KR200230782Y1 - Fluid film lubricated mechanical face seal unit - Google Patents

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KR200230782Y1 KR2020010004761U KR20010004761U KR200230782Y1 KR 200230782 Y1 KR200230782 Y1 KR 200230782Y1 KR 2020010004761 U KR2020010004761 U KR 2020010004761U KR 20010004761 U KR20010004761 U KR 20010004761U KR 200230782 Y1 KR200230782 Y1 KR 200230782Y1
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김청균
공남철
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김청균
공남철
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Abstract

본 고안은 시일시트(30,30a)와 시일링(40,40a)으로 구성된 밀봉장치에 의해 유체기계 속에 밀봉된 내부 유체(A)가 대기중(B)으로 누설되는 것을 차단하도록 된 유체막 윤활방식의 기계평면시일장치(20)에 관한 것이다.The present invention is a fluid membrane lubrication to prevent the internal fluid (A) sealed in the fluid machine from leaking to the atmosphere (B) by a sealing device composed of the seal sheets (30, 30a) and the seal rings (40, 40a) It relates to a mechanical plane sealing device 20 of the type.

본 고안의 밀봉장치는, 윤활구(31)가 형성된 윤활 경사면(32)과 단(33)이 형성된 제1시일시트(30)와, 윤활 경사면(32)과 미끄럼 마찰 운동을 하며 나선홈(41)이 형성된 나선 경사면(42)이 형성되고, 나선홈(41)의 내경측 끝에 원형홈(43)과 수직 평면댐(44)이 형성되며, 유체 압출 칼라(50)에 의해 외주면이 커버되는 제1시일링(40)으로 구성된 주밀봉장치, 및 윤활구(31a)가 형성된 윤활 경사면(32a)이 형성된 제2시일시트(30a)와, 윤활 경사면(32a)과 미끄럼 마찰 운동을 하며 제1시일링(40)의 나선홈(41)에 대하여 역방향 나선홈(41a)이 형성된 나선 경사면(42a)이 형성되고, 나선홈(41a)의 외경측 끝에 원형홈(43a)이 형성되는 제2시일링(40a)으로 구성되며,The sealing device of the present invention, the lubrication inclined surface 32, the lubrication inclined surface 32 and the first seal sheet 30 is formed with a stage 33, the lubricated inclined surface 32 and the sliding friction movement and the spiral groove 41 The spiral inclined surface 42 is formed, a circular groove 43 and a vertical flat dam 44 are formed at the inner diameter side end of the spiral groove 41, and the first outer circumferential surface is covered by the fluid extrusion collar 50. A main sealing device composed of a seal ring 40, a second seal sheet 30a having a lubricating inclined surface 32a having a lubrication tool 31a formed thereon, and a first sealing ring having sliding friction with the lubricating inclined surface 32a. A second sealing ring 40a having a spiral inclined surface 42a having a reverse spiral groove 41a formed therein with respect to the spiral groove 41 of 40, and a circular groove 43a formed at an outer diameter side end of the spiral groove 41a. ),

이에 따라서, 미끄럼 마찰면에 형성되는 유체막의 윤활 작용에 의해 유체기계의 밀봉된 내부 유체의 누설을 완벽하게 차단할 수 있다.Accordingly, the leakage of the sealed internal fluid of the fluid machine can be completely blocked by the lubrication action of the fluid film formed on the sliding friction surface.

Description

유체막 윤활방식의 기계평면시일장치 { FLUID FILM LUBRICATED MECHANICAL FACE SEAL UNIT }Mechanical flat seal device with fluid film lubrication method {FLUID FILM LUBRICATED MECHANICAL FACE SEAL UNIT}

본 고안은 기계평면시일장치에 관한 것이며, 보다 상세히는 펌프나 블로어와 같은 각종 유체기계에서 시일링과 시일시트 사이의 미끄럼 마찰면에 유체막을 강제로 형성시켜 마찰열 발생을 극소화함과 동시에, 상기 유체기계의 이물질이 혼합된 내부유체가 미끄럼 마찰면에 침입하지 못하도록 하는 유체막 윤활방식의 기계평면시일장치에 관한 것이다.The present invention relates to a machine plane sealing device, and more particularly, in the various fluid machines such as pumps and blowers, the fluid film is forcibly formed on the sliding friction surface between the seal and the seal seat to minimize the generation of frictional heat and at the same time, the fluid The present invention relates to a machine flat seal device of fluid membrane lubrication that prevents the internal fluid mixed with foreign matter from the machine from entering the sliding friction surface.

