JPH0718518B2 - Swivel joint device for flow path - Google Patents

Swivel joint device for flow path

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JPH0718518B2
JPH0718518B2 JP61079818A JP7981886A JPH0718518B2 JP H0718518 B2 JPH0718518 B2 JP H0718518B2 JP 61079818 A JP61079818 A JP 61079818A JP 7981886 A JP7981886 A JP 7981886A JP H0718518 B2 JPH0718518 B2 JP H0718518B2
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JP
Japan
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seal
flow path
sleeve
cylinder member
annular
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進 石橋
昭夫 田中
積徳 ▲榊▼原
哲幸 広江
雄史郎 高杉
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一点係留装置に用いて好適の流路用スイベル
継手装置に関し、特にそのシール機構の改善をはかった
流路用スイベル継手装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a flow channel swivel joint device suitable for use in a one-point mooring device, and more particularly to a flow channel swivel joint device with an improved seal mechanism. .

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、浮遊式石油生産設備等に用いられる一点係留装
置の流路部分には、流路用スイベル継手装置がそなえら
れている。
Generally, a flow point swivel joint device is provided in a flow path portion of a one-point mooring device used in a floating oil production facility or the like.

なお、浮遊式石油生産設備とは、海底油田あるいはガス
油田の近傍の海面上において、海底下から採取される原
油あるいは天然ガスの処理をして貯蔵および出荷を行な
う設備であり、海上に係留された貯蔵設備をそなえてい
る。この貯蔵設備には、原油や天然ガスの処理装置が搭
載されている。
Floating oil production equipment is equipment that processes and stores crude oil or natural gas collected from under the sea floor and stores and ships it on the sea surface near the seabed oil field or gas oil field. It has a storage facility. This storage facility is equipped with a processing device for crude oil and natural gas.

そして、海底面の複数の抗口装置から海面の貯蔵設備上
に搭載されている処理装置へは、高温かつ高圧の原油あ
るいは天然ガスが送られる。また、処理装置から抗口装
置へはサービスまたはインジェクション用の高圧流体が
送られる。
Then, high-temperature and high-pressure crude oil or natural gas is sent from the plurality of the mouthpiece devices on the sea floor to the processing device mounted on the storage facility on the sea surface. In addition, high-pressure fluid for service or injection is sent from the processing device to the mouthpiece device.

このため、抗口装置と処理装置との間には、これらの流
体のための流路が形成されている。
Therefore, a flow path for these fluids is formed between the mouthpiece device and the processing device.

一方、海面上の貯蔵設備は一点係留装置によって係留さ
れているため、波,風および潮流によって一点係留装置
を中心にして振れまわることがある。このため、回転中
心部には、流路用のスイベル継手装置が必要とされてい
る。
On the other hand, since the storage facility on the surface of the sea is moored by the one-point mooring device, it may swing around the one-point mooring device due to waves, winds and tidal currents. Therefore, a swivel joint device for the flow path is required at the center of rotation.

第11図および第12図は、従来の流路用スイベル継手装置
を示すもので、図示するように、流路用スイベル装置
は、内筒部材03と外筒部材02とから構成された環状チャ
ンバ01が単数または上下に複数連結されて構成されてい
る。
11 and 12 show a conventional swivel joint device for a flow channel. As shown in the drawing, the swivel device for a flow channel is an annular chamber composed of an inner tubular member 03 and an outer tubular member 02. 01 is composed of a single piece or a plurality of pieces connected vertically.

そして、内筒部材03と外筒部材02とは、相互に摺動しう
るようになっていて、この摺動部分は環状流路04が形成
されている。また、環状流路04には、入口流路07と出口
流路08とがそれぞれ連結されている。さらに、環状流路
04内を流通する高温,高圧の流体が摺動部分から漏れな
いように外筒部材02には、シール05が装着されている。
The inner cylinder member 03 and the outer cylinder member 02 are adapted to be slidable with each other, and an annular flow path 04 is formed in this sliding portion. Further, the inlet flow passage 07 and the outlet flow passage 08 are connected to the annular flow passage 04, respectively. Furthermore, an annular flow path
A seal 05 is attached to the outer tubular member 02 so that high-temperature and high-pressure fluid flowing in 04 does not leak from the sliding portion.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、従来の流路用スイベル継手装置では、次
のような問題点がある。
However, the conventional flow path swivel joint device has the following problems.

(1) 径が大きく取扱い困難なシール05が外筒部材02
に直接装着された後に、径が大きく重量のある内筒部材
03が外筒部材02内に挿入されるため挿入作業が困難であ
り、内筒部材03の挿入時に内筒部材03の外周が、シール
05に接触して滑らかに挿入できず、またシールを傷つけ
ることがある。
(1) The seal 05, which has a large diameter and is difficult to handle, is the outer cylinder member 02.
Inner cylinder member with a large diameter and heavy after being directly attached to the
Since the 03 is inserted into the outer tubular member 02, the insertion work is difficult, and the outer periphery of the inner tubular member 03 is sealed when the inner tubular member 03 is inserted.
May not contact with 05, insert smoothly, and may damage the seal.

(2) シール05部分の流体漏れチェックは、環状のチ
ャンバ01を組込んだ状態、つまり実機装着状態で実流体
を流して行なわなくてはならず、もし流体漏れが発生し
たならば、環状チャンバ01を分解して組み直す必要があ
り極めて効率が悪い。
(2) The fluid leak check of the seal 05 part must be performed by flowing the actual fluid in the state where the annular chamber 01 is incorporated, that is, the state where the actual chamber is installed. If the fluid leak occurs, the annular chamber 01 It is necessary to disassemble 01 and reassemble it, which is extremely inefficient.

