KR101554014B1 - Mechanical seal device - Google Patents

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KR101554014B1
KR101554014B1 KR1020150040087A KR20150040087A KR101554014B1 KR 101554014 B1 KR101554014 B1 KR 101554014B1 KR 1020150040087 A KR1020150040087 A KR 1020150040087A KR 20150040087 A KR20150040087 A KR 20150040087A KR 101554014 B1 KR101554014 B1 KR 101554014B1
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지현준
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코리아씰라인(주)
지현준
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    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/10—Shaft sealings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract

The present invention provides a mechanical seal device for a high-pressure pump comprising: a rotary sealing ring fixated while being inserted into an outer side of a shaft of a pump wherein an impeller is mounted; a flange fixated to an inside of a housing of the pump to be inserted into the outer side of the shaft; a main elastic member with one longitudinal end fixated to the flange while being inserted into the outer side of the shaft; a plurality of sub elastic members having one longitudinal end connected to the flange and the other longitudinal ends connected to the main elastic member while being arranged to be parallel to an axial direction of the shaft, increasing an elastic force of the main elastic member; and a fixed sealing ring fixated to an other longitudinal end of the main elastic member, and becoming in contact with the rotary sealing ring by the elastic forces of the main and sub elastic member. The mechanical seal device for the high-pressure pump is capable of closely adhering the fixed sealing ring connected to the housing of the pump to the rotary sealing ring connected to the shaft using the elastic force of the main elastic member, and transmitting the elastic force of the sub elastic members to the fixed sealing ring through the main elastic member. Accordingly, the fixed sealing ring maintains a state closely adhered to the rotary sealing ring by the elastic pressing force of the main and sub elastic member; thereby stably preventing a leakage of a fluid from the pump at high pressures wherein the shaft is rotated at high speeds.

Description

고압펌프용 메카니컬 씰링장치{Mechanical seal device}[0001] Mechanical seal device for high pressure pump [0001]

본 발명은 씰링장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고압펌프에 조립되어 유체가 샤프트를 통해 외부로 유출되는 것을 차단시키는 고압펌프용 메카니컬 씰링장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a sealing device, and more particularly, to a mechanical sealing device for a high-pressure pump that is assembled with a high-pressure pump and blocks fluid from flowing out through a shaft.

일반적으로, 펌프는 모터의 동력을 이용하여 임펠러를 고속으로 회전시켜 유체나 분체를 펌핑하는 장치이다. 이러한, 상기 펌프는 크게 유체나 본체의 흡입구와 토출구가 형성된 하우징, 상기 하우징 일측에 구비되는 모터, 및 상기 모터의 샤프트에 결합되어 고속회전하는 임펠러로 구성되며, 상기 샤프트가 상기 하우징을 관통하는 곳에서는 상기 샤프트와 상기 하우징 사이에 작은 간격이 형성된다. 따라서, 상기 펌프로 유입된 유체나 분체는 토출구로 나가는 과정에서 상기 샤프트와 상기 하우징 사이의 틈을 통해 누출될 수 있는데, 이러한 누출을 막기 위하여 축봉장치가 설치된다. 상기 축봉장치에는 대표적으로 글랜드 패킹(Gland packing)과 메카니컬 씰(Mechanical Seal)이 있다.Generally, a pump is a device that pumps fluid or powder by rotating the impeller at a high speed using the power of the motor. The pump includes a housing having a suction port and a discharge port of a fluid or a main body, a motor provided at one side of the housing, and an impeller coupled to the shaft of the motor and rotating at a high speed. A small gap is formed between the shaft and the housing. Accordingly, the fluid or powder introduced into the pump may leak through a gap between the shaft and the housing during the process of discharging the fluid or powder to the discharge port. In order to prevent such leakage, a shaft seal device is installed. Gland packing and mechanical seal are typical examples of the shaft end device.

상기 글랜드 패킹은 패킹과 샤프트 간에 상대운동이 있어 마찰과 마모가 발생한다. 유체나 분체의 누출을 고려하여 글랜드를 강하게 조일 때에는 일시적으로 누출은 정지하지만 마찰 때문에 기계적 동력 손실은 증가하여 샤프트와 패킹은 모두 발열 및 마모를 일으키고, 이렇게 하여 패킹의 조임을 더욱 강하게 조이는 것을 반복하게 되어 수명을 단축시키게 된다. 반대로 마찰을 줄이기 위하여 글랜드를 덜 조일 때는 누출이 허용한도를 넘어 패킹의 기능이 발휘되지 않는다. 따라서 상기 글랜드 패킹으로는 유체나 분체의 누출을 완전히 방지하기는 불가능하다.The gland packing has relative motion between the packing and the shaft, resulting in friction and abrasion. When the gland is strongly tightened in consideration of leakage of fluid or powder, leakage temporarily stops. However, due to friction, the mechanical power loss increases, so that the shaft and the packing both generate heat and wear, and thus the tightening of the packing is tightened Thereby shortening the life span. On the other hand, when the gland is not tightened to reduce friction, the leakage does not exceed the allowable limit and the packing function is not exercised. Therefore, it is impossible to completely prevent the leakage of fluid or powder by the gland packing.

