JPH1089489A - メカニカルシール - Google Patents
メカニカルシールInfo
- Publication number
- JPH1089489A JPH1089489A JP24943196A JP24943196A JPH1089489A JP H1089489 A JPH1089489 A JP H1089489A JP 24943196 A JP24943196 A JP 24943196A JP 24943196 A JP24943196 A JP 24943196A JP H1089489 A JPH1089489 A JP H1089489A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ring
- shaft
- rotating
- rotating shaft
- mechanical seal
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Mechanical Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 軸受能力を低下させることなく流体のリーク
量を減らすことができるメカニカルシールを提供する。 【解決手段】 回転軸12に同軸をなして設けた回転リ
ング31と回転軸12を囲繞するケーシング11に回転
軸12と同軸をなすように設けた固定リング8とを対向
させることにより、回転軸12の回転を可能にしながら
回転軸12とケーシング11との間をシールするメカニ
カルシールであって、固定リング8の回転リング31と
の対向面に周方向に沿って環状溝19を形成する一方、
回転リング31の固定リング8との対向面の周縁端に環
状溝19よりも固定リング8の径方向外側に位置するよ
うに螺旋溝32を回転リング31の周方向に沿って所定
の間隔で複数形成した。
量を減らすことができるメカニカルシールを提供する。 【解決手段】 回転軸12に同軸をなして設けた回転リ
ング31と回転軸12を囲繞するケーシング11に回転
軸12と同軸をなすように設けた固定リング8とを対向
させることにより、回転軸12の回転を可能にしながら
回転軸12とケーシング11との間をシールするメカニ
カルシールであって、固定リング8の回転リング31と
の対向面に周方向に沿って環状溝19を形成する一方、
回転リング31の固定リング8との対向面の周縁端に環
状溝19よりも固定リング8の径方向外側に位置するよ
うに螺旋溝32を回転リング31の周方向に沿って所定
の間隔で複数形成した。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、メカニカルシール
に関し、特に、ガス圧縮機やポンプなどのような回転機
械に適用すると有効なものである。
に関し、特に、ガス圧縮機やポンプなどのような回転機
械に適用すると有効なものである。
【0002】
【従来の技術】ガス圧縮機やポンプなどのような回転機
械に適用されているメカニカルシールとしては、特開平
5−164250号公報に開示されたものが知られてい
る。このメカニカルシールを図3,4を用いて以下に説
明する。
械に適用されているメカニカルシールとしては、特開平
5−164250号公報に開示されたものが知られてい
る。このメカニカルシールを図3,4を用いて以下に説
明する。
【0003】図3において、11はケーシング、12は
回転軸、31は回転リングである。この回転リング31
は、回転軸12の外周段部に同軸をなして嵌合してい
る。また、この回転軸12に軸スリーブ15が回転リン
グ31に隣接して嵌合し、ナット16が回転軸12に螺
合することにより、軸スリーブ15が回転リング31を
回転軸12の外周段部に押しつけて回転軸12に固定し
ている。
回転軸、31は回転リングである。この回転リング31
は、回転軸12の外周段部に同軸をなして嵌合してい
る。また、この回転軸12に軸スリーブ15が回転リン
グ31に隣接して嵌合し、ナット16が回転軸12に螺
合することにより、軸スリーブ15が回転リング31を
回転軸12の外周段部に押しつけて回転軸12に固定し
ている。
【0004】一方、ケーシング11に図示しないボルト
で固定されたインサート17には、固定リング18が上
記回転軸12と同軸をなすように嵌装して取り付けられ
ている。この固定リング18の回転リング13との対向
面には、周方向に沿って環状溝19が形成されている。
固定リング18の外周上には、この環状溝19と高圧室
P1 とを連通するための複数個の連通孔20が形成され
ている。また、回転リング13の固定リング18との対
向面の周縁端には、図4に示すように、螺旋溝32が周
方向に沿って所定の間隔で複数形成されている。
で固定されたインサート17には、固定リング18が上
記回転軸12と同軸をなすように嵌装して取り付けられ
ている。この固定リング18の回転リング13との対向
面には、周方向に沿って環状溝19が形成されている。
固定リング18の外周上には、この環状溝19と高圧室
P1 とを連通するための複数個の連通孔20が形成され
ている。また、回転リング13の固定リング18との対
