JPS63170566A - Edge seal - Google Patents
Edge sealInfo
- Publication number
- JPS63170566A JPS63170566A JP62000420A JP42087A JPS63170566A JP S63170566 A JPS63170566 A JP S63170566A JP 62000420 A JP62000420 A JP 62000420A JP 42087 A JP42087 A JP 42087A JP S63170566 A JPS63170566 A JP S63170566A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water supply
- pressure
- seal ring
- chamber
- sliding surface
- 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
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 69
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 3
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- Hydraulic Turbines (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は水車、ポンプ等の水力機械の主軸部からの漏れ
を防止するのに好適な端面シールに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an end seal suitable for preventing leakage from the main shaft of a hydraulic machine such as a water turbine or a pump.
一般に水車、ポンプ等の水力機械ではインペラの近傍に
インペラ側の高圧水を密封する目的で軸封装置が設置さ
れている。第4図は水車に使用されている端面シールの
一実施例を示したもので、回転l1Il11にはフラン
ジ2が構成されていて1回転軸1の下端にインペラ3が
直結されている。Generally, in hydraulic machines such as water turbines and pumps, a shaft sealing device is installed near the impeller for the purpose of sealing high-pressure water on the impeller side. FIG. 4 shows an embodiment of an end seal used in a water turbine, in which a flange 2 is formed on each rotation l1Il11, and an impeller 3 is directly connected to the lower end of one rotation shaft 1.
端面シール4はインペラ3の上部に設置されていて、フ
ランジ2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6を格納するシールケース7
とシールケース7に取りつけられ、ケーシング5との対
向面に設けられた0リング8によるシール部材とシール
ケース7を抑圧するコイルばね11から構成されている
。そしペラ3側の高圧水を密封している。The end seal 4 is installed on the upper part of the impeller 3 and includes a casing 5 surrounding the outer periphery of the flange 2 and a seal case 7 located inside the casing 5 and housing a seal ring 6.
It is attached to the seal case 7 and consists of a seal member formed by an O-ring 8 provided on the surface facing the casing 5 and a coil spring 11 that suppresses the seal case 7. The high pressure water on the Peller 3 side is then sealed.
しかし、水車等ではインペラ側の高圧水はダムから導び
かれた土砂を含む高圧水のため、土砂含有水がシールリ
ング6の摺動面に流入すると、シールリング6及びフラ
ンジ2の慴動面が損傷するので、シールリング6が摩耗
し、早期に封水機能を失うことになる。このため、シー
ルリング6のVfR動部に密封圧力よりも若干高圧の清
水を給水し土砂含有水の流入を防いでいる。However, in water turbines, etc., the high pressure water on the impeller side is high pressure water containing sediment led from the dam, so when the water containing sediment flows into the sliding surface of the seal ring 6, the sliding surface of the seal ring 6 and flange 2 As a result, the seal ring 6 is worn out and loses its water-sealing function at an early stage. For this reason, fresh water with a pressure slightly higher than the sealing pressure is supplied to the VfR moving part of the seal ring 6 to prevent water containing earth and sand from flowing into the VfR moving part.
第5図は実開昭58−12678号公報に開示された端
面シールの一実施例を示したもので、この実施例では、
シールリング6とフランジ2の摺動部に給水室9を構成
し、給水管10をシールケース7に装着して外部より清
水を給水している。従って、清水給水圧力は土砂含有水
よりも若干高圧のため。FIG. 5 shows an embodiment of the end seal disclosed in Japanese Utility Model Application Publication No. 58-12678. In this embodiment,
A water supply chamber 9 is formed in the sliding portion of the seal ring 6 and the flange 2, and a water supply pipe 10 is attached to the seal case 7 to supply fresh water from the outside. Therefore, the fresh water supply pressure is slightly higher than that of water containing sediment.
