JPH10205526A - Shaft sealing device and drainage pump with the same - Google Patents
Shaft sealing device and drainage pump with the sameInfo
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- JPH10205526A JPH10205526A JP992197A JP992197A JPH10205526A JP H10205526 A JPH10205526 A JP H10205526A JP 992197 A JP992197 A JP 992197A JP 992197 A JP992197 A JP 992197A JP H10205526 A JPH10205526 A JP H10205526A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は軸封装置および軸封
装置を備えた排水ポンプの改良に係わり、特にポンプ主
軸にスリーブが固定され、このスリーブの外周にセグメ
ント状のシール材が摺動するように配置されている軸封
装置およびその軸封装置を備えている排水ポンプに関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a shaft sealing device and a drainage pump provided with the shaft sealing device. In particular, a sleeve is fixed to a pump main shaft, and a segmented sealing material slides around the outer periphery of the sleeve. And a drain pump provided with the shaft sealing device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば土砂等の硬い粒子を含んだ河川水
などを排出する排水ポンプを対象にした場合、この種の
立軸形排水ポンプの軸封装置としては、一般的に、シー
ル材に紐状のパッキンを使用したグランドパッキン構造
が使用されている。この軸封装置では、グランドパッキ
ン摺動面への潤滑水の供給のほかに土砂水混入防止を目
的に、ポンプ羽根側の圧力よりも約０.１ＭＰａ高い高
圧の清水が給水される。2. Description of the Related Art For a drain pump for discharging river water containing hard particles such as earth and sand, for example, a shaft sealing device of this type of vertical shaft drain pump is generally provided with a string attached to a sealing material. A gland packing structure using a ring-shaped packing is used. In this shaft sealing device, in addition to the supply of lubricating water to the sliding surface of the gland packing, high-pressure fresh water that is higher than the pressure on the pump blade side by about 0.1 MPa is supplied for the purpose of preventing earth and sand water from entering.
【０００３】最近では、例えば機械設計第３２巻第２号
（１９８８年２月号）にも記載されているように、シー
ル材に耐摩耗性に優れたセラミックスを用いたメカニカ
ルシールが使用されるようになってきている。しかしな
がらその一方において、近年における急速な都市化によ
り、排水機場への雨水の流入が大量かつ急激なものとな
っており、このような事態に対応するため、排水ポンプ
を先行待機運転させる需要が高まってきている。Recently, as described in, for example, Mechanical Design Vol. 32, No. 2 (February, 1988), a mechanical seal using ceramics having excellent wear resistance as a sealing material is used. It is becoming. However, on the other hand, rapid urbanization in recent years has caused a large and rapid inflow of rainwater into drainage stations, and in order to cope with such a situation, there has been a growing demand for drainage pumps to be put on standby in advance. Is coming.
【０００４】しかし、このような先行待機運転に代表さ
れる立軸雨水排水ポンプでは、ポンプ主軸が回転してい
ても、長時間にわたり揚水されない気中運転が行われる
ことになる。このような場合は、軸封装置に潤滑水が注
入されないので、ドライ摺動による異常摩耗の発生が避
けられない。すなわち、シール材にセラミックスを採用
しても、異常摩耗の発生を防止することは不可能であ
る。However, in a vertical shaft rainwater drainage pump represented by such a preliminary standby operation, an aerial operation in which water is not pumped for a long time is performed even when the pump main shaft is rotating. In such a case, since lubricating water is not injected into the shaft sealing device, occurrence of abnormal wear due to dry sliding cannot be avoided. That is, even if ceramics is used for the sealing material, it is impossible to prevent the occurrence of abnormal wear.
【０００５】このような問題の解決手段として、ポンプ
主軸とシール材との間にわずかなギャップを設けて非接
触状態でシールする方法が、実公平４−４４９４１号公
報に開示されている。また、排水ポンプの外部から軸封
装置に潤滑水を注入し、気中運転を行う方法が、特開平
２−１５４８６９号公報に開示されている。As a means for solving such a problem, Japanese Utility Model Publication No. 4-44941 discloses a method in which a small gap is provided between a pump main shaft and a sealing material to seal in a non-contact state. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-154869 discloses a method in which lubricating water is injected into a shaft sealing device from the outside of a drainage pump to perform aerial operation.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このように形成されて
いる軸封装置、すなわち実公平４−４４９４１号公報に
開示されているような軸封装置であると、シール材とポ
ンプ主軸とが非接触状態にあり、潤滑水がないときでも
長時間の気中運転が可能である。しかし、揚水時はポン
プ主軸とシール材との隙間からの漏水量が多く、ポンプ
効率が低下する嫌いがある。With a shaft sealing device formed in this way, that is, a shaft sealing device as disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 4-44941, the sealing material and the pump main shaft are non-contact. It is in contact, and long-term in-air operation is possible even without lubricating water. However, at the time of pumping, there is a large amount of water leakage from a gap between the pump main shaft and the sealing material, and there is a tendency that the pump efficiency is reduced.
【０００７】また、特開平２−１５４８６９号公報に開
示されているような軸封装置およびグランドパッキン構
造では、気中運転中、外部から注水がシール材へ行われ
るので、長時間運転をする場合には、多量の潤滑水を必
要とする嫌いがあり、また給水配管系が設けられている
ことから、配管の保全管理が必要となり、そのための負
担が多くなる。さらに、給水配管系のトラブルなどでポ
ンプが起動できなくなる恐れもある。Further, in the shaft sealing device and the gland packing structure as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-154869, water is externally injected into the sealing material during in-air operation. Has a dislike of needing a large amount of lubricating water, and since a water supply piping system is provided, maintenance and management of the piping is required, which increases the burden. Further, there is a possibility that the pump cannot be started due to a trouble in the water supply piping system.
【０００８】このように従来における軸封装置において
は、漏水量が少なく、かつポンプの外部から潤滑水の給
水を受けずに、長時間の気中運転を繰り返し行うことは
不可能であった。As described above, in the conventional shaft sealing device, it is impossible to repeatedly perform a long-time in-air operation without a small amount of water leakage and without supplying lubricating water from outside the pump.
【０００９】本発明はこれに鑑みなされたもので、その
目的とするところは、漏水量が少なく、かつシール材の
潤滑水をポンプの外部から給水することなく、例えば３
０分以上の繰り返し気中運転を安定して行うことができ
るポンプの軸封装置を提供するにある。The present invention has been made in view of the above, and it is an object of the present invention to reduce the amount of water leakage and to supply the lubricating water for the seal material from the outside of the pump, for example, for 3 times.
An object of the present invention is to provide a pump shaft sealing device capable of stably performing a repetitive air operation for 0 minute or more.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、軸表
面にスリーブが固定された回転主軸と、前記スリーブの
外周部に径方向に所定の間隙をもって配置されたシール
ケースと、このシールケースと前記スリーブとの間に配
置されるとともに、周方向に複数個に分割されたセグメ
ントシール部材とを備え、前記シール部材の内周側が前
記回転主軸のスリーブと摺動し軸封を行うように形成さ
れている軸封装置において、前記スリーブの少なくとも
その表面を、四ふっ化エチレン樹脂を含浸した超硬合金
製の部材で形成し、かつ前記セグメントシール材をセラ
ミックス材にて形成するとともに、このシール材の摺動
面を前記スリーブの摺動面に対して偏芯の円弧形状とな
し所期の目的を達成するようにしたものである。That is, the present invention provides a rotating main shaft having a sleeve fixed to a shaft surface, a seal case arranged at a predetermined radial distance around the outer periphery of the sleeve, and a seal case. A segment seal member that is disposed between the sleeve and the circumferential direction and is divided into a plurality of segments in a circumferential direction, and is formed such that an inner peripheral side of the seal member slides with the sleeve of the rotating main shaft to seal the shaft. In the shaft sealing device, at least the surface of the sleeve is formed of a member made of cemented carbide impregnated with ethylene tetrafluoride resin, and the segment sealing material is formed of a ceramic material, and the seal is formed. The sliding surface of the material is eccentric with respect to the sliding surface of the sleeve so as to achieve the intended purpose.
