JPS6030866A - 軸封装置 - Google Patents
軸封装置Info
- Publication number
- JPS6030866A JPS6030866A JP58137726A JP13772683A JPS6030866A JP S6030866 A JPS6030866 A JP S6030866A JP 58137726 A JP58137726 A JP 58137726A JP 13772683 A JP13772683 A JP 13772683A JP S6030866 A JPS6030866 A JP S6030866A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seal
- hole
- casing
- sealed chamber
- shaft
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- F16J15/40—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Hydraulic Turbines (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は水車、ポンプ等の主軸回転部からの流体の漏れ
を防止する軸封装置に関する。
を防止する軸封装置に関する。
水車、ポンプ等の水力機械においては回転軸に直結され
たインペラの近傍にケーシングとケーシングを貫通する
回転軸とで構成される間隙から高圧流体が漏れることを
防止するために軸封装置が設置されている。＠新装置の
構造としては種々あるが、第１図は従来構造の一例であ
る。
たインペラの近傍にケーシングとケーシングを貫通する
回転軸とで構成される間隙から高圧流体が漏れることを
防止するために軸封装置が設置されている。＠新装置の
構造としては種々あるが、第１図は従来構造の一例であ
る。
第１図において、７シンジ２を有する回転軸１の外周を
囲むケーシング５と、ケーシング５の内側に位置しシー
ルリング４を設けたシールケース３と、シールケース３
に取付けられケーシング５との対向面に設けられたＯリ
ング１３と、シールケース３に設けられた給水孔６と、
シールケース：３を押圧するコイルばね７から構成され
た軸封装置が回転軸１に対し取付けられている。また、
シールケース３にはシールリング４が２列配列されてい
て密封５４１及び密封室■が構成され、インペラ８側の
土砂を含む高圧水が密封室■に入らないよう給水孔６か
ら密封室■に給水している。とくに、シールリング４の
土砂による摩耗をさけるために給水孔６からインペラ８
側の高圧水よりも高い圧力で清水を給水している。した
がって、との軸封装置ではフランジ２０面に押圧された
シールリング４のうぢ回転軸側に位置するシールリング
４と０リング１３の部分で高圧水を封止している。
囲むケーシング５と、ケーシング５の内側に位置しシー
ルリング４を設けたシールケース３と、シールケース３
に取付けられケーシング５との対向面に設けられたＯリ
ング１３と、シールケース３に設けられた給水孔６と、
シールケース：３を押圧するコイルばね７から構成され
た軸封装置が回転軸１に対し取付けられている。また、
シールケース３にはシールリング４が２列配列されてい
て密封５４１及び密封室■が構成され、インペラ８側の
土砂を含む高圧水が密封室■に入らないよう給水孔６か
ら密封室■に給水している。とくに、シールリング４の
土砂による摩耗をさけるために給水孔６からインペラ８
側の高圧水よりも高い圧力で清水を給水している。した
がって、との軸封装置ではフランジ２０面に押圧された
シールリング４のうぢ回転軸側に位置するシールリング
４と０リング１３の部分で高圧水を封止している。
しかし、この構造には次の】りな欠点がある。
すなわち、シールリング４のフランジ２への押圧力はイ
ンペラ８側の高圧流体と給水孔６よシ給水する圧力との
バランスで設定でれるため、給水孔６の給水が停止する
とシールリング４に作用する押圧力が増大する。このた
め、摺ｌ１ＪＪ面が過熱されるばかりでなく、外周側の
シールリング４は内周τＩＩ］のシールリング４に比較
し周速が高く、このため外周側のシールリング４の摩耗
射が増大するのでシールリング４とフランジ２の摺動面
に隙間ができ土砂を含む高圧水が密封室■に入り、土砂
によ、＃）内周側のシールリング４も早期に摩耗し軸封
機能がなくなる。また、この種の軸封装置には耐熱性が
よく、摩擦係数の小さいカーボン材がシールリング４に
使用されているが、カーボンは破損しやすいため取扱い
に注意を要するばかりでなく、内周側のシールリング４
が破損すると軸封機能が喪失し、とくに水力発電プシン
トの場合には浸水事故につながるため、上記した給水停
止のトラプルも含め高圧、高速条件での使用は困難であ
る。
ンペラ８側の高圧流体と給水孔６よシ給水する圧力との
バランスで設定でれるため、給水孔６の給水が停止する
とシールリング４に作用する押圧力が増大する。このた
