JPWO2012056650A1

JPWO2012056650A1 - mechanical seal

Info

Publication number: JPWO2012056650A1
Application number: JP2012540663A
Authority: JP
Inventors: 圭介永田; 政治原; 英治釜石; 祐二山内; 政之豊嶋
Original assignee: Tanken Seal Seiko Co Ltd
Current assignee: Tanken Seal Seiko Co Ltd
Priority date: 2010-10-29
Filing date: 2011-10-19
Publication date: 2014-03-20
Anticipated expiration: 2031-10-19
Also published as: CN103201544A; KR20130139885A; SG189925A1; CN103201544B; WO2012056650A1; JP5552540B2

Abstract

本発明は、メカニカルシール１の分割断面におけるズレを低減するものであって、回転機器の回転軸に従動して回転するロータリーリング３と、ロータリーリング３と回転軸の軸方向にて当接するシールリング４と、当該シールリング４とシール状態にてその外側を覆うグランドカバー５とを少なくとも備えるメカニカルシール１であって、少なくともロータリーリング３、シールリング４およびグランドカバー５をその径方向に分割し、少なくともグランドカバー５の分割面５８の一方の面に、分割面５８の他方の面に向かって突出する凸部８０〜８３を備えると共に、他方の面に、上記凸部と嵌合する凹部７０〜７３を備えるメカニカルシール１に関する。The present invention reduces the deviation in the divided cross section of the mechanical seal 1, and is a rotary ring 3 that rotates following the rotation shaft of a rotating device, and a seal that contacts the rotary ring 3 in the axial direction of the rotation shaft. A mechanical seal 1 including at least a ring 4 and a ground cover 5 that covers the outer side of the seal ring 4 in a sealed state, and at least the rotary ring 3, the seal ring 4, and the ground cover 5 are divided in the radial direction. Further, at least one surface of the split surface 58 of the ground cover 5 is provided with convex portions 80 to 83 protruding toward the other surface of the split surface 58, and the concave portion 70 fitted to the convex portion on the other surface. The mechanical seal 1 provided with -73.

Description

本発明は、メカニカルシールに関し、特に、それを取り付ける回転機器の径方向に分割可能なメカニカルシールに関する。 The present invention relates to a mechanical seal, and more particularly to a mechanical seal that can be divided in the radial direction of a rotating device to which the mechanical seal is attached.

メカニカルシールは、従来から、ポンプあるいは攪拌機等の回転機器の軸封手段として広く使用されている。メカニカルシールは、複数の環状部材から構成されている。このため、メカニカルシールを回転機器に取り付ける際あるいは回転機器から取り外す際、回転機器の一部を分解する必要から、取り付けや取り外しに多大な労力を要していた。このような取り付けや取り外しの作業労力を軽減するために、回転機器の径方向に構成部品を分割した分割型メカニカルシールが開発されている（例えば、特許文献１を参照）。 Conventionally, a mechanical seal has been widely used as a shaft sealing means for rotating equipment such as a pump or a stirrer. The mechanical seal is composed of a plurality of annular members. For this reason, when attaching a mechanical seal to a rotating device or removing it from the rotating device, it is necessary to disassemble a part of the rotating device. In order to reduce such work of attachment and removal, a split-type mechanical seal in which components are divided in the radial direction of a rotating device has been developed (see, for example, Patent Document 1).

特開２００２−０４８２４８号公報JP 2002-048248 A

メカニカルシールの構成部品をその径方向に分割した場合、その分割面における軸方向のズレやそれと直交する径方向のズレがわずかに生じても、軸封が不完全となり、オイルや水等の漏洩が生じやすい。上記特許文献１に開示されるメカニカルシールの場合、アライメントピンと称するピンを、スリーブやグランドカバーの各分割断面に垂直に形成される孔に挿入することにより、当該各分割断面における軸方向および径方向のズレを防止している。しかし、ピンと孔との間にクリアランスを要するため、そのクリアランスの分だけ、当該各分割断面におけるズレが生じ、スリーブやグランドカバーに取り付けられる２分割の摺動部材にも同等のズレが生じ、この結果、漏洩が生じるという問題がある。 When mechanical seal components are divided in the radial direction, the shaft seal will be incomplete and leakage of oil, water, etc. will occur even if there is a slight deviation in the axial direction on the split surface or in the radial direction perpendicular thereto. Is likely to occur. In the case of the mechanical seal disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, by inserting a pin called an alignment pin into a hole formed perpendicularly to each divided section of the sleeve or the ground cover, the axial direction and the radial direction in each divided section. This prevents misalignment. However, since a clearance is required between the pin and the hole, a deviation in each divided cross section is caused by the clearance, and an equivalent deviation is also produced in the two divided sliding members attached to the sleeve and the ground cover. As a result, there is a problem that leakage occurs.

本発明は、かかる課題を解決すること、すなわち、メカニカルシールの分割断面におけるズレを低減することを目的とする。 An object of the present invention is to solve such a problem, that is, to reduce a deviation in a divided cross section of a mechanical seal.

上記目的を達成するための本発明の一実施形態は、回転機器の回転軸に従動して回転するロータリーリングと、ロータリーリングと回転軸の軸方向にて当接するシールリングと、当該シールリングとシール状態にてその外側を覆うグランドカバーとを少なくとも備えるメカニカルシールであって、少なくともロータリーリング、シールリングおよびグランドカバーをその径方向に分割し、少なくともグランドカバーの分割面の一方の面に、分割面の他方の面に向かって突出する凸部を備えると共に、他方の面に、凸部と嵌合する凹部を備えるメカニカルシールである。 In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention includes a rotary ring that rotates following a rotation shaft of a rotating device, a seal ring that contacts the rotary ring in the axial direction of the rotation shaft, and the seal ring. A mechanical seal having at least a ground cover that covers the outside in a sealed state, and at least the rotary ring, the seal ring, and the ground cover are divided in the radial direction, and divided into at least one of the divided surfaces of the ground cover. The mechanical seal includes a convex portion protruding toward the other surface of the surface and a concave portion fitted to the convex portion on the other surface.

別の本発明の一実施形態は、回転軸に従動して回転すると共にロータリーリングとシール状態にてその外側を覆うスリーブをさらに備え、スリーブの分割面の一方の面に、分割面の他方の面に向かって突出する凸部を備えると共に、他方の面に、凸部と嵌合する凹部を備えるメカニカルシールである。 Another embodiment of the present invention further includes a sleeve that rotates following the rotation shaft and covers the outer surface of the rotary ring in a sealed state, and one side of the split surface of the sleeve is connected to the other side of the split surface. The mechanical seal includes a convex portion protruding toward the surface and a concave portion fitted to the convex portion on the other surface.

別の本発明の一実施形態は、さらに、凸部を、分割面の面内のいずれかの方向に長く延びる異方形状とし、凹部を、異方形状の凸部と嵌合する異方形状とするメカニカルシールである。 In another embodiment of the present invention, the convex portion further has an anisotropic shape extending long in any direction within the plane of the dividing surface, and the concave portion is fitted with the anisotropic convex portion. It is a mechanical seal.

別の本発明の一実施形態は、さらに、異方形状の凸部を複数備え、複数の凸部は、回転軸の軸方向に沿って長く延びる第一凸部と、回転軸の径方向に沿って長く延びる第二凸部とを含み、異方形状の凹部は、第一凸部と嵌合し、回転軸の軸方向に沿って長く延びる第一凹部と、第二凸部と嵌合し、回転軸の径方向に沿って長く延びる第二凹部とを含むメカニカルシールである。 Another embodiment of the present invention further includes a plurality of anisotropically-shaped protrusions, the plurality of protrusions extending in the axial direction of the rotating shaft, and a radial direction of the rotating shaft. A second convex portion that extends along the first convex portion, the concave portion having an anisotropic shape is fitted to the first convex portion, and the first concave portion that extends long along the axial direction of the rotation shaft is fitted to the second convex portion. And a second seal that extends long along the radial direction of the rotating shaft.

別の本発明の一実施形態は、さらに、互いに対向する分割面に、それぞれ同じ一つの方向に長く延びる２つの凹部を備え、２つの凹部の内の一方の凹部は、凸部を形成するピンを埋設し、２つの凹部の内の他方の凹部は、分割面を合わせた際にピンの露出面と嵌合するメカニカルシールである。 Another embodiment of the present invention further includes two recesses extending in the same direction on the dividing surfaces facing each other, and one of the two recesses is a pin that forms a protrusion. The other of the two recesses is a mechanical seal that fits with the exposed surface of the pin when the split surfaces are combined.

別の本発明の一実施形態は、さらに、ピンを、その半分を超える体積が一方の凹部内に埋設される状態で固定するメカニカルシールである。 Another embodiment of the present invention is a mechanical seal that fixes the pin in a state where a volume exceeding half of the pin is embedded in one of the recesses.

別の本発明の一実施形態は、さらに、少なくとも、ロータリーリング、シールリングおよびグランドカバーを、それぞれの径方向に分割した半割ロータリーリング、半割シールリングおよび半割グランドカバーから２つのプレアセンブリを構成したメカニカルシールである。 Another embodiment of the present invention further includes two pre-assemblies from at least a half rotary ring, a half seal ring, and a half ground cover, each of which divides a rotary ring, a seal ring, and a ground cover in a radial direction. Is a mechanical seal.

別の本発明の一実施形態は、さらに、分割面の一方の面に、フッ素系樹脂からなるコート層を有し、分割面の他方の面に当該コート層、さらにその上に弾性接着層を積層し、分割面を合わせた際に、弾性接着層がコート層の間に挟まれる状態にする構成としたメカニカルシールである。 Another embodiment of the present invention further includes a coating layer made of a fluororesin on one surface of the dividing surface, the coating layer on the other surface of the dividing surface, and an elastic adhesive layer on the coating layer. The mechanical seal is configured such that the elastic adhesive layer is sandwiched between the coat layers when laminated and the divided surfaces are matched.

本発明によれば、メカニカルシールの分割断面におけるズレを低減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the shift | offset | difference in the division | segmentation cross section of a mechanical seal can be reduced.

図１は、本発明の第一の実施の形態に係るメカニカルシールを部分的に分解して示す分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view partially showing the mechanical seal according to the first embodiment of the present invention. 図２は、図１に示すメカニカルシールを構成するプレアセンブリの一つを分解して示す分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view showing one of the preassemblies constituting the mechanical seal shown in FIG. 1 in an exploded manner. 図３は、図１に示すプレアセンブリの一つを分割面側から見た側面図である。FIG. 3 is a side view of one of the preassemblies shown in FIG. 1 as viewed from the split surface side. 図４は、図１に示すメカニカルシールを、大気側から機器側に向かって見た正面図である。4 is a front view of the mechanical seal shown in FIG. 1 as viewed from the atmosphere side toward the device side. 図５は、図２に示す半割スリーブに形成される凸部を拡大して示す斜視図である。FIG. 5 is an enlarged perspective view showing a convex portion formed on the half sleeve shown in FIG. 図６は、図５に示す凸部の近傍を機器側から見た図である。FIG. 6 is a view of the vicinity of the convex portion shown in FIG. 5 as seen from the device side. 図７は、メカニカルシールの組み込み作業中に、セットスクリューを大気側に移動する前後およびプリセットチップの取り外し前後の状態を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a state before and after moving the set screw to the atmosphere side and before and after removing the preset tip during the assembly work of the mechanical seal. 図８は、第二の実施の形態に係るメカニカルシールの半割スリーブに形成される凸部を拡大して示す斜視図である。FIG. 8 is an enlarged perspective view showing a convex portion formed on the half sleeve of the mechanical seal according to the second embodiment. 図９は、第三の実施の形態に係るメカニカルシールの半割スリーブに形成される凸部を拡大して示す斜視図である。FIG. 9 is an enlarged perspective view showing a convex portion formed on the half sleeve of the mechanical seal according to the third embodiment.

