JPS6333028B2 - - Google Patents
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- JPS6333028B2 JPS6333028B2 JP22270984A JP22270984A JPS6333028B2 JP S6333028 B2 JPS6333028 B2 JP S6333028B2 JP 22270984 A JP22270984 A JP 22270984A JP 22270984 A JP22270984 A JP 22270984A JP S6333028 B2 JPS6333028 B2 JP S6333028B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ring
- driven ring
- mechanical seal
- driven
- seat ring
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- Expired
Links
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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
- F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
- F16J15/3496—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member use of special materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Sealing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、経時的な性能劣化の少ないメカニカ
ルシールに関する。
ルシールに関する。
従来より、回転軸を内部に貫通させた構造の密
封式装置にあつて、密封式装置の内部の高圧流体
が回転軸に沿つて外部へ漏洩するのを防止する手
段としてメカニカルシールが用いられている。
封式装置にあつて、密封式装置の内部の高圧流体
が回転軸に沿つて外部へ漏洩するのを防止する手
段としてメカニカルシールが用いられている。
このメカニカルシールは、回転軸に固定された
従動リングと、固定部に固定されたシートリング
とを、互いの端面で摺接させて、この摺接部で高
圧流体のシール機能を発揮させるようにしたもの
である。したがつて、このメカニルシールにおい
ては、面接触となる上記従動リングとシートリン
グとの摺接部での摩擦による動力損失や摩耗を最
少限に抑える必要がある。
従動リングと、固定部に固定されたシートリング
とを、互いの端面で摺接させて、この摺接部で高
圧流体のシール機能を発揮させるようにしたもの
である。したがつて、このメカニルシールにおい
ては、面接触となる上記従動リングとシートリン
グとの摺接部での摩擦による動力損失や摩耗を最
少限に抑える必要がある。
ところで、従来のメカニカルシールは、カーボ
ン、樹脂、銅合金等の軟質金属と、超硬質合金、
セラミツク等の硬質金属との組合わせが用いられ
ていた。しかしながら、これらの材料の組合わせ
は摩耗量は少なく抑えられるものの摩擦係数が大
きく、これがために動力損失が大きくなつてしま
うという問題があつた。したがつて、従来のメカ
ニカルシールでは、動力損失（発熱）が大である
ことにより装置の効率低下、密封流体の変質、流
体シール用のパツキンの破壊等をもたらすという
可能性があつた。
ン、樹脂、銅合金等の軟質金属と、超硬質合金、
セラミツク等の硬質金属との組合わせが用いられ
ていた。しかしながら、これらの材料の組合わせ
は摩耗量は少なく抑えられるものの摩擦係数が大
きく、これがために動力損失が大きくなつてしま
うという問題があつた。したがつて、従来のメカ
ニカルシールでは、動力損失（発熱）が大である
ことにより装置の効率低下、密封流体の変質、流
体シール用のパツキンの破壊等をもたらすという
可能性があつた。
本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであ
り、その目的とするところは、動力損失が少なく
長寿命のメカニカルシールを提供することにあ
る。
り、その目的とするところは、動力損失が少なく
長寿命のメカニカルシールを提供することにあ
る。
本発明者は、種々の実験を行なつた結果、二硫
化モリブデンを銅やタングステンなどの金属結合
材で焼結してなる自己潤滑性を有する焼結合金
が、低摩擦係数で耐摩耗性に優れていることを見
出した。
化モリブデンを銅やタングステンなどの金属結合
材で焼結してなる自己潤滑性を有する焼結合金
が、低摩擦係数で耐摩耗性に優れていることを見
出した。
このような事実に基づき、本発明は、メカニカ
ルシールの従動リングまたはシートリングのいず
れか一方を、二硫化モリブデンと銅およびタング
ステンからなる金属結合材との焼結合金で形成し
たことを特徴としている。
ルシールの従動リングまたはシートリングのいず
れか一方を、二硫化モリブデンと銅およびタング
ステンからなる金属結合材との焼結合金で形成し
たことを特徴としている。
上述したように、二硫化モリブデンを銅やタン
グステンなどの金属結合材で焼結してなる自己潤
滑性を有する焼結合金は、耐摩耗性に優れ、かつ
摩擦係数が非常に少ない。これは、本発明者の行
なつた実験によつても立証された。