【００１１】また、回転主軸にスリーブが固定され、こ
のスリーブの外周位置に配置されるシールケースと、こ
のシールケースおよび前記スリーブ間に周方向に沿って
複数配設されたセグメント状のシール材を配置したセグ
メント型の軸封装置において、前記スリーブを四ふっ化
エチレン樹脂を含浸した超硬合金製の筒状部材とし、シ
ール材をセラミックスとし、このシール材の摺動面をス
リーブ摺動面に対し偏芯の円弧形状とし、かつこのシー
ル材の摺動面を回転主軸の停止時、スリーブ摺動面に接
触させ、さらに、シール材の両端面またはこれと対向す
るシールケースの面のいずれか一方に摩擦低減手段を設
けるようにしたものである。[0011] Further, a sleeve is fixed to the rotating main shaft, and a seal case disposed at an outer peripheral position of the sleeve, and a plurality of segment-shaped seal members provided along the circumferential direction between the seal case and the sleeve. In the arranged segment-type shaft sealing device, the sleeve is a cylindrical member made of cemented carbide impregnated with ethylene tetrafluoride resin, the sealing material is ceramics, and the sliding surface of the sealing material is used as the sleeve sliding surface. On the other hand, when the rotating spindle is stopped, the sliding surface of the sealing material is brought into contact with the sliding surface of the sleeve when the rotating shaft is stopped, and furthermore, either the both end surfaces of the sealing material or the surface of the sealing case opposed thereto. One is provided with friction reducing means.
【００１２】またこの場合、前記セラミックスを、炭化
珪素または四ふっ化エチレン樹脂を含浸した炭化珪素と
したものである。また、前記シール材の両端面またはこ
れと対向するシールケースの面のいずれか一方に設けら
れ摩擦低減手段を、周方向溝およびこの周方向溝と連通
する放射溝により構成するようにしたものである。ま
た、前記シール材の両端面またはこれと対向するシール
ケースの面いずれか一方に設けた摩擦低減手段を、シー
ル材の両端面と対向するシールケースの面に設けた四ふ
っ化エチレン樹脂を含浸した超硬合金の皮膜で形成する
ようにしたものである。In this case, the ceramic is silicon carbide impregnated with silicon carbide or ethylene tetrafluoride resin. Further, the friction reducing means provided on either one of both end surfaces of the sealing material or the surface of the seal case opposed thereto is constituted by a circumferential groove and a radial groove communicating with the circumferential groove. is there. Further, the friction reducing means provided on either one of both end surfaces of the seal material or the surface of the seal case opposed thereto is impregnated with ethylene tetrafluoride resin provided on the surface of the seal case opposed to both end surfaces of the seal material. It is formed from a cemented carbide film.
【００１３】すなわちこのように形成された軸封装置で
あると、スリーブに含浸された四ふっ化エチレン樹脂が
ポンプ主軸が回転するとスリーブ摺動面に数ミクロンの
薄い四ふっ化エチレン樹脂皮膜を形成し、そしてこの四
ふっ化エチレン樹脂皮膜は摩擦係数が小さく、形成され
た皮膜は剥離しにくいので外部からの給水をしなくても
安定して長時間（３０分以上）の気中運転が繰り返し行
えるのである。また、シール材をセラミックスとし、こ
のシール材の摺動面をスリーブ摺動面に対し偏芯の円弧
形状としているため、スリーブ摺動面とシール材の摺動
面との半径方向の隙間が狭くなり漏水量は減少し安定し
た密封性能が得られるのである。That is, in the shaft sealing device formed as described above, the ethylene tetrafluoride resin impregnated in the sleeve forms a thin ethylene fluoride film of several microns on the sliding surface of the sleeve when the pump main shaft rotates. This ethylene tetrafluoride resin film has a low coefficient of friction, and the formed film is difficult to peel off. Therefore, it can be repeatedly operated in air for a long time (30 minutes or more) without water supply from outside. You can do it. In addition, since the sealing material is made of ceramic and the sliding surface of the sealing material is formed in an arc shape eccentric with respect to the sliding surface of the sleeve, a radial gap between the sliding surface of the sleeve and the sliding surface of the sealing material is narrow. The amount of water leakage is reduced and stable sealing performance is obtained.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下図示した実施例に基づいて本
発明を詳細に説明する。図１にはその軸封装置が断面で
示され、また図２にはそのシール材の周方向の配置状況
が示されている。軸封装置３は、回転する主軸すなわち
ポンプ主軸１とポンプケーシング１５との隙間からの流
体の漏れを防止する装置であり、主として次のものより
構成されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the illustrated embodiments. FIG. 1 shows the shaft sealing device in cross section, and FIG. 2 shows the circumferential arrangement of the sealing material. The shaft sealing device 3 is a device for preventing fluid from leaking from a rotating main shaft, that is, a gap between the pump main shaft 1 and the pump casing 15, and mainly includes the following.
【００１５】すなわち、ポンプ主軸１の外周部に固定さ
れたスリーブ２と、このスリーブ２の外周位置に径方向
に間隙をもって配置されたシールケース６と、このシー
ルケース６およびスリーブ２間に周方向に沿って複数配
設されたセグメント状のシール材４と、このシール材４
軸方向に位置決めするカバー８とを有して構成されてい
る。なお、シール段数が２段構造の場合について図示
し、以下２段構造について説明するが、このシール段数
は封水圧力、漏水量等により決まるものであり、特に限
定するものではない。That is, a sleeve 2 fixed to the outer peripheral portion of the pump main shaft 1, a seal case 6 arranged at an outer peripheral position of the sleeve 2 with a radial gap, and a circumferential direction between the seal case 6 and the sleeve 2. A plurality of segment-shaped sealing members 4 arranged along the
And a cover 8 for positioning in the axial direction. The case where the number of seal stages is a two-stage structure is shown in the drawings, and the two-stage structure will be described below. However, the number of seal stages is determined by the sealing pressure, the amount of water leakage, and the like, and is not particularly limited.
【００１６】スリーブ２は、超硬合金製の筒状部材で気
孔部２ａに四ふっ化エチレン樹脂２ｂが含浸されて形成
され、ポンプ主軸１に六角穴付き止めネジ等（図示せ
ず）で固定されている。この超硬合金製の筒状部材は粉
体−成形−焼結の順で製造された後に、表面に開口する
空孔部２ａに四ふっ化エチレン樹脂２ｂを含浸して製造
される。The sleeve 2 is a cylindrical member made of cemented carbide, and is formed by impregnating a pore portion 2a with an ethylene tetrafluoride resin 2b, and is fixed to the pump main shaft 1 with a hexagon socket set screw or the like (not shown). Have been. The cemented carbide tubular member is manufactured in the order of powder-molding-sintering, and then manufactured by impregnating a hole 2a opening on the surface with an ethylene tetrafluoride resin 2b.
【００１７】一方、シール材４は周方向に２分割した円
筒形状のセラミックスで、さらに、このシール材の摺動
面をスリーブ摺動面に対し楕円形状，すなわち偏芯の円
弧形状に形成されている（図２参照）。シール材４の外
周側には、ガータスプリング５が装着され、２分割した
円筒形状のセラミックスをリング状に保持している。ま
たシール材４には、軸方向の一端部に溝１１が形成さ
れ、この溝１１とシールケース６に設けられた回り止め
ピン９により、シールケース６とスリーブ２との間で周
方向にずれることがないように形成されている。勿論、
シールケース６とシールケーシング１０との間にも周方
向にずれないように何らかの固定手段が設けられている
（図示せず）。On the other hand, the sealing member 4 is a cylindrical ceramic divided into two in the circumferential direction, and the sliding surface of the sealing member is formed in an elliptical shape with respect to the sleeve sliding surface, that is, an eccentric arc shape. (See FIG. 2). A garter spring 5 is mounted on the outer peripheral side of the sealing material 4 and holds a cylindrical ceramic divided into two in a ring shape. A groove 11 is formed at one end in the axial direction of the sealing material 4, and the groove 11 and a detent pin 9 provided on the seal case 6 shift the circumferential direction between the seal case 6 and the sleeve 2. It is formed so as not to occur. Of course,
Some fixing means is provided between the seal case 6 and the seal casing 10 so as not to shift in the circumferential direction (not shown).