め、摺ｌ１ＪＪ面が過熱されるばかりでなく、外周側の
シールリング４は内周τＩＩ］のシールリング４に比較
し周速が高く、このため外周側のシールリング４の摩耗
射が増大するのでシールリング４とフランジ２の摺動面
に隙間ができ土砂を含む高圧水が密封室■に入り、土砂
によ、＃）内周側のシールリング４も早期に摩耗し軸封
機能がなくなる。また、この種の軸封装置には耐熱性が
よく、摩擦係数の小さいカーボン材がシールリング４に
使用されているが、カーボンは破損しやすいため取扱い
に注意を要するばかりでなく、内周側のシールリング４
が破損すると軸封機能が喪失し、とくに水力発電プシン
トの場合には浸水事故につながるため、上記した給水停
止のトラプルも含め高圧、高速条件での使用は困難であ
る。
本発明は上記した従来技術の欠点を改善し、土砂を含む
高圧流体においても耐久性にすぐれ、確実な軸封機能を
有する軸封装置を提供することを目的とするものである
。
高圧流体においても耐久性にすぐれ、確実な軸封機能を
有する軸封装置を提供することを目的とするものである
。
即ち、本発明の特徴は、回転軸にフランジを設け、この
回転軸及びフランジを囲むようケーシングを取付け、こ
のケーシングにはシールケースを介してシールリングを
設け、前記シールリングをフランジ面に圧着して流体の
洩れを封じる軸封装置において、前記シールリングを設
けたシールケースｋ 俵ａ 配設し、かつ、シールケー
スとシールリングで流体の密月室を構成すると共に各そ
封室聞及びクーシング外部とを連通ずる孔を設けた軸Ｍ
装置にある。
回転軸及びフランジを囲むようケーシングを取付け、こ
のケーシングにはシールケースを介してシールリングを
設け、前記シールリングをフランジ面に圧着して流体の
洩れを封じる軸封装置において、前記シールリングを設
けたシールケースｋ 俵ａ 配設し、かつ、シールケー
スとシールリングで流体の密月室を構成すると共に各そ
封室聞及びクーシング外部とを連通ずる孔を設けた軸Ｍ
装置にある。
以下本発明の一実施例を第２図によって説明する。図中
第１図と同一機能を有する部品には同一符号を付してそ
の説明を省略し、異なる部分のみ説明する。ＩＩＱＪＪ
封構造は基本的には第１図と同じであるが、異なる点は
主軸フランジの半径方向にシールリンク４ ａ 、 ４
ｂ ヲ設置ｒｊｆｃシールケース３ａ。
第１図と同一機能を有する部品には同一符号を付してそ
の説明を省略し、異なる部分のみ説明する。ＩＩＱＪＪ
封構造は基本的には第１図と同じであるが、異なる点は
主軸フランジの半径方向にシールリンク４ ａ 、 ４
ｂ ヲ設置ｒｊｆｃシールケース３ａ。
３ｂを配置し、独立した密封室Ｉ及び■が構成されてい
る。上記シールケース３ａ、３ｂには密封室Ｉ、廚封室
Ｈ及び大気低圧側ｍを連通ずる孔１１．１２が１８０°
位置をおいて設けられておす り、ケーシングｔにあけられた孔９から給水される水は
密封室■、孔１１．密封室■及び孔１２を通って大気低
圧側■に排水される。
る。上記シールケース３ａ、３ｂには密封室Ｉ、廚封室
Ｈ及び大気低圧側ｍを連通ずる孔１１．１２が１８０°
位置をおいて設けられておす り、ケーシングｔにあけられた孔９から給水される水は
密封室■、孔１１．密封室■及び孔１２を通って大気低
圧側■に排水される。
上記構成によりインペラ８側の土砂を含む高圧水の流入
は、前記ケーシング５に設けた孔９から清水ないしはス
トレーナなどを通した清水に近い高圧水をインペラ８側
の高圧水よりも高い圧力で給水されることによって防止
できる。このように、通常の運転においては土砂粒子を
ほとんど含まない高圧水が図示のように外周側のシール
リング４ｂの摺動面及びシールケース３ｂに設けた孔１
１から密封室Ｈに流れる。また密封室■から大気低圧側
■には同様に内周側シールリング４の摺動面及びシール
ケース３８に配設した孔１２から大気低圧側■に流れる
。一方、との軸封装置の構成においてはシールリング４
ａ、４ｂのフランジ２に押圧する力は密封室Ｉ及び密封
室■の圧力で決まるが、密封室Ｈの圧力は孔１１及び１
２の寸法によ）枳定することができるので密封室■の圧
力を減圧することができる。すなわち、孔１１及び１２
から流出する流量は同じ量であることから孔の断面積を
同一に設定すると密封室Ｉと密封室に− ＩＩｔ１！び密封室■と大気低圧側■の圧力差は同一と
なるので本構成においては密封室■の１７２の圧力が密
封室■の圧力となり密封室Ｈの圧力は減圧され、したが
ってシールリング４ａに作用する押圧力は軽減される。
は、前記ケーシング５に設けた孔９から清水ないしはス
トレーナなどを通した清水に近い高圧水をインペラ８側
の高圧水よりも高い圧力で給水されることによって防止
できる。このように、通常の運転においては土砂粒子を
ほとんど含まない高圧水が図示のように外周側のシール
リング４ｂの摺動面及びシールケース３ｂに設けた孔１
１から密封室Ｈに流れる。また密封室■から大気低圧側
■には同様に内周側シールリング４の摺動面及びシール
ケース３８に配設した孔１２から大気低圧側■に流れる