グステンなどの金属結合材で焼結してなる自己潤
滑性を有する焼結合金は、耐摩耗性に優れ、かつ
摩擦係数が非常に少ない。これは、本発明者の行
なつた実験によつても立証された。
したがつて、本発明によれば、動力損失の少な
い、長寿命のメカニカルシールを提供することが
できる。
い、長寿命のメカニカルシールを提供することが
できる。
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施例
について説明する。
について説明する。
第１図において、１は図示しない駆動装置に結
合された回転軸である。この回転軸１は、一端側
を開口部とするとともに他端側に図示しない密封
式装置を収容するケーシング２と、このケーシン
グ２の上記開口部にオーリング３を介して結合さ
れた環状固定板４とを同軸的でかつ非接触に貫通
している。そして、上記ケーシング２の内部に本
実施例に係るメカニカルシール５が構成されてい
る。
合された回転軸である。この回転軸１は、一端側
を開口部とするとともに他端側に図示しない密封
式装置を収容するケーシング２と、このケーシン
グ２の上記開口部にオーリング３を介して結合さ
れた環状固定板４とを同軸的でかつ非接触に貫通
している。そして、上記ケーシング２の内部に本
実施例に係るメカニカルシール５が構成されてい
る。
このメカニカルシール５は、次のように構成さ
れている。すなわち、回転軸１の外周面にはオー
リング７を介して従動リング８が装着されてい
る。この従動リング８は、二硫化モリブデンを銅
およびタングステンからなる金属結合材で焼結し
た自己潤滑性を有する焼結合金で形成されたもの
となつている。また、この従動リング８と、ケー
シング２の開口側で対向する位置には、上記回転
軸１に非接触で嵌合する関係にシートリング９が
設けられている。シートリング９は、その周面が
環状固定板４にオーリング１０を介して固定さ
れ、上記従動リング８と対向する端面に軸方向に
突出する突周壁１１を形成し、この突周壁１１の
先端が前記従動リング８の端面と面接触し、摺動
するものとなつている。そして、このシートリン
グ９は、例えばタングステンカーバイト系超硬合
金からなり、従動リング８と摺接する上記突周壁
１１の端面が例えば0.05μRz以下の表面粗さに形
成されているものである。尚、従動リング８は、
回転軸１に固定されたサポート１２によつてその
外周部を支持されるとともに、周方向への移動が
規制されている。そして、このサポート１２と上
記従動リング８との間には、従動リング８をシー
トリング９の向きに付勢するためのコイルバネ１
３が張設されている。また、図中１４は、流体導
入口である。
れている。すなわち、回転軸１の外周面にはオー
リング７を介して従動リング８が装着されてい
る。この従動リング８は、二硫化モリブデンを銅
およびタングステンからなる金属結合材で焼結し
た自己潤滑性を有する焼結合金で形成されたもの
となつている。また、この従動リング８と、ケー
シング２の開口側で対向する位置には、上記回転
軸１に非接触で嵌合する関係にシートリング９が
設けられている。シートリング９は、その周面が
環状固定板４にオーリング１０を介して固定さ
れ、上記従動リング８と対向する端面に軸方向に
突出する突周壁１１を形成し、この突周壁１１の
先端が前記従動リング８の端面と面接触し、摺動
するものとなつている。そして、このシートリン
グ９は、例えばタングステンカーバイト系超硬合
金からなり、従動リング８と摺接する上記突周壁
１１の端面が例えば0.05μRz以下の表面粗さに形
成されているものである。尚、従動リング８は、
回転軸１に固定されたサポート１２によつてその
外周部を支持されるとともに、周方向への移動が
規制されている。そして、このサポート１２と上
記従動リング８との間には、従動リング８をシー
トリング９の向きに付勢するためのコイルバネ１
３が張設されている。また、図中１４は、流体導
入口である。
このように構成されたメカニカルシール５にお
いては、ケーシング２、環状固定板４、シートリ
ング９および従動リング８で囲まれた空間内に収
容された高圧流体Ｐが外部に流失するを防止する
ことができる。
いては、ケーシング２、環状固定板４、シートリ
ング９および従動リング８で囲まれた空間内に収
容された高圧流体Ｐが外部に流失するを防止する
ことができる。
ところで、通常、メカニカルシール５では、従
動リング８の端面と、シートリング９の突周壁１
１端面とが面接触であるため、動力損失や摩耗が
問題となる。ところが、この実施例によれば、従
動リング８に二硫化モリブデンと銅およびタング
ステンなどの金属結合材との自己潤滑性を有する
焼結金属を用い、さらにシートリング９として端
面を0.05μRz以下の表面精度を有するタングステ
ンカーバイト系超硬合金を用いているので、摩耗
量を従来と同様少なく抑え、かつ摩擦係数を小さ
くすることができる。したがつて、動力損失の低
減化を図ることができ、寿命低下を防止すること
ができる。
動リング８の端面と、シートリング９の突周壁１
１端面とが面接触であるため、動力損失や摩耗が
問題となる。ところが、この実施例によれば、従
動リング８に二硫化モリブデンと銅およびタング
ステンなどの金属結合材との自己潤滑性を有する
焼結金属を用い、さらにシートリング９として端
面を0.05μRz以下の表面精度を有するタングステ
ンカーバイト系超硬合金を用いているので、摩耗
量を従来と同様少なく抑え、かつ摩擦係数を小さ
くすることができる。したがつて、動力損失の低
減化を図ることができ、寿命低下を防止すること
