JPS59194170A - Mechanical seal - Google Patents
Mechanical sealInfo
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- JPS59194170A JPS59194170A JP6538783A JP6538783A JPS59194170A JP S59194170 A JPS59194170 A JP S59194170A JP 6538783 A JP6538783 A JP 6538783A JP 6538783 A JP6538783 A JP 6538783A JP S59194170 A JPS59194170 A JP S59194170A
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- fluid
- ring
- secondary seal
- mechanical seal
- pressure
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Sealing (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は回転機械の内部流体の流出を防止するメカニカ
ルシール、更に詳しくは圧縮機やポンプにおいて内部流
体圧力と外部流体圧力との差圧が正負逆に入り変わる場
合でも密封性能を発揮するメカニカルタールに関するも
のである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a mechanical seal that prevents the internal fluid from flowing out of a rotating machine, and more specifically, to a compressor or a pump in which the differential pressure between the internal fluid pressure and the external fluid pressure is positive or negative. This relates to a mechanical tar that exhibits sealing performance even when it is reversed.
従来、圧縮機やポンプにおいては、内部流体圧力と外部
流体圧力との大小関係が定まらず、その差圧が正負逆転
する場合がある。このような圧力変動条件においても軸
封部を適確に密封するだめのメカニカルシールとしては
、特公昭58−3149号公報に記載のものがある。こ
のメカニカルシールは二次シールを軸方向に移動させて
従動リングの背面に高くなった圧力を作用させて従動リ
ングのシートリングへの押付は力を付与して密封性能を
維持するものである。Conventionally, in compressors and pumps, the magnitude relationship between internal fluid pressure and external fluid pressure is not determined, and the differential pressure therebetween may be reversed in polarity. A mechanical seal capable of properly sealing the shaft seal even under such pressure fluctuation conditions is disclosed in Japanese Patent Publication No. 58-3149. This mechanical seal maintains sealing performance by moving the secondary seal in the axial direction to apply increased pressure to the back surface of the driven ring, applying force to press the driven ring against the seat ring.
このメカニカルクールにおいては、前述した二次シール
の移動が圧力変動に追随して十分でない場合がある。特
に内部流体圧力と外部流体圧力との逆転作用が速い場合
には、この変動圧力に対応して二次シールが移動せず、
変動圧力流体を従動リングに作用させることができない
ことがあった。In this mechanical cooling, the movement of the secondary seal described above may not be sufficient as it follows pressure fluctuations. In particular, when the reversal action between internal fluid pressure and external fluid pressure is rapid, the secondary seal will not move in response to this fluctuating pressure.
It was sometimes impossible to apply a fluctuating pressure fluid to the driven ring.
本発明は上述の事柄にもとづいてなされたもので、内部
および外部流体の圧力逆転作用が速い嚇合にも、この圧
力変動に対応して正常な密封性能を維持することができ
るメカニカルシールを提供することを目的とする。The present invention has been made based on the above-mentioned problems, and provides a mechanical seal that can maintain normal sealing performance in response to pressure fluctuations even when the internal and external fluids have a rapid pressure reversal action. The purpose is to
本発明は上記の目的を達成するために、シートリングと
従動リングとによって従動リングの外周面側の第1の流
体と内周面側の第2の流体とを密封する密封面を形成し
、従動リングの局面とこれに対向する従動リングの軸方
向移動を案内する案内部材との間に二次シールを備える
メカニカルシールにおいて、従動リングの二次シール側
の周面と従動リングの寮内部材とに、それぞれ二次シー
ルが軸方向に移動し得る空間を形成する段差を設け、こ
の段差部によって形成される空間内に、二次シールおよ
びその二次シールの両側に移動リングを移動oT能に挿
入し、この移動リングの反二次シール面側にそれぞれ第
1の流体および第2の流/JX
体の作用部を形成したものである。In order to achieve the above object, the present invention forms a sealing surface that seals a first fluid on the outer peripheral surface side of the driven ring and a second fluid on the inner peripheral surface side by the seat ring and the driven ring, In a mechanical seal that includes a secondary seal between the curved surface of the driven ring and a guide member that guides the axial movement of the driven ring opposing thereto, the peripheral surface of the driven ring on the secondary seal side and the internal material of the driven ring A step is provided in each of the steps to form a space in which the secondary seal can move in the axial direction, and within the space formed by the step, a secondary seal and a movable ring on both sides of the secondary seal are provided with a movable O-T function. The first fluid and the second flow/JX body are inserted into the movable ring on the side opposite to the secondary seal surface, respectively.