向面の周縁端には、図4に示すように、螺旋溝32が周
方向に沿って所定の間隔で複数形成されている。
【0005】なお、図中、21はインサート17と固定
リング18との間に介装された圧縮ばね、22は回転軸
12と回転リング13との間及びケーシング11とイン
サート17との間、インサート17と固定リング18と
の間にそれぞれ配設されたOリングであり、23はケー
シング1に穿設された給液穴、P2 は低圧側の低圧室で
ある。
リング18との間に介装された圧縮ばね、22は回転軸
12と回転リング13との間及びケーシング11とイン
サート17との間、インサート17と固定リング18と
の間にそれぞれ配設されたOリングであり、23はケー
シング1に穿設された給液穴、P2 は低圧側の低圧室で
ある。
【0006】前記螺旋溝32は、径方向外方側が開口し
て流体の逃げ口をなすと共に、その中心(回転リング3
1の中心)から螺旋を描く方向が回転リング31の回転
方向と同方向となっており、その内径RA が固定リング
18の環状溝19の外径RBに対してRA >RB の関係
となるような寸法、すなわち、上記環状溝19よりも固
定リング18の径方向外側に位置するように形成されて
いる。
て流体の逃げ口をなすと共に、その中心(回転リング3
1の中心)から螺旋を描く方向が回転リング31の回転
方向と同方向となっており、その内径RA が固定リング
18の環状溝19の外径RBに対してRA >RB の関係
となるような寸法、すなわち、上記環状溝19よりも固
定リング18の径方向外側に位置するように形成されて
いる。
【0007】また、回転リング31と固定リング18と
の対向面において、環状溝19で区画された外周側は軸
受部33、内周側は軸封部34となっており、当該軸受
部33は、螺旋溝32を有するスラスト軸受として作用
し、当該軸封部34は、高圧室P1 から連通孔20を介
して環状溝19へ流入した流体が低圧室P2 へ流出する
のを抑制するためのシール部として作用するようになっ
ている。
の対向面において、環状溝19で区画された外周側は軸
受部33、内周側は軸封部34となっており、当該軸受
部33は、螺旋溝32を有するスラスト軸受として作用
し、当該軸封部34は、高圧室P1 から連通孔20を介
して環状溝19へ流入した流体が低圧室P2 へ流出する
のを抑制するためのシール部として作用するようになっ
ている。
【0008】前記固定リング18は、その背面に作用す
る高圧室P1 の流体圧による軸方向の力及び圧縮ばね2
1による押付力と、回転リング31と接触する摺動隙間
内で発生する軸封部34での流体圧及び回転軸12の回
転により発生する軸受部33の流体圧による軸方向力と
を釣り合わせるように軸方向に微小変位し、回転リング
31との間の微小な摺動隙間を保持することにより、回
転軸12のメカニカルシールとして作用するようになっ
ている。
る高圧室P1 の流体圧による軸方向の力及び圧縮ばね2
1による押付力と、回転リング31と接触する摺動隙間
内で発生する軸封部34での流体圧及び回転軸12の回
転により発生する軸受部33の流体圧による軸方向力と
を釣り合わせるように軸方向に微小変位し、回転リング
31との間の微小な摺動隙間を保持することにより、回
転軸12のメカニカルシールとして作用するようになっ
ている。
【0009】ここで、固定リング18と回転リング31
との間の圧力分布を図5に示す。図5に示すように、環
状溝19の圧力Pm1は、高圧側P1 と同じ圧力となるよ
うに設定され、軸受部33の圧力は、螺旋溝32の効果
でPm1≒P1 より中央部分が高くなり、軸封部34の圧
力は、環状溝19の圧力Pm1から低圧側P2 へほぼ直線
的に小さくなっている。
との間の圧力分布を図5に示す。図5に示すように、環
状溝19の圧力Pm1は、高圧側P1 と同じ圧力となるよ
うに設定され、軸受部33の圧力は、螺旋溝32の効果
でPm1≒P1 より中央部分が高くなり、軸封部34の圧
力は、環状溝19の圧力Pm1から低圧側P2 へほぼ直線
的に小さくなっている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】前述したようなメカニ
カルシールでは、低圧室P2 への流体のリーク量が軸封
部34での圧力差勾配で決まる。そこで、軸封部34の
サイズを大きくして圧力差勾配を小さくすることによ
り、固定リング18と回転リング31との間の微小な摺
動隙間の大きさを変えることなく高圧室P1 から低圧室
P2 へのリーク量を小さくしようとすると、軸封部34
のサイズを大きくした分だけ軸受部33のサイズが小さ
くなってしまい、軸受部33の負荷能力が下がって適切
な摺動間隔を保持できなくなってしまう。
カルシールでは、低圧室P2 への流体のリーク量が軸封
部34での圧力差勾配で決まる。そこで、軸封部34の
サイズを大きくして圧力差勾配を小さくすることによ
り、固定リング18と回転リング31との間の微小な摺
動隙間の大きさを変えることなく高圧室P1 から低圧室
P2 へのリーク量を小さくしようとすると、軸封部34
のサイズを大きくした分だけ軸受部33のサイズが小さ