상기 메카니컬 씰은 면 접촉식 밀봉장치로, 샤프트와 함께 회전하는 회전자와 하우징에 고정된 고정자를 밀착시켜 유체나 분체의 누출을 방지한다. 상기 회전자와 고정자의 접촉면, 즉, 씰면(Seal face)은 마찰이 생겨도 항상 밀착되도록 회전자의 일단이 샤프트의 길이방향으로 이동가능하게 설치되며, 그 뒤쪽에서 벨로우즈가 탄성 가압하게 된다.The mechanical seal is a surface contact type sealing device, in which a rotor rotating together with a shaft and a stator fixed to the housing are closely contacted to prevent leakage of fluid or powder. A contact surface between the rotor and the stator, that is, a seal face is provided so that one end of the rotor is movable in the longitudinal direction of the shaft so that the seal is always in contact with the stator even if friction occurs, and the bellows is elastically pressed at the rear side thereof.

그러나, 종래의 메카니컬 씰은 고압펌프일 경우 벨로우즈의 탄성력만으로는 유체의 누출을 안정적으로 방지하기 어려운 문제점이 있다.However, in the conventional mechanical seal, there is a problem that it is difficult to stably prevent the leakage of the fluid only by the elastic force of the bellows in the case of a high-pressure pump.

이같은, 선출원된 메커니컬 씰에 대한 구성은 대한민국 등록특허 제10-1370773호(2014.02.27)에 제시된다.Such a configuration for a prior mechanical seal is disclosed in Korean Patent No. 10-1370773 (Feb.

본 발명은, 고속회전하는 고압펌프에서 유체의 누출을 안정적으로 차단시킬 수 있게 하는 고압펌프용 메카니컬 씰링장치를 제공하는데 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a mechanical sealing device for a high-pressure pump which can stably block fluid leakage in a high-pressure pump rotating at high speed.

본 발명은, 임펠러가 장착된 펌프의 샤프트 외측에 삽입상태로 고정 결합되는 회전밀봉링, 상기 샤프트 외측에 삽입 배치되도록 상기 펌프의 하우징 내측에 고정 결합되는 플랜지, 상기 샤프트 외측에 삽입 배치된 상태로 길이방향 일단이 상기 플랜지에 고정 결합되는 주탄성부재, 상기 샤프트의 축방향으로 나란하게 배치된 상태로 길이방향 일단이 상기 플랜지에 연결된 상태로 길이방향 타단은 상기 주탄성부재와 연결되어, 상기 주탄성부재의 탄성력을 증대시키는 복수의 보조탄성부재, 상기 주탄성부재의 길이방향 타단에 고정 결합되며, 상기 주탄성부재 및 상기 보조탄성부재의 탄성력에 의해 상기 회전밀봉링과 접촉하게 되는 고정밀봉링을 포함하는 고압펌프용 메카니컬 씰링장치를 제공한다.The pump includes a rotary seal ring fixedly coupled to an outer side of a shaft of a pump mounted with an impeller, a flange fixedly coupled to the inside of the housing of the pump to be inserted and disposed outside the shaft, A main elastic member whose one end in the longitudinal direction is fixedly coupled to the flange, the other longitudinal end being connected to the main elastic member in a state where one end in the longitudinal direction is connected to the flange in a state of being arranged in parallel with the axial direction of the shaft, A plurality of auxiliary elastic members for increasing the elasticity of the elastic member, a plurality of auxiliary elastic members which are fixedly coupled to the other end in the longitudinal direction of the main elastic member and which are brought into contact with the rotary sealing ring by the elastic force of the main elastic member and the auxiliary elastic member, The present invention provides a mechanical sealing device for a high-pressure pump.

또한, 상기 플랜지는 링 단면형상을 가지며, 상기 플랜지의 일측에는 원둘레 방향으로 일정간격 이격되게 복수개의 설치홈이 요입 형성되며, 각 상기 보조탄성부재의 길이방향 일단은 상기 설치홈에 삽입 배치될 수 있다.In addition, the flange has a ring cross-sectional shape, and a plurality of installation grooves are formed at one side of the flange so as to be spaced apart from each other by a predetermined distance in the circumferential direction, and one longitudinal end of each auxiliary elastic member is inserted have.

또한, 상기 주탄성부재의 길이방향 타단에는, 상기 샤프트 외측에 삽입 배치되도록 링 단면형상을 가지며, 외주면에는 나사부가 형성된 엔드페이스를 더 결합 구비하며, 상기 보조탄성부재의 길이방향 타단에는 상기 엔드페이스 외측에 삽입된 상태로 나사부에 나사 결합되는 링 단면형상의 아답터를 구비할 수 있다.The end surface of the main elastic member is further coupled to an end face having a ring section shape so as to be inserted and disposed outside the shaft and a threaded portion formed on the outer peripheral surface of the main elastic member. And an adapter having a ring cross-sectional shape that is screwed to the threaded portion while being inserted outside.

또한, 상기 아답터의 일측에는 원둘레 방향으로 일정간격 이격되게 복수개의 연결핀이 구비되며, 상기 보조탄성부재의 길이방향 타단은 상기 연결핀의 외측에 삽입 배치될 수 있다.In addition, a plurality of connection pins may be provided at one side of the adapter at a predetermined interval in the circumferential direction, and the other longitudinal direction end of the auxiliary elastic member may be inserted and disposed outside the connection pin.