(3) 流体漏れがあった場合、緊急処置用設備が設け
られていないため、スイベル継手装置のみならずプラン
ト全体を即時停止しなけれならない。
(3) If there is a fluid leak, emergency measures are not provided, so the entire plant as well as the swivel joint device must be stopped immediately.

(4) 環状流路04内の高圧流体が潤滑性のないガスの
場合には、シール部分に潤滑性がないため、シール05お
よび内筒部材03や外筒部材02の各摺動面の摩耗を早め、
耐久性がない。また、内筒部材03や外筒部材02の補修が
困難であり、取換える場合には、相当な時間とコストと
を要してしまう。
(4) When the high-pressure fluid in the annular flow path 04 is a non-lubricating gas, the seal part has no lubricity, and therefore the seal 05 and the sliding surfaces of the inner tubular member 03 and the outer tubular member 02 are worn. Faster,
Not durable. Further, it is difficult to repair the inner cylinder member 03 and the outer cylinder member 02, and when replacing them, it takes a considerable time and cost.

本発明は、上述の諸問題の解決をはかろうとするもの
で、予めシール機構を組み立てるようにして、シール機
構の性能試験を実機装着せずにできるようにし、また内
筒部材と外筒部材との組み立てと実機への装着をシール
部を損傷せずに容易に行なえるようにして、さらにエマ
ージェンシーシールにより緊急時の流体漏れを防止でき
るようにした、流路用スイベル継手装置を提供すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is intended to solve the above-described problems, and it is possible to assemble the seal mechanism in advance so that the performance test of the seal mechanism can be carried out without mounting the actual machine, and the inner cylinder member and the outer cylinder member. (EN) Provided is a swivel joint device for a flow path, which can be easily assembled and attached to an actual machine without damaging a seal part, and can prevent a fluid leak in an emergency by an emergency seal. With the goal.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

このため、本発明の流路用スイベル継手装置は、相対的
に回転摺動しうるように同軸的に設けられた内筒部材お
よび外筒部材と、これらの内筒部材と外筒部材との摺動
部に形成された環状流路と、同環状流路にそれぞれ接続
された入口流路および出口流路と、上記環状流路からの
流体の漏洩を防止すべく上記摺動部に設けられたシール
機構とをそなえ、上記摺動部に2段径摺動部分が形成さ
れて、上記シール機構が、上記2断径摺動部分に着脱可
能に介挿された2段径のスリーブと、同スリーブの外周
面に密封係合するように上記外筒部材の内周面に装着さ
れたラジアルシールと、上記スリーブの平面部に向かっ
て移動しうるように上記外筒部材に装着されたエマージ
ェンシーシールと、同エマージェンシーシールを上記ス
リーブの平面部に押圧係合させるめの油圧系とが設けら
れたことを特徴としている。
Therefore, the flow path swivel joint device of the present invention includes an inner cylinder member and an outer cylinder member that are coaxially provided so as to relatively rotate and slide, and the inner cylinder member and the outer cylinder member. An annular flow path formed in the sliding part, an inlet flow path and an outlet flow path respectively connected to the annular flow path, and provided in the sliding part to prevent fluid leakage from the annular flow path. And a sealing mechanism, a two-step diameter sliding portion is formed in the sliding portion, and the sealing mechanism has a two-step diameter sleeve detachably inserted in the two cutting-diameter sliding portion. A radial seal mounted on the inner peripheral surface of the outer cylindrical member so as to sealingly engage the outer peripheral surface of the sleeve, and an emergency mounted on the outer cylindrical member so as to be movable toward the flat surface portion of the sleeve. Install the seal and the emergency seal on the flat part of the sleeve. The hydraulic system because the engaged pressure coefficient is characterized by being provided.

〔作用〕[Action]

上述の本発明の流路用スイベル継手装置では、設置現場
以外で予めラジアルシールとエマージェンシーシールと
が装着された外筒部材にスリーブを装着してシール機構
を形成することができ、これにより上記外筒部材内に内
筒部材を装着できる際に内筒部材外周が各シールに接触
することがない。
In the above-described flow path swivel joint device of the present invention, a sleeve can be attached to the outer cylinder member to which the radial seal and the emergency seal have been attached in advance at a place other than the installation site to form a seal mechanism. When the inner cylinder member can be mounted inside the cylinder member, the outer circumference of the inner cylinder member does not come into contact with each seal.

そして、上記の内筒部材と外筒部材との間の摺動部にお
いて装着された上記のラジアルシールが環状流路内の流
体をシールし、同ラジアルシールが損傷した場合等の緊
急時には、油圧系に駆動されながら上記エマージェンシ
ーシールが上記スリーブの平面部に押圧されて上記流体
をシールする。
Then, the radial seal mounted in the sliding portion between the inner cylinder member and the outer cylinder member seals the fluid in the annular flow passage, and in an emergency such as when the radial seal is damaged, the hydraulic pressure is used. While driven by the system, the emergency seal is pressed against the flat portion of the sleeve to seal the fluid.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面により本発明の一実施例としての流路用スイ
ベル継手装置について説明すると、第1図はその右半部
を破断して示す側面図、第2図は第1図のII-II矢視断
面図、第3図はその単一エレメントの縦断面図、第4図
はそのシール部分を拡大して示す縦断面図、第5図はそ
のシール部分の潤滑系を示す模式的な縦断面図、第6図
はその変形例を第4図と対応させて示す縦断面図、第7
図はそのスリーブの装着直前の状態を示すシール部分の
縦断面図、第8図はそのスリーブの装着完了の状態を示
すシール部分の縦断面図、第9図はその単一エレメント
の仮装着状態を示す縦断面図、第10図はその単一エレメ
ントの装着完了状態を示す縦断面図である。
A swivel joint device for a flow channel as an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing a right half portion thereof in a broken manner, and FIG. 2 is a II-II arrow in FIG. Sectional view, FIG. 3 is a vertical sectional view of the single element, FIG. 4 is an enlarged vertical sectional view of the sealing portion, and FIG. 5 is a schematic vertical sectional view showing a lubricating system of the sealing portion. FIG. 6 and FIG. 6 are longitudinal sectional views showing a modification thereof in correspondence with FIG.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a seal portion showing a state immediately before mounting the sleeve, FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a seal portion showing a state of completion of mounting the sleeve, and FIG. 9 is a temporary mounting state of the single element. FIG. 10 is a vertical cross-sectional view showing a state where the single element is completely attached.