１メカニカルシール
１ａ，１ｂプレアセンブリ
２スリーブ
２ａ，２ｂ半割スリーブ
３ロータリーリング
３ａ，３ｂ半割ロータリーリング
４シールリング
４ａ，４ｂ半割シールリング
５グランドカバー
５ａ，５ｂ半割グランドカバー
１８分割面
４０，４２第二凹部（凹部）
４１，４３第一凹部（凹部）
５０，５２第二凸部（凸部）
５１，５３第一凸部（凸部）
５８分割面
７０，７２第二凹部（凹部）
７１，７３第一凹部（凹部）
８０，８２第二凸部（凸部）
８１，８３第一凸部（凸部）
１５０ドレープピン（ピン）
１５１ドレープピン（ピン）
１７０凹部
１７１凸部
１８０凸部
Ｂ回転軸DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mechanical seal 1a, 1b Pre-assembly 2 Sleeve 2a, 2b Half sleeve 3 Rotary ring 3a, 3b Half rotary ring 4 Seal ring 4a, 4b Half seal ring 5 Ground cover 5a, 5b Half ground cover 18 Split surface 40 , 42 Second recess (recess)
41, 43 First recess (recess)
50, 52 Second convex part (convex part)
51, 53 First convex part (convex part)
58 Dividing surface 70, 72 Second recess (recess)
71, 73 First recess (recess)
80, 82 Second convex part (convex part)
81, 83 First convex part (convex part)
150 Drape pin (pin)
151 Drape pin (pin)
170 Concave part 171 Convex part 180 Convex part B Rotating shaft

次に、本発明に係るメカニカルシールの各実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Next, each embodiment of the mechanical seal according to the present invention will be described with reference to the drawings.

＜第一の実施の形態＞
図１は、本発明の第一の実施の形態に係るメカニカルシールを部分的に分解して示す分解斜視図である。図２は、図１に示すメカニカルシールを構成するプレアセンブリの一つを分解して示す分解斜視図である。図３は、図１に示すプレアセンブリの一つを分割面側から見た側面図である。図４は、図１に示すメカニカルシールを、大気側から機器側に向かって見た正面図である。<First embodiment>
FIG. 1 is an exploded perspective view partially showing the mechanical seal according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view showing one of the preassemblies constituting the mechanical seal shown in FIG. 1 in an exploded manner. FIG. 3 is a side view of one of the preassemblies shown in FIG. 1 as viewed from the split surface side. 4 is a front view of the mechanical seal shown in FIG. 1 as viewed from the atmosphere side toward the device side.

１．メカニカルシールの概略的な全体構成
第一の実施の形態に係るメカニカルシール１は、回転機器（以後、単に、「機器」ともいう）の回転軸Ｂに従動して回転するロータリーリング３と、回転軸Ｂに従動して回転すると共にロータリーリング３とシール状態にてその外側を覆うスリーブ２と、ロータリーリング３と回転軸Ｂの軸方向にて当接するシールリング４と、シールリング４とシール状態にてその外側を覆うグランドカバー５とを少なくとも備え、少なくともロータリーリング３、スリーブ２、シールリング４およびグランドカバー５を回転軸Ｂの径方向に分割した２つのプレアセンブリ１ａ，１ｂを備える。メカニカルシール１を構成する２つのプレアセンブリ１ａ，１ｂは、ともに、回転軸Ｂに取り付ける際に組み合わせ可能な分割面を有する。メカニカルシール１は、スリーブ２、ロータリーリング３、シールリング４、グランドカバー５以外に、Ｏリング６〜９を備える。Ｏリング６〜９も、その径方向に分割されている。この結果、プレアセンブリ１ａは、半割スリーブ２ａと、半割ロータリーリング３ａと、半割シールリング４ａと、半割グランドカバー５ａと、半割Ｏリング６ａ〜９ａとを備え、プレアセンブリ１ｂは、半割スリーブ２ｂと、半割ロータリーリング３ｂと、半割シールリング４ｂと、半割グランドカバー５ｂと、半割Ｏリング６ｂ〜９ｂとを、それぞれ備える。なお、プレアセンブリ１ａ，１ｂは必須の構成ではなく、半割スリーブ２ａ、半割ロータリーリング３ａ、半割シールリング４ａ、半割グランドカバー５ａを、また、半割スリーブ２ｂ、半割ロータリーリング３ｂ、半割シールリング４ｂ、半割グランドカバー５ｂを、それぞれ一体化していなくても良い。1. Schematic Overall Configuration of Mechanical Seal A mechanical seal 1 according to the first embodiment includes a rotary ring 3 that rotates following a rotation axis B of a rotating device (hereinafter, also simply referred to as “device”), and rotates. The sleeve 2 that rotates following the shaft B and covers the outer side of the rotary ring 3 in a sealed state, the seal ring 4 that contacts the rotary ring 3 in the axial direction of the rotary shaft B, and the sealed state of the seal ring 4 And at least a rotary cover 3, a sleeve 2, a seal ring 4, and two preassemblies 1a and 1b obtained by dividing the ground cover 5 in the radial direction of the rotation axis B. Both of the two pre-assemblies 1a and 1b constituting the mechanical seal 1 have split surfaces that can be combined when attached to the rotary shaft B. The mechanical seal 1 includes O-rings 6 to 9 in addition to the sleeve 2, the rotary ring 3, the seal ring 4, and the ground cover 5. The O-rings 6 to 9 are also divided in the radial direction. As a result, the pre-assembly 1a includes a half sleeve 2a, a half rotary ring 3a, a half seal ring 4a, a half ground cover 5a, and half O-rings 6a to 9a. The half sleeve 2b, the half rotary ring 3b, the half seal ring 4b, the half ground cover 5b, and the half O-rings 6b to 9b are provided. The pre-assemblies 1a and 1b are not essential components. The half sleeve 2a, half rotary ring 3a, half seal ring 4a, half ground cover 5a, half sleeve 2b, half rotary ring 3b The half seal ring 4b and the half ground cover 5b may not be integrated.

２．各構成部材の概要
２．１スリーブ（半割スリーブ２ａ＋半割スリーブ２ｂ）
スリーブ２は、略円筒形状を有する。スリーブ２は、その長さ方向の両端側を径方向に大きく構成し、軸方向略中央領域に、ロータリーリング３、シールリング４およびグランドカバー５を配置するための空間１０を備える。スリーブ２は、回転軸Ｂに取り付けた状態で、回転軸Ｂに従動して回転する回転環の一つである。スリーブ２は、この実施の形態では、金属（好ましくは、ＳＵＳ）から成る構成部材である。スリーブ２は、両分割面１８，１８の一方の面に、当該両分割面１８，１８の他方の面に向かって突出する凸部５０〜５３を備えると共に、両分割面１８，１８の他方の面に、凸部５０〜５３と嵌合する凹部４０〜４３を備える。ここで、「嵌合」とは、クリアランスがほとんど無く、密着状態となる係合状態をいう。具体的な数値を例示すれば、凸部５０〜５３と凹部４０〜４３との間のクリアランスは、５μｍ以下、好ましくは３μｍ以下、より好ましくは０μｍである。2. Overview of each component 2.1 Sleeve (Half sleeve 2a + Half sleeve 2b)
The sleeve 2 has a substantially cylindrical shape. The sleeve 2 is configured to have both ends in the length direction large in the radial direction, and includes a space 10 for disposing the rotary ring 3, the seal ring 4, and the ground cover 5 in a substantially central region in the axial direction. The sleeve 2 is one of the rotating rings that are rotated by the rotation shaft B while being attached to the rotation shaft B. In this embodiment, the sleeve 2 is a constituent member made of metal (preferably SUS). The sleeve 2 includes convex portions 50 to 53 protruding toward the other surface of the two divided surfaces 18, 18 on one surface of the two divided surfaces 18, 18, and the other of the two divided surfaces 18, 18. The surface is provided with recesses 40 to 43 that fit with the protrusions 50 to 53. Here, “fitting” refers to an engaged state in which there is almost no clearance and a close contact state. For example, the clearance between the convex portions 50 to 53 and the concave portions 40 to 43 is 5 μm or less, preferably 3 μm or less, more preferably 0 μm.

２．２ロータリーリング（半割ロータリーリング３ａ＋半割ロータリーリング３ｂ）
ロータリーリング３は、略円筒形状を有する。ロータリーリング３は、スリーブ２の空間１０であって機器側に最も近い位置に取り付けられ、回転軸Ｂに従動して回転する回転環の一つである。ロータリーリング３は、この実施の形態では、例えば炭化珪素から成る構成部材である。2.2 Rotary ring (Half rotary ring 3a + Half rotary ring 3b)
The rotary ring 3 has a substantially cylindrical shape. The rotary ring 3 is a rotary ring that is attached to a position closest to the device side in the space 10 of the sleeve 2 and rotates following the rotation axis B. In this embodiment, the rotary ring 3 is a constituent member made of, for example, silicon carbide.

２．３シールリング（半割シールリング４ａ＋半割シールリング４ｂ）
シールリング４は、一方を大径に構成するフランジ付きの円筒形状を有する。シールリング４は、空間１０のロータリーリング３に接する位置に取り付けられ、回転軸Ｂに従動しない遊動環である。シールリング４は、この実施の形態では、例えばカーボンから成る構成部材である。また、この実施の形態では、シールリング４は、ロータリーリング３より小さいが、大きく形成しても良い。2.3 Seal ring (Half seal ring 4a + Half seal ring 4b)
The seal ring 4 has a cylindrical shape with a flange, one of which has a large diameter. The seal ring 4 is a floating ring that is attached to a position in contact with the rotary ring 3 in the space 10 and does not follow the rotation axis B. In this embodiment, the seal ring 4 is a constituent member made of carbon, for example. In this embodiment, the seal ring 4 is smaller than the rotary ring 3, but may be formed larger.

２．４グランドカバー（半割グランドカバー５ａ＋半割グランドカバー５ｂ）
グランドカバー５は、長さ方向に短い略円筒形状を有する。グランドカバー５は、空間１０に一部を挿入して、Ｏリング８を介してシールリング４と隣接状態にて機器に固定される。グランドカバー５は、この実施の形態では、金属（好ましくは、ＳＵＳ）から成る構成部材である。グランドカバー５は、両分割面５８，５８の一方の面に、当該両分割面５８，５８の他方の面に向かって突出する凸部８０〜８３を備えると共に、両分割面５８，５８の他方の面に、凸部８０〜８３と嵌合する凹部７０〜７３を備える。凸部８０〜８３と凹部７０〜７３との間のクリアランスは、１０μｍ以下、好ましくは３μｍ以下、より好ましくは０μｍである。2.4 Ground cover (Half ground cover 5a + Half ground cover 5b)
The ground cover 5 has a substantially cylindrical shape that is short in the length direction. The ground cover 5 is partially inserted into the space 10 and is fixed to the device in an adjacent state with the seal ring 4 via the O-ring 8. In this embodiment, the ground cover 5 is a constituent member made of metal (preferably SUS). The ground cover 5 includes convex portions 80 to 83 projecting toward the other surface of the two divided surfaces 58, 58 on one surface of the two divided surfaces 58, 58, and the other of the two divided surfaces 58, 58. Are provided with recesses 70 to 73 fitted to the projections 80 to 83. The clearance between the convex portions 80 to 83 and the concave portions 70 to 73 is 10 μm or less, preferably 3 μm or less, and more preferably 0 μm.