以下本発明の実施例を図面を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明のメカニカルシールの一実m例を示すも
ので、図において1はケーシング、2は回転軸、3は回
転軸2に固定したシートリング、4はシートリング3と
共に密封面5を形成する従動リングで、この従動リング
4はその内周面において案内部材6によって軸方向に移
動可能に保持されている。7は従動リング4の背端面に
設けられたばねで、このばね7は従動リング4をシート
リング3に押圧させる働きをする。従動リング4は回シ
止めピン(図示せず)によシ回り止めされている。8は
従動リング4の内周面と案内部材6の外周面との間に設
けられた二次シールである。FIG. 1 shows an actual example of the mechanical seal of the present invention. In the figure, 1 is a casing, 2 is a rotating shaft, 3 is a seat ring fixed to the rotating shaft 2, and 4 is a sealing surface 5 together with the seat ring 3. This driven ring 4 is held movably in the axial direction by a guide member 6 on its inner peripheral surface. Reference numeral 7 denotes a spring provided on the rear end surface of the driven ring 4, and this spring 7 functions to press the driven ring 4 against the seat ring 3. The driven ring 4 is prevented from rotating by a rotation locking pin (not shown). 8 is a secondary seal provided between the inner peripheral surface of the driven ring 4 and the outer peripheral surface of the guide member 6.
従動リング4の内周面と案内部材6の外周面には、それ
ぞれ環状空間を形成するための段差部4a。The inner circumferential surface of the driven ring 4 and the outer circumferential surface of the guide member 6 each have a stepped portion 4a for forming an annular space.
6aが形成されている。この段差部4a、6aによって
形成された空間内には、前述した二次シール8およびそ
の両側に位置する移動リング9゜10が移動可能に挿入
されている。二次シール8はその外周と従動す/グ4の
内周面との接触部と、内周と案内部材6の外周面との接
触部との2個所にシール部を形成している。移動リング
9.10の反二次シール側の背面には、それぞれ第2図
および第3図に示すように従動リング4の外周側の第1
の流体人および面動リング4の内周側の第2の流体Bの
圧力作用部となる円周溝9A、10Aと、これらの円周
溝9A、IOAにそれぞれ流体人、Bを導入する放射状
溝9B、IOBとが設けられている。移動リング9の放
射状溝9Bは第2図に示すように第1の流体人を円周溝
9Aにすみやかに導入するために、移動リング9の外周
端面に設けられている。また、移動リング10の放射状
溝10Bは第3図に示すように第2の流体Bを円周溝1
0Aにすみやかに導入するために、移動リング10の内
周端面に設けられている。6a is formed. In the space formed by the stepped portions 4a and 6a, the above-described secondary seal 8 and movable rings 9 and 10 located on both sides thereof are movably inserted. The secondary seal 8 has seal portions formed at two locations: a contact portion between its outer circumference and the inner circumferential surface of the driven gear 4, and a contact portion between the inner circumference and the outer circumferential surface of the guide member 6. On the rear surface of the movable ring 9 and 10 on the side opposite to the secondary seal, there is a first ring on the outer peripheral side of the driven ring 4, as shown in FIGS.
Circumferential grooves 9A, 10A that serve as pressure acting parts for the fluid man and the second fluid B on the inner peripheral side of the surface motion ring 4, and radial grooves that introduce the fluid man and B into these circumferential grooves 9A, IOA, respectively. Grooves 9B and IOB are provided. As shown in FIG. 2, the radial groove 9B of the moving ring 9 is provided on the outer peripheral end surface of the moving ring 9 in order to quickly introduce the first fluid into the circumferential groove 9A. Further, the radial groove 10B of the moving ring 10 directs the second fluid B to the circumferential groove 1 as shown in FIG.
It is provided on the inner circumferential end surface of the moving ring 10 in order to quickly introduce it into the 0A.
次に上述した本発明のメカニカルシールの一実施例の動
作を説明する。Next, the operation of one embodiment of the mechanical seal of the present invention described above will be explained.