ができる。
第２図は、本実施例に係るメカニカルシールの
摩擦摩耗特性を示す図である。なお、試験は、苛
酷条件下で簡単かつ良い相関を持つて示すことの
できるピンオンデイスクタイプ摩擦摩耗試験機を
用いて行なつた。
摩擦摩耗特性を示す図である。なお、試験は、苛
酷条件下で簡単かつ良い相関を持つて示すことの
できるピンオンデイスクタイプ摩擦摩耗試験機を
用いて行なつた。
この図から明らかな如く、本焼結合金とを用い
たものは、相手材がタングステン、鋳鉄のいずれ
の場合であつても、Ａ、Ｂカーボンを用いたもの
に比べ、摩擦係数および比摩耗量共に少ないこと
が確認された。
たものは、相手材がタングステン、鋳鉄のいずれ
の場合であつても、Ａ、Ｂカーボンを用いたもの
に比べ、摩擦係数および比摩耗量共に少ないこと
が確認された。
なお、本発明は、上述した実施例に限定される
ものではない。例えば上記実施例では、本焼結合
金を従動リング８に用いたが、シートリング９に
用いるようにしても良い。また、相手材には、鋳
鉄を用いるようにしても、本発明の効果を得るこ
とかできることは、上記した特性図からも明らか
である。
ものではない。例えば上記実施例では、本焼結合
金を従動リング８に用いたが、シートリング９に
用いるようにしても良い。また、相手材には、鋳
鉄を用いるようにしても、本発明の効果を得るこ
とかできることは、上記した特性図からも明らか
である。
第１図は本発明の一実施例に係るメカニカルシ
ールを示す断面図、第２図は本発明の効果を説明
するための摩擦摩耗特性図である。 １…回転軸、２…ケーシング、３，７，１０…
オーリング、４…環状固定板、５…メカニカルシ
ール、８…従動リング、９…シートリング、１１
…突周壁、１２…サポート、１３…コイルバネ。
ールを示す断面図、第２図は本発明の効果を説明
するための摩擦摩耗特性図である。 １…回転軸、２…ケーシング、３，７，１０…
オーリング、４…環状固定板、５…メカニカルシ
ール、８…従動リング、９…シートリング、１１
…突周壁、１２…サポート、１３…コイルバネ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 回転軸の外周に密着装着されて上記回転軸と
共に回転する従動リングと、前記回転軸とは非接
触に嵌合した状態で固定部に固定されるとともに
端面が前記従動リングの端面と摺接するシートリ
ングとを備え、前記シートリングと前記従動リン
グとの摺接面で流体のシール部を形成するメカニ
カルシールにおいて、前記従動リングまたは前記
シートリングのいずれか一方を、二硫化モリブデ
ンと銅およびタングステンからなる金属結合材と
の焼結合金で形成したことを特徴とするメカニカ
ルシール。 ２ 前記二硫化モリブデンと銅およびタングステ
ンからなる金属材料との焼結金属で形成してなる
従動リングまたはシートリングに対して摺接する
シートリングまたは従動リングは、タングステン
カーバイト系超硬合金で形成されていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のメカニカル
シール。 ３ 前記タングステンカーバイト系超硬合金で形
成されたシートリングまたは従動リングは、その
端面が表面粗さ0.05μRz以下に形成されているも
のであることを特徴とする特許請求の範囲第２項
記載のメカニカルシール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22270984A JPS61103064A (ja) | 1984-10-23 | 1984-10-23 | メカニカルシ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22270984A JPS61103064A (ja) | 1984-10-23 | 1984-10-23 | メカニカルシ−ル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61103064A JPS61103064A (ja) | 1986-05-21 |
| JPS6333028B2 true JPS6333028B2 (ja) | 1988-07-04 |
Family
ID=16786674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22270984A Granted JPS61103064A (ja) | 1984-10-23 | 1984-10-23 | メカニカルシ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61103064A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0338498U (ja) * | 1989-08-24 | 1991-04-15 |
-
1984
- 1984-10-23 JP JP22270984A patent/JPS61103064A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0338498U (ja) * | 1989-08-24 | 1991-04-15 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61103064A (ja) | 1986-05-21 |
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