JPS5881271A - Mechanical seal assembled body - Google Patents

Mechanical seal assembled body

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Publication number
JPS5881271A
JPS5881271A JP18664882A JP18664882A JPS5881271A JP S5881271 A JPS5881271 A JP S5881271A JP 18664882 A JP18664882 A JP 18664882A JP 18664882 A JP18664882 A JP 18664882A JP S5881271 A JPS5881271 A JP S5881271A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ring
contraction
sealing
mechanical seal
ring portion
Prior art date
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Granted
Application number
JP18664882A
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Japanese (ja)
Other versions
JPH0480270B2 (en
Inventor
ウインフレツド・ジヨン・ウイ−ズ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Borg Warner Corp
Original Assignee
Borg Warner Corp
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Publication date
Application filed by Borg Warner Corp filed Critical Borg Warner Corp
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  • Mechanical Sealing (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 軸が貫通して延びているシャフト用開口を有するハウシ
ングに回転軸を密封するメカニカルシール組立て体は当
業界に知られている。高い圧力を受けると、特に可変の
高圧を受けると従来技術のメカニカルクールのあるもの
は過度の漏洩が生じ性能がむらであった。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Mechanical seal assemblies for sealing a rotating shaft to a housing having a shaft opening through which the shaft extends are known in the art. When subjected to high pressures, particularly when subjected to variable high pressures, some prior art mechanical cooling systems experienced excessive leakage and uneven performance.

本発明によれば、軸が・貫通して延びる軸間口を有する
ハウジングに回転軸を密封するメカニカルシールは軸に
それと共に回転し軸に相対的に限られた程度軸線方向に
運動するよう接続された回転可能な密封リング手段とハ
ウジングに接続された固定の密封リング手段とを備えて
いる。回転および固定の密封リング手段は向かい合った
ほぼ半径方向のラップ仕上げした密封面を有し、また密
封リングを互いに接近させる手段が設けである。回転可
能を密封リングはほぼ段状構造にしてあシそれぞれが同
じ軸線方向長さすなわち寸法を有している1対の一体忙
したリング部分で構成されている。一方のリング部分は
他方のリング部分の内径および外径よシそれぞれ大きい
内径と外径とを有している。対のリング部分の内径と外
径とのそれぞれの比は回転可能な密封リング手段の密封
面を所望程度かたよらせるよう選択されている。リング
部分がほぼ同じ程度収縮すると、密封面は平たいままで
、大きい内外径を有するリング部分が他のリング部分よ
り大きく収縮すると、密封面は凸状になシ、反対の関係
が選択されると、密封面は凹状になる。
According to the invention, a mechanical seal for sealing a rotary shaft in a housing having a shaft opening through which the shaft extends is connected to the shaft for rotation therewith and for limited axial movement relative to the shaft. and a rotatable sealing ring means connected to the housing and a fixed sealing ring means connected to the housing. The rotating and stationary sealing ring means have opposed generally radial lapped sealing surfaces and means are provided for bringing the sealing rings closer together. The rotatable sealing ring is comprised of a pair of integral helical ring sections each having a generally stepped configuration and each having the same axial length or dimension. One ring section has an inner diameter and an outer diameter that are larger than the inner and outer diameters of the other ring section, respectively. The respective ratios of the inner and outer diameters of the paired ring portions are selected to bias the sealing surface of the rotatable sealing ring means to the desired degree. If the ring parts contract approximately the same amount, the sealing surface remains flat; if the ring part with the larger inner and outer diameters contracts more than the other ring parts, the sealing surface becomes convex; if the opposite relationship is chosen, the sealing surface remains flat; , the sealing surface becomes concave.

