KR20010077089A - 회전축부재의 밀폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐성을 크게 향상시키는 동시에 가공 및 조립을 용이하게 하고, 이의 보수를 쉽게하는 한편, 고속, 고온, 고압에서의 적용을 가능하게 한 회전축부재의 밀폐장치에 관한 것인바,

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 사이 사이에 설치되어 이를 소정의 간격이 유지되게 고정지지하는 지지링체; 등으로 구성된 특징이 있다.

본 발명은 또, 상기 밀폐링의 내주연부가 일측방으로 소정의 각이 되게 절곡부가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 밀폐링과 접촉되는 회전축의 외주연에 텅스텐 카바이드 또는 크롬으로 코팅처리된 것을 특징으로 한다.

Description

회전축부재의 밀폐장치{A sealing devices for axis of rotation material}

본 발명은 회전축부재의 밀폐장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회전축 적소에 설치되어 이를 타고 유체가 누출되는 것을 방지하는 회전축부재의 밀폐장치에 관한 것이다.

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.

즉, 회전축(1)에 탄성지지체(3)와 결합된 회전링체(2)가 볼트에 의해 고정지지된 상태에서 탄성지지체(3)의 고정돌기(3c)에 고정홈(4a)가 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.

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.

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.

도 1은 종래 밀폐장치가 설치된 회전축부재의 요부 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 밀폐장치의 분해사시도,

도 3은 도 2의 설치상태를 보인 회전축부재의 요부 단면도,

도 4의 (a),(b)는 밀폐장치의 설치상태를 보인 여러 실시예들.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10,10'10":고정부재 11:축공

12,12'12":설치홈부 13,13'13":고정링부

20,20'20":밀폐링 30,30'30":지지링체

100:회전축

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.

본 발명은 또, 상기 밀폐링의 내주연부가 일측방으로 소정의 각이 되게 절곡부가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 밀폐링과 접촉되는 회전축의 외주연에 텅스텐 카바이드 또는 크롬으로 코팅처리 또는 열처리하여 표면경도를 증가시키게된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 밀폐장치의 분해사시도이고, 도 3은 도 2의 설치상태를 보인 회전축부재의 요부 단면도이다.

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, 유압펌프 및 일반펌프류, 로타리 조인트류등의 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.

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.

그리고, 상기 밀폐링(20)의 재질은 PTFE, PTFE + 카본, PTFE + 그라파이트, PTFE + 카본 + 그라파이트, PTFE + 폴리이미드, PTFE + 폴리이미드 + 그라파이트, PTFE + 폴리이미드 + 카본 등으로 제조된다.

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.

한편, 상기 밀폐링(20)과 접촉되는 회전축(100)의 외주연에는 텅스텐 카바이드 또는 크롬 등으로 코팅처리하거나 열처리하므로서 밀페링(20)과의 밀폐력을 향상시킨다.

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 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 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.

상기와 같이 구성된 밀폐장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

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.

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 할 줄 수 있게 고정링부(13')를 볼트(14')로서 결합하거나, 또는 도 4의 (b)와 같이 회전축(1 00)에 그 내주면의 오링(41)에 의해 밀착되는 원통형상의 원통밀폐관(40)을 설치한 다음, 상기 원통밀폐관(40)의 외주연에 고정부재(10")를 설치하고, 상기 고정부재 (10")의 양측에 설치홈부(12")에 밀폐링(20") 및 지지링체 (30")를 차례로 설치한 후 상기 설치홈부(12")의 외측에 밀폐링(20") 및 지지링체 (30")를 안정되게 고정지지 할 줄 수 있게 고정링부(13")를 볼트(14")로서 결합시킨다.

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(2 0)(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 절곡부(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.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구 범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims (3)

1. 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 사이 사이에 설치되어 이를 소정의 간격이 유지되게 고정지지하는 지지링체; 등으로 구성된 것을 특징으로 하는 회전축부재의 밀폐장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 밀폐링의 내주연부가 일측방으로 소정의 각이 되게 절곡부가 형성된 것을 특징으로 하는 회전축부재의 밀폐장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 밀폐링과 접촉되는 회전축의 외주연에 텅스텐 카바이드 또는 크롬으로 코팅처리된 것을 특징으로 하는 회전축부재의 밀폐장치.