JPH0614160Y2 - メカニカルシール - Google Patents
メカニカルシールInfo
- Publication number
- JPH0614160Y2 JPH0614160Y2 JP17074687U JP17074687U JPH0614160Y2 JP H0614160 Y2 JPH0614160 Y2 JP H0614160Y2 JP 17074687 U JP17074687 U JP 17074687U JP 17074687 U JP17074687 U JP 17074687U JP H0614160 Y2 JPH0614160 Y2 JP H0614160Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- sensitive ferrite
- sliding surface
- ring
- switching mechanism
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Mechanical Sealing (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、機体の回転軸部を軸封するメカニカルシール
に関するものである。
に関するものである。
［従来の技術］ 従来、この種のメカニカルシールの一例として、第７図
に示すように、通常、機体のハウジング（１）内に挿通
された回転軸（２）の軸周にＯリング（３）を介してリ
テーナ（４）で支持された回転摺接環であるシールリン
グ（５）を配置する一方、前記機体のハウジング（１）
側に固定摺接環であるメイティングリング（６）をＯリ
ング（７）を介して固定し、このメイティングリング
（６）に、前記シールリング（５）が摺接されるように
組み付け、さらに、前記シールリング（５）をカラー
（８）を介してスプリング（９）でバックアップして軸
方向に付勢することにより、前記メイティングリング
（６）側に押圧するとともに、前記機体のハウジング
（１）に設けたフラッシング・クーリング孔（１０）か
らシールリング（５）とメイティングリング（６）との
軸封部の空間に密封流体（Ｗ）を注水し、これによっ
て、セルフ・フラッシングを行なうようにしてなる構成
を有するものが知られている。
に示すように、通常、機体のハウジング（１）内に挿通
された回転軸（２）の軸周にＯリング（３）を介してリ
テーナ（４）で支持された回転摺接環であるシールリン
グ（５）を配置する一方、前記機体のハウジング（１）
側に固定摺接環であるメイティングリング（６）をＯリ
ング（７）を介して固定し、このメイティングリング
（６）に、前記シールリング（５）が摺接されるように
組み付け、さらに、前記シールリング（５）をカラー
（８）を介してスプリング（９）でバックアップして軸
方向に付勢することにより、前記メイティングリング
（６）側に押圧するとともに、前記機体のハウジング
（１）に設けたフラッシング・クーリング孔（１０）か
らシールリング（５）とメイティングリング（６）との
軸封部の空間に密封流体（Ｗ）を注水し、これによっ
て、セルフ・フラッシングを行なうようにしてなる構成
を有するものが知られている。
しかしながら、このような従来のメカニカルシールにあ
っては、機体のハウジング（１）に設けたフラッシング
・クーリング孔（１０）からスプリング（９）の付勢力
で一定の面圧に設定されたシールリング（５）とメイテ
ィングリング（６）との摺動面の空間に密封流体（Ｗ）
を注水することにより、セルフ・フラッシングを行なっ
て摺動面の摺動発熱を制御しているのが現状である。
っては、機体のハウジング（１）に設けたフラッシング
・クーリング孔（１０）からスプリング（９）の付勢力
で一定の面圧に設定されたシールリング（５）とメイテ
ィングリング（６）との摺動面の空間に密封流体（Ｗ）
を注水することにより、セルフ・フラッシングを行なっ
て摺動面の摺動発熱を制御しているのが現状である。
［考案が解決しようとする問題点］ このため、流体温度が上昇すると、摺動面間の流体膜が
薄くなり、潤滑不良となって破断し易くなることから、
摺動面間の面圧を下げる必要があるが、このように摺動
面間の面圧を初期時に低く設定すると、密封性が低下
し、これによって、耐熱性と密封性の両立を図ることが
困難であり、しかも、シールリング（５）あるいはメイ
ティングリング（６）の摺動部材の耐熱限界を越えるよ
うなトラブルが発生した場合でもそのまま運転が継続さ
れるため、互いの摺動面間に適切な厚さの流体膜が常に
保持されていなければ、摺動面に焼き付き、クラック、
ブリスターあるいはピッチング等の致命的な損傷が発生
して故障し易く、シール性を低下させるばかりでなく、