【００１８】ここでは、この溝１１は２分割されたシー
ル材のそれぞれに、かつシール材の周方向の中央部に設
けられている。このように、回り止めの位置をシール材
の周方向の中央部に設けることは回転による動圧効果を
利用する上で好ましい。また、シール材４には、軸方向
の両端部に周方向溝７ａおよびこの周方向溝７ａと連通
する放射溝７ｂが設けられている（図２参照）。Here, the groove 11 is provided in each of the two divided seal members and at the center in the circumferential direction of the seal member. As described above, it is preferable to provide the detent position at the center of the sealing member in the circumferential direction in order to utilize the dynamic pressure effect due to rotation. The sealing member 4 is provided with a circumferential groove 7a and a radial groove 7b communicating with the circumferential groove 7a at both ends in the axial direction (see FIG. 2).
【００１９】また、２分割のシール材４は、図２に示さ
れているように上下部で接触した状態に配置されてい
る。なお、この実施例では上下部で接触した状態で配置
されているが、僅かな隙間をもって配置しても良い。ま
た、シール材４の摺動面をスリーブ摺動面に対し偏芯の
円弧形状としているので、水平方向にわずかな隙間が形
成される。間隙δａはスリーブ摺動面とシール材の摺動
面との上下部の隙間であり、間隙δｂはスリーブ摺動面
とシール材の摺動面との合わせ目部１２における隙間で
ある。As shown in FIG. 2, the two-part seal material 4 is arranged so as to be in contact with the upper and lower portions. In this embodiment, the upper and lower portions are arranged in contact with each other, but may be arranged with a slight gap. Further, since the sliding surface of the sealing material 4 is formed in an arc shape eccentric to the sliding surface of the sleeve, a slight gap is formed in the horizontal direction. The gap δa is a gap between the upper and lower portions of the sliding surface of the sleeve and the sliding surface of the sealing material, and the gap δb is a gap at the joint 12 between the sliding surface of the sleeve and the sliding surface of the sealing material.
【００２０】図示のように、この間隙はδａ＜δｂの寸
法関係にある。したがって、同芯の場合に比較し間隙δ
ａの寸法が狭くなり、その結果、漏水量が減少する。ま
た、図中Ｒａはスリーブ摺動面の半径、Ｒｂはシール材
４の摺動面の半径で、この両者の関係は、Ｒｂ＞Ｒａの
関係にある。半径Ｒｂを半径Ｒａよりも僅かに大きくす
るだけで有効である。シール材４の摺動面の半径Ｒｂは
スリーブ摺動面の半径Ｒａに対して、加工精度、許容漏
水量等によって決まるものである。As shown, the gap has a dimensional relationship of δa <δb. Therefore, compared to the case of concentric, the gap δ
The dimension of “a” becomes narrow, and as a result, the amount of water leakage decreases. In the figure, Ra is the radius of the sliding surface of the sleeve, Rb is the radius of the sliding surface of the sealing material 4, and the relationship between the two is such that Rb> Ra. It is effective to make the radius Rb slightly larger than the radius Ra. The radius Rb of the sliding surface of the sealing material 4 is determined by the processing accuracy, the allowable amount of water leakage, and the like with respect to the radius Ra of the sleeve sliding surface.
【００２１】このように構成された軸封装置であると、
スリーブ２に含浸された四ふっ化エチレン樹脂２ｂがポ
ンプ主軸１の回転によりスリーブ摺動面に数ミクロンの
薄い四ふっ化エチレン樹脂皮膜を形成する。形成された
四ふっ化エチレン樹脂皮膜はすべりやすため摩擦係数が
小さく、また、剥離しにくい。そのため、揚水時に揚水
液により洗い落とされることがなく、外部からの給水を
しなくても長時間（３０分以上）の気中運転が繰り返し
行える。With the shaft sealing device configured as described above,
The rotation of the pump main shaft 1 causes the ethylene tetrafluoride resin 2b impregnated in the sleeve 2 to form a thin microfluoroethylene resin film of several microns on the sleeve sliding surface. The formed ethylene tetrafluoride resin film is slippery, has a small coefficient of friction, and is hardly peeled off. Therefore, it is not washed off by the pumping liquid at the time of pumping, and a long-time (30 minutes or more) in-air operation can be repeatedly performed without external water supply.
【００２２】また、シール材４をセラミックスとし、こ
のシール材４の摺動面をスリーブ摺動面に対し偏芯の円
弧形状とし、分割のシール材４は上下部で接触した状態
で配置されているので漏水量が低減できる。さらに、シ
ール材の摺動面をスリーブ摺動面に対し偏芯の円弧形状
としているので、ポンプ主軸が回転するとスリーブ摺動
面に動圧効果が発生し、シール材の摺動面とスリーブ摺
動面とは非接触状態に近くなり、安定した摺動特性が期
待できる。Further, the sealing material 4 is made of ceramics, the sliding surface of the sealing material 4 is formed in an arc shape eccentric to the sliding surface of the sleeve, and the divided sealing materials 4 are arranged in contact with each other at the upper and lower portions. The water leakage can be reduced. Further, since the sliding surface of the sealing material is formed in an arc shape eccentric with respect to the sliding surface of the sleeve, when the pump main shaft rotates, a dynamic pressure effect is generated on the sliding surface of the sleeve, and the sliding surface of the sealing material and the sliding surface of the sleeve slide. The moving surface is close to a non-contact state, and stable sliding characteristics can be expected.
【００２３】また、揚水時において、シール材の摺動面
とスリーブ摺動面とで構成される隙間に異物が浸入して
も、シール材４が分割構造であるためシール材が半径方
向に移動し容易に排出され、シール材４は損傷を受けな
い。Further, even when foreign matter enters the gap defined by the sliding surface of the sealing material and the sliding surface of the sleeve during pumping, the sealing material moves in the radial direction because the sealing material 4 has a divided structure. And the sealing material 4 is not easily damaged.
【００２４】さらに、シール材の摺動面とスリーブ摺動
面とで構成される隙間を周方向に一様ではなく、上下部
を接触した状態にし水平方向（合わせ目部）よりも狭く
している。このため、水平方向（合わせ目部）からの漏
水量がその他の部分より多くなるので異物も同時に排出
され摺動面への噛み込みが少なり、シール材４の異物噛
み込みによる損傷を防止できる。Further, the gap formed by the sliding surface of the sealing material and the sliding surface of the sleeve is not uniform in the circumferential direction, but is made narrower than the horizontal direction (joint portion) with the upper and lower portions in contact. I have. For this reason, the amount of water leakage from the horizontal direction (joint portion) is larger than that of other portions, so that foreign matters are also discharged at the same time, so that the sliding surface is less likely to be caught, and damage due to the foreign matter being caught by the sealing material 4 can be prevented. .
【００２５】また、シール材４には、軸方向の両端部に
周方向溝７ａおよびこの周方向溝７ａと連通する放射溝
７ｂが形成されている。このため、シール材４の軸方向
の両端部に設けた周方向溝７ａの内周側まで揚水時の封
水圧力が作用し、周方向溝７ａの内周側から外側の部分
では軸方向の押しつけ力がキャンセルされる。したがっ
て、軸方向の押し付け力は軽減され、シール材の半径方
向の動きがスムーズで、安定した密封性能が得られる。The seal member 4 has a circumferential groove 7a and a radial groove 7b communicating with the circumferential groove 7a at both ends in the axial direction. For this reason, the sealing pressure at the time of pumping acts on the inner peripheral side of the circumferential groove 7a provided at both ends in the axial direction of the sealing material 4, and in the portion from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the circumferential groove 7a, The pressing force is canceled. Therefore, the pressing force in the axial direction is reduced, the movement of the sealing material in the radial direction is smooth, and stable sealing performance is obtained.
