JPH09280383A - Shaft sealing device - Google Patents
Shaft sealing deviceInfo
- Publication number
- JPH09280383A JPH09280383A JP8086523A JP8652396A JPH09280383A JP H09280383 A JPH09280383 A JP H09280383A JP 8086523 A JP8086523 A JP 8086523A JP 8652396 A JP8652396 A JP 8652396A JP H09280383 A JPH09280383 A JP H09280383A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seal
- seal ring
- circumferential groove
- rotary shaft
- shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
- Sealing Of Bearings (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、遠心圧縮機、その
他の高速ターボ機械などに適用される軸封装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shaft seal device applied to centrifugal compressors and other high speed turbomachines.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図２は遠心圧縮機、その他の高速ターボ
機械などに特にオイルフリー環境で使用されている従来
の軸封装置の説明図である。図において、回転軸０６の
周りにはシールリング０１が互いに隙間を隔てて配置さ
れ、ケーシング０８内側の円周溝に嵌合している。シー
ルリング０１は一般に２つ以上に分割されており、シー
ルリング０１を纏めるために、またシールリング０１を
円周溝内の壁面に軽く押圧して位置を安定させるため
に、与圧ばね機構として弦巻ばねによるガータースプリ
ング０３がシールリング０１の一方の側面の外周寄りに
装着されている。また、シールリング０１が回転するの
を防止するため、回り止めピン０２が使用されている。
このような軸封装置により液体を軸封する場合は、シー
ルリング０１に比較的大きな圧力が作用するためにシー
ルリング０１は一体に成型するか、ボルトなどによって
強固に結合するなどしてガータースプリング０３は用い
ない。また、気体を軸封する場合は、パージガス供給孔
０６から密封する機内側の気体よりも高い圧力の不活性
ガスを供給して機内側の気体が機外へ漏洩するのを遮断
する。2. Description of the Related Art FIG. 2 is an explanatory view of a conventional shaft seal device used in a centrifugal compressor and other high speed turbomachines especially in an oil-free environment. In the figure, a seal ring 01 is arranged around the rotary shaft 06 with a gap therebetween, and is fitted in a circumferential groove inside the casing 08. The seal ring 01 is generally divided into two or more parts. As a pressurizing spring mechanism, to seal the seal ring 01 and to press the seal ring 01 lightly against the wall surface in the circumferential groove to stabilize the position. A garter spring 03, which is a helical spring, is attached to one side surface of the seal ring 01 near the outer circumference. Further, a rotation stop pin 02 is used to prevent the seal ring 01 from rotating.
When a liquid is axially sealed by such a shaft sealing device, a relatively large pressure acts on the seal ring 01, so that the seal ring 01 is integrally molded or is firmly coupled by a bolt or the like so that the garter spring is 03 is not used. When the gas is axially sealed, an inert gas having a higher pressure than the gas inside the machine to be sealed is supplied from the purge gas supply hole 06 to block the gas inside the machine from leaking out of the machine.
【０００３】また、特開平７−７１６２１号公報には浮
動型シールリングを有する軸封装置が開示されている。
この軸封装置はシールリングと回転軸との隙間やシール
ハウジングとの隙間などを精密に限定し、段付きの回転
軸を用いることによりシールリング両端に掛かるガス圧
力によるスラスト力を軽減してシールリングを実質的に
浮動させるようになっている。Further, Japanese Patent Laid-Open No. 7-71621 discloses a shaft sealing device having a floating seal ring.