くなってしまい、軸受部33の負荷能力が下がって適切
な摺動間隔を保持できなくなってしまう。
【0011】このようなことから、本発明は、軸受能力
を低下させることなく流体のリーク量を減らすことがで
きるメカニカルシールを提供することを目的とした。
を低下させることなく流体のリーク量を減らすことがで
きるメカニカルシールを提供することを目的とした。
【0012】
【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ための、本発明によるメカニカルシールは、回転軸に同
軸をなして設けた回転リングと当該回転軸を囲繞するケ
ーシングに当該回転軸と同軸をなすように設けた固定リ
ングとを対向させることにより、当該回転軸の回転を可
能にしながら当該回転軸と当該ケーシングとの間をシー
ルするメカニカルシールであって、前記固定リングの前
記回転リングとの対向面に周方向に沿って環状溝を形成
する一方、前記回転リングの前記固定リングとの対向面
の周縁端に上記環状溝よりも当該固定リングの径方向外
側に位置するように螺旋溝を当該回転リングの周方向に
沿って所定の間隔で複数形成したことを特徴とする。
ための、本発明によるメカニカルシールは、回転軸に同
軸をなして設けた回転リングと当該回転軸を囲繞するケ
ーシングに当該回転軸と同軸をなすように設けた固定リ
ングとを対向させることにより、当該回転軸の回転を可
能にしながら当該回転軸と当該ケーシングとの間をシー
ルするメカニカルシールであって、前記固定リングの前
記回転リングとの対向面に周方向に沿って環状溝を形成
する一方、前記回転リングの前記固定リングとの対向面
の周縁端に上記環状溝よりも当該固定リングの径方向外
側に位置するように螺旋溝を当該回転リングの周方向に
沿って所定の間隔で複数形成したことを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明によるメカニカルシールの
実施の形態を図1を用いて説明する。なお、図1は、そ
の要部の概略構造を表す断面図である。
実施の形態を図1を用いて説明する。なお、図1は、そ
の要部の概略構造を表す断面図である。
【0014】図1において、11はケーシング、12は
回転軸、31は回転リングである。この回転リング31
は、回転軸12の外周段部に同軸をなして嵌合してい
る。また、この回転軸12に軸スリーブ15が回転リン
グ31に隣接して嵌合し、ナット16が回転軸12に螺
合することにより、軸スリーブ15が回転リング31を
回転軸12の外周段部に押しつけて回転軸12に固定し
ている。
回転軸、31は回転リングである。この回転リング31
は、回転軸12の外周段部に同軸をなして嵌合してい
る。また、この回転軸12に軸スリーブ15が回転リン
グ31に隣接して嵌合し、ナット16が回転軸12に螺
合することにより、軸スリーブ15が回転リング31を
回転軸12の外周段部に押しつけて回転軸12に固定し
ている。
【0015】一方、ケーシング11に図示しないボルト
で固定されたインサート17には、固定リング8が前記
回転軸12と同軸をなすように嵌装して取り付けられて
いる。この固定リング8の回転リング13に対向する面
には、環状溝19が周方向に沿って形成されている。こ
の固定リング8は、環状溝19と高圧室P1 とを連通さ
せるために従来設けられていた複数個の連通孔が省かれ
ている。また、回転リング13の固定リング8との対向
面の周縁端には、螺旋溝32が周方向に沿って所定の間
隔で複数形成されている。
で固定されたインサート17には、固定リング8が前記
回転軸12と同軸をなすように嵌装して取り付けられて
いる。この固定リング8の回転リング13に対向する面
には、環状溝19が周方向に沿って形成されている。こ
の固定リング8は、環状溝19と高圧室P1 とを連通さ
せるために従来設けられていた複数個の連通孔が省かれ
ている。また、回転リング13の固定リング8との対向
面の周縁端には、螺旋溝32が周方向に沿って所定の間
隔で複数形成されている。
【0016】なお、図中、21はインサート17と固定
リング8との間に介装された圧縮ばね、22は回転軸1
2と回転リング13との間及びケーシング11とインサ
ート17との間、インサート17と固定リング8との間
にそれぞれ配設されたOリングであり、23はケーシン
グ1に穿設された給液穴、P2 は低圧側の低圧室であ
る。
リング8との間に介装された圧縮ばね、22は回転軸1
2と回転リング13との間及びケーシング11とインサ
ート17との間、インサート17と固定リング8との間
にそれぞれ配設されたOリングであり、23はケーシン
グ1に穿設された給液穴、P2 は低圧側の低圧室であ
る。
【0017】前記螺旋溝32は、径方向外方側が開口し
て流体の逃げ口をなすと共に、その中心(回転リング3
1の中心)から螺旋を描く方向が回転リング31の回転
方向と同方向となっており、その内径RA が固定リング
8の環状溝19の外径RB に対してRA >RB の関係と
なるような寸法、すなわち、上記環状溝19よりも固定
リング8の径方向外側に位置するように形成されてい
る。
て流体の逃げ口をなすと共に、その中心(回転リング3