第1〜10図に示すように、流路用スイベル継手装置A
は、流路用スイベル継手としての単一エレメントEが上
下に4段重ねられて構成されていて、係留装置本体17に
ボルト10で取り付けられた基盤8に支持されている。ま
た、上端の単一エレメントEには上蓋9がそなえられて
いる。
As shown in FIGS. 1 to 10, the swivel joint device A for flow path
The single element E as a swivel joint for a flow path is vertically stacked in four stages, and is supported by a base 8 attached to a mooring device main body 17 with bolts 10. The upper single element E has an upper lid 9.

単一エレメントEは、内筒部材1,外筒部材2,シール機構
5およびシール押え11から構成されている。
The single element E includes an inner cylinder member 1, an outer cylinder member 2, a seal mechanism 5, and a seal retainer 11.

そして、内筒部材1は、係留装置本体17側であるため固
定部分となっていて、外筒部材2は、係留装置側にそな
えられた図示しないターンテーブルに接続されていて回
転部分となっている。
The inner tubular member 1 is a fixed portion because it is on the mooring device body 17 side, and the outer tubular member 2 is a rotating portion that is connected to a turntable (not shown) provided on the mooring device side. There is.

また、内筒部材1内の空間には、流路用配管の他に抗口
装置制御用のケーブルや液圧用の配管がそなえられるよ
うになっている。
Further, in the space inside the inner tubular member 1, a cable for controlling the mouthpiece device and a pipe for hydraulic pressure are provided in addition to the flow passage pipe.

内筒部材1は、外筒部材2内に同軸的にそなえられてい
て、内筒部材1の外周と外筒部材2の内周との間には摺
動部が形成されている。そして、この摺動部には、環状
流路3が形成されている。
The inner cylinder member 1 is coaxially provided in the outer cylinder member 2, and a sliding portion is formed between the outer circumference of the inner cylinder member 1 and the inner circumference of the outer cylinder member 2. An annular flow path 3 is formed in this sliding portion.

また、内筒部材1内の空間には、流路用配管15aがそな
えられていて、配管15a内に入口流路15が形成されてい
る。さらに、外筒部材2外にも、流路用配管16aがそな
えられていて、配管16a内に出口流路16が形成されてい
る。
In addition, a flow path pipe 15a is provided in the space inside the inner tubular member 1, and an inlet flow path 15 is formed in the pipe 15a. Further, a flow path pipe 16a is provided outside the outer cylinder member 2, and an outlet flow path 16 is formed in the pipe 16a.

そして、各流路用配管15a,16aはそれぞれ入口流路用接
続部材6,出口流路用接続部材7によって環状流路3に接
続されている。
The flow path pipes 15a and 16a are connected to the annular flow path 3 by an inlet flow path connecting member 6 and an outlet flow path connecting member 7, respectively.

また、摺動部の環状流路3の上下には、環状流路3内の
流体をシールするシール機構5がそなえられている。
Further, a sealing mechanism 5 for sealing the fluid in the annular flow path 3 is provided above and below the annular flow path 3 in the sliding portion.

このようにしてなる各単一エレメントEは、環状の軸受
4を介装して上下に積み重ねられていて、各単一エレメ
ントEの各内筒部材1,1の相互をボルト14で固着されな
がら連結されている。
The individual elements E thus formed are vertically stacked with the annular bearing 4 interposed therebetween, and the inner cylindrical members 1, 1 of the individual elements E are fixed to each other with bolts 14. It is connected.

なお、環状の軸受4は、外周側に上下2つの環状傾斜面
4a,4bをもっていて、上側の環状傾斜面4aがその上方の
単一エレメントEの外筒部材の一部としてのシール押え
11を支持している。
The annular bearing 4 has two upper and lower annular inclined surfaces on the outer peripheral side.
4a, 4b, the upper annular inclined surface 4a is a seal retainer as a part of the outer tubular member of the single element E above it.
Supports 11.

また、上下に近接する各単一エレメントEの外筒部材2
側は、そのそれぞれのシール押え11,11がピン13で相互
に連結されていて、一体となって回転できるようになっ
ている。
In addition, the outer cylinder member 2 of each single element E vertically adjacent to each other
On the side, the respective seal retainers 11 and 11 are connected to each other by a pin 13 so that they can rotate integrally.

そして、このように構成される流路用スイベル継手装置
Aの各単一エレメントEにおけるシール機構5は、次の
ように構成されている。
The sealing mechanism 5 in each single element E of the flow path swivel joint device A configured as described above is configured as follows.

内筒部材1側と外筒部材2側との摺動部は、小径円筒面
D1と大径円筒面D2と各円筒面D1,D2相互を結ぶ環状平面D
3とで構成され2段径摺動分Dをもっている。
The sliding portion between the inner cylinder member 1 side and the outer cylinder member 2 side is a small-diameter cylindrical surface.
D 1 and a large-diameter cylindrical surface D 2 and each cylindrical surface D 1 , D 2 An annular plane D that connects each other
It is composed of 3 and has a two-step diameter sliding amount D.

