JPH081261B2 - バランス型メカニカルシ−ル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ 産業上の利用分野 本発明は、回転軸が機器のケーシングを貫通する部分
に装着され、ケーシング内の流体（密封流体）が外部へ
漏れ出るのを防ぐバランス型メカニカルシールに関する
ものである。

従来技術 従来、バランス型メカニカルシールは、第１図および
第２図に示すように、段付き回転軸３′を用いるかまた
は回転軸３にスリーブ17を装着し、従動リング８を軸線
方向にシートリング６の方へ移動させ、シートリング６
を押圧するのに有効に働く密封流体４の受圧面積を密封
端面における接合面積以下にして、バランス型メカニカ
ルシールを実現しており、この場合、ばね10は、密封流
体４に接触する状態であった。

発明が解決しようとする問題点 このようなバランス型メカニカルシールを装着するた
めには、回転軸を段付きにするか、あるいは回転軸にス
リーブを用いなければならず、機器の製作費が高くな
る。

ばねが密封流体に接触するため、密封流体にスラリー
が含まれる場合は、ばねにスラリーが付着して作動不良
になることがある。また、腐食性の密封流体の場合、ば
ね材として、耐食性のある材料を用いなければならず、
メカニカルシールの製作費が高くなる。

更に、メカニカルシールの密封流体に触れる部分の形
状が複雑なため、機器停止後の機器内の洗滌および残留
密封流体の排出が容易でない。

本発明は、従来のバランス型メカニカルシールのこの
ような欠点を改良することを目的としたものである。

［発明の構成］ 問題点を解決するための手段 本発明のバランス型メカニカルシールは、スタッフィ
ングボックス内にグランドカバーにより密封状態で取り
付けられる軟質材料のシートリングと、上記スタッフィ
ングボックス内で回転する回転軸に固定されているスト
ッパーにばねを介して回転軸の軸線方向に摺動自在に装
着されて上記シートリングに弾性的に接合する硬質材料
の従動リングと、により構成されるバランス型メカニカ
ルシールにおいて、上記スタッフィングボックスとの嵌
合部を有するシートリングリテーナを上記グランドカバ
ーと上記シートリングとの間に設けると共に、該シート
リングとシートリングリテーナの半径方向にピンを挿入
し、また、直径が一定な上記回転軸と上記ストッパーの
内周面との間および該ストッパーの外周面とその外周面
の大部分を覆う状態で装着される上記従動リングの内周
面との間に、それぞれＯリングを介在させて、上記ばね
を密封流体から隔離したことを特徴とするものである。

実施例 以下、本発明の実施例について、第３図にもとづいて
説明する。

軟質材料からなるシートリング６は、シートリングリ
テーナ５によって、Ｏリング13を介して、軸線方向に緩
衝的に保持され、更にスタッフィングボックス１とのは
め合い部を有するシートリングリテーナ５はスタッフィ
ングボックス１の後端面（大気側の端面）にガスケット
16を介してグランドカバー２によって固定されている。

シートリングリテーナ５の半径方向に設けられた孔に
圧入されたピン12の一部は、シートリング６の後端部に
設けられた溝内に挿入され、シートリング６の従動リン
グ８とのとも回わりを防止している。

円筒状のストッパー７は内周面に設けられた円周方向
の溝にＯリング14を装着して、セットスクリュー11によ
り回転軸３に固定され、またストッパー７の後端部には
ばね室９が形成されている。

一方、内面が段付きになっている円筒状の従動リング
８は、その内径の大きい方の円筒部がストッパー７の外
周面を部分的におおう状態で装着され、段付き部の前端
面をばね室９に収納されたばね10の先端に押圧支持され
るとともに、ストッパー７をおおっている円筒部分の内
面に円周方向に設けられた溝に装着されたＯリング15を
介して、軸線方向に摺動自在に支持され、硬質材料から
なる従動リング８の後端面と軟質材料からなるシートリ
ング６の前端面とが接合して、密封端面を形成してい
る。

ばね10はＯリング14とＯリング15とによって、密封流
体４から隔離されるため、密封流体４の圧力が従動リン
グ８に働き、従動リング８を軸線方向にシートリング６
の方へ移動させ、シートリング６を押圧するのに有効に
作用する密封流体４の受圧面積は、密封端面における接
合面の外径円とストッパー７の外径円との間に形成され
る軸線方向への投影環状面の面積になる。

［発明の効果］ 本発明によるバランス型メカニカルシールは、従来の
バランス型メカニカルシールに比べて、次のような優れ
た点を有するものである。

（１）シートリングリテーナをシートリングとグランド
カバーとの間に介在させることにより、グランドカバー
を取付けるボルトの本数が少ない場合でも、シートリン
グに働く押圧力は円周方向で一定となり、軟質材料から
なるシートリングが割れることはない。また、磨耗によ
って取り替えるシートリングの体積を小さくすることが
できるため、メカニカルシールの維持費が安くなる。

（２）シートリングリテーナとシートリングの半径方向
にピンを挿入しているため、シートリングが伴回りを起
こすことはない。

（３）シートリングリテーナを設けることにより、グラ
ンドカバーの形状が簡単になるため、グランドカバーに
加工が容易になり、また製作費が安くなる。

（４）定径の回転軸に装着することができるので、回転
軸を段付きにしたり、あるいはスリーブを装着する必要
がないため、メカニカルシールを採用する機器の製作費
が安くなる。

また、グランドパッキンを用いている機器に、本発明
によるバランス型メカニカルシールを装着する場合、回
転軸を改造する必要がない。

（５）ばねが密封流体から隔離されているため、密封流
体にスラリーが含まれている場合でも、ばねにスラリー
が付着して作動不良になることはない。また、腐食性の
密封流体の場合でも、ばね材の選定において、耐食性を
考える必要がないため、メカニカルシールの製作費が安
くなる。

（６）密封流体に触れられる部分の形状が簡単であるか
ら、機器停止後、メカニカルシール部の洗滌および残留
密封流体の排出が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来のバランス型メカニカルシー
ルの半縦断面図、第３図は本発明によるバランス型メカ
ニカルシールの一実施例を示す半縦断面図である。 なお、図中の主要部の符号は次のとおりである。 １…スタッフィングボックス、２…グランドカバー、3,
3′…回転軸、４…密封流体、５…シートリングリテー
ナ、６…シートリング、７…ストッパー、８…従動リン
グ、９…ばね室、10…ばね、11…セットスクリュー、12
…ピン、13,14,15…Ｏリング、16…ガスケット、17…ス
リーブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スタッフィングボックス１内にグランドカ
   バー２により密封状態で取り付けられる軟質材料のシー
   トリング６と、上記スタッフィングボックス１内で回転
   する回転軸３に固定されているストッパー７にばね10を
   介して回転軸３の軸線方向に摺動自在に装着されて上記
   シートリング６に弾性的に接合する硬質材料の従動リン
   グ８と、により構成されるバランス型メカニカルシール
   において、上記スタフィングボックス１との嵌合部を有
   するシートリングリテーナ５を上記グランドカバー２と
   上記シートリング６との間に設けると共に、該シートリ
   ング６とシートリングリテーナ５の半径方向にピン12を
   挿入し、また、直径が一定な上記回転軸３と上記ストッ
   パー７の内周面との間および該ストッパー７の外周面と
   その外周面の大部分を覆う状態で装着される上記従動リ
   ング８の内周面との間に、それぞれＯリングを介在させ
   て、上記ばね10を密封流体から隔離したことを特徴とす
   るバランス型メカニカルシール。