KR100356502B1 - A sealing devices for axis of rotation material - Google Patents
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Abstract
본 발명은 밀폐성을 크게 향상시키는 동시에 가공 및 조립을 용이하게 하고, 이의 보수를 쉽게하는 한편, 고속, 고온, 고압에서의 적용을 가능하게 한 회전축부의 밀폐장치에 관한 것인바,The present invention relates to a sealing device of a rotating shaft portion that greatly improves the sealability, facilitates processing and assembly, facilitates repair thereof, and enables applications at high speed, high temperature, and high pressure.
특히 본 발명은 회전축에 소정의 간극을 두고 관통되면서 회전되지 않도록 기체의 적소에 고정설치되고, 그 일측방으로 설치홈부가 형성되며, 상기 설치홈부에 회전축을 관통하여 결합되는 고정링부가 구비된 고정부재와; 상기 고정부재의 설치홈부에 적어도 하나 이상 설치되어 그 내주연부가 회전축의 외주연에 밀착되는 밀폐링과; 상기 밀폐링의 사이사이에 설치되어 이를 소정의 간격이 유지되게 고정지지하는 지지링체; 등으로 구성된 특징이 있다.Particularly, the present invention is fixedly installed in place of the gas so as not to rotate while passing through a predetermined gap on the rotating shaft, the installation groove is formed in one side, the fixing groove is provided with a fixing ring coupled to the installation groove through the rotating shaft Absence; A sealing ring installed in at least one mounting groove of the fixing member, the sealing ring having an inner circumferential portion in close contact with an outer circumference of the rotating shaft; A support ring body installed between the sealing rings to support the fixed ring to maintain a predetermined gap therebetween; It is composed of such features.
본 발명은 또, 상기 밀폐링의 내주연부가 일측방으로 소정의 각이 되게 절곡부가 형성된 것을 특징으로 한다.The present invention is also characterized in that the bent portion is formed so that the inner peripheral portion of the sealing ring to a predetermined angle to one side.
또한, 본 발명은 상기 밀폐링과 접촉되는 회전축의 외주연에 텅스텐 카바이드 또는 크롬으로 코팅처리된 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that the outer periphery of the rotating shaft in contact with the sealing ring is coated with tungsten carbide or chromium.
Description
본 발명은 회전축부재의 밀폐장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회전축 적소에 설치되어 이를 타고 유체가 누출되는 것을 방지하는 회전축부재의 밀폐장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sealing device for a rotating shaft member, and more particularly, to a sealing device for a rotating shaft member that is installed in place of the rotating shaft to prevent the fluid from leaking on it.
일반적으로, 기어박스, 화학펌프, 교반기, 믹서, 변속기, 건조기, 콤프레샤 등의 회전축에 밀폐장치를 설치하여 회전축을 타고 유체가 누출되는 것을 방지하게 되는데, 종래의 밀폐장치는 도 1에 도시된 바와 같이 회전축(1)에 다수의 볼트에 의해 고정지지되는 회전링체(2)와; 상기 회전링체(2)의 안내공(2a)에 슬라이드 가능하게 안내축(3a)이 일단에 형성되고, 상기 안내축(3a)의 사이 사이에 스프링(3b)이 설치되며, 또 다른 일단에 고정돌기(3c)가 형성된 탄성지지체(3)와; 상기 탄성지지체(3)의 고정돌기(3c)와 대응되는 고정홈(4a)이 형성되고 그 내주면에 오링(4b)이 설치됨과 동시에 경질링(4c)이 그 일단으로 다소 돌출되게 내접되는 밀폐링체(4)와; 상기 회전축(1)과 아이들되면서 그 일단이 밀폐링체(4)의 경질링(4c)과 면접밀착되고 회전축(1)으로부터 독립된 고정부(미도시)에 고정지지되는 고정링체(5);등으로 구성되어진다.In general, a sealing device is installed on a rotating shaft such as a gear box, a chemical pump, an agitator, a mixer, a transmission, a dryer, a compressor, and the like to prevent fluid from leaking on the rotating shaft. A rotary ring body 2 which is fixed to the rotary shaft 1 by a plurality of bolts; A guide shaft 3a is formed at one end so as to be slidable in the guide hole 2a of the rotary ring body 2, and a spring 3b is installed between the guide shafts 3a, and fixed to another end. An elastic support 3 on which protrusions 3c are formed; A sealing ring body in which a fixing groove 4a corresponding to the fixing protrusion 3c of the elastic support 3 is formed and the O-ring 4b is installed on the inner circumferential surface thereof, and the hard ring 4c protrudes slightly to one end thereof. (4); A stationary ring body 5 which is brought into contact with the hard ring 4c of the sealing ring body 4 while being idled with the rotary shaft 1 and is fixed to a fixed part (not shown) independent from the rotary shaft 1; It is constructed.
