JPH0754697Y2 - 高圧ポンプ用メカニカルシール - Google Patents

高圧ポンプ用メカニカルシール

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JPH0754697Y2
JPH0754697Y2 JP5918091U JP5918091U JPH0754697Y2 JP H0754697 Y2 JPH0754697 Y2 JP H0754697Y2 JP 5918091 U JP5918091 U JP 5918091U JP 5918091 U JP5918091 U JP 5918091U JP H0754697 Y2 JPH0754697 Y2 JP H0754697Y2
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JP
Japan
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mechanical seal
ring
seal
rotary
stage
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JP5918091U
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JPH053741U (ja
Inventor
実 福田
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荏原バイロン・ジャクソン株式会社
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  • Mechanical Sealing (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は高圧ポンプ用メカニカル
シールに係り、特に高温、高圧下で回転をする回転軸を
密封するための高圧ポンプ用メカニカルシールに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来から、高圧ポンプの流体が回転軸に
沿って漏出することを防止するために、複数の減圧の段
を形成するいくつかのメカニカルシールをポンプに具備
することが行われてきた。原子力発電所で使用されてい
る一次冷却材循環ポンプは、原子炉内の高温、高圧の冷
却材を循環するために、使用される重要なポンプで、定
期検査の時に停止する以外は、連続して運転しなければ
ならないので高度の信頼性を必要とする。ポンプの軸封
装置は冷却材が外部に流出することのない様に前述のと
おり多段のメカニカルシールを装備し、1段当たりの差
圧を小さくして長寿命を図っている。ポンプの使用場所
が原子炉格納容器内の狭隘な場所であり且つ放射能を有
するので、消耗部品であるメカニカルシールの分解・点
検・整備を短時間で実施するために、カートリッジ型の
メカニカルシールを採用し、細かいシール部品の組立を
別の清浄な雰囲気の場所で行っている。組立を完了した
カートリッジは、ポンプに組込む前にカートリッジ単体
で耐圧漏洩試験を行い、正常に機能する事を確認した上
で、ポンプ据付場所に運搬し、ポンプに組込んでいる。
カートリッジには、高圧用バランス型メカニカルシール
を2組同方向に組込んだタンデム型を用いている。
【0003】次に、原子力発電所の一次冷却材循環ポン
プに用いられている従来のメカニカルシールを図2乃至
図4を参照して説明する。
【0004】図2に示すように、高圧ポンプ50はハウ
ジング60を備えている。メカニカルシールカートリッ
ジ21は、ポンプケーシングカバー22の上部に設けら
れた軸封室23に収められている。メカニカルシールカ
ートリッジ21には上下2段のメカニカルシール24,
25が組込まれている。
【0005】メカニカルシールカートリッジ21はシー
ルフランジ55を取り外すことによりポンプの回転軸5
6から取り外すことができるようになっている。
【0006】前記上下2段のメカニカルシール24,2
5は同一構造であるために第1段メカニカルシール24
のみを説明する。第1段メカニカルシール24は、図3
に示されるように回転シールリング27を備え、この回
転シールリング27は、回転軸56に嵌合された軸スリ
ーブ28上で軸方向に移動可能でありかつ軸スリーブ2
8とともに回転可能になっている。そして、回転シール
リング27は締付リング29を介して回転リング本体3
0に連結されている。回転リング本体30はUカップ3
1が挿入されている溝を備え、該溝内に挿入されたUカ
ップ31に隣接してUカップ押え32が設けられてい
る。前記Uカップ押え32とスプリングホルダ33との
間にはスプリング35が介装されている。
【0007】また、回転シールリング27に隣接して固
定シートリング36が設けられており、回転シールリン
グ27と固定シートリング36とは互いのシール面にて
接触摺動している。固定シールリング36に隣接してバ
ックアップリング37が設けられている。そして、固定
シートリング36及びバックアップリング37は保持リ
ング38を介して減圧ピース39に保持されている。な
お、減圧ピース39は減圧セル40に固定されている。
【0008】一方、第2段メカニカルシール25の構造
は、第1段メカニカルシール24の構造と全く同一であ
るが、バランス型であり、内径に段差があるため2組の
シールのサイズは異なるものを使用している。
【0009】
【考案が解決しようとする課題】上述したように、従来
のメカニカルシールカートリッジにおいては、第1段メ
カニカルシール24と第2段メカニカルシール25との
構成部品は、それぞれサイズ(内径)が異なるため、サ
イズが異なった予備部品を2種類用意しておかなければ
ならないという問題点があった。
【0010】また、組立てに当たっては、軸スリーブに
対して1段目シール回転部品、1段目シール静止部品、
2段目シール回転部品、2段目シール静止部品の順に回
転側、静止側を交互に、組立てなければならない。これ
らの部品の組立て精度は極めて正確でなければ機能に支
障を来す惧れがあるので、組立てのステップ毎に厳重な
精度確認を行って次のステップに進むように定められて
いる。従って各部品は、組立て毎に精度を測定できるよ
うにしてあるが、カートリッジ構成上、極狭い場所での
組立作業が含まれて居り、可成りの熟練度を必要とす
る。これを図4を参照して説明すると、組立時、第1段
メカニカルシール24における回転シールリング27等
の主要部品を軸スリーブ28に組付けた後に、固定シー
トリング36等を保持した減圧ピース39や減圧セル4
0を組み込むと、図4に示されるように軸スリーブ28
と減圧セル40内に狭い空洞Aが形成される。そして、
第2段メカニカルシール25は、この狭い空洞A内で組
付け作業をしなければならないため、非常に作業性が悪
いという問題点があった。また、分解時も同様に図3に
示す状態から第2段メカニカルシール25を取り外さな
ければならないため、同様に狭い減圧セル内で作業を行
わなければならないという問題点があった。
【0011】本考案は、上述の事情に鑑みて創案された
もので、その目的とする処は、第1段メカニカルシール
と第2段メカニカルシールの部品を共用できる構造と
し、部品製造コストの低減及び2種類の予備部品をスト
ックする不便さを解消するとともに、組立・分解の作業
性の向上を図ることができる高圧ポンプ用メカニカルシ