２．５Ｏリング（半割Ｏリング６ａ〜９ａ＋半割Ｏリング６ｂ〜９ｂ）
Ｏリング６は、スリーブ２の内面と回転軸Ｂとの間に配置されるシール用リングである。Ｏリング７は、ロータリーリング３の外面と、スリーブ２のロータリーリング３を覆う外壁部の内面との間に配置されるシール用リングであって、ロータリーリング３の長さ方向に沿って、２本配置される。Ｏリング７は、ロータリーリング３がスリーブ２内で回るのを防止する回り止めとして機能する。２本のＯリング７を用いることにより、金属製のピン等を用いて回り止めを行うのと比較し、加工工数を減らすことができる効果が得られる。なお、Ｏリング７を１本として、かつロータリーリング３とスリーブ２とをピンで廻り止めを行うこともできる。Ｏリング８は、シールリング４の外面と、グランドカバー５との間に配置されるシール用リングである。Ｏリング９は、グランドカバー５と機器との間に配置されるシール用リングである。Ｏリング６〜９は、この実施の形態では、例えばフッ素系エラストマーから成る。2.5 O-ring (Half O-ring 6a to 9a + Half O-ring 6b to 9b)
The O-ring 6 is a sealing ring disposed between the inner surface of the sleeve 2 and the rotation axis B. The O-ring 7 is a sealing ring disposed between the outer surface of the rotary ring 3 and the inner surface of the outer wall portion covering the rotary ring 3 of the sleeve 2, and is 2 along the length direction of the rotary ring 3. Book placed. The O-ring 7 functions as a detent that prevents the rotary ring 3 from rotating in the sleeve 2. By using the two O-rings 7, an effect of reducing the number of processing steps can be obtained as compared with the case where the rotation is stopped using a metal pin or the like. It is also possible to use one O-ring 7 and prevent the rotary ring 3 and the sleeve 2 from rotating with a pin. The O-ring 8 is a sealing ring disposed between the outer surface of the seal ring 4 and the ground cover 5. The O-ring 9 is a sealing ring disposed between the ground cover 5 and the device. In this embodiment, the O-rings 6 to 9 are made of, for example, a fluorine-based elastomer.

以上の構成部材からメカニカルシール１を組み立てて、機器の回転軸Ｂに取り付けると、回転軸Ｂとともに、スリーブ２とロータリーリング３が回転する。グランドカバー５は、機器に固定されているので、動かない。シールリング４は、グランドカバー５とロータリーリング３との間に挟まれた状態にあり、ロータリーリング３やスリーブ２に固定されていないので、ロータリーリング３に対して摺動状態にて軸方向に遊動する。 When the mechanical seal 1 is assembled from the above components and attached to the rotating shaft B of the device, the sleeve 2 and the rotary ring 3 rotate together with the rotating shaft B. Since the ground cover 5 is fixed to the device, it does not move. Since the seal ring 4 is sandwiched between the ground cover 5 and the rotary ring 3 and is not fixed to the rotary ring 3 or the sleeve 2, the seal ring 4 is slid with respect to the rotary ring 3 in the axial direction. To move.

３．メカニカルシールの詳細な構成
３．１スリーブの構造
図１に示すように、半割スリーブ２ａは、大気側において、分割面１８に近い位置に、円周方向の一部を角型に切り欠いた切欠部１１を備える。半割スリーブ２ｂも、スリーブ２の中心に対して上記の切欠部１１と面内対称の位置に、同様の切欠部１１を備える。切欠部１１は、スリーブ２の分割面１８に向かって貫通する貫通孔１２を備える。また、半割スリーブ２ａ，２ｂは、一方の分割面１８において、他方の分割面１８側の貫通孔１２，１２と一致する位置に、内面にねじ溝を有するねじ孔１３，１３を備える。さらに、半割スリーブ２ａは、機器側において、分割面１８に近い位置に、円周方向の一部を角型に切り欠いた切欠部１５を備える。半割スリーブ２ｂも、スリーブ２の中心に対して上記の切欠部１５と面内対称の位置に、同様の切欠部１５を備える。切欠部１５は、スリーブ２の分割面１８に向かって貫通する貫通孔１６を備える。また、半割スリーブ２ａ，２ｂは、一方の分割面１８において、他方の分割面１８側の貫通孔１６，１６と一致する位置に、内面にねじ溝を有するねじ孔１７，１７を備える。半割スリーブ２ａと半割スリーブ２ｂは、ボルト２０を貫通孔１２，１２からねじ孔１３，１３に、貫通孔１６，１６からねじ孔１７，１７にそれぞれねじ入れることにより、組み立てられる。3. Detailed Configuration of Mechanical Seal 3.1 Sleeve Structure As shown in FIG. 1, the half sleeve 2 a has a part in the circumferential direction cut into a square shape at a position close to the dividing surface 18 on the atmosphere side. A notch 11 is provided. The half sleeve 2b also includes the same notch 11 at a position symmetrical to the notch 11 with respect to the center of the sleeve 2. The notch 11 includes a through hole 12 that penetrates toward the dividing surface 18 of the sleeve 2. Further, the half sleeves 2a and 2b are provided with screw holes 13 and 13 having screw grooves on the inner surface at positions corresponding to the through holes 12 and 12 on the other split surface 18 side on one split surface 18. Furthermore, the half sleeve 2a includes a notch 15 in which a part in the circumferential direction is cut into a square shape at a position close to the dividing surface 18 on the device side. The half sleeve 2b also includes a similar notch 15 at a position in-plane symmetry with the notch 15 with respect to the center of the sleeve 2. The cutout portion 15 includes a through hole 16 that penetrates toward the dividing surface 18 of the sleeve 2. Further, the half sleeves 2a and 2b are provided with screw holes 17 and 17 having screw grooves on the inner surface at positions corresponding to the through holes 16 and 16 on the other split surface 18 side on one split surface 18. The half sleeve 2a and the half sleeve 2b are assembled by screwing the bolt 20 into the screw holes 13 and 13 from the through holes 12 and 12 and into the screw holes 17 and 17 from the through holes 16 and 16, respectively.

半割スリーブ２ａ，２ｂは、切欠部１１，１１から外周に沿って、それぞれ２個のねじ孔２１，２１を備える。それぞれのねじ孔２１は、半割スリーブ２ａ，２ｂの各内面側まで貫通形成されており、スクリュー２５を回転軸Ｂに当接可能な位置までねじ入れ可能な構成である。スクリュー２５を回転軸Ｂに当接するまでねじ孔２１にねじ入れることによって、スリーブ２を、回転軸Ｂに固定することができる。ねじ孔２１の円周方向隣に、別のねじ孔２８も形成されている。ねじ孔２８は、半割スリーブ２ａ，２ｂの各内面にまで到達しない孔であって、プレアセンブリ１ａ，１ｂを組み立てる際に、プリセットチップ１２０を仮固定するために用いるものである。プリセットチップ１２０は、スリーブ２とグランドカバー５との中心を合わせるための調整部材であり、この実施の形態では、４個設けられている。プリセットチップ１２０は、貫通孔１２１を有しており、その貫通孔１２１にボルト１３０を入れ、ねじ孔２８にボルト１３０をねじ込むことにより、中心合わせの機能を持つ。 The half sleeves 2a and 2b are provided with two screw holes 21 and 21, respectively, along the outer periphery from the notches 11 and 11. Each screw hole 21 is formed to penetrate to the inner surface side of each of the half sleeves 2a and 2b, and is configured such that the screw 25 can be screwed to a position where the screw 25 can come into contact with the rotary shaft B. The sleeve 2 can be fixed to the rotary shaft B by screwing the screw 25 into the screw hole 21 until it contacts the rotary shaft B. Another screw hole 28 is also formed adjacent to the screw hole 21 in the circumferential direction. The screw hole 28 is a hole that does not reach the inner surfaces of the half sleeves 2a and 2b, and is used for temporarily fixing the preset chip 120 when the pre-assemblies 1a and 1b are assembled. The preset chips 120 are adjustment members for aligning the centers of the sleeve 2 and the ground cover 5, and four preset chips 120 are provided in this embodiment. The preset chip 120 has a through hole 121, and a bolt 130 is inserted into the through hole 121, and the bolt 130 is screwed into the screw hole 28, thereby having a centering function.

半割スリーブ２ａ，２ｂは、大気側に形成される大径のフランジ部において、その厚み方向に貫通する貫通孔３２を、それぞれ３個備える。また、半割スリーブ２ａ，２ｂは、その内面に、周状に形成される溝２６，２６を備える。溝２６，２６は、半割Ｏリング６ａ，６ｂを固定するためのものであり、回転軸Ｂ側に開口する。 The half sleeves 2a and 2b are each provided with three through holes 32 penetrating in the thickness direction in a large-diameter flange portion formed on the atmosphere side. Moreover, the half sleeves 2a and 2b are provided with grooves 26 and 26 formed in a circumferential shape on the inner surfaces thereof. The grooves 26 and 26 are for fixing the half O-rings 6a and 6b, and are opened on the rotating shaft B side.

図２および図３に示すように、半割スリーブ２ａは、回転軸Ｂを挟む機器側の一方の面に、凹部４２，４３を備える。凹部４３は、回転軸Ｂの軸方向に沿って長く延び、半割スリーブ２ａの機器側端面から半割ロータリーリング３ａ側に向かって、凹部４２と直交する方向に細長く形成される半円筒形状（異方形状の一例）を有する。以後、凹部４３を個別に示す場合には、特に、「第一凹部４３」と称する。凹部４２は、回転軸Ｂの径方向に沿って長く延び、半割スリーブ２ａの外面から回転軸Ｂの径方向内側に向かって細長く形成される半円筒形状（異方形状の一例）を有する。以後、凹部４２を個別に示す場合には、特に、「第二凹部４２」と称する。第一凹部４３と第二凹部４２とは、互いに接触しないように、形成されている。 As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the half sleeve 2 a includes concave portions 42 and 43 on one surface on the device side that sandwiches the rotation shaft B. The concave portion 43 extends long along the axial direction of the rotation axis B, and is formed in a semi-cylindrical shape that is elongated in a direction orthogonal to the concave portion 42 from the device-side end surface of the half sleeve 2a toward the half rotary ring 3a. An example of an anisotropic shape). Hereinafter, when the recesses 43 are individually shown, they are particularly referred to as “first recesses 43”. The recess 42 has a semi-cylindrical shape (an example of an anisotropic shape) that extends long along the radial direction of the rotation shaft B and is elongated from the outer surface of the half sleeve 2a toward the inside in the radial direction of the rotation shaft B. Hereinafter, when the concave portions 42 are individually shown, they are particularly referred to as “second concave portions 42”. The first recess 43 and the second recess 42 are formed so as not to contact each other.

一方、半割スリーブ２ａは、回転軸Ｂを挟む機器側の他方の面に、凸部５０，５１を備える。凸部５１は、回転軸Ｂの軸方向に沿って長く延び、半割スリーブ２ａの機器側端面から半割ロータリーリング３ａ側に向かって、凸部５０と直交する方向に細長く形成される半円柱形状（異方形状の一例）を有する。以後、凸部５１を個別に示す場合には、特に、「第一凸部５１」と称する。凸部５０は、回転軸Ｂの径方向に沿って長く延び、半割スリーブ２ａの外面から回転軸Ｂの径方向内側に向かって細長く形成される半円柱形状（異方形状の一例）を有する。以後、凸部５０を個別に示す場合には、特に、「第二凸部５０」と称する。第一凸部５１と第二凸部５０とは、互いに接触しないように形成されている。 On the other hand, the half sleeve 2a is provided with convex portions 50 and 51 on the other surface on the device side with the rotation axis B interposed therebetween. The convex portion 51 extends long along the axial direction of the rotation axis B, and is formed in an elongated shape in a direction perpendicular to the convex portion 50 from the device-side end surface of the half sleeve 2a toward the half rotary ring 3a side. It has a shape (an example of an anisotropic shape). Hereinafter, when the convex portions 51 are individually shown, they are particularly referred to as “first convex portions 51”. The convex portion 50 has a semi-cylindrical shape (an example of an anisotropic shape) that extends long along the radial direction of the rotating shaft B and is elongated from the outer surface of the half sleeve 2a toward the radially inner side of the rotating shaft B. . Hereinafter, when the convex portions 50 are individually shown, they are particularly referred to as “second convex portions 50”. The 1st convex part 51 and the 2nd convex part 50 are formed so that it may not contact mutually.