즉, 회전축(1)에 탄성지지체(3)와 결합된 회전링체(2)가 볼트에 의해 고정지지된 상태에서 탄성지지체(3)의 고정돌기(3c)에 고정홈(4a)이 결합되게 밀폐링체(4)를 설치하여 회전축(1)과 함께 회전되도록 하는 한편, 고정부에 고정링체(5)의 일단이 밀폐링체(4)의 경질링(4c)에 면접밀착되게 설치하여 고정링체(5)가 회전축(1)으로부터 아이들되게 하므로서 회전축(1)을 타고 흐르는 유체를 밀폐링체(4)의 오링(4b)으로 일차 차단한 다음, 나머지의 누출되는 유체는 상호 면접 밀착된 경질링(4c)과 고정링체(5)를 이용하여 차단하게 된다.That is, the rotating ring 2 coupled with the elastic support 3 on the rotating shaft 1 is sealed so that the fixing groove 4a is coupled to the fixing protrusion 3c of the elastic support 3 in a state where the rotating ring body 2 is fixedly supported by the bolt. The ring body 4 is installed to be rotated together with the rotary shaft 1, while the one end of the stationary ring body 5 is fixed to the rigid ring 4c of the sealing ring body 4 so as to be in surface contact with the stationary ring body 5 ) First blocks the fluid flowing through the rotating shaft (1) to the O-ring (4b) of the sealing ring (4) while causing the idle flow from the rotating shaft (1), and then the remaining leaking fluid is in close contact with each other the hard ring (4c) It is blocked by using the fixing ring body (5).
그러나, 종래의 밀폐장치는 밀폐링체(4) 및 탄성지지체(3)와 결합된 회전링체(2)가 회전축(1)에 의해 고속으로 회전되는 반면, 상기 밀폐링체(4)의 경질링(4c)과 면접되는 고정링체(5)는 고정된 상태를 유지하고 있으므로 특히 무급유 상태에서는 경질링(4c)과 고정링체(5)의 마찰계수가 매우 높아 이들 사이에 마모가 극심해짐은 물론이고 이로 인하여 경질링(4c)과 고정링체(5) 사이의 밀폐력이 크게 저하되어 그 효율성이 현저하게 낮아질 뿐만 아니라, 상기 밀폐장치의 구조가 매우 복잡다단하여 이의 가공이 어려운 동시에 밀폐장치의 조립 및 보수가 매우 힘들며, 고무재질의 오링(4b)이 화학물질에 매우 취약하여 고속, 고온, 고압의 적용에 한계가 있다는 등의 많은 문제점이 있었다.However, in the conventional sealing device, while the sealing ring 4 and the rotary ring 2 coupled with the elastic support 3 are rotated at high speed by the rotating shaft 1, the hard ring 4c of the sealing ring 4 ) And the fixed ring body 5 to be interviewed is maintained in a fixed state, especially in the non-lubricated state, the friction coefficient between the hard ring (4c) and the fixed ring body (5) is very high, the wear between them, as well as this is due to this The sealing force between the hard ring 4c and the stationary ring body 5 is greatly reduced, and the efficiency thereof is significantly lowered. The structure of the sealing device is very complicated, so that its processing is difficult and the assembly and repair of the sealing device is very difficult. It is difficult, and the rubber O-ring (4b) is very vulnerable to chemicals, there are many problems such as the limit of the application of high speed, high temperature, high pressure.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 발명한 것으로서, 밀폐성을 크게 향상시키는 동시에 가공 및 조립을 용이하게 하고, 이의 보수를 쉽게하는 한편, 고속, 고온, 고압에서의 적용을 가능하게 한 회전축부재의 밀폐장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been invented in view of the above problems, and has a rotary shaft that greatly improves hermeticity, facilitates processing and assembly, facilitates repair thereof, and enables applications at high speed, high temperature, and high pressure. The object is to provide a sealing device for the member.