本発明の実施例を添付図面を参照して以下に詳細に説明
する。
Embodiments of the invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

第1図には軸14が貫通して延びている多部品ハウジン
グ12を含んでいるメカニカルシール組立て体10が示
しである。軸スリーブ16が軸14をゆるく包囲し軸と
共に回転するよう軸にキー止めまたはその他の方法で締
め付けである(図示せず)。メカニカルシール組立て体
10は更にまた回転可能な密封リング手段18と固定の
密封リング手段20とを備え、これらリング手段18.
20は互いに向かい合っているラップ仕上げした密封面
22.24をそれぞれ有している。密封リング手段20
はハウジング12にキー止めされハウジング12に密封
されたバックアップリング26により与えられている。
1 is a mechanical seal assembly 10 that includes a multi-part housing 12 through which a shaft 14 extends. A shaft sleeve 16 loosely surrounds the shaft 14 and is keyed or otherwise fastened to the shaft for rotation therewith (not shown). Mechanical seal assembly 10 further includes rotatable sealing ring means 18 and stationary sealing ring means 20, including ring means 18.
20 each have lapped sealing surfaces 22, 24 facing each other. Sealing ring means 20
is provided by a backup ring 26 that is keyed to and sealed to the housing 12.

回転可能な密封リング手段20はキー29により密封リ
ングホルダー28にキー止めサレ、キー29はホルダー
28内にはまり密封リング手段18の後部に衝合してい
るU−字形カップ34に係合している鼻状突起82を有
するU−字形カップ従動子30にキー止めされている。
The rotatable sealing ring means 20 is keyed into the sealing ring holder 28 by a key 29, the key 29 engaging a U-shaped cup 34 which fits within the holder 28 and abuts the rear of the sealing ring means 18. It is keyed to a U-shaped cup follower 30 having a snout 82.

U−字形カップ従動子80は駆動ビン88、により環状
のばねホルダー36に駆動連結され、ばねホルダー86
は複数の長さ方向に延びるばねポケット40を有し、そ
れぞれのポケットはU−字形カップ従動子をU−字形カ
ップ34に押圧し密封リング手段18を他方の密封リン
グ手段20に押圧するばね42を収容している。図示し
であるように1駆動ピン38はU−字形カップ従動子8
0のスロット44にはまシ込み従動子が長さ方向に運動
できるようにすると共に軸と軸スリーブと共に回転する
ようにする。以上説明した部品の配置は一般に従来どお
りで1971年12月21日付で許可された米国特許第
8,628,799号に示しである。必要か望ましい場
合にO−IJソング従来使用されている。
The U-shaped cup follower 80 is drivingly connected to the annular spring holder 36 by a drive pin 88 .
has a plurality of longitudinally extending spring pockets 40, each pocket containing a spring 42 for pressing the U-shaped cup follower against the U-shaped cup 34 and the sealing ring means 18 against the other sealing ring means 20. It accommodates. As shown, one drive pin 38 has a U-shaped cup follower 8
0 slot 44 is inserted to allow longitudinal movement of the follower and rotation with the shaft and shaft sleeve. The arrangement of parts described above is generally conventional and is shown in U.S. Pat. No. 8,628,799, issued Dec. 21, 1971. O-IJ songs are conventionally used when necessary or desirable.

本発明によれば回転可能な密封リング手段18は帥記米
国特許の場合とは異なり段状形状で一体構造ではあるが
それぞれA%Bで示した2つの部分から成る。部分A、
Bは同じ軸線方向長さすなわち寸法を有している、すな
わち、軸14の方向に測定して同じ長さを有している。
According to the invention, the rotatable sealing ring means 18 consists of two parts, each designated A%B, although, unlike in the case of the U.S. patent, they are step-shaped and of monolithic construction. Part A,
B have the same axial length or dimension, i.e. have the same length measured in the direction of axis 14.

リング部分A、Hの長さ方向断面をこれら部分が液圧負
荷すなわち圧力の下に同程度縮少するようにすることに
より、端面22の平坦性は不変である。
By making the longitudinal section of the ring parts A, H such that they contract to the same extent under hydraulic loading or pressure, the flatness of the end face 22 remains unchanged.