도 1을 참조하면, 종래의 기계평면시일장치(10)는 회전축(11)에 고정되는 시일시트(12)에 시일링(13)이 접촉된 상태에서 상기 회전축(11)의 회전력과 축방향으로 가해지는 스프링(14)의 힘에 의해 상기 시일시트(12)와 시일링(13)이 미끄럼 건조마찰 운동을 하도록 되어 있으며, 상기 시일시트(12)와 시일링(13)이 미끄럼 건조마찰 운동을 함에 따라서 발생하는 접촉면압에 의해 상기 기계평면시일장치(10)에 체결된 펌프나 블로어와 같은 유체기계 속에 밀봉된 내부 유체(A)가 대기중(B)으로 누설되는 것이 차단된다.Referring to FIG. 1, the conventional machine plane sealing device 10 is in the axial direction with the rotational force of the rotating shaft 11 in a state in which the sealing ring 13 is in contact with the seal sheet 12 fixed to the rotating shaft 11. The seal sheet 12 and the seal ring 13 are made to slide dry friction movement by the force of the spring 14 applied, and the seal sheet 12 and the seal ring 13 perform sliding dry friction movement. As a result, the contact surface pressure generated prevents the internal fluid A sealed in the fluid machine, such as a pump or blower, which is fastened to the mechanical plane seal device 10 from leaking into the air B.

이때, 상기 접촉면압의 대부분은 축방향으로 가해지는 상기 스프링(14)의 힘에 의존하고, 상기 미끄럼 마찰면과 회전축(11)의 각도는 가압력이 균일하게 상기 시일시트(12)와 시일링(13)의 미끄럼 마찰면에 작용하도록 하여 밀봉 효과를 높이기 위해 직각으로 유지된다.At this time, most of the contact surface pressure is dependent on the force of the spring 14 is applied in the axial direction, the angle of the sliding friction surface and the rotating shaft 11 is equal to the pressing force of the seal sheet 12 and the sealing ring ( It acts on the sliding friction surface of 13) and is kept at right angles to increase the sealing effect.

특히, 상기 시일시트(12)와 시일링(13) 사이에서 발생된 마찰열은 대부분 냉각수 주입구(15)를 통해 외부로부터 공급된 냉각수의 플러싱에 의해 간접 방식으로 냉각됨과 동시에, 상기 펌프나 블로어 속에 밀봉된 내부 유체(A)가 상기 시일시트(12)와 시일링(13)의 미끄럼 마찰면으로 약간 누설됨에 따라서 완화된다.In particular, the frictional heat generated between the seal sheet 12 and the seal ring 13 is cooled in an indirect manner by the flushing of the coolant supplied from the outside through the coolant inlet 15 and sealed in the pump or blower. The internal fluid A is released as it slightly leaks into the sliding friction surface of the seal sheet 12 and the seal ring 13.

그러나, 상기와 같은 종래의 기계평면시일장치(10)에 있어서, 상기 시일시트(12)와 시일링(13)의 미끄럼 마찰면에서 발생하는 마찰열이 펌프나 블로어로부터 약간 누설되는 내부 유체(A)에 의해 완화되는 것 자체가 밀봉 유체의 누설에 해당하기 때문에 상기 기계평명시일장치(10)의 밀봉성능을 급격히 저하시킨다는 문제점이 있다.However, in the conventional mechanical plane sealing device 10 as described above, the internal fluid A in which frictional heat generated in the sliding friction surface of the seal seat 12 and the seal ring 13 is slightly leaked from the pump or the blower. Since the relief by itself corresponds to the leakage of the sealing fluid, there is a problem in that the sealing performance of the mechanical seal device 10 is sharply lowered.

또한, 실제상황에서는 상기 시일시트(12)와 시일링(13) 사이의 미끄럼 마찰면이 상기 회전축(11)에 대하여 직각 상태로 밀봉 작용을 하기가 대단히 어렵고, 밀봉된 상기 내부유체(A)에 포함된 각종 이물질이 상기 시일시트(12)와 시일링(13) 사이의 간극에 침입하기가 용이하다는 문제점이 있다.In addition, in the actual situation, the sliding friction surface between the seal sheet 12 and the seal ring 13 is very difficult to seal in a right angle with respect to the rotation shaft 11, and the sealed inner fluid A There is a problem that the various foreign matter included easily enters the gap between the seal sheet 12 and the seal ring (13).

