JPS5836935Y2 - 静圧シ−ル - Google Patents
静圧シ−ルInfo
- Publication number
- JPS5836935Y2 JPS5836935Y2 JP868178U JP868178U JPS5836935Y2 JP S5836935 Y2 JPS5836935 Y2 JP S5836935Y2 JP 868178 U JP868178 U JP 868178U JP 868178 U JP868178 U JP 868178U JP S5836935 Y2 JPS5836935 Y2 JP S5836935Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- seal
- ring
- seal ring
- gap
- 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.)
- Expired
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- Mechanical Sealing (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
これまで一般に用いられている流体供給孔を有する静圧
シールを第１図について説明する。
シールを第１図について説明する。
１′はシールリング、２′はランナリング、３′はケー
シング、４′は回転軸、５′はＯリング、６′ばばね、
７′は供給孔で一般には円周上に６〜２０個あけられて
いる。
シング、４′は回転軸、５′はＯリング、６′ばばね、
７′は供給孔で一般には円周上に６〜２０個あけられて
いる。
Ａ′部にはシールすべき高圧流体があり、Ｂ 部は低圧
側、０７部はシール装置の外側である。
側、０７部はシール装置の外側である。
Ｘ′は回転するランチリング２′とシールリング１′の
間の隙間で図では誇張して書いである。
間の隙間で図では誇張して書いである。
Ｙ′は回転軸４′とシールリング１′の隙間である。
Ｄｏ′はシールリング１′の外径、Ｄ１′は内径、Ｄｍ
′は供給孔γ′のピッチ円直径、ＤＢ′ は０１Ｊン
グ５′が当るケーシング３′の内径で、シールリング１
′の外径よりこの直径１での面積に流体圧が作用する。
′は供給孔γ′のピッチ円直径、ＤＢ′ は０１Ｊン
グ５′が当るケーシング３′の内径で、シールリング１
′の外径よりこの直径１での面積に流体圧が作用する。
Ａ′部に作用する流体圧Ｐ１′、低圧側の圧力をＰ２′
とし、その差圧Ｐ１’ −Ｐ２／ を△９′とする
。
とし、その差圧Ｐ１’ −Ｐ２／ を△９′とする
。
なお隙間Ｘ′に比べて隙間Ｙ′を大きくし、Ｂ′部と０
７部の圧力はほとんど等しくする。
７部の圧力はほとんど等しくする。
従来の静圧シールの作用について説明する。
第１図の装置に圧力流体がＡ′部に送られると隙間Ｘ′
をこの流体が流れる。
をこの流体が流れる。
平行隙間を粘性流体が流れるとき圧力は圧力分布を示す
第２図の鎖線のように特異点のない降下線分布となる。
第２図の鎖線のように特異点のない降下線分布となる。
ところが第、１図に示すように、その途中（ＤｆｆＩ′
のところ）に供給孔１′を設け、ここにＡ′部の圧力流
体を導くと、シールリングの外径り。
のところ）に供給孔１′を設け、ここにＡ′部の圧力流
体を導くと、シールリングの外径り。
′部から流れてくる流体と、供給孔１′から流れてくる
流体が合流し、供給孔７′ より下流側では流量が多く
なる。
流体が合流し、供給孔７′ より下流側では流量が多く
なる。
粘性流の圧力降下による勾配は流量に比例するため第２
図の実線で左側に示すような供給孔１′がある点Ｄｍ’
１異点を有する圧力分布となる。
図の実線で左側に示すような供給孔１′がある点Ｄｍ’