そして、この摺動部の内側摺動面は、スリーブ18の外周
面によって形成されていて、このスリーブ18は、上記摺
動面に沿う外形をそなえた所定厚さで軽量の2段径円筒
部材である。
The inner sliding surface of the sliding portion is formed by the outer peripheral surface of the sleeve 18, and the sleeve 18 has a predetermined thickness and is lightweight and has a two-step cylindrical member having an outer shape along the sliding surface. Is.

また、摺動部の外側摺動面は、シールケース24の内周面
によって形成されていて、このシールケース24は、筒状
部と環状平面部とから構成された部材で、外筒部材2と
シール押え11とに形成された環状の凹所24aに収納され
る。
The outer sliding surface of the sliding portion is formed by the inner peripheral surface of the seal case 24. The seal case 24 is a member composed of a tubular portion and an annular flat surface portion. And the seal retainer 11 are housed in an annular recess 24a formed in the seal retainer 11.

なお、凹所24a内周面とシールケース24外周面との間に
は、隙間Sをもつような空間部27が形成されている。
A space 27 having a gap S is formed between the inner peripheral surface of the recess 24a and the outer peripheral surface of the seal case 24.

シールケース24の大径円筒面D2に沿う摺動面には、上下
に3つの環状凹所28a,29a,30aが形成されていて、各凹
所内には、ラジアルシールとしてのリップ型シール28,2
9,30がラジアルシール面Rを覆うようにそなえられてい
る。なお、このリップ型シールはゴム等の弾性体からな
っている。
On the sliding surface along the large diameter cylindrical surface D 2 of the seal case 24, three annular recesses 28a, 29a, 30a are formed at the top and bottom, and a lip type seal 28 as a radial seal 28 is formed in each recess. , 2
9,30 are provided so as to cover the radial seal surface R. The lip seal is made of an elastic material such as rubber.

また、シールケース24の環状平面D3に沿う摺動面にも、
環状凹所32aが形成されていて、凹所32内部には環状の
エマージェンシーシール32が、上下方向に移動可能にそ
なえられている。
Also, on the sliding surface along the annular plane D 3 of the seal case 24,
An annular recess 32a is formed, and an annular emergency seal 32 is provided inside the recess 32 so as to be vertically movable.

さらに、シールケース24の小径円筒面D1に沿う摺動面に
も、環状凹所31aが形成されていて、凹所31a内には、ラ
ジアルシールとしてのリップ型シール31がそなえられて
いる。
Further, an annular recess 31a is also formed on the sliding surface of the seal case 24 along the small-diameter cylindrical surface D 1, and a lip-type seal 31 as a radial seal is provided in the recess 31a.

そして、エマージェンシーシール32は、シール本体34の
内周面と外周面とにそれぞれ環状凹部33a,33bが形成さ
れていて、同凹部33a,33b内にそれぞれOリング33がそ
なえられている。また、シール本体34の下面にも環状凹
部34aが形成されていて、同凹部内ににもOリング35が
そなえられている。
In the emergency seal 32, annular recesses 33a and 33b are formed on the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the seal body 34, and O-rings 33 are provided in the recessed portions 33a and 33b. An annular recess 34a is also formed on the lower surface of the seal body 34, and an O-ring 35 is also provided in the recess.

そして、Oリング33,33は、それぞれシールケース24の
凹所32aの内面に圧接されている。また、各リップ型シ
ール28,29,30,31およびOリング35は、スリーブ18の平
面状シール面Bにそれぞれ圧接されるようになってい
る。
The O-rings 33, 33 are pressed against the inner surface of the recess 32a of the seal case 24. The lip-type seals 28, 29, 30, 31 and the O-ring 35 are respectively brought into pressure contact with the flat seal surface B of the sleeve 18.

さらに、シールケース24の下側の端面にも、環状凹部25
a,25bが形成されていて、各凹部25a,25b内にOリング2
5,25がそなえられている。また、シールケース24外側に
形成された環状凸部下面26aにも、環状凹部26が形成さ
れていて、凹部26b内にOリング26がそなえられてい
る。
Further, the annular recess 25 is also provided on the lower end surface of the seal case 24.
a, 25b are formed, and the O-ring 2 is formed in each recess 25a, 25b.
5,25 are provided. An annular concave portion 26 is also formed on the lower surface 26a of the annular convex portion formed outside the seal case 24, and an O-ring 26 is provided in the concave portion 26b.

各Oリング25,25,26は、それぞれシールケース24の装着
される外筒部材2の対応箇所に圧接している。
The O-rings 25, 25, 26 are in pressure contact with the corresponding positions of the outer cylindrical member 2 to which the seal case 24 is attached.

また、スリーブ18の下側の端面21にも環状凹部23aが形
成されていて、凹部23aにOリング23がそなえられてい
る。そして、Oリング23は、内筒部材1の端面22に圧接
されるようになっている。
An annular recess 23a is also formed on the lower end surface 21 of the sleeve 18, and an O-ring 23 is provided in the recess 23a. The O-ring 23 is adapted to be pressed against the end surface 22 of the inner tubular member 1.

さらに、スリーブ18の上側の端面20aにも、軸受4下面
にそなえられたOリング20が圧接されている。
Further, an O-ring 20 provided on the lower surface of the bearing 4 is also pressed against the upper end surface 20a of the sleeve 18.

シールケース24内部には、流路36,37,38,39,40が形成さ
れていて、流路37〜40はシール押え11を横切るようにし
て、図示しない外部配管に接続されている。
Flow paths 36, 37, 38, 39, 40 are formed inside the seal case 24, and the flow paths 37 to 40 are connected to an external pipe (not shown) so as to cross the seal retainer 11.

