JPH08277941A - Mechanical seal - Google Patents

Mechanical seal

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JPH08277941A
JPH08277941A JP7769895A JP7769895A JPH08277941A JP H08277941 A JPH08277941 A JP H08277941A JP 7769895 A JP7769895 A JP 7769895A JP 7769895 A JP7769895 A JP 7769895A JP H08277941 A JPH08277941 A JP H08277941A
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JP
Japan
Prior art keywords
groove
ring
circumferential
sealing surface
circumferential groove
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7769895A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Takeshita
興二 竹下
Zenichi Yoshida
善一 吉田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH08277941A publication Critical patent/JPH08277941A/en
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Abstract

PURPOSE: To provide a mechanical seal capable of solving fault such that prescribed fluid pressure is not generated on a shaft seal surface, and abrasion and burning damage are generated on the shaft seal surface to deteriorate sealing property, when rotating speed is a low level and reverse rotation is carried out. CONSTITUTION: This device is composed of a circumferential groove 14 which is recessed in an annular shape on the rear end surface of a rotary ring 1 for forming a shaft sealing surface or on the front end surface of a fixing ring 2, a radial directional or spiral outer circumferential side groove 15 which is recessed on the rear end surface of the rotary ring of the outer circumferential side of the circumferential groove 14, and an inner circumferential side radial direction groove 16 whose outer circumferential end is opened to the circumferential groove 14 and inner circumferential end is arranged on the intermediate part between the inner diameter rim of the circumferential groove 14 and the inner diameter rim of the fixing ring 2. Fluid pressure which is fluctuated by the size of the clearance between the rotary ring 1 and the fixing ring 2 is generated on the shaft sealing surface. It is thus possible to prevent both ring 1, 2 from being brought in contact with each other, and prevent abrasion and burning damage of a sealing surface so as to maintain sealing property.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、回転軸の軸封部からの
流体の漏洩を防止するメカニカルシール、特に、ガス圧
縮機、ポンプなどの高圧回転機械の軸封部に使用される
メカニカルシールに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mechanical seal for preventing fluid from leaking from a shaft seal portion of a rotary shaft, and more particularly to a mechanical seal used for a shaft seal portion of a high pressure rotating machine such as a gas compressor or a pump. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は、従来のメカニカルシールの一例
を示す縦断面図、図8は、その回転リング1の軸封面1
2(摺動面)を示す部分正面図である。これらの図に示
すように、メカニカルシールは、回転軸5の外周面と回
転軸5を囲繞するケーシング8の内周面で形成される高
圧室3と低圧室4の間を、回転軸5の外周面に一対の軸
スリーブ6、7で固定された回転リングの後端面と、ケ
ーシング8の内周面に嵌挿されたシールハウジング9、
および後端がシールハウジング9とばね10を介装して
取付けられ、シールハウジング9の内部を前後動する支
持リング11を介装して取付けられ、ばね10の弾性力
で回転リング1の後端面に押圧される固定リング2の前
端面で形成される円環状の軸封面12でシールするよう
にしている。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing an example of a conventional mechanical seal, and FIG. 8 is a shaft sealing surface 1 of a rotary ring 1 thereof.
It is a partial front view showing 2 (sliding surface). As shown in these drawings, the mechanical seal includes a high pressure chamber 3 and a low pressure chamber 4, which are formed by the outer peripheral surface of the rotary shaft 5 and the inner peripheral surface of a casing 8 surrounding the rotary shaft 5, between the high pressure chamber 3 and the low pressure chamber 4. A rear end surface of the rotary ring fixed to the outer peripheral surface by a pair of shaft sleeves 6 and 7, and a seal housing 9 fitted and inserted into the inner peripheral surface of the casing 8.
The rear end of the rotary ring 1 is attached with the seal housing 9 and the spring 10 interposed therebetween, and the support ring 11 that moves back and forth inside the seal housing 9 is attached. Sealing is performed by a ring-shaped shaft sealing surface 12 formed by the front end surface of the fixing ring 2 which is pressed against.

【0003】このシールは、図8に示す如く、回転リン
グ1の軸封面12には、その外周部から内周方向へ向け
て、円周方向に複数個のらせん溝13が設けられてお
り、回転軸5の回転Rとともに、回転リング1外周部の
流体を内周方向へ移送して行うようにしている。すなわ
ち、回転軸5の回転Rにより、回転リング1の軸封面1
2に設けられた複数個のらせん溝13によって、回転リ
ング1の外周の高圧室3側の流体を内周方向に移送する
ことにより、軸封面12に発生する流体力、及び外周部
から内周部へ作用する高圧室3と低圧室4との圧力差に
よって流れる流体力が、回転リング1と固定リング2の
軸封面12に作用し、回転リング1の後端面と固定リン
グ2の前端面の接触を防止するようにしている。
In this seal, as shown in FIG. 8, a plurality of spiral grooves 13 are provided in the circumferential direction on the shaft sealing surface 12 of the rotary ring 1 from the outer peripheral portion toward the inner peripheral direction, Along with the rotation R of the rotating shaft 5, the fluid in the outer peripheral portion of the rotating ring 1 is transferred in the inner peripheral direction. That is, the rotation R of the rotating shaft 5 causes the shaft sealing surface 1 of the rotating ring 1 to rotate.
A plurality of spiral grooves 13 provided in 2 transfer the fluid on the high pressure chamber 3 side of the outer circumference of the rotary ring 1 in the inner circumferential direction, so that the fluid force generated on the shaft sealing surface 12 and the inner circumference from the outer circumferential portion. The fluid force flowing due to the pressure difference between the high pressure chamber 3 and the low pressure chamber 4 acting on the portion acts on the shaft sealing surface 12 of the rotating ring 1 and the fixed ring 2, and the rear end surface of the rotating ring 1 and the front end surface of the fixed ring 2 are I try to prevent contact.

【0004】また、回転リング1のらせん溝13の効果
により発生する流体力の大きさは、回転リング1の後端
面と固定リング2の前端面の間の摺動すきまの大きさに
よって変化するため、固定リング2の背面に作用する流
体力と、支持リング11を介して押圧するばね10の力
の和と、摺動すきま内で発生する流体力により固定リン
グ2の前端面に作用する力の和が等しくなるように、固
定リング2は軸方向に移動し、回転リング1の後端面と
固定リング2の前端面との間に軸方向のすきまが保持さ
れる。このようにして、回転中に両リング1、2を、微
小なすきまを介して非接触で保持するとともに、高圧室
3から低圧室4への流体の漏洩を抑えるようにしてい
る。
Further, the magnitude of the fluid force generated by the effect of the spiral groove 13 of the rotating ring 1 changes depending on the magnitude of the sliding clearance between the rear end surface of the rotating ring 1 and the front end surface of the fixed ring 2. , The sum of the fluid force acting on the back surface of the fixed ring 2 and the force of the spring 10 pressed through the support ring 11, and the force acting on the front end surface of the fixed ring 2 due to the fluid force generated in the sliding clearance. The fixed ring 2 moves in the axial direction so that the sum becomes equal, and an axial clearance is maintained between the rear end surface of the rotating ring 1 and the front end surface of the fixed ring 2. In this way, both the rings 1 and 2 are held in a non-contact state through a minute clearance during rotation, and the leakage of fluid from the high pressure chamber 3 to the low pressure chamber 4 is suppressed.