1の中心)から螺旋を描く方向が回転リング31の回転
方向と同方向となっており、その内径RA が固定リング
8の環状溝19の外径RB に対してRA >RB の関係と
なるような寸法、すなわち、上記環状溝19よりも固定
リング8の径方向外側に位置するように形成されてい
る。
【0018】また、回転リング31と固定リング8との
対向面において、環状溝19で区画された外周側は軸受
部33、内周側は軸封部34となっており、当該軸受部
33は、螺旋溝32を有するスラスト軸受として作用
し、当該軸封部34は、高圧室P1 から連通孔20を介
して環状溝19へ流入した流体が低圧室P2 へ流出する
のを抑制するためのシール部として作用するようになっ
ている。
対向面において、環状溝19で区画された外周側は軸受
部33、内周側は軸封部34となっており、当該軸受部
33は、螺旋溝32を有するスラスト軸受として作用
し、当該軸封部34は、高圧室P1 から連通孔20を介
して環状溝19へ流入した流体が低圧室P2 へ流出する
のを抑制するためのシール部として作用するようになっ
ている。
【0019】前記固定リング8は、その背面に作用する
高圧室P1 の流体圧による軸方向の力及び圧縮ばね21
による押付力と、回転リング31と接触する摺動隙間内
で発生する軸封部34での流体圧及び回転軸12の回転
により発生する軸受部33の流体圧による軸方向力とを
釣り合わせるように軸方向に微小変位し、回転リング3
1との間の微小な摺動隙間を保持することにより、回転
軸12のメカニカルシールとして作用するようになって
いる。
高圧室P1 の流体圧による軸方向の力及び圧縮ばね21
による押付力と、回転リング31と接触する摺動隙間内
で発生する軸封部34での流体圧及び回転軸12の回転
により発生する軸受部33の流体圧による軸方向力とを
釣り合わせるように軸方向に微小変位し、回転リング3
1との間の微小な摺動隙間を保持することにより、回転
軸12のメカニカルシールとして作用するようになって
いる。
【0020】このようなメカニカルシールにおける固定
リング8と回転リング31との間の圧力分布を図2
(a)に示す。図2(a)に示すように、環状溝19の
圧力Pm1は、環状溝19が高圧室P1 と連通していない
ことから、高圧室P1 と低圧室P 2 との中間の圧力とな
る。このため、前記軸受部33が軸受機能だけではなく
軸封機能も発現するようになり、従来のメカニカルシー
ルの場合の圧力分布を表す図2(b)との比較からも明
らかなように、固定リング8と回転リング31との間の
シール能力が向上するようになる。
リング8と回転リング31との間の圧力分布を図2
(a)に示す。図2(a)に示すように、環状溝19の
圧力Pm1は、環状溝19が高圧室P1 と連通していない
ことから、高圧室P1 と低圧室P 2 との中間の圧力とな
る。このため、前記軸受部33が軸受機能だけではなく
軸封機能も発現するようになり、従来のメカニカルシー
ルの場合の圧力分布を表す図2(b)との比較からも明
らかなように、固定リング8と回転リング31との間の
シール能力が向上するようになる。
【0021】したがって、軸封部34のサイズを大きく
しなくても、固定リング8と回転リング31との間の微
小な摺動隙間の大きさを変えることなく高圧室P1 から
低圧室P2 へのリーク量を小さくすることができるの
で、軸受部33のサイズの縮小による当該軸受部33の
負荷能力の低下を生じることがなく、適切な摺動間隔を
保持することができる。
しなくても、固定リング8と回転リング31との間の微
小な摺動隙間の大きさを変えることなく高圧室P1 から
低圧室P2 へのリーク量を小さくすることができるの
で、軸受部33のサイズの縮小による当該軸受部33の
負荷能力の低下を生じることがなく、適切な摺動間隔を
保持することができる。
【0022】
【発明の効果】本発明のメカニカルシールによれば、軸
受能力を低下させることなく流体のリーク量を減らすこ
とができる。
受能力を低下させることなく流体のリーク量を減らすこ
とができる。
【図1】本発明によるメカニカルシールの実施の形態の
要部の概略構造を表す断面図である。
要部の概略構造を表す断面図である。
【図2】図1のメカニカルシールと従来のメカニカルシ
ールとのシール部分の圧力分布の対比説明図である。
ールとのシール部分の圧力分布の対比説明図である。
【図3】従来のメカニカルシールの概略構造を表す断面
図である。
図である。
【図4】回転リングの一部省略正面図である。
【図5】図3のメカニカルシールのシール部分の圧力分
布図である。
布図である。
8 固定リング 11 ケーシング 12 回転軸 19 環状溝 31 回転リング 32 螺旋溝 33 軸受部 34 軸封部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小西 揚 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 佐久間 啓臣 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂製作所内
Claims (1)
