JPH04341663A - 回転機器用シール装置 - Google Patents
回転機器用シール装置Info
- Publication number
- JPH04341663A JPH04341663A JP13853891A JP13853891A JPH04341663A JP H04341663 A JPH04341663 A JP H04341663A JP 13853891 A JP13853891 A JP 13853891A JP 13853891 A JP13853891 A JP 13853891A JP H04341663 A JPH04341663 A JP H04341663A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seal ring
- abutment
- seal
- gap
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims description 15
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 14
- 239000011800 void material Substances 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N benzene-1,4-diol;bis(4-fluorophenyl)methanone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1.C1=CC(F)=CC=C1C(=O)C1=CC=C(F)C=C1 JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002843 nonmetals Chemical class 0.000 description 1
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Sealing Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転機器用シール装置
に関するもので、より詳しくは、回転軸の外周面と一方
の穴内周面との間に、供給オイル又はガスを安定状態に
保持するような回転機器用シール装置に関するものであ
る。
に関するもので、より詳しくは、回転軸の外周面と一方
の穴内周面との間に、供給オイル又はガスを安定状態に
保持するような回転機器用シール装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、回転機器用シールリングの材料と
しては、金属・非金属製では、一般に鋳鉄材、鋼材、銅
合金材等が、また樹脂製では、ＰＴＦＥ材（四ふっ化エ
チレン樹脂）、ＰＩ材、ＰＥＥＫ材、ＰＰＳ材等が主材
となったものが、すでに提供されている。しかしながら
、いずれの材料に於いても、近年増々厳しくなっている
使用条件の過酷化が進み、それに伴い特に供給圧力がア
ップし、シールリング自身がシールリング溝又は穴側の
摩耗が原因で安定状態に保持することができなくなると
いう不具合が生じ、その結果回転機器が正常に作動しな
くなるという問題が生じてきた。
しては、金属・非金属製では、一般に鋳鉄材、鋼材、銅
合金材等が、また樹脂製では、ＰＴＦＥ材（四ふっ化エ
チレン樹脂）、ＰＩ材、ＰＥＥＫ材、ＰＰＳ材等が主材
となったものが、すでに提供されている。しかしながら
、いずれの材料に於いても、近年増々厳しくなっている
使用条件の過酷化が進み、それに伴い特に供給圧力がア
ップし、シールリング自身がシールリング溝又は穴側の
摩耗が原因で安定状態に保持することができなくなると
いう不具合が生じ、その結果回転機器が正常に作動しな
くなるという問題が生じてきた。
【０００３】即ち、図８に示される従来のシール装置に
於いて、固定体としてのケーシング４内に回転軸３が配
設されており、回転軸３に設けられた環状溝５にシール
リングｒ１ が装着されている。図示右端からの供給油
の圧力Ｐ１ が近年アップし、特にシールリングｒ１
がＰＴＦＥ材樹脂製のシールリングの場合には、供給油
の温度上昇とシールリングｒ１ の摺動発熱により、シ
ールリングｒ１ 自体が熱膨張する。その結果、シール
リングｒ１ の合口１が閉じることになり、油洩れが毎
分１ｃｃ以下と少なくなり、シールリングｒ１ 自体の
側面摩耗が生じ供給油圧を一定に保持することができな
くなってしまう。