高いＰ・Ｖ値に耐えることができないといった問題があ
った。
薄くなり、潤滑不良となって破断し易くなることから、
摺動面間の面圧を下げる必要があるが、このように摺動
面間の面圧を初期時に低く設定すると、密封性が低下
し、これによって、耐熱性と密封性の両立を図ることが
困難であり、しかも、シールリング（５）あるいはメイ
ティングリング（６）の摺動部材の耐熱限界を越えるよ
うなトラブルが発生した場合でもそのまま運転が継続さ
れるため、互いの摺動面間に適切な厚さの流体膜が常に
保持されていなければ、摺動面に焼き付き、クラック、
ブリスターあるいはピッチング等の致命的な損傷が発生
して故障し易く、シール性を低下させるばかりでなく、
高いＰ・Ｖ値に耐えることができないといった問題があ
った。
［考案の目的］ 本考案は、上記の事情のもとになされたもので、その目
的とするところは、摺動面温度の異常を検出することに
より、軸封部における摺動面の熱による故障を確実に防
止し、耐熱性及び密封性を高めることができるようにし
たメカニカルシールを提供することにある。
的とするところは、摺動面温度の異常を検出することに
より、軸封部における摺動面の熱による故障を確実に防
止し、耐熱性及び密封性を高めることができるようにし
たメカニカルシールを提供することにある。
［問題点を解決するための手段］ 上記した問題点を解決するために、本考案は、固定摺接
環または回転摺接環のいずれか一方の摺動面の背面部に
配置された感温フェライトと、この感温フェライトを吸
着する磁石と、この感温フェライトと磁石を互いに引き
離す方向に付勢させたバネと、摺動面の温度が設定温度
を超えて上昇した時の前記感温フェライトの磁力失墜に
伴う前記バネの変形により動作する安全スイッチング機
構と、を備えてなる構成としたものである。
環または回転摺接環のいずれか一方の摺動面の背面部に
配置された感温フェライトと、この感温フェライトを吸
着する磁石と、この感温フェライトと磁石を互いに引き
離す方向に付勢させたバネと、摺動面の温度が設定温度
を超えて上昇した時の前記感温フェライトの磁力失墜に
伴う前記バネの変形により動作する安全スイッチング機
構と、を備えてなる構成としたものである。
［作用］ すなわち、本考案は、上記の構成とすることによって、
感温フェライトによる摺動面の温度変化の検出に伴い作
動する安全スイッチング機構を設けてなることから、摺
動面の温度が設定温度を超えて上昇することによって、
感温フェライトがキュリー温度に達して磁力が失われる
と、バネがその付勢力によって感温フェライトと磁石を
互いに引き離すように変形し、これに伴って安全スイッ
チング機構が動作される。この安全スイッチング機構
は、例えば本体機器の非常停止装置等の安全装置に接続
される。
感温フェライトによる摺動面の温度変化の検出に伴い作
動する安全スイッチング機構を設けてなることから、摺
動面の温度が設定温度を超えて上昇することによって、
感温フェライトがキュリー温度に達して磁力が失われる
と、バネがその付勢力によって感温フェライトと磁石を
互いに引き離すように変形し、これに伴って安全スイッ
チング機構が動作される。この安全スイッチング機構
は、例えば本体機器の非常停止装置等の安全装置に接続
される。
［実施例］ 以下、本考案を第１図から第６図に示す一実施例を参照
しながら説明する。なお、本考案に係る図示の実施例に
おいて、第７図に示す従来のメカニカルシールと構成が
重複する部分は同一符号を用いて説明する。
しながら説明する。なお、本考案に係る図示の実施例に
おいて、第７図に示す従来のメカニカルシールと構成が
重複する部分は同一符号を用いて説明する。
すなわち、本考案に係るメカニカルシールは、第１図に
示すように、メイティングリング（６）の摺動面（Ａ）
の背面部に安全スイッチング機構（１１）を設けてなる
もので、この安全スイッチング機構（１１）は、第２図
に概略的に示すように、前記メイティングリング（６）
の摺動面（Ａ）の背面部に配置した感温フェライト（１
２）と、この感温フェライト（１２）に作動杆（１３）
及びバネ（１４）を介して対向位置させた永久磁石（１
５）と、この永久磁石（１５）の前記感温フェライト
（１２）に対する吸着または解除作用により前記バネ
（１４）の付勢力で作用する作動杆（１３）によりＯＮ
・ＯＦＦされるスイッチング回路（１６）とから構成さ
れているものである。
示すように、メイティングリング（６）の摺動面（Ａ）
の背面部に安全スイッチング機構（１１）を設けてなる
もので、この安全スイッチング機構（１１）は、第２図
に概略的に示すように、前記メイティングリング（６）
の摺動面（Ａ）の背面部に配置した感温フェライト（１
２）と、この感温フェライト（１２）に作動杆（１３）
及びバネ（１４）を介して対向位置させた永久磁石（１