通常、第1の流体Aと第2の流体Bとの圧力?ム、 P
i+との関係は2人〉P sとなっている。Usually, the pressure between the first fluid A and the second fluid B? M, P
The relationship with i+ is 2 people〉Ps.
この状態においては、二次シール8は第4図に示すよう
に第1の流体Aの圧力PAによって図面上右方向に押し
付けられると共に、移動リング10によって従動リング
4と案内部材6との間の1間隙Gへのはみ出しを防止さ
れている。In this state, the secondary seal 8 is pressed rightward in the drawing by the pressure PA of the first fluid A, as shown in FIG. 1.Protrusion into the gap G is prevented.
一方、この状態で急激な圧力逆転現象、すなわちPAく
PBの関係が生じると、第2の流体Bは間隙Gを通って
、移動リング10の放射状溝10Bを介して円周溝10
Aに流入する。この結果、移動リング10は第5図に示
すように二次シール8を図面上左方向に移動させる。On the other hand, if a sudden pressure reversal phenomenon occurs in this state, that is, a relationship between PA and PB occurs, the second fluid B passes through the gap G and flows into the circumferential groove 10 via the radial groove 10B of the moving ring 10.
Flows into A. As a result, the moving ring 10 moves the secondary seal 8 to the left in the drawing, as shown in FIG.
次に再び第1の流体Aと第2の流体Bとの圧力が反転し
てPA〉PIIとなった場合には、前述と同様に移動リ
ング90反二次シール面側に第1の流体Aの圧力PAが
作用し、二次シール8は第4図に示す状態に戻る。この
ように、流体Aの圧力PAと流体Bの圧力Paとの間に
、大小関係75;生じても、二次シール8の側面には常
に各流体A。Next, when the pressures of the first fluid A and the second fluid B are reversed again and become PA>PII, the first fluid A is placed on the side opposite to the secondary sealing surface of the moving ring 90 as described above. pressure PA is applied, and the secondary seal 8 returns to the state shown in FIG. In this way, even if a magnitude relationship 75 occurs between the pressure PA of fluid A and the pressure Pa of fluid B, each fluid A is always present on the side surface of the secondary seal 8.
Bの圧力2人、Pgによる正当な力を作用させることが
できる。B's pressure Two people can exert legitimate force by Pg.
この各流体A、Bの圧力2人、PRによる密封・陸能を
第6図および第7図を用いて説明する。The pressure and pressure sealing and land functions of each fluid A and B will be explained using FIGS. 6 and 7.
第6図は第4図に示すPA>pH状態(通常の使用状態
)のときの圧力作用関係を示すものである。メカニカル
シールが正常に機能するためには、密封面5が常に接触
状態にする必要がある。そして、本発明においては流体
Aの圧力PAと流体Bの圧力Paとの差圧Poによる流
体圧力が、従動リング4の周囲に作用すると共に二次シ
ール8の反密封面側に作用する。この結果、従動リング
4に作用する軸方向の力関糸は、第6図に示すように密
封面5を閉じようとする力FAと密封面5を開こうとす
る力Foとの関係においてFA)F。FIG. 6 shows the pressure action relationship when PA>pH shown in FIG. 4 (normal usage state). In order for the mechanical seal to function properly, the sealing surface 5 must be in constant contact. In the present invention, fluid pressure due to the pressure difference Po between the pressure PA of fluid A and the pressure Pa of fluid B acts around the driven ring 4 and also acts on the side of the secondary seal 8 opposite to the sealing surface. As a result, the axial force acting on the driven ring 4 is FA in the relationship between the force FA trying to close the sealing surface 5 and the force Fo trying to open the sealing surface 5, as shown in FIG. )F.
の関係となるので、従動リング4はシートリング3に押
し付けられ、密封面5の良好な密封性を維持する。Therefore, the driven ring 4 is pressed against the seat ring 3 and maintains good sealing performance of the sealing surface 5.