This shaft seal device precisely limits the gap between the seal ring and the rotary shaft and the gap between the seal housing, and uses a stepped rotary shaft to reduce the thrust force due to the gas pressure applied to both ends of the seal ring to seal the seal. The ring is made to float substantially.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の軸
封装置において、前者の軸封装置を気体の軸封に用いる
場合はシールリング０１がその側面間の差圧によって低
圧側に押圧されるとともに、ガータースプリング０３に
軸方向の圧縮荷重による軽微な押し付け荷重が負荷され
る。回転軸０６の位置が変位した場合はシールリング０
１の内周面と回転軸０６の外周面との間に動圧気体軸受
作用による気体膜圧力が発生して接触が回避されるが、
軸方向に作用する押し付け荷重と摩擦係数との積に、こ
の動圧気体軸受作用による負荷能力が打ち勝つことがで
きなければシールリング０１と回転軸０６とが接触し、
シールリング０１の摩耗が発生してシール性能が劣化す
るため、高速で高圧の軸封には適用し難い欠点がある。
また、特開平７−７１６２１号公報に開示されている軸
封装置においては高圧側に太い回転軸が要求されるた
め、一軸多段型の圧縮機には適用できても回転軸のオー
バーハング部に翼車を有するような遠心圧縮機には適用
し難い。In the conventional shaft sealing device as described above, when the former shaft sealing device is used for gas shaft sealing, the seal ring 01 is pressed to the low pressure side by the differential pressure between its side surfaces. At the same time, a slight pressing load due to a compressive load in the axial direction is applied to the garter spring 03. When the position of the rotary shaft 06 is displaced, the seal ring 0
Although a gas film pressure is generated between the inner peripheral surface of No. 1 and the outer peripheral surface of the rotary shaft 06 by the dynamic pressure gas bearing action, contact is avoided,
If the load capacity due to the action of the dynamic pressure gas bearing cannot overcome the product of the pressing load acting in the axial direction and the friction coefficient, the seal ring 01 and the rotating shaft 06 come into contact with each other,
Since the seal ring 01 is worn and the sealing performance is deteriorated, there is a drawback that it is difficult to apply it to a high-speed, high-pressure shaft seal.
Further, in the shaft sealing device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-71621, a thick rotary shaft is required on the high pressure side. Therefore, even if it can be applied to a single-shaft multi-stage compressor, the rotary shaft has an overhang portion. It is difficult to apply to a centrifugal compressor having an impeller.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明に係る軸封装置は
上記課題の解決を目的にしており、回転軸と該回転軸の
外周に嵌装されたシールリングとの間に介装されたラビ
リンスによりシール流体を軸封する軸封装置における上
記シールリングと該シールリングを遊動可能に内包する
シールハウジングとの軸方向の摺接面に円周溝が設けら
れシール流体と略同一圧力のパージガスが供給されると
ともにばね機構が上記シールリングを上記シールハウジ
ングとの摺接面に押圧するようになっている。シールリ
ング端面の円周溝は低圧側の端面に存在し、シールリン
グはシール流体の圧力を円周溝と反対側の端面に受ける
が、この円周溝に供給されるパージガスの静圧作用によ
ってシールリングは高圧側へ反力を生じ、円周溝周囲の
摺接面の面圧が軽減され、摺接に起因する摩擦力が小さ
く抑えられる。これによって、シールリングの半径方向
への運動に対する抵抗力が軽減され、シールリング内周
面と回転軸外周面との間に形成される流体による潤滑膜
の反力で容易にシールリングと回転軸とが離反され易く
なる。シール流体はシールリング内周のラビリンスを通
って低圧側に流れようとするが、シール流体と略同じ圧
力を有するパージガスが円周溝内に供給されていること
によりラビリンスにおける内側と外側との差圧を小さく
保つことができる。また、パージガスが摺接面の円周溝
内に供給されることにより円周溝内部の静圧がシール流
体のシールリングを摺接面へ押圧する力を低減させる。
なお、シールリングの半径方向への運動を保証し、パー
ジガスが円周溝外へリークするのを防ぐため、シールリ
ングに予圧を与えるばね機構を用いている。The shaft sealing device according to the present invention is intended to solve the above problems and is interposed between a rotary shaft and a seal ring fitted around the outer periphery of the rotary shaft. A purge gas having substantially the same pressure as that of the seal fluid is provided with a circumferential groove on the axial sliding contact surface between the seal ring and the seal housing that freely encloses the seal ring in the shaft sealing device that seals the seal fluid by the labyrinth. And a spring mechanism presses the seal ring against a sliding contact surface with the seal housing. The circumferential groove on the end face of the seal ring exists on the end face on the low pressure side, and the seal ring receives the pressure of the sealing fluid on the end face on the side opposite to the circumferential groove, but by the static pressure action of the purge gas supplied to this circumferential groove. The seal ring generates a reaction force toward the high pressure side, the surface pressure of the sliding contact surface around the circumferential groove is reduced, and the frictional force due to the sliding contact is suppressed to be small. As a result, the resistance force to the radial movement of the seal ring is reduced, and the reaction force of the lubricating film formed by the fluid formed between the inner peripheral surface of the seal ring and the outer peripheral surface of the rotary shaft facilitates the seal ring and the rotary shaft. And are easily separated. The seal fluid tries to flow to the low pressure side through the labyrinth on the inner periphery of the seal ring, but the purge gas having the same pressure as the seal fluid is supplied into the circumferential groove, so that the difference between the inside and the outside of the labyrinth is increased. The pressure can be kept small. Further, since the purge gas is supplied into the circumferential groove of the sliding contact surface, the static pressure inside the circumferential groove reduces the force of the seal fluid pressing the seal ring against the sliding contact surface.