또한, 상기 아답터의 외주면에는 내외측을 관통하도록 체결공이 형성되며, 상기 체결공에 삽입 체결된 상태로 일단이 상기 엔드페이스에 걸림되면서 상기 아답터가 상기 엔드페이스 외측에 나사 결합된 위치를 고정되게 하는 세트스크류가 더 구비할 수 있다.In addition, a fastening hole is formed on the outer circumferential surface of the adapter so as to penetrate the inside and the outside of the adapter. One end of the adapter is inserted into the fastening hole and is fastened to the end face, thereby fixing the position where the adapter is threaded outside the end face A set screw may be further provided.

또한, 상기 주탄성부재는, 벨로우즈 일 수 있다.Further, the main elastic member may be a bellows.

또한, 상기 보조탄성부재는, 코일스프링 일 수 있다.Further, the auxiliary elastic member may be a coil spring.

본 발명에 따른 고압펌프용 메카니컬 씰링장치는, 펌프의 하우징에 연결 결합되는 고정밀봉링을 주탄성부재의 탄성력으로 샤프트에 연결 결합된 회전밀봉링과 밀착되게 함과 더불어 보조탄성부재의 탄성력이 주탄성부재를 통해 고정밀봉링으로 전달되게 한다. 따라서, 고정밀봉링은 주탄성부재와 보조탄성부재의 탄성 가압력에 의해 회전밀봉링과 밀착상태를 유지함으로서, 샤프트가 고속회전하는 고압의 펌프에서도 유체의 누출을 안정적으로 차단시킬 수 있게 된다.The mechanical seal device for a high-pressure pump according to the present invention is characterized in that a fixed seal ring connected to a housing of a pump is brought into close contact with a rotary seal ring connected to the shaft by the elastic force of the main elastic member, To be transmitted through the elastic member to the stationary seal ring. Accordingly, the fixed seal ring keeps the state of tight contact with the rotary seal ring by the elastic pressing force of the main elastic member and the auxiliary elastic member, so that the leakage of fluid can be stably blocked even in a high-pressure pump in which the shaft rotates at a high speed.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고압펌프용 메카니컬 씰링장치의 설치상태 단면도이다.1 is a sectional view of a mechanical sealing device for a high-pressure pump according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고압펌프용 메카니컬 씰링장치의 설치상태 단면도이다. 도 1을 참조하면, 상기 고압펌프용 메카니컬 씰링장치는, 회전밀봉링(100), 플랜지(200), 주탄성부재(300), 보조탄성부재(400), 고정밀봉링(500)을 구비한 상태로 임펠러(도면미도시)가 장착된 펌프의 하우징(10) 내부에 삽입 배치된다.보다 상세하게는 상기 고압펌프용 메카니컬 씰링장치는 상기 펌프의 하우징(10) 내부를 통과하는 샤프트(20)를 감싸면서, 상기 하우징(10)과 상기 샤프트(20) 사이의 공간을 밀폐시켜 상기 하우징(10) 내측의 유체가 상기 하우징(10)과 상기 샤프트(20) 사이를 통해 상기 하우징(10) 외부로 누출되는 것을 방지하게 된다.1 is a sectional view of a mechanical sealing device for a high-pressure pump according to an embodiment of the present invention. 1, the mechanical sealing device for a high-pressure pump includes a rotary seal ring 100, a flange 200, a main elastic member 300, an auxiliary elastic member 400, and a fixed seal ring 500 The mechanical sealing device for the high-pressure pump includes a shaft 20 that passes through the inside of the housing 10 of the pump, and the shaft 20 is inserted into the housing 10 of the pump 10, A space between the housing 10 and the shaft 20 is sealed so that the fluid inside the housing 10 flows through the space between the housing 10 and the shaft 20 to the outside of the housing 10 As shown in Fig.

상기 회전밀봉링(100)은 상기 샤프트(20) 외측에 삽입 배치된 상태로 고정 결합되는 실링부재이다. 즉, 상기 회전밀봉링(100)은 상기 샤프트(20)의 외측에 삽입 배치되도록 중공을 가지는 링 단면 구조로 형성되며, 상기 샤프트(20)에 회전에 대응되게 회전하도록 상기 샤프트(20)에 결합 설치된다.The rotary seal ring 100 is a sealing member that is fixedly coupled to the shaft 20 while being inserted and disposed outside the shaft 20. That is, the rotary seal ring 100 is formed to have a ring cross-sectional structure having a hollow to be inserted and disposed outside the shaft 20, and is coupled to the shaft 20 so as to rotate on the shaft 20 Respectively.

이러한, 상기 회전밀봉링(100)은 상기 샤프트(20)의 축방향으로 이동하지 않도록 상기 샤프트(20)에 고정 결합된 상태로 이후 설명될 고정밀봉링(400)의 일측과 맞닿도록 배치되면서 상기 하우징(10) 내측의 유체가 상기 샤프트(20)로 유입되는 것을 방지하게 된다.The rotary seal ring 100 is fixed to the shaft 20 so as not to move in the axial direction of the shaft 20 and is disposed to abut one side of the stationary seal ring 400 to be described later, Thereby preventing the fluid inside the housing 10 from flowing into the shaft 20.