また、流路36は、環状流路3と空間部27とにそれぞれ連
通していて、環状流路3内の高圧流体43が空間部27に導
かれる。これにより空間部27を形成するシールケース24
外周面に高圧流体43が作用するようになっている。
Further, the flow path 36 communicates with the annular flow path 3 and the space portion 27, respectively, and the high-pressure fluid 43 in the annular flow path 3 is guided to the space portion 27. As a result, the seal case 24 that forms the space 27 is formed.
The high-pressure fluid 43 acts on the outer peripheral surface.

そして、流路37,38,39は、図示しない外部配管および弁
47,48,49を介して圧力バランスタンク42に連通接続され
ている。圧力バランスタンク42内には、潤滑油41が内蔵
されていて、同潤滑油41上面には、ピストン45がそなえ
られている。このピン45は、スプリング46によって潤滑
油41側に付勢されている。さらに、圧力バランスタンク
42内のピストン45の上方室内には、環状流路3内の高圧
流体43が導かれるようになっている。このため、潤滑油
41は、高圧流体43の圧力PGとスプリング圧力PSとを加え
た圧力P0に加圧されている。
The flow paths 37, 38, 39 are connected to external pipes and valves (not shown).
It is connected to the pressure balance tank 42 via 47, 48, 49. A lubricating oil 41 is built in the pressure balance tank 42, and a piston 45 is provided on the upper surface of the lubricating oil 41. The pin 45 is biased toward the lubricating oil 41 by a spring 46. In addition, a pressure balance tank
The high pressure fluid 43 in the annular flow path 3 is introduced into the chamber above the piston 45 in 42. Therefore, the lubricating oil
The pressure 41 is increased to a pressure P 0 that is the sum of the pressure P G of the high-pressure fluid 43 and the spring pressure P S.

そして、流路37,38の摺動部側端部には、潤滑油室50a,5
0bが形成されている。
Then, the lubricating oil chambers 50a, 5a, 5
0b is formed.

また、流路39は、凹所32a内の上部空間51に導かれてい
る。さらに、流路40の一端は、摺動部の環状平面D3のエ
マージェンシーシール32とリップ型シール31との間に開
口していて、他端は、図示しない流体漏れ検出器に接続
されている。これにより、リップ型シール30からの流体
漏れの検出ができるようになっている。
Further, the flow path 39 is guided to the upper space 51 in the recess 32a. Further, one end of the flow path 40 is opened between the emergency seal 32 and the lip-type seal 31 on the annular flat surface D 3 of the sliding portion, and the other end is connected to a fluid leak detector (not shown). . As a result, the fluid leak from the lip-type seal 30 can be detected.

なお、スリーブ18には、内筒部材1にそなえられるキー
19と係合するキー溝19aが形成されていて、内筒部材1
装着時に、内筒部材1と一体に回転しうるようになって
いる。
In addition, the sleeve 18 has a key provided on the inner cylinder member 1.
A key groove 19a for engaging with 19 is formed, and the inner cylinder member 1
At the time of mounting, it can rotate integrally with the inner cylinder member 1.

なお、第6図に示すように、シールケース24とシール押
え11とを一体としたシールボックス53を設けるようにし
てもよい。
Note that, as shown in FIG. 6, a seal box 53 in which the seal case 24 and the seal retainer 11 are integrated may be provided.

本発明の一実施例としての流路用スイベル継手装置は上
述のごとく構成されているので、第7〜10図に示すよう
にして、各単一エレメントEの組み立てを行なう。な
お、第7〜10図は、第6図に示すシールボックス53を設
けた場合について示している。
Since the flow path swivel joint device as one embodiment of the present invention is constructed as described above, the individual elements E are assembled as shown in FIGS. 7 to 10 show the case where the seal box 53 shown in FIG. 6 is provided.

まず、第7図に示すように、リップ型シール28,29,30,3
1とエマージェンシーシール32とをシールボックス53に
装着しておき、スリーブ18を嵌め込む。このとき、スリ
ーブ18は軽量なため容易に嵌め込み装着ができる。
First, as shown in FIG. 7, lip type seals 28, 29, 30, 3
1 and the emergency seal 32 are mounted in the seal box 53, and the sleeve 18 is fitted therein. At this time, since the sleeve 18 is lightweight, it can be easily fitted and mounted.

次に、第8図に示すように、シールボックス53をボルト
54を介して固定治具52に固定し、一方、スリーブ18もボ
ルト54を介して固定治具52に固定する。
Next, as shown in FIG. 8, the seal box 53 is bolted.
The sleeve 18 is fixed to the fixing jig 52 via 54, while the sleeve 18 is also fixed to the fixing jig 52 via bolts 54.

なお、上記の組み立て行程は、設置現場でない作業し易
い所で容易に行なうことができる。
The above assembling process can be easily performed at a place where it is easy to work, not at the installation site.

スリーブ18をシールボックス53に仮固定してシールアセ
ンブリ55が完成した状態で、各流路37〜40に圧力をかけ
て、各リップ型シール28〜31の漏れのチェックと作動チ
ェックとを行なう。
When the sleeve 18 is temporarily fixed to the seal box 53 and the seal assembly 55 is completed, pressure is applied to each of the flow paths 37 to 40 to perform a leak check and an operation check of each lip type seal 28 to 31.