【0005】しかしながら、上述したメカニカルシール
では、らせん溝13による回転時の外周流体の移送によ
り発生する流体力により、回転リング1と固定リング2
との間を非接触に保持し、しかも、高圧室3から回転リ
ング1と固定リング2との間の軸方向すきまを通り、低
圧室4側へ流出する流体の漏洩量を低減するためには、
前記両リング1、2間の軸方向すきまを小さくし、安定
してそのすきまを保持する必要があるため、らせん溝3
1により流体の移送効果を大きくする回転軸5の回転が
所定の回転数まで上昇するまでは、両リング1、2の対
向する端面は接触して摺動することとなる。
However, in the mechanical seal described above, the rotating ring 1 and the fixed ring 2 are caused by the fluid force generated by the transfer of the outer peripheral fluid during rotation by the spiral groove 13.
In order to reduce the amount of fluid leaking from the high pressure chamber 3 to the low pressure chamber 4 side through the axial clearance between the rotary ring 1 and the fixed ring 2 in a non-contact manner. ,
Since it is necessary to reduce the axial clearance between the rings 1 and 2 and maintain the clearance stably, the spiral groove 3
Until the rotation of the rotary shaft 5 that increases the fluid transfer effect by 1 increases to a predetermined rotation speed, the opposing end surfaces of both rings 1 and 2 come into contact and slide.

【0006】このため、高圧室3と低圧室4との圧力差
が大きい条件で使用されるメカニカルシールでは、両リ
ング1、2の接触力が大きくなり、このときの回転によ
り、両リング1、2の軸封面12に面粗れを生じ、シー
ル性が悪くなるという不具合がある。また、らせん溝1
3により流体を移送し、発生する流体力を利用するよう
にしているため、所定の回転方向と反対の回転方向に、
回転軸5が回転する場合には、らせん溝13では流体が
逆方向に移送され、所定の流体圧が軸封面12に発生せ
ず、両リング1、2の摺動面は接触して摺動し、両リン
グ1、2の摩耗、焼損へとつながる不具合がある。
Therefore, in the mechanical seal used under the condition that the pressure difference between the high pressure chamber 3 and the low pressure chamber 4 is large, the contact force between the rings 1 and 2 becomes large, and the rotation at this time causes the rings 1 and 2 to contact with each other. There is a problem that the shaft sealing surface 12 of No. 2 is roughened and the sealing property is deteriorated. Also, spiral groove 1
Since the fluid is transferred by means of 3 and the generated fluid force is utilized, in the rotation direction opposite to the predetermined rotation direction,
When the rotary shaft 5 rotates, the fluid is transferred in the opposite direction in the spiral groove 13, a predetermined fluid pressure is not generated on the shaft sealing surface 12, and the sliding surfaces of both rings 1 and 2 come into contact and slide. However, there is a problem that both rings 1 and 2 are worn and burned.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来のメカニカルシールの不具合を解消するため、低回転
数条件、又は逆回転条件においても、回転リングと固定
リングが接触して摺動することを防止するとともに、両
リングの軸方向のすき間を小さくして、高圧室から低圧
室への流体を少くした、安定したすき間を保持できるよ
うにしたメカニカルシールを提供することを課題とす
る。
According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems of the conventional mechanical seal, the rotating ring and the fixed ring are brought into contact with each other and slide under a low rotation speed condition or a reverse rotation condition. It is an object of the present invention to provide a mechanical seal capable of preventing the above-mentioned problem and reducing the axial gap between both rings to reduce the fluid from the high pressure chamber to the low pressure chamber and maintaining a stable gap.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】このため、本発明のメカ
ニカルシールは次の手段とした。 (1)回転リングと固定リングの対向面で形成される円
環状の円周溝を、回転リングの端面、若しくは固定リン
グの端面の少くとも一方に円周方向に凹設した。円周溝
は、軸封面を形成する固定リングに対向する回転リング
の対向面に設けても良く、また回転リングに対向した固
定リングの対向面に設けても良い。また、円周溝は、円
環状の軸封面内に納るように凹設し、軸封面への開口が
軸封面の外周、若しくは内周に直接開口しないように、
略中間部に設けることが望ましい。しかし、円周溝の内
部は、連通孔等によって、固定リングの外周に連通する
ようにしても良い。 (2)円周溝の外周より外側の軸封面を形成する回転リ
ングの軸封面の円周方向に、複数条の外周側溝を凹設し
た。外周側溝は、放射状に半径方向に設けても良く、ま
た半径方向から円周方向に傾斜させて設けても良い。さ
らに、直線状にしても良く、曲線状のものにしても良
い。 (3)外周端部が円周溝に開口し、内周端が円周溝の内
周と固定リングの内周の間に位置する内周側半径方向溝
を、回転リングの軸封面の円周方向に複数条半径方向に
向けて設けた。内周側半径方向溝は、直線状でも、曲線
状にしても良く、また半径方向から円周方向に傾斜させ
て設けても良い。
Therefore, the mechanical seal of the present invention has the following means. (1) An annular circumferential groove formed by the facing surfaces of the rotating ring and the fixed ring is provided in the circumferential direction on at least one of the end surface of the rotating ring and the fixed ring. The circumferential groove may be provided on the facing surface of the rotating ring facing the fixed ring forming the shaft sealing surface, or on the facing surface of the fixed ring facing the rotating ring. Further, the circumferential groove is recessed so as to be housed in the annular shaft sealing surface, so that the opening to the shaft sealing surface does not directly open to the outer circumference or the inner circumference of the shaft sealing surface,
It is desirable to provide it at a substantially middle portion. However, the inside of the circumferential groove may be communicated with the outer periphery of the fixed ring by a communication hole or the like. (2) A plurality of outer peripheral side grooves are recessed in the circumferential direction of the shaft sealing surface of the rotary ring forming the shaft sealing surface outside the outer circumference of the circumferential groove. The outer peripheral side grooves may be provided radially in the radial direction, or may be provided so as to be inclined in the circumferential direction from the radial direction. Further, it may be linear or curved. (3) The inner circumferential radial groove whose outer peripheral end is open to the circumferential groove and whose inner circumferential end is located between the inner circumference of the circumferential groove and the inner circumference of the fixed ring is the circle of the shaft sealing surface of the rotating ring. A plurality of threads are provided in the circumferential direction in the radial direction. The inner circumferential radial groove may be linear or curved, or may be provided so as to be inclined from the radial direction to the circumferential direction.