그리고, 상기 회전밀봉링(100)의 내주면에는 적어도 하나의 씰링부재(110)를 삽입 구비하여 상기 샤프트(20) 외측과 상기 회전밀봉링(100) 사이를 통해 유체가 누설되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 상기 씰링부재(110)는 연성을 가지는 합성수지나 고무재질로 형성될 수 있다.At least one sealing member 110 is inserted into the inner circumferential surface of the rotary seal ring 100 to prevent the fluid from leaking through the space between the outer side of the shaft 20 and the rotary seal ring 100 . Here, the sealing member 110 may be made of soft synthetic resin or rubber.

상기 플랜지(200)는 이후 설명될 주탄성부재(300)의 길이방향 일단 및 보조탄성부재(400)의 길이방향 일단을 각각 연결상태로 지지하게 된다. 즉, 상기 플랜지(200)는 주탄성부재(300) 및 보조탄성부재(400)를 상기 하우징(10)에 연결 설치되게 한다. 이러한, 상기 플랜지(200)는 상기 샤프트(20) 외측에 삽입 배치된 상태로 외주 부분이 상기 하우징(10) 내측에 접한상태로 고정 결합되는 링 단면형상을 가진다.The flange 200 supports one longitudinal end of the main elastic member 300 and one longitudinal end of the auxiliary elastic member 400, which will be described later, in a connected state. That is, the flange 200 allows the main elastic member 300 and the auxiliary elastic member 400 to be connected to the housing 10. The flange 200 has a ring cross-sectional shape in which the outer circumferential portion of the flange 200 is fixedly coupled to the inside of the housing 10 in a state where the flange 200 is inserted outside the shaft 20.

여기서, 상기 플랜지(200)의 일측, 보다 상세하게는 상기 회전밀봉링(100)에 대향되는 면부의 내측 중심 부분에는 이후 설명될 주탄성부재(300)의 길이방향 일단이 고정 결합된다. 그리고, 상기 플랜지(200)의 일측에는 복수의 설치홈(210)이 요입 형성되어, 이후 설명될 보조탄성부재(400)의 길이방향 일단이 삽입상태로 걸림 고정될 수 있게 된다. 이때, 상기 설치홈(210)은 상기 플랜지(200)의 일측에 원둘레 방향, 보다 상세하게는 주탄성부재(300)의 길이방향 일단이 연결된 면부의 중심 둘레로 상호 일정간격 이격되게 복수개가 요입 형성됨으로서, 주탄성부재(300) 외측 둘레로 보조탄성부재(400)를 복수개 설치할 수 있게 된다.Here, one end of the flange 200, more specifically, one end in the longitudinal direction of the main elastic member 300 to be described later is fixedly coupled to an inner central portion of the surface portion facing the rotary seal ring 100. A plurality of installation grooves 210 are formed on one side of the flange 200 so that one longitudinal end of the auxiliary elastic member 400 to be described later can be engaged and fixed in an inserted state. At this time, the mounting grooves 210 are formed on one side of the flange 200 in a circumferential direction, more specifically, a plurality of circumferentially spaced apart portions around the center of a surface portion of the main elastic member 300, A plurality of auxiliary elastic members 400 can be installed around the outer circumference of the main elastic member 300.

상기 주탄성부재(300)는 이후 설명될 고정밀봉링(500)을 상기 회전밀봉링(100)과 맞닿은 상태로 유지시키도록 고정밀봉링(400)을 탄성지지하는 부재이다. 즉, 상기 주탄성부재(300)는 고정밀봉링(400)을 상기 회전밀봉링(100) 방향으로 밀어 면접촉되도록 탄성 가압하게 된다. 이러한, 상기 주탄성부재(300)는 상기 샤프트(20) 외측에 삽입 배치된다. 상기 주탄성부재(300)의 길이방향 일단, 즉 상기 플랜지(200)에 접촉되는 단부는 상기 플랜지(200) 일측에 고정상태로 결합된다. 여기서, 상기 주탄성부재(300)는 중앙으로 중공이 형성된 주름관 구조를 가지는 벨로우즈(Bellows) 일 수 있다.The main elastic member 300 is a member for elastically supporting the stationary seal ring 400 so as to maintain the stationary seal ring 500 to be described later in contact with the rotational seal ring 100. That is, the main elastic member 300 is elastically pressed so as to be brought into contact when the stationary seal ring 400 is pushed toward the rotary seal ring 100. The main elastic member 300 is disposed outside the shaft 20. One end in the longitudinal direction of the main elastic member 300, that is, an end that contacts the flange 200, is fixedly coupled to one side of the flange 200. Here, the main elastic member 300 may be a bellows having a hollow tube structure with a hollow center.