【００２６】さらに、シール材の摺動面とスリーブ摺動
面とで構成される隙間を周方向に一様ではなく、上下部
を接触した状態にし水平方向（合わせ目部）よりも狭く
している。このため、ポンプ主軸の回転によるシール材
の振動を押さえる事ができる。したがって、空転運転時
においても、シール材の振動による損傷が確実に防止さ
れ、信頼性の高い軸封装置とすることができる。Further, the gap formed by the sliding surface of the sealing material and the sliding surface of the sleeve is not uniform in the circumferential direction, but is made narrower than the horizontal direction (joint portion) with the upper and lower portions in contact. I have. For this reason, the vibration of the sealing material due to the rotation of the pump main shaft can be suppressed. Therefore, even during the idling operation, the damage due to the vibration of the sealing material is reliably prevented, and a highly reliable shaft sealing device can be provided.
【００２７】図３および図４に本発明の気中運転のとき
の摩擦係数とシール材の温度上昇を測定した結果が示さ
れている。この場合、本発明では、前述した実施例と同
様のものであって、スリーブを四ふっ化エチレン樹脂を
含浸した超硬合金製の筒状部材を用い、シール材は炭化
珪素のセラミックスで、さらに、シール材の摺動面をス
リーブ摺動面に対し偏芯の円弧形状（Ｒａ＝８０.０ｍ
ｍ、Ｒｂ＝８０.０４ｍｍ）としている。FIGS. 3 and 4 show the results of measurement of the coefficient of friction and the temperature rise of the sealing material during the in-air operation of the present invention. In this case, in the present invention, the sleeve is the same as that of the above-described embodiment, and the sleeve uses a cylindrical member made of cemented carbide impregnated with ethylene tetrafluoride resin, and the sealing material is a ceramic of silicon carbide. , The sliding surface of the sealing material is eccentric to the sleeve sliding surface (Ra = 80.0 m)
m, Rb = 80.04 mm).
【００２８】図３から、本発明において、スリーブ２と
シール材４との摺動面は上下部で接触しているものの、
摩擦係数は時間の経過に伴って低下し、その後は一定値
（０.０５程度）で推移している。このことから気中運
転時においても３０分以上安定した摺動特性が得られる
ことがわかる。一方、スリーブに四ふっ化エチレン樹脂
を含浸していない超硬合金製の筒状部材と炭化珪素リン
グを組み合わせた従来例において、摩擦係数は時間経過
に伴って増大傾向が見られ、また、シールリングに振動
が発生し３０分以上の運転は困難であった。From FIG. 3, in the present invention, although the sliding surfaces of the sleeve 2 and the sealing material 4 are in contact at the upper and lower portions,
The friction coefficient decreases with the passage of time, and thereafter changes at a constant value (about 0.05). This shows that stable sliding characteristics can be obtained for 30 minutes or more even in air operation. On the other hand, in the conventional example in which the sleeve is made of a cemented carbide cylindrical member not impregnated with ethylene tetrafluoride resin and a silicon carbide ring, the coefficient of friction tends to increase with time, Vibration occurred in the ring, and operation for 30 minutes or more was difficult.
【００２９】図４はシール材の温度上昇を示すものであ
る。シール材の温度は上部の接触位置で摺動面から１ｍ
ｍの所にセンサを埋め込んで測定した。シール材の温度
上昇値はシール材の温度−気温である。本発明におい
て、シール材の温度上昇値は時間経過に関係なくほぼ一
定値で推移して、安定して３０分以上の運転ができるこ
とがわっかた。一方、従来例では、図３に示す摩擦係数
と同様な傾向を示し、３０分以上の運転は困難であっ
た。FIG. 4 shows the temperature rise of the sealing material. The temperature of the sealing material is 1m from the sliding surface at the upper contact position
The measurement was performed with the sensor embedded at m. The temperature rise value of the sealing material is the temperature of the sealing material minus the air temperature. In the present invention, it has been found that the temperature rise value of the sealing material changes at a substantially constant value irrespective of the lapse of time, so that the operation can be stably performed for 30 minutes or more. On the other hand, in the conventional example, a tendency similar to the friction coefficient shown in FIG. 3 was exhibited, and it was difficult to operate for 30 minutes or more.
【００３０】なお、本発明における最初の運転時の摩擦
係数は０.１３程度となるが、スリーブおよびシール材
が耐摩耗性に優れているため、接触摺動させても、ほと
んど損傷しないことが実験で確認された。再運転時にお
いては、摩擦係数が０.０５になり、一度運転するとス
リーブ摺動面には四ふっ化エチレン樹脂の皮膜が形成さ
れることが実験で明らかにされた。Although the coefficient of friction at the time of the first operation in the present invention is about 0.13, the sleeve and the sealing material have excellent wear resistance, so that even if they are slid in contact, they are hardly damaged. Confirmed by experiment. At the time of re-operation, the friction coefficient became 0.05, and it was clarified by an experiment that once the operation was performed, a film of ethylene tetrafluoride resin was formed on the sliding surface of the sleeve.
【００３１】図５に本発明による軸封装置の第２の実施
例を示す。この実施例において、前記第１の実施例と異
なるのはスリーブ２を金属リング２Ｃの外周面に四ふっ
化エチレン樹脂を含浸した超硬合金部２ｄを設けた筒状
部材とし点にある。この筒状部材は、金属リング２Ｃ
（材質：ＳＵＳ３０４等）の外周面に溶射等により超硬
合金製の皮膜を形成し、その後、四ふっ化エチレン樹脂
を超硬合金製の皮膜の空孔部に含浸処理して製造され
る。FIG. 5 shows a second embodiment of the shaft sealing device according to the present invention. This embodiment differs from the first embodiment in that the sleeve 2 is a cylindrical member provided with a cemented carbide portion 2d impregnated with ethylene tetrafluoride resin on the outer peripheral surface of a metal ring 2C. This cylindrical member is a metal ring 2C
(Material: SUS304, etc.) is formed by forming a cemented carbide coating on the outer peripheral surface by spraying or the like, and then impregnating the pores of the cemented carbide coating with ethylene tetrafluoride resin.
【００３２】この実施例によれば、基本的には前述した
第１の実施例と同様の作用効果を得ることができる他、
スリーブ２を金属リング２Ｃ（材質：ＳＵＳ３０４等）
の外周面に溶射等により超硬合金製の皮膜２ｄを形成し
製作しているので、超硬合金製のソリッド材に比較し重
量を軽くでき、取り扱い性が向上する。さらに、ポンプ
主軸１にスリーブ２を固定する際、金属リング２Ｃ部に
ネジ等を加工し取り付けられるので容易に行うことがで
きる。According to this embodiment, basically, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained.
Metal sleeve 2C (Material: SUS304 etc.) for sleeve 2
Is formed by forming a coating 2d made of cemented carbide on the outer peripheral surface by spraying or the like, so that the weight can be reduced as compared with a solid material made of cemented carbide, and the handling property is improved. Further, when the sleeve 2 is fixed to the pump main shaft 1, it can be easily performed because a screw or the like is machined and attached to the metal ring 2C.