【0009】また、請求項2の本発明のメカニカルシー
ルは、上述した(1)〜(3)の手段に加え、次の手段
とした。 (4)固定リングの軸封面に円周溝を円環状に凹設し
た。 (5)外周側溝として、外周端が回転リングの外周縁に
開口し、内周端が対向する固定リングの軸封面に凹設し
た円周溝の外周と、固定リングの外周との間に位置し、
回転リングの軸封面を半径方向に向けて外周側半径方向
溝を凹設した。
The mechanical seal of the present invention according to claim 2 has the following means in addition to the above-mentioned means (1) to (3). (4) A circumferential groove is formed in an annular shape on the shaft sealing surface of the fixing ring. (5) Positioned between the outer circumference of the fixed ring and the outer circumference of the circumferential groove, the outer circumferential end of which is opened at the outer circumferential edge of the rotating ring and the inner circumferential end of which is recessed in the shaft sealing surface of the fixed ring that faces the outer circumferential side groove. Then
An outer peripheral radial groove was formed in a concave shape with the shaft sealing surface of the rotating ring directed in the radial direction.

【0010】また、請求項3の本発明のメカニカルシー
ルは、上述した(1)〜(3)の手段に加え、次の手段
とした。 (6)回転リングの軸封面に円周溝を円環状に凹設し
た。 (7)上述した、(5)の手段と同様の外周側半径方向
溝を、外周側溝として設けた。
Further, the mechanical seal of the present invention according to claim 3 has the following means in addition to the above-mentioned means (1) to (3). (6) A circumferential groove is formed in an annular shape on the shaft sealing surface of the rotating ring. (7) The outer circumferential radial groove similar to the above-described means (5) is provided as the outer circumferential groove.

【0011】また、請求項4の本発明のメカニカルシー
ルは、上述した(1)〜(3)の手段に加え、次の手段
とした。 (8)固定リングの軸封面に円周溝を円環状に凹設する
とともに、固定リングの内部を半径方向に穿設された連
通孔で、円周溝の内部を固定リングの外周に連通させ
た。 (9)外周側溝として、内周端が円周溝の軸封面への開
口と連通し、外周端が円周溝の外周と、固定リングの外
周の間に位置する、回転リングの軸封面にらせん形に凹
設された、らせん溝を設けた。らせん溝は、回転リング
の内周側から外周側に向かうとともに、回転リングの回
転方向に、傾斜する形状とした。
In addition to the above-mentioned means (1) to (3), the mechanical seal of the present invention according to claim 4 has the following means. (8) A circumferential groove is formed in a ring shape on the shaft sealing surface of the fixing ring, and the inside of the fixing ring is communicated with the outer circumference of the fixing ring by a communication hole formed in the radial direction. It was (9) As the outer peripheral side groove, the inner peripheral end communicates with the opening to the shaft sealing surface of the circumferential groove, and the outer peripheral end is located on the shaft sealing surface of the rotating ring located between the outer periphery of the peripheral groove and the outer periphery of the fixed ring. A spiral groove, which is recessed in a spiral shape, is provided. The spiral groove has a shape that is inclined from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the rotating ring and in the rotating direction of the rotating ring.

【0012】[0012]

【作用】本発明のメカニカルシールは、上述(1)〜
(3)の手段により、(1)回転軸外周部の高圧流体
は、高圧室と低圧室の圧力差により、回転リングと固定
リングとの間に形成された、軸封面のすきまを流れて内
周部の低圧側へと漏洩する。このとき、外周部の流体の
一部は、円周方向に複数個設けた外周側溝の浅い溝内を
流れ、回転数および回転方向に関係なく、多くの流体が
軸封面に設けた円周溝に流入する。また、円周溝内で、
円周方向の圧力アンバランスが小さくされた流体は、内
周側半径方向溝を通り、固定リングの内周と円周溝の内
周との中間部まで、回転数および回転方向に関係なく多
くの流体を移送できる。次に、内周側半径方向溝内から
溝のない平面部すきまへと流出する。
The mechanical seal of the present invention has the above-mentioned (1) to (1).
By means of (3), (1) the high pressure fluid in the outer peripheral portion of the rotating shaft flows through the clearance of the shaft sealing surface formed between the rotating ring and the fixed ring due to the pressure difference between the high pressure chamber and the low pressure chamber, It leaks to the low pressure side of the circumference. At this time, a part of the fluid in the outer peripheral part flows in the shallow groove of the outer peripheral side groove provided in the circumferential direction, and a large amount of the fluid is provided in the circumferential groove regardless of the rotation speed and the rotating direction. Flow into. Also, in the circumferential groove,
The fluid with a reduced pressure imbalance in the circumferential direction passes through the radial groove on the inner peripheral side and reaches a large amount between the inner circumference of the fixed ring and the inner circumference of the circumferential groove regardless of the number of rotations and the rotational direction. Can transfer the fluid. Next, it flows out from the inside radial groove into the clearance of the flat portion having no groove.

【0013】次に、外周側溝、および内周側半径方向溝
の各溝部から溝のない平面すきま部へと流出するときの
流体の軸封面内の圧力分布について説明する。軸封面内
の圧力分布は、溝の中を流れる流体の抵抗と、平面すき
まを流れる流体の抵抗との比で定まり、しかも、これら
の抵抗は、溝の深さ+すきまの大きさ、及びすきまの大
きさの3乗にそれぞれ比例する。このため、すきまが狭
くなると平面すきま部の抵抗が大きくなり、溝内の流体
の圧力降下は小さくなり、逆にすきまが大きくなると平
面すきま部の抵抗が小さくなり、外周側溝内の流体の圧
力降下は前者の場合に比べ大きくなる。
Next, the pressure distribution in the shaft sealing surface of the fluid when flowing out from the groove portions of the outer peripheral side groove and the inner peripheral side radial groove to the flat clearance portion without the groove will be described. The pressure distribution in the shaft sealing surface is determined by the ratio of the resistance of the fluid flowing in the groove to the resistance of the fluid flowing in the flat clearance, and these resistances are the depth of the groove + the size of the clearance and the clearance. Is proportional to the cube of the magnitude of. Therefore, when the clearance is narrow, the resistance of the flat clearance increases, and the pressure drop of the fluid in the groove decreases. Conversely, when the clearance increases, the resistance of the flat clearance decreases and the pressure drop of the fluid in the outer circumferential groove decreases. Is larger than the former case.