In order to guarantee the radial movement of the seal ring and prevent the purge gas from leaking out of the circumferential groove, a spring mechanism that applies a preload to the seal ring is used.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の一形態に係
る軸封装置の説明図である。図において、本実施の形態
に係る軸封装置は遠心圧縮機、その他の高速ターボ機械
などに特にオイルフリー環境で使用されるもので、図に
示すようにシールリング１低圧側の端面に第１円周溝１
８が設けられ、その内周面に互いに連通しない２本の第
２円周溝２０、第３円周溝１４が設けられている。第１
円周溝１８に近い側の円周溝を第２円周溝２０とし、遠
い側の円周溝を第３円周溝１４とする。これら第１円周
溝１８と第３円周溝１４とを細孔１９で連通させ、また
第一円周溝１８には機内側の高圧側のシールガスよりも
僅かに圧力の高いパージガスが導入されるようになって
いる。第２円周溝２０とシールリング１外周面との間に
は両者を連通する排気通路１３を設け、またシールリン
グ１の外周面と相対するシールハウジング４の内周面と
の間には空間を設けてシールリング１の半径方向への運
動を許容し、その空間は除外塔と連通している。シール
リング１には、第１円周溝１８が設けられている端面を
シールハウジング４内部の端面よりも内外径の大きな端
面を有する油切りハウジング５またはシールハウジング
４に押圧するため、ドーナツ型の薄板円盤によるダイア
フラム型予圧用のばね機構３が設けられている。ばね機
構３内周のシールリング１を押圧する内周の部分にはエ
ラストマよりなる円輪状のシール片が介装されている。
このシール片はシールリング１に溶接などの手段で密封
的に接続したり、シールリング１との間に摺動を許容す
るようにして接触させたりすることができる。シールリ
ング１は回転軸６への追従性の観点からカーボンなどの
軽量で寸法変化の生じ難い材料で構成され、回転軸６に
適切な隙間を隔てて配置されている。シールリング１は
シールハウジング４内部に緩く嵌合されており、半径方
向に変位することが可能な状態になっている。シールリ
ング１の図における左側の空間には圧縮機翼車９で昇圧
されたシールガスが半径方向のラビリンス１０を経て漏
れてくる。また、シールリング１の右側には油切りハウ
ジング５が設けられており、回転軸６の表面を伝わって
来る潤滑油などを油切りフィン７の遠心力で飛ばして油
抜き通路２５，２６，２７などを経て潤滑油装置へ戻す
ようになっている。1 is an explanatory view of a shaft sealing device according to an embodiment of the present invention. In the figure, the shaft sealing device according to the present embodiment is used particularly in an oil-free environment in a centrifugal compressor, other high-speed turbomachines, etc. Circumferential groove 1
8 are provided, and two second circumferential grooves 20 and a third circumferential groove 14 that do not communicate with each other are provided on the inner peripheral surface thereof. First
The circumferential groove on the side closer to the circumferential groove 18 is called the second circumferential groove 20, and the circumferential groove on the far side is called the third circumferential groove 14. The first circumferential groove 18 and the third circumferential groove 14 are communicated with each other through the pores 19, and the purge gas having a pressure slightly higher than the seal gas on the high pressure side inside the machine is introduced into the first circumferential groove 18. It is supposed to be done. An exhaust passage 13 is provided between the second circumferential groove 20 and the outer peripheral surface of the seal ring 1 so as to communicate them, and a space is provided between the outer peripheral surface of the seal ring 1 and the inner peripheral surface of the seal housing 4 which faces the seal ring 1. Is provided to allow the radial movement of the seal ring 1, and its space communicates with the exclusion column. In the seal ring 1, the end face provided with the first circumferential groove 18 is pressed against the oil drainer housing 5 or the seal housing 4 having an end face having a larger inner and outer diameter than the end face inside the seal housing 4, so that the donut type A diaphragm type preload spring mechanism 3 formed by a thin disk is provided. A ring-shaped seal piece made of an elastomer is provided in an inner peripheral portion of the inner peripheral surface of the spring mechanism 3 which presses the seal ring 1.