ールを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため、本考案の高圧ポンプ用メカニカルシールは、回転
軸に嵌合され該回転軸とともに回転する軸スリーブと、
該軸スリーブとともに回転するように該軸スリーブ上に
設けられている第1回転シールリングと前記回転軸が貫
通しているハウジングに連結されている第1固定リング
とを有した第1段メカニカルシールと、該第1段メカニ
カルシールの上段に位置し、前記軸スリーブとともに回
転するように前記軸スリーブ上に設けられている第2回
転シールリングと前記ハウジングに連結されている第2
固定リングとを有した第2段メカニカルシールとを備え
たメカニカルシールカートリッジにおいて、前記第2段
メカニカルシールにスリーブを設け、該スリーブ上に前
記第2回転シールリングを取付け、該第2回転シールリ
ングを保持した前記スリーブを前記軸スリーブに嵌合し
たことを特徴とするものである。
【0013】
【作用】前述した構成からなる本考案によれば、第2段
メカニカルシールに回転シールリングを取付けるための
スリーブを設けたため、第1段メカニカルシールとの内
径の段差を解消することができ、第2段メカニカルシー
ルは第1段メカニカルシールと全く同一の構成部品を使
用することが可能になり、部品製造コストの低減を図る
ことができるとともに2種類の予備部品をストックする
不便さを解消できる。
【0014】また、本考案によれば、第2段メカニカル
シールをカートリッジ型にしたため、回転部品の組付
け、分解を狭い減圧セル内で行わなくて済み、組立・分
解の作業性が向上する。
【0015】
【実施例】以下、本考案に係る高圧ポンプ用メカニカル
シールの一実施例を図1を参照して説明する。
【0016】本考案の高圧ポンプ用メカニカルシール
は、図2乃至図4に示した従来のメカニカルシールカー
トリッジにおける第2段(上段)メカニカルシールに適
用される。
【0017】第1段メカニカルシールは図2及び図3に
示した第1段メカニカルシール24と全く同一構造であ
るため、説明を省略する。
【0018】第2段メカニカルシール1は、図1に示さ
れるように軸スリーブ28に嵌合されるスリーブ2を備
えており、このスリーブ2はキー65によって軸スリー
ブ28に固定されている。スリーブ2上に第2回転シー
ルリングを構成する回転シールリング3が軸方向に移動
可能にかつスリーブ2とともに回転可能に装着されてい
る。回転シールリング3に隣接して第2固定リングを構
成する固定シートリング4が設けられており、この固定
シートリング4及び回転シールリング3は、それぞれ互
いに接触摺動してシール作用を行うシール面5,6を有
している。
【0019】前記回転シールリング3は、締付リング7
を介して回転リング本体8に連結されている。回転リン
グ本体8はUカップ9を挿入する溝を備え、この溝内に
挿入されたUカップ9に隣接してUカップ押え10が配
設されている。前記Uカップ押え10とスプリングホル
ダ11との間にはスプリング12が介装されており、こ
のスプリング12のバネ力と流体の作動圧とによってU
カップ9を拡大し、回転シールリング3と軸スリーブ2
8との間における流体の漏洩を防止するとともに、回転
シールリング3と固定シートリング4のシール面5,6
を相互に密接密封させる。
【0020】一方、固定シートリング4に隣接してバッ
クアップリング14が設けられている。そして、固定シ
ートリング4及びバックアップリング14は保持リング
15を介して減圧ピース16に保持されている。なお、
減圧ピース16はシールフランジ55に固定されてい
る。
【0021】前記シールフランジ55は、図2の従来の
ものに比べて大きな開口部55aを有しているため、こ
の開口部16aを閉塞するためにエンドプレート17が
シールフランジ55に固定されている。なお、符号18
はロックプレートである。
【0022】また、前記スリーブ2の上端には、軸スリ
ーブ28に嵌合された二つ割リング19が係合してお
り、この二つ割リング19によりスリーブ2の位置決め
固定がなされている。そして、二つ割リング19は保持
リング20によって保持されており、さらに、保持リン
グ20は軸スリーブ28の内側よりインサートされたピ
ン41により固定されている。なお、ピン41をインサ
ートする際には回転軸56は存在せず、またメカニカル
シールを回転軸56に装着するとピン41は抜け落ちな
い構造になる。
【0023】前述のように構成された第2段メカニカル
シール1は、新たにスリーブ2を設けて第1段メカニカ
ルシール24との内径の段差を解消したため、第2段メ
カニカルシール1は第1段メカニカルシール24と全く
同一の構成部品を使用することが可能になる。
【0024】次に、前述のように構成された第2段メカ
ニカルシールの組立方法を説明する。
【0025】第1段メカニカルシール24の回転部品
(回転シールリング27等)及び静止部品(固定シート
リング36等)を組付けると、図4と同様に軸スリーブ
28と減圧セル40内に狭い空洞Aが形成される。一
方、第2段メカニカルシール1は上記空洞A内ではな
く、別の処(広い空間)で組付ける。即ち、スリーブ2
上に回転シールリング3等の回転部品を組付けた後に、
図4に示す状態から前記組付けを終了した回転部品とと
もにスリーブ2を軸スリーブ28に嵌合する。なお、ス
リーブ2と軸スリーブ28間のシールはOリング42に
より行われる。そして静止部品を組付けた後、二つ割リ
ング19を軸スリーブ28に嵌合し、保持リング20を
軸スリーブ28に嵌合し二つ割リング19を保持する。
そして、最後に、ピン41を軸スリーブ28の内側から
保持リング20にインサートし、保持リング20を固定
する。このように、本実施例によれば、第2段メカニカ
ルシール1がカートリッジ型になったため、回転部品の
組付け、分解を狭い減圧セル内で行わなくて済み、組立
・分解が容易にできる。
【0026】
【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
第2段メカニカルシールに回転シールリングを取付ける
ためのスリーブを設けたため、第1段メカニカルシール
との内径の段差を解消することができ、第2段メカニカ
ルシールは第1段メカニカルシールと全く同一の構成部
品を使用することが可能になり、部品製造コストの低減
を図ることができるとともに2種類の予備部品をストッ
クする不便さを解消できる。
【0027】また、本考案によれば、第2段メカニカル
シールをカートリッジ型にしたため、回転部品の組付
け、分解を狭い減圧セル内で行わなくて済み、組立・分
解の作業性が向上する。また、目視しながら、第2段メ
カニカルシールの主要部品を組付けできるために、信頼
性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案に係る高圧ポンプ用メカニカルシールの
一実施例を示す断面図。
【図2】従来の高圧ポンプ用メカニカルシールを装着し
た高圧ポンプの断面図。
【図3】従来の高圧ポンプ用メカニカルシールの断面
図。
【図4】従来の高圧ポンプ用メカニカルシールの組立手
順を示す説明図。
【符号の説明】
1 第2段メカニカルシール 2 スリーブ 3 回転シールリング 4 固定シートリング 5,6 シール面 7 締付リング 8 回転リング本体 9 Uカップ 10 Uカップ押え 11 スプリングホルダ 12 スプリング 14 バックアップリング 15 保持リング 19 二つ割リング 20 保持リング 28 軸スリーブ 41 ピ ン 55 シールフランジ