【００３３】図６に本発明による軸封装置の第３の実施
例を示す。この実施例においては、前記第１の実施例と
異なるのはシール材の両端面またはこれと対向するシー
ルケースの面いずれか一方に設けた摩擦低減手段とし
て、溝をシール材の両端面と対向するシールケースの面
に設けた点にある。すなわち、シール材の両端面の対向
するシールケースの面に周方向溝７ｃおよびこの周方向
溝７ｃと連通する放射溝７ｄを形成したものである。FIG. 6 shows a third embodiment of the shaft sealing device according to the present invention. In this embodiment, the difference from the first embodiment is that grooves are provided opposite to both end surfaces of the seal material as friction reducing means provided on either end surface of the seal material or the surface of the seal case opposed thereto. In that it is provided on the surface of the seal case. That is, the circumferential groove 7c and the radial groove 7d communicating with the circumferential groove 7c are formed on the surface of the seal case opposite to both end surfaces of the seal material.
【００３４】この実施例によれば、基本的には前述した
第１の実施例と同様の作用効果を得ることができる他、
溝加工を金属製のシールケース６に実施しているので、
シール材側に加工するよりも容易にでき、製作費も安く
済む。According to this embodiment, basically the same functions and effects as those of the first embodiment can be obtained.
Since the groove processing is performed on the metal seal case 6,
It can be made easier than processing on the sealing material side, and the manufacturing cost can be reduced.
【００３５】図７に本発明による軸封装置の第４の実施
例を示す。この実施例においては、前記第２の実施例と
異なるのはシール材の両端面またはこれと対向するシー
ルケースの面いずれか一方に設けた摩擦低減手段とし
て、シール材の両端面と対向するシールケースの面に潤
滑性の有する皮膜を設けた点にある。すなわち、シール
材の両端面と対向するシールケースの面に四ふっ化エチ
レン樹脂を含浸した超硬合金の皮膜１２ａを形成したこ
とにある。FIG. 7 shows a fourth embodiment of the shaft sealing device according to the present invention. This embodiment is different from the second embodiment in that the friction reducing means provided on either one of the end faces of the seal material or the face of the seal case facing the seal material is a seal opposed to both end faces of the seal material. The point is that a film having lubricity is provided on the surface of the case. That is, the film 12a of a cemented carbide impregnated with ethylene tetrafluoride resin is formed on the surface of the seal case opposite to both end surfaces of the seal material.
【００３６】この実施例によれば、基本的には前述した
第２の実施例と同様の作用効果を得ることができる他、
シールケースに超硬合金の皮膜を溶射等で形成でき、製
作費も安く済む。また、超硬合金製の皮膜硬度は河川水
等に含まれる異物よりも高いので、異物による損傷を受
けにくい。According to this embodiment, basically the same operation and effect as those of the second embodiment can be obtained.
The cemented carbide film can be formed on the seal case by thermal spraying, etc., and the production cost can be reduced. In addition, since the hardness of the film made of cemented carbide is higher than that of foreign matter contained in river water or the like, it is hardly damaged by the foreign matter.
【００３７】図８に本発明による軸封装置の第４の実施
例を示す。この実施例において、前記第１の実施例と異
なるのはシール材４を３分割したセグメントより構成し
た点にある。この実施例によれば、基本的には前述した
第１の実施例と同様の作用効果を得ることができる。FIG. 8 shows a fourth embodiment of the shaft sealing device according to the present invention. This embodiment differs from the first embodiment in that the sealing member 4 is constituted by three divided segments. According to this embodiment, basically the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained.
【００３８】なお、これまで説明した実施例では、シー
ル材４を２分割、または３分割のセグメントより構成さ
れた例を示したが、その分割数はスリーブ２の直径で決
まるので、図示実施例に限定されるものではない。In the embodiments described so far, an example is shown in which the seal member 4 is constituted by two or three segments. However, since the number of divisions is determined by the diameter of the sleeve 2, the embodiment shown in FIG. However, the present invention is not limited to this.
【００３９】次に、本発明の軸封装置を立軸雨水排水ポ
ンプポンプに適用した場合について述べる。すなわち、
立軸雨水排水ポンプは図９に示すように、ポンプ主軸１
と、ポンプ主軸１の下部に固定されたランナ１３と、ポ
ンプ主軸１が貫通するケーシング貫通部１４と、このケ
ーシング貫通部１４に固定されている本実施例の軸封装
置３とを有している。この軸封装置３は、スリーブ２
と、シールケース６と、シール材４と、シールケーシン
グ１０とを備えている。Next, a case where the shaft sealing device of the present invention is applied to a vertical shaft rainwater drainage pump will be described. That is,
As shown in FIG. 9, the vertical shaft rainwater drainage pump has a pump main shaft 1
And a runner 13 fixed to a lower portion of the pump main shaft 1, a casing penetrating portion 14 through which the pump main shaft 1 passes, and the shaft sealing device 3 of the present embodiment fixed to the casing penetrating portion 14. I have. The shaft sealing device 3 includes a sleeve 2
, A seal case 6, a seal material 4, and a seal casing 10.
【００４０】スリーブ２は図５に示されているように、
金属リング２Ｃの外周面に四ふっ化エチレン樹脂を含浸
した超硬合金部２ｄが設けられている。シールケーシン
グ１０は図１うに筒形をなしており、図５において、左
側が下側になるように固定されている。したがって、シ
ールケース６の上にシール材４が配置されている。シー
ル段数は図５に示すように２段としている。The sleeve 2 is, as shown in FIG.
A cemented carbide portion 2d impregnated with ethylene tetrafluoride resin is provided on the outer peripheral surface of the metal ring 2C. The seal casing 10 has a cylindrical shape as shown in FIG. 1, and is fixed so that the left side is the lower side in FIG. Therefore, the seal member 4 is disposed on the seal case 6. The number of seal stages is two as shown in FIG.
【００４１】この実施例によれば、スリーブを四ふっ化
エチレン樹脂を含浸した超硬合金製の筒状部材とし、シ
ール材をセラミックスとし、さらに、このシール材の摺
動面をスリーブ摺動面に対し非同芯の円弧形状としてい
るので、基本的には第１〜第４の実施例と同等の作用効
果を得ることができる。According to this embodiment, the sleeve is a cylindrical member made of cemented carbide impregnated with ethylene tetrafluoride resin, the sealing material is ceramics, and the sliding surface of this sealing material is the sliding surface of the sleeve. However, since they have a non-concentric arc shape, the same operation and effects as those of the first to fourth embodiments can be basically obtained.
【００４２】さらに、本発明の軸封装置を横軸雨水排水
ポンプポンプに適用した場合について述べる。図１０に
示すように、ポンプ主軸１と、ポンプ主軸１の中央部に
固定されたランナ１３ａと、ポンプ主軸１が貫通するケ
ーシング貫通部１４ａ，１４ｂと、このケーシング貫通
部１４ａ、１４ｂに固定されている本実施例の軸封装置
３とを有している。Further, a case where the shaft sealing device of the present invention is applied to a horizontal shaft rainwater drainage pump will be described. As shown in FIG. 10, the pump main shaft 1, a runner 13 a fixed to the center of the pump main shaft 1, casing through portions 14 a and 14 b through which the pump main shaft 1 passes, and fixed to the casing through portions 14 a and 14 b. And the shaft sealing device 3 of the present embodiment.
【００４３】ポンプ主軸１は両端部に配置したころがり
軸受１７により支持されている。また、一端にカップリ
ング１６が固定されている。この軸封装置３は、スリー
ブ２と、シールケース６と、シール材４と、シールケー
シング１０とを備えている。スリーブ２は図５に示すよ
うに、金属リング２Ｃの外周面に四ふっ化エチレン樹脂
を含浸した超硬合金部２ｄが設けられている。ケーシン
グ貫通部１４ａ，１４ｂに取り付けている軸封装置３は
図５に示す実施例のものである。The pump main shaft 1 is supported by rolling bearings 17 arranged at both ends. Further, a coupling 16 is fixed to one end. The shaft sealing device 3 includes a sleeve 2, a seal case 6, a seal material 4, and a seal casing 10. As shown in FIG. 5, the sleeve 2 is provided with a cemented carbide portion 2d impregnated with ethylene tetrafluoride resin on the outer peripheral surface of a metal ring 2C. The shaft sealing device 3 attached to the casing penetration portions 14a and 14b is of the embodiment shown in FIG.