도 1은 종래 밀폐장치가 설치된 회전축부재의 요부 단면도,1 is a cross-sectional view of main parts of a rotating shaft member having a conventional sealing device;
도 2는 본 발명에 따른 밀폐장치의 분해사시도,2 is an exploded perspective view of the sealing device according to the present invention,
도 3은 도 2의 설치상태를 보인 회전축부재의 요부 단면도,Figure 3 is a sectional view of the main portion of the rotating shaft member showing the installation state of Figure 2,
도 4의 (a),(b)는 밀폐장치의 설치상태를 보인 여러 실시예들.Figure 4 (a), (b) is various embodiments showing the installation state of the sealing device.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10,10'10" : 고정부재 11 : 축공10,10'10 ": Fixing member 11: Shaft hole
12,12',12" : 설치홈부 13, 13',13" : 고정링부12,12 ', 12 ": Installation groove 13, 13', 13": Fixing ring
20,20',20" : 밀폐링 30,30',30," : 지지링체20,20 ', 20 ": Sealing ring 30,30', 30,": Support ring
100: 회전축100: axis of rotation
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 회전축에 소정의 간극을 두고 관통되면서 회전되지 않도록 기체의 적소에 고정설치되고, 그 일측방으로 설치홈부가 형성되며, 상기 설치홈부에 회전축을 관통하여 결합되는 고정링부가 구비된 고정부재와; 상기 고정부재의 설치홈부에 적어도 하나 이상 설치되어 그 내주연부가회전축의 외주연에 밀착되는 밀폐링과; 상기 밀폐링의 사이 사이에 설치되어 이를 소정의 간격이 유지되게 고정지지하는 지지링체; 등으로 구성된 특징이 있다.The present invention for achieving the above object is fixedly installed in place of the gas so as not to rotate while passing through a predetermined gap on the rotating shaft, the installation groove is formed on one side thereof, coupled to the installation groove through the rotating shaft A fixing member provided with a fixing ring portion; A sealing ring installed in at least one mounting groove of the fixing member and having an inner circumferential portion thereof in close contact with an outer circumference of the rotating shaft; A support ring body installed between the sealing rings and fixed to maintain the predetermined gap; It is composed of such features.
본 발명은 또, 상기 밀폐링의 내주연부가 일측방으로 소정의 각이 되게 절곡부가 형성된 것을 특징으로 한다.The present invention is also characterized in that the bent portion is formed so that the inner peripheral portion of the sealing ring to a predetermined angle to one side.
또한, 본 발명은 상기 밀폐링과 접촉되는 회전축의 외주연에 텅스텐 카바이드 또는 크롬으로 코팅처리 또는 열처리하여 표면경도를 증가시키게 된 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that the surface hardness is increased by coating or heat treatment with tungsten carbide or chromium on the outer periphery of the rotating shaft in contact with the sealing ring.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 밀폐장치의 분해사시도이고, 도 3은 도 2의 설치상태를 보인 회전축부재의 요부 단면도이다.Figure 2 is an exploded perspective view of the sealing device according to the present invention, Figure 3 is a sectional view of the main portion of the rotating shaft member showing the installation state of FIG.