図中の矢印方向に清水が流れ、土砂含有水は摺動面に入
ることはない。また、このような端面シール構造では、
密封圧力P aはシールリング6をフランジ2抑圧する
ように作用し、清水給水圧力pbは逆にシールリング6
をフランジ2の面から引き離すように作用するので、こ
の荷重の差を利用して適当な摺動面圧に設定している。Fresh water flows in the direction of the arrow in the figure, and water containing soil does not enter the sliding surface. In addition, with this type of end seal structure,
The sealing pressure P a acts to suppress the seal ring 6 on the flange 2, and the fresh water supply pressure pb conversely acts on the seal ring 6 to suppress the flange 2.
Since this acts to separate the surface of the flange 2 from the surface of the flange 2, this difference in load is used to set an appropriate sliding surface pressure.
ところが、水車の場合にはインペラ側の高圧水はダムか
ら導かれた高圧水であり、水車によっては軸封部の圧力
がダム等の池の水位によって変動するため、密封圧力P
aは一定でない。一方、ポンプから給水される清水圧力
Pbは一定である。However, in the case of a water turbine, the high-pressure water on the impeller side is high-pressure water led from a dam, and depending on the water turbine, the pressure at the shaft seal varies depending on the water level in a pond such as a dam, so the sealing pressure P
a is not constant. On the other hand, the fresh water pressure Pb supplied from the pump is constant.
従って、水車の場合はシールリング6に作用する摺動面
圧が変化するため密封性能、すなわち、漏水量は密封圧
力が下がると増加する欠点がある。Therefore, in the case of a water turbine, since the sliding surface pressure acting on the seal ring 6 changes, there is a drawback that the sealing performance, that is, the amount of water leakage increases as the sealing pressure decreases.
さらに不具合なことは、給水ポンプが何らかの原因で停
止すると清水給水圧力によってシールリング6をフラン
ジ2の面から引き離そうとしていた力が作用しなくなる
ためシールリング6の摺動面圧が異常に高くなり焼損す
る事故につながる。A further problem is that if the water supply pump stops for some reason, the force that was trying to separate the seal ring 6 from the surface of the flange 2 due to the fresh water supply pressure will no longer act, and the sliding surface pressure of the seal ring 6 will become abnormally high. This may lead to burnout accidents.
上記したように従来の端面シールでは、密封圧力の変動
や給水停止における不具合に対しては、特に、考慮がさ
れておらず、密封性能の低下やシールリングに焼損等の
問題があった。As described above, conventional end seals do not take into account problems such as fluctuations in sealing pressure and water supply interruptions, resulting in problems such as a reduction in sealing performance and burnout of seal rings.
本、発明の目的はシールリングの摺動面圧を常に一定に
保ち安定した密封性能で使用できろ端面シールを提供す
ることにある。An object of the present invention is to provide an end seal that can be used with stable sealing performance while keeping the sliding surface pressure of the seal ring constant at all times.
上記目的は、シールリングとフランジの端面に設けた清
水給水室と密封室を連通させ、清水給水圧力が密封室の
圧力とバランスするように構成することにより達成され
ろ。The above object can be achieved by communicating the fresh water supply chamber provided at the end face of the seal ring and flange with the sealed chamber so that the fresh water supply pressure is balanced with the pressure in the sealed chamber.
すなわち、本発明ではシールリング摺動部に設けた給水
室と密封室を連通させ、清水給水圧が密封圧力にバラン
スするよう端面シールを構成している。本構成ではあら
かじめ漏水量に見合った容址の給水ポンプを備え、密封
圧力より、若干高い清水給水圧力に設定しておき、シー
ルリングの給水室に注水する。しかし、給水室と密封室
が連通しているので、密封圧力より高圧に清水圧を設定
していても給水圧力は密封圧力にバランスしてしまう。That is, in the present invention, the water supply chamber provided in the seal ring sliding portion and the sealed chamber are communicated with each other, and the end seal is configured so that the fresh water supply pressure is balanced with the sealing pressure. In this configuration, a water supply pump with a capacity commensurate with the amount of water leakage is provided in advance, the fresh water supply pressure is set slightly higher than the sealing pressure, and water is injected into the water supply chamber of the seal ring. However, since the water supply chamber and the sealed chamber are in communication, even if the fresh water pressure is set higher than the sealing pressure, the water supply pressure is balanced with the sealing pressure.