특히, 상기와 같이 시일시트(12)와 시일링(13) 사이의 미끄럼 마찰면이 상기 회전축(11)에 대하여 직각 상태를 유지하도록 된 종래의 기계평면시일장치(10)에 있어서, 상기 시일시트(12)와 시일링(13)의 미끄럼 마찰면은 원칙적으로 건조마찰을 하기 때문에 마찰열 발생과 열변형에 따른 손상과 마멸 발생, 내구성 저하라는 문제점을 항상 갖고 있으며, 비록 외부로부터 냉각수를 공급 및 순환시켜 상기 시일시트(12)와 시일링(13) 사이의 미끄럼 마찰면을 냉각시키더라도 만족할 만한 밀봉 및 냉각 효과를 기대하기 어렵고 상기 시일시트(12)와 시일링(13)을 빈번하게 교체해야 하는 문제점이 있다.In particular, in the conventional machine plane sealing apparatus 10, wherein the sliding friction surface between the seal sheet 12 and the seal ring 13 maintains a right angle with respect to the rotating shaft 11, as described above, the seal sheet Since the sliding friction surfaces of (12) and the seal ring (13) are in principle dry friction, they always have problems such as friction heat generation, damage and abrasion caused by thermal deformation, and deterioration of durability. Even though the sliding friction surface between the seal sheet 12 and the seal ring 13 is cooled, it is difficult to expect a satisfactory sealing and cooling effect, and the seal sheet 12 and the seal ring 13 need to be frequently replaced. There is a problem.

따라서, 본 고안은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 미끄럼 마찰면에 유체막을 강제로 형성시킬 수 있는 2개의 시일시트와 2개의 시일링을 사용하여 펌프나 블로어와 같은 유체기계의 내부 유체와 직접 접촉하는 주밀봉장치와 상기 주밀봉장치를 보조하는 보조밀봉장치를 형성하고, 상기 주밀봉장치의 시일링을 유체 압출 칼라로 커버하여 유체막의 윤활 작용에 의해 밀봉된 내부 유체의 누설을 완벽하게 차단하도록 된 유체막 윤활방식의 기계평면시일장치를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention is to overcome the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to use two seal sheets and two seal rings capable of forcibly forming a fluid film on the sliding friction surface, such as a pump or blower. Forming a main sealing device in direct contact with the fluid inside the fluid machine and an auxiliary sealing device for assisting the main sealing device, and covering the sealing of the main sealing device with a fluid extrusion collar to be sealed by the lubrication of the fluid film. To provide a mechanical plane sealing device of the fluid film lubrication method to completely block the leakage of fluid.

상기 본 고안의 목적을 달성하기 위한 유체막 윤활방식의 기계평면시일장치는 회전축에 고정되는 시일시트에 시일링이 접촉된 밀봉장치가 상기 회전축의 회전력과 축방향으로 가해지는 스프링의 힘에 의해 미끄럼 마찰 운동을 함에 따라서 유체기계 속에 밀봉된 내부 유체가 대기중으로 누설되는 것을 차단하도록 된 기계평면시일장치에 있어서,Mechanical plane sealing device of the fluid film lubrication method for achieving the object of the present invention is a sealing device in which the sealing ring is in contact with the seal seat is fixed to the rotating shaft by the rotational force of the rotary shaft and the spring force applied in the axial direction In a mechanical plane seal device designed to prevent leakage of internal fluid sealed in a fluid machine into the atmosphere by frictional movement,

상기 밀봉장치가,The sealing device,

내경측에 윤활구가 형성된 윤활 경사면과 단이 형성된 제1시일시트와, 외경측에 상기 제1시일시트의 윤활 경사면과 미끄럼 마찰 운동을 하며 나선홈이 형성된 나선 경사면이 형성되어 있고, 상기 나선홈의 내경측 끝에 원형홈과 수직 평면댐이 형성되어 있으며, 외주면에 테이퍼 나선홈이 형성된 유체 압출 칼라에 의해 외주면이 커버되는 제1시일링으로 구성된 주밀봉장치, 및 내경측에 윤활구가 형성된 윤활 경사면이 형성된 제2시일시트와, 외경측에 상기 제2시일시트의 윤활 경사면과 미끄럼 마찰 운동을 하며 상기 제1시일링의 나선홈에 대하여 역방향 나선홈이 형성된 나선 경사면이 형성되어 있고, 상기 나선홈의 외경측 끝에 원형홈이 형성되어 있는 제2시일링으로 구성된 보조 밀봉장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.A first seal sheet having a lubrication slope formed with a lubrication port on the inner diameter side and a first seal sheet having a stage is formed on the outer diameter side, and a helical slope formed with a spiral groove while sliding sliding with the lubrication slope of the first seal sheet is formed. A circular sealing groove and a vertical flat dam are formed at the inner diameter side end, and a main sealing device composed of a first sealing ring whose outer peripheral surface is covered by a fluid extrusion collar having a tapered spiral groove on the outer peripheral surface thereof, and a lubricating inclined surface having a lubricating hole formed on the inner diameter side thereof. The formed second seal sheet and a helical inclined surface which is in sliding motion with the lubricated inclined surface of the second seal sheet on the outer diameter side and is formed with a reverse spiral groove with respect to the spiral groove of the first sealing ring, Characterized in that the secondary sealing device consisting of a second sealing ring is formed with a circular groove on the outer diameter side end.