しかしながら、もし圧力の下に端面22が凹状になるよ
うにすることが望ましい場合には、部分Aの断面はこの
部分が部分Bより大きく縮少するような寸法にする必要
がある。反対に、もし端面22が圧力の下に凸状になる
ようにすれば、部分Bは部分Aより一層収縮するように
する必要があるO AまたはB、すなわち、各リング部分の収縮は円筒の圧
縮円周応力を測定する等式を使用して計算できる、すな
わち、 上式において、 U=収縮量 α=内半径 b=外半径 p=正圧 力=弾性係数 V=ポアソン比 第2図には1つの部分の半径を示した密封リング手段1
8が示しである。約44に9/cat”(625psi
)の作用圧力をかけられ5.9 X 10’の弾性係数
と0.236のポアソン比とを有する炭化チタン製の回
転可能な密封リングの1例として、特定の内外径のリン
グ部分A、Hの収縮を以下の図表に示す。
However, if it is desired that the end face 22 becomes concave under pressure, the cross-section of section A should be dimensioned such that it contracts more than section B. On the contrary, if the end face 22 is made convex under pressure, part B should contract more than part A. It can be calculated using the equation to measure the compressive circumferential stress, namely: In the above equation, U = Contraction α = Inner radius b = Outer radius p = Positive pressure = Modulus of elasticity V = Poisson's ratio. Sealing ring means 1 showing radius of one part
8 is the indication. Approximately 44 to 9/cat” (625psi
) and has a modulus of elasticity of 5.9 x 10' and a Poisson's ratio of 0.236. The contraction of is shown in the chart below.

事例 1    A   8.625  7.f385   
2.859B   8.168  7.088   2
.885事例 2    A   8.500  7.885   3
.116B   B、125  7,088   2.
915事例 8   1  8.750    ?、885   2
.649B   B、125  7.088    g
、915事例1に示した内外径では、収縮はほぼ同じで
従って、密封面22はほぼ平たいままである。事例2の
場合には、リング部分Aはリング部分よシ収縮量が犬で
、従って、密封面22は凸状になる。
Case 1 A 8.625 7. f385
2.859B 8.168 7.088 2
.. 885 Case 2 A 8.500 7.885 3
.. 116B B, 125 7,088 2.
915 Case 8 1 8.750? ,885 2
.. 649B B, 125 7.088 g
, 915 With the inner and outer diameters shown in case 1, the shrinkage is approximately the same and therefore the sealing surface 22 remains approximately flat. In case 2, the ring portion A has a smaller amount of contraction than the ring portion, and therefore the sealing surface 22 has a convex shape.