次に、設置現場において、第9図に示すように外筒部材
2をボルト12によりシールボックス53に固定して内筒部
材1を装着する。このとき、内筒部材1のキー19をスリ
ーブ18のキー溝19aに係合させる。このとき空間部27が
設けられているので、シールアセンブリ55の外筒部材2
と内筒部材1への装着が容易となっている。
Next, at the installation site, as shown in FIG. 9, the outer cylinder member 2 is fixed to the seal box 53 with the bolt 12 and the inner cylinder member 1 is mounted. At this time, the key 19 of the inner cylinder member 1 is engaged with the key groove 19a of the sleeve 18. At this time, since the space 27 is provided, the outer cylinder member 2 of the seal assembly 55 is
And the mounting on the inner cylinder member 1 is easy.

さらに、第10図に示すように、固定治具52を取り外し
て、軸受4を介すようにして他の単一エレメントEと接
続させる。
Further, as shown in FIG. 10, the fixing jig 52 is removed and connected to another single element E via the bearing 4.

また、各単一エレメントEの交換や点検しために分解す
る際は、上記の組み立て手順と逆の手順で行なう。
When disassembling each single element E for replacement or inspection, the reverse of the above assembling procedure is performed.

このようにして、設置された各単一エレメントEでは、
環状流路3内を高圧流体43(ガス又は液体)が流通する
が、この高圧流体43は、摺動部においてリップ型シール
28〜30によってシールされる。
Thus, for each single element E installed,
The high-pressure fluid 43 (gas or liquid) circulates in the annular flow path 3, and this high-pressure fluid 43 is a lip-type seal in the sliding portion.
Sealed by 28-30.

まず、リップ型シール28,29相互間の摺動面には、流路3
7を通って潤滑油室50aに導かれた潤滑油41が供給され
て、この潤滑油41を潤滑油室50aに連通する図示しない
排出口からリップ型シール28のシール面を通って侵入し
てくる高圧流体中の異物を洗い流す。また、これととも
に潤滑油41によりリップ型シール28のシール面の潤滑が
向上する。
First, on the sliding surface between the lip type seals 28 and 29, the flow path 3
Lubricating oil 41 guided to the lubricating oil chamber 50a through 7 is supplied, and the lubricating oil 41 enters through the sealing surface of the lip-type seal 28 from a discharge port (not shown) communicating with the lubricating oil chamber 50a. Rinse away foreign matter in the high pressure fluid. Along with this, the lubricating oil 41 improves the lubrication of the sealing surface of the lip-type seal 28.

そして、リップ型シール29,30相互間の摺動面には、流
路38を通って潤滑油室50bに導かれた高圧流体よりも高
圧な潤滑油41が供給されて、リップ型シール29,30のシ
ール面の潤滑を向上させるとともに、高圧流体43の侵入
を防止している。
Then, the sliding surface between the lip type seals 29, 30 is supplied with the lubricating oil 41 having a pressure higher than that of the high pressure fluid guided to the lubricating oil chamber 50b through the flow path 38, and the lip type seals 29, 30 are supplied. The lubrication of the sealing surface of 30 is improved, and the high pressure fluid 43 is prevented from entering.

特に、リップ型シール29はメインシールとなっている
が、このリップ型シール29には、潤滑油の圧力P0から高
圧流体の圧力PGを除いた差分のみが作用するため圧力負
荷は小さいものとなっている。これにより、リップ型シ
ール29の消耗が軽減されてシール寿命が伸びる効果があ
る。
In particular, the lip-type seal 29 is the main seal, but the lip-type seal 29 has a small pressure load because only the difference between the pressure P 0 of the lubricating oil and the pressure P G of the high-pressure fluid acts on the lip-type seal 29. Has become. This has the effect of reducing wear of the lip-type seal 29 and extending the seal life.

そして、最終シールとしてのリップ型シール30から流体
漏れが発生すると、リップ型シール31により2次シール
が行なわれ、これとともに、流路40を介して漏れた流体
が図示しない流体漏れ検出器によって発見される。
When a fluid leak occurs from the lip seal 30 as the final seal, a secondary seal is performed by the lip seal 31, and the fluid leaked through the flow path 40 is detected by a fluid leak detector (not shown). To be done.

このように流体漏れが発見されると、エマージェンシー
シール32を作用させるべく、弁49を開いて、高圧な潤滑
油43を上部空間51内に導いて、エマージェンシーシール
32をスリーブの平面状シール面Bに圧接させる。これに
より、緊急時の流体漏れが確実に防止される効果があ
る。
When a fluid leak is detected in this way, the valve 49 is opened to operate the emergency seal 32, and the high-pressure lubricating oil 43 is introduced into the upper space 51, so that the emergency seal 32 is activated.
32 is pressed against the flat sealing surface B of the sleeve. This has the effect of reliably preventing fluid leakage in an emergency.

また、空間部27には、流路36を通って高圧流体43が導か
れて加圧され、ラジアルシール面R側の圧力と釣り合い
ながら、シールケース24の変形が防止される。
Further, the high-pressure fluid 43 is guided into the space 27 through the flow path 36 and is pressurized, and while being balanced with the pressure on the side of the radial seal surface R, deformation of the seal case 24 is prevented.