１異点を有する圧力分布となる。
第２図Ｒ′がこの圧力分布を示し、この圧力分布は隙間
Ｘ′が小さくなると、シールリング１′の外周部よシ隙
間Ｘ′を流れてくる流量に比べて供給孔Ｔ′から流れて
くる流量の割合が大きくなり、供給孔γ′より下流での
圧力勾配が大きくなり、第２図で点線で示すような方向
に移行する。
Ｘ′が小さくなると、シールリング１′の外周部よシ隙
間Ｘ′を流れてくる流量に比べて供給孔Ｔ′から流れて
くる流量の割合が大きくなり、供給孔γ′より下流での
圧力勾配が大きくなり、第２図で点線で示すような方向
に移行する。
その結果シールリング１′に作用する隙間Ｘ′の圧力に
よる力は増大する。
よる力は増大する。
一方シールリング１′の背面にはケーシング３′の内径
ＤＢ′マで流体圧が第２図のＴ′で示すように作用して
おり、シールリング１′は隙間Ｘ′の圧力による力とバ
ランスする内径ＤＢ′ を決めることによって所定の
隙間Ｘ′にすることができる。
ＤＢ′マで流体圧が第２図のＴ′で示すように作用して
おり、シールリング１′は隙間Ｘ′の圧力による力とバ
ランスする内径ＤＢ′ を決めることによって所定の
隙間Ｘ′にすることができる。
前述のように運転中細かの外乱で隙間Ｘ′が小さくなっ
たとすると、背面の力（第２図のＴ′で示す圧力分布の
積分値）は変化しないのに対し隙間Ｘ′内の圧力は大き
くなり、シールリング１′をランチリング２′より引離
す方向に力が作用し、常に一定の隙間Ｘ′が保持される
。
たとすると、背面の力（第２図のＴ′で示す圧力分布の
積分値）は変化しないのに対し隙間Ｘ′内の圧力は大き
くなり、シールリング１′をランチリング２′より引離
す方向に力が作用し、常に一定の隙間Ｘ′が保持される
。
従来の静圧シールの欠点について述べる。
第１図の静止シールはシールリング１′の外周部からの
流量と供給孔７′からの流量はほぼ等しいとき、隙間Ｘ
′の変化に対する圧力による力の変化、いわゆる支持剛
性が最大となり、安定したシール性能を得ることができ
る。
流量と供給孔７′からの流量はほぼ等しいとき、隙間Ｘ
′の変化に対する圧力による力の変化、いわゆる支持剛
性が最大となり、安定したシール性能を得ることができ
る。
ところがこれを守るためには隙間Ｘ′の値が１０μｍ
というような小さいときは供給孔１′の設計を最適点に
もってくることが可能であるが、このシールを利用する
機械の性能上、隙間Ｘ′の値をもう少し大きくしたいと
きは、大きな支持剛性を得るためには、供給孔γ′を実
現不可能なくらい昔で大きくしたり、供給孔１′のピン
チ円直径を下流側に寄せる必要がち六実際に支持剛性の
最大点を狙うことができない。
というような小さいときは供給孔１′の設計を最適点に
もってくることが可能であるが、このシールを利用する
機械の性能上、隙間Ｘ′の値をもう少し大きくしたいと
きは、大きな支持剛性を得るためには、供給孔γ′を実
現不可能なくらい昔で大きくしたり、供給孔１′のピン
チ円直径を下流側に寄せる必要がち六実際に支持剛性の
最大点を狙うことができない。
本考案は上記した従来の静圧シールの欠点に鑑みてなさ
れたもので、ケーシングで囲繞された回転軸に固定され
、半径方向外方に向って延びるランチリングと、該回転
軸を遊嵌し一端を上記ケーシングに固定されたばねで上
記ライナリング側面に向って付勢されるシールリングと
を有し、同シールリングと上記ケーシングとの間にＯリ
ンクラ装着し、シールリングの摺動面に高圧側と連絡し
高圧流体を導く供給孔を複数設けた静圧シールにふ・い
て、該供給孔よシ高圧側のシールリング摺動面に環状の
円周溝を設けると共に、同円周溝と低圧側とを連絡する
貫通孔を設けた静圧シールに係り、シールリングの摺動
面を上記環状の円周溝によってシール部と軸受部とに分
離したため、夫々の設計を全く分離して実施することが