먼저, 밀폐장치의 고정부재(10)는 기어박스, 화학펌프, 교반기, 믹서, 변속기, 건조기, 콤프레샤 스위볼조인트, 스핀들, 반응기, 화학장치, 송풍기, 원심분리기, 냉각장치가 없는 장비류 및 기계류, 진공장비, 진공펌프, 물펌프, 연료펌프 및 일반펌프류, 로타리 조인트류 등의 회전축(100)에 소정의 간극을 두고 관통되게 축공(11)이 형성되면서 상기 고정부재(10)가 회전축(100)과 함께 회전되지 않도록 기체(미도시)의 적소에 고정설치되고, 상기 고정부재(10)의 일측방으로는 상기 축공(11)보다 직경이 큰 설치홈부(12)가 형성되며, 상기 설치홈부(12)의 외측에 회전축(100)을 관통하여 볼트(14)로서 결합되는 고정링부(13)가 구비되고, 상기 고정부재(10)의 외주연에 기체 사이로의 유체누출을 방지할 수 있는 오링(15)이 적어도 하나 이상 설치된다.First, the fixing member 10 of the sealing device is a gearbox, a chemical pump, an agitator, a mixer, a transmission, a dryer, a compressor swivel joint, a spindle, a reactor, a chemical device, a blower, a centrifuge, equipment and machinery without a cooling device, While the shaft hole 11 is formed to pass through a predetermined gap in the rotary shaft 100 such as a vacuum equipment, a vacuum pump, a water pump, a fuel pump, a general pump, and rotary joints, the fixing member 10 is rotated. It is fixedly installed in place of the body (not shown) so as not to rotate with, one side of the fixing member 10 is formed with an installation groove 12 having a diameter larger than the shaft hole 11, the installation groove ( The outer ring 12 is provided with a fixing ring 13 which is coupled as a bolt 14 through the rotating shaft 100, the O-ring that can prevent the fluid leakage between the gas on the outer periphery of the fixing member ( 15) at least one is installed.
상기 고정부재(10)의 설치홈부(12)에 하나, 또는 수개가 설치되어 회전축(100)의 외주연에 선접촉되는 밀폐링(20)은 그 내주연부에 일측방으로 소정의 각이 되게 절곡부(21)가 형성되는데, 상기 절곡부(21)는 유체의 흐름과 반대방향으로 위치하여 유체의 압력이 클수록 절곡부(21)가 회전축(100)에 더욱 밀착된다.One or several is installed in the installation groove 12 of the fixing member 10, the sealing ring 20 which is in line contact with the outer periphery of the rotating shaft 100 is bent at a predetermined angle to one side in the inner peripheral edge The portion 21 is formed, the bent portion 21 is located in the opposite direction to the flow of the fluid, the greater the pressure of the fluid is the bent portion 21 is in close contact with the rotation shaft 100.
그리고, 상기 밀폐링(20)의 재질은 PTFE, PTFE+ 카본, PTFE+ 그라파이트, PTFE+ 카본 + 그라파이트, PTFE+ 폴리이미드, PTFE+ 폴리이미드+ 그라파이트, PTFE+ 폴리이미드 + 카본 등으로 제조된다.The sealing ring 20 is made of PTFE, PTFE + carbon, PTFE + graphite, PTFE + carbon + graphite, PTFE + polyimide, PTFE + polyimide + graphite, PTFE + polyimide + carbon, and the like.
상기 밀폐링(20)의 사이 사이에 설치되어 이를 소정의 간격이 유지되게 고정지지하는 지지링체(30)는 그 내주연의 일측으로 절곡부(21)가 위치토록 홈부(31)가 형성된다.The support ring body 30 is installed between the sealing rings 20 and is fixedly supported so as to maintain a predetermined interval therein, and the groove portion 31 is formed so that the bent portion 21 is positioned at one side of the inner circumference thereof.
한편, 상기 밀폐링(20)과 접촉되는 회전축(100)의 외주연에는 텅스텐 카바이드 또는 크롬 등으로 코팅처리하거나 열처리하므로서 밀폐링(20)과의 밀폐력을 향상시킨다.On the other hand, the outer periphery of the rotating shaft 100 in contact with the sealing ring 20 is coated or heat treated with tungsten carbide or chromium to improve the sealing force with the sealing ring 20.