於いて、固定体としてのケーシング４内に回転軸３が配
設されており、回転軸３に設けられた環状溝５にシール
リングｒ１ が装着されている。図示右端からの供給油
の圧力Ｐ１ が近年アップし、特にシールリングｒ１
がＰＴＦＥ材樹脂製のシールリングの場合には、供給油
の温度上昇とシールリングｒ１ の摺動発熱により、シ
ールリングｒ１ 自体が熱膨張する。その結果、シール
リングｒ１ の合口１が閉じることになり、油洩れが毎
分１ｃｃ以下と少なくなり、シールリングｒ１ 自体の
側面摩耗が生じ供給油圧を一定に保持することができな
くなってしまう。
【０００４】そこで、上記した摩耗現象の対策技術とし
て、シールリング自身に硬質な表面処理を施したり、シ
ールリング溝又は穴側にも表面処理を施したり、シール
リング材又は相手材を硬質材に材料置換する等の手段が
採用されている。しかしながら、表面処理や材料置換を
行うと、コストアップや難加工を招くことになる。
て、シールリング自身に硬質な表面処理を施したり、シ
ールリング溝又は穴側にも表面処理を施したり、シール
リング材又は相手材を硬質材に材料置換する等の手段が
採用されている。しかしながら、表面処理や材料置換を
行うと、コストアップや難加工を招くことになる。
【０００５】また、シールリング材料が樹脂製の場合に
は、表面処理は技術的に困難であり、金属製に材料置換
するとリークが大幅に増大しオイルポンプ等の圧力供給
源も多大な変更が必要となる。更に、摩耗対策として、
シールリング自体に潤滑溝を設ける等の技術手段も考え
られるが、この場合も上記と同様にリークの増大を招い
てしまう等の実用上の問題点が依然として残っている。
は、表面処理は技術的に困難であり、金属製に材料置換
するとリークが大幅に増大しオイルポンプ等の圧力供給
源も多大な変更が必要となる。更に、摩耗対策として、
シールリング自体に潤滑溝を設ける等の技術手段も考え
られるが、この場合も上記と同様にリークの増大を招い
てしまう等の実用上の問題点が依然として残っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、従
来と同レベル又はそれ以下の油洩れで、且つシールリン
グ又は相手材が摩耗することなく、供給油圧を安定状態
に保持するようにすることを、その技術的課題とする。
来と同レベル又はそれ以下の油洩れで、且つシールリン
グ又は相手材が摩耗することなく、供給油圧を安定状態
に保持するようにすることを、その技術的課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記技術的課題を達成す
るために、本発明に於いて講じた技術的手段は、従来の
シールリングｒ１よりも供給油圧側にシールリングｒ１
の合口隙間より大きい合口隙間を有するシールリングｒ
２を１本以上付加し、両シールリングｒ１、ｒ２間の空
間Ａに常時圧力が作用するようにし、前記空間Ａの圧力
が供給圧力よりも小さくなるように前記シールリングｒ
２の合口隙間を設定する、ことである。
るために、本発明に於いて講じた技術的手段は、従来の
シールリングｒ１よりも供給油圧側にシールリングｒ１
の合口隙間より大きい合口隙間を有するシールリングｒ
２を１本以上付加し、両シールリングｒ１、ｒ２間の空
間Ａに常時圧力が作用するようにし、前記空間Ａの圧力
が供給圧力よりも小さくなるように前記シールリングｒ
２の合口隙間を設定する、ことである。
【０００８】
【作用】空間Ａに供給圧力よりも低い圧力を常時作用さ
せることにより、シールリングｒ１に作用する圧力が減
少し、又シールリングｒ２も左右の圧力バランスにより
、シールリングｒ１とシールリングｒ２の両シールリン
グの摩耗が軽減する。
せることにより、シールリングｒ１に作用する圧力が減
少し、又シールリングｒ２も左右の圧力バランスにより
、シールリングｒ１とシールリングｒ２の両シールリン
グの摩耗が軽減する。
【０００９】
【実施例】以下本発明の技術的手段を具体化した実施例
について、添付図面に基づいて詳細に説明する。
について、添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】図１に示された本発明に従った回転機器用
シール装置１０に於いて、固定体としてのケーシング４
内に回転軸３が配設され、該回転軸３に形成された環状
溝５にシールリングｒ１ が装着されている。該シール
リングｒ１ よりも供給油圧側に、シールリングｒ１
の合口隙間１よりも大きい合口隙間２を有するシールリ
ングｒ２ が配設され、シールリングｒ１ とｒ２ の