また、給水が停止した場合は連通孔より密封側の圧力水
が給水室に流入するので、シールリングは、常に、はぼ
一定の摺動面圧で作動する。Further, when the water supply is stopped, the pressure water from the sealing side of the communication hole flows into the water supply chamber, so the seal ring always operates with a nearly constant sliding surface pressure.
このため、密封性能が安定しており、給水停止のトラブ
ルがあってもシールリングは焼損することはない。Therefore, the sealing performance is stable, and the seal ring will not burn out even if the water supply is interrupted.
以下、本発明の一実施例を図面によって説明する。第1
図は本発明による端面シールの構造を示す図で回転軸1
にはフランジ2が構成されている。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1st
The figure shows the structure of the end face seal according to the present invention.
A flange 2 is formed on the flange 2.
また、回転軸1及びフランジ2を囲むようにケーシング
5が設置され、フランジ2の端面にはシールケース7に
格納されたシールリング6が押圧されている。シールケ
ース7は上・下方向に移動できるようケーシング5に支
持されていて、ケーシング5とシールケース7で構成さ
れる半径方向のすき間は0リング8によってシールされ
ている。Further, a casing 5 is installed to surround the rotating shaft 1 and the flange 2, and a seal ring 6 housed in a seal case 7 is pressed against the end face of the flange 2. The seal case 7 is supported by the casing 5 so as to be movable upward and downward, and a radial gap between the casing 5 and the seal case 7 is sealed by an O-ring 8.
そして、シールリング6が確実にフランジ2の端面に抑
圧されるように、シールケース7の上部に全周にわたっ
て複数個のコイルばね11が設置されている。A plurality of coil springs 11 are installed over the entire circumference of the upper part of the seal case 7 so that the seal ring 6 is reliably pressed against the end surface of the flange 2.
また、シールリング6の摺動部に円周溝が設けられてお
り、フランジ2の摺動面に共に給水室9を構成していて
、この給水室9にはフレキシブルな給水管10より清水
が給水される。給水室9と密封室12が孔1;3によっ
て連通していて、S1水が図中の矢印方向に流れるよう
構成する。この連通孔13は給水室9に対し全周に適当
な位置に設けられる。Further, a circumferential groove is provided in the sliding part of the seal ring 6, and a water supply chamber 9 is formed on the sliding surface of the flange 2. Fresh water is supplied to this water supply chamber 9 from a flexible water supply pipe 10. Water is supplied. The water supply chamber 9 and the sealed chamber 12 communicate with each other through holes 1 and 3, and the S1 water is configured to flow in the direction of the arrow in the figure. The communication holes 13 are provided at appropriate positions around the entire circumference of the water supply chamber 9.
さて、端面シールにおいて、まず、給水ポンプ(図示し
ていない)からフレキシブルな給水管】0より給水室9
に清水が給水されると、図中の矢印方向に流出しようと
する。また、清水を密封圧力よりも高い圧力で給水して
も給水室9と密封室12が孔13によって連通している
ため、よほど大容量の給水能力をもつポンプで給水しな
い限り、給水圧力pbは密封圧力Paに、はぼ、バラン
スする。通常、この種の給水ポンプ容量は漏水量のせい
ぜい二倍程度のものであり、従来構造では密封圧力より
も給水室9の圧力は1〜2 kg / rj高く保持さ
れているが、本発明による構造では連通孔13により給
水室9が開放状態になるので、給水圧力pbは密封圧力
Paにほぼバランスしてした作用効果を第2図によって
説明する0図のよ、うに、シールリング6には密封圧力
P aによって矢印下向き方向の荷重と給水圧力pbに
よって上向き方向の荷重が作用する。ここで、給水室9
よリシールリング6の内周側への圧力分布は直線的な図
示の圧力勾配とみなす2、シールリング6に作用する荷
重W(静水圧による荷重)はとなる、そして本摺造では
、前述のように、Papbであることから
になるようD2の寸法を決定すると原理的にはW=Oと
なり、密封圧力Paの変動に影響されない端面シールを
提供できる。このように静水圧力による荷重をバランス
させると、シールリング6にはコイルばね11とシール
ケース7の自重による荷重が作用するので、極めて低い
摺動面圧で作動させることができる。さらに、給水ポン
プが停止しても給水室9には密封圧力Paが連通孔13
を介して作用するので、荷重バランスが常に保たれろ。Now, in the end seal, first connect the flexible water supply pipe from the water supply pump (not shown) to the water supply chamber 9.