５）と、この永久磁石（１５）の前記感温フェライト
（１２）に対する吸着または解除作用により前記バネ
（１４）の付勢力で作用する作動杆（１３）によりＯＮ
・ＯＦＦされるスイッチング回路（１６）とから構成さ
れているものである。
そして、上記安全スイッチング機構（１１）の作動は、
第３図及び第４図に概略的に示すように、摺動面（Ａ）
の温度変化による感温フェライト（１２）の磁力変化に
応じてスイッチング回路（１６）をＯＮ・ＯＦＦさせて
なるもので、その作動原理は、まず、例えば摺動部材で
あるメイティングリング（６）の耐熱限界温度をT0とし
た場合、ＦＥＭ等の解析を使って摺動面温度（Ｔ）がT0
に達した時に摺動面（Ａ）からＬの距離にある感温フェ
ライト（１２）の位置の温度（T1）を算出する。ところ
で、このような感温フェライト（１２）は、第５図及び
第６図に例示するように、ＮｉＦe2O4、ＺｎＦe2O4、Ｍ
Ｆe2O4、あるいはＭＦe2O4-ＺｎＦe2O4系スピネル固溶
体などの組成分を変えることにより、キュリー温度（T
c）を任意に変えることができることから、感温フェラ
イト（１２）としては、T1＝Tcとなるような素材を用い
る。そして、このような温度特性に設定された感温フェ
ライト（１２）を摺動面（Ａ）からＬの距離に配置する
と、正常の運転状態において、摺動面温度がＴ＜T0の
時、T1＜Tcとなることから、第３図に示すようにスイッ
チング回路（１６）はＯＮの状態を維持し、また、トラ
ブルの発生によりＴ≧T0になった時、T1≧Tcとなること
から、感温フェライト（１２）は磁力を失い、これによ
って、永久磁石（１５）は、バネ（１３）に付勢力によ
り移動して、第４図に示すようにスイッチング回路（１
６）のスイッチ（１７）をＯＦＦ状態にし、安全装置、
例えば本体機器の非常停止装置、警報装置あるいは圧力
・回転数等の制御装置などを作動させるようになってい
るものである。
第３図及び第４図に概略的に示すように、摺動面（Ａ）
の温度変化による感温フェライト（１２）の磁力変化に
応じてスイッチング回路（１６）をＯＮ・ＯＦＦさせて
なるもので、その作動原理は、まず、例えば摺動部材で
あるメイティングリング（６）の耐熱限界温度をT0とし
た場合、ＦＥＭ等の解析を使って摺動面温度（Ｔ）がT0
に達した時に摺動面（Ａ）からＬの距離にある感温フェ
ライト（１２）の位置の温度（T1）を算出する。ところ
で、このような感温フェライト（１２）は、第５図及び
第６図に例示するように、ＮｉＦe2O4、ＺｎＦe2O4、Ｍ
Ｆe2O4、あるいはＭＦe2O4-ＺｎＦe2O4系スピネル固溶
体などの組成分を変えることにより、キュリー温度（T
c）を任意に変えることができることから、感温フェラ
イト（１２）としては、T1＝Tcとなるような素材を用い
る。そして、このような温度特性に設定された感温フェ
ライト（１２）を摺動面（Ａ）からＬの距離に配置する
と、正常の運転状態において、摺動面温度がＴ＜T0の
時、T1＜Tcとなることから、第３図に示すようにスイッ
チング回路（１６）はＯＮの状態を維持し、また、トラ
ブルの発生によりＴ≧T0になった時、T1≧Tcとなること
から、感温フェライト（１２）は磁力を失い、これによ
って、永久磁石（１５）は、バネ（１３）に付勢力によ
り移動して、第４図に示すようにスイッチング回路（１
６）のスイッチ（１７）をＯＦＦ状態にし、安全装置、
例えば本体機器の非常停止装置、警報装置あるいは圧力
・回転数等の制御装置などを作動させるようになってい
るものである。
なお、上記した実施例においては、安全スイッチング機
構（１１）を固定摺接環であるメイティングリング
（６）に配置したが、これには何等限定されず、回転摺
接環であるシールリング（５）に配置することも可能で
ある。また、安全スイッチング機構（１１）の他の応用
例として、クーリング回路をＯＮしたり、Ｐ・Ｖ値を減
少させるように制御させるなども可能である。
構（１１）を固定摺接環であるメイティングリング
（６）に配置したが、これには何等限定されず、回転摺
接環であるシールリング（５）に配置することも可能で
ある。また、安全スイッチング機構（１１）の他の応用
例として、クーリング回路をＯＮしたり、Ｐ・Ｖ値を減
少させるように制御させるなども可能である。
その他、本考案は、本考案の要旨を変えない範囲で種々
変更実施可能なことは勿論である。
変更実施可能なことは勿論である。
［考案の効果］ 以上の説明から明らかなように、本考案によれば、摺動
面の温度が設定温度を超える異常高温になると、感温フ
ェライトがキュリー温度に達して磁力が失われ、感温フ
ェライトと磁石を互いに引き離すバネの変形力によって
安全スイッチング機構が動作されるため、このスイッチ