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転軸に嵌合され該回転軸とともに回転
    する軸スリーブと、該軸スリーブとともに回転するよう
    に該軸スリーブ上に設けられている第1回転シールリン
    グと前記回転軸が貫通しているハウジングに連結されて
    いる第1固定リングとを有した第1段メカニカルシール
    と、該第1段メカニカルシールの上段に位置し、前記軸
    スリーブとともに回転するように前記軸スリーブ上に設
    けられている第2回転シールリングと前記ハウジングに
    連結されている第2固定リングとを有した第2段メカニ
    カルシールとを備えたメカニカルシールカートリッジに
    おいて、前記第2段メカニカルシールにスリーブを設
    け、該スリーブ上に前記第2回転シールリングを取付
    け、該第2回転シールリングを保持した前記スリーブを
    前記軸スリーブに嵌合したことを特徴とする高圧ポンプ
    用メカニカルシール。
JP5918091U 1991-07-02 1991-07-02 高圧ポンプ用メカニカルシール Expired - Lifetime JPH0754697Y2 (ja)

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JPH053741U JPH053741U (ja) 1993-01-22
JPH0754697Y2 true JPH0754697Y2 (ja) 1995-12-18

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5379427B2 (ja) * 2008-08-27 2013-12-25 株式会社タンケンシールセーコウ メカニカルシール予備部品在庫管理システム
KR101284173B1 (ko) * 2011-03-08 2013-07-09 에스엠코리아 주식회사 내부냉각회로를 갖춘 수중펌프

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JPH053741U (ja) 1993-01-22

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