【0014】このように、軸封面の円周方向に複数個の
外周側溝、および内周側半径方向溝を設けることによ
り、回転リングに対して固定リングが接近し、両者の軸
方向すきまが小さくなると、軸方向すきま内の流体圧力
による軸方向の力は、前述した溝の効果により、大きく
なり両リングを離そうとする。逆に、固定リングが回転
リングより離れる方向に動くとき、前述した溝の効果に
より、軸方向すきま内の流体圧力による軸方向の力は小
さくなり、回転リングと固定リングは、固定リングの軸
方向背面の流体力、及びばね力により接近する方向に動
く。
As described above, by providing a plurality of outer circumferential grooves and inner circumferential radial grooves in the circumferential direction of the shaft sealing surface, the fixed ring approaches the rotating ring, and the axial clearance between the two is small. Then, the axial force due to the fluid pressure in the axial clearance increases due to the effect of the groove described above, and tends to separate the two rings. On the contrary, when the fixed ring moves away from the rotating ring, the axial force due to the fluid pressure in the axial clearance becomes small due to the effect of the groove described above, and the rotating ring and the fixed ring are The fluid moves on the back side and the spring force moves in an approaching direction.

【0015】このようにして、円周方向に複数個設けた
溝による軸受効果により、回転数および回転方向に関係
なく、また高圧室と低圧室に大きな差圧がある条件にお
いても、回転リングと固定リングのすきまを小さく、し
かも、安定したものにできるとともに、回転リングと固
定リングが接触することを防止することができる。ま
た、この作用は、円周溝を設けたことにより、円環状に
形成された軸封面の全周に、均等に起り、回転リングと
固定リングの片あたり等の発生を防止することができ
る。
In this way, due to the bearing effect of the plurality of grooves provided in the circumferential direction, the rotary ring and the rotary ring are not affected by the rotational speed and the rotational direction, and even under the condition that there is a large pressure difference between the high pressure chamber and the low pressure chamber. The clearance of the fixing ring can be made small and stable, and contact between the rotating ring and the fixing ring can be prevented. In addition, this action occurs evenly over the entire circumference of the shaft-sealing surface formed in an annular shape by providing the circumferential groove, and it is possible to prevent the occurrence of partial contact between the rotating ring and the fixed ring.

【0016】さらに、流体切れを起しやすい固定リング
内周部に、内周側半径方向溝によって、回転方向によら
ず流体が供給されるため、正転、逆転のいずれの条件に
おいても、移送効率良く、流体が供給されるため、軸封
面内周部に流体切れを起すことがなくなる。また、内周
側半径方向溝の内周端を、固定リングの内周と円周溝の
間に配置するようにしているため、上述した回転リング
と固定リングの接触を防止できるほか、高圧室から低圧
室への流体の漏洩量を低減することができる。
Furthermore, since the fluid is supplied to the inner peripheral portion of the fixed ring, which is apt to run out of fluid, by the inner radial groove regardless of the rotation direction, the fluid can be transferred under both forward and reverse rotation conditions. Since the fluid is efficiently supplied, the fluid does not run out at the inner peripheral portion of the shaft sealing surface. Further, since the inner peripheral end of the inner peripheral side radial groove is arranged between the inner periphery of the fixed ring and the circumferential groove, the contact between the rotating ring and the fixed ring described above can be prevented, and the high pressure chamber It is possible to reduce the amount of fluid leaked from the low pressure chamber to the low pressure chamber.

【0017】また、請求項2の本発明のメカニカルシー
ルによれば、上述(4)、(5)の手段により、上述
(1)に加え、(2)固定リング摺動面に円周溝を設け
ることにより、円周溝内の流体圧を高圧室と低圧室の圧
力の中間圧とすることができ、円周方向の圧力のアンバ
ランスを小さくすることができるとともに、加工が容易
となる。また、円周溝の外周側においても、上述した円
周溝の内周側と同等の作用が生じ、軸封面の半径方向に
おいても、均等な圧力分布となり、信頼性の高いメカニ
カルシールにできるとともに、シール性に変れたものと
することができる。
According to the mechanical seal of the present invention of claim 2, in addition to the above (1), (2) a circumferential groove is formed on the sliding surface of the fixed ring by means of the above (4) and (5). By providing it, the fluid pressure in the circumferential groove can be set to an intermediate pressure between the pressures in the high pressure chamber and the low pressure chamber, the unbalance of the pressure in the circumferential direction can be reduced, and the processing becomes easy. Further, the same action as the inner circumferential side of the circumferential groove occurs on the outer circumferential side of the circumferential groove, and even pressure distribution is achieved in the radial direction of the shaft sealing surface, so that a mechanical seal with high reliability can be obtained. , The sealability may be changed.

【0018】また、請求項3の本発明のメカニカルシー
ルによれば、上述(6)、(7)の手段により、上述
(1)に加え、(3)回転リング摺動面に円周溝を設け
ることにより、外周側半径方向溝および内周側半径方向
溝と、円周溝の相対位置関係が、一義的に定まりメカニ
カルシールの組立が容易になるほか、上記(2)と同様
の作用が生じる。
Further, according to the mechanical seal of the present invention of claim 3, in addition to the above (1), (3) a circumferential groove is formed on the sliding surface of the rotating ring by means of the above (6) and (7). By providing them, the relative positional relationship between the outer circumferential side radial groove and the inner circumferential side radial groove and the circumferential groove is uniquely determined, which facilitates the assembly of the mechanical seal, and has the same effect as (2) above. Occurs.

【0019】また、請求項4の本発明のメカニカルシー
ルによれば、上述(8)、(9)の手段により、上述
(1)に加え、(4)高圧側流体は、固定リングに設け
た連通孔により固定リングの軸封面に設けた円周溝内へ
導入される。この円周溝内に導入された流体は、円周溝
の外周側軸封面へは、回転リングに設けたらせん溝によ
り、回転軸の回転とともに、円周溝の外周方向へ移送さ
れることにより、流体圧を上昇させる。また、円周溝の
内周側軸封面へは、回転リングに設けた内周側半径方向
溝を通り内周側へと流出する。このとき、らせん溝の効
果は回転リングの回転時により発生する効果であるが、
内周側半径方向溝による効果は、高圧室と低圧室との圧
力差により発生する効果である。従って、高圧室より遠
い円周溝より内周側には、回転数の低い回転時、又は逆
回転時においても、上述(1)と同様の作用を生じ、同
様の効果が得られる。
According to the mechanical seal of the present invention of claim 4, in addition to the above (1), (4) the high pressure side fluid is provided in the fixed ring by means of the above (8) and (9). It is introduced into the circumferential groove provided on the shaft sealing surface of the fixing ring by the communication hole. The fluid introduced into the circumferential groove is transferred to the outer circumferential shaft sealing surface of the circumferential groove by the spiral groove provided in the rotating ring in the outer circumferential direction of the circumferential groove as the rotary shaft rotates. , Increase fluid pressure. Further, to the inner circumferential side shaft sealing surface of the circumferential groove, it flows out to the inner circumferential side through the inner circumferential side radial groove provided in the rotating ring. At this time, the effect of the spiral groove is the effect that occurs when the rotating ring rotates,
The effect of the inner circumferential radial groove is an effect caused by the pressure difference between the high pressure chamber and the low pressure chamber. Therefore, on the inner circumferential side of the circumferential groove farther from the high-pressure chamber, the same action as (1) above is produced and the same effect is obtained even when the rotation speed is low or the reverse rotation is performed.