ング機構を介して安全装置を動作させることができ、こ
れによって、軸封部における摺動面の熱による故障を確
実に防止することができるとともに、耐熱性及び密封性
を向上させることができるというすぐれた効果を奏する
ものである。
面の温度が設定温度を超える異常高温になると、感温フ
ェライトがキュリー温度に達して磁力が失われ、感温フ
ェライトと磁石を互いに引き離すバネの変形力によって
安全スイッチング機構が動作されるため、このスイッチ
ング機構を介して安全装置を動作させることができ、こ
れによって、軸封部における摺動面の熱による故障を確
実に防止することができるとともに、耐熱性及び密封性
を向上させることができるというすぐれた効果を奏する
ものである。
第１図は本考案に係るメカニカルシールの一実施例を示
す要部概略的断面図、第２図は同じく安全スイッチング
機構を概略的に示す要部拡大断面図、第３図及び第４図
は同じく安全スイッチング機構の作動状態を概略的に示
す説明図、第５図は感温フェライトの組成によるキュリ
ー温度変化を示す説明図、第６図は感温フェライトの温
度変化による磁力変化を示す説明図、第７図は従来のメ
カニカルシールを示す要部概略的断面図である。 （１）機体（ハウジング）、（２）回転軸、 （５）回転摺接環（シールリング）、 （６）固定摺接環（メイティングリング）、 （１１）安全スイッチング機構、 （１２）感温フェライト、 （１３）作動杆、 （１４）バネ、 （１５）永久磁石、 （１６）スイッチング回路、 （１７）スイッチ、 （Ａ）摺動面。
す要部概略的断面図、第２図は同じく安全スイッチング
機構を概略的に示す要部拡大断面図、第３図及び第４図
は同じく安全スイッチング機構の作動状態を概略的に示
す説明図、第５図は感温フェライトの組成によるキュリ
ー温度変化を示す説明図、第６図は感温フェライトの温
度変化による磁力変化を示す説明図、第７図は従来のメ
カニカルシールを示す要部概略的断面図である。 （１）機体（ハウジング）、（２）回転軸、 （５）回転摺接環（シールリング）、 （６）固定摺接環（メイティングリング）、 （１１）安全スイッチング機構、 （１２）感温フェライト、 （１３）作動杆、 （１４）バネ、 （１５）永久磁石、 （１６）スイッチング回路、 （１７）スイッチ、 （Ａ）摺動面。
Claims (1)
- 【請求項１】固定摺接環または回転摺接環のいずれか一
方の摺動面の背面部に配置された感温フェライトと、こ
の感温フェライトを吸着する磁石と、この感温フェライ
トと磁石を互いに引き離す方向に付勢されたバネと、摺
動面の温度が設定温度を超えて上昇した時の前記感温フ
ェライトの消磁現象に伴う前記バネの変形により動作す
る安全スイッチング機構と、を備えてなることを特徴と
するメカニカルシール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17074687U JPH0614160Y2 (ja) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | メカニカルシール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17074687U JPH0614160Y2 (ja) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | メカニカルシール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0194667U JPH0194667U (ja) | 1989-06-22 |
| JPH0614160Y2 true JPH0614160Y2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=31461962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17074687U Expired - Lifetime JPH0614160Y2 (ja) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | メカニカルシール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0614160Y2 (ja) |
-
1987
- 1987-11-10 JP JP17074687U patent/JPH0614160Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0194667U (ja) | 1989-06-22 |
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