도 1은 종래의 기계평면시일장치를 도시한 구성도,1 is a block diagram showing a conventional machine plane sealing apparatus,

도 2는 본 고안에 따른 유체막 윤활방식의 기계평면시일장치를 도시한 구성도,Figure 2 is a block diagram showing a mechanical plane sealing device of the fluid film lubrication method according to the present invention,

도 3은 도 2의 제1시일시트를 도시한 사시도,3 is a perspective view illustrating the first seal sheet of FIG. 2;

도 4는 도 2의 제1시일링을 도시한 사시도,4 is a perspective view illustrating the first sealing ring of FIG. 2;

도 5는 도 2의 제2시일시트를 도시한 사시도,5 is a perspective view illustrating a second seal sheet of FIG. 2;

도 6은 도 2의 제2시일링을 도시한 사시도,6 is a perspective view illustrating the second sealing ring of FIG. 2;

도 7은 도 2의 유체 압출 칼라를 도시한 사시도이다.FIG. 7 is a perspective view of the fluid extrusion collar of FIG. 2. FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10: 기계평면시일장치 11: 회전축10: machine plane sealing device 11: rotating shaft

12: 시일시트 13: 시일링12: Seal sheet 13: Sealing

14: 스프링 15: 냉각수 주입구14: spring 15: cooling water inlet

20: 기계평면시일장치 21: 회전축20: machine plane sealing device 21: rotating shaft

22: 스프링 23: 플랜지22: spring 23: flange

24: 정지 칼라 24a: 챔버24: stop collar 24a: chamber

24b: 배출구 25: O-링24b: outlet 25: O-ring

26: 슬리브 27: 회전 칼라26: sleeve 27: swivel collar

28: 스냅링 29a: 고압 냉각수 주입구28: snap ring 29a: high pressure coolant inlet

29b: 저압 냉각수 주입구 30: 제1시일시트29b: low pressure coolant inlet 30: first seal sheet

30a: 제2시일시트 31,31a: 윤활구30a: 2nd seal sheet 31,31a: lubricating hole

32,32a: 윤활 경사면 33: 단32, 32a: lubrication slope 33:

40: 제1시일링 40a: 제2시일링40: first sealing ring 40a: second sealing ring

41,41a: 나선홈 42,42a: 나선 경사면41,41a: Helix groove 42,42a: Helix slope

43,43a: 원형홈 44: 수직 평면댐43,43a: Circular groove 44: Vertical flat dam

50: 유체 압출 칼라 51: 테이퍼 나선홈50: fluid extrusion collar 51: tapered spiral groove

이하, 본 고안의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 고안에 따른 유체막 윤활방식의 기계평면시일장치(20)는 회전축(21)에 고정되는 시일시트(30,30a)에 시일링(40,40a)이 접촉된 밀봉장치가 상기 회전축(21)의 회전력과 축방향으로 가해지는 스프링(22)의 힘에 의해 미끄럼 마찰 운동을 함에 따라서 유체기계 속에 밀봉된 내부 유체(A)가 대기중(B)으로 누설되는 것을 차단하도록 되어 있다.2 to 7, the mechanical plane sealing device 20 of the fluid membrane lubrication method according to the present invention is in contact with the seal rings 40 and 40a to the seal sheets 30 and 30a fixed to the rotating shaft 21. As the sealed device performs sliding friction movement by the rotational force of the rotary shaft 21 and the force of the spring 22 applied in the axial direction, the internal fluid A sealed in the fluid machine leaks into the air B. To block them.

상기 밀봉장치는 제1시일시트(30)와 제1시일링(40)으로 구성되는 주밀봉장치와, 제2시일시트(30a)와 제2시일링(40a)으로 구성되는 보조밀봉장치로 구성된다.The sealing device comprises a main sealing device composed of the first seal sheet 30 and the first sealing ring 40, and an auxiliary sealing device composed of the second seal sheet 30a and the second sealing ring 40a. do.

상기 주밀봉장치의 제1시일시트(30)는 내경측에 윤활구(31)가 형성된 윤활 경사면(32)과 단(33)이 형성되어 있다.The first seal sheet 30 of the main sealing device has a lubrication inclined surface 32 and a stage 33 having a lubrication tool 31 formed on an inner diameter side thereof.

상기 주밀봉장치의 제1시일링(40)은 외경측에 상기 제1시일시트(30)의 윤활 경사면(32)과 미끄럼 마찰 운동을 하며 나선홈(41)이 형성된 나선 경사면(42)이 형성되어 있고, 상기 나선홈(41)의 내경측 끝에 원형홈(43)과 수직 평면댐(44)이 형성되어 있으며, 외주면에 테이퍼 나선홈(51)이 형성된 유체 압출 칼라(50)에 의해 외주면이 커버된다.The first sealing ring 40 of the main sealing device is a sliding frictional movement with the lubricating inclined surface 32 of the first seal sheet 30 on the outer diameter side and a spiral inclined surface 42 having a spiral groove 41 is formed. The outer peripheral surface is formed by a fluid extrusion collar 50 in which a circular groove 43 and a vertical plane dam 44 are formed at the inner diameter side end of the spiral groove 41, and a tapered spiral groove 51 is formed on the outer peripheral surface thereof. Covered.