【0020】また、らせん溝には、連通孔より円周溝に
供給された流体が流入するため、内周側半径方向溝と同
様に、このらせん溝内の流体圧力も、同一半径位置によ
る溝のない部分の摺動面の流体圧力より高くすることが
できる。従って、内周側半径方向溝、およびらせん溝を
設けない場合に比べ、回転リングと固定リング間の軸方
向すきま内で発生する流体力の合計は、溝を設けない場
合に比べ大きくなり、軸封面の両リングの接触を防止す
る力を大きくすることができる。
Further, since the fluid supplied to the circumferential groove from the communication hole flows into the spiral groove, the fluid pressure in this spiral groove is also the groove at the same radial position as in the inner radial groove. It can be made higher than the fluid pressure of the sliding surface of the portion without. Therefore, the total fluid force generated in the axial clearance between the rotating ring and the fixed ring is greater than when the inner radial groove and spiral groove are not provided, compared to when the groove is not provided. It is possible to increase the force for preventing contact between both rings on the sealing surface.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明のメカニカルシールの実施例を
図面にもとづき説明する。なお、本発明の実施例を示す
図面において、図7、図8に示した従来例のものと同一
の部分には、同一符号を付して重複する説明は省略する
こととした。
Embodiments of the mechanical seal of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings showing the embodiments of the present invention, the same parts as those of the conventional example shown in FIGS. 7 and 8 are designated by the same reference numerals, and a duplicate description will be omitted.

【0022】図1は、本発明のメカニカルシールの第一
実施例を示す縦断面図、図2は、図1の矢視A−A図で
ある。
FIG. 1 is a vertical sectional view showing a first embodiment of the mechanical seal of the present invention, and FIG. 2 is a view taken along the line A--A of FIG.

【0023】図に示すように、本実施例では、回転リン
グ1の後端面と相対して軸封面を形成する固定リング2
の前端の摺動面には、円周溝14が設けられている。ま
た、この円周溝14より外周に位置する回転リング1の
後端の摺動面には、回転リング1外周部より円周溝14
の外周縁と相対する固定リング2の摺動面外周縁の中間
部まで伸びた、外周側溝としての、浅い外周側半径方向
溝15を円周方向に複数個設け、また、固定リング2の
円周溝14の中央部に相対する回転リング1の摺動面位
置より、固定リング2の摺動面の内周縁に相対する位置
の外周側まで伸びた、円周方向に複数個の浅い内周側半
径方向溝16が設けられている。
As shown in the figure, in this embodiment, a fixed ring 2 which forms a shaft sealing surface in opposition to the rear end surface of the rotary ring 1.
A circumferential groove 14 is provided on the sliding surface at the front end of the. Further, on the sliding surface of the rear end of the rotary ring 1 located on the outer periphery of the circumferential groove 14, the circumferential groove 14 is formed on the outer peripheral portion of the rotary ring 1.
A plurality of shallow outer peripheral radial grooves 15 as outer peripheral grooves extending in the middle of the outer peripheral edge of the sliding surface of the fixed ring 2 opposed to the outer peripheral edge of the fixed ring 2 are provided in the circumferential direction. A plurality of shallow inner circumferences extending in the circumferential direction extending from the sliding surface position of the rotating ring 1 facing the center of the circumferential groove 14 to the outer peripheral side of the position facing the inner peripheral edge of the sliding surface of the fixed ring 2. A lateral radial groove 16 is provided.

【0024】本実施例のメカニカルシールは、上述の構
成により、回転軸5の外周部の高圧室3の高圧流体は、
回転リング1と固定リング2との摺動面すきまに設けら
れた外周側半径方向溝15を、高圧室3と低圧室4の圧
力差により、内周部の低圧側へと流されるとともに、外
周側半径方向溝15が設けられてない摺動面すきまに流
入する。また、外周側半径方向溝15の内周端まで流入
した高圧流体は、回転リング1と固定リング2との摺動
面すきまを通って円周溝14に流入し、円周溝14内で
全周方向の圧力が均等にされ、次いで外周部からの高圧
流体の一部は円周方向に複数個設けた半径方向の浅い内
周側半径方向溝16内を流れ、溝部から溝のない平面す
きまへと流出する。
In the mechanical seal of this embodiment, the high pressure fluid in the high pressure chamber 3 at the outer peripheral portion of the rotary shaft 5 has the above-mentioned structure.
The outer peripheral radial groove 15 provided in the clearance between the rotating ring 1 and the fixed ring 2 is caused to flow toward the low pressure side of the inner peripheral portion due to the pressure difference between the high pressure chamber 3 and the low pressure chamber 4, It flows into the clearance of the sliding surface where the side radial groove 15 is not provided. Further, the high-pressure fluid that has flown to the inner peripheral end of the outer radial groove 15 flows into the circumferential groove 14 through the sliding surface clearance between the rotating ring 1 and the fixed ring 2, and the entire high pressure fluid inside the circumferential groove 14. The pressure in the circumferential direction is made uniform, and then a part of the high-pressure fluid from the outer peripheral portion flows in a plurality of radial inner circumferential radial grooves 16 provided in the circumferential direction, and a flat clearance without a groove from the groove portion. Flow out to.

【0025】このときの高圧流体の圧力分布は、外周側
半径方向溝15と内周側半径方向溝16の中を流れる流
体の抵抗と、これらの溝15、16が設けてない平面す
きまを流れる流体の抵抗との比で定まり、しかも、この
抵抗は、溝の深さ+すきまの大きさ、及びすきまの大き
さの3乗にそれぞれ比例する。
At this time, the pressure distribution of the high-pressure fluid is such that the resistance of the fluid flowing through the outer peripheral side radial groove 15 and the inner peripheral side radial groove 16 and the plane clearance where these grooves 15 and 16 are not provided. It is determined by the ratio with the resistance of the fluid, and this resistance is proportional to the depth of the groove + the size of the clearance and the cube of the size of the clearance, respectively.