空間Ａに常時圧力が作用するようにし、且つ空間Ａの圧
力は、供給圧力Ｐ１ よりも小さくなるようにシールリ
ングｒ２ の合口隙間２が設定される。
シール装置１０に於いて、固定体としてのケーシング４
内に回転軸３が配設され、該回転軸３に形成された環状
溝５にシールリングｒ１ が装着されている。該シール
リングｒ１ よりも供給油圧側に、シールリングｒ１
の合口隙間１よりも大きい合口隙間２を有するシールリ
ングｒ２ が配設され、シールリングｒ１ とｒ２ の
空間Ａに常時圧力が作用するようにし、且つ空間Ａの圧
力は、供給圧力Ｐ１ よりも小さくなるようにシールリ
ングｒ２ の合口隙間２が設定される。
【００１１】この様に、空間Ａに供給圧力Ｐ１ よりも
低い圧力を常時作用させることにより、シールリングｒ
１ に作用する圧力が減少し、同時にシールリングｒ２
も左右の圧力バランスにより、シールリングｒ１ と
ｒ２ の両シールリングの摩耗が軽減される。シールリ
ングからの油洩れは合口から９割近くであることは実験
的に確認されており、供給油圧をＰ１ 、空間Ａの両シ
ールリング間の圧力をＰ２ 、シールリングｒ１ の合
口隙間１をＣ１ 、シールリングｒ２ の合口隙間２を
Ｃ２ とすると、シールリングｒ１ 自身の摩耗および
相手側の回転軸３、ケーシング４の摩耗を防止するため
には、Ｐ１ ＞Ｐ２ ≒１／２Ｐ１ となることが好ま
しいとされている。従って、供給油又はガスの最高使用
温度に於いて、Ｃ１とＣ２ は次の（１）、（２）の関
係式を全て満足しなければならない。
低い圧力を常時作用させることにより、シールリングｒ
１ に作用する圧力が減少し、同時にシールリングｒ２
も左右の圧力バランスにより、シールリングｒ１ と
ｒ２ の両シールリングの摩耗が軽減される。シールリ
ングからの油洩れは合口から９割近くであることは実験
的に確認されており、供給油圧をＰ１ 、空間Ａの両シ
ールリング間の圧力をＰ２ 、シールリングｒ１ の合
口隙間１をＣ１ 、シールリングｒ２ の合口隙間２を
Ｃ２ とすると、シールリングｒ１ 自身の摩耗および
相手側の回転軸３、ケーシング４の摩耗を防止するため
には、Ｐ１ ＞Ｐ２ ≒１／２Ｐ１ となることが好ま
しいとされている。従って、供給油又はガスの最高使用
温度に於いて、Ｃ１とＣ２ は次の（１）、（２）の関
係式を全て満足しなければならない。
【００１２】Ｃ１ ≠０ ，Ｃ２ ≠０・・・・・・
（１）Ｃ１ ≦Ｃ２ ＜３Ｃ１ ・・・・・・・（２）
（１）Ｃ１ ≦Ｃ２ ＜３Ｃ１ ・・・・・・・（２）
【００１３】上記（１）に於いてＣ１ とＣ２ のどち
らとも０であってはならない理由は、Ｃ１ ＝０ではＣ
２ ＞０でもＰ１ ＝Ｐ２ となり、摩耗防止にはなら
ない。またＣ２＝０ではＣ１ ＞０でもシールリングｒ
２ に供給圧Ｐ１ が作用し、今度はシールリングｒ２
の摩耗が発生することになり、結果としてシールリン
グｒ２ を追加配設した意味がなくなる。
らとも０であってはならない理由は、Ｃ１ ＝０ではＣ
２ ＞０でもＰ１ ＝Ｐ２ となり、摩耗防止にはなら
ない。またＣ２＝０ではＣ１ ＞０でもシールリングｒ
２ に供給圧Ｐ１ が作用し、今度はシールリングｒ２
の摩耗が発生することになり、結果としてシールリン
グｒ２ を追加配設した意味がなくなる。
【００１４】上記（２）の理由は、Ｃ１ ＞Ｃ２ では
図６に示す様に、Ｐ２ が０に近くなり、シールリング
ｒ２ の摩耗が発生する。また、Ｃ２ ＞３Ｃ１ では
図７に示す様に、Ｐ２ がＰ１ に近くなり、シールリ
ングｒ１ の摩耗が生じるからである。シールリングｒ
１ 、ｒ２ の合口は、図２に示す様に、ストレート合
口の他に、アングル合口６、カギフック合口７等の合口
の全てに適用可能である。
図６に示す様に、Ｐ２ が０に近くなり、シールリング
ｒ２ の摩耗が発生する。また、Ｃ２ ＞３Ｃ１ では
図７に示す様に、Ｐ２ がＰ１ に近くなり、シールリ
ングｒ１ の摩耗が生じるからである。シールリングｒ
１ 、ｒ２ の合口は、図２に示す様に、ストレート合
口の他に、アングル合口６、カギフック合口７等の合口
の全てに適用可能である。
【００１５】
【発明の効果】カーボンを２０％充填したＰＴＦＥ材樹
脂製シールリングを外径３０ｍｍ、幅２ｍｍ、厚さ２ｍ
ｍとし、図８に示される従来装置と図１に示される本発
明装置とを比較評価した結果について説明する。シール
リングｒ１ の合口隙間１はストレート形状を成し、Ｃ
１ ＝０．３ｍｍ、シールリングｒ２ の合口隙間２も
ストレート形状を成し、Ｃ２ ＝０．５ｍｍである。次
に比較条件を示すと、図１、図８とも全く同じで回転軸