事例8の場合には、リング部分Bはリング部分Aより収
縮量が大で、従って密封面22は凹状になる。
In case 8, ring part B has a greater amount of shrinkage than ring part A, so that the sealing surface 22 is concave.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係るメカニカルシール組立て体の断面
図、第2図は第1のメカニカルシール組立て体に使用さ
れる回転可能な密封リング手段の斜視図である。 12:ハウジング   14:軸 18:回転可能密封リング手段 20:固定密封リング手段 22.24:密封面  42=偏倚手段%許出願人  
ボーク・ワーナー・コーポレーション(外4名)
FIG. 1 is a sectional view of a mechanical seal assembly according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of rotatable sealing ring means used in the first mechanical seal assembly. 12: Housing 14: Shaft 18: Rotatable sealing ring means 20: Fixed sealing ring means 22. 24: Sealing surface 42 = Biasing means % Applicant
Bork Warner Corporation (4 others)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)  軸(14)が貫通して延びる袖開口を有する
ハウジング(12)に回転軸(14)を密封するメカニ
カルシール組立て体であり、軸にそれと共に回転しまた
軸に相対的に限られた距離軸線方向に運動するよう接続
された回転可能な密封リング手段(18)と、ハウジン
グに接続された固定の密封リング手段(20)と、密封
リング手段を互いに接近するよう押圧する手段を備え、
前記回転および固定の密封リングが互いに向かい合った
ほぼ半径方向の密封面(22,24)を有し、回転可能
な密封リング手段が段状で1対の一体のリング部分(,
4,B)で構成され、各リング部分が同じ軸線方向寸法
を有し、一方のリング部分が他方のリング部分の内外径
よりそれぞれ大きい内外径を有し、対のリング部分の直
径が回転可能な密封リングの密封面を所望程度かたよら
せるよう選択されていることを特徴とするメカニカルシ
ール組立て体(10)。
(1) A mechanical seal assembly that seals a rotating shaft (14) to a housing (12) having a sleeve opening through which the shaft (14) extends, and that rotates therewith and is confined relative to the shaft. rotatable sealing ring means (18) connected for axial movement over a distance; fixed sealing ring means (20) connected to the housing; and means for urging the sealing ring means toward each other. ,
The rotatable and stationary sealing rings have mutually opposed generally radial sealing surfaces (22, 24), and the rotatable sealing ring means is stepped and includes a pair of integral ring portions (22, 24).
4, B), each ring part has the same axial dimension, one ring part has an inner and outer diameter each larger than the inner and outer diameter of the other ring part, and the diameter of the paired ring parts is rotatable A mechanical seal assembly (10) characterized in that the sealing surface of the sealing ring is selected to deflect to a desired degree.
(2)各リング部分の収縮が以下の等式、ただし U=収縮量 α=内半径 b=外半径 p=正圧 力=弾性係数 V:ボアノン比 によシ定められることを特徴とする特許請求の範囲lK
記載のメカニカルシール組立て体。
(2) A patent claim characterized in that the contraction of each ring portion is determined by the following equation, where U = amount of contraction α = inner radius b = outer radius p = positive pressure = elastic modulus V: Boarnon ratio range lK
Mechanical seal assembly as described.
(3)一方のリング部分がラップ仕上げした密封面を有
し、ラップ仕上げした密封面を有するリング部分の収縮
が他方のリング部分の収縮とほぼ同じである特許請求の
範囲2に記載のメカニカルシール組立て体。
(3) The mechanical seal according to claim 2, wherein one ring portion has a lapped sealing surface, and the contraction of the ring portion having the lapped sealing surface is approximately the same as the contraction of the other ring portion. assembly.
(4)一方のリング部分がラップ仕上げした密封面を有
し、ラップ仕上げした密封面を有するリング部分の収縮
が他のリング部分の収縮よシ大である特許請求の範囲2
に記載のメカニカルシール組立て体。 6)一方のリング部分がラップ仕上げした密封面を有し
、ラップ仕上げした密封面を有するリング部分の収縮が
他のリング部分の収縮よシ小である特許請求の範囲2に
記載のメカニカルシール組立て体。
(4) Claim 2 in which one of the ring portions has a lapped sealing surface, and the contraction of the ring portion having the lapped sealing surface is greater than the contraction of the other ring portion.
Mechanical seal assembly as described in. 6) The mechanical seal assembly according to claim 2, wherein one ring portion has a lapped sealing surface, and the contraction of the ring portion having the lapped sealing surface is smaller than the contraction of the other ring portion. body.
JP18664882A 1981-10-23 1982-10-23 Mechanical seal assembled body Granted JPS5881271A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US31430281A 1981-10-23 1981-10-23
US314302 1981-10-23
US393580 1982-06-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5881271A true JPS5881271A (en) 1983-05-16
JPH0480270B2 JPH0480270B2 (en) 1992-12-18

Family

ID=23219416

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JP18664882A Granted JPS5881271A (en) 1981-10-23 1982-10-23 Mechanical seal assembled body

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6159069A (en) * 1984-05-19 1986-03-26 フレキシボクス リミテイド Mechanical seal

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS425849Y1 (en) * 1965-02-03 1967-03-23

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JPS425849Y1 (en) * 1965-02-03 1967-03-23

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JPH0235177B2 (en) * 1984-05-19 1990-08-08 Furekishibotsukusu Ltd

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Publication number Publication date
JPH0480270B2 (en) 1992-12-18

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