。一方、との軸封装置の構成においてはシールリング４
ａ、４ｂのフランジ２に押圧する力は密封室Ｉ及び密封
室■の圧力で決まるが、密封室Ｈの圧力は孔１１及び１
２の寸法によ）枳定することができるので密封室■の圧
力を減圧することができる。すなわち、孔１１及び１２
から流出する流量は同じ量であることから孔の断面積を
同一に設定すると密封室Ｉと密封室に− ＩＩｔ１！び密封室■と大気低圧側■の圧力差は同一と
なるので本構成においては密封室■の１７２の圧力が密
封室■の圧力となり密封室Ｈの圧力は減圧され、したが
ってシールリング４ａに作用する押圧力は軽減される。
また土砂粒子を含む高圧水に対しても運転中フランジ２
０回転により高圧水が旋回しているので土砂粒子を含ん
だ高圧水が孔１２よシ外部に排水されるので密封室に紘
土砂粒子が堆積することなく第１図に示した軸封装置に
比較し耐久性が向上する。
０回転により高圧水が旋回しているので土砂粒子を含ん
だ高圧水が孔１２よシ外部に排水されるので密封室に紘
土砂粒子が堆積することなく第１図に示した軸封装置に
比較し耐久性が向上する。
また、給水ポンプの停止に対しては第１図の軸また、い
ずれか一方のシールリング４ａ、４ｂが破損しても独立
した密封室！、■を構成しているので異常な漏れの問題
も発生しない。
ずれか一方のシールリング４ａ、４ｂが破損しても独立
した密封室！、■を構成しているので異常な漏れの問題
も発生しない。
第３図は本発明の他の実施例を示したもので、管１４を
密封室Ｈに設け、管１４の一端はフランジ２の面近くに
開口し、他端は孔１２に連通させたものである。
密封室Ｈに設け、管１４の一端はフランジ２の面近くに
開口し、他端は孔１２に連通させたものである。
運転中シールリング４とフランジ２の摺動による摩擦熱
により密封室Ｈの水が昇温するが、温度はシールリング
４の摺動面付近が置くなる。したがって、図に示すよう
に摺動面内近傍に管１４を備え排水させることが軸封装
置の冷却に対しよシ効果的となる。一方、回転停止、と
くに長期にわたり使用しない場合はインペラ８側の土砂
を含む高圧水が軸封装置内を流れ孔°１２よシ犬気低圧
側■に排水するが、回転停止の場合密封室Ｉ及びＨに土
砂粒子が堆積する。しかし、管１４を配設することによ
り土砂粒子を管１４から排出させることができるので土
砂粒子の堆積も防止できる。
により密封室Ｈの水が昇温するが、温度はシールリング
４の摺動面付近が置くなる。したがって、図に示すよう
に摺動面内近傍に管１４を備え排水させることが軸封装
置の冷却に対しよシ効果的となる。一方、回転停止、と
くに長期にわたり使用しない場合はインペラ８側の土砂
を含む高圧水が軸封装置内を流れ孔°１２よシ犬気低圧
側■に排水するが、回転停止の場合密封室Ｉ及びＨに土
砂粒子が堆積する。しかし、管１４を配設することによ
り土砂粒子を管１４から排出させることができるので土
砂粒子の堆積も防止できる。
本実施例り冷却作用にすぐれていることから耐熱性の低
い樹脂材料がシールリング４ａ、４ｂに使用可能となる
。樹脂材料はカーボン材に比較し破損の心配がなく、摺
動用樹脂材料のなかでも土砂水に対する耐摩耗性にすぐ
れた布入シ樹脂を使用すると清水源のないところでも使
用できる。
い樹脂材料がシールリング４ａ、４ｂに使用可能となる
。樹脂材料はカーボン材に比較し破損の心配がなく、摺
動用樹脂材料のなかでも土砂水に対する耐摩耗性にすぐ
れた布入シ樹脂を使用すると清水源のないところでも使
用できる。
上記した実施例はいずれもフランジ２の中径方向に独立
した密封室Ｉ、ｌを配設した軸封装置であるが第４図及
び第５図は回転ｌ１Ｉ１１に対し軸方向に独立した密封
室を構成した軸封装置である。第４図においては前記し
た密封室Ｉ、密封室■及び大気低圧室を連□通する孔１
１ａ及び孔１２ａをシールケース３ｃ及びシールケース
３ｄに配設したもので第２図に示した軸封装置と同様の
作用効果を有する。
した密封室Ｉ、ｌを配設した軸封装置であるが第４図及
び第５図は回転ｌ１Ｉ１１に対し軸方向に独立した密封
室を構成した軸封装置である。第４図においては前記し
た密封室Ｉ、密封室■及び大気低圧室を連□通する孔１
１ａ及び孔１２ａをシールケース３ｃ及びシールケース
３ｄに配設したもので第２図に示した軸封装置と同様の
作用効果を有する。
また、第５図に示すように密封室を回転軸１の軸方向に
構成する場合は密封室間を連通ずる孔１１ｂをケーシン
グ５に配設してもよい。
構成する場合は密封室間を連通ずる孔１１ｂをケーシン
グ５に配設してもよい。
本発明によれば構造簡単にしてシールリングのヂＰ圧力
金軽減させ、しかも効果的な冷却及び土砂粒子の排除が
でき長期にわたり確実な密封性能を有する軸封装置を得
ることができる。
金軽減させ、しかも効果的な冷却及び土砂粒子の排除が
でき長期にわたり確実な密封性能を有する軸封装置を得
ることができる。
なお、本発明による実施例は独立した密封室を２室設け
た軸封装置を示したが、さらに密封室を多くしても、給