This seal piece can be hermetically connected to the seal ring 1 by means such as welding, or can be brought into contact with the seal ring 1 so as to allow sliding. The seal ring 1 is made of a material such as carbon that is lightweight and does not easily change in size from the viewpoint of the ability to follow the rotary shaft 6, and is disposed on the rotary shaft 6 with an appropriate gap. The seal ring 1 is loosely fitted inside the seal housing 4 so that it can be displaced in the radial direction. In the space on the left side of the seal ring 1 in the figure, the seal gas pressurized by the compressor wheel 9 leaks through the labyrinth 10 in the radial direction. An oil draining housing 5 is provided on the right side of the seal ring 1, and the lubricating oil and the like transmitted on the surface of the rotary shaft 6 is blown off by the centrifugal force of the oil draining fins 7 to remove the oil drain passages 25, 26, 27. After that, it is returned to the lubricating oil system.
【０００７】圧縮機翼車９で昇圧されたシールガスはシ
ールリング１内周のラビリンス２を通って第３円周溝１
４へ侵入しようとするが、シールガスよりも若干高い圧
力を有するパージガスがパージガス供給孔１６、パージ
ガス連通孔１７、第１円周溝１８、細孔１９などを介し
て第３円周溝１４内に供給されており、このパージガス
の流れは第３円周溝１４から圧縮機翼車９側と第２円周
溝２０との二手に分かれる。このパージガスの圧力を圧
縮機翼車９側のシールガスの圧力と連動させて第３円周
溝１４内と圧縮機翼車９側の空間との差圧を小さく保つ
ようにコントロールすることにより、隙間が小さくても
ラビリンスシールにおける粘性による発熱を抑えてラビ
リンスシールを採用することができる。第２円周溝２０
内のパージガスは排気通路１３，１２，１１を経て低圧
の除外塔へ導かれるので、第３円周溝１４へ供給される
パージガスの大半は第２円周溝２０から排出される。な
お、パージガスが第１円周溝１８内に供給され、この第
１円周溝１８内の静圧がシールガスの圧力がシールリン
グ１を圧縮機翼車９側から油切りハウジング５側へ押圧
する力を低減するので、シールリング１がシールハウジ
ング４内で半径方向へ追従することが容易になり、回転
軸６の振動や変位などによるシールリング１と回転軸６
との接触が気体による潤滑作用で回避することができ
る。なお、予圧用のばね機構３を用いることにより、シ
ールリング１の半径方向への追従を保証するとともに、
シールガスが排気通路側１１，１２へリークするのを防
いでいる。The seal gas pressurized by the compressor wheel 9 passes through the labyrinth 2 inside the seal ring 1 and the third circumferential groove 1
4, but the purge gas having a pressure slightly higher than that of the seal gas enters the third circumferential groove 14 through the purge gas supply hole 16, the purge gas communication hole 17, the first circumferential groove 18, the fine hole 19, etc. Is supplied to the compressor impeller 9 side and the second circumferential groove 20 from the third circumferential groove 14. By controlling the pressure of the purge gas in conjunction with the pressure of the seal gas on the side of the compressor wheel 9 to control the pressure difference between the inside of the third circumferential groove 14 and the space on the side of the compressor wheel 9 to be small, Even if the gap is small, the labyrinth seal can be adopted while suppressing heat generation due to viscosity in the labyrinth seal. Second circumferential groove 20
Since the purge gas therein is guided to the low-pressure exclusion column via the exhaust passages 13, 12, 11, most of the purge gas supplied to the third circumferential groove 14 is discharged from the second circumferential groove 20. The purge gas is supplied into the first circumferential groove 18, and the static pressure in the first circumferential groove 18 causes the pressure of the seal gas to push the seal ring 1 from the compressor impeller 9 side to the oil drain housing 5 side. Since the force acting on the seal ring 1 is reduced, it becomes easier for the seal ring 1 to follow in the radial direction within the seal housing 4, and the seal ring 1 and the rotary shaft 6 are caused by vibration or displacement of the rotary shaft 6.