상기 제1시일링(40)의 나선홈(41)은 내경쪽에서 외경쪽으로 갈수록 넓어지는 테이퍼 형상으로 가공되며, 상기 원형홈(43)과 수직 평면댐(44)은 내경측으로의 유체 누설을 방지한다.The spiral groove 41 of the first sealing ring 40 is processed into a tapered shape that extends from the inner diameter side toward the outer diameter side, and the circular groove 43 and the vertical plane dam 44 prevent fluid leakage to the inner diameter side. .

상기 유체 압출 칼라(50)는 밀봉된 내부 유체(A) 속에 포함된 각종 이물질(예컨대, 먼지, 입자, 슬러지 등)들이 상기 제1시일시트(30)와 제1시일링(40) 사이의 밀봉 간극으로 유입되는 것을 1차적으로 차단하는 역할을 하며, 회전축(21)에 고정되고 상기 제1시일시트(30)와 제1시일링(40)과 접하는 슬리브(26)와 스냅링(28)에 의해 고정된다.The fluid extrusion collar 50 may seal various foreign substances (eg, dust, particles, sludge, etc.) contained in the sealed inner fluid A between the first seal sheet 30 and the first sealing ring 40. It serves to primarily block the flow into the gap, and is fixed to the rotating shaft 21 by the sleeve 26 and the snap ring 28 in contact with the first seal sheet 30 and the first sealing ring 40 It is fixed.

상기 보조밀봉장치의 제2시일시트(30a)는 내경측에 윤활구(31a)가 형성된 윤활 경사면(32a)이 형성되어 있다.The second seal sheet 30a of the auxiliary sealing device has a lubrication inclined surface 32a having a lubrication tool 31a formed on the inner diameter side thereof.

상기 보조밀봉장치의 제2시일링(40a)은 외경측에 상기 제2시일시트(30a)의 윤활 경사면(32a)과 미끄럼 마찰 운동을 하며 상기 제1시일링(40)의 나선홈(41)에 대하여 역방향 나선홈(41a)이 형성된 나선 경사면(42a)이 형성되어 있고, 상기 나선홈(41a)의 외경측 끝에 원형홈(43a)이 형성되어 있다.The second sealing ring 40a of the auxiliary sealing device is in sliding motion with the lubricating inclined surface 32a of the second seal sheet 30a on the outer diameter side and the spiral groove 41 of the first sealing ring 40. A spiral inclined surface 42a is formed in which a reverse spiral groove 41a is formed, and a circular groove 43a is formed at the outer diameter side end of the spiral groove 41a.

상기 제2시일링(40a)은 회전축(21)에 고정되는 회전 칼라(27)와 슬리브(26)에 접하여 고정된다.The second sealing ring 40a is fixed to the rotating collar 27 and the sleeve 26 fixed to the rotating shaft 21.

상기 제2시일링(40a)의 역방향 나선홈(41a)은 외경쪽에서 내경쪽으로 갈수록 넓어지는 테이퍼 형상으로 가공되고, 상기 나선홈(41a)은 외경측으로의 유체 누설을 방지한다.The reverse spiral groove 41a of the second sealing ring 40a is processed into a tapered shape that becomes wider from the outer diameter side toward the inner diameter side, and the spiral groove 41a prevents fluid leakage to the outer diameter side.

상기와 같은 구성에 의해서 본 고안에 따른 유체막 윤활방식의 기계평면시일장치(20)는 다음과 같이 작동한다.By the above configuration, the mechanical plane sealing device 20 of the fluid membrane lubrication method according to the present invention operates as follows.

상기 회전축(21)이 일정한 방향으로 회전하면, 상기 기계평면시일장치(20)에 체결된 유체기계의 밀봉된 내부 유체(A)가 압력이 낮은 상기 제1시일시트(30)와 제1시일링(40) 사이의 간극으로 유입하려는 현상이 발생한다.When the rotating shaft 21 rotates in a constant direction, the sealed inner fluid A of the fluid machine fastened to the machine plane sealing device 20 causes the first seal sheet 30 and the first sealing ring having a low pressure. The phenomenon of entering into the gap between the 40 occurs.