그리고, 도 4의 (a)와 같이 밀폐링체의 고정부재(10')의 양측에 설치홈부(12')를 형성하여 상기 설치홈부(12')에 밀폐링(20') 및 지지링체(30')를 차례로 설치하거나, 또는 도4의 (b)와 같이 회전축(100)에 그 내주면의 오링(41)에 의해 밀착되는 원통형상의 원통밀폐관(40)을 설치한 다음, 상기 원통밀폐관(40)의 외주연에 고정부재(10")를 설치하는 한편, 상기 고정부재(10")의 양측에 설치홈부(12")에 밀폐링(20") 및 지지링체(30")를 차례로 설치하여도 바람직하다. 이때, 도 3 및 도 4도에서 상기 고정부재에 축공 및 설치홈부와 관통되는 유공을 형성하여 밀폐링의 마찰계수를 최소화함이 바람직하다.In addition, as shown in FIG. 4A, installation grooves 12 ′ are formed at both sides of the fixing member 10 ′ of the sealing ring body, such that the sealing ring 20 ′ and the support ring body 30 are installed in the installation groove 12 ′. ') Are installed in order, or as shown in (b) of FIG. 4, a cylindrical cylindrical hermetic pipe 40 in close contact with the O-ring 41 of the inner circumferential surface thereof is installed, and then the cylindrical hermetic pipe ( While the fixing member 10 "is installed on the outer circumference of the 40, the sealing ring 20" and the support ring body 30 "are sequentially installed in the mounting groove 12" on both sides of the fixing member 10 ". In this case, it is preferable to minimize the coefficient of friction of the sealing ring by forming a hole through the shaft hole and the installation groove in the fixing member in Figures 3 and 4.
상기와 같이 구성된 밀폐장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the effect of the sealing device configured as described above are as follows.
도 3과 같이, 회전축(100)에 고정부재(10)의 축공(11)을 아이들되게 관통시킨 다음, 상기 고정부재(10)의 설치홈부(12)에 밀폐링(20) 및 지지링체(30)를 차례로 설치하게 되는데, 이때 상기 밀폐링(20)의 절곡부(21)를 유체가 흐르는 방향과 반대방향으로 위치시키는 한편, 상기 밀폐링(20)의 절곡부(21)가 지지링체(30)의 홈부(31)내에 위치토록 설치하고, 상기 설치홈부(12)의 외측에 밀폐링(20) 및 지지링체(30)를 안정되게 고정지지 할 수 있게 고정링부(13)를 볼트(14)로서 결합시킨다.As shown in FIG. 3, the shaft hole 11 of the fixing member 10 passes through the rotating shaft 100 to be idled, and then the sealing ring 20 and the support ring body 30 are installed in the installation groove 12 of the fixing member 10. ) In order to install the bent portion 21 of the sealing ring 20 in a direction opposite to the direction in which the fluid flows, while the bent portion 21 of the sealing ring 20 is the support ring body 30. And the fixing ring 13 to be secured to the sealing ring 20 and the support ring body 30 on the outside of the mounting groove 12. Combine as.