図１に示すように、半割スリーブ２ｂは、半割スリーブ２ａの第一凸部５１および第二凸部５０と嵌合可能な形態と位置に、それぞれ凹部４１および凹部４０を備える。凹部４１は、回転軸Ｂの軸方向に沿って長く延び、半割スリーブ２ｂの機器側端面から半割ロータリーリング３ｂ側に向かって、凹部４０と直交する方向に細長く形成される半円筒形状（異方形状の一例）を有する。以後、凹部４１を個別に示す場合には、特に、「第一凹部４１」と称する。凹部４０は、回転軸Ｂの径方向に沿って長く延び、半割スリーブ２ｂの外面から回転軸Ｂの径方向内側に向かって細長く形成される半円筒形状（異方形状の一例）を有する。以後、凹部４０を個別に示す場合には、特に、「第二凹部４０」と称する。第一凹部４１と第二凹部４０とは、互いに接触しないように、形成されている。 As shown in FIG. 1, the half sleeve 2 b includes a concave portion 41 and a concave portion 40 in a form and a position that can be fitted to the first convex portion 51 and the second convex portion 50 of the half sleeve 2 a. The concave portion 41 extends long along the axial direction of the rotation axis B, and is formed in a semi-cylindrical shape that is elongated in a direction perpendicular to the concave portion 40 from the device side end face of the half sleeve 2b toward the half rotary ring 3b side ( An example of an anisotropic shape). Hereinafter, when the concave portions 41 are individually shown, they are particularly referred to as “first concave portions 41”. The recess 40 has a semi-cylindrical shape (an example of an anisotropic shape) that extends long along the radial direction of the rotary shaft B and is elongated from the outer surface of the half sleeve 2b toward the radial inner side of the rotary shaft B. Hereinafter, when the recesses 40 are individually shown, they are particularly referred to as “second recesses 40”. The first recess 41 and the second recess 40 are formed so as not to contact each other.

また、半割スリーブ２ｂは、半割スリーブ２ａの第一凹部４３および第二凹部４２と嵌合可能な形態と位置に、それぞれ凸部５３および凸部５２を備える。凸部５３は、回転軸Ｂの軸方向に沿って長く延び、半割スリーブ２ｂの機器側端面から半割ロータリーリング３ｂ側に向かって、凸部５２と直交する方向に細長く形成される半円柱形状（異方形状の一例）を有する。以後、凸部５３を個別に示す場合には、特に、「第一凸部５３」と称する。凸部５２は、回転軸Ｂの径方向に沿って長く延び、半割スリーブ２ｂの外面から回転軸Ｂの径方向内側に向かって細長く形成される半円柱形状（異方形状の一例）を有する。以後、凸部５２を個別に示す場合には、特に、「第二凸部５２」と称する。第一凸部５３と第二凸部５２とは、互いに接触しないように形成されている。 Moreover, the half sleeve 2b is provided with the convex part 53 and the convex part 52 in the form and position which can be fitted with the 1st recessed part 43 and the 2nd recessed part 42 of the half sleeve 2a, respectively. The convex portion 53 extends long along the axial direction of the rotation axis B, and is formed in an elongated shape in a direction perpendicular to the convex portion 52 from the device-side end surface of the half sleeve 2b toward the half rotary ring 3b. It has a shape (an example of an anisotropic shape). Hereinafter, when the convex portions 53 are individually shown, they are particularly referred to as “first convex portions 53”. The convex portion 52 has a semi-cylindrical shape (an example of an anisotropic shape) that extends long along the radial direction of the rotating shaft B and is elongated from the outer surface of the half sleeve 2b toward the radially inner side of the rotating shaft B. . Hereinafter, when the convex portions 52 are individually shown, they are particularly referred to as “second convex portions 52”. The first convex portion 53 and the second convex portion 52 are formed so as not to contact each other.

この実施の形態では、凸部５０〜５３を全て同じ形態とし、凹部４０〜４３を全て同じ形態としているが、必ずしも同じ形態としなくても良い。凸部５０〜５３がそれと対向位置にある凹部４０〜４３に嵌合可能であれば、凸部５０〜５３同士、あるいは凹部４０〜４３同士を同じ形態にする必要はない。 In this embodiment, the convex portions 50 to 53 are all in the same form, and the concave portions 40 to 43 are all in the same form. As long as the convex portions 50 to 53 can be fitted into the concave portions 40 to 43 at positions opposite to the convex portions 50 to 53, the convex portions 50 to 53 or the concave portions 40 to 43 do not need to have the same form.

凸部５０〜５３と凹部４０〜４３の組み合わせを、回転軸Ｂを挟んでスリーブ２の両側に備えるのが好ましいが、凸部５０，５１と凹部４０，４１のセットのみをスリーブ２の両分割面１８，１８に形成し、凸部５２，５３と凹部４２，４３のセットを形成しなくても良い。さらに、凸部５０と凹部４０のセット、凸部５３と凹部４３のセットのみをスリーブ２の両分割面１８，１８に形成しても良い。また、凸部５１と凹部４１のセット、凸部５２と凹部４２のセットのみをスリーブ２の両分割面１８，１８に形成しても良い。すなわち、半割スリーブ２ａ，２ｂが回転軸Ｂの軸方向と径方向の両方にずれるのを防止可能なように、軸方向と径方向の両方に対してストッパーを形成できれば、凸部と凹部の組み合わせは、自由である。このように、半割スリーブ２ａ，２ｂの両分割面１８，１８間にピン等を挿脱可能な構成と比べて、凸部５０〜５３と凹部４０〜４３との間のクリアランスをほぼゼロにすることができるので、当該分割面１８，１８間でのズレをより確実に低減できる。 It is preferable to provide a combination of the convex portions 50 to 53 and the concave portions 40 to 43 on both sides of the sleeve 2 with the rotation axis B interposed therebetween, but only the set of the convex portions 50 and 51 and the concave portions 40 and 41 is divided into the two parts of the sleeve 2. It is not necessary to form the set of the convex parts 52 and 53 and the concave parts 42 and 43 on the surfaces 18 and 18. Furthermore, only the set of the convex portion 50 and the concave portion 40 and the set of the convex portion 53 and the concave portion 43 may be formed on both the split surfaces 18 and 18 of the sleeve 2. Further, only the set of the convex portion 51 and the concave portion 41 and only the set of the convex portion 52 and the concave portion 42 may be formed on both the split surfaces 18 and 18 of the sleeve 2. That is, if the stoppers can be formed in both the axial direction and the radial direction so that the half sleeves 2a, 2b can be prevented from shifting in both the axial direction and the radial direction of the rotary shaft B, Combination is free. As described above, the clearance between the convex portions 50 to 53 and the concave portions 40 to 43 is substantially zero as compared with a configuration in which a pin or the like can be inserted and removed between the split surfaces 18 and 18 of the half sleeves 2a and 2b. Therefore, the deviation between the divided surfaces 18 and 18 can be more reliably reduced.

３．２グランドカバーの構造
図１に示すように、半割グランドカバー５ａは、その円周側面上であって分割面５８に近い位置に、円周方向の一部を角型に切り欠いた切欠部６０を備える。半割グランドカバー５ｂも、グランドカバー５の中心に対して上記の切欠部６０と対称の位置に、同様の切欠部６０を備える。切欠部６０は、グランドカバー５の分割面５８に向かって貫通する貫通孔６１を備える。また、半割グランドカバー５ａ，５ｂは、一方の分割面５８において、他方の分割面５８側の貫通孔６１，６１と一致する位置に、内面にねじ溝を有するねじ孔６２，６２を備える。半割グランドカバー５ａと半割グランドカバー５ｂは、ボルト６５，６５を貫通孔６１，６１からねじ孔６２，６２にそれぞれねじ入れることにより、組み立てられる。3.2 Structure of ground cover As shown in FIG. 1, the half ground cover 5 a has a part in the circumferential direction cut out in a square shape at a position close to the dividing surface 58 on the circumferential side surface thereof. A notch 60 is provided. The half ground cover 5b also includes a similar notch 60 at a position symmetrical to the notch 60 with respect to the center of the ground cover 5. The notch 60 includes a through hole 61 that penetrates toward the dividing surface 58 of the ground cover 5. Further, the half ground covers 5a and 5b include screw holes 62 and 62 having screw grooves on the inner surface at positions corresponding to the through holes 61 and 61 on the other split surface 58 side on one split surface 58. The half ground cover 5a and the half ground cover 5b are assembled by screwing bolts 65 and 65 into the screw holes 62 and 62 from the through holes 61 and 61, respectively.

図２および図３に示すように、半割グランドカバー５ａは、回転軸Ｂを挟む分割面５８の一方であって貫通孔６１よりも大気側に近い位置に、凹部７０，７１を備える。凹部７１は、回転軸Ｂの軸方向に沿って長く延び、半割グランドカバー５ａの大気側の端面から機器側に向かって、凹部７０と直交する方向に細長く形成される半円筒形状（異方形状の一例）を有する。以後、凹部７１を個別に示す場合には、特に、「第一凹部７１」と称する。凹部７０は、回転軸Ｂの径方向に沿って長く延び、半割グランドカバー５ａの外面から回転軸Ｂの径方向内側に向かって細長く形成される半円筒形状（異方形状の一例）を有する。以後、凹部７０を個別に示す場合には、特に、「第二凹部７０」と称する。第一凹部７１と第二凹部７０とは、互いに接触しないように、形成されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the half ground cover 5 a includes concave portions 70 and 71 at a position closer to the atmosphere side than the through hole 61 on one side of the dividing surface 58 sandwiching the rotation axis B. The concave portion 71 extends long along the axial direction of the rotation axis B, and is formed in a semi-cylindrical shape (anisotropic) that is elongated in a direction perpendicular to the concave portion 70 from the atmosphere-side end surface of the half ground cover 5a toward the device side. An example of shape). Hereinafter, when the recesses 71 are individually shown, they are particularly referred to as “first recesses 71”. The concave portion 70 has a semi-cylindrical shape (an example of an anisotropic shape) that extends long along the radial direction of the rotation shaft B and is elongated from the outer surface of the half ground cover 5a toward the inside in the radial direction of the rotation shaft B. . Hereinafter, when the recesses 70 are shown individually, they are particularly referred to as “second recesses 70”. The first recess 71 and the second recess 70 are formed so as not to contact each other.

一方、半割グランドカバー５ａは、回転軸Ｂを挟む分割面５８の他方であってねじ孔６２よりも大気側に近い位置に、凸部８３，８２を備える。凸部８３は、回転軸Ｂの軸方向に沿って長く延び、半割グランドカバー５ａの大気側の端面から機器側に向かって、凸部８２と直交する方向に細長く形成される半円柱形状（異方形状の一例）を有する。以後、凸部８３を個別に示す場合には、特に、「第一凸部８３」と称する。凸部８２は、回転軸Ｂの径方向に沿って長く延び、半割グランドカバー５ａの外面から回転軸Ｂの径方向内側に向かって細長く形成される半円柱形状（異方形状の一例）を有する。以後、凸部８２を個別に示す場合には、特に、「第二凸部８２」と称する。第一凸部８３と第二凸部８２とは、互いに接触しないように形成されている。 On the other hand, the half ground cover 5 a includes convex portions 83 and 82 at a position closer to the atmosphere side than the screw hole 62 on the other side of the split surface 58 sandwiching the rotation axis B. The protrusion 83 extends long along the axial direction of the rotation axis B, and is formed in a semi-cylindrical shape (elongated in a direction orthogonal to the protrusion 82 from the end surface on the atmosphere side of the half ground cover 5a toward the device side ( An example of an anisotropic shape). Hereinafter, when the convex portions 83 are individually shown, they are particularly referred to as “first convex portions 83”. The convex part 82 extends long along the radial direction of the rotating shaft B, and has a semi-cylindrical shape (an example of an anisotropic shape) that is elongated from the outer surface of the half ground cover 5a toward the radially inner side of the rotating shaft B. Have. Hereinafter, when the convex portions 82 are individually shown, they are particularly referred to as “second convex portions 82”. The 1st convex part 83 and the 2nd convex part 82 are formed so that it may not contact mutually.