이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 외부의 냉각수 저장탱크와 연결된 고압 냉각수 주입구(29a)로 상기 밀봉된 내부 유체(A)의 압력보다 약간 높은 압력으로 펌핑된 유체가 주입된 후, 플랜지(23)와 정지 칼라(24) 사이의 공간에 형성된 챔버(24a)를 거치고 상기 제1시일시트(30)의 윤활구(31)를 통과하여 상기 제1시일링(40)의 나선 경사면(42)에 유입된다.At this time, as shown in Figure 2, the pumped fluid at a pressure slightly higher than the pressure of the sealed inner fluid (A) to the high pressure coolant inlet (29a) connected to the external coolant storage tank is injected, the flange 23 ) Passes through the chamber 24a formed in the space between the stop collar 24 and the lubrication port 31 of the first seal sheet 30 and flows into the spiral inclined surface 42 of the first sealing ring 40. do.

따라서, 상기와 같이 유입된 유체는 원심력에 의해 상기 제1시일링(40)의 나선 경사면(42)과 경사진 나선홈(41)을 따라서 외경측으로 빠져나가면서 상기 제1시일시트(30)와 제1시일링(40) 사이의 미끄럼 마찰면에 전체적으로 유체막을 형성함과 동시에, 유체막의 압력 상승에 기인하여 유입된 유체가 상기 내부 유체(A) 측으로 밀고 올라가기 때문에 상기 밀봉된 내부 유체(A)의 누설을 완벽하게 차단할 수 있다.Therefore, the fluid introduced as described above exits to the outer diameter side along the spiral inclined surface 42 and the inclined spiral groove 41 of the first sealing ring 40 by centrifugal force and the first seal sheet 30. The sealed inner fluid (A) is formed on the sliding friction surface between the first sealing rings (40) as a whole and at the same time the fluid introduced due to the pressure rise of the fluid film is pushed up to the inner fluid (A) side. ) Can be completely blocked.

특히, 상기 제1시일시트(30)와 제1시일링(40) 사이의 접촉면압은 상기 스프링(22)의 초기 압축력과 고압 냉각수 주입구(29a)를 통해 유입된 유체압력에 의해 형성되고, 상기 두 가지의 압력은 상기 제1시일링(40)의 나선 경사면(42)에 동시에 작용하여 축방향의 밀봉력을 발생시켜 더욱더 완벽하게 내부 유체(A)의 누설을 차단할 수 있으며, 상기 제1시일시트(30)와 제1시일링(40) 사이의 미끄럼 마찰면에형성된 유체막의 분출압력에 의해 이물질을 포함하는 상기 내부 유체(A)가 상기 제1시일시트(30)와 제1시일링(40) 사이의 간극에서 멀어지게 되므로 상기 미끄럼 마찰면을 이물질로부터 보호할 수 있다.In particular, the contact surface pressure between the first seal sheet 30 and the first seal ring 40 is formed by the initial compressive force of the spring 22 and the fluid pressure introduced through the high pressure cooling water injection port 29a. Two pressures simultaneously act on the helical inclined surface 42 of the first seal ring 40 to generate an axial sealing force to more completely block the leakage of the internal fluid A. The first seal The internal fluid A, which contains foreign matter, is discharged by the ejection pressure of the fluid film formed on the sliding friction surface between the sheet 30 and the first sealing ring 40. The sliding frictional surface can be protected from foreign matter since it is far from the gap between 40).

결론적으로, 본 고안에 따른 유체막 윤활방식의 기계평면시일장치(20)는, 1차적으로 상기 유체 압출 칼라(50)에 의해 밀봉된 내부 유체(A)에 혼합된 각종 이물질이 상기 제1시일시트(30)와 제1시일링(40)의 밀봉 간극으로부터 멀어지도록 하여 이물질이 밀봉 간극내로 유입되는 것을 차단함으로써, 상기 제1시일시트(30)와 제1시일링(40) 사이의 미끄럼 마찰면의 마멸이나 열손상을 방지하도록 되어 있으며, 이에 따라서 상기 밀봉 간극에는 순수한 냉각수 유체가 원심력에 의한 유체막을 형성하면서 상기 밀봉된 내부 유체(A)쪽으로 진입하여 유체의 누설을 완벽하게 차단하도록 되어 있다.In conclusion, the mechanical plane sealing device 20 of the fluid membrane lubrication method according to the present invention, the first seal is a variety of foreign matter mixed in the inner fluid (A) sealed by the fluid extrusion collar 50 first A sliding friction between the first seal sheet 30 and the first sealing ring 40 is prevented from entering the sealing gap by moving away from the sealing gap between the seat 30 and the first sealing ring 40. In order to prevent surface abrasion or heat damage, pure sealing water fluid enters into the sealed inner fluid A while forming a fluid film by centrifugal force in the sealing gap to completely block leakage of the fluid. .