【００４４】実施例によれば、スリーブを四ふっ化エチ
レン樹脂を含浸した超硬合金製の筒状部材とし、シール
材をセラミックスとし、さらに、このシール材の摺動面
をスリーブ摺動面に対し非同芯の円弧形状としているの
で、基本的には第１〜第４の実施例と同等の作用効果を
得ることができる。According to the embodiment, the sleeve is a cylindrical member made of cemented carbide impregnated with ethylene tetrafluoride resin, the sealing material is ceramics, and the sliding surface of this sealing material is used as the sliding surface of the sleeve. On the other hand, since it has a non-concentric arc shape, the same operation and effect as those of the first to fourth embodiments can be basically obtained.
【００４５】これに加え、外部からの給水をしなくても
長時間（３０分以上）の気中運転が繰り返し行えるポン
プが提供できる。In addition, it is possible to provide a pump capable of repeatedly performing an in-air operation for a long time (30 minutes or more) without supplying water from the outside.
【００４６】以上説明してきたようにこのように形成さ
れた軸封装置であると、スリーブに含浸された四ふっ化
エチレン樹脂がポンプ主軸が回転するとスリーブ摺動面
に数ミクロンの薄い四ふっ化エチレン樹脂皮膜を形成す
る。形成された四ふっ化エチレン樹脂皮膜はすべりやす
く摩擦係数が小さく、形成された皮膜は剥離しにくく、
揚水時に揚水液により洗い落とされることがないので外
部からの給水をしなくても長時間（３０分以上）の気中
運転が繰り返し行える。As described above, according to the shaft sealing device formed in this manner, when the pump main shaft rotates, the tetrafluoroethylene resin impregnated in the sleeve causes the sliding surface of the sleeve to have a thin tetrafluoroethylene having a thickness of several microns. Form an ethylene resin film. The formed ethylene tetrafluoride resin film slides easily and has a small coefficient of friction, and the formed film is difficult to peel off.
Since it is not washed off by the pumping liquid at the time of pumping, air operation for a long time (30 minutes or more) can be repeated without supplying water from the outside.
【００４７】また、シール材をセラミックスとし、この
シール材の摺動面をスリーブ摺動面に対し偏芯の円弧形
状としているため、スリーブ摺動面とシール材の摺動面
との半径方向の隙間を狭くなり漏水量は減少し安定した
密封性能が得られる。さらに、シール材の摺動面をスリ
ーブ摺動面に対し偏芯の円弧形状としているので、ポン
プ主軸が回転するとスリーブ摺動面に動圧効果が発生
し、シール材の摺動面とスリーブ摺動面とは非接触状態
に近くなり、安定した摺動特性が期待できる。Further, since the sealing material is made of ceramics and the sliding surface of the sealing material is formed in an arc shape eccentric with respect to the sliding surface of the sleeve, the sliding surface of the sealing material and the sliding surface of the sealing material in the radial direction are formed. The gap is narrowed, the amount of water leakage is reduced, and stable sealing performance is obtained. Further, since the sliding surface of the sealing material is formed in an arc shape eccentric with respect to the sliding surface of the sleeve, when the pump main shaft rotates, a dynamic pressure effect is generated on the sliding surface of the sleeve, and the sliding surface of the sealing material and the sliding surface of the sleeve slide. The moving surface is close to a non-contact state, and stable sliding characteristics can be expected.
【００４８】また、揚水時において、シール材の摺動面
とスリーブ摺動面とで構成される隙間に異物が浸入して
も、シール材が分割構造であるためシール材が半径方向
に移動し容易に排出され、シール材は損傷を受けない。Further, even when foreign matter enters the gap formed between the sliding surface of the sealing material and the sliding surface of the sleeve during pumping, the sealing material moves in the radial direction due to the divided structure of the sealing material. It is easily drained and the seal is not damaged.
【００４９】さらに、シール材の摺動面とスリーブ摺動
面とで構成される隙間を周方向に一様ではなく、上下部
を接触に近い状態にし水平方向（合わせ目部）よりも狭
くしている。このため、水平方向（合わせ目部）からの
漏水量がその他の部分より多くなるので異物も同時に排
出され摺動面への噛み込みが少なり、シール材の異物噛
み込みによる損傷を防止できる。またこれに加え、外部
からの給水をしなくても長時間（通常３０分以上）の気
中運転が繰り返し行えるポンプが得られるのである。Further, the gap formed by the sliding surface of the sealing material and the sliding surface of the sleeve is not uniform in the circumferential direction, and the upper and lower portions are close to the contact so as to be narrower than the horizontal direction (joint portion). ing. For this reason, the amount of water leakage from the horizontal direction (joint portion) is larger than that of the other portions, so that foreign substances are simultaneously discharged and the sliding surface is less likely to be caught, so that damage due to the foreign matter being caught by the sealing material can be prevented. In addition, a pump that can repeatedly perform a long-time (usually 30 minutes or more) in-air operation without supplying water from the outside can be obtained.
【００５０】[0050]
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、漏水量が少なく、かつシール材の潤滑水をポンプの
外部から給水することなく、例えば３０分以上の繰り返
し気中運転を安定して行うことができる軸封装置を得る
ことができる。As described above, according to the present invention, the amount of water leakage is small, and the lubricating water for the sealant is not supplied from outside the pump. A shaft sealing device that can be carried out by the above method can be obtained.
【図１】本発明の軸封装置の一実施例を示す縦断側面図
である。FIG. 1 is a vertical sectional side view showing one embodiment of a shaft sealing device of the present invention.
【図２】２分割シール材の周方向の配置状況を示す説明
図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a circumferential arrangement state of a two-piece sealing material.
【図３】本発明の軸封装置と従来技術の軸封装置との摩
擦係数を各々に測定した結果を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing the results of measurement of the friction coefficient between the shaft sealing device of the present invention and the shaft sealing device of the prior art.
【図４】本発明の軸封装置と従来技術の軸封装置とのシ
ール材の温度上昇を各々に測定した結果を示す説明図で
ある。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the results of measuring the temperature rise of the sealing material of the shaft sealing device of the present invention and that of the conventional shaft sealing device.
【図５】本発明による軸封装置の第２の実施例を示す縦
断側面図である。FIG. 5 is a vertical sectional side view showing a second embodiment of the shaft sealing device according to the present invention.
【図６】本発明による軸封装置の第３の実施例を示す縦
断側面図である。FIG. 6 is a vertical sectional side view showing a third embodiment of the shaft sealing device according to the present invention.
【図７】本発明による軸封装置の第４の実施例を示す縦
断側面図である。FIG. 7 is a longitudinal sectional side view showing a fourth embodiment of the shaft sealing device according to the present invention.
【図８】３分割シール材の周方向の配置状況を示す説明
図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a circumferential arrangement state of a three-piece sealing material.
【図９】本発明による軸封装置を適用した立軸排水ポン
プを示す縦断面図である。FIG. 9 is a vertical sectional view showing a vertical shaft drainage pump to which the shaft sealing device according to the present invention is applied.
【図１０】本発明による軸封装置を適用した横軸排水ポ
ンプを示す縦断面図である。FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a horizontal shaft drainage pump to which the shaft sealing device according to the present invention is applied.