でき、シール部と軸受部を夫々運転に最適寸法を選ぶこ
とができる等の効果を奏しうるものである。
れたもので、ケーシングで囲繞された回転軸に固定され
、半径方向外方に向って延びるランチリングと、該回転
軸を遊嵌し一端を上記ケーシングに固定されたばねで上
記ライナリング側面に向って付勢されるシールリングと
を有し、同シールリングと上記ケーシングとの間にＯリ
ンクラ装着し、シールリングの摺動面に高圧側と連絡し
高圧流体を導く供給孔を複数設けた静圧シールにふ・い
て、該供給孔よシ高圧側のシールリング摺動面に環状の
円周溝を設けると共に、同円周溝と低圧側とを連絡する
貫通孔を設けた静圧シールに係り、シールリングの摺動
面を上記環状の円周溝によってシール部と軸受部とに分
離したため、夫々の設計を全く分離して実施することが
でき、シール部と軸受部を夫々運転に最適寸法を選ぶこ
とができる等の効果を奏しうるものである。
以下、本考案の実施例を第３図乃至第５図に基づいて説
明する。
明する。
１はシールリング、２はランナリング、３はケーシング
、４は回転軸、５はＯリング、６はばね、Ｉは供給孔、
８は供給孔Ｉより高圧側に設けた環状の円周溝、９は同
環状の円周溝８と低圧側を結ぶ貫通孔、１０はシールリ
ング１のシール部、１１は軸受部を示す。
、４は回転軸、５はＯリング、６はばね、Ｉは供給孔、
８は供給孔Ｉより高圧側に設けた環状の円周溝、９は同
環状の円周溝８と低圧側を結ぶ貫通孔、１０はシールリ
ング１のシール部、１１は軸受部を示す。
Ａは高圧流体のあるところ、Ｂは低圧側、Ｃはシー４置
の外側、Ｘはシールリング１とランナリング２の隙間、
Ｙは軸４とシールリング１が作る隙間である。
の外側、Ｘはシールリング１とランナリング２の隙間、
Ｙは軸４とシールリング１が作る隙間である。
Ｄｏはシールリングの外径、Ｄｌは内径、Ｄｎｌは供給
孔１のピッチ円直径、Ｄｌ、Ｄ２はそれぞれ環状の円周
溝８の外径、内径である。
孔１のピッチ円直径、Ｄｌ、Ｄ２はそれぞれ環状の円周
溝８の外径、内径である。
シールリング１に環状の円周溝８を設け、ここと低圧側
を複数個の貫通孔９で結ぶ。
を複数個の貫通孔９で結ぶ。
供給孔Ｉはこの環状の円周溝８と貫通孔９で区切られた
軸受部１１に１個以上設ける。
軸受部１１に１個以上設ける。
これは第３図の実施例では高圧流体Ａ部と連通している
。
。
なお・隙間Ｙは隙間Ｘに比べて大きくし、Ｂ部の圧力と
０部の圧力は等しくなるようにする。
０部の圧力は等しくなるようにする。
本実施の作用について説明する。
高圧流体がＡ部に作用するとシールリング１のシール部
１０の隙間Ｘを通って流体が流れる。
１０の隙間Ｘを通って流体が流れる。
これと同時に供給孔７にも流体が流れる。
シール部１０の圧力分布は第５図のＳで示すようになる
。
。
この分布はこの隙間Ｘ流量隙間の値に関係なく常にほぼ
一定となる。
一定となる。
一方供給孔１より送られる流体は第５図Ｒで示すような
圧力分布となる。
圧力分布となる。
隙間Ｘと供給孔Ｉの流動抵抗の比によって供給孔Ｉの出
力の圧力が決筐るが、隙間Ｘにおける流動抵抗は隙間Ｘ
の値の３乗に比例するのに対し、供給孔７では隙間Ｘに
比例する。
力の圧力が決筐るが、隙間Ｘにおける流動抵抗は隙間Ｘ
の値の３乗に比例するのに対し、供給孔７では隙間Ｘに
比例する。
したがって隙間Ｘが大きくなると圧力は低下し、小さく
なると圧力は大きく第５図の点線で示す圧力分布のよう
になる。
なると圧力は大きく第５図の点線で示す圧力分布のよう
になる。
従来の静圧シールと同様にシールリング１の背面にはシ
ールリング１の外径り。
ールリング１の外径り。
からケーシング３とＯリング５の当る直径ＤＢｔでの面
積に第５図Ｔで示すような圧力が作用する。
積に第５図Ｔで示すような圧力が作用する。
したがって第５図に示すような圧力Ｓ 、 Ｔ 、 Ｒ