When fresh water is supplied to the area, it tends to flow in the direction of the arrow in the figure. Furthermore, even if fresh water is supplied at a pressure higher than the sealing pressure, the water supply pressure pb will be low unless the water supply chamber 9 and the sealed chamber 12 are in communication with each other through the hole 13. Balance the sealing pressure Pa. Normally, the capacity of this type of water supply pump is at most twice the amount of water leakage, and in the conventional structure, the pressure in the water supply chamber 9 is maintained 1 to 2 kg/rj higher than the sealing pressure, but the present invention In the structure, since the water supply chamber 9 is in an open state through the communication hole 13, the water supply pressure Pb is almost balanced with the sealing pressure Pa. A load in the downward direction of the arrow is applied due to the sealing pressure Pa, and a load in the upward direction is applied due to the water supply pressure pb. Here, water supply room 9
The pressure distribution toward the inner peripheral side of the reseal ring 6 is assumed to be a linear pressure gradient as shown in the diagram2, the load W (load due to hydrostatic pressure) acting on the seal ring 6 is If the dimension of D2 is determined to be Papb, W=O in principle, and it is possible to provide an end seal that is not affected by fluctuations in the sealing pressure Pa. When the load due to hydrostatic pressure is balanced in this way, the load due to the weight of the coil spring 11 and the seal case 7 acts on the seal ring 6, so that the seal ring 6 can be operated with extremely low sliding surface pressure. Furthermore, even if the water supply pump stops, the sealing pressure Pa remains in the water supply chamber 9 through the communication hole 13.
The load balance must be maintained at all times as it acts through the
本実施例において連通孔13に管14を設・けた理由は
長期間運転していると、シールケース7に土砂粒子がた
い積し、この土砂粒子が給水室9に流入することを防止
する目的で設けである。The reason why the pipe 14 is provided in the communication hole 13 in this embodiment is to prevent dirt particles from accumulating on the seal case 7 during long-term operation and from flowing into the water supply chamber 9. It is a provision.
第:3図は他の実施例を示す。給水室9を構成する周方
向溝をフランジ2の端面に設けたものであり、効果は上
記した実施例と同じである。また、シールリング7及び
フランジ2に設けた周方向の溝については形状や位置を
限定するものでなく適当な寸法、形状に定めればよい。Figure 3 shows another embodiment. A circumferential groove constituting the water supply chamber 9 is provided on the end face of the flange 2, and the effect is the same as in the embodiment described above. Further, the shape and position of the circumferential grooves provided in the seal ring 7 and the flange 2 are not limited, and may be set to appropriate dimensions and shapes.
本発明によれば。 According to the invention.
(])密封圧力が変動してもシールリングの摺動面圧が
常に一定に保持できるため、密封性能が安定する。(]) Even if the sealing pressure fluctuates, the sliding surface pressure of the seal ring can always be kept constant, resulting in stable sealing performance.
(2)清水給水が停止してもシールリングの摺動面圧は
従来のような異常値にならず、給水停止前と同じ状態で
作動する。(2) Even if the fresh water supply is stopped, the sliding surface pressure of the seal ring does not reach an abnormal value like in the past, and operates in the same state as before the water supply was stopped.