なお、Oリング23,25,26は、それぞれ高圧流体43の流体
漏れを防止している。
The O-rings 23, 25 and 26 prevent the high pressure fluid 43 from leaking.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上詳述したように、本発明の流路用スイベル継手装置
によれば、相対的に回転摺動しうるように同軸的に設け
られた内筒部材および外筒部材と、これらの内筒部材と
外筒部材との摺動部に形成された環状流路と、同環状流
路にそれぞれ接続された入口流路および出口流路と、上
記環状流路からの流体の漏洩を防止すべく上記摺動部に
設けられたシール機構とをそなえ、上記摺動部に2段径
摺動部分が形成されて、上記シール機構が、上記2段径
摺動部分に着脱可能に介挿された2段径のスリーブと、
同スリーブの外周面に密封係合するように上記外筒部材
の内周面に装着されたラジアルシールと、上記スリーブ
の平面部に向かって移動しうるように上記外筒部材に装
着されたエマージェンシーシールと、同エマージェンシ
ーシールを上記スリーブの平面部に押圧係合させるため
の油圧系とが設けられるという簡素な構成により、次の
ような効果が得られる。
As described in detail above, according to the flow path swivel joint device of the present invention, the inner cylinder member and the outer cylinder member that are coaxially provided so as to be relatively rotatable and slidable, and these inner cylinder members. An annular flow path formed in a sliding portion between the outer tubular member and the outer tubular member, an inlet flow path and an outlet flow path respectively connected to the annular flow path, and the above-mentioned annular flow path to prevent fluid leakage from the annular flow path. A sliding mechanism is provided in the sliding portion, a two-step diameter sliding portion is formed in the sliding portion, and the sealing mechanism is detachably inserted in the two-step diameter sliding portion. With a stepped sleeve,
A radial seal mounted on the inner peripheral surface of the outer cylindrical member so as to sealingly engage the outer peripheral surface of the sleeve, and an emergency mounted on the outer cylindrical member so as to be movable toward the flat surface portion of the sleeve. The following effects can be obtained by the simple configuration in which the seal and the hydraulic system for pressingly engaging the emergency seal with the flat surface portion of the sleeve are provided.

(1) 2段径摺動部分に2段径のスリーブを設け、こ
の2段径のスリーブの外周面に密封係合するラジアルシ
ールと、平面部に向かって摺動しうるエマージェンシー
シールとを設けたことで、装置の信頼性を高めることが
できる。
(1) A two-step diameter sleeve is provided in the two-step diameter sliding portion, and a radial seal that sealingly engages with the outer peripheral surface of the two-step diameter sleeve and an emergency seal that can slide toward a flat surface portion are provided. As a result, the reliability of the device can be improved.

(2) 摺動部に着脱可能にスリーブが設けられること
で、シール部分がカートリッジ型のシール機構となり、
シール部分の重量が軽減し、かつ外部での組立が可能と
なる。
(2) Since the sliding portion is detachably provided with the sleeve, the sealing portion becomes a cartridge type sealing mechanism,
The weight of the seal portion is reduced, and external assembly is possible.

また、分解点検が容易となる利点もあり、特に大径高重
量の継手装置の場合に組立てやメンテナンスの点で有利
である。
Further, there is also an advantage that disassembly and inspection can be easily performed, and it is particularly advantageous in terms of assembly and maintenance in the case of a large diameter and high weight joint device.

(3) カートリッジ型のシール機構を採用することに
より、各シールを現場設置前に外部で漏れチェック、作
動確認ができるため、信頼性が高く安定したシール機構
を設置することができ、装置全体の信頼性が向上する。
(3) By adopting a cartridge-type seal mechanism, each seal can be checked for leaks and the operation can be checked externally before installation on site, so a highly reliable and stable seal mechanism can be installed, and Improves reliability.

