JPWO2018092792A1 - メカニカルシール - Google Patents
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Abstract
Description
回転機械の回転軸が挿通されるハウジングと、
前記ハウジングに保持された静止密封環と、
前記回転軸とともに回転し前記静止密封環と摺接する回転密封環と、
前記静止密封環と前記回転密封環とを軸方向に圧接状態に付勢するスプリングと、
前記スプリングを外径側または内径側において軸方向に密封して覆うとともに弾性変形可能に形成された環状弾性体を少なくとも有する環状のスプリングカバーと
を備えたメカニカルシール。
これによれば、静止密封環や回転密封環の摩耗等によって、スプリングに付勢される側の部材が軸方向に移動しても、スプリングカバーは軸方向に弾性変形するため、スプリングの伸縮に円滑に追従することができ、スプリング本来の機能を発揮することができる。また、スプリングカバーに径方向に外力が作用しても、スプリングカバーは弾性変形可能であるため、スプリングカバーの取り付け部分に軸に対して傾く力は略生じない。
これによれば、一部材によりスプリングカバーを構成できるため構造を単純とできるとともに、軸方向への伸縮性に優れる。また、慣用されたメカニカルシールの構成要素の形状等大きく変えることなく、スプリングカバーを取り付けることができる。
これによれば、スプリングカバーを二つの環状剛体と環状弾性体との三部材により構成できるため、スプリングカバーの着脱が簡単である。また、慣用されたメカニカルシールの構成要素の形状等大きく変えることなく、スプリングカバーを取り付けることができる。
これによれば、環状弾性体が軸方向に伸びる際に、フランジ部が溝部内を軸方向に移動できるため、環状弾性体の伸びる領域を広く確保できるとともに、フランジ部は環状弾性体の軸方向の抜け止めとして機能する。
これによれば、別途Oリング等の二次シールを用いることなく環状弾性体と被締結部材とを簡単に密封状態に固定できる。
これによれば、軸に平行な筒状部は軸方向に延びても軸方向に凹凸が生じないため、当該筒状部に異物が挟まることがない。
これによれば、スプリングカバーとスプリングとの間の空間に充填流体が充填されているため、スプリングの隙間に異物が入ってスプリングの機能を損なう虞が少ない。
これによれば、スプリングカバーを着脱することなく充填流体注入部に針状物を刺すことで充填流体を補充することができる。
この特徴によれば、機外側から侵入する塵埃等を抑制できる。
これによれば、回転軸または回転機器のハウジングとの間の密封性が高められる。
これによれば、弾性に優れる。
一方、ゴムスプリングカバー60に径方向に外力が作用しても、ゴムスプリングカバー60は自体が径方向に変形するため、ゴムスプリングカバー60の固定部61には軸に対して傾く力は略生じない。
図5を参照し、ゴムスプリングカバー60の内周側の外形に沿った回転型180に、離型剤181を塗布する。その後、回転型180を回転させながらシリコーンゴム182を流し込み、回転型180にシリコーンゴム183を積層させる。シリコーンゴム183を軸方向の各箇所が所望の厚さとなるまで積層工程を繰り返すことで、ゴムスプリングカバー60を製造する。
一方、連結スプリングカバー560に径方向に外力が作用しても、環状ゴム体581自体が径方向に変形するため、環状筒体561に対して軸に対して傾く力は略生じない。
また、ゴムスプリングカバーや環状ゴム体の形状は種々の形状とすることができる。
2 ハウジング
4 回転軸
10 メイティングリング(静止密封環)
20 シールリング(回転密封環)
30、30’ シールリングリテーナ
40 ベローズ(スプリング)
60 ゴムスプリングカバー(環状弾性体)
61 固定部
62 伸縮部(軸に平行な筒状部))
63 固定部
65 結束バンド(バンド)
67 結束バンド(バンド)
70 肉厚部(充填流体注入部)
71 肉厚部(充填流体注入部)
72 肉厚部(充填流体注入部)
260 ゴムスプリングカバー(環状弾性体)
266 結束バンド(バンド)
267 結束バンド(バンド)
460 ゴムスプリングカバー(環状弾性体)
560 連結スプリングカバー
561 環状筒体(環状剛体)
562 止めネジ
563 ネジ孔
565 Oリング(二次シール)
567 フランジ部
571 環状筒体(環状剛体)
572 貫通孔(充填口)
575 Oリング(二次シール)
577 フランジ部
581 環状ゴム体(環状弾性体)
582 固定部
582a 環状バンド溝
583 橋絡部(軸に平行な筒状部)
583b 環状遊嵌溝(溝部)
584 橋絡部(軸に平行な筒状部)
585 橋絡部(軸に平行な筒状部)
585b 環状遊嵌溝(溝部)
586 固定部
586a 環状バンド溝
591 結束バンド(バンド)
592 結束バンド(バンド)
A 機外
M 機内
G グリース(充填流体)
S 密閉空間
S2 密閉空間
Claims (11)
- 回転機械の回転軸が挿通されるハウジングと、
前記ハウジングに保持された静止密封環と、
前記回転軸とともに回転し前記静止密封環と摺接する回転密封環と、
前記静止密封環と前記回転密封環とを軸方向に圧接状態に付勢するスプリングと、
前記スプリングを外径側または内径側において軸方向に密封して覆うとともに弾性変形可能に形成された環状弾性体を少なくとも有する環状のスプリングカバーと
を備えたメカニカルシール。 - 前記スプリングカバーは環状弾性体により構成されている請求項1に記載のメカニカルシール。
- 前記スプリングカバーは、軸方向に離間して配置された二つの環状剛体と、当該二つの環状剛体の間を塞ぐように密封して固定され弾性部材により形成された環状弾性体とを有し、前記二つの環状剛体は前記スプリングの各端部側において二次シールにより密封されている請求項1に記載のメカニカルシール。
- 前記環状剛体は径方向に突出するフランジ部を有し、かつ、前記環状弾性体は前記フランジ部に軸方向に遊嵌する溝部を有し、前記環状弾性体は前記溝部よりも軸方向端部側において前記環状剛体に固定されている請求項3に記載のメカニカルシール。
- 前記環状弾性体はその両端部をバンドにより固定されている請求項1ないし4のいずれかに記載のメカニカルシール。
- 前記環状弾性体は軸に平行な筒状部を有する請求項1ないし5のいずれかに記載のメカニカルシール。
- 前記スプリングカバーと前記スプリングとの間の空間にオイル、グリース、水などの充填流体が充填されている請求項1ないし6のいずれかに記載のメカニカルシール。
- 前記環状弾性体には径方向に肉厚となる充填流体注入部が設けられている請求項7に記載のメカニカルシール。
- 前記スプリング及び前記スプリングカバーは前記回転機械の機外側に設けられている請求項1ないし8のいずれかに記載のメカニカルシール。
- 前記スプリングカバーの一端は、前記回転軸または前記回転機器のハウジングに液密に固定されている請求項1ないし9のいずれかに記載のメカニカルシール。
- 前記環状弾性体はゴム製である請求項1ないし10のいずれかに記載のメカニカルシール。
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