図１に示すように、半割グランドカバー５ｂは、回転軸Ｂを挟む分割面５８の一方であって貫通孔６１よりも大気側に近い位置に、凹部７２，７３を備える。凹部７３は、回転軸Ｂの軸方向に沿って長く延び、半割グランドカバー５ｂの大気側の端面から機器側に向かって、凹部７２と直交する方向に細長く形成される半円筒形状（異方形状の一例）を有する。以後、凹部７３を個別に示す場合には、特に、「第一凹部７３」と称する。凹部７２は、回転軸Ｂの径方向に沿って長く延び、半割グランドカバー５ｂの外面から回転軸Ｂの径方向内側に向かって細長く形成される半円筒形状（異方形状の一例）を有する。以後、凹部７２を個別に示す場合には、特に、「第二凹部７２」と称する。第一凹部７３と第二凹部７２とは、互いに接触しないように、形成されている。 As shown in FIG. 1, the half ground cover 5 b includes concave portions 72 and 73 at a position closer to the atmosphere side than the through hole 61 on one side of the dividing surface 58 sandwiching the rotation axis B. The concave portion 73 extends long along the axial direction of the rotation axis B, and is formed in a semi-cylindrical shape (anisotropic) that is elongated in a direction orthogonal to the concave portion 72 from the end surface on the atmosphere side of the half ground cover 5b toward the device side. An example of shape). Hereinafter, when the recesses 73 are individually shown, they are particularly referred to as “first recesses 73”. The concave portion 72 has a semi-cylindrical shape (an example of an anisotropic shape) that extends long along the radial direction of the rotary shaft B and is elongated from the outer surface of the half ground cover 5b toward the radial inner side of the rotary shaft B. . Hereinafter, when the recesses 72 are individually shown, they are particularly referred to as “second recesses 72”. The first recess 73 and the second recess 72 are formed so as not to contact each other.

一方、半割グランドカバー５ｂは、回転軸Ｂを挟む分割面５８の他方であってねじ孔６２よりも大気側に近い位置に、凸部８０，８１を備える。凸部８１は、回転軸Ｂの軸方向に沿って長く延び、半割グランドカバー５ｂの大気側の端面から機器側に向かって、凸部８０と直交する方向に細長く形成される半円柱形状（異方形状の一例）を有する。以後、凸部８１を個別に示す場合には、特に、「第一凸部８１」と称する。凸部８０は、回転軸Ｂの径方向に沿って長く延び、半割グランドカバー５ｂの外面から回転軸Ｂの径方向内側に向かって細長く形成される半円柱形状（異方形状の一例）を有する。以後、凸部８０を個別に示す場合には、特に、「第二凸部８０」と称する。第一凸部８１と第二凸部８０とは、互いに接触しないように形成されている。 On the other hand, the half ground cover 5 b includes convex portions 80 and 81 at a position closer to the atmosphere side than the screw hole 62 on the other side of the split surface 58 sandwiching the rotation axis B. The convex part 81 extends long along the axial direction of the rotation axis B, and is formed in a semi-cylindrical shape (elongated in a direction perpendicular to the convex part 80 from the end surface on the atmosphere side of the half ground cover 5b toward the device side) ( An example of an anisotropic shape). Hereinafter, when the convex portions 81 are individually shown, they are particularly referred to as “first convex portions 81”. The convex portion 80 has a semi-cylindrical shape (an example of an anisotropic shape) that extends long along the radial direction of the rotating shaft B and is elongated from the outer surface of the half ground cover 5b toward the radially inner side of the rotating shaft B. Have. Hereinafter, when the convex portions 80 are individually shown, they are particularly referred to as “second convex portions 80”. The first convex portion 81 and the second convex portion 80 are formed so as not to contact each other.

この実施の形態では、凸部８０〜８３、凹部７０〜７３を、それぞれ同じ形態としているが、必ずしも同じ形態としなくても良い。凸部８０〜８３がそれと対向位置にある凹部７０〜７３に嵌合可能であれば、凸部８０〜８３同士、あるいは凹部７０〜７３同士を同じ形態にする必要はない。 In this embodiment, the convex portions 80 to 83 and the concave portions 70 to 73 have the same form, but they need not necessarily have the same form. As long as the convex portions 80 to 83 can be fitted into the concave portions 70 to 73 at positions facing the convex portions 80 to 83, the convex portions 80 to 83 or the concave portions 70 to 73 do not need to have the same form.

凸部８０〜８３と凹部７０〜７３の組み合わせを、回転軸Ｂを挟んでグランドカバー５の両側に備えるのが好ましいが、凸部８２，８３と凹部７２，７３のセットのみをグランドカバー５の両分割面５８，５８に形成し、凸部８０，８１と凹部７０，７１のセットを形成しなくても良い。さらに、凸部８２と凹部７２のセット、凸部８１と凹部７１のセットのみをグランドカバー５の両分割面５８，５８に形成しても良い。また、凸部８３と凹部７３のセット、凸部８０と凹部７０のセットのみをグランドカバー５の両分割面５８，５８に形成しても良い。すなわち、半割グランドカバー５ａ，５ｂが回転軸Ｂの軸方向と径方向の両方にズレが生じるのを防止できるように、軸方向と径方向の両方に対してストッパーを形成できれば、凸部と凹部の組み合わせは、自由である。このように、半割グランドカバー５ａ，５ｂの両分割面５８，５８間にピン等を挿脱可能な構成と比べて、凸部８０〜８３と凹部７０〜７３との間のクリアランスをほぼゼロにすることができるので、当該分割面５８，５８間でのズレをより確実に低減できる。 The combination of the convex portions 80 to 83 and the concave portions 70 to 73 is preferably provided on both sides of the ground cover 5 with the rotation axis B interposed therebetween, but only the set of the convex portions 82 and 83 and the concave portions 72 and 73 is provided on the ground cover 5. It is not necessary to form the set of the convex portions 80 and 81 and the concave portions 70 and 71 on both the split surfaces 58 and 58. Furthermore, only the set of the convex portion 82 and the concave portion 72 and the set of the convex portion 81 and the concave portion 71 may be formed on both the split surfaces 58 and 58 of the ground cover 5. Further, only the set of the convex portion 83 and the concave portion 73 and the set of the convex portion 80 and the concave portion 70 may be formed on both the split surfaces 58 and 58 of the ground cover 5. In other words, if the stoppers can be formed in both the axial direction and the radial direction so that the half ground covers 5a, 5b can be prevented from being displaced in both the axial direction and the radial direction of the rotating shaft B, The combination of the recesses is free. As described above, the clearance between the convex portions 80 to 83 and the concave portions 70 to 73 is substantially zero as compared with a configuration in which pins or the like can be inserted and removed between the split surfaces 58 and 58 of the half ground covers 5a and 5b. Therefore, the deviation between the divided surfaces 58 and 58 can be more reliably reduced.

半割グランドカバー５ａ，５ｂは、その厚み方向に貫通する貫通孔９０を、それぞれ２個備える。貫通孔９０は、図４に示すボルト９６を挿入し、機器のスタッフィングボックスＴにグランドカバー５を固定するために必要な孔である。半割グランドカバー５ｂ（５ａでも良い）は、機器と反対側の面からシールリング４ｂの方向に向かって斜めに貫通するドレーン孔（約４ｍｍ径）９５を有する。ドレーン孔９５は、漏洩する水やオイル等を外部に排出するための貫通孔である。 Each of the half ground covers 5a and 5b includes two through holes 90 penetrating in the thickness direction. The through hole 90 is a hole necessary for inserting the bolt 96 shown in FIG. 4 and fixing the ground cover 5 to the stuffing box T of the device. The half ground cover 5b (may be 5a) has a drain hole (about 4 mm diameter) 95 that obliquely penetrates from the surface opposite to the device toward the seal ring 4b. The drain hole 95 is a through hole for discharging leaking water, oil, or the like to the outside.

図２に示すように、半割グランドカバー５ａ，５ｂは、その機器側の面に、回転軸Ｂの周方向に沿って形成される溝６６，６６を備える。溝６６，６６は、半割Ｏリング９ａ，９ｂを固定するためのものであり、機器側に開口する。また、半割グランドカバー５ａ，５ｂは、その回転軸Ｂ側の面に、回転軸Ｂの周方向に沿って形成される溝６８，６８を備える。溝６８，６８は、半割Ｏリング８ａ，８ｂを固定するためのものであり、回転軸Ｂ側に開口する。 As shown in FIG. 2, the half ground covers 5 a and 5 b include grooves 66 and 66 formed along the circumferential direction of the rotation axis B on the device side surface. The grooves 66, 66 are for fixing the half O-rings 9a, 9b, and open to the device side. Moreover, the half ground covers 5a and 5b are provided with grooves 68 and 68 formed along the circumferential direction of the rotary shaft B on the surface on the rotary shaft B side. The grooves 68 and 68 are for fixing the half O-rings 8a and 8b, and are opened on the rotating shaft B side.

半割グランドカバー５ａ，５ｂは、貫通孔９０よりも径方向内側において、周方向に３個のねじ孔１３２を備える。ねじ孔１３２は、半割グランドカバー５ａ，５ｂの厚さ方向に貫通する。ねじ孔１３２は、その内面にねじ溝を形成しており、セットスクリュー１４０を挿脱両方向に移動可能にする孔である。セットスクリュー１４０は、ロータリーリング３をスリーブ２に密着させるために、シールリング４側からロータリーリング３を押すために使用される。セットスクリュー１４０は、ロータリーリング３およびシールリング４の平面度不良を防止すると共に、プレアセンブリ１ａ，１ｂを分割した際に各構成部材の脱落を防止する機能を有する。セットスクリュー１４０は、メカニカルシール１を機器に組み込んだ後、抜くか、あるいはシールリング４への押圧を解除すべく引き抜き方向に移動される。セットスクリュー１４０は、主にＳＵＳから成り、シールリング４に接する側の先端のみをＳＵＳより軟質の金属（例えば、銅）から構成される。このため、セットスクリュー１４０がシールリング４に接しても、シールリング４が破損しにくい。 The half ground covers 5 a and 5 b include three screw holes 132 in the circumferential direction on the radially inner side of the through hole 90. The screw hole 132 penetrates in the thickness direction of the half ground covers 5a and 5b. The screw hole 132 is a hole that forms a screw groove on the inner surface thereof, and allows the set screw 140 to move in both insertion and removal directions. The set screw 140 is used to push the rotary ring 3 from the seal ring 4 side in order to bring the rotary ring 3 into close contact with the sleeve 2. The set screw 140 has a function of preventing the flatness of the rotary ring 3 and the seal ring 4 from being poor and preventing the components from falling off when the pre-assemblies 1a and 1b are divided. The set screw 140 is pulled out after the mechanical seal 1 is incorporated into the device, or moved in the pulling direction to release the pressure on the seal ring 4. The set screw 140 is mainly made of SUS, and only the tip on the side in contact with the seal ring 4 is made of a softer metal (for example, copper) than SUS. For this reason, even if the set screw 140 contacts the seal ring 4, the seal ring 4 is not easily damaged.