また、と述とは逆に流体A、Bの圧力PAIPmがPA
ぐhの関係となった場合には、流体Bの圧力PRと流I
Aの圧力PAとの差圧力Pxが、第7図に示すように従
動リング40段差部・4aに作用する。これによシ、従
動す/グ4に作用する力関係は、密封面5を閉じようと
する力FIlと密封面5を開こうとする力Foとの間で
Fm、l>Foの関係が生じるので、従1+Jング4は
シートリング3に押し付けられる。この結果、前述した
圧力逆転が生じても、慴封面5は良好な密封性を維持す
る。Also, contrary to the above, the pressure PAIPm of fluids A and B is PA
In this case, the pressure PR of fluid B and the flow I
The differential pressure Px between the pressure A and the pressure PA acts on the stepped portion 4a of the driven ring 40, as shown in FIG. Accordingly, the force relationship acting on the driven/g 4 is such that Fm, l>Fo between the force FIl that attempts to close the sealing surface 5 and the force Fo that attempts to open the sealing surface 5. As a result, the slave 1+J ring 4 is pressed against the seat ring 3. As a result, even if the pressure reversal described above occurs, the sealing surface 5 maintains good sealing performance.
このような圧力逆転現象が生じても、移動リング9.1
0の挿入により、二次シール8は段差部4a、6aによ
って形成された空間内をすみやかに軸方向に移動するこ
とができる。Even if such a pressure reversal phenomenon occurs, the moving ring 9.1
0, the secondary seal 8 can quickly move in the axial direction within the space formed by the stepped portions 4a and 6a.
なお、上述の実施例は従動リング5を案内部材6に支持
した静止形のメカニカルシールに適用したが、従動リン
グ4を回転軸側に設けた回転形のメカニカルシールにも
適用することができる。さらに二次シールが従動リング
4の外周側に配置される場合にも適用することができる
。まだ、移動リング9,10に形成する圧力作用部およ
び流体導入溝の形状は、上述の実施例に限られるもので
(9)
はりく、例えば放射状溝だけで形成することも可能であ
る。Although the above-described embodiment is applied to a stationary mechanical seal in which the driven ring 5 is supported by the guide member 6, it can also be applied to a rotating mechanical seal in which the driven ring 4 is provided on the rotating shaft side. Furthermore, the present invention can also be applied to a case where the secondary seal is arranged on the outer peripheral side of the driven ring 4. However, the shapes of the pressure acting portions and fluid introduction grooves formed in the moving rings 9, 10 are limited to those in the above-described embodiments (9).For example, it is also possible to form only radial grooves.
以と述べたように、本発明によれば、密封すべき第1の
流体と第2の流体との圧力関係が急激に逆転する場合に
、移動リングの挿入により二次シールをすみやかに軸方
向に移動させて、その差圧力l密封性維持のために従動
リングに付与させることができる。その結果、前述した
急激な圧力逆転現象にすみやかに対応して密封性を維持
するメカニカルシールを提供することができる。As described above, according to the present invention, when the pressure relationship between the first fluid and the second fluid to be sealed suddenly reverses, the secondary seal can be quickly moved in the axial direction by inserting the moving ring. The differential pressure l can be applied to the driven ring to maintain the seal. As a result, it is possible to provide a mechanical seal that can quickly respond to the above-mentioned sudden pressure reversal phenomenon and maintain sealing performance.
第1図は本発明のメカニカルクールの一実施例の上半部
を示す縦断正面図、第2図および第3図は本発明のメカ
ニカルシールに用いられる移動リングの−例の側面図、
第4図および第5図は本発明のメカニカルシールにおけ
る二次クールの圧力逆転時の動作状態を示す説明図、第
6図および第7図は本発明のメカニカルシールにおける
圧力逆転時における各圧力作用状態を示す説明図である
。
(10)
1・・・ケーシング、2・・・回転軸、3・・・シート
リング、4・・・従動リング、4a・・・段差部、5・
・・密封面、6・・・案内部材、6a・・・段差部、7
・・・ばね、8・・・二次シール、9.10・・・移動
リング、9A、IOA・・・f33 FA
第 1 図
第2図
Iυ
箭4図
、;1=會〈′FIG. 1 is a longitudinal sectional front view showing the upper half of an embodiment of the mechanical seal of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are side views of an example of a moving ring used in the mechanical seal of the present invention.
FIGS. 4 and 5 are explanatory diagrams showing the operating state of the mechanical seal of the present invention when the pressure is reversed in the secondary coolant, and FIGS. 6 and 7 are respective pressure effects when the pressure is reversed in the mechanical seal of the present invention. It is an explanatory diagram showing a state. (10) 1... Casing, 2... Rotating shaft, 3... Seat ring, 4... Driven ring, 4a... Step portion, 5...