한편, 상기와 같이 제1시일시트(30)의 윤활구(31)를 통과하여 유체막을 형성하도록 유입된 유체는 상기 제1시일링(40)의 나선 경사면(42)과 경사진 나선홈(41)을 따라서 외경측으로 빠져나가지만, 극히 일부가 상기 제1시일시트(30)와 제1시일링(40) 사이 간극의 내경측을 따라서 누설되려고 한다.On the other hand, the fluid introduced to pass through the lubrication port 31 of the first seal sheet 30 to form a fluid film as described above, the spiral inclined surface 42 of the first sealing ring 40 and the inclined spiral groove 41. While exiting to the outer diameter side, only a small portion of the first seal sheet 30 and the first seal ring 40 tries to leak along the inner diameter side of the gap.

그러나, 상기 제1시일시트(30)와 제1시일링(40) 사이 간극의 내경측을 따라서 누설되려는 유체는 1차적으로 상기 제1시일링(40)의 원형홈(43)과 수직 평면댐(44)에 의해 차단되어 다시 상기 경사진 나선홈(41)을 따라서 외경측으로 빠져나가게 되며, 상기 원형홈(43)과 수직 평면댐(44)을 타고 넘어 상기 정지칼라(24)와 슬리브(26) 사이의 틈새를 따라서 대기중(B)으로 누설되려는 유체는 상기 보조밀봉장치에 의해 완벽하게 밀봉 차단된다.However, the fluid to be leaked along the inner diameter side of the gap between the first seal sheet 30 and the first seal ring 40 is primarily a vertical plane dam with the circular groove 43 of the first seal ring 40. Blocked by (44) again to exit to the outer diameter side along the inclined spiral groove 41, over the circular groove 43 and the vertical plane dam 44, the stationary collar 24 and the sleeve 26 The fluid that is about to leak into the atmosphere B along the gap between the gaps) is completely sealed off by the secondary sealing device.

실제로, 상기 제1시일링(40)의 원형홈(43)과 수직 평면댐(44)을 타고 넘어 상기 정지 칼라(24)와 슬리브(26) 사이의 틈새를 따라서 대기중(B)으로 누설되려는 유체는, 도 2에 도시된 바와 같이 저압 냉각수 주입구(29b)를 통하여 주입된 후, 상기 제2시일시트(30a)의 윤활구(31a)를 통과하여 상기 제2시일링(40a)의 나선 경사면(42a)에 유입되고 상기 제1시일링(40)의 나선홈(41)에 대하여 역방향으로 경사진 나선홈(41a)을 따라서 제2시일링(40a)의 외경측으로 빠져나온 유체와 함께 상기 정지 칼라(24)와 슬리브(26) 사이의 공간에서 혼합되고, 이어서 상기 혼합 유체는 정지 칼라(24)를 가공하여 형성한 배출구(24b)를 통하여 본 고안의 기계평면시일장치(20)의 외부에 설치된 냉각수 저장탱크로 배출된다.In fact, it is intended to leak through the circular groove 43 and the vertical plane dam 44 of the first seal ring 40 to the air B along the gap between the stop collar 24 and the sleeve 26. After the fluid is injected through the low pressure cooling water injection port 29b as shown in FIG. 2, the fluid passes through the lubrication port 31a of the second seal sheet 30a to form a spiral inclined surface of the second sealing ring 40a ( The stop collar together with the fluid flowing into 42a and exiting the outer diameter side of the second seal ring 40a along the spiral groove 41a inclined in a reverse direction with respect to the spiral groove 41 of the first seal ring 40. The mixture fluid is mixed in the space between the 24 and the sleeve 26, and then the mixed fluid is installed outside the machine plane sealing device 20 of the present invention through an outlet 24b formed by processing the stop collar 24. Drain to the coolant storage tank.

즉, 상기 주밀봉장치의 제1시일시트(30)와 제1시일링(40) 사이 간극의 내경측을 따라서 미량이라도 누설된 유체는 상기 보조밀봉장치의 제2시일링(40a)의 역방향 나선홈(41a)의 회전에 따른 원심력에 의해 외부로 누설되지 않고 상기 정지 칼라(24)와 슬리브(26) 사이의 내부 공간으로 유입된 후, 상기 저압 냉각수 주입구(29b)를 통해 주입된 유체와 혼합되어 상기 배출구(24b)를 통하여 냉각수 저장탱크로 순환되면서 완벽하게 밀봉된다.That is, even a small amount of fluid leaked along the inner diameter side of the gap between the first sealing sheet 30 and the first sealing ring 40 of the main sealing device is the reverse spiral of the second sealing ring 40a of the secondary sealing device. After flowing into the inner space between the stop collar 24 and the sleeve 26 without being leaked to the outside by the centrifugal force due to the rotation of the groove (41a), and mixed with the fluid injected through the low pressure cooling water inlet (29b) It is circulated to the cooling water storage tank through the outlet 24b and is completely sealed.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 유체막 윤활방식의 기계평면시일장치는 미끄럼 마찰면에 유체막을 강제로 형성시킬 수 있는 2개의 시일시트와 2개의 시일링을 사용하여 펌프나 블로어와 같은 유체기계의 내부 유체와 직접 접촉하는 주밀봉장치와 상기 주밀봉장치를 보조하는 보조밀봉장치를 형성하고, 상기 주밀봉장치의 시일링을 유체 압출 칼라로 커버하도록 되어 있기 때문에, 상기 미끄럼 마찰면에 형성되는 유체막의 윤활 작용에 의해 유체기계의 밀봉된 내부 유체의 누설을 완벽하게 차단할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 미끄럼 마찰면에서 발생하는 마찰열을 극소화할 수 있는 효과가 있다.As described above, the mechanical plane seal device of the fluid membrane lubrication method according to the present invention uses two seal seats and two seal rings capable of forcibly forming a fluid membrane on the sliding friction surface. A fluid is formed on the sliding friction surface because a main sealing device in direct contact with the internal fluid and an auxiliary sealing device for assisting the main sealing device are formed, and the sealing of the main sealing device is covered with a fluid extrusion collar. The lubrication of the membrane not only completely blocks leakage of the sealed internal fluid of the fluid machine, but also minimizes the frictional heat generated in the sliding friction surface.

