JPH084776A - 軸受密封装置 - Google Patents

軸受密封装置

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JPH084776A
JPH084776A JP7090498A JP9049895A JPH084776A JP H084776 A JPH084776 A JP H084776A JP 7090498 A JP7090498 A JP 7090498A JP 9049895 A JP9049895 A JP 9049895A JP H084776 A JPH084776 A JP H084776A
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JP
Japan
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bearing
seal
lip
sealing device
gas
Prior art date
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Application number
JP7090498A
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English (en)
Inventor
Yu Muramoto
祐 村元
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 リップ部分の磨耗を増大させずにシール性を
向上させる。 【構成】 回転軸2の軸受4部分の側面に、リップを外
側に向けて第1のシール8aを取り付け、さらにその外側
に同じくリップを外側に向けて第2のシール8bを取り付
け、これら2枚のシール8a、8b間に形成される空間S内
に除湿した気体を吹き込む気体配管11を接続して構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、回転機械等の回転軸の
軸受部分に、潤滑剤の保持ならびに防塵、防水のために
設けられる密封装置に関する。
【0002】
【従来の技術】回転機械等の回転軸の軸受部分には、軸
受内の油やグリース等の潤滑剤の保持ならびに防塵、防
水のため、密封装置が設けられることが多い。粉塵や冷
却水などがわずかでも軸受内に侵入付着すると円滑な回
転動作が阻害され、内部の磨耗が増大して耐用性が低下
するから、これら粉塵等が多量に存在する悪環境下にお
いては、シール等の密封装置を設けることは必須であ
る。周知のように、シール(使用目的によりオイルシー
ル、ダストシール等の名称で呼ばれることもある)は、
内径が回転軸に接するように軸受箱の側面等に取り付け
られるドーナッツ状の部品で、ゴム等の弾性体で形成さ
れたリップと呼ばれる部分が回転軸に軽く接触し、これ
を境に空間を軸方向に区分している。リップの回転軸へ
の接触力は、リップ自身の弾性による場合もあるが、大
型のものではリップの裏側にリング状のスプリングを嵌
めてリップの先端を内径方向に押しつける構造が一般的
である。また、構造上リップには向きがあり、リップの
向いている側から反対側への物質の通過は困難である
が、その逆は比較的容易である。したがってシールを取
り付ける目的により、その向きを配慮する必要がある。
すなわち、軸受内の潤滑剤の漏洩の防止を重点とする場
合にはリップを軸受箱の内側に向け、軸受箱外からの異
物の侵入を防止を重視する場合にはリップを軸受箱の外
側に向けることが好ましい。
【0003】図6は、従来技術の一例を示す密封装置を
設けた軸端部分の断面図で、1はロール、2はロールの
回転軸、3はベース、4はローラ軸受等の軸受、5は軸
受箱、6は軸受押さえ、7は給油配管、8はシール、9
はシール押さえである。この例では、ロール軸2の一
端、すなわち軸受4の左側は軸受押さえ6によって塞が
れているので密封装置を設ける必要がないが、右側はロ
ール軸2が軸受箱5を貫通しているので、この部分にシ
ール8を取り付け、シール押さえ9で固定している。リ
ップの向きは前記のように目的に応じて適宜決定する。
【0004】潤滑剤の系外漏洩防止と異物の侵入防止の
両方を狙う場合は、図6におけるシール8に代えて、図
7に示すようにシール8a、8bをリップの向きを反対方向
にして2枚取り付ける必要がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、シールは上
記の如き構造であるため、シール性を良くするためには
リップ部の回転軸との接触を強くする必要があり、回転
軸に対する摩擦抵抗が大きくなるとともにリップ部分の