... Sealing surface, 6... Guide member, 6a... Step portion, 7
・・・Spring, 8...Secondary seal, 9.10...Movement ring, 9A, IOA...f33 FA
Claims (1)
の外周面側の第1の流体と内周面側の第2の流体とを密
対する密封面を形成し、従動リングの局面とこれに対向
する従動リングの軸方向移動を梁高する案内部材との間
に二次シールを備えるメカニカルシールにおいて、従動
IJソング二次シール側の周面と従動リングの案内部材
とに、それぞれ二次シールが部方向に移動し得る空間を
形成する段差を設け、この段差部によって形成される空
間内に、二次シールおよびその二次シールの両側に移動
リングを移動可能に挿入し、この移動リングの反二次シ
ール面側にそれぞれ第1の流体および第2の流体の作用
部を形成したことを特徴とするメカニカルシール。 2、特許請求の範囲第1項記載のメカニカルシールにお
いて、移動リングの反二次シール面側に形成される第1
の流体2よび第2の流体の作用部は、移動リングの背面
に設けた流体圧作用部とこの流体圧作用部に流体を導入
する溝とで構成したことを特徴とするメカニカルシール
。 3、特許請求の範囲第2項記載のメカニカルシールにお
いて、流体圧作用部は円周溝であり、流体導入溝は円周
、背に曲する放射状溝であることを特徴とするメカニカ
ルシール。 4、特許請求の範囲第2項記載のメカニカルシールにお
いて、流体圧作用部および流体導入溝は放射状(背であ
ることを特徴とするメカニカルシール。 5、特許請求の範囲第2項記載のメカニカルシールにお
いて、流体圧作用部および流体導入溝は円周溝であるこ
とを特徴とするメカニカルシール。[Claims] 1. The seat ring and the driven ring form a sealing surface that tightly contacts the first fluid on the outer peripheral surface side of the driven ring and the second fluid on the inner peripheral surface side, and In a mechanical seal that includes a secondary seal between the secondary seal and the guide member that guides the axial movement of the opposing driven ring, the peripheral surface of the driven IJ song secondary seal side and the guide member of the driven ring each have a A step is provided to form a space in which the secondary seal can move in the direction, and a secondary seal and a moving ring are movably inserted on both sides of the secondary seal into the space formed by the step. A mechanical seal characterized in that a first fluid and a second fluid acting portion are formed on the side opposite to the secondary seal surface of the moving ring. 2. In the mechanical seal according to claim 1, the first
A mechanical seal characterized in that the fluid 2 and the second fluid acting portion are constituted by a fluid pressure acting portion provided on the back surface of the moving ring and a groove for introducing fluid into the fluid pressure acting portion. 3. The mechanical seal according to claim 2, wherein the fluid pressure acting portion is a circumferential groove, and the fluid introduction groove is a circumferential, backwardly curved radial groove. 4. The mechanical seal according to claim 2, wherein the fluid pressure acting part and the fluid introduction groove are radial (backward). 5. The mechanical seal according to claim 2 A mechanical seal characterized in that the fluid pressure acting part and the fluid introduction groove are circumferential grooves.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6538783A JPS59194170A (en) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | Mechanical seal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6538783A JPS59194170A (en) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | Mechanical seal |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59194170A true JPS59194170A (en) | 1984-11-02 |
JPS6256392B2 JPS6256392B2 (en) | 1987-11-25 |
Family
ID=13285520
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6538783A Granted JPS59194170A (en) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | Mechanical seal |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59194170A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4971337A (en) * | 1988-05-26 | 1990-11-20 | Bw/Ip International, Inc. | Mechanical seal assembly |
JP2011017363A (en) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Nippon Pillar Packing Co Ltd | Mechanical seal |
JP2017057873A (en) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | イーグル工業株式会社 | mechanical seal |
-
1983
- 1983-04-15 JP JP6538783A patent/JPS59194170A/en active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4971337A (en) * | 1988-05-26 | 1990-11-20 | Bw/Ip International, Inc. | Mechanical seal assembly |
JP2011017363A (en) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Nippon Pillar Packing Co Ltd | Mechanical seal |
JP2017057873A (en) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | イーグル工業株式会社 | mechanical seal |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6256392B2 (en) | 1987-11-25 |
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