【0026】従って、円周方向に複数個の外周側、およ
び内周側半径方向溝15、16を、それぞれ設けたこと
により、回転リング1に対して固定リング2が接近し、
両者の軸方向すきまが小さくなると、軸方向すきま内の
流体圧力による軸方向の力は、これらの溝の効果により
大きくなり両リングを離そうとする。また、逆に、固定
リング2が回転リング1より離れる方向に動くとき、こ
れらの溝の効果により、軸方向すきま内の流体圧力によ
る軸方向の力は小さくなり、固定リング2は、軸方向背
面の流体力、及び支持リング11を介して後方に設けた
ばね10力により、回転リング1に接近する方向に移動
する。
Therefore, by providing a plurality of outer circumferential side and inner circumferential side radial grooves 15 and 16 in the circumferential direction, the fixed ring 2 approaches the rotating ring 1,
When the axial clearance between the two becomes smaller, the axial force due to the fluid pressure in the axial clearance becomes larger due to the effect of these grooves, and tends to separate the two rings. On the contrary, when the fixed ring 2 moves in the direction away from the rotary ring 1, the axial force due to the fluid pressure in the axial clearance becomes small due to the effect of these grooves, and the fixed ring 2 has a rear surface in the axial direction. And the force of the spring 10 provided on the rear side through the support ring 11 move in the direction of approaching the rotating ring 1.

【0027】このように、円周方向に複数個設けた外周
側半径方向溝15、および内周側半径方向溝16による
軸受効果により、高圧室3と低圧室4に大きな差圧があ
る条件下でも、回転リング1の後端面および固定リング
2の前端面の軸封面は、両リングが接触することを防止
することができる。また、この作用は回転軸5の回転方
向によらないため、正転、逆転のいずれの条件において
も有効に作用する。
As described above, due to the bearing effect of the outer peripheral radial groove 15 and the inner radial groove 16 provided in the circumferential direction, there is a large pressure difference between the high pressure chamber 3 and the low pressure chamber 4. However, the shaft sealing surfaces of the rear end surface of the rotating ring 1 and the front end surface of the fixed ring 2 can prevent both rings from coming into contact with each other. Further, since this action does not depend on the rotation direction of the rotary shaft 5, it works effectively under both forward rotation and reverse rotation conditions.

【0028】また、固定リング2摺動面に円周溝14を
設けたことにより、円周溝14内の流体圧を高圧室3と
低圧室4の圧力の中間圧とすることができ、円周方向の
圧力のアンバランスを小さくすることができるととも
に、加工が容易となる。また、円周溝14の外周側およ
び内周側に同等の流体圧が作用し、軸封面の半径方向に
おいても、均等な圧力分布とすることができ、信頼性の
高いメカニカルシールにできるとともに、シール性に変
れたものとすることができる。
Further, since the circumferential groove 14 is provided on the sliding surface of the fixed ring 2, the fluid pressure in the circumferential groove 14 can be set to an intermediate pressure between the pressures in the high pressure chamber 3 and the low pressure chamber 4. The unbalance of the pressure in the circumferential direction can be reduced and the processing becomes easy. Further, the same fluid pressure acts on the outer peripheral side and the inner peripheral side of the circumferential groove 14, and even pressure distribution can be made even in the radial direction of the shaft sealing surface, and a mechanical seal with high reliability can be obtained. The sealability may be changed.

【0029】次に、図3は、本発明の第2実施例を示す
縦断面図、図4は、図3の矢視B−B図である。ここ
で、本実施例の全体構成は第一実施例と同じであり、図
3では回転リング1と固定リング2の配置図のみを示
し、図4には回転リング1の摺動面を示している。
Next, FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view taken along the line BB of FIG. Here, the overall structure of this embodiment is the same as that of the first embodiment, and FIG. 3 shows only the layout of the rotating ring 1 and the fixed ring 2, and FIG. 4 shows the sliding surface of the rotating ring 1. There is.

【0030】本実施例では、第一実施例において固定リ
ング2の摺動面に設けた円周溝14を回転リング1の摺
動面に設けるようにした。これにより本実施例でも、上
述した第一実施例と同様の作用効果が得られるほか、同
一の回転リング1の摺動面に、円周溝14を設け、その
外周側に外周側半径方向溝15を、また、内周側に内周
側半径方向溝16を設けるようにしているので、組立時
において、これらの相対的な位置調整が不要となり、組
立作業が容易になる利点がある。
In this embodiment, the circumferential groove 14 provided on the sliding surface of the fixed ring 2 in the first embodiment is provided on the sliding surface of the rotary ring 1. As a result, in this embodiment as well, the same effects as those of the above-described first embodiment can be obtained, and in addition, a circumferential groove 14 is provided on the sliding surface of the same rotary ring 1, and an outer circumferential radial groove is provided on the outer circumferential side thereof. Further, since the inner peripheral side radial groove 16 is provided on the inner peripheral side, the relative position adjustment of these is unnecessary at the time of assembly, and there is an advantage that the assembly work is facilitated.

【0031】次に、図5は、本発明の第3実施例を示す
縦断面図、図6は、図5に矢視C−C図である。図に示
すように、本実施例においては、固定リング2の軸封面
には、前述した第一実施例と同様に、円周溝14が設け
られているとともに、この固定リング2には、この円周
溝14の内部を回転軸5の外周の高圧室3に連通する、
連通孔17が円周方向に複数個設けられている。
Next, FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a view taken along the line CC in FIG. As shown in the figure, in this embodiment, the shaft sealing surface of the fixing ring 2 is provided with the circumferential groove 14 as in the first embodiment described above, and the fixing ring 2 is The inside of the circumferential groove 14 communicates with the high pressure chamber 3 on the outer circumference of the rotary shaft 5,
A plurality of communication holes 17 are provided in the circumferential direction.

【0032】また、図6に示す如く、回転リング1の軸
封面に、回転軸5の回転Rにより、固定リング2の円周
溝14内の流体を高圧室3側方向へ移送するらせん溝1
8が、円周方向に複数個設けられている。このらせん溝
18の内周端は、前述したように、円周溝14内の流体
を高圧室3側へ移送するため、円周溝14に開口してい
るが、外周端は円周溝14の外周縁と固定リング2の外
周面の中間部に配置されている。また、回転リング1の
軸封面には、第1、第2実施例と同様に、相対する固定
リング2の軸封面に設けた円周溝14の内周側に、円周
方向に複数個の内周側半径方向溝16が設けられてい
る。
Further, as shown in FIG. 6, the spiral groove 1 for transferring the fluid in the circumferential groove 14 of the fixed ring 2 to the high pressure chamber 3 side by the rotation R of the rotary shaft 5 on the shaft sealing surface of the rotary ring 1.
A plurality of 8 are provided in the circumferential direction. As described above, the inner circumferential end of the spiral groove 18 is open to the circumferential groove 14 in order to transfer the fluid in the circumferential groove 14 to the high-pressure chamber 3 side, but the outer circumferential end has the outer circumferential end. Is arranged in the middle of the outer peripheral edge of the fixing ring 2 and the outer peripheral surface of the fixing ring 2. Further, on the shaft sealing surface of the rotary ring 1, as in the first and second embodiments, a plurality of circumferentially arranged inner circumferential sides of the circumferential groove 14 provided on the shaft sealing surface of the fixed ring 2 are provided. An inner circumferential radial groove 16 is provided.