１…ポンプ主軸、２…スリーブ、３…軸封装置、４…シ
ール材、５…ガータスプリング、６…シールケース、７
ａ，７ｃ…周方向溝、７ｂ，７ｄ…放射溝、８…カバ
ー、９…回り止めピン、１０…シールケーシング、１１
…溝、１２…シール材合わせ目部、２ａ…空孔部、２ｂ
…四ふっ化エチレン樹脂、２ｃ…金属リング、２ｄ…超
硬合金部、１２ａ…超硬合金溶射皮膜、１４，１４ａ，
１４ｂ…ケーシング貫通部、１５…ポンプケーシング、
１３…ランナ、１６…カップリング、１７…ころがり軸
受。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pump main shaft, 2 ... Sleeve, 3 ... Shaft sealing device, 4 ... Sealing material, 5 ... Garter spring, 6 ... Seal case, 7
a, 7c: circumferential groove, 7b, 7d: radiation groove, 8: cover, 9: detent pin, 10: seal casing, 11
... Groove, 12 ... Sealing material joint, 2a ... Hole, 2b
... Ethylene tetrafluoride resin, 2c ... Metal ring, 2d ... Cemented carbide part, 12a ... Cemented carbide sprayed coating, 14, 14a,
14b: casing penetrating part, 15: pump casing,
13 ... runner, 16 ... coupling, 17 ... rolling bearing.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋庭 秀樹 茨城県土浦市神立町603番地 株式会社日 立製作所土浦工場内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hideki Akiba 603, Kandachicho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref.
Claims (13)
と、前記スリーブの外周部に径方向に所定の間隙をもっ
て配置されたシールケースと、このシールケースと前記
スリーブとの間に配置されるとともに、周方向に複数個
に分割されたセグメントシール部材とを備え、前記シー
ル部材の内周側が前記回転主軸のスリーブと摺動し軸封
を行うように形成されている軸封装置において、 前記スリーブの少なくともその表面を、四ふっ化エチレ
ン樹脂を含浸した超硬合金製の部材で形成するととも
に、前記セグメントシール材をセラミックス材にて形成
するようにしたことを特徴とする軸封装置。1. A rotating main shaft having a sleeve fixed to a shaft surface, a seal case arranged with a predetermined gap in a radial direction on an outer peripheral portion of the sleeve, and arranged between the seal case and the sleeve. And a segment sealing member divided into a plurality in the circumferential direction, wherein the inner peripheral side of the sealing member is formed so as to slide with the sleeve of the rotating main shaft to seal the shaft. A shaft sealing device wherein at least the surface of the sleeve is formed of a cemented carbide member impregnated with an ethylene tetrafluoride resin, and the segment seal material is formed of a ceramic material.
と、前記スリーブの外周部に径方向に所定の間隙をもっ
て配置されたシールケースと、このシールケースと前記
スリーブとの間に配置されるとともに、周方向に複数個
に分割されたセグメントシール部材とを備え、前記シー
ル部材の内周側が前記回転主軸のスリーブと摺動し軸封
を行うように形成されている軸封装置において、 前記スリーブの少なくともその表面を、四ふっ化エチレ
ン樹脂を含浸した超硬合金製の部材で形成し、かつ前記
セグメントシール材をセラミックス材にて形成するとと
もに、このシール材の摺動面を前記スリーブの摺動面に
対して偏芯の円弧形状としたことを特徴とする軸封装
置。2. A rotary main shaft having a sleeve fixed to a shaft surface, a seal case arranged at a predetermined gap in a radial direction on an outer peripheral portion of the sleeve, and disposed between the seal case and the sleeve. And a segment sealing member divided into a plurality in the circumferential direction, wherein the inner peripheral side of the sealing member is formed so as to slide with the sleeve of the rotating main shaft to seal the shaft. At least the surface of the sleeve is formed of a cemented carbide member impregnated with ethylene tetrafluoride resin, and the segment seal material is formed of a ceramic material, and the sliding surface of the seal material is formed of the sleeve. A shaft sealing device having an arc shape eccentric to a sliding surface.
と、前記スリーブの外周部に径方向に所定の間隙をもっ
て配置されたシールケースと、このシールケースと前記
スリーブとの間に配置されるとともに、周方向に複数個
に分割されたセグメントシール部材とを備え、前記シー
ル部材の内周側が前記回転主軸のスリーブと摺動し軸封
を行うように形成されている軸封装置において、 前記スリーブの少なくともその表面を、四ふっ化エチレ
ン樹脂を含浸した超硬合金製の部材で形成し、かつ前記
セグメントシール材をセラミックス材にて形成するとと
もに、このシール材の内径形状を楕円形状としたことを
特徴とする軸封装置。3. A rotary main shaft having a sleeve fixed to a shaft surface, a seal case disposed at a predetermined radial distance from an outer peripheral portion of the sleeve, and disposed between the seal case and the sleeve. And a segment sealing member divided into a plurality in the circumferential direction, wherein the inner peripheral side of the sealing member is formed so as to slide with the sleeve of the rotating main shaft to seal the shaft. At least the surface of the sleeve is formed of a cemented carbide member impregnated with ethylene tetrafluoride resin, and the segment seal material is formed of a ceramic material, and the inner diameter of the seal material is made elliptical. A shaft sealing device, characterized in that:
と、前記スリーブの外周部に径方向に所定の間隙をもっ
て配置されたシールケースと、このシールケースと前記
スリーブとの間に配置されるとともに、周方向に複数個
に分割されたセグメントシール部材とを備え、前記シー
ル部材の内周側が前記回転主軸のスリーブと摺動し軸封
を行うように形成されている軸封装置において、 前記スリーブの少なくともその表面を、四ふっ化エチレ
ン樹脂を含浸した超硬合金製の部材で形成するととも
に、前記セグメントシール材をセラミックス材にて形成
し、かつこのシール材の内径形状を楕円形状に形成する
とともに、このシール材の対向内周面が、前記スリーブ
摺動面に接触するように形成したことを特徴とする軸封
装置。4. A rotating main shaft having a sleeve fixed to a shaft surface, a seal case arranged at a predetermined gap in a radial direction on an outer peripheral portion of the sleeve, and arranged between the seal case and the sleeve. And a segment sealing member divided into a plurality in the circumferential direction, wherein the inner peripheral side of the sealing member is formed so as to slide with the sleeve of the rotating main shaft to seal the shaft. At least the surface of the sleeve is formed of a cemented carbide member impregnated with ethylene tetrafluoride resin, the segment sealing material is formed of a ceramic material, and the inner diameter of the sealing material is formed in an elliptical shape. A shaft sealing device, wherein the inner peripheral surface of the sealing member is formed so as to contact the sliding surface of the sleeve.
リーブの外周位置に配置されるシールケースと、このシ
ールケースおよび前記スリーブ間に周方向に沿って複数
配設されたセグメント状のシール材を配置したセグメン
ト型の軸封装置において、 前記スリーブを金属リングの外周面に四ふっ化エチレン
樹脂を含浸した超硬合金部を設けた筒状部材とし、シー
ル材をセラミックスとし、かつこのシール材の摺動面を
スリーブ摺動面に対し偏芯の円弧状に形成するととも
に、このシール材の摺動面を前記回転主軸の停止時に前
記スリーブ摺動面に接触するように形成したことを特徴
とする軸封装置。5. A seal case in which a sleeve is fixed to a rotating main shaft, and a plurality of segment-shaped seal members arranged along the circumferential direction between the seal case and the sleeve are disposed at an outer peripheral position of the sleeve. In the arranged segment-type shaft sealing device, the sleeve is a cylindrical member provided with a cemented carbide portion impregnated with an ethylene tetrafluoride resin on the outer peripheral surface of a metal ring, a sealing material is ceramics, and the sealing material is The sliding surface is formed in an arc shape eccentric with respect to the sleeve sliding surface, and the sliding surface of the sealing material is formed so as to contact the sleeve sliding surface when the rotary spindle is stopped. Shaft sealing device.