３を６０００ｒ．ｐ．ｍ で回転させ、図示右端から温
度１５０℃の油を２０Ｋｇ／ｃｍ２で供給し、１００時
間運転後の従来装置と本発明装置のシールリングの側面
摩耗量を表１に示す。
脂製シールリングを外径３０ｍｍ、幅２ｍｍ、厚さ２ｍ
ｍとし、図８に示される従来装置と図１に示される本発
明装置とを比較評価した結果について説明する。シール
リングｒ１ の合口隙間１はストレート形状を成し、Ｃ
１ ＝０．３ｍｍ、シールリングｒ２ の合口隙間２も
ストレート形状を成し、Ｃ２ ＝０．５ｍｍである。次
に比較条件を示すと、図１、図８とも全く同じで回転軸
３を６０００ｒ．ｐ．ｍ で回転させ、図示右端から温
度１５０℃の油を２０Ｋｇ／ｃｍ２で供給し、１００時
間運転後の従来装置と本発明装置のシールリングの側面
摩耗量を表１に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】次に、油温を２０℃から２０℃おきに変化
させた場合、従来装置に於けるシールリングｒ１ 、１
本のみのストレート形状でＣ１ ＝０．３ｍｍの油洩れ
を図３に、本発明装置の場合の油洩れを図４に示す。更
に、供給油圧Ｐ１ を０〜２０Ｋｇ／ｃｍ２に変化させ
た場合の本発明装置の空間Ａのシールリング間圧力Ｐ２
の測定結果を図５に示す。
させた場合、従来装置に於けるシールリングｒ１ 、１
本のみのストレート形状でＣ１ ＝０．３ｍｍの油洩れ
を図３に、本発明装置の場合の油洩れを図４に示す。更
に、供給油圧Ｐ１ を０〜２０Ｋｇ／ｃｍ２に変化させ
た場合の本発明装置の空間Ａのシールリング間圧力Ｐ２
の測定結果を図５に示す。
【００１８】これらの結果から、本発明装置に於いては
、リング側面の摩耗量は１／１０以下に、油洩れは５０
〜１００ｃｃ／ｍｉｎ低減することができ、耐久性、作
動信頼性上の効果は極めて大きい。
、リング側面の摩耗量は１／１０以下に、油洩れは５０
〜１００ｃｃ／ｍｉｎ低減することができ、耐久性、作
動信頼性上の効果は極めて大きい。
【図１】本発明に従った回転機器用シール装置の一実施
例を示す断面図である。
例を示す断面図である。
【図２】本発明に従ったシールリングの合口形状を示す
図である。
図である。
【図３】本発明装置の効果を示す従来との比較データ図
である。
である。
【図４】本発明装置の効果を示す従来との比較データ図
である。
である。
【図５】本発明装置の効果を示す従来との比較データ図
である。
である。
【図６】本発明装置を説明するためのデータ図である。
【図７】本発明装置を説明するためのデータ図である。
【図８】従来のシール装置を示す断面図である。
ｒ１ 、ｒ２ シールリング
１ シールリングｒ１ の合口隙間
２ シールリングｒ２ の合口隙間
３ 回転軸
４ ケーシング
５ 環状溝
Claims (5)
- 【請求項１】 固定体と回転体との隙間をシールする
環状溝を回転軸側に設け、該環状溝にシールリングｒ１
を装着した回転機器用シール装置に於いて、前記シール
リングｒ１よりも供給油圧側に前記シールリングｒ１の
合口隙間より大きい合い隙間を有するシールリングｒ２
を１本以上付加し、前記シールリングｒ１とシールリン
グｒ２の間の空間Ａに常時圧力が作用するようにし、前
記空間Ａの圧力が供給油圧より小さくなるように前記シ
ールリングｒ２の合口隙間を設定した回転機器用シール
装置。 - 【請求項２】 前記シールリングｒ１、ｒ２の合口が
、ストレート合口である請求項１に記載の回転機器用シ
ール装置。 - 【請求項３】 前記シールリングｒ１、ｒ２の合口が
、アングル合口である請求項１に記載の回転機器用シー
ル装置。 - 【請求項４】 前記シールリングｒ１、ｒ２の合口が
、カギフック合口である、請求項１に記載の回転機器用
シール装置。 - 【請求項５】 固定体と回転体の隙間をシールする環
状溝を回転軸側に設けた回転機器用シール装置に於いて
、供給圧側に合口隙間の異なるシールリングｒ２を１本
以上付加し、該付加されたシールリングｒ２の合口隙間
Ｃ２が、Ｃ１ ≠０ ，Ｃ２ ≠０・・・・・（１）
Ｃ１ ≦Ｃ２ ＜３Ｃ１ ・・・・・・（２）ここで、
Ｃ１ は直接供給圧が作用しないシールリングｒ１の合
口隙間を示す。上記（１）、（２）を満足する回転機器
