KR830002042Y1

KR830002042Y1 - Leakage Backflow Type Mechanical Seal

Info

Publication number: KR830002042Y1
Application number: KR2019830006916U
Authority: KR
Inventors: 최규환
Original assignee: 최규환
Priority date: 1981-11-14
Filing date: 1983-08-05
Publication date: 1983-10-06
Also published as: KR830001884U

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Leakage Backflow Type Mechanical Seal

제1도는 본 고안의 일 실시예를 보인 단면도.1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the present invention.

제2도는 본 고안의 다른 실시예를 보인 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 회전축 2 : 스터핑박스1: axis of rotation 2: stuffing box

4 : 환상공간부 5 : 역류임펠러4: annular space part 5: countercurrent impeller

5a : 내주면 5b : 외주면5a: Inner circumference 5b: Outer circumference

5c : 외부사면 5d : 내부사면5c: external slope 5d: internal slope

9, 10 : 오링 13 : 누액분사공9, 10: O-ring 13: liquid leakage sprayer

14 : 반원요홈 17 : 스파이럴기어14: semicircle groove 17: spiral gear

본 고안은 각종 산업용 원심펌프의 축봉장치로 사용되는 미캐니컬 시일에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면 펌프의 회전축과 스터핑 박스(Stuffing Box)간에 기밀을 유지하기 위하여 설치되는 미캐니컬 시일에 관한 것이다.The present invention relates to a mechanical seal used as a shaft device of various industrial centrifugal pumps, and more specifically, to a mechanical seal installed to maintain airtightness between a rotating shaft of a pump and a stuffing box. will be.

종래의 각종 산업용 원심 펌프에 있어서, 축을 통한 액체의 누설을 방지하기 위하여 사용되는 축봉장치로서는 주로 그랜드 팩킹과 미캐니컬 시일이 이용되고 있으나, 이들은 어느 것이나 여러가지 개선되어야 할 문제점들을 가지고 있다. 즉 축봉장치로서 그랜드 팩킹을 사용하는 경우는 팩킹과 회전축의 마찰로 인하여 축의 마모를 유발하게 되는 동시에 마찰로 인한 기계적 손실로 말미암아 불필요한 동력의 소모가 많게 되고, 또한 이러한 팩킹만으로서는 누설을 완전히 막을 수 없기 때문에 누설로 인한 공해문제와 기계의 부식 및 원료의 손실문제 등이 뒤따르게 된다. 한편, 종래의 일반 미캐니컬 시일을 사용하는 경우에는, 그 미캐니컬 시일의 구조상 정교하게 연마가공된 시일면을 갖는 환상 실링부재를 사용하는 것이므로 액체의 누설은 완전히 차단시킬 수 있으나, 실링부재의 가공에 있어 초정밀 평면연마가공이 요구되어 제작이 용이하지 아니하고, 가격도 고가로 되며 또한 취성이 약한 고경도 재질의 재료를 사용해야 되므로 쉽게 깨어질 위험이 있어서 취급상의 주의를 요할뿐 아니라, 진동이 심한 대용량 양수펌프나 축의 유격이 심한 다단펌프In the various industrial centrifugal pumps of the related art, as the shaft rod device used to prevent the leakage of liquid through the shaft, the gland packing and the mechanical seal are mainly used, but they