第1図の本発明の一実施例の端面シールの縦断面図、第
2図は端面シールの荷重バランスを示す説明図、fjS
3図は本発明の他の実施例の縦断面。
第4図は水車に設置された従来の端面シールの縦断面図
、第5図は従来の端面シールの縦断面図である。
■・・・回転軸、2・・・フランジ、5・・・ケーシン
グ、6・・・シールリング、7・・・シールケース、9
・・・給水室。
第1図
第2 国
第3図
第4図Fig. 1 is a longitudinal sectional view of an end seal according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram showing the load balance of the end seal, fjS
Figure 3 is a longitudinal section of another embodiment of the present invention. FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a conventional end seal installed on a water turbine, and FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a conventional end seal. ■... Rotating shaft, 2... Flange, 5... Casing, 6... Seal ring, 7... Seal case, 9
...Water supply room. Figure 1 Figure 2 Country Figure 3 Figure 4
Claims (1)
リングと前記シールリングを格納したシールケースとを
備え、前記シールリングを前記フランジの端面に押圧し
、前記シールケースと前記ケーシングとで構成された半
径方向すき間にシール部材を設けて端面シールを構成し
、かつ、前記シールリングと前記フランジの端面の摺動
部に給水室を設け、前記給水室を密封室を連通させ前記
給水室に清水を給水する手段を設けたことを特徴とする
端面シール。1. A seal ring and a seal case storing the seal ring are provided in a casing surrounding a rotating shaft with a flange, and the seal ring is pressed against the end face of the flange, and the seal case is configured of the seal case and the casing. A sealing member is provided in a radial gap to constitute an end seal, and a water supply chamber is provided in a sliding portion between the seal ring and the end face of the flange, and the water supply chamber is communicated with the sealed chamber to supply fresh water to the water supply chamber. An end seal characterized by being provided with a means for supplying water.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62000420A JPS63170566A (en) | 1987-01-07 | 1987-01-07 | Edge seal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62000420A JPS63170566A (en) | 1987-01-07 | 1987-01-07 | Edge seal |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63170566A true JPS63170566A (en) | 1988-07-14 |
Family
ID=11473310
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62000420A Pending JPS63170566A (en) | 1987-01-07 | 1987-01-07 | Edge seal |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63170566A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6030866A (en) * | 1983-07-29 | 1985-02-16 | Hitachi Ltd | Shaft seal system |
-
1987
- 1987-01-07 JP JP62000420A patent/JPS63170566A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6030866A (en) * | 1983-07-29 | 1985-02-16 | Hitachi Ltd | Shaft seal system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3724861A (en) | New trapped bushing seal | |
JPH07504485A (en) | Retractable segment packing ring for fluid turbines with gravity springs to eliminate packing segment weight loads | |
US4848774A (en) | Reactor coolant pump hydrostatic sealing assembly with externally pressurized hydraulic balance chamber | |
US3679217A (en) | Automatic shutdown seal | |
JPS57179361A (en) | Pumping device | |
JPS6125913B2 (en) | ||
US3533635A (en) | Pressure controlled shaft seal injection system | |
US3606350A (en) | Hydrostatic shaft seal | |
US2455552A (en) | Turbine pump | |
US4502835A (en) | Multistage hydraulic machine | |
JPS63170566A (en) | Edge seal | |
JPS599367A (en) | Shaft sealing device | |
EP0295473A2 (en) | Reactor coolant pump hydrostatic sealing assembly with improved hydraulic balance | |
US4277221A (en) | Wicket gate bearing seal | |
US4029323A (en) | Fluid pressure seal arrangement | |
US4588352A (en) | Multistage hydraulic machine | |
JP4212618B2 (en) | Shaft seal water device of hydraulic machine | |
JPS6030866A (en) | Shaft seal system | |
JPH0446145Y2 (en) | ||
JP4519820B2 (en) | Method for assembling shaft seal water device for hydraulic machine | |
SU1160067A1 (en) | Steam turbine controlling rotary diaphragm | |
JP2000018144A (en) | Shaft water seal system of hydraulic machine and assembling method thereof | |
JPS6157959B2 (en) | ||
US3979128A (en) | Interface bushing for fluid-to-fluid shaft seal assembly | |
JPS5836935Y2 (en) | static pressure seal |