Contact with can be avoided by the lubricating action of the gas. By using the spring mechanism 3 for preload, the radial follow-up of the seal ring 1 is guaranteed, and
The seal gas is prevented from leaking to the exhaust passage sides 11 and 12.
【０００８】従来の軸封装置において、前者の軸封装置
を気体の軸封に用いる場合はシールリングがその側面間
の差圧によって低圧側に押圧されるとともに、ガーター
スプリングに軸方向の圧縮荷重による軽微な押し付け荷
重が負荷される。回転軸の位置が変位した場合はシール
リングの内周面と回転軸の外周面との間に動圧気体軸受
作用による気体膜圧力が発生して接触が回避されるが、
軸方向に作用する押し付け荷重と摩擦係数との積に、こ
の動圧気体軸受作用による負荷能力が打ち勝つことがで
きなければシールリングと回転軸とが接触し、シールリ
ングの摩耗が発生してシール性能が劣化するため、高速
で高圧の軸封には適用し難い欠点がある。また、特開平
７−７１６２１号公報に開示されている軸封装置におい
ては高圧側に太い回転軸が要求されるため、一軸多段型
の圧縮機には適用できても回転軸のオーバーハング部に
翼車を有するような遠心圧縮機には適用し難いが、本軸
封装置においては回転軸６の外周に隙間を隔てて設けた
円筒状のシールリング１と、シールリング１の軸方向の
運動を制限するようにシールリング１と嵌合するシール
ハウジング４によって構成され、このシールリング１の
一方の端面に第一円周溝１８を設け、シールリング１の
内周面に互いに連通しない２本の第２，第３円周溝２
０，１４を設け、シールリング１端面の第１円周溝１８
よりも遠い側に設けた第３円周溝１４と端面の第１円周
溝１８とを連通する細孔１９を設け、シールリング１端
面の第１円周溝１８に近い側に設けた第２円周溝２０と
シールリング１の外周面とを連通する排気通路１３を設
け、シールリング１の外周面と相対するシールハウジン
グ４の内周面との間には空間を設けてシールリング１の
半径方向の運動を許容し、その空間と系外の除外塔とが
連通している。シールリング１端面の第１円周溝１８を
シールハウジング４内部にあってシールハウジング４の
端面よりも内外径の大きな端面を有する油切りハウジン
グ５に押圧し、シールリング１端面の第１円周溝１８と
押圧されたシールハウジング４端面との間に生じる空間
に外部からパージガスが導入されるようになっており、
シールリング１端面の第１円周溝１８は低圧側に存在
し、シールリング１はシールガスの圧力を第１円周溝１
８と反対側の端面に受けるが、この第１円周溝１８内に
導入される圧力がシールガスよりも高いパージガスの静
圧作用によってシールリング１が高圧側への圧力を生じ
て第１円周溝１８内外の接触部の面圧が軽減され、この
面圧に起因する摩擦力が小さく抑えられる。これによ
り、シールリング１の半径方向への移動に対する抵抗力
が軽減されてシールリング１内周面と回転軸６外周面と
の間に形成される気体潤滑膜の反力で容易にシールリン
グ１と回転軸６とが離反され易くなる。第２円周溝２０
は排気通路１３を介してシールリング１外周面とシール
ハウジング４とばね機構３とで形成される空間および排
気通路１１，１２と連通しており、第１円周溝１８から
細孔１９を通して第３円周溝１４でシール作用を行った
パージガスの一部と、予圧のばね機構３のシール片を接
触型にした場合は、このシール片とシールリング１との
接触する隙間からこの空間へ僅かに漏れるシールガスと
を除外塔へ導く通路となる。これらにより、周面型の軸
封装置において非接触のシールリング１が容易に構成で
き、廉価なドライガスシールシステムを提供することが
できる。In the conventional shaft sealing device, when the former shaft sealing device is used for sealing the gas, the seal ring is pressed to the low pressure side by the pressure difference between the side surfaces thereof, and the garter spring is compressed in the axial direction. A slight pressing load due to is applied. When the position of the rotary shaft is displaced, gas film pressure is generated by the dynamic pressure gas bearing action between the inner peripheral surface of the seal ring and the outer peripheral surface of the rotary shaft to avoid contact,
If the load capacity due to the action of the dynamic pressure gas bearing cannot overcome the product of the pressing load acting in the axial direction and the friction coefficient, the seal ring and the rotating shaft come into contact and wear of the seal ring occurs, resulting in a seal. Since the performance deteriorates, there is a drawback that it is difficult to apply to a high-speed, high-pressure shaft seal. Further, in the shaft sealing device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-71621, a thick rotary shaft is required on the high pressure side. Therefore, even if it can be applied to a single-shaft multi-stage compressor, the rotary shaft has an overhang portion. Although it is difficult to apply to a centrifugal compressor having an impeller, in the present shaft sealing device, a cylindrical seal ring 1 provided with a gap on the outer periphery of the rotary shaft 6 and movement of the seal ring 1 in the axial direction. Is formed by a seal housing 4 that fits with the seal ring 1 so as to limit the two, and the first circumferential groove 18 is provided on one end surface of the seal ring 1, and two inner circumferential surfaces of the seal ring 1 that do not communicate with each other are provided. 2nd and 3rd circumferential groove 2