グランドカバー５は、シールリング４との隙間に、シールリング４をロータリーリング３側に付勢するための２本のピン１４５および１２本のスプリング１４６を備える。 The ground cover 5 includes two pins 145 and twelve springs 146 for biasing the seal ring 4 toward the rotary ring 3 in a gap with the seal ring 4.

３．３ロータリーリングの構造
半割ロータリーリング３ａは、図２に示すように、その外周に沿って形成される２本の溝１０１，１０１を、厚さ方向に並べて備える。各溝１０１は、各半割Ｏリング７ａ，７ｂを固定するための溝であって、半割スリーブ２ａ，２ｂ側に開口する。また、半割ロータリーリング３ａ，３ｂは、半割シールリング４ａ，４ｂ側の端面に、半割シールリング４ａ，４ｂ側に突出する突出面１０２を備える。突出面１０２と半割シールリング４ａ，４ｂとの間は、互いに接しており、摺動部Ｓとなる（図３参照）。3.3 Structure of Rotary Ring As shown in FIG. 2, the half rotary ring 3 a includes two grooves 101 and 101 formed along the outer periphery thereof arranged in the thickness direction. Each groove 101 is a groove for fixing each half O-ring 7a, 7b, and opens to the half sleeves 2a, 2b. Moreover, the half rotary rings 3a and 3b are provided with projecting surfaces 102 projecting toward the half seal rings 4a and 4b on the end faces on the half seal rings 4a and 4b side. The projecting surface 102 and the half seal rings 4a and 4b are in contact with each other to form a sliding portion S (see FIG. 3).

３．４シールリングの構造
半割シールリング４ａ，４ｂは、図２に示すように、略Ｌ字状の断面を有する構成部材であって、半割ロータリーリング３ａ，３ｂ側に、より大径のフランジ部１１１を備えると共に、当該フランジ部１１１に連接して、半割グランドカバー５ａ，５ｂ側に延出するスリーブ部１１２を備える。スリーブ部１１２の半割グランドカバー５ａ，５ｂ側の端面は、先に説明したピン１４５およびセットスクリュー１４０の先端部が接する部分である。また、スリーブ部１１２は、その内面に、半割グランドカバー５ａ，５ｂ側の端面を開口する半円筒形状の溝１１５を有する。先に説明したピン１４５は、当該溝１１５に接し、シールリング４の回り止めの機能を有する。3.4 Structure of seal ring The half seal rings 4a and 4b are structural members having a substantially L-shaped cross section as shown in FIG. 2, and have a larger diameter on the half rotary rings 3a and 3b side. And a sleeve portion 112 connected to the flange portion 111 and extending toward the half ground covers 5a and 5b. The end surface of the sleeve portion 112 on the half ground cover 5a, 5b side is a portion where the pin 145 and the tip of the set screw 140 described above are in contact. Further, the sleeve portion 112 has a semi-cylindrical groove 115 that opens on the end surface on the half ground cover 5a, 5b side on the inner surface thereof. The pin 145 described above is in contact with the groove 115 and has a function of preventing the seal ring 4 from rotating.

３．５スリーブおよびグランドカバーの各分割面に形成される凸部および凹部の構成 3.5 Configuration of convex and concave portions formed on each split surface of sleeve and ground cover

図５は、図２に示す半割スリーブに形成される凸部を拡大して示す斜視図である。図６は、図５に示す凸部の近傍を機器側から見た図である。 FIG. 5 is an enlarged perspective view showing a convex portion formed on the half sleeve shown in FIG. FIG. 6 is a view of the vicinity of the convex portion shown in FIG. 5 as seen from the device side.

スリーブ２を構成する半割スリーブ２ａは、その分割面１８に、半割スリーブ２ｂと同じ第二凹部４０および第一凹部４１を備える。半割スリーブ２ａ側の第二凹部４０は、第二凸部５０を形成する略円柱形状のピン（例えば、ＳＵＳ製のピン、これを「ドレープピン」と称する）１５０を埋設しており、半割スリーブ２ａと半割スリーブ２ｂとを組み合わせた際に、ドレープピン１５０の露出面は、半割スリーブ２ｂ側の第二凹部４０と嵌合する。同様に、半割スリーブ２ａ側の第一凹部４１は、第一凸部５１を形成するドレープピン１５１を埋設しており、半割スリーブ２ａと半割スリーブ２ｂとを組み合わせた際に、ドレープピン１５１の露出面は、半割スリーブ２ｂ側の第一凹部４１と嵌合する。 The half sleeve 2a that constitutes the sleeve 2 includes the second concave portion 40 and the first concave portion 41 that are the same as the half sleeve 2b on the split surface 18 thereof. The second concave portion 40 on the half sleeve 2a side embeds a substantially cylindrical pin (for example, a SUS pin, which is referred to as a “drape pin”) 150 forming the second convex portion 50. When the split sleeve 2a and the half sleeve 2b are combined, the exposed surface of the drape pin 150 is fitted with the second recess 40 on the half sleeve 2b side. Similarly, the first concave portion 41 on the half sleeve 2a side embeds a drape pin 151 forming the first convex portion 51, and when the half sleeve 2a and the half sleeve 2b are combined, the drape pin The exposed surface 151 is fitted into the first recess 41 on the half sleeve 2b side.

ドレープピン１５０，１５１は、半割スリーブ２ａと半割スリーブ２ｂとを組み合わせた際に２つの第二凹部４０から形成される孔（ドレープピン１５０の外径よりわずかに小径の孔）および２つの第一凹部４１から形成される孔（ドレープピン１５１の外径よりわずかに小径の孔）に、それぞれ打ち込まれる。その後、半割スリーブ２ａと半割スリーブ２ｂとを分離すると、一方の半割スリーブ２ａにドレープピン１５０，１５１が残る。この結果、半割スリーブ２ａに残されたドレープピン１５０，１５１は、それぞれ、第二凸部５０および第一凸部５１を形成する。ここで、半割スリーブ２ａ側の第一凹部４１および第二凹部４０は、それぞれ、半割スリーブ２ｂ側の第一凹部４１および第二凹部４０よりも大きな容積にて形成されている。このため、図６に示すように、２つの第一凹部４１により形成される孔にドレープピン１５１を打ち込んだ際に、半分を超える体積を有する領域１５１ａが、半割スリーブ２ａ側の第一凹部４１内に埋設される。一方、ドレープピン１５１の半分未満の体積を有する領域１５１ｂは、半割スリーブ２ｂ側に埋設される。この結果、半割スリーブ２ａと半割スリーブ２ｂとを分離した際に、ドレープピン１５１が外れることなく、半割スリーブ２ａ側にドレープピン１５１を埋設した状態で確実に固定することが可能になる。これは、第二凹部４０にドレープピン１５０を打ち込んだ場合も同様である。なお、半割スリーブ２ｂ側に、より深い第一凹部４１あるいは第二凹部４０を形成し、半割スリーブ２ａ側により浅い第一凹部４１あるいは第二凹部４０を形成して、ドレープピン１５０，１５１を半割スリーブ２ｂ側に残しても良い。ドレープピン１５０，１５１により形成される第二凸部５０および第一凸部５１と、これらとそれぞれ合わさる第二凹部４０および第一凹部４１との間のクリアランスは、１０μｍ以下、好ましくは３μｍ以下、より好ましくは０μｍである。 The drape pins 150 and 151 include a hole formed by two second concave portions 40 when the half sleeve 2a and the half sleeve 2b are combined (a hole having a diameter slightly smaller than the outer diameter of the drape pin 150), and two Each is driven into a hole formed by the first recess 41 (a hole having a diameter slightly smaller than the outer diameter of the drape pin 151). Thereafter, when the half sleeve 2a and the half sleeve 2b are separated, the drape pins 150 and 151 remain in one half sleeve 2a. As a result, the drape pins 150 and 151 left on the half sleeve 2a form the second convex portion 50 and the first convex portion 51, respectively. Here, the 1st recessed part 41 and the 2nd recessed part 40 by the side of the half sleeve 2a are each formed in the larger volume than the 1st recessed part 41 and the 2nd recessed part 40 by the side of the half sleeve 2b. Therefore, as shown in FIG. 6, when the drape pin 151 is driven into the hole formed by the two first recesses 41, the region 151 a having a volume exceeding half is the first recess on the half sleeve 2 a side. 41 is embedded. On the other hand, the region 151b having a volume less than half of the drape pin 151 is embedded on the half sleeve 2b side. As a result, when the half sleeve 2a and the half sleeve 2b are separated from each other, the drape pin 151 can be securely fixed in a state where the drape pin 151 is embedded on the half sleeve 2a side without detaching the drape pin 151. . The same applies to the case where the drape pin 150 is driven into the second recess 40. A deeper first concave portion 41 or second concave portion 40 is formed on the half sleeve 2b side, and a shallow first concave portion 41 or second concave portion 40 is formed on the half sleeve 2a side, so that the drape pins 150, 151 are formed. May be left on the half sleeve 2b side. The clearance between the second convex portion 50 and the first convex portion 51 formed by the drape pins 150 and 151 and the second concave portion 40 and the first concave portion 41 that are respectively combined therewith is 10 μm or less, preferably 3 μm or less, More preferably, it is 0 μm.

第二凹部４２、第一凹部４３についても、上記と同様である。また、第二凸部５２および第一凸部５３についても、上記と同様に形成される。さらに、グランドカバー５に形成される第一凹部７１，７３、第二凹部７０，７２、第一凸部８１，８３および第二凸部８０，８２についても、上記と同様である。なお、以後、ドレープピン１５０，１５１以外のドレープピンについては、逐一符号を付さず、「ドレープピン１５０等」と称する。 The same applies to the second recess 42 and the first recess 43. The second convex portion 52 and the first convex portion 53 are also formed in the same manner as described above. Furthermore, the same applies to the first concave portions 71 and 73, the second concave portions 70 and 72, the first convex portions 81 and 83, and the second convex portions 80 and 82 formed in the ground cover 5. Hereinafter, the drape pins other than the drape pins 150 and 151 will be referred to as “drape pins 150 or the like” without any reference numerals.

３．６分割面のコート処理
スリーブ２およびグランドカバー５は、メカニカルシール１の分割面のシール特性を高めるために、その各分割面１８，５８の一方の面に、フッ素系樹脂からなるコート層を有するのが好ましい。各分割面１８，５８の他方の面に上記コート層、さらにその上に弾性接着層を積層することにより、２つのプレアセンブリ１ａ，１ｂを組み合わせた際に、弾性接着層が両コート層に挟まれる状態にすることができる。弾性接着層は、プレアセンブリ１ａ，１ｂの分離と組み合わせを繰り返し行っても、長期間、接着機能を保持できる層であるのが好ましい。コート層の厚さは、好ましくは０．１〜４０μｍ、さらに好ましくは０．１〜３０μｍ、最も好ましくは０．１〜１０μｍである。弾性接着層は、好ましくは、ウレタン樹脂から成る接着層である。コート層と弾性接着層を用いることにより、従来から用いられるゴムパッキンとＯリングとの接触部を無くすことが可能になる。この結果、水等の漏洩は生じにくい。なお、コート層は、半割スリーブ２ａ，２ｂの各分割面１８のみ、あるいは半割グランドカバー５ａ，５ｂの各分割面５８のみに形成しても良い。このように、フッ素系樹脂からなるコート層を形成することにより、弾性接着層が剥がれやすく、何度でも使用できるメリットがある。3.6 Coating process of divided surface The sleeve 2 and the ground cover 5 are coated with a coating layer made of a fluororesin on one surface of each of the divided surfaces 18 and 58 in order to improve the sealing characteristics of the divided surface of the mechanical seal 1. It is preferable to have. By laminating the above-mentioned coat layer on the other surface of each divided surface 18, 58 and further an elastic adhesive layer thereon, the elastic adhesive layer is sandwiched between the two coat layers when the two preassemblies 1a, 1b are combined. Can be put into a state. The elastic adhesive layer is preferably a layer that can maintain the adhesive function for a long period of time even when the separation and combination of the pre-assemblies 1a and 1b are repeated. The thickness of the coat layer is preferably 0.1 to 40 μm, more preferably 0.1 to 30 μm, and most preferably 0.1 to 10 μm. The elastic adhesive layer is preferably an adhesive layer made of a urethane resin. By using the coat layer and the elastic adhesive layer, it is possible to eliminate the contact portion between the rubber packing and the O-ring that are conventionally used. As a result, leakage of water or the like is unlikely to occur. The coat layer may be formed only on each divided surface 18 of the half sleeves 2a and 2b or only on each divided surface 58 of the half ground covers 5a and 5b. Thus, by forming a coat layer made of a fluororesin, the elastic adhesive layer is easily peeled off, and there is an advantage that it can be used any number of times.

