JPS58221074A - 軸封装置 - Google Patents

軸封装置

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JPS58221074A
JPS58221074A JP58094238A JP9423883A JPS58221074A JP S58221074 A JPS58221074 A JP S58221074A JP 58094238 A JP58094238 A JP 58094238A JP 9423883 A JP9423883 A JP 9423883A JP S58221074 A JPS58221074 A JP S58221074A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、軸封装置の半径方向に延びる平らな密封間隙
が、軸と共に回転する密封環と、あらゆる方向へたわみ
同時に密封を行なう素子を介して密封装置ハウジングに
取付けられる非回転密封環とにより形成され、密封媒体
が非回転密封環にある供給孔および分配ポケットを通っ
てまた(あるいは)回転密封環の外周あるいは内周から
密封間隙へ流れ、センサを介して電子制御される電磁石
がこの密封間隙に作用する軸封装置に関する。
2つの空間を互いに分離する壁の所で非回転部分に対し
て回転部分を密封するのに必要な密M媒体の流量を少な
くする軸封装置は既に公知である(ドイツ連邦共和国特
許出願公開第2134964号明細書)。ここでは非回
転密封環は非回転部分に対してあらゆる方向に自由に動
くことができ、1つあるいはそれ以上の変形可能な壁に
よりこの非回転部分に結合されている。
この構成では、狭い供給孔がつまると復元力がなくなり
、したがって回転環が固定環をこすることになるという
欠点がある。
ドイツ連邦共和国特許出願公開筒2444544号明細
書によれば、この欠点を回避するため封止ガスが、回転
密封環および非回転密封環にあるうず巻状溝を通って密
封間隙へ半径方向外側あるいは内側から供給されて、気
体力学的復元力を生ずる。この場合この復元力が回転数
に関係しているので、小さい回転数では絞り穴を介して
発生される静的ガスクッションを存在させねはならない
という欠点がある。
ターボ機械の軸封装置において動作媒体の漏れ損失を減
少するために、電子制御される電磁石コイルの磁界によ
り軸封装置を軸に対して同心的に保つことが、ドイツ連
邦共和国特許出願公開筒2515316号、明細書に提
案されている。しかし軸に対する同心位置に関連して軸
封装置を半径方向間隙密封装置として構成することにつ
いては、何も開示されていない。
さらにドイツ連邦共和国特許出願公開第1675354
号明細書には、絞り穴の間で密封環に埋込まれて反発作
用する永久磁石により密封間隙を形成する考えが暗示さ
れているが、その技術的構成についての示唆はなされて
いない。
これまで公知の構成は、封止媒体のほかにさらに非回転
密封環に作用する弾性復元力が及ぼされる半径方向軸封
装置では、きわめて小さい密封間隙には適していない。
なぜならば、密封間隙の方へ軸線方向に向く力が重なる
と、間隙の必要な均一性が維持されず、軸と共に回転す
る環が接触するおそれがあるからである。
したがって本発明の基礎になっている課題は、軸封装置
において半径方向密封間隙へ作用する力を互いに整合さ
せて、軸封装置の機能が常に保証されるようにすること
である。
最初にあげた種類の軸封装置において、この課題は本発
明によれば次のようにすることによって解決される。す
なわち密封装置ハウジングにある電磁石が、非回転密封
環の局部の軸線方向両側で互いに逆向きに作用するよう
に配置され、非回転密封環の密封面に設けられたセンサ
により調整される電磁石の磁力が、非回転密封環へ軸線
方向に作用する液体力およびたわみ、かつ密封を行なう
素子の復元力に重なって、所定の密封間隙を維持する。
非回転密封環へ軸線方向に付加的に作用する力は、密M
媒体とあらゆる方向にたわみかつ密封装置ハウジングを
非回転密封環に結合する素子とによって生ずる。
今や密封環のポケットを経てまたは縁から例えばうず巻
状供給溝を経て密封媒体を公知のように供給しかつ排出
することによって、間隔保持についてのいくらかの余裕
は電磁石について得られるが、この余裕だけでは充分で
ない。電磁調整装置が多重に並列に設けられていると、
電磁石装置自体における余裕が付加的に得られる。
電子装置が故障した場合、あらゆる方向へたオ〕みかつ
密封を行なう素子が、回転密封環から離れるように引張
り力を非回転密封環へ及ぼすことにより、回転密封環の
接触をさらに防止することができる。
非回転密封環は、通常の場合あらゆる方向にたわみかつ
密封を行なう素子により、半径方向にその位置を保持さ
れる。しかし特別な場合付加的な半径方向案内部を設け
るのがよい。このため非回転密封環の周囲に、静空気圧