カシールリング１に作用し、これらの力がバランスする
隙間Ｘが保持されることになる。
カシールリング１に作用し、これらの力がバランスする
隙間Ｘが保持されることになる。
本願の静圧シールはシールリング１の摺動面を円周方向
溝８によってシール部１０と軸受部１１を分離したため
、それぞれの設計を全く分離して実施することができる
ため、シール部１０と軸受部１１をそれぞれ単独に最適
寸法を選ぶことができる。
溝８によってシール部１０と軸受部１１を分離したため
、それぞれの設計を全く分離して実施することができる
ため、シール部１０と軸受部１１をそれぞれ単独に最適
寸法を選ぶことができる。
特に一般産業用のポンプやフロアでは、流体に含まれる
ごみの大きさ、機械加工精度、振動等によってシール部
１０の最小隙間をきめると比較的大きな隙間になるが、
そのようなとき従来の静圧シールでは支持剛性を最大に
するためにはシールリング１の外周よりの流量にほぼ等
しい量の流量を供給孔７より流す必要があった。
ごみの大きさ、機械加工精度、振動等によってシール部
１０の最小隙間をきめると比較的大きな隙間になるが、
そのようなとき従来の静圧シールでは支持剛性を最大に
するためにはシールリング１の外周よりの流量にほぼ等
しい量の流量を供給孔７より流す必要があった。
以上説明したように本実施例によれば、隙間Ｘの流量と
は関係なしに、供給孔７の大きさは軸受部１１の支持剛
性最大になるように決めることができる。
は関係なしに、供給孔７の大きさは軸受部１１の支持剛
性最大になるように決めることができる。
また、ガス体などでは隙間Ｘの値が大きくなると、ラビ
リンス効果をもたせた方がシール性能が良くなってくる
が、このようなときはシール部１０に同心状の溝を設け
、ここでラビリンスシールとすることができる。
リンス効果をもたせた方がシール性能が良くなってくる
が、このようなときはシール部１０に同心状の溝を設け
、ここでラビリンスシールとすることができる。
このようなときでも軸受部１１の設計はシール部１０と
は全く独立して行うことができる。
は全く独立して行うことができる。
等の秀れた効果を奏しうるものである。父上記実施例に
おける高圧側、低圧側の圧力区域が逆である他の実施例
を第６図及び第７図に基づいて説明する。
おける高圧側、低圧側の圧力区域が逆である他の実施例
を第６図及び第７図に基づいて説明する。
シールリング１は、ベロー１２を介してケーシング３に
取付けられており、回転軸４との空間Ａが高圧流体側で
、空間Ｂ′が低圧側である。
取付けられており、回転軸４との空間Ａが高圧流体側で
、空間Ｂ′が低圧側である。
上記シールリング１には、供給孔７と、同供給孔Ｉより
高圧側に設けられた環状の円周溝８及び同環状の円周溝
８と低圧側Ｂとを連絡する貫通孔９が、設けられており
、上記実施例と同一の作用効果を得ることができるもの
である。
高圧側に設けられた環状の円周溝８及び同環状の円周溝
８と低圧側Ｂとを連絡する貫通孔９が、設けられており
、上記実施例と同一の作用効果を得ることができるもの
である。
尚上記実施例と同一部分については同一符号を付し、詳
細な説明は省略する。
細な説明は省略する。
第１図は従来の静圧シールを示す説明図、第２図は従来
の静圧シールの圧力分布を示す説明図、第３図は本考案
の静圧シールの一実施例を示す説明図、第４図は第３図
のシールリングの正面図、第５図は本考案の静圧シール
の圧力分布を示す説明図、第６図は本考案の静圧シール
の他の実施例を示す説明図、第１図は第６図のシールリ
ングの正面図である。 １′・・・・・・シールリング、２′・・・・・・ラン
ナリング、３′・・・・・・ケーシング、４′・・・・
・・回転軸、５′・・・・・・Ｏリング、６′・・・・
・・ばね ７１・・・・・・供給孔、１・・・・・・シ
ールリング、２・・・・・・ランナリング、３・・・・