그리고, 상기 주탄성부재(300)의 길이방향 타단에는 이후 설명될 고정밀봉링(500)과의 고정 결합을 위한 링 단면형상의 판 구조를 가지는 엔드페이스(310)가 고정 결합될 수 있다. 즉, 상기 엔드페이스(310)는 상기 주탄성부재(300)의 탄성 가압력을 고정밀봉링(500)에 면접촉상태로 전달하여, 고정밀봉링(500)과 상기 회전밀봉링(100)이 상호 안정적인 면접촉상태의 밀폐상태를 유지할 수 있게 한다. 더불어, 상기 엔드페이스(310)의 외주면에는 이후 설명될 보조탄성부재(400)의 길이방향 타단과 나사 체결될 수 있도록 나사부(311)가 형성될 수 있다.An end face 310 having a ring cross-sectional plate structure for fixed engagement with the stationary seal ring 500 to be described later may be fixedly coupled to the other end in the longitudinal direction of the main elastic member 300. That is, the end face 310 transmits the elastic pressing force of the main elastic member 300 in a surface-contacting state to the stationary seal ring 500 so that the stationary seal ring 500 and the rotation seal ring 100 mutually So that the sealed state of the stable surface contact state can be maintained. In addition, a threaded portion 311 may be formed on the outer peripheral surface of the end face 310 so as to be screwed with the other longitudinal end of the auxiliary elastic member 400 to be described later.

상기 보조탄성부재(400)는 상기 주탄성부재(300)의 탄성력을 증대시키는 탄성부재이다. 즉, 상기 보조탄성부재(400)는 상기 엔드페이스(310)를 통해 이후 설명될 고정밀봉링(500)을 상기 회전밀봉링(100) 방향으로 밀림되게 하는 탄성 가압력을 증대시켜, 상기 샤프트(20)의 고속회전에 의한 고압상태에서도 상기 회전밀봉링(100)과 고정밀봉링(500)이 상호 안정적인 면접촉상태를 유지할 수 있게 한다.The auxiliary elastic member 400 is an elastic member for increasing the elastic force of the main elastic member 300. That is, the auxiliary elastic member 400 increases the elastic pressing force for pushing the stationary seal ring 500 to be described later through the end face 310 in the direction of the rotary seal ring 100, So that the rotary seal ring 100 and the stationary seal ring 500 can maintain a mutually stable surface contact state even in a high-pressure state by high-speed rotation of the rotary seal ring 100 and the stationary seal ring 500.

이러한, 상기 보조탄성부재(400)의 길이방향 일단은 상기 플랜지(200)에 연결되며, 상기 보조탄성부재(400)의 길이방향 타단은 상기 주탄성부재(300)의 길이방향 타단과 연결된다. 보다 상세하게는, 상기 보조탄성부재(400)는 상기 샤프트(20)의 길이방향, 즉 상기 샤프트(20)의 축방향에 대해 수평상태로 나란하게 배치되도록 상기 주탄성부재(300)의 외측과 상기 펌프의 하우징(10) 내측 사이에 삽입 배치된다. 이때, 상기 보조탄성부재(400)의 길이방향 일단은 상기 플랜지(200)의 일측에 형성된 각 설치홈(210) 상에 삽입상태로 걸림 배치되며, 상기 보조탄성부재(400)의 길이방향 타단은 상기 주탄성부재(300)의 엔드페이스(310)에 연결되게 설치한다. 여기서, 상기 보조탄성부재(400)는 코일스프링 일 수 있다.One end in the longitudinal direction of the auxiliary elastic member 400 is connected to the flange 200 and the other longitudinal direction end of the auxiliary elastic member 400 is connected to the other longitudinal direction of the main elastic member 300. More specifically, the auxiliary elastic member 400 is disposed on the outer side of the main elastic member 300 so as to be arranged in parallel to the longitudinal direction of the shaft 20, that is, And inserted between the inside of the housing 10 of the pump. One end in the longitudinal direction of the auxiliary elastic member 400 is engaged and disposed on each of the mounting grooves 210 formed on one side of the flange 200 and the other longitudinal end of the auxiliary elastic member 400 And is connected to the end face 310 of the main elastic member 300. Here, the auxiliary elastic member 400 may be a coil spring.

그리고, 상기 보조탄성부재(400)의 길이방향 타단에는 상기 주탄성부재(300)의 길이방향 타단에 결합된 엔드페이스(310)의 외측에 삽입상태로 나사 결합되는 아답터(410)를 구비할 수 있다. 이러한, 상기 아답터(410)는 보조탄성부재(400)의 길이방향 타단을 상기 주탄성부재(400)의 엔드페이스(310)에 연결되게 한다. 여기서, 상기 아답터(410)는 상기 엔드페이스(310)의 외측에 삽입 배치되도록 링 단면형상을 가지며, 상기 아답터(410)의 내주면에는 상기 엔드페이스(310)의 나사부(311)에 나사 결합되도록 나사부가(411)가 형성된다.The auxiliary elastic member 400 may include an adapter 410 threadedly coupled to the other end of the main elastic member 300 in the longitudinal direction at an outer side of the end face 310 coupled to the other longitudinal end of the main elastic member 300. have. The adapter 410 connects the other longitudinal end of the auxiliary elastic member 400 to the end face 310 of the main elastic member 400. The adapter 410 has a ring sectional shape such that it is inserted into the outer face of the end face 310. The inner face of the adapter 410 is screwed to the threaded portion 311 of the end face 310, (411) are formed.