４．メカニカルシールの組み立て方法
次に、第一の実施の形態に係るメカニカルシール１の組み立て方法につき、プレアセンブリ１ａ，１ｂの組み立てと、その後の機器への組み込みとに分けて、説明する。4). Next, the assembly method of the mechanical seal 1 according to the first embodiment will be described separately for the assembly of the pre-assemblies 1a and 1b and the subsequent assembly into the device.

４．１プレアセンブリの組み立て
組み立て手順は、以下の通りである。
１）半割スリーブ２ａ，２ｂの各分割面１８に、フッ素系樹脂を塗布してコート層を形成すると共に、半割スリーブ２ａ側のコート層の上に、ウレタン系接着剤を塗布し、弾性接着層を形成する。
２）ボルト２０を用いて、半割スリーブ２ａ，２ｂを一体化する。
３）凹部４０〜４３の各セットにより形成される孔に、ドレープピン１５０等を打ち込む。
４）半割Ｏリング６ａ，６ｂを、スリーブ２の溝２６に取り付ける。
５）２組の半割Ｏリング７ａ，７ｂを、半割ロータリーリング３ａ，３ｂの２つの溝１０１，１０１に取り付ける。
６）半割ロータリーリング３ａ，３ｂを、スリーブ２内に挿入して取り付ける。
ここまでの手順にて、回転環の組み立てが完了する。4.1 Pre-assembly assembly The assembly procedure is as follows.
1) A coat layer is formed by applying a fluorine-based resin to each split surface 18 of the half sleeves 2a and 2b, and a urethane adhesive is applied on the coat layer on the half sleeve 2a side to provide elasticity. An adhesive layer is formed.
2) The half sleeves 2a and 2b are integrated using the bolt 20.
3) A drape pin 150 or the like is driven into a hole formed by each set of recesses 40 to 43.
4) Install the half O-rings 6 a and 6 b in the groove 26 of the sleeve 2.
5) Two sets of half O-rings 7a and 7b are attached to the two grooves 101 and 101 of the half rotary rings 3a and 3b.
6) Insert the half rotary rings 3a and 3b into the sleeve 2 and attach them.
The assembly of the rotating ring is completed by the procedure so far.

７）半割グランドカバー５ａ，５ｂの各分割面５８に、フッ素系樹脂を塗布してコート層を形成すると共に、半割グランドカバー５ａ側のコート層の上に、ウレタン系接着剤を塗布し、弾性接着層を形成する。
８）ボルト６５を用いて、半割グランドカバー５ａ，５ｂを一体化する。
９）凹部７０〜７３の各セットにより形成される孔に、ドレープピン１５０等を打ち込む。
１０）半割Ｏリング８ａ，８ｂを、グランドカバー５の溝６８に取り付ける。
１１）半割Ｏリング９ａ，９ｂを、グランドカバー５の溝６６に取り付ける。
１２）グランドカバー５に、スプリング１４６およびピン１４５を取り付ける。
１３）グランドカバー５に、半割シールリング４ａ，４ｂを挿入する。
ここまでの手順にて、シールリング４とグランドカバーの組み立てが完了する。7) A fluorine-based resin is applied to each split surface 58 of the half ground covers 5a and 5b to form a coat layer, and a urethane adhesive is applied on the coat layer on the half ground cover 5a side. And forming an elastic adhesive layer.
8) The half ground covers 5a and 5b are integrated using the bolt 65.
9) A drape pin 150 or the like is driven into a hole formed by each set of recesses 70 to 73.
10) Install the half O-rings 8 a and 8 b in the groove 68 of the ground cover 5.
11) Install the half O-rings 9 a and 9 b in the groove 66 of the ground cover 5.
12) Attach the spring 146 and the pin 145 to the ground cover 5.
13) Insert the half seal rings 4a and 4b into the ground cover 5.
The assembly of the seal ring 4 and the ground cover is completed by the procedure so far.

１４）ボルト６５を取り外し、グランドカバー５を分割する。
１５）回転環の組み立て品の外周から、半割シールリング４ａ，４ｂと半割グランドカバー５ａ，５ｂとを挿入する。
１６）再び、ボルト６５を用いて、グランドカバー５を一体化する。
１７）ボルト１３０を用いて、プリセットチップ１２０をスリーブ２に固定する。
１８）セットスクリュー１４０をねじ込んで、シールリング４、ロータリーリング３をスリーブ２に押し付ける。
ここまでの手順にて、プレアセンブリ１ａ，１ｂのカートリッジ化が完了する。14) Remove the bolt 65 and divide the ground cover 5.
15) Insert the half seal rings 4a and 4b and the half ground covers 5a and 5b from the outer periphery of the assembly of the rotating ring.
16) The ground cover 5 is integrated with the bolt 65 again.
17) The preset tip 120 is fixed to the sleeve 2 using the bolt 130.
18) Screw in the set screw 140 and press the seal ring 4 and the rotary ring 3 against the sleeve 2.
The pre-assembly 1a, 1b is completed as a cartridge by the procedure so far.

４．２機器へのメカニカルシールの組み込み
１）メカニカルシール１からボルト２０，６５を外して、プレアセンブリ１ａ，１ｂに分割する。
２）プレアセンブリ１ａ，１ｂを機器の回転軸Ｂにあてがい、ボルト２０を用いてスリーブ２を一体化する。
３）ボルト６５を用いて、グランドカバー５を一体化する。このとき、従来の完全二つ割シールでは、現場で多数の部品を１個ずつ組み込まなければならなかったため、多大な作業時間を要すると共に２つの摺動部材を精度良く組み立てることが困難であり、その結果、漏洩が生じることがあったが、このメカニカルシール１は、プレアセンブリを軸方向に沿って一体化しているので、全ての半割り部品の同時かつ高精度な一体化を実現する結果、漏洩のリスクを低減している。
４）ボルト９６を用いて、メカニカルシール１を機器（具体的には、機器のスタッフィングボックスＴ）に固定する。このとき、グランドカバー５とスリーブ２は、プリセットチップ１２０により既にそれぞれの同心が出されているため、改めて同心を出す作業が不要である。
５）スクリュー２５にてスリーブ２を回転軸Ｂに固定する。このとき、グランドカバー５とスリーブ２の軸方向の位置関係は、プリセットチップ１２０によって既に正しいセット位置に保持され、正規のスプリング圧縮長になっているため、従来のメカニカルシールで行われるようなセット位置の計測あるいは調整は不要である。
６）セットスクリュー１４０を大気側に移動し、シールリング４に対する押圧を解除する。７）ボルト１３０を取り外し、スリーブ２からプリセットチップ１２０を取り外す。4.2 Incorporation of mechanical seal into equipment 1) Remove bolts 20 and 65 from mechanical seal 1 and divide into pre-assemblies 1a and 1b.
2) Apply the pre-assembly 1a, 1b to the rotating shaft B of the device, and integrate the sleeve 2 using the bolt 20.
3) The ground cover 5 is integrated using the bolt 65. At this time, in the conventional complete halved seal, since many parts had to be assembled one by one at the site, it takes a lot of work time and it is difficult to assemble the two sliding members with high accuracy, As a result, leakage may occur, but since this mechanical seal 1 integrates the pre-assembly along the axial direction, it realizes simultaneous and highly accurate integration of all the halved parts, The risk of leakage is reduced.
4) The mechanical seal 1 is fixed to the device (specifically, the stuffing box T of the device) using the bolt 96. At this time, since the concentricity of the ground cover 5 and the sleeve 2 has already been brought out by the preset chip 120, the work of bringing out the concentricity again is unnecessary.
5) The sleeve 2 is fixed to the rotating shaft B with the screw 25. At this time, since the positional relationship in the axial direction between the ground cover 5 and the sleeve 2 is already held at the correct setting position by the preset tip 120 and has a proper spring compression length, the setting is performed by a conventional mechanical seal. No position measurement or adjustment is required.
6) Move the set screw 140 to the atmosphere side to release the pressure on the seal ring 4. 7) Remove the bolt 130 and remove the preset tip 120 from the sleeve 2.

図７は、メカニカルシールの組み込み作業中に、セットスクリューを大気側に移動する前後およびプリセットチップの取り外し前後の状態を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing a state before and after moving the set screw to the atmosphere side and before and after removing the preset tip during the assembly work of the mechanical seal.

ハッチング部分は、セットスクリュー１４０、ボルト１３０およびプリセットチップ１２０である。図７に示すように、貫通孔３２から治具（Ｌ型六角レンチ等）を差し込んで、矢印方向（大気側方向）にセットスクリュー１４０を移動させることにより、シールリング４への押圧が解除される。また、プレアセンブリ１ａ，１ｂのカートリッジ化の段階では、プリセットチップ１２０がグランドカバー５とスリーブ２との隙間Ｗに、その一部を入れた状態にある。プリセットチップ１２０は、ボルト１３０を締めて、スリーブ２とグランドカバー５の同心を出すと共に隙間Ｗを確保する機能を有する。メカニカルシール１を機器に取り付けると、プリセットチップ１２０の役割は終了するため、機器の運転前に、これを取り外す。ここまでの手順にて、メカニカルシール１の組み込みが完了する。 The hatched portions are a set screw 140, a bolt 130, and a preset tip 120. As shown in FIG. 7, by inserting a jig (such as an L-shaped hexagon wrench) from the through hole 32 and moving the set screw 140 in the direction of the arrow (atmosphere side), the pressure on the seal ring 4 is released. The Further, at the stage of making the pre-assemblies 1a and 1b into a cartridge, the preset chip 120 is in a state where a part thereof is inserted into the gap W between the ground cover 5 and the sleeve 2. The preset chip 120 has a function of tightening the bolt 130 to bring the sleeve 2 and the ground cover 5 into concentricity and to secure a gap W. When the mechanical seal 1 is attached to the device, the role of the preset chip 120 is terminated, so that it is removed before the device is operated. The assembly of the mechanical seal 1 is completed by the procedure so far.

＜第二の実施の形態＞
次に、本発明の第二の実施の形態に係るメカニカルシールについて、説明する。第二の実施の形態は、半割スリーブ２ａ，２ｂの各分割面１８に設けられる凸部５０〜５３および凹部４０〜４３、半割グランドカバー５ａ，５ｂの各分割面５８に設けられる凸部８０〜８３および凹部７０〜７３を、別の形態の凸部および凹部に変えた以外、第一の実施の形態と同じ構成を有する。このため、当該同じ構成については、同じ符号を付すと共に、重複した説明を省略する。<Second Embodiment>
Next, the mechanical seal which concerns on 2nd embodiment of this invention is demonstrated. In the second embodiment, convex portions 50 to 53 and concave portions 40 to 43 provided on the split surfaces 18 of the half sleeves 2a and 2b, and convex portions provided on the split surfaces 58 of the half ground covers 5a and 5b. It has the same configuration as that of the first embodiment except that 80 to 83 and the recesses 70 to 73 are changed to convex portions and concave portions of different forms. For this reason, about the said same structure, while attaching | subjecting the same code | symbol, the overlapping description is abbreviate | omitted.