磨耗も大きいという本質的な問題点があり、シールを2
段、3段と重ねて取り付けても根本的な解決とはなって
いない。
【0006】また、軸受の雰囲気温度の変動幅が大きい
場合には、シールの密封能力を上回り、温度上昇時には
軸受箱内の空気および潤滑剤が熱膨張して吹き出し現象
が発生し、次の温度低下時には吸い込み現象により周囲
の水や異物を巻き込んで空気が侵入するという問題点が
ある。本発明は、このような問題点を解消してシール性
を向上させた密封装置を実現することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
は、回転軸およびこれを支える軸受を収納する軸受箱の
側面に、軸受内の潤滑剤の漏洩を防止する第1のシール
および軸受内への異物の侵入を防止する第2のシールを
この順に設け、これら2枚のシール間に形成される空間
内に除塵、除湿した気体を吹き込む気体配管を接続した
ことを特徴とする軸受密封装置である。
【0008】また、請求項2に記載の本発明は、第1の
シールおよび第2のシールをいずれもリップが軸受箱の
外側に向くように取り付けた請求項1に記載の軸受密封
装置である。請求項3に記載の本発明は、第1のシール
はリップが軸受箱の内側に向くように取り付け、第2の
シールはリップが軸受箱の外側に向くように取り付けた
請求項1に記載の軸受密封装置である。
【0009】請求項4に記載の本発明は、吹き込む気体
の圧力がゲージ圧で0.03 MPa以下である請求項1ないし
3のいずれかに記載の軸受密封装置である。さらに、請
求項5に記載の本発明は、吹き込む気体の流量が20 Nl/
min 以下である請求項1ないし4のいずれかに記載の軸
受密封装置である。
【0010】
【作 用】本発明の軸受密封装置は、回転軸およびこれ
を支える軸受を収納する軸受箱の側面に、軸受内の潤滑
剤の漏洩を防止する第1のシールと、軸受内への異物の
侵入を防止する第2のシールを取り付け、これら2枚の
シール間に形成される空間内に除塵、除湿した気体を吹
き込む気体配管を接続して構成している。
【0011】いま、図3に示すように第1のシールをリ
ップを外側に向けて取り付けると、吹き込まれる気体に
対してリップ先端の接触面圧を大きくする方向で作用す
るから、密封能力が向上する。一方、第2のシールは同
じくリップを外側に向けて取り付けられるので、これに
対してはリップを押し広げて気体が系外へ噴出する方向
で作用するので、水、粉塵等の異物の侵入を遮断するこ
とができる。
【0012】なお、図4に示すように、第1のシールを
リップを内側に向けて取り付けるとリップを押し広げて
気体が軸受方向へ噴出することになるが、除塵、除湿し
た気体であるから何ら支障がない上、潤滑剤の漏洩を押
し戻す作用もあるので、第1のシールの取り付け方向は
いずれでもよい。
【0013】
【実施例】本発明の一実施例を図1〜図4に示す。図
1、2はロールの軸端部分を示す断面図で、図1は軸端
が軸受押さえによってふさがれた構造の場合、図2は軸
が軸受箱を貫通して軸受押さえの外側まで延長されてい
る場合のものである。さきの図6、図7と共通するもの
には同一の符号を使用している。10はスペーサ、11は気
体配管である。
【0014】シールを2枚使用している点ではさきに示
した図7と同様であるが、中間にスペーサ10を挿入して
空間Sを形成し、この中へ気体配管11を接続し、除塵、
除湿した低圧の気体、たとえば空気をこの空間S内に吹
き込むようにしている。図3、図4は図1、図2のA部
を示す詳細図である。図3では2枚のシール8a、8bはリ
ップを同じ向きにして配置されている。したがって、矢
印で示すように気体の吹き込みによって軸受側の第1の
シール8aではリップが軸に押しつけられ、シール性が高
められる。また、第2のシール8bはリップ部分が背面か
ら加圧され、リップの接触圧が低下し、吹き込まれた気
体はリップ部から系外へ噴出するので、外部からの異物
の侵入は完全に遮断できる。
【0015】また、図4に示すように、第1のシール8a
をリップを内側に向けて取り付けると矢印に示すように
気体が軸受方向へ噴出することになるが、除塵、除湿し
た気体であるから何ら支障がない上、潤滑剤の漏洩を押
し戻す作用もあるので、すぐれた密封性能が得られる。
第2のシール8bについては図3と同様である。なお、こ
れらの密封構造において、スペーサ10を使用せず、シー
ル自体に切り欠き、あるいは貫通孔を設けて内部に気体
を吹き込むようにしてもよいし、気体配管11も、設計に
よっては図1に示すように軸受箱5を貫通させる代わり
にシール押さえ9を貫通させてもよい。
【0016】シール8a、8bとしては気体の吹き込みによ