リーブの外周位置に配置されるシールケースと、このシ
ールケースおよび前記スリーブ間に周方向に沿って複数
配設されたセグメント状のシール材を配置したセグメン
ト型の軸封装置において、 前記スリーブを四ふっ化エチレン樹脂を含浸した超硬合
金製の筒状部材とし、シール材をセラミックスとし、こ
のシール材の摺動面をスリーブ摺動面に対し偏芯の円弧
形状とし、かつこのシール材の摺動面を回転主軸の停止
時、スリーブ摺動面に接触させ、さらに、シール材の両
端面またはこれと対向するシールケースの面のいずれか
一方に摩擦低減手段を設けたことを特徴とする軸封装
置。6. A seal case in which a sleeve is fixed to a rotating main shaft, and a plurality of segment-shaped seal members disposed along the circumferential direction between the seal case and the sleeve are disposed at an outer peripheral position of the sleeve. In the arranged segment type shaft sealing device, the sleeve is a cylindrical member made of cemented carbide impregnated with ethylene tetrafluoride resin, the sealing material is ceramics, and the sliding surface of the sealing material is used as the sleeve sliding surface. On the other hand, when the rotating spindle is stopped, the sliding surface of the sealing material is brought into contact with the sliding surface of the sleeve when the rotating shaft is stopped, and furthermore, either the both end surfaces of the sealing material or the surface of the sealing case opposed thereto. A shaft sealing device comprising a friction reducing means provided on one side.
リーブの外周位置に配置されるシールケースと、このシ
ールケースおよび前記スリーブ間に周方向に沿って複数
配設されたセグメント状のシール材を配置したセグメン
ト型の軸封装置において、 前記スリーブを金属リングの外周面に四ふっ化エチレン
樹脂を含浸した超硬合金部を設けた筒状部材とし、シー
ル材をセラミックスとし、該シール材の摺動面をスリー
ブ摺動面に対し偏芯の円弧とし、かつこのシール材の摺
動面を回転主軸の停止時、前記スリーブ摺動面に接触さ
せ、さらに、シール材の両端面またはこれと対向するシ
ールケースの面のいずれか一方に摩擦低減手段を設けた
ことを特徴とする軸封装置。7. A seal case in which a sleeve is fixed to a rotating main shaft, and a plurality of segment-shaped seal members disposed along the circumferential direction between the seal case and the sleeve are disposed at an outer peripheral position of the sleeve. In the arranged segment-type shaft sealing device, the sleeve is a cylindrical member having an outer peripheral surface of a metal ring provided with a cemented carbide part impregnated with ethylene tetrafluoride resin, a sealing material is made of ceramic, and a sliding member of the sealing material is used. The moving surface is an eccentric arc with respect to the sleeve sliding surface, and the sliding surface of the sealing material is brought into contact with the sliding surface of the sleeve when the rotating main shaft is stopped. A shaft sealing device, wherein a friction reducing means is provided on one of the surfaces of a seal case.
リーブの外周位置に配置されるシールケースと、このシ
ールケースおよび前記スリーブ間に周方向に沿って複数
配設されたセグメント状のシール材を配置したセグメン
ト型の軸封装置において、 前記スリーブを四ふっ化エチレン樹脂を含浸した超硬合
金製の筒状部材とし、シール材をセラミックスとし、か
つこのシール材の摺動面をスリーブ摺動面に対し偏芯の
円弧形状とし、さらに、シール材の両端面またはこれと
対向するシールケースの面いずれか一方に摩擦低減手段
を設けたことを特徴とする軸封装置。8. A seal case in which a sleeve is fixed to the rotating main shaft, and a plurality of segment-shaped seal members disposed along the circumferential direction between the seal case and the sleeve are disposed at an outer peripheral position of the sleeve. In the arranged segment type shaft sealing device, the sleeve is a cylindrical member made of cemented carbide impregnated with ethylene tetrafluoride resin, the sealing material is ceramic, and the sliding surface of the sealing material is a sleeve sliding surface. A shaft sealing device, wherein the shaft sealing device has an eccentric arc shape and a friction reducing means is provided on one of both end surfaces of the seal material or a surface of the seal case facing the seal material.
リーブの外周位置に配置されるシールケースと、このシ
ールケースおよび前記スリーブ間に周方向に沿って複数
配設されたセグメント状のシール材を配置したセグメン
ト型の軸封装置において、 前記スリーブを金属リングの外周面に四ふっ化エチレン
樹脂を含浸した超硬合金部を設けた筒状部材とし、シー
ル材をセラミックスとし、かつこのシール材の摺動面を
スリーブ摺動面に対し偏芯の円弧形状とし、さらに、シ
ール材の両端面またはこれと対向するシールケースの面
のいずれか一方に摩擦低減手段を設けたことを特徴とす
る軸封装置。9. A seal case in which a sleeve is fixed to a rotating main shaft, and a seal case disposed at an outer peripheral position of the sleeve, and a plurality of segment-shaped seal members provided along the circumferential direction between the seal case and the sleeve. In the arranged segment-type shaft sealing device, the sleeve is a cylindrical member provided with a cemented carbide portion impregnated with an ethylene tetrafluoride resin on the outer peripheral surface of a metal ring, a sealing material is ceramics, and the sealing material is A shaft in which the sliding surface is formed in an arc shape eccentric to the sleeve sliding surface, and further, friction reducing means is provided on one of both end surfaces of the seal material or a surface of the seal case opposed thereto. Sealing device.
四ふっ化エチレン樹脂を含浸した炭化珪素である請求項
１から９いずれかの項に記載の軸封装置。10. The shaft sealing device according to claim 1, wherein the ceramic is silicon carbide or silicon carbide impregnated with ethylene tetrafluoride resin.
向するシールケースの面のいずれか一方に設けられ摩擦
低減手段が、周方向溝およびこの周方向溝と連通する放
射溝により構成されてなる請求項６から１０いずれかの
項に記載の軸封装置。11. A friction reducing means provided on one of both end faces of the seal material or a face of the seal case opposed thereto is constituted by a circumferential groove and a radial groove communicating with the circumferential groove. The shaft sealing device according to claim 6.
向するシールケースの面いずれか一方に設けた摩擦低減
手段が、シール材の両端面と対向するシールケースの面
に設けた四ふっ化エチレン樹脂を含浸した超硬合金の皮
膜である請求項６から１１いずれかの項に記載の軸封装
置。12. A method according to claim 1, wherein said friction reducing means provided on one of both end surfaces of said seal material or said seal case surface facing said seal material is provided on a surface of said seal case opposed to both end surfaces of said seal material. The shaft sealing device according to any one of claims 6 to 11, wherein the shaft sealing device is a film of a cemented carbide impregnated with a resin.
回転主軸と、前記スリーブの外周部に径方向に所定の間
隙をもって配置されたシールケースと、このシールケー
スと前記スリーブとの間に配置されるとともに、周方向
に複数個に分割されたセグメントシール部材とを備え、
前記シール部材の内周側が前記回転主軸のスリーブと摺
動しポンプ内外の軸封を行うように形成されている軸封
装置を備えた排水ポンプにおいて、 前記スリーブの少なくともその表面を、四ふっ化エチレ
ン樹脂を含浸した超硬合金製の部材で形成し、かつ前記
セグメントシール材をセラミックス材にて形成するとと
もに、このシール材の摺動面を前記スリーブの摺動面に
対して偏芯の円弧形状としたことを特徴とする軸封装置
を備えた排水ポンプ。13. A rotary main shaft having a sleeve fixed to a surface of a pump shaft, a seal case arranged at a predetermined radial distance around an outer peripheral portion of the sleeve, and disposed between the seal case and the sleeve. And a segment seal member divided into a plurality in the circumferential direction,
In a drain pump provided with a shaft sealing device formed such that an inner peripheral side of the seal member slides with a sleeve of the rotating main shaft to seal the inside and outside of the pump, at least the surface of the sleeve is tetrafluorinated. The segment sealing material is formed of a ceramic material, and the sliding surface of the sealing material is formed in an arc eccentric with respect to the sliding surface of the sleeve. A drainage pump provided with a shaft sealing device having a shape.
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|---|---|---|---|
| JP00992197A JP3637172B2 (en) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | Shaft seal device and drainage pump equipped with shaft seal device |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10205526A true JPH10205526A (en) | 1998-08-04 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3637172B2 (en) |
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1997
- 1997-01-23 JP JP00992197A patent/JP3637172B2/en not_active Expired - Fee Related
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