0, 14 are provided, and the first circumferential groove 18 on the end face of the seal ring 1
A small hole 19 that connects the third circumferential groove 14 provided on the farthest side to the first circumferential groove 18 on the end face is provided, and the pore 19 provided on the end face of the seal ring 1 near the first circumferential groove 18 is provided. The exhaust passage 13 that connects the circumferential groove 20 with the outer peripheral surface of the seal ring 1 is provided, and a space is provided between the outer peripheral surface of the seal ring 1 and the inner peripheral surface of the seal housing 4 facing the seal ring 1. Allows the radial movement of the space, and the space communicates with the exclusion tower outside the system. The first circumferential groove 18 on the end face of the seal ring 1 is pressed against the oil drainer housing 5 having the end face inside the seal housing 4 and having a larger inner and outer diameter than the end face of the seal housing 4, and the first circumference of the end face of the seal ring 1 is pressed. Purge gas is introduced from the outside into the space formed between the groove 18 and the pressed end surface of the seal housing 4.
The first circumferential groove 18 on the end surface of the seal ring 1 exists on the low-pressure side, and the seal ring 1 keeps the pressure of the sealing gas at the first circumferential groove 1
8, the pressure introduced into the first circumferential groove 18 is higher than that of the seal gas, and the static pressure action of the purge gas causes the seal ring 1 to generate a pressure on the high pressure side. The surface pressure of the contact portion inside and outside the circumferential groove 18 is reduced, and the frictional force due to this surface pressure is suppressed to a small level. As a result, the resistance force against the radial movement of the seal ring 1 is reduced, and the seal ring 1 is easily reacted by the reaction force of the gas lubricating film formed between the inner peripheral surface of the seal ring 1 and the outer peripheral surface of the rotary shaft 6. And the rotary shaft 6 are easily separated from each other. Second circumferential groove 20
Communicates with the outer peripheral surface of the seal ring 1, the space formed by the seal housing 4 and the spring mechanism 3 and the exhaust passages 11 and 12 through the exhaust passage 13. 3 When a part of the purge gas that has performed the sealing action in the circumferential groove 14 and the seal piece of the preload spring mechanism 3 are of contact type, the gap between the seal piece and the seal ring 1 is slightly changed to this space. It becomes a passage for guiding the seal gas leaking to the exclusion tower. As a result, the non-contact seal ring 1 can be easily configured in the peripheral surface type shaft sealing device, and an inexpensive dry gas sealing system can be provided.