- 【請求項1】 回転軸に同軸をなして設けた回転リング
と当該回転軸を囲繞するケーシングに当該回転軸と同軸
をなすように設けた固定リングとを対向させることによ
り、当該回転軸の回転を可能にしながら当該回転軸と当
該ケーシングとの間をシールするメカニカルシールであ
って、前記固定リングの前記回転リングとの対向面に周
方向に沿って環状溝を形成する一方、前記回転リングの
前記固定リングとの対向面の周縁端に上記環状溝よりも
当該固定リングの径方向外側に位置するように螺旋溝を
当該回転リングの周方向に沿って所定の間隔で複数形成
したことを特徴とするメカニカルシール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24943196A JPH1089489A (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | メカニカルシール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24943196A JPH1089489A (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | メカニカルシール |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1089489A true JPH1089489A (ja) | 1998-04-07 |
Family
ID=17192874
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24943196A Withdrawn JPH1089489A (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | メカニカルシール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1089489A (ja) |
-
1996
- 1996-09-20 JP JP24943196A patent/JPH1089489A/ja not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0623768B1 (en) | Labyrinth gas-seal | |
US5496047A (en) | Mechanical seal containing a sealing face with grooved regions which generate hydrodynamic lift between the sealing faces | |
US6325380B1 (en) | Face seal assembly | |
US7850427B2 (en) | Closure device for a turbomachine casing | |
US20020079648A1 (en) | Rotary barrier face seal | |
CA2060676A1 (en) | Mechanical face seals | |
US5655845A (en) | Bearing housing seal | |
CA2335691C (en) | Pressurized chamber seal cartridge | |
JPS59231269A (ja) | メカニカルシ−ル | |
JPH07190013A (ja) | 旋回モータ及びその組み立て方法 | |
EP1348897B1 (en) | Shaft seal device | |
JPH08303606A (ja) | 軸封装置 | |
WO2002093046A1 (en) | Mechanical seal | |
WO1995029353A1 (en) | Face seal with angled grooves | |
US5006043A (en) | Floating annular seal with thermal compensation | |
EP2602428B1 (en) | Rotary positive displacement pump with fixed shafts and rotating sleeves | |
US4253807A (en) | Fluid pressure operated wheel drive | |
JP4030329B2 (ja) | 軸封装置 | |
JPH1089489A (ja) | メカニカルシール | |
JPH1082359A (ja) | 回転流体圧装置 | |
JP3068432B2 (ja) | メカニカルシール | |
JP2577417Y2 (ja) | メカニカルシール | |
JPH0599344A (ja) | 非接触端面シール | |
JPH08193662A (ja) | メカニカルシール | |
JPH08277941A (ja) | メカニカルシール |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031202 |