるために逆回転防止手段として、滑りリング
7の外リム11及びパッキンホールダ2′の対応内面2
0に負荷解除装置19が設けられている。該負荷解除装
置19は、回転方向の反転時に自動的に滑りリング7に
反力を及ぼして、滑D IJング7は円環状シール面6
に対する滑り面9′の負荷を解除し、該シール面6から
滑り面9′を完全に引戻す。
前記負荷解除装置19はPi?りリング7の外リム11
に設けた複数の楔部21かも成ることができ、該楔部は
、バンキンホールダ2′の対応内面20に設けた複数の
楔形凸設部22が励働する。前記楔部21及び楔形凸設
部22は夫々一方の側に、軸方向Aに対して斜向した摺
動面21’.22’を、また他方の側には軸方向のスト
ツハ直21”. 2 2”を有している。
第3a図には、正常運転時すなわち軸1の所定の順方向
回転時に訃ける負荷解除装置が示されている。滑りリン
グ7は円環状シール面6によって摩擦連動されるので、
この場合はストッパ面21“と22“が互いに当接して
いる。両ストッパ面は軸方向に方位づけられているので
、実質的に周方向Pの力だけが生じる。従って該ストッ
パ面21“及び22“は滑りリング7のための回動防止
手段として働く。
軸1の回転方向反転時には、第6b図に示すように滑り
リング7は、回転する軸ブシュ3のシール体5によって
やはシ摩擦連動され、かっ摺動面21′と22′は触接
しかつ或る所定の力で(11) 互いに押圧し合う。しかしながら両摺動面21′と22
′は軸1の軸線に対して斜向しているので、紬方向Aの
力成分が発生し、該力成分ばシール面6にかかる滑りリ
ング7の負荷を解除しかつ充分な力の場合にはシール面
6から滑りリング7を離間させる。それゆえにシール装
置を摩損又は破損させるような乾式摩擦は全然又は僅か
しか生じない。
第4図に示すように、楔部21の代りに他の形式の部材
例えばピン又はローラ23を設けることも可能である。
ただその場合の前提条件は、この対応部材が斜回した摺
動面22′を滑動可能又は転勤可能であることである。
念のために付記して釦くが、ストツバ而22“は別の形
式で、例えばローラ23′として、かつ/又は摺動面2
2′に対して逆向きに斜回した面として構戒されていて
もよく、これによって正常運転中に円環状シール面6に
対する滑りリングγの付加的な圧着力又は負荷解除力が
発生することになる。
(12) 4 滑りリング7の円周に沿って複数の負荷解除装置19を
、殊に外リム11に対称配列して設けること、例えば力
の導入を均等にしかつ傾倒モーメントを避けるために2
つの負荷解除装置を直径方向に対向配列するか、比較的
多数の負荷解除装ffTを星形に配列して設けるのが有
利である。
【図面の簡単な説明】
第1図は軸線に沿った軸シール装置の断面図、第2図は
シール面もしくは滑り面の平面図、第3a図は規定の順
方向回転時にお−ける滑りリングの環部の平面図、第3
b図は逆方向回転時に耘ける滑りリングの環部の平面図
、第4図は異なった実施例による環部の平面図である。 Pi・・・高圧部位、Pa・・・低圧部位、Ps・・・
シルガスの圧力、1・・・軸、2・・・ケーシング壁、
2′・・・パッキンホールダ、3・・・軸フシュ、3′
・・・スリーブ状端部、4・・・半径方向ギャップ、5
・・・シル体、6・・・円環状シール面、7・・・滑り
リング、7′・・・内周面側、8・・・付加部、9・−
・滑り体、9′・・・滑り面、10・・・導管、11・
・・外リム、13・・・導管、14・・・滑りリングシ
ール装置、17・・・外周縁、18・・・スバイラル状
の条溝、R・・・半径方向、19・・負荷解除装置、2
0・・・対応内面、A・−・軸方向、21・・・楔部、
22・・・楔形凸設部、21′22′・・・摺動面、2
 1′′, 2 2“・・・ストツバ面、23.23′
・・・ローラ 目 〜

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ケーシング壁(2)を通つて回転する軸(1)のた
    めの、軸方向滑りリングパッキンとして構成された乾式
    ガスシール装置であつて、前記軸(1)と共に回転しシ
    ール面(6)の担体として構成された軸ブシュ(3)と
    、ガスによつて前記シール面に圧着される滑り面(9′
    )とを備え、かつ圧力増成によつて前記シール面(6)
    と滑り面(9′)を潤滑するために該シール面(6)及
    び/又は滑り面 (9′)に、外周縁(17)を起点として半径方向(R
    )に対し斜向して延びる複数の条溝(18)を設けたも
    のにおいて、軸(1)の回転方向反転時又は前記シール
    面(6)と滑り面(9′)との相対回動時に前記シール
    面(6)に対する滑りリング(9′)の圧着方向とは逆
    向きの力を発生させる負荷解除装置 (19)が設けられていることを特徴とする、乾式ガス
    シール装置。 2、負荷解除装置(19)が、滑りリング(7)の外リ
    ム(11)にか又は、該外リムに対向した、パッキンホ
    ールダ(7)の内面(20)に設けられた斜向ガイド(
    21′、22′)を有し、該斜向ガイドが、軸(1)の
    所定の回転方向とは逆向きの回転方向の際に、前記のシ
    ール面(6)と滑り面(9′)との摩擦により前記滑り
    リング(7)に加えられるトルクによつて、前記シール
    面(6)に対する滑りリング(7)の圧着方向とは逆向
    きの力成分を発生させるように構成されている、請求項
    1記載の乾式ガスシール装置。 3、斜向ガイドが、滑りリング(7)の円周(11)に
    わたつてか又はこれに対面するケーシング壁(20)に
    分配されて回転軸線に対して斜向していて他方の部材の
    対応エレメントと協働する単数又は複数の摺動面(21
    ′、22′)を有している、請求項2記載の乾式ガスシ
    ール装置。 4、摺動面が、滑りリング(7)の外リム(11)にか
    又はパッキンホールダ(2′)の対向内面(20)に設
    けられていて軸方向に対して斜向した少なくとも1つの
    面(21′)と、該面と協働する他方の部材の対応エレ
    メント(22′、23)とから成る、請求項3記載の乾
    式ガスシール装置。 5、対応エレメントが、斜向した摺動面(21′)に相
    応した斜向対応面(22′)を有している、請求項4記
    載の乾式ガスシール装置。 6、対応エレメントが、斜向した摺動面(21′)と協
    働するローラ(23)を有している、請求項4記載の乾
    式ガスシール装置。 7、滑りリング(7)の全周(11)にわたつて対称的
    に分配された複数の負荷解除装置(19)が設けられて
    いる、請求項1から6までのいずれか1項記載の乾式ガ
    スシール装置。
JP2182859A 1989-07-12 1990-07-12 乾式ガスシール装置 Expired - Lifetime JPH0656215B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH261289A CH680607A5 (ja) 1989-07-12 1989-07-12
CH2612/89-0 1989-07-12

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Publication Number Publication Date
JPH0351583A true JPH0351583A (ja) 1991-03-05
JPH0656215B2 JPH0656215B2 (ja) 1994-07-27

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JP2182859A Expired - Lifetime JPH0656215B2 (ja) 1989-07-12 1990-07-12 乾式ガスシール装置

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CH (1) CH680607A5 (ja)
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CH680607A5 (ja) 1992-09-30
JPH0656215B2 (ja) 1994-07-27

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