【０００９】[0009]
【発明の効果】本発明に係る軸封装置は前記のように構
成されており、シール流体はシールリング内周のラビリ
ンスを通って低圧側に流れようとするが、シール流体と
略同じ圧力を有するパージガスが円周溝内に供給されて
いることによりラビリンスにおける内側と外側との差圧
を小さく保つことができるので、ラビリンスシールを適
用することができ、隙間が小さいことによる隙間内にお
ける粘性による発熱を抑えることができる。また、パー
ジガスが摺接面の円周溝内に供給されることにより円周
溝内部の静圧がシール流体のシールリングを摺接面へ押
圧する力を低減させるので、シールリングがシールハウ
ジング内部で半径方向へ容易に追従することができ、回
転軸の振動や変位などによって生ずるシールリングと回
転軸との接触が流体の潤滑作用により回避される。The shaft sealing device according to the present invention is configured as described above, and the seal fluid tries to flow to the low pressure side through the labyrinth on the inner periphery of the seal ring, but at the same pressure as the seal fluid. Since the purge gas that it has is supplied into the circumferential groove, the pressure difference between the inside and outside of the labyrinth can be kept small, so a labyrinth seal can be applied, and due to the viscosity in the gap due to the small gap Heat generation can be suppressed. Further, since the purge gas is supplied into the circumferential groove of the sliding contact surface, the static pressure inside the circumferential groove reduces the force of the seal fluid pressing the seal ring against the sliding contact surface, so that the seal ring is sealed inside the seal housing. Therefore, the contact between the seal ring and the rotary shaft caused by the vibration or displacement of the rotary shaft can be avoided by the lubricating action of the fluid.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】図１は本発明の実施の一形態に係る軸封装置の
横断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a shaft sealing device according to an embodiment of the present invention.
【図２】図２は従来の軸封装置の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a conventional shaft sealing device.
１ シールリング ２ ラビリンス ３ ばね機構 ４ シールハウジング ５ 油切りハウジング ６ 回転軸 ７ 油切りフィン ８ ケーシング ９ 圧縮機翼車 １０ ラビリンス １１ 排気通路 １２ 排気通路 １３ 排気通路 １４ 第３円周溝 １５ Ｏリング １６ パージガス供給孔 １７ パージガス連通孔 １８ 第１円周溝 １９ 細孔 ２０ 第２円周溝 ２１ Ｏリング ２２ Ｏリング ２３ Ｏリング ２４ Ｏリング ２５ 油抜き通路 ２６ 油抜き通路 ２７ 油抜き通路 1 Seal Ring 2 Labyrinth 3 Spring Mechanism 4 Seal Housing 5 Oil Draining Housing 6 Rotating Shaft 7 Oil Draining Fin 8 Casing 9 Compressor Impeller 10 Labyrinth 11 Exhaust Passage 12 Exhaust Passage 13 Exhaust Passage 14 Third Circumferential Groove 15 O-ring 16 Purge gas supply hole 17 Purge gas communication hole 18 First circumferential groove 19 Pore 20 Second circumferential groove 21 O-ring 22 O-ring 23 O-ring 24 O-ring 25 Oil drain passage 26 Oil drain passage 27 Oil drain passage
Claims (1)
ールリングとの間に介装されたラビリンスによりシール
流体を軸封する軸封装置において、上記シールリングと
該シールリングを遊動可能に内包するシールハウジング
との軸方向の摺接面に設けられシール流体と略同一圧力
のパージガスが供給される円周溝と、上記シールリング
を上記シールハウジングとの摺接面に押圧するばね機構
とを備えたことを特徴とする軸封装置。1. A shaft seal device for sealing a seal fluid by a labyrinth interposed between a rotary shaft and a seal ring fitted around an outer periphery of the rotary shaft, wherein the seal ring and the seal ring are idle. A circumferential groove that is provided on the sliding contact surface in the axial direction with the seal housing that is included as much as possible and that is supplied with a purge gas at substantially the same pressure as the seal fluid, and a spring that presses the seal ring against the sliding contact surface with the seal housing. A shaft sealing device comprising a mechanism.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08652396A JP3305196B2 (en) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | Shaft sealing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08652396A JP3305196B2 (en) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | Shaft sealing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09280383A true JPH09280383A (en) | 1997-10-28 |
| JP3305196B2 JP3305196B2 (en) | 2002-07-22 |