排水経路に複雑な配管などを必要とせず構造簡単な減圧
機能を有する軸封装置が提供できる。
た軸封装置を示したが、さらに密封室を多くしても、給
排水経路に複雑な配管などを必要とせず構造簡単な減圧
機能を有する軸封装置が提供できる。
第１図は回転機械における軸封装置の従来構造の一実施
例を示す縦断面図、第２図は本発明軸封装置の一実施例
を示す縦断面図、第３図は本発明軸封装置の他の実施例
を示す縦断面図、第４図及び第５図、軸方向に密封室を
夫々設けた本発明軸封装置の他の実施例を示す縦断面図
である。 ｌ・・・回転＆ ２・・・フランジ、３ａ〜３ ｄ 用
シールケース、４ａ、４ｂ川シールリング、５・・・グ
ーシＸｓ図 策２ 日 ｆＪ 図
例を示す縦断面図、第２図は本発明軸封装置の一実施例
を示す縦断面図、第３図は本発明軸封装置の他の実施例
を示す縦断面図、第４図及び第５図、軸方向に密封室を
夫々設けた本発明軸封装置の他の実施例を示す縦断面図
である。 ｌ・・・回転＆ ２・・・フランジ、３ａ〜３ ｄ 用
シールケース、４ａ、４ｂ川シールリング、５・・・グ
ーシＸｓ図 策２ 日 ｆＪ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、回転軸にフランジを設け、この回転軸及びフランジ
を囲むようケーシングを取付け、このケーシングにはシ
ールケースを介してシールリングを設け、前記シールリ
ングをフランジ面に圧着して流体の洩れを封じる軸封装
置において、前記シールリングを設けたシールケースを
複数配置し、かつ、シールケースとシールリングで流体
の密封室を構成すると共に各密封室間及びケーシング外
部とを連通ずる孔を設けたことを特徴とする軸封装置。 ２、流体の流入側から排出側にしたがって次第に減圧す
るよう各孔径を設定してなることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の軸封装置。 ３、密封室間及びケーシング外部とを連通ずる孔をシー
ルケース及びケーシングに設けたことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の軸封装置。 ４、一端をフランジ面近くに開口し、他端を低圧側の孔
に連通ずる管を密封室に設けたことを特徴とする特許請
求の範囲第２項記載の軸封装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58137726A JPS6030866A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | 軸封装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58137726A JPS6030866A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | 軸封装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6030866A true JPS6030866A (ja) | 1985-02-16 |
Family
ID=15205387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58137726A Pending JPS6030866A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | 軸封装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6030866A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63170566A (ja) * | 1987-01-07 | 1988-07-14 | Hitachi Ltd | 端面シ−ル |
| WO2012124755A1 (ja) * | 2011-03-16 | 2012-09-20 | 中国電力株式会社 | 水中設置型の水車発電機 |
-
1983
- 1983-07-29 JP JP58137726A patent/JPS6030866A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63170566A (ja) * | 1987-01-07 | 1988-07-14 | Hitachi Ltd | 端面シ−ル |
| WO2012124755A1 (ja) * | 2011-03-16 | 2012-09-20 | 中国電力株式会社 | 水中設置型の水車発電機 |
| JP2012193663A (ja) * | 2011-03-16 | 2012-10-11 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 水中設置型の水車発電機 |
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