用シール装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3138538A JP2983690B2 (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 回転機器用シール装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3138538A JP2983690B2 (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 回転機器用シール装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04341663A true JPH04341663A (ja) | 1992-11-27 |
| JP2983690B2 JP2983690B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=15224499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3138538A Expired - Fee Related JP2983690B2 (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 回転機器用シール装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2983690B2 (ja) |
-
1991
- 1991-05-15 JP JP3138538A patent/JP2983690B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2983690B2 (ja) | 1999-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6494460B2 (en) | Rotary barrier face seal | |
| US4427204A (en) | Mechanical end face seal | |
| US9488280B2 (en) | Seal assembly | |
| CN111237468A (zh) | 透平机械干气密封用组合式流体动压型后置隔离密封装置 | |
| AU2016286781A1 (en) | Sliding component | |
| US8857818B2 (en) | Internally pressurized seals | |
| US5558491A (en) | Unitized product seal for pumps | |
| JPWO2020032086A1 (ja) | メカニカルシール | |
| EP0979355A1 (en) | A seal for a pump, and a pump comprising the seal | |
| US3970320A (en) | Mechanical seal with thermo-cooling | |
| EP0312196B1 (en) | Mechanical seal lubrication improvement | |
| CA2262849A1 (en) | Improved sealing system for rotating component of a pump | |
| JP2009228859A (ja) | シール構造 | |
| CA2032643C (en) | Quenching mechanism of shaft seal for slurry pumps | |
| JP2983690B2 (ja) | 回転機器用シール装置 | |
| JP5225675B2 (ja) | メカニカルシール装置 | |
| JPH094721A (ja) | メカニカルシール | |
| JP5689744B2 (ja) | 軸封構造および回転流体機械 | |
| US4418920A (en) | Fluid seal for engine crankshaft applications | |
| JP2003220454A (ja) | 連鋳機用密封装置 | |
| US12006979B2 (en) | Bearing seat assembly | |
| JP2012246979A (ja) | 軸封構造および回転流体機械 | |
| JPH11108201A (ja) | 軸封装置 | |
| KR20140101354A (ko) | 미캐니컬 실 및 그의 사용을 위한 내부 냉각 시스템 | |
| JP4758884B2 (ja) | 高速回転機器用ガスシール装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |