JPH0615168Y2 - スラリーポンプ用メカニカルシール - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、スラリーを多量に含んだ液を圧送するスラリ
ーポンプの軸封部に用いられるメカニカルシールの改良
に関する。

〔従来の技術〕

たとえば鉱石の採掘等において発生する泥水の汲み上げ
や、汚水処理施設における汚水の輸送のために用いられ
るスラリーポンプの一例として、第２図に示すように、
モータ(1)等の駆動源から延びるシャフト(2)の先端にイ
ンペラ(3)を取り付け、該インペラ(3)の回転作動によっ
てボーキサイトや石炭粉、土砂等を多量に含んだスラリ
ー液を圧送するものが知られており、該スラリー液がシ
ャフト(2)の軸周から前記モータ(1)が設置されたポンプ
外部空間(5)へ流出してしまうことがないようにポンプ
内部空間(4)とポンプ外部空間(5)の境界に軸封装置とし
て機能するメカニカルシール(11)が備えられている。

全体を符号(11)で示したこのメカニカルシールは、第３
図に示すように、ポンプハウジング(6)側に気密的に担
持した静止側のシール環(22)と前記シャフト(2)側に担
持した回転側のシール環(23)を有し、両シール環(22)(2
3)を軸方向に対接して該対接部(24)の外径側に存するス
ラリー液(S)が該対接部(24)を内径方向へ向けて通過す
るのを防いでいる。

これをさらに詳しく説明すると、ポンプハウジング(6)
の内周にはフランジ(15)が気密的に固着され、また、シ
ャフト(2)の外周にはスリーブ(16)を介してシールカバ
ー(17)が気密的に固着されており、静止側シール環(22)
はフランジ(15)におけるシールカバー(17)との対向部に
形成した環状凹部(15′）にラバースプリング(18)を介
して嵌着され、回転側シール環(23)はシールカバー(17)
におけるフランジ(15)との対向部に形成した環状凹部(1
7′）にラバースプリング(19)を介して嵌着されてい
る。前記ラバースプリング(18)(19)は、軸封力として必
要な両シール環(22)(23)相互の密接荷重を付与するほ
か、フランジ(15)とシール環(22)の間およびシールカバ
ー(17)とシール環(23)の間の気密を保持するパッキング
としての機能を併有している。

シール環(22)(23)は、SiC（炭化珪素）からなる環状摺
動材(22a)(23a)と、該環状摺動材(22a)(23a)の対接部(2
4)と反対側の端面および外周面を覆うように焼嵌めした
鋼材等の金属製のリテーナ(22b)(23b)とで構成されてお
り、リテーナ(22b)(23b)の後端には静止側のフランジ(1
5)に軸方向に立設したノックピン(20)または回転側のシ
ールカバー(17)に軸方向に立設したドライブピン(21)と
の係合部(22c)(23c)が凹設されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来構造のメカニカルシールによると、両
シール環(22)(23)は、環状摺動材(22a)(23a)を外周側か
ら締め付けて保持しているリテーナ(22b)(23b)の最外径
部分（22b′）（23b′）がラバースプリング(18)(19)か
らポンプ内部空間(4)へ露出していて、スラリー液(S)と
の接触によって腐食あるいは摩耗するため、該部分（22
b′）（23b′）に、環状摺動材(22a)(23a)との焼嵌めに
よって発生し残留していた内部応力に耐えきれなくなっ
て破損に至るおそれがあった。

また、シール環(22)(23)全体を前記SiCで構成した場合
は、スラリーに対する耐食性や耐摩耗性は向上するが、
SiCは脆性材料であるため、ノックピン(20)またはドラ
イブピン(23)と接触して高トルクおよび振動を受ける係
合部(22c)(23c)に割れや欠け等の破損が生じ易い問題が
あった。また、リテーナ(22b)(23b)には液圧やスラリー
の堆積等によるラバースプリング(18)(19)の変位を防止
するための手段を形成することが望ましいが、リテーナ
(22b)(23b)の形状が複雑になり、工数が増加してしまう
問題があった。

〔課題を解決するための手段〕 そこで本考案のスラリーポンプ用メカニカルシールは、
上記問題を解決するためシール環が、SiC製の環状摺動
材と、この環状摺動材に焼嵌めされ静止側または回転側
との係合部を有する金属製のリテーナとからなり、前記
環状摺動材とリテーナの接合部外周が、前記ラバースプ
リングとの圧接部よりも非接液側に位置して、前記ラバ
ースプリングを保持する段差部をなすことを特徴とする
ものである。

〔作用〕

上記構成において、シール環は、耐スラリー性を有する
SiCからなる環状摺動材のみが、パッキングとしての機
能を有するラバースプリングからポンプ内部空間へ露出
してスラリー液と接触し、金属製のリテーナは接液しな
いため、スラリーによる腐食や摩耗を防止することがで
き、静止側または回転側との係合部はSiCからなるもの
でないため、割れや欠けが発生しない。また、前記環状
摺動材とリテーナの接合部外周が、前記ラバースプリン
グを保持する段差部をなすため、ラバースプリング保持
手段を機械加工によって別途に形成する必要がない。

〔実施例〕

第１図に本考案の一実施例を示す。

このメカニカルシールは、静止側および回転側のシール
環(12)(13)が、ボーキサイトスラリー等に対する耐性
（耐食性、耐摩耗性）に優れたSiCからなり、互いに対
接する断面略Ｌ字形の環状摺動材(12a)(13a)と、該環状
摺動材(12a)(13a)の対接部(14)とは反対側の端部に焼嵌
めされ、静止側のフランジ(15)に立設されたノックピン
(20)および回転側のシールカバー(17)に立設されたドラ
イブピン(21)との係合部(12c)(13c)を凹設した鋼材等の
金属からなるリテーナ(12b)(13b)とで構成されている。
そして、両シール環(12)(13)を押圧して前記対接部(14)
における軸封に必要な荷重を付与しているラバースプリ
ング(18)(19)の内周部は、環状摺動材(12a)(13a)と圧接
しており、リテーナ(12b)(13b)は前記対接部(14)および
ラバースプリング(18)(19)でシールされたポンプ内部空
間(4)の完全に外側にあって、スラリー液(S)とは接触し
ないようになっている。したがって、スラリー液(S)に
よるリテーナ(12b)(13b)の腐食や摩耗が起こらず、係合
部(12c)(13c)は鋼材等の金属で構成されているため、ノ
ックピン(20)およびドライブピン(21)との接触による破
損もない。また、リテーナ(12b)(13b)の外周面を、ラバ
ースプリング(18)(19)と圧接している環状摺動材(12a)
(13a)の外周面よりもやや大径にすることよって段差部
(12d)(13d)を形成したため、スラリー液(S)の液圧によ
ってラバースプリング(18)(19)がずれるようなことがな
いようになっている。

〔考案の効果〕

以上述べたように、本考案のスラリーポンプ用メカニカ
ルシールは、シール環が耐スラリー性を有するSiC製の
環状摺動材のみにおいてスラリー液と接触するようにし
たため、静止側および回転側との係合部を有する金属製
リテーナの腐食および摩耗がなくなり、かつシール環全
体をSiC製とした場合のような係合部の割れや欠けも起
こらないため、耐久性に優れたものとなり、また、前記
環状摺動材とリテーナの接合部外周が段差部をなして、
ラバースプリングをしっかり保持することができるの
で、ラバースプリング保持手段を機械加工によって別途
に形成する必要がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例メカニカルシールの装着状態
を示す半裁断面図、第２図はスラリーポンプの一例を示
す部分断面図、第３図は従来のメカニカルシールの装着
状態を示す半裁断面図である。 (2)……シャフト、(6)……ポンプハウジング (11)……メカニカルシール、(12)(13)……シール環 (12a)(13a)……環状摺動材、(12b)(13b)……リテーナ (12c)(13c)……係合部、(15)……フランジ (17)……シールカバー、(18)(19)……ラバースプリング (S)……スラリー液

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】スラリーポンプハウジングの内周に固着し
   たフランジにラバースプリングを介して嵌着した静止側
   シール環と、前記ハウジングに挿通されて回転するシャ
   フトの外周に固着したシールカバーにラバースプリング
   を介して嵌着した回転側シール環とを互いに対接させた
   構造のメカニカルシールにおいて、シール環が、SiC製
   の環状摺動材と、この環状摺動材に焼嵌めされ静止側ま
   たは回転側との係合部を有する金属製のリテーナとから
   なり、前記環状摺動材とリテーナの接合部外周が、前記
   ラバースプリングとの圧接部よりも非接液側に位置し
   て、前記ラバースプリングを保持する段差部をなすこと
   を特徴とするスラリーポンプ用メカニカルシール。