図８は、第二の実施の形態に係るメカニカルシールの半割スリーブに形成される凸部を拡大して示す斜視図である。 FIG. 8 is an enlarged perspective view showing a convex portion formed on the half sleeve of the mechanical seal according to the second embodiment.

図８に示す凸部１７１は、２つの凹部１７０，１７０を合わせて形成される孔にドレープピン１５０等を打ち込むことにより形成される点で第一の実施の形態と共通するが、その打ち込み方向が異なる。第二の実施の形態では、ドレープピン１５０等を回転軸Ｂの軸方向および径方向のいずれでもなく、軸方向と径方向の間の方向（斜め方向）に打ち込まれる。このため、１本のドレープピン１５０等によって、半割スリーブ２ａ，２ｂは、軸方向と径方向のいずれの方向にもズレが生じにくくなる。この際、回転軸Ｂに対して対称となる側にも、斜め方向にドレープピン１５０等を打ち込むことが好ましく、さらには、そのドレープピン１５０等は、先に説明したドレープピン１５０等と異なる方向に打ち込むのが好ましい。互いに異なる方向にドレープピン１５０等を打ち込むことにより、半割スリーブ２ａ，２ｂの分割面１８，１８内でのズレを有効に防止できるからである。ドレープピン１５０等により形成される凸部１７１と、これと合わさる凹部１７０との間のクリアランスは、１０μｍ以下、好ましくは３μｍ以下、より好ましくは０μｍである。なお、半割グランドカバー５ａ，５ｂの各分割面５８も、図８に示す凸部１７１を備えるが、半割グランドカバー５ａ，５ｂの各分割面５８に、第一の実施の形態にて説明した凸部８０〜８３と同じ方向に細長い凸部を備えても良い。 The convex portion 171 shown in FIG. 8 is common to the first embodiment in that it is formed by driving a drape pin 150 or the like into a hole formed by combining the two concave portions 170 and 170, but the driving direction thereof is the same. Is different. In the second embodiment, the drape pin 150 or the like is driven not in either the axial direction or the radial direction of the rotary shaft B but in the direction between the axial direction and the radial direction (oblique direction). For this reason, the half sleeves 2a and 2b are less likely to be displaced in either the axial direction or the radial direction by the single drape pin 150 or the like. At this time, it is preferable to drive the drape pin 150 or the like in an oblique direction also on the side that is symmetric with respect to the rotation axis B. Further, the drape pin 150 or the like is different from the drape pin 150 or the like described above. Preferably. This is because, by driving the drape pins 150 and the like in different directions from each other, it is possible to effectively prevent deviations in the split surfaces 18 and 18 of the half sleeves 2a and 2b. The clearance between the convex portion 171 formed by the drape pin 150 and the concave portion 170 combined therewith is 10 μm or less, preferably 3 μm or less, and more preferably 0 μm. The split surfaces 58 of the half ground covers 5a and 5b also have the convex portions 171 shown in FIG. 8, but the split surfaces 58 of the half ground covers 5a and 5b will be described in the first embodiment. You may provide an elongate convex part in the same direction as the convex parts 80-83 which were made.

＜第三の実施の形態＞
次に、本発明の第三の実施の形態に係るメカニカルシールについて、説明する。第三の実施の形態は、第二の実施の形態と同様、第一の実施の形態と別の形態の凸部および凹部を用いた以外、第一の実施の形態と同じ構成を有する。このため、当該同じ構成については、同じ符号を付すと共に、重複した説明を省略する。<Third embodiment>
Next, the mechanical seal which concerns on 3rd embodiment of this invention is demonstrated. Similar to the second embodiment, the third embodiment has the same configuration as that of the first embodiment except that convex portions and concave portions of a different form from the first embodiment are used. For this reason, about the said same structure, while attaching | subjecting the same code | symbol, the overlapping description is abbreviate | omitted.

図９は、第三の実施の形態に係るメカニカルシールの半割スリーブに形成される凸部を拡大して示す斜視図である。 FIG. 9 is an enlarged perspective view showing a convex portion formed on the half sleeve of the mechanical seal according to the third embodiment.

半割スリーブ２ａの分割面１８は、円柱状の凸部１８０を１個備え、半割スリーブ２ｂの分割面１８であって凸部１８０と対向する位置には、凸部を密着状態で嵌合可能な凹部（不図示）を備える。かかる円柱状の凸部１８０は、異方性の形状ではないが、半割スリーブ２ａ，２ｂの各分割面１８におけるズレを防止する機能を持つ。凸部１８０と、これと合わさる凹部との間のクリアランスは、１０μｍ以下、好ましくは３μｍ以下、より好ましくは０μｍである。なお、半割グランドカバー５ａ，５ｂの各分割面５８も、図９に示す凸部１８０を備えるが、半割グランドカバー５ａ，５ｂの各分割面５８に、第一の実施の形態にて説明した凸部８０〜８３あるいは第二の実施の形態にて説明した凸部１７１とそれぞれ同じ方向に細長い凸部を備えても良い。 The split surface 18 of the half sleeve 2a includes one columnar convex portion 180, and the convex portion is fitted in a close contact with the split surface 18 of the half sleeve 2b facing the convex portion 180. A possible recess (not shown) is provided. Although the cylindrical convex portion 180 is not an anisotropic shape, it has a function of preventing a shift in the divided surfaces 18 of the half sleeves 2a and 2b. The clearance between the convex part 180 and the concave part combined therewith is 10 μm or less, preferably 3 μm or less, more preferably 0 μm. Each split surface 58 of the half ground covers 5a and 5b also includes the convex portion 180 shown in FIG. 9, but each split surface 58 of the half ground covers 5a and 5b will be described in the first embodiment. The protrusions 80 to 83 or the protrusions 171 described in the second embodiment may be provided with elongated protrusions in the same direction.

＜第四の実施の形態＞
次に、本発明の第四の実施の形態に係るメカニカルシールについて、説明する。第四の実施の形態において、第一の実施の形態と同じ構成については、同じ符号を付して説明する。第四の実施の形態に係るメカニカルシール１は、回転機器の回転軸Ｂに従動して回転するロータリーリング３と、ロータリーリング３と回転軸Ｂの軸方向にて当接するシールリング４と、当該シールリング４とシール状態にてその外側を覆うグランドカバー５とを少なくとも備え、少なくともロータリーリング３、シールリング４およびグランドカバー５を径方向に分割し、少なくともグランドカバー５の分割面の一方の面に、分割面の他方の面に向かって突出する凸部８０〜８３を備えると共に、他方の面に、凸部８０〜８３と嵌合する凹部７０〜７３を備える。すなわち、第四の実施の形態に係るメカニカルシール１は、第一の実施の形態に係るメカニカルシール１と異なり、スリーブ２を備えていない、いわゆるノンスリーブタイプのメカニカルシールである。この場合、好適には、前述のスリーブ２の空間１０より回転軸Ｂ側のスリーブ部分と、それより大気側のフランジ部分を除いた形態、すなわち、Ｏリング６を備える機器側のフランジ部分のみを、メカニカルシール１の構成に加えるのが好ましい。機器側のフランジ部分は、半割り構成とするが、その分割面１８に凸部５０〜５３および凹部４０〜４３を備えなくても良く、少なくともグランドカバー５に凸部８０〜８３および凹部７０〜７３を備える。<Fourth embodiment>
Next, a mechanical seal according to a fourth embodiment of the present invention will be described. In the fourth embodiment, the same components as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals. The mechanical seal 1 according to the fourth embodiment includes a rotary ring 3 that rotates following the rotation axis B of the rotating device, a seal ring 4 that contacts the rotary ring 3 in the axial direction of the rotation axis B, and At least a seal ring 4 and a ground cover 5 that covers the outside in a sealed state are provided. At least the rotary ring 3, the seal ring 4, and the ground cover 5 are divided in the radial direction, and at least one of the divided surfaces of the ground cover 5. In addition, convex portions 80 to 83 projecting toward the other surface of the dividing surface are provided, and concave portions 70 to 73 fitted to the convex portions 80 to 83 are provided on the other surface. That is, unlike the mechanical seal 1 according to the first embodiment, the mechanical seal 1 according to the fourth embodiment is a so-called non-sleeve type mechanical seal that does not include the sleeve 2. In this case, preferably, the sleeve portion on the rotating shaft B side from the space 10 of the sleeve 2 and the flange portion on the atmosphere side are removed, that is, only the flange portion on the equipment side including the O-ring 6 is provided. It is preferable to add to the structure of the mechanical seal 1. The flange portion on the device side has a half-divided configuration, but the split surface 18 may not include the convex portions 50 to 53 and the concave portions 40 to 43, and at least the ground cover 5 has the convex portions 80 to 83 and the concave portions 70 to 70. 73 is provided.

本発明は、回転機器等の軸封に利用可能である。 The present invention can be used for shaft sealing of rotating equipment and the like.

Claims

A rotary ring that rotates following the rotation axis of the rotating device;
A seal ring that abuts in the axial direction of the rotary ring and the rotary shaft;
A ground cover that covers the seal ring and the outside in a sealed state;
A mechanical seal comprising at least
Dividing at least the rotary ring, the seal ring and the ground cover in the radial direction;
At least one surface of the split surface of the ground cover includes a convex portion protruding toward the other surface of the split surface, and a concave portion that fits the convex portion is provided on the other surface. And mechanical seal.

A sleeve that rotates following the rotating shaft and covers the outer surface of the rotary ring in a sealed state;
One surface of the split surface of the sleeve is provided with a convex portion protruding toward the other surface of the split surface, and a concave portion fitted to the convex portion is provided on the other surface. The mechanical seal according to claim 1.

The convex portion is an anisotropic shape extending long in any direction within the plane of the dividing surface,
The mechanical seal according to claim 1, wherein the concave portion has an anisotropic shape that fits into the convex portion having an anisotropic shape.

A plurality of the anisotropically shaped convex portions are provided,
The plurality of convex portions are
A first protrusion extending long along the axial direction of the rotation axis;
A second protrusion extending long along the radial direction of the rotation shaft;
Including
The concave portion having the anisotropic shape is
A first recess that fits with the first protrusion and extends long along the axial direction of the rotating shaft;
A second recess that fits with the second protrusion and extends long along the radial direction of the rotating shaft;
The mechanical seal according to any one of claims 1 to 3, wherein the mechanical seal is included.

Two divisions extending in the same one direction are provided on the dividing surfaces facing each other,
One of the two recesses is embedded with a pin that forms the protrusion,
The other concave portion of the two concave portions is fitted to the exposed surface of the pin when the divided surfaces are aligned. 5. mechanical seal.

The mechanical seal according to claim 5, wherein the pin has a volume exceeding half of the pin fixed in a state of being embedded in the one concave portion.

The rotary ring, the seal ring, and the ground cover are each composed of two pre-assemblies composed of a half rotary ring, a half seal ring, and a half ground cover that are divided in the radial direction, respectively. The mechanical seal according to any one of claims 1 to 6.

When having a coat layer made of a fluororesin on one side of the dividing surface, laminating the coating layer on the other side of the dividing surface, and further laminating an elastic adhesive layer thereon, and combining the dividing surfaces The mechanical seal according to any one of claims 1 to 7, wherein the elastic adhesive layer is sandwiched between the coat layers.