더불어, 상기 아답터(410)의 일측, 보다 상세하게는 상기 플랜지(200)에 대향되는 면부에는 상기 플랜지(200)방향으로 연결핀(420)이 돌출 형성될 수 있다. 이러한, 상기 연결핀(420)은 상기 플랜지(200)의 설치홈(210)에 대응되는 위치에 각각 구비됨으로서, 상기 보조탄성부재(400)의 길이방향 타단을 외측에 삽입되게 한 상태로 상기 아답터(410)와 연결되게 한다. 이때, 상기 연결핀(420)은 상기 샤프트(20)의 길이방향, 즉 상기 샤프트(20)의 축방향에 대해 수평상태로 나란하게 배치되게 연장 형성되어, 상기 보조탄성부재(400)의 길이방향 타단을 상기 아답터(410)에 안정적으로 연결 유지되게 함과 더불어 상기 보조탄성부재(400)의 탄성력이 상하방향으로 요동되는 것을 억제시키면서 상기 샤프트(20)의 길이방향에 나란한 방향으로 전달되도록 가이드하게 된다.In addition, a connection pin 420 may protrude from one side of the adapter 410, more specifically, a surface portion facing the flange 200 in the direction of the flange 200. The connection pin 420 is provided at a position corresponding to the mounting groove 210 of the flange 200 so that the other end of the auxiliary elastic member 400 in the longitudinal direction is inserted outside, (410). At this time, the connection pin 420 is extended to be arranged in parallel to the longitudinal direction of the shaft 20, that is, the axial direction of the shaft 20, so that the longitudinal direction of the auxiliary elastic member 400 The other end is stably connected to the adapter 410 and the elastic force of the auxiliary elastic member 400 is guided so as to be transmitted in a direction parallel to the longitudinal direction of the shaft 20 while suppressing the up- do.

이같이, 상기 아답터(410)는 상기 엔드페이스(310)에 나사 결합됨으로써, 상기 보조탄성부재(400)의 길이방향 타단을 상기 주탄성부재(300)의 엔드페이스(310)에 연결 결합시, 상기 보조탄성부재(400)의 길이방향 타단이 상기 주탄성부재(300)의 길이방향 타단에 연결되는 위치를 조절함으로서, 상기 보조탄성부재(400)에서 발생되는 탄성 가압력을 조절할 수도 있게 된다. 즉, 상기 보조탄성부재(400)의 두께를 증대시키지 않는 상태에서 고정밀봉링(500)으로 전달되는 탄성 가압력을 증대시키고자 할 경우, 상기 아답터(410)가 상기 플랜지(200) 방향으로 인접하게 삽입 배치될수록 상기 보조탄성부재(400)의 압축에 따른 팽창 복원력이 증대되면서 상기 주탄성부재(300)의 길이방향 타단으로 전달되는 고정밀봉링(500)의 탄성 가압력을 증대되게 하는 바, 상기 회전밀봉링(100)과의 면접촉을 더욱 안정적으로 유지시킬 수 있게 된다.The adapter 410 is screwed to the end face 310 so that when the other longitudinal direction end of the auxiliary elastic member 400 is connected to the end face 310 of the main elastic member 300, The elastic pressing force generated in the auxiliary elastic member 400 can be adjusted by adjusting the position where the other longitudinal direction end of the auxiliary elastic member 400 is connected to the other longitudinal direction end of the main elastic member 300. That is, in order to increase the elastic pressing force transmitted to the fixing seal ring 500 without increasing the thickness of the auxiliary elastic member 400, the adapter 410 may be adjacent to the flange 200 The elastic restoring force due to the compression of the auxiliary elastic member 400 is increased and the elastic pressing force of the fixing sealing ring 500 transmitted to the other longitudinal direction of the main elastic member 300 is increased as the insertion and disposition is performed, The surface contact with the seal ring 100 can be more stably maintained.

그리고, 상기 아답터(410)의 외주면에는 상기 아답터(410)의 내외측을 관통하도록 체결공(430)이 관통 형성될 수 있다. 이러한, 상기 체결공(430)에는 세트스크류(440)를 삽입 체결하게 된다. 여기서, 상기 세트스크류(440)는 상기 체결공(430)에 삽입 체결된 상태에서 상기 세트스크류(440)의 길이방향 일단이 상기 주탄성부재(300)의 엔드페이스(310) 외주면에 가압 걸림되도록 배치됨으로써, 상기 아답터(410)가 상기 엔드페이스(310) 외측에 나사 결합된 위치를 고정되게 한다. 즉, 상기 세트스크류(440)는 상기 아답터(410)를 상기 엔드페이스(310) 외측에 삽입 체결된 상태에서 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하지 않도록 고정상태로 유지되게 한다.A fastening hole 430 may be formed on the outer circumferential surface of the adapter 410 so as to pass through the adapter 410. The set screw 440 is inserted into the fastening hole 430. The set screw 440 is inserted into the fastening hole 430 so that one longitudinal end of the set screw 440 is pressed against the outer peripheral surface of the end face 310 of the main elastic member 300 Such that the adapter 410 is secured in its threaded position outside of the end face 310. That is, the set screw 440 keeps the adapter 410 in a fixed state so as not to rotate clockwise or counterclockwise when the adapter 410 is inserted outside the end face 310.