Family
ID=13889357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08652396A Expired - Fee Related JP3305196B2 (en) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | Shaft sealing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3305196B2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007139030A (en) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Shaft sealing structure for muddy water rotating device |
| CN105422867A (en) * | 2015-12-02 | 2016-03-23 | 湖南中大创远数控装备有限公司 | Spindle sealing mechanism |
| CN105422493A (en) * | 2015-11-25 | 2016-03-23 | 沈阳透平机械股份有限公司 | Test run sealing device for large centrifugal compressor |
| CN106949190A (en) * | 2017-05-27 | 2017-07-14 | 中国工程物理研究院总体工程研究所 | Floating ring type damping seal device |
| JP2017194057A (en) * | 2016-04-18 | 2017-10-26 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | Gas bearing seal |
| CN110219992A (en) * | 2019-07-09 | 2019-09-10 | 大连保税区华鸿工业技术有限公司 | Prevent the sealing device of sealing face damage |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9670935B2 (en) * | 2013-05-30 | 2017-06-06 | Ingersoll-Rand Company | Centrifugal compressor having seal system |
-
1996
- 1996-04-09 JP JP08652396A patent/JP3305196B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007139030A (en) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Shaft sealing structure for muddy water rotating device |
| CN105422493A (en) * | 2015-11-25 | 2016-03-23 | 沈阳透平机械股份有限公司 | Test run sealing device for large centrifugal compressor |
| CN105422867A (en) * | 2015-12-02 | 2016-03-23 | 湖南中大创远数控装备有限公司 | Spindle sealing mechanism |
| JP2017194057A (en) * | 2016-04-18 | 2017-10-26 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | Gas bearing seal |
| CN107304685A (en) * | 2016-04-18 | 2017-10-31 | 通用电气公司 | Gas bearing seal |
| US11193385B2 (en) | 2016-04-18 | 2021-12-07 | General Electric Company | Gas bearing seal |
| CN106949190A (en) * | 2017-05-27 | 2017-07-14 | 中国工程物理研究院总体工程研究所 | Floating ring type damping seal device |
| CN106949190B (en) * | 2017-05-27 | 2023-03-31 | 中国工程物理研究院总体工程研究所 | Floating ring type damping sealing device |
| CN110219992A (en) * | 2019-07-09 | 2019-09-10 | 大连保税区华鸿工业技术有限公司 | Prevent the sealing device of sealing face damage |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3305196B2 (en) | 2002-07-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2016186019A1 (en) | Sliding component | |
| JPH10281299A (en) | Mechanical seal device | |
| CN112088268B (en) | Sealing ring | |
| WO2018088350A1 (en) | Sliding component | |
| JPH0617941A (en) | Non-contact end face seal | |
| US4641842A (en) | Shaft sealing device with floating seal member | |
| US4194745A (en) | Controlled clearance seal | |
| JPS62132088A (en) | Rotary-connector controllable in relation to pressure | |
| US3395645A (en) | Shaft seal assembly | |
| JPH09280383A (en) | Shaft sealing device | |
| JPH09292034A (en) | Mechanical seal | |
| JPH07224948A (en) | Mechanical seal | |
| JP4106022B2 (en) | Ball valve | |
| JPS6118678B2 (en) | ||
| JP2003083456A (en) | Bearing seal device | |
| JPH0512529Y2 (en) | ||
| JPH037033B2 (en) | ||
| JPH09273636A (en) | Mechanical seal | |
| JPH08296744A (en) | Mechanical seal | |
| CN108413040A (en) | Lip mechanically-sealing apparatus | |
| JP4120816B2 (en) | Sealing device | |
| CN213899887U (en) | Radial sealing device | |
| JP3957832B2 (en) | Fluid seal device | |
| JP2012246979A (en) | Shaft sealing structure and rotary fluid machine | |
| CN208364788U (en) | Lip shape mechanically-sealing apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020402 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |