JPH0749140Y2 - 軸封装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、回転流体機械における回転軸貫通部の軸封
装置に関するものであり、特に、流体中に固形異物を含
むためシール部の摩耗が激しい場合などに好適な軸封装
置に関するものである。

［従来の技術］ 第７図は従来の軸封装置の縦断面図である。軸封装置４
として、ケーシング２に取り付けたシールボックス６と
軸１に巻着されたスリーブ７との間にグランドパッキン
５を挿入し、パッキン押え８をナット９で締付けてパッ
キン５を押し込み、流体３の漏れを止める。清水供給装
置10からグランドパッキン間11に清水を供給してシール
部の潤滑及び冷却をする。

［考案が解決しようとする課題］ 従来の軸封装置は以上のような構成であり、運転中に、
清水で潤滑及び冷却をする必要がある。また、パッキン
の締付け調整が常に必要である。さらに、流体中に固形
異物がある場合は特にスリーブ７の表面等の摩耗が激し
く、短時間に開放修理を必要とする。メカニカルシール
を採用するとすれば、異物を含む水等を扱う大形機械で
は、シール部品の損傷摩耗が多く、補修のため現地での
分解組立をする機会が多いが、主要構成部品が円環状を
なすので、交換するには軸に接続する大形機械の取り外
し取り付けをする必要があり、現地での分解組立は困難
である。

この考案は、このような課題を解消するためになされた
もので、清水の供給やパッキンの増し締め調整などを不
要とし、分解組立が容易にできる軸封装置を得ることを
目的とする。

［課題を解決するための手段］ この考案に係る軸封装置は、分割形成された回転シール
リングと、この回転シールリングを保持するように分割
形成され結合されて軸に固定される回転リングハウジン
グと、この回転リングハウジングに前記回転シールリン
グを弾性力により圧接させるように介装された回転リン
グ圧接手段と、前記回転シールリングの分割面と異なる
方向の分割面で分割形成された静止シールリングと、こ
の静止シールリングを保持するように分割形成され結合
される静止リングハウジングと、この静止リングハウジ
ングに前記静止シールリングを弾性力により圧接させる
ように介装された静止リング圧接手段と、前記静止リン
グハウジングをケーシングに回り止めする係止手段と、
前記静止リングハウジングとケーシングとの間を密封す
る密封手段と、前記回転シールリングに前記静止シール
リングを圧接させるように前記静止リングハウジングを
押す押圧手段とからなり、前記回転シールリングの分割
面及び前記静止シールリングの分割面は、摺接面に表れ
た分割線が摺接方向に対して斜めで互いに異なる方向に
形成したものである。

［作用］ この考案による軸封装置においては、分割形成された回
転シールリングは回転リングハウジングに回転リング圧
接手段により圧接され、回転リングハウジングは結合さ
れることにより回転シールリングを保持して一体化す
る。この回転リングハウジングは軸に固定され、軸と共
に回転する。また、分割形成された静止シールリングは
静止リングハウジングに静止リング圧接手段により圧接
され、静止リングハウジングは結合されることにより静
止シールリングを保持して一体化する。この静止リング
ハウジングは係止手段によってケーシングに回り止めさ
れ、静止リングハウジングとケーシングとの間は密封手
段によって密封される。静止リングハウジングは押圧手
段によって押されることにより、回転シールリングと静
止シールリングとが圧接し、その状態で摺動し、この摺
接部からの流体の漏れを止める。そのとき、回転シール
リングの分割面と静止シールリングの分割面とは異なる
方向に形成されているので、両シールリングの接触面で
あるシール面における両分割線は斜めに交差して接触す
ることになり、若し分割線に段差があったとしても、摺
接時にひっかかりが生じ難い。また、シール機能の低下
が少なくなる。また、回転シールリング，回転リングハ
ウジング，静止リングハウジング及び静止シールリング
は分割形成されているので、回転リングハウジング及び
静止リングハウジングの結合を開放し取り付けることに
より、分解組立を容易に行うことができる。