상기 고정밀봉링(500)은 상기 주탄성부재(300)의 길이방향 타단, 즉 상기 회전밀봉링(100)에 대향되는 상기 주탄성부재(300)의 단부에 고정 결합되는 실링부재이다. 즉, 상기 고정밀봉링(500)은 상기 샤프트(20)의 외측에 삽입 배치되도록 중공을 가지는 링 단면형상을 가지며, 상기 샤프트(20)의 회전에 영향을 받지 않도록 상기 주탄성부재(300)의 길이방향 타단에 연결 결합된다. 이같이, 상기 고정밀봉링(500)의 일측은 상기 주탄성부재(300)의 길이방향 타단에 구비된 엔드페이스(310)에 연결 결합되며, 상기 고정밀봉링(500)의 타측은 상기 주탄성부재(300) 및 상기 보조탄성부재(400)의 탄성가압력에 의해 상기 회전밀봉링(100)에 맞닿도록 배치된다.The fixed seal ring 500 is a sealing member fixedly coupled to the other longitudinal end of the main elastic member 300, that is, the end of the main elastic member 300 facing the rotary seal ring 100. That is, the stationary seal ring 500 has a ring cross-sectional shape having a hollow to be inserted into the outside of the shaft 20, and is fixed to the main elastic member 300 so as not to be affected by the rotation of the shaft 20. [ And is coupled to the other end in the longitudinal direction. One side of the fixing seal ring 500 is connected to the end face 310 provided at the other end in the longitudinal direction of the main elastic member 300 and the other side of the fixing seal ring 500 is connected to the main elastic member 300, (300) and the auxiliary elastic member (400) are brought into contact with the rotary seal ring (100) by the pressure of elasticity.

이러한, 상기 고정밀봉링(500)은 상기 주탄성부재(300)의 길이방향 타단에 구비된 엔드페이스(310)에 연결 결합된 상태로 탄성 지지되고 있는 바, 상기 주탄성부재(300) 및 상기 보조탄성부재(400)의 탄성력에 의해 상기 샤프트(20)의 축방향으로 이동 가능하게 배치된다. 따라서, 상기 고정밀봉링(500)은 상기 주탄성부재(300) 및 상기 보조탄성부재(400)의 탄성 가압력에 의해 상기 회전밀봉링(100)에 맞닿도록 배치된 상태를 유지하게 됨으로써, 상기 하우징(10) 내측의 유체가 상기 샤프트(20)와 상기 하우징(10) 사이를 통해 누출되는 것을 안정적으로 방지하게 된다.The fixing seal ring 500 is elastically supported in a state of being coupled to the end face 310 provided at the other end in the longitudinal direction of the main elastic member 300. The main elastic member 300, And is arranged to be movable in the axial direction of the shaft (20) by the elastic force of the auxiliary elastic member (400). The fixing seal ring 500 is maintained in a state in which it is disposed in contact with the rotary seal ring 100 by the elastic pressing force of the main elastic member 300 and the auxiliary elastic member 400, Thereby reliably preventing the fluid inside the housing 10 from leaking through the space between the shaft 20 and the housing 10.

이와 같이, 일실시예의 상기 고압펌프용 메카니컬 씰링장치는, 상기 펌프의 하우징(10)에 연결 결합되는 상기 고정밀봉링(500)을 상기 주탄성부재(300)의 탄성력으로 상기 샤프트(20)에 연결 결합된 상기 회전밀봉링(100)과 밀착되게 함과 더불어 상기 보조탄성부재(400)의 탄성력이 상기 주탄성부재(300)를 통해 상기 고정밀봉링(500)으로 전달되게 한다. 따라서, 상기 고정밀봉링(500)은 상기 주탄성부재(300)와 상기 보조탄성부재(400)의 탄성 가압력에 의해 상기 회전밀봉링(100)과 밀착상태를 유지함으로서, 상기 샤프트(20)가 고속회전하는 고압의 상기 펌프에서도 유체의 누출을 안정적으로 차단시킬 수 있게 된다.The mechanical seal device for a high pressure pump according to an embodiment of the present invention is characterized in that the fixing seal ring 500 connected to the housing 10 of the pump is fixed to the shaft 20 by the elastic force of the main elastic member 300 And the resilient force of the auxiliary elastic member 400 is transmitted to the fixing seal ring 500 through the main elastic member 300. Therefore, the fixing seal ring 500 maintains a close contact state with the rotary seal ring 100 due to the elastic pressing force of the main elastic member 300 and the auxiliary elastic member 400, It is possible to stably block the leakage of the fluid even in the high-pressure pump which rotates at a high speed.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

10: 펌프 하우징 20: 펌프 샤프트
100: 회전밀봉링 200: 플랜지
210: 설치홈 300: 주탄성부재
310: 엔드페이스 311,411: 나사부
400: 보조탄성부재 410: 아답터
420: 연결핀 430: 체결공
440: 세트스크류 500: 고정밀봉링10: pump housing 20: pump shaft
100: rotation seal ring 200: flange
210: mounting groove 300: main elastic member
310: End face 311, 411:
400: auxiliary elastic member 410: adapter
420: connecting pin 430: fastening hole
440: Set screw 500: Fixed seal ring