って破れたり裏返しになったりすることさえなければ、
通常の一般的なシールでよい。軸受の形式や潤滑剤の種
類は特に問わない。吹き込む気体の圧力は、小さすぎて
は上記の効果が得られないし、大きすぎると内側のシー
ル8aのリップの押しつけ圧が大となって磨耗を早め、ま
たリップ部の発熱が生じてシールや潤滑剤の劣化を早め
ることになり、さらに気体の消費量も大きくなるので好
ましくないから、正圧の範囲内でできるだけ低圧である
ことが望ましく、ゲージ圧で0.03 MPa以下の範囲がよ
い。
【0017】気体の流量は、局部的に負圧が生じた場合
にも系外から水その他の異物が侵入しなければよいの
で、1か所あたり20 Nl/min 以下の微量で十分である。
図5は本発明の軸受密封装置の一実施例における配管系
統図で、これまで使用した符号のほか14は空気本管、15
は除塵装置、16は除湿装置、17は減圧弁、18はオリフィ
スである。
【0018】上記の圧力および流量を実現するため、ま
ず空気を供給する工場圧力空気の空気本管14に除塵装置
15、除湿装置16、減圧弁17を設け、空気本管14からの分
岐管と各軸受の密封装置に供給する気体配管11との接続
部分、すなわち軸受に極力接近した位置にそれぞれオリ
フィス18を挿入する。空気本管14における供給圧力、す
なわち減圧弁17の出側圧力を0.05〜0.4 MPa程度に設定
し、軸受近傍に挿入するオリフィス18の孔径を 0.3〜2.
5mm の範囲で個々に選定することにより、密封装置にお
ける気体圧力がゲージ圧で0.03 MPa以下、流量が1か所
あたり20 Nl/min 以下となるようにすることができる。
【0019】本発明において使用する気体の種類は、シ
ール付近の腐食等を起こす恐れのない清浄なものであれ
ばよいから、上記実施例のように工場圧力空気配管から
除塵装置15、除湿装置16を経て得られる圧力空気でもよ
いし、減圧した窒素等のガスでもよい。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、水や異物の侵入を防止
できるようになり、磨耗を増大させずにシール性を向上
させることができ、回転機械の運転効率が向上するばか
りでなく、シール交換頻度が低下して保守作業工数が削
減されるとともに潤滑剤の漏洩による消費や周辺の汚染
がなくなり、軸受寿命を大幅に延長させることができる
等の多くのすぐれた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す軸端部分の断面図であ
る。
【図2】同じく本発明の実施例を示す軸端部分の断面図
である。
【図3】図1、図2のA部を示す部分断面図である。
【図4】同じく図1、図2のA部を示す部分断面図であ
る。
【図5】本発明の実施例を示す配管系統図である。
【図6】従来技術を示す軸端部分の断面図である。
【図7】他の従来技術を示す軸端部分の断面図である。
【符号の説明】
1 ロール 2 回転軸 3 ベース 4 軸受 5 軸受箱 6 軸受押さえ 7 給油配管 8、8a、8b シール 9 シール押さえ 10 スペーサ 11 気体配管 14 空気本管 15 除塵装置 16 除湿装置 17 減圧弁 18 オリフィス S 空間

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転軸(2)およびこれを支える軸受
    (4)を収納する軸受箱(5)の側面に、軸受内の潤滑
    剤の漏洩を防止する第1のシール(8a) および軸受内へ
    の異物の侵入を防止する第2のシール(8b)をこの順に
    設け、これら2枚のシール(8a、8b)間に形成される空
    間(S)内に除塵、除湿した気体を吹き込む気体配管
    (11)を接続したことを特徴とする軸受密封装置。
  2. 【請求項2】 第1のシール(8a) および第2のシール
    (8b)をいずれもリップが軸受箱(5)の外側に向くよ
    うに取り付けた請求項1に記載の軸受密封装置。
  3. 【請求項3】 第1のシール(8a) はリップが軸受箱
    (5)の内側に向くように取り付け、第2のシール(8
    b)はリップが軸受箱(5)の外側に向くように取り付
    けた請求項1に記載の軸受密封装置。
  4. 【請求項4】 吹き込む気体の圧力がゲージ圧で0.03 M
    Pa以下である請求項1ないし3のいずれかに記載の軸受
    密封装置。
  5. 【請求項5】 吹き込む気体の流量が20 Nl/min 以下で
    ある請求項1ないし4のいずれかに記載の軸受密封装
    置。
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