한편, 도 4의 (a)와 같이 밀폐링체의 고정부재(10')의 양측에 형성되어진 설치홈부(12')에 밀폐링(20') 및 지지링체(30')를 차례로 설치한 다음, 상기 설치홈부(12')의 외측에 밀폐링(20') 및 지지링체(30')를 안정되게 고정지지 해 줄 수 있게 고정링부(13')를 볼트(14')로서 결합하거나, 또는 도 4의 (b)와 같이 회전축(100)에 그 내주면의 오링(41)에 의해 밀착되는 원통형상의 원통밀폐관(40)을 설치한 다음, 상기 원통밀폐관(40)의 외주연에 공정부재(10")를 차례로 설치한 후 상기 설치홈부(12")의 외측에 밀폐링(20")및 지지링체(30")를 안정되게 고정지지 해 줄 수 있게 상기 고정부재(10")의 양측에 설치홈부(12")에 밀폐링(20") 및 지지링체(30")를 안정되게 고정지지 해 줄 수 있게 고정링부(13")롤 볼트(14")로서 결합시킨다.On the other hand, as shown in Figure 4 (a) and then install the sealing ring 20 'and the support ring body 30' in order to the installation groove portion 12 'formed on both sides of the fixing member 10' of the sealing ring body, The fixing ring 13 'is coupled as a bolt 14' so that the sealing ring 20 'and the support ring body 30' can be stably fixed to the outside of the installation groove 12 ', or FIG. As shown in (b) of FIG. 4, a cylindrical cylindrical hermetic pipe 40 in close contact with the rotary shaft 100 by the O-ring 41 of the inner circumferential surface thereof is installed, and then a process member is formed on the outer periphery of the cylindrical hermetic pipe 40. 10 ") in turn and on both sides of the fixing member 10 " so as to stably fix the sealing ring 20 " and the support ring body 30 " outside the mounting groove 12 ". The seal ring 20 " and the support ring body 30 " are coupled to the installation groove 12 " as a fixed ring portion 13 " and a roll bolt 14 ".
따라서, 본 발명은 회전축(100)에 고정부재(10)(10')(10")을 아이들되게 고정시킨 다음, 상기 고정부재 (10)(10')(10")의 설치홈부(12)(12')(12")에 밀폐링(20)(20')(20") 및 지지링체(30)(30')(30")를 차례로 설치하되, 상기 밀폐링(20)(20')(20")의 절곡부를 유체가 흐르는 방향과 반대방향으로 위치시킴과 동시에 상기 밀폐링(20)(20')(20")의 절고부(21)(21')(21")가 회전축(100)에 선접촉되게 하는 한편, 상기 밀폐링(20)(20')(20")의 절곡부가 지지링체(30)(30')(30")의 홈부내에 위치토록 하고, 상기 설치홈부(12)(12')(12")의 외측에 밀폐링(20)(20')(20") 및 지지링체(30)(30')(30")를 안정되게 고정지지 할 수 있게 고정링부(13)를 볼트(14)로서 결합시키므로서, 밀폐장치의 밀폐성을 크게 향상시키는 동시에 밀폐장치의 가공 및 조립을 용이하게 하고, 밀폐장치의 보수를 쉽게하는 한편, 고속, 고온, 고압에서의 적용을 가능하게 한 매우 유용한 효과가 있다.Therefore, in the present invention, the fixing members 10, 10 ', 10 "are fixed to the rotating shaft 100, and then the installation groove 12 of the fixing members 10, 10', 10". The sealing rings 20, 20 ', 20 "and the support rings 30, 30', 30" are sequentially installed on the 12 ', 12', and the sealing rings 20, 20 '. The bent portion of the 20 " (20 ") in the opposite direction to the flow direction of the fluid and at the same time the cutouts 21, 21 'and 21 " of the sealing rings 20, 20' and 20 " While making the line contact with the 100, the bent portions of the sealing rings 20, 20 ', 20 "are positioned in the grooves of the support rings 30, 30', 30", and the installation To ensure that the sealing rings 20, 20 ', 20 " and the support rings 30, 30', 30 " can be stably fixed to the outside of the grooves 12, 12 ', 12 ". By combining the fixing ring 13 as the bolt 14, it greatly improves the sealing property of the sealing device, facilitates the processing and assembly of the sealing device, facilitates the repair of the sealing device, and at the same time, high speed, high temperature and high pressure. There is a very useful effect of enabling the application of the document.
본 발명은 상술한 특징의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청부 범위 기재의 범위내에 있게 된다.The present invention is not limited to the preferred embodiments of the above-described features, and various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes are within the scope of the contract description.
Claims (3)
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Applications Claiming Priority (1)
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| KR1020000004662A KR100356502B1 (en) | 2000-01-31 | 2000-01-31 | A sealing devices for axis of rotation material |
Publications (2)
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