Claims (7)

임펠러가 장착된 펌프의 샤프트 외측에 삽입상태로 고정 결합되는 회전밀봉링과;
상기 샤프트 외측에 삽입 배치되도록 상기 펌프의 하우징 내측에 고정 결합되는 플랜지와;
상기 샤프트 외측에 삽입 배치된 상태로 길이방향 일단이 상기 플랜지에 고정 결합되는 주탄성부재와;
상기 샤프트의 축방향으로 나란하게 배치된 상태로 길이방향 일단이 상기 플랜지에 연결된 상태로 길이방향 타단은 상기 주탄성부재와 연결되어, 상기 주탄성부재의 탄성력을 증대시키는 복수의 보조탄성부재; 및,
상기 주탄성부재의 길이방향 타단에 고정 결합되며, 상기 주탄성부재 및 상기 보조탄성부재의 탄성력에 의해 상기 회전밀봉링과 접촉하게 되는 고정밀봉링을 포함하며,
상기 주탄성부재의 길이방향 타단에는 엔드페이스가 결합되며, 상기 보조탄성부재의 길이방향 타단에는 상기 엔드페이스에 나사 결합되는 아답터가 구비되고,
상기 아답터에는 상기 엔드페이스에 나사 결합된 위치를 고정되게 하는 세트스크류가 구비되는 고압펌프용 메카니컬 씰링장치.A rotation seal ring fixedly coupled to the outside of the shaft of the pump equipped with the impeller in an inserted state;
A flange fixedly coupled to the inside of the housing of the pump so as to be inserted and disposed outside the shaft;
A main elastic member having one end in the longitudinal direction and fixedly coupled to the flange while being inserted and disposed outside the shaft;
A plurality of auxiliary elastic members connected to the main elastic member in the longitudinal direction with one end in the longitudinal direction connected to the flange in a state of being arranged in parallel to the axial direction of the shaft to increase the elastic force of the main elastic member; And
And a fixing seal ring fixedly coupled to the other end in the longitudinal direction of the main elastic member and brought into contact with the rotation seal ring by an elastic force of the main elastic member and the auxiliary elastic member,
An end face of the main elastic member is coupled to the other longitudinal end of the main elastic member, and an adapter is screwed to the end face at the other longitudinal end of the auxiliary elastic member,
Wherein the adapter is provided with a set screw for securing a threaded position to the end face. 청구항 1에 있어서,
상기 플랜지는 링 단면형상을 가지며, 상기 플랜지의 일측에는 원둘레 방향으로 일정간격 이격되게 복수개의 설치홈이 요입 형성되며,
각 상기 보조탄성부재의 길이방향 일단은 상기 설치홈에 삽입 배치되는 고압펌프용 메카니컬 씰링장치.The method according to claim 1,
The flange has a ring cross-sectional shape, and a plurality of installation grooves are formed at one side of the flange so as to be spaced apart in a circumferential direction at regular intervals,
And one longitudinal end of each auxiliary elastic member is inserted and disposed in the mounting groove. 청구항 1에 있어서,
상기 엔드페이스는 상기 샤프트 외측에 삽입 배치되도록 링 단면형상을 가지며, 외주면에는 나사부가 형성되고,
상기 아답터는 상기 엔드페이스 외측에 삽입된 상태로 상기 나사부에 나사 결합되는 링 단면형상을 가지는 고압펌프용 메카니컬 씰링장치.The method according to claim 1,
Wherein the end face has a ring cross-sectional shape to be inserted and disposed outside the shaft, a threaded portion is formed on an outer circumferential surface thereof,
Wherein the adapter has a ring cross-sectional shape threadedly engaged with the threaded portion while being inserted outside the endface. 청구항 3에 있어서,
상기 아답터의 일측에는 원둘레 방향으로 일정간격 이격되게 복수개의 연결핀이 구비되며,
상기 보조탄성부재의 길이방향 타단은 상기 연결핀의 외측에 삽입 배치되는 고압펌프용 메카니컬 씰링장치.The method of claim 3,
A plurality of connection pins are provided on one side of the adapter so as to be spaced apart from each other in a circumferential direction,
And the other longitudinal direction end of the auxiliary elastic member is inserted and disposed outside the connection pin. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
상기 아답터의 외주면에는 내외측을 관통하도록 체결공이 형성되며,
상기 세트스크류의 일단은 상기 체결공에 삽입 체결된 상태로 상기 엔드페이스에 걸림되는 고압펌프용 메카니컬 씰링장치.The method according to claim 1 or 3,
A fastening hole is formed on the outer circumferential surface of the adapter so as to pass through the inside and outside,
And one end of the set screw is engaged with the end face while being inserted into the fastening hole. 청구항 1에 있어서,
상기 주탄성부재는, 벨로우즈 인 고압펌프용 메카니컬 씰링장치.The method according to claim 1,
Wherein the main elastic member is a bellows. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 보조탄성부재는, 코일스프링 인 고압펌프용 메카니컬 씰링장치.


The method according to claim 1 or 2,
Wherein the auxiliary elastic member is a coil spring.


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