이상에서 설명한 것은 본 고안에 따른 유체막 윤활방식의 기계평면시일장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 실용신안등록청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 고안의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is just one embodiment for implementing a mechanical plane sealing device of the fluid membrane lubrication method according to the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, it is claimed in the utility model registration claims below Without departing from the gist of the present invention to those of ordinary skill in the field to which the present invention belongs, it will be said that the technical spirit of the present invention to the extent that various changes can be carried out.

Claims (1)

회전축에 고정되는 시일시트에 시일링이 접촉된 밀봉장치가 상기 회전축의 회전력과 축방향으로 가해지는 스프링의 힘에 의해 미끄럼 마찰 운동을 함에 따라서 유체기계 속에 밀봉된 내부 유체가 대기중으로 누설되는 것을 차단하도록 된 기계평면시일장치에 있어서,The sealing device in contact with the seal seat fixed to the rotating shaft performs sliding frictional motion by the rotational force of the rotating shaft and the spring force applied in the axial direction, thereby preventing the internal fluid sealed in the fluid machine from leaking to the atmosphere. In a machine flat seal device, 상기 밀봉장치가,The sealing device, 내경측에 윤활구(31)가 형성된 윤활 경사면(32)과 단(33)이 형성된 제1시일시트(30)와, 외경측에 상기 제1시일시트(30)의 윤활 경사면(32)과 미끄럼 마찰 운동을 하며 나선홈(41)이 형성된 나선 경사면(42)이 형성되어 있고, 상기 나선홈(41)의 내경측 끝에 원형홈(43)과 수직 평면댐(44)이 형성되어 있으며, 외주면에 테이퍼 나선홈(51)이 형성된 유체 압출 칼라(50)에 의해 외주면이 커버되는 제1시일링(40)으로 구성된 주밀봉장치, 및Sliding friction with the lubrication inclined surface 32 and the lubrication inclined surface 32 of the first seal sheet 30 on the outer diameter side, and the lubricated inclined surface 32 with the lubrication tool 31 formed on the inner diameter side. A spiral inclined surface 42 having a spiral groove 41 is formed therein, and a circular groove 43 and a vertical plane dam 44 are formed at an inner diameter side end of the spiral groove 41, and a taper is formed on an outer circumferential surface thereof. A main sealing device composed of a first sealing ring 40 whose outer peripheral surface is covered by a fluid extrusion collar 50 having a spiral groove 51 formed therein, and 내경측에 윤활구(31a)가 형성된 윤활 경사면(32a)이 형성된 제2시일시트(30a)와, 외경측에 상기 제2시일시트(30a)의 윤활 경사면(32a)과 미끄럼 마찰 운동을 하며 상기 제1시일링(40)의 나선홈(41)에 대하여 역방향 나선홈(41a)이 형성된 나선 경사면(42a)이 형성되어 있고, 상기 나선홈(41a)의 외경측 끝에 원형홈(43a)이 형성되어 있는 제2시일링(40a)으로 구성된 보조 밀봉장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 유체막 윤활방식의 기계평면시일장치.The second seal sheet 30a having the lubricating inclined surface 32a having the lubricating hole 31a formed on the inner diameter side and the lubricating inclined surface 32a of the second seal sheet 30a on the outer diameter side performs sliding friction movement. A spiral inclined surface 42a having a reverse spiral groove 41a is formed with respect to the spiral groove 41 of the one sealing ring 40, and a circular groove 43a is formed at the outer diameter side end of the spiral groove 41a. Mechanical membrane sealing device of the fluid film lubrication method, characterized in that the secondary sealing device consisting of a second sealing ring (40a).
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