【0033】高圧室3の高圧流体は、固定リング2の連
通孔12を通じて円周溝14へ流入するとともに、円周
溝14内の流体は、回転リング1のらせん溝18、及び
内周側半径方向溝16を通じて、それぞれ円周溝14の
外周方向、内周方向へ流出する。すなわち、回転リング
1の後端面と固定リング2の前端面の間に形成される軸
封面には、回転軸5の回転により、回転リング1の軸封
面に設けられた複数個のらせん溝18によって、固定リ
ング2の円周溝14内に連通孔17を通って流入した高
圧流体を、高圧室3側に移送することにより発生する流
体圧と、固定リング2の円周溝14から内周側半径方向
溝16を通って、低圧室4側へ流入する流体による圧力
が作用する。
The high-pressure fluid in the high-pressure chamber 3 flows into the circumferential groove 14 through the communication hole 12 of the fixed ring 2, and the fluid in the circumferential groove 14 is the spiral groove 18 of the rotating ring 1 and the inner radius. Through the directional grooves 16, they flow in the outer circumferential direction and the inner circumferential direction of the circumferential groove 14, respectively. That is, the shaft sealing surface formed between the rear end surface of the rotating ring 1 and the front end surface of the fixed ring 2 is rotated by the rotating shaft 5 to form a plurality of spiral grooves 18 provided on the shaft sealing surface of the rotating ring 1. The fluid pressure generated by transferring the high-pressure fluid flowing into the circumferential groove 14 of the fixed ring 2 through the communication hole 17 to the high-pressure chamber 3 side and the inner circumferential side from the circumferential groove 14 of the fixed ring 2. The pressure due to the fluid flowing into the low pressure chamber 4 side through the radial groove 16 acts.

【0034】この場合、回転リング1のらせん溝18部
で発生する流体力は、回転リング1と固定リング2との
間の軸封面隙間によって変化するため、固定リング2に
作用する背面の流体力とばね10の力の和と、軸封面の
隙間内で発生する流体力の和が等しくなるように、固定
リング2は軸方向に移動し、回転リング1と固定リング
2との軸方向の隙間が適正に保持される。また、円周溝
14の内周側へは、回転リング1に設けた内周側半径方
向溝16を通り内周側へと流出し、第1実施例および第
2実施例と同様の作用、効果が得られる。
In this case, since the fluid force generated in the spiral groove portion 18 of the rotating ring 1 changes depending on the shaft sealing surface clearance between the rotating ring 1 and the fixed ring 2, the fluid force on the back surface acting on the fixed ring 2 is changed. The fixed ring 2 moves in the axial direction so that the sum of the force of the spring 10 and the sum of the force of the fluid generated in the gap of the shaft sealing surface becomes equal, and the gap between the rotary ring 1 and the fixed ring 2 in the axial direction is made. Is properly held. Further, to the inner peripheral side of the circumferential groove 14, it flows out to the inner peripheral side through the inner peripheral side radial groove 16 provided in the rotary ring 1, and the same operation as in the first and second embodiments, The effect is obtained.

【0035】なお、らせん溝18の効果は回転時に発生
する効果であるが、内周側に設けた内周側半径方向溝1
6による効果は、高圧室3と低圧室4との圧力差により
発生する効果であり、これらの溝内の流体圧力は同一半
径位置における溝のない摺動面の流体圧力より高くする
ことができる。このため、内周側半径方向溝16を設け
ない場合に比べ、回転リング1と固定リング2間の軸方
向すきま内で発生する流体力の合計は、内周側半径方向
溝16を設けない場合に比べ大きくなり、両リングの端
面の接触を防止する力を大きくすることができる。
Although the effect of the spiral groove 18 is an effect that occurs during rotation, the inner circumferential radial groove 1 provided on the inner circumferential side.
The effect of 6 is an effect generated by the pressure difference between the high pressure chamber 3 and the low pressure chamber 4, and the fluid pressure in these grooves can be made higher than the fluid pressure of the sliding surface without a groove at the same radial position. . Therefore, as compared with the case where the inner circumferential side radial groove 16 is not provided, the total fluid force generated in the axial clearance between the rotating ring 1 and the fixed ring 2 is when the inner circumferential side radial groove 16 is not provided. The force for preventing contact between the end faces of both rings can be increased.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上述べたように、本発明のメカニカル
シールによれば、特許請求の範囲に示す構成により、 (1)回転軸外周の高圧室と低圧室との間に、著しく大
きな圧力差がある条件下においても、軸封面を形成する
回転リングと固定リングの端面の接触を防止して、摩
耗、焼損を防止して、軸封面の面粗れを防止し、シール
性を良好に保つことができる。 (2)軸封面に設けた内周側半径方向溝、外周側溝を構
成する外周側半径方向溝、若しくは、らせん溝内に生じ
る流体圧と、溝を設けない平面部に発生する流体圧によ
り、回転リングと固定リングは、常に小さい隙間を形
成、保持できるため、高圧室から低圧室への流体の漏洩
量を低減でき、良好なシール性能を得ることができる。 (3)回転軸の回転数、若しくは回転方向によっても、
軸封面には適正な流体圧を発生でき、上述(1)、
(2)の効果が得られる。
As described above, according to the mechanical seal of the present invention, due to the structure shown in the claims, (1) a remarkably large pressure difference between the high pressure chamber and the low pressure chamber on the outer circumference of the rotary shaft. Even under certain conditions, contact between the end faces of the rotating ring and the fixed ring that form the shaft sealing surface is prevented, wear and burning are prevented, surface roughness of the shaft sealing surface is prevented, and good sealing performance is maintained. be able to. (2) Due to the fluid pressure generated in the inner radial side radial groove provided on the shaft sealing surface, the outer radial side radial groove forming the outer peripheral side groove, or the spiral groove, and the fluid pressure generated in the flat portion where the groove is not provided, Since the rotating ring and the fixed ring can always form and hold a small gap, it is possible to reduce the amount of fluid leaking from the high pressure chamber to the low pressure chamber, and to obtain good sealing performance. (3) Depending on the number of rotations of the rotation shaft or the rotation direction,
Proper fluid pressure can be generated on the shaft sealing surface, and (1),
The effect of (2) is obtained.