・・ケーシング、４・・・・・・回転軸、５・・・・・
・Ｏリング、６・・・・・・ばね、Ｉ・・・・・・供給
孔、８・・・・・・環状の円周溝、９・・・・・・貫通
孔、１０・・・・・・シール部、１１・・・・・・軸受
部、１２・・・・・・ベローズ。
の静圧シールの圧力分布を示す説明図、第３図は本考案
の静圧シールの一実施例を示す説明図、第４図は第３図
のシールリングの正面図、第５図は本考案の静圧シール
の圧力分布を示す説明図、第６図は本考案の静圧シール
の他の実施例を示す説明図、第１図は第６図のシールリ
ングの正面図である。 １′・・・・・・シールリング、２′・・・・・・ラン
ナリング、３′・・・・・・ケーシング、４′・・・・
・・回転軸、５′・・・・・・Ｏリング、６′・・・・
・・ばね ７１・・・・・・供給孔、１・・・・・・シ
ールリング、２・・・・・・ランナリング、３・・・・
・・ケーシング、４・・・・・・回転軸、５・・・・・
・Ｏリング、６・・・・・・ばね、Ｉ・・・・・・供給
孔、８・・・・・・環状の円周溝、９・・・・・・貫通
孔、１０・・・・・・シール部、１１・・・・・・軸受
部、１２・・・・・・ベローズ。
Claims (1)
- ケーシングで囲繞された回転軸に固定され、半径方向外
方に向って延びるランチリングと、該回転軸を遊嵌し一
端を上記ケーシングに固定されたばねで上記ライナリン
グ側面に向って付勢されるシールリングとを有し、同シ
ールリングと上記ケーシングとの間にＯリングを装着し
、シールリングの摺動面に高圧側と連絡し高圧流体を導
く供給孔を複数設けた静圧シールにおいて、該供給孔よ
り高圧側のシールリング摺動面に環状の円周溝を設ける
と共に、同円周溝と低圧側とを連絡する貫通孔を設けて
なることを特徴とする静圧シール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP868178U JPS5836935Y2 (ja) | 1978-01-27 | 1978-01-27 | 静圧シ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP868178U JPS5836935Y2 (ja) | 1978-01-27 | 1978-01-27 | 静圧シ−ル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54112961U JPS54112961U (ja) | 1979-08-08 |
| JPS5836935Y2 true JPS5836935Y2 (ja) | 1983-08-19 |
Family
ID=28818127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP868178U Expired JPS5836935Y2 (ja) | 1978-01-27 | 1978-01-27 | 静圧シ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5836935Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100444408B1 (ko) * | 2001-12-31 | 2004-08-16 | 한국씰마스타주식회사 | 고온용 미케니컬 페이스 씰 구조 |
-
1978
- 1978-01-27 JP JP868178U patent/JPS5836935Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54112961U (ja) | 1979-08-08 |
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