［実施例］ 以下、この考案の一実施例を図について説明する。第１
図乃至第６図はこの考案の一実施例による軸封装置を示
し、第１図は縦断面図、第２図は第１図のII-II断面図
であり、図の右側は静止シールリング、左側は静止リン
グハウジングを示す。第３図は第１図のIII矢視図、第
４図は第１図のIV矢視図、第５図は作用力説明図、第６
図は他の実施例の縦断面図である。図において、１は
軸、２はケーシング、20は静止リングシール筒、21は密
封手段であるＯリング、22は押圧手段であるスプリン
グ、23は係止手段である回り止めピン、24は回転シール
リング、25は回転リングハウジング、26は回転リング圧
接手段であるゴムリング、41静止リングハウジング、45
は静止シールリング、49は静止リング圧接手段であるゴ
ムリングである。

第１図乃至第４図に示すように、回転リングハウジング
25,回転シールリング24,静止シールリング45及び静止リ
ングハウジング41は二つ割り（３分割以上でもよい）の
円環状で、回転リングハウジング25は回転シールリング
24を保持し、静止リングハウジング41は静止シールリン
グ45を保持するように形成されている。静止シールリン
グ45には回転シールリング24に接触させるように静止リ
ングシール筒20が形成されている。第２図に示すよう
に、静止リングハウジング41の分割面41bと静止シール
リング45の分割面45bとは異なる位置になるように組み
立てる。静止リングハウジング41を結合したとき、静止
リングハウジング41の分割面41b及び静止シールリング4
5の分割面45bに段差等が生じないようにするためであ
る。回転リングハウジング25の分割面と回転シールリン
グ24の分割面も同様とする。第３図，第４図に示すよう
に、静止シールリング45の分割面45b及び回転シールリ
ング24の分割面24bは摺接面に表れた分割線が摺接方向
に対して斜めで互いに異なる方向に形成するのがよい。

第１図，第２図に示すように、回転リングハウジング25
にはつば25c、静止リングハウジング41にはつば41cが形
成されており、ボルト93で分割面が密着するように締結
される。第１図に示すように、回転シールリング24と回
転リングハウジング25との間にゴムリング26が圧入さ
れ、ゴムリング26の弾性力F₂（第５図参照）により回転
シールリング24の当り面24aは回転リングハウジング25
の当り面25aに圧接している。また、静止シールリング4
5と静止リングハウジング41との間にもゴムリング49が
圧入され、ゴムリング49の弾性力F₁（第５図参照）によ
り静止シールリング45の当り面45aは静止リングハウジ
ング41の当り面41aに圧接している。

シール面20S,24S,当り面24a,25a,45a,41a,回転シールリ
ング24の外周面，それに対する回転リングハウジング25
の内周面，静止シールリング45の外周面及びそれに対す
る静止リングハウジング41の内周面及び各分割面24b,25
b,45b,41bの形状は特に高精度に仕上げ、回転リングハ
ウジング25,静止リングハウジング41の結合精度も特に
高精度に仕上げられており、ゴムリング26,ゴムリング4
9で押し付けさせながらボルト93で締め付けて結合する
ことにより、各接触面は密接し、回転シールリング24と
回転リングハウジング25とが一体化し、静止シールリン
グ45と静止リングハウジング41とが一体化し、各分割面
や各当り面に隙間や段差が生じないように、またシール
面20S,24Sは完全な平面になるように高精度の平面また
は真円になるように形成されている。

なお、ゴムリング49の内径d₁と静止リングシール筒20の
内径d₂とはほぼ等しくして、流体３の圧力に対してバラ
ンスさせるようにしている。また、静止シールリング4
5,静止リングシール筒20の軸方向長さｈも高精度で仕上
げることは勿論である。

回転シールリング24及び静止シールリング45の一方また
は双方は潤滑性または摺動性のよいセラミックス等で作
られている。

回転リングハウジング25はボルト93で締結されるととも
にナット91で締め付けて軸１に固定される。静止リング
ハウジング41はＯリング21によって水密に、また、回り
止めピン23によって軸方向の移動は可能で回転はしない
ようにケーシング２に取り付けられる。また、静止リン
グハウジング41とケーシング２との間にはスプリング22
が圧入され、静止リングハウジング41を図の上方へ押し
上げている。この押上力F₃（第５図参照）によって、回
転シールリング24の下面のシール面24Sと静止リングシ
ール筒20の上面のシール面20Sとが面圧P₀（第５図参
照）にて圧接しシール面を形成する。なお、ピン29,30
は回り止めのためである。

つぎに、作用について説明する。上記のようにして、回
転シールリング24と回転リングハウジング25とは一体化
され、軸１に固定される。また、静止シールリング45と
静止リングハウジング41とも一体化され、回り止めピン
23によりケーシング２に対して回転が止められ、Ｏリン
グ21によって密封され、スプリング22により図の上方へ
押し上げられるようにしてケーシング２に取り付けられ
る。

この流体機械を運転して軸１が回転すると、回転シール
リング24は軸１と共に回転し、静止シールリング45はケ
ーシング２と共に静止している。回転シールリング24の
下面のシール面24Sと静止リングシール筒20の上面のシ
ール面20Sとは、スプリング22の押上力による接触圧力
により摺接し、この摺動面からの流体の漏れを止める。
軸１が多少移動しても、また、運転に伴いシール面24S,
20Sが摩耗しても、それにつれてスプリング22の押上力
によりシール面24S,20Sは圧接状態を維持し、シール機
能を維持する。なお、各分割面及び各当り面は隙間や段
差がないように形成され組み立てられ、相対移動はない
ので漏れは殆どない。また、静止リングハウジング41と
ケーシング２との間はＯリング21で密封される。

第３図，第４図に示すように、静止シールリング45の分
割面45b及び回転シールリング24の分割面24bを互いに異
なる方向に斜めに形成しておけば、回転リングシール面
24Sと静止リングシール面20Sとが摺接するとき、分割線
が交差し、分割線が重なる部分は点となるので、シール
機能維持の点で好ましい。

第６図は他の実施例を示す。ゴムリング26の代わりにス
プリング60及びＯリング62を設け、ゴムリング49の代わ
りにスプリング59及びＯリング61を設けたものである。

以上のように、この軸封装置はメカニカルシール形式の
構造とし、構成部品を分割式にしたので、特に、軸封部
の摩耗が激しい固形異物を含む水等を扱う大形流体機械
では、従来のグランドパッキン式軸封装置における漏
洩，摩耗，増し締め，給水などの課題を解消することが
できるとともに、現地でシール部の補修等を行うとき付
帯工事なく分解組立を容易に行うことができる。

［考案の効果］ 以上のように、この考案によれば、メカニカルシール形
式の構造とし、分割式としたので、保守の手間が軽減
し、シール部の補修等のための分解組立が現地でも容易
に行うことができる。また、分割線が斜めで互いに異な
る方向に形成したので、若し分割線に段差があっても円
滑に摺接する軸封装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図はこの考案の一実施例による軸封装置
を示し、第１図は縦断面図、第２図は第１図のII-II断
面図、第３図は第１図のIII矢視図、第４図は第１図のI
V矢視図、第５図は作用説明図、第６図は他の実施例の
縦断面図である。第７図は従来例による軸封装置の縦断
面図である。 図において、１は軸、２はケーシング、20は静止リング
シール筒、21はＯリング、22はスプリング、23は回り止
めピン、24は回転シールリング、25は回転リングハウジ
ング、26はゴムリング、41静止リングハウジング、45は
静止シールリング、49はゴムリングである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】分割形成された回転シールリングと、この
   回転シールリングを保持するように分割形成され結合さ
   れて軸に固定される回転リングハウジングと、この回転
   リングハウジングに前記回転シールリングを弾性力によ
   り圧接させるように介装された回転リング圧接手段と、
   前記回転シールリングの分割面と異なる方向の分割面で
   分割形成された静止シールリングと、この静止シールリ
   ングを保持するように分割形成され結合される静止リン
   グハウジングと、この静止リングハウジングに前記静止
   シールリングを弾性力により圧接させるように介装され
   た静止リング圧接手段と、前記静止リングハウジングを
   ケーシングに回り止めする係止手段と、前記静止リング
   ハウジングとケーシングとの間を密封する密封手段と、
   前記回転シールリングに前記静止シールリングを圧接さ
   せるように前記静止リングハウジングを押す押圧手段と
   からなり、前記回転シールリングの分割面及び前記静止
   シールリングの分割面は、摺接面に表れた分割線が摺接
   方向に対して斜めで互いに異なる方向に形成したことを
   特徴とする軸封装置。