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

【図1】本発明のメカニカルシールの第1実施例を示す
縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a mechanical seal of the present invention.

【図2】図1に示す矢視A−Aにおける回転リング後端
面を示す部分正面図である。
FIG. 2 is a partial front view showing a rear end surface of a rotating ring in the direction of arrow AA shown in FIG.

【図3】本発明の第2実施例を示す回転リングと固定リ
ングの部分縦断面図である。
FIG. 3 is a partial vertical cross-sectional view of a rotary ring and a fixed ring according to a second embodiment of the present invention.

【図4】図3に示す矢視B−Bにおける回転リング後端
面を示す部分正面図である。
FIG. 4 is a partial front view showing a rear end surface of the rotating ring taken along the line BB shown in FIG.

【図5】本発明の第3実施例を示す縦断面図である。FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing a third embodiment of the present invention.

【図6】図5に示す矢視C−Cにおける回転リングの後
端面の部分正面図である。
6 is a partial front view of the rear end face of the rotating ring taken along the line CC shown in FIG.

【図7】従来のメカニカルシールの一例を示す縦断面図
である。
FIG. 7 is a vertical sectional view showing an example of a conventional mechanical seal.

【図8】図7に示す矢視D−Dにおける回転リングの部
分正面図である。
FIG. 8 is a partial front view of the rotating ring taken along the line DD of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 回転リング 2 固定リング 3 高圧室 4 低圧室 5 回転軸 6 軸スリーブ 7 軸スリーブ 8 ケーシング 9 シールハウジング 10 ばね 11 支持リング 12 回転リングの軸封面 13 らせん溝 14 円周溝 15 外周側半径方向溝 16 内周側半径方向溝 17 連通孔 18 らせん溝 1 rotating ring 2 fixed ring 3 high pressure chamber 4 low pressure chamber 5 rotating shaft 6 shaft sleeve 7 shaft sleeve 8 casing 9 seal housing 10 spring 11 support ring 12 shaft seal surface of rotating ring 13 spiral groove 14 circumferential groove 15 outer circumferential radial groove 16 Inner peripheral radial groove 17 Communication hole 18 Spiral groove

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転軸の外周面に固定した回転リング
と、前記回転軸を囲繞するケーシングの内周にばねを介
装して取付けられ、前記回転リングの端面を押圧する固
定リングで円環状の軸封面を形成して、前記回転軸の外
周の高圧室と低圧室との間を、前記軸封面でシールする
メカニカルシールにおいて、前記軸封面を形成する前記
回転リングの端面、若しくは固定リングの端面の少くと
も一方の円周方向に凹設された円周溝と、前記円周溝の
外周より外側の前記回転リングの前記軸封面に凹設され
た複数条の外周側溝と、前記円周溝に外周端部を開口さ
せ、前記円周溝の内周と前記固定リングの内周との間に
内周端が配置され、前記回転リングの前記軸封面に、半
径方向に凹設された複数条の内周側半径方向溝とを具え
たことを特徴とするメカニカルシール。
1. A rotating ring fixed to an outer peripheral surface of a rotating shaft, and a fixed ring which is attached to an inner peripheral surface of a casing surrounding the rotating shaft via a spring and presses an end surface of the rotating ring. In a mechanical seal that forms a shaft sealing surface, and seals between the high pressure chamber and the low pressure chamber on the outer periphery of the rotating shaft with the shaft sealing surface, the end surface of the rotating ring that forms the shaft sealing surface, or the fixed ring. A circumferential groove provided in at least one circumferential direction of the end surface, a plurality of outer circumferential side grooves provided in the shaft sealing surface of the rotary ring outside the outer circumference of the circumferential groove, and the circumferential direction. An outer peripheral end portion is opened in the groove, an inner peripheral end is arranged between an inner peripheral surface of the circumferential groove and an inner peripheral surface of the fixed ring, and is radially provided in the shaft sealing surface of the rotating ring. A member characterized by having a plurality of inner radial grooves Canical seal.
【請求項2】 前記円周溝が前記固定リングの前記軸封
面に設けられ、前記外周側溝が前記回転リングの外周に
外周端を開口させ、前記円周溝の外周と前記固定リング
の外周との間に、内周端が配置されて、前記回転リング
の前記軸封面に、半径方向に設けられた外周側半径方向
溝で形成されていることを特徴とする請求項1のメカニ
カルシール。
2. The circumferential groove is provided on the shaft-sealing surface of the fixed ring, the outer circumferential side groove opens an outer circumferential end to the outer circumference of the rotating ring, and the outer circumference of the circumferential groove and the outer circumference of the fixed ring. 2. The mechanical seal according to claim 1, wherein an inner peripheral end is disposed between the two, and is formed by an outer peripheral radial groove provided in a radial direction on the shaft sealing surface of the rotating ring.
【請求項3】 前記円周溝が前記回転リングの前記軸封
面に設けられ、前記外周側溝が前記回転リングの外周に
外周端が開口し、前記円周溝の外周と前記固定リングの
外周との間に、内周端が配置されて、前記回転リングの
前記軸封面に、半径方向に設けた外周側半径方向溝で形
成されていることを特徴とする請求項1のメカニカルシ
ール。
3. The circumferential groove is provided on the shaft sealing surface of the rotary ring, the outer circumferential groove has an outer circumferential end opening to the outer circumference of the rotary ring, and the outer circumference of the circumferential groove and the outer circumference of the fixed ring. 2. The mechanical seal according to claim 1, wherein an inner peripheral end is disposed between the outer peripheral side and the outer peripheral side radial groove provided in the radial direction on the shaft sealing surface of the rotary ring.
【請求項4】 前記円周溝が前記固定リングの前記軸封
面に設けられ、前記固定リングに穿設された連通孔で、
前記固定リングの外周に連通し、前記外周側溝が前記回
転リングの前記軸封面に凹設され、内周端が前記円周溝
に開口し、外周端が前記固定リングの外周と前記円周溝
の外周の間に配置されたらせん溝で形成されていること
を特徴とする請求項1のメカニカルシール。
4. The communication hole, wherein the circumferential groove is provided in the shaft sealing surface of the fixing ring, and is formed in the fixing ring.
It communicates with the outer periphery of the fixed ring, the outer peripheral side groove is recessed in the shaft sealing surface of the rotating ring, the inner peripheral end opens to the circumferential groove, and the outer peripheral end is the outer periphery of the fixed ring and the circumferential groove. The mechanical seal according to claim 1, wherein the mechanical seal is formed by a spiral groove arranged between the outer circumferences of the two.
JP7769895A 1995-04-03 1995-04-03 Mechanical seal Withdrawn JPH08277941A (en)

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JP7769895A JPH08277941A (en) 1995-04-03 1995-04-03 Mechanical seal

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