(4) スリーブに設けられた平面部にエマージェンシ
ーシールを圧接することにより、緊急時の高圧流体漏れ
が防止され、プラントを停止せずに処理対策をすること
ができるため、プラントの作動効率が大幅に向上する。
(4) By pressing the emergency seal against the flat surface provided on the sleeve, high-pressure fluid leakage in an emergency can be prevented, and treatment measures can be taken without stopping the plant, resulting in a significant increase in plant operating efficiency. Improve to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1〜10図は本発明の一実施例としての流路用スイベル
継手装置を示すもので、第1図はその右半部を破断して
示す側面図、第2図は第1図のII-II矢視断面図、第3
図はその単一エレメントの縦断面図、第4図はそのシー
ル部分を拡大して示す縦断面図、第5図はそのシール部
分の潤滑系を示す模式的な縦断面図、第6図はその変形
例を第4図と対応させて示す縦断面図、第7図はそのス
リーブの装着直前の状態を示すシール部分の縦断面図、
第8図はそのスリーブの装着完了の状態を示すシール部
分の縦断面図、第9図はその単一エレメントの仮装着状
態を示すシール部分の縦断面図、第10図はその単一エレ
メントの装着完了状態を示す縦断面図であり、第11,12
図は従来の流路用スイベル継手装置を示すもので、第11
図はその縦断面図、第12図は第11図のXII-XII矢視断面
図である。 1……内筒部材、2……外筒部材、3……環状流路、4
……軸受、4a,4b……環状傾斜面、5……シール機構、
6……入口流路接続部材、7……出口流路接続部材、8
……基盤、9……上蓋、10……ボルト、11……外筒部材
の一部としてのシール押え、12……取付ボルト、13……
ピン、14……ボルト、15……入口流路、15a……流路用
配管、16……出口流路、16a……流路用配管、17……係
留装置本体、18……スリーブ、19……キー、19a……キ
ー溝、20〜22……端面、23……Oリング、24……シール
ケース、24a……環状凹所、25,26……Oリング、27……
空間部、28〜31……ラジアルシールとしてのリップ型シ
ール、28a,29a,30a,31a……環状凹所、32……エマージ
ェンシーシール、32a……環状凹所、33……Oリング、3
3a,33b……環状凹部、34……シール本体、35……Oリン
グ、35a……環状凹部、36〜40……流路、41……潤滑
油、42……圧力バランスタンク、43……高圧流体、44…
…Oリング、45……ピストン、46……スプリング、47〜
49……弁、50a,50b……潤滑油室、51……上部空間、52
……固定治具、53……シールボックス、54……ボルト、
55……シールアセンブリ、A……流路用スイベル継手装
置、B……平面状シール面、D……2段径摺動部分、
D1,D2……円筒面、D3……環状平面、E……単一エレメ
ント、R……ラジアルシール面、S……隙間。
1 to 10 show a swivel joint device for a flow channel as an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a side view showing a right half portion thereof in a broken manner, and FIG. 2 is II of FIG. -II arrow sectional view, 3rd
FIG. 4 is a vertical sectional view of the single element, FIG. 4 is an enlarged vertical sectional view of the sealing portion, FIG. 5 is a schematic vertical sectional view showing a lubricating system of the sealing portion, and FIG. FIG. 7 is a vertical cross-sectional view showing a modified example corresponding to FIG. 4, and FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of a seal portion showing a state immediately before mounting the sleeve,
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a seal portion showing a state where the sleeve is completely attached, FIG. 9 is a vertical sectional view of a seal portion showing a temporarily attached state of the single element, and FIG. 10 is a longitudinal sectional view of the single element. FIG. 11 is a vertical sectional view showing a completed state of mounting,
The figure shows a conventional swivel joint device for flow passages.
FIG. 12 is a vertical sectional view thereof, and FIG. 12 is a sectional view taken along the line XII-XII of FIG. 1 ... Inner tube member, 2 ... Outer tube member, 3 ... Annular flow path, 4
...... Bearing, 4a, 4b …… Annular inclined surface, 5 …… Sealing mechanism,
6 ... Inlet channel connecting member, 7 ... Outlet channel connecting member, 8
...... Base, 9 ...... Top lid, 10 ...... Bolts, 11 ...... Seal retainer as part of the outer cylinder member, 12 ...... Mounting bolts, 13 ......
Pins, 14 ... Bolts, 15 ... Inlet flow passages, 15a ... Flow passage piping, 16 ... Outlet flow passages, 16a ... Flow passage piping, 17 ... Mooring device body, 18 ... Sleeves, 19 ...... Key, 19a …… Key groove, 20-22 …… End face, 23 …… O ring, 24 …… Seal case, 24a …… Annular recess, 25,26 …… O ring, 27 ……
Space, 28-31 …… Lip type seal as radial seal, 28a, 29a, 30a, 31a …… Annular recess, 32 …… Emergency seal, 32a …… Annular recess, 33 …… O-ring, 3
3a, 33b …… annular recess, 34 …… seal body, 35 …… O-ring, 35a …… annular recess, 36〜40 …… passage, 41 …… lubricating oil, 42 …… pressure balance tank, 43 …… High pressure fluid, 44 ...
… O-ring, 45 …… Piston, 46 …… Spring, 47〜
49 …… valve, 50a, 50b …… lubricating oil chamber, 51 …… upper space, 52
...... Fixing jig, 53 …… Seal box, 54 …… Bolt,
55 …… Seal assembly, A …… Flow path swivel joint device, B …… Flat seal surface, D …… Two-step diameter sliding part,
D 1, D 2 ...... cylindrical surface, D 3 ...... annular flat, E ...... single element, R ...... radial seal surface, S ...... gap.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲榊▼原 積徳 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 広江 哲幸 広島県広島市西区観音新町4丁目6番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 高杉 雄史郎 広島県広島市西区観音新町4丁目6番22号 三菱重工業株式会社広島造船所内 (56)参考文献 特開 昭62−52292(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor ▲ Sakaki Hara Sekitoku 2-1-1 Niihama, Arai-cho, Takasago-shi, Hyogo Mitsubishi Heavy Industries Ltd. Takasago Laboratory (72) Inventor Tetsuyuki Hiroe Kannon, Nishi-ku, Hiroshima-shi, Hiroshima 4-6-22 Shinmachi, Hiroshima Research Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (72) Inventor, Yushiro Takasugi 4-6-22 Kannon Shinmachi, Nishi-ku, Hiroshima City, Hiroshima Prefecture Mitsubishi Heavy Industries, Ltd., Hiroshima Shipyard (56) References 62-52292 (JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】相対的に回転摺動しうるように同軸的に設
けられた内筒部材および外筒部材と、これらの内筒部材
と外筒部材との摺動部に形成された環状流路と、同環状
流路にそれぞれ接続された入口流路および出口流路と、
上記環状流路からの流体の漏洩を防止すべく上記摺動部
に設けられたシール機構とをそなえ、上記摺動部に2段
径摺動部分が形成されて、上記シール機構が、上記2段
径摺動部分に着脱可能に介挿された2段径のスリーブ
と、同スリーブの外周面に密封係合するように上記外筒
部材の内周面に装着されたラジアルシールと、上記スリ
ーブの平面部に向かって移動しうるように上記外筒部材
に装着されたエマージェンシーシールと、同エマージェ
ンシーシールを上記スリーブの平面部に押圧係合させる
めの油圧系とが設けられたことを特徴とする、流路用ス
イベル継手装置。
1. An inner cylinder member and an outer cylinder member which are coaxially provided so as to be relatively rotatable and slidable, and an annular flow formed in a sliding portion between the inner cylinder member and the outer cylinder member. A channel, an inlet channel and an outlet channel respectively connected to the annular channel,
A sealing mechanism provided on the sliding portion is provided to prevent fluid from leaking from the annular flow path, and a two-step diameter sliding portion is formed on the sliding portion. A two-step diameter sleeve removably inserted in the step-diameter sliding portion, a radial seal mounted on the inner peripheral surface of the outer tubular member so as to sealingly engage the outer peripheral surface of the sleeve, and the sleeve. An emergency seal attached to the outer cylinder member so as to be movable toward the flat surface portion of the sleeve, and a hydraulic system for press-engaging the emergency seal with the flat surface portion of the sleeve. A swivel joint device for a flow path.
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