あるいは静液圧軸受を設けることができる。半径方向案
内のため、非回転密封環の周囲に電磁石および磁化可能
な対向体を設けることも可能である。
軸封装置において圧力を段階づけるか、あるいは2つの
異なる封止媒体を使用することも可能である。このため
回転する密封環に複数の密封間隙を設け、例えば非回転
密封環によりそれぞれ区画される端面にそれぞれ密封間
隙を設けることができる。
非回転環の密封間隙の範囲に温度測定器を付加的に設け
ることができる。それにより特定の時間間隔で測定され
る温度により温度の時間的勾配を形成し、この勾配によ
り電子制御装置を介して電磁石を制御して、一定に保つ
べき密封間隙の目標値を変化する。非回転密封環の周囲
に分布して少なくとも3つの温度測定器を設けると有利
である。
最後にあげた手段により、密封間隙の範囲に生ずる温度
は付加的なパラメータとして密封間隙幅の電子−電磁調
整装置へ供給され、それによりそのつどの運転条件の最
適な適合が行なわれ、軸封装置の運転信頼性が著しく高
められる。
本発明による軸封装置の利点は、非回転密封環へ作用す
る種々の力を重ねるため、回転密封環の接触が確実に回
避されることである。封止ガスまたは封止流体がなくな
っても、電磁力の調整により所定の密封間隙が維持され
る。逆に電子装置が故障すると、あらゆる方向へたわみ
かつPl!!mを行なQ素子の引張り力により、非回転
密封環が回転密封環から引離される。
電磁石の励磁にはわずかなエネルギーしか必要としない
ので、例えば輸送中および組立て中まだ密封媒体が作用
しない間は、電磁石装置を間隙保持のために使用するこ
とができる。
図面には本発明の実施例が示されており、以下これにつ
いて説明する。
図において密封間隙lは、軸と共に回転する密封環2お
よび非回転密封環5により区画されている。非回転密封
環5は、あらゆる方向にたわみかつ密封を行なう素子3
により密封装置ハウジング4に結合されている。この素
子3例えばベローは、非回転密封環5へ軸線方向に向く
力を及ぼす。
密封媒体の供給は、第1図および第2図によれば、非回
転密封環5にある分配ポケット7への接続部にある絞り
状狭隘部をもつ供給孔6を通して行なわれる。したがっ
て密封媒体は密封間隙1へ流れる。この例では非回転密
封環5の内縁に設けられているうず巻状溝12には、高
い回転数において密封媒体の動圧クッションが付加的に
生ずる。
非回転密封環5に設けられたセンサ8および回転密封環
2に埋込まれた挿入片11は、密封装置ハウジング4に
みる電磁石9を電子制御し、これらの電磁石9は非回転
環5の肩部5aにある磁化可能な対向体10と共同して
密封間隙1に作用する。
密封装置ハウジング4にある電磁石9は、非回転密封環
5の肩部5aに設けられて積層鉄板として構成された磁
化可能な対向体IOの軸線方向両側で互いに逆向きに作
用するように配置されている。それにより非回転密封環
5に作用する密封媒体および可動密封素子3の力に電磁
力が重ねられ、この電磁力は他の力に関係なく密封間隙
1にあるセンサ8を介して調整されて、所定の密封間隙
1を維持する。
密封装置ハウジング4に対して非回転密封環5を半径方
向に案内するため、第3図によれば、密封装置ハウジン
グ4に半径方向に設けられ、電磁石13と、非回転密封
環5にある積層鉄板14とが役だつ。この半径方向案内
は、第4図によれば半径方向ガス軸受15によっても行
なわれ、このガス軸受15はガス供給孔16とガス排出
孔17とを備えている。
第5図は第1図に示す密封装置をいわゆる二重密封装置
として使用する実施例を示し、対応する部分には同じ数
字およびダッシュをつけた数字をつけである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による軸封装置の中心軸線を通る縦断面
図、第2図はその非回転密封環を第1図のII−II線
の方向に見た正面図、第3図は電磁石により非回転密封
環を半径方向に案内する装置をもつ軸封装置の縦断面図
、第4図はガス軸受により半径方向案内を行なう装置を
もつ軸封装置の縦断面図、第5図は二重密封装置として
構成された軸封装置の縦断面図である。 1・・・密封間隙、2・・・回転密封環、3・・・あら
ゆる方向にたわみかつ密封を行なう素子、4・・・密封
装置ハウジング、5・・・非回転密封環、5a・・・肩
部、6・・・密封媒体供給孔、7・・・分配ポケット、
8・・・センサ、9・・・電磁石、10・・・対向体、
12 ・・・うず巻状溝第1図 す 第2図 2 第3図 → g1頁の続き 優先権主張 @ 1982年7月24日、■西ドイツ(
DE)■P 3227796.2 M  明 者 ニーミール・アツシエンブルツク  □ ドイツ連邦共和国デュースブル ク11シュチルクラ−デル・シュ トラーセ495アー 0発 明 者 ギュンテル・ノイハウス    −ドイ
ツ連邦共和国オーベルハウ セン14ヴアルズメルマルクシユ トラーセ254

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 軸封装置の半径方向に延びる平らな密封間隙が、軸
    と共に回転する密封環と、あらゆる方向へたわみ同時に
    密封を行なう素子を介して密封装置ハウジングに取付け
    られる非回転密封環とにより形成され、密封媒体が非回
    転密封環にある供給孔および分配ポケットを通ってまた
    (あるいは)回転密封環の外周あるいは内周からmM間
    隙へ流れ、センサを介して電子制御される電磁石がこの
    密封間隙に作用するものにおいて、密封装置ハウジング
    (4)にある@磁石(9)が、非回転密封環(5)の肩
    部(5a)の軸線方向両側で互いに逆向きに作用するよ
    うに配置され、非回転密封環(5)の密封面に設けられ
    たセンサ(8)により調整される電磁石(9)の磁力が
    、非回転密封環(5)へ軸線方向に作用する液体力およ
    びたわみかつ密封を行なう素子(3)の復元力に重なっ
    て、所定の密封間隙(1)を維持することを特徴とする
    軸封装置。 2 電磁調整装置が多重に並列に設けられていることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の軸封装置。 3 電子装置が故障した場合、あらゆる方向へたわみか
    つ密封を行なう素子(3)が、回転密封環(2)から離
    れるように引張り力を非回転密封環(5)へ及ばすこと
    を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の軸封装置。 4 非回転密封環(5)の周囲に、半径方向に配置され
    る静空気圧あるいは静液圧軸受(15)があることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項に記載の軸封装置。 5 回転密封環(2)が複数の密封間隙(1)をもち、
    この密封間隙(1)が非回転密封環によりそれぞれ区画
    されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
    載の軸封装置。 6 非回転環(5)が密封間隙(1)の範囲、温度測定
    器をもち、それにより特定の時間間隔で測定される温度
    により温度の時間的勾配が形成され、この勾配が電子制
    御装置を介して電磁石(9)を制御して、一定に保つべ
    き密封間隙(1)の目標値を変化することを特徴とする
    特許請求の範囲第1項に記載の軸封装置。 7 非回転密封環(5)の周囲に分布して少なくとも3
    つの温度測定器が設けられていることを特徴とする特許
    請求の範囲第6項に記載の軸封装置。
JP58094238A 1982-06-05 1983-05-30 軸封装置 Granted JPS58221074A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3221380A DE3221380C1 (de) 1982-06-05 1982-06-05 Wellendichtung mit aktiv-magnetisch geregeltem Dichtspalt
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Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58221074A true JPS58221074A (ja) 1983-12-22
JPH0469308B2 JPH0469308B2 (ja) 1992-11-05

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ID=6165490

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JP58094238A Granted JPS58221074A (ja) 1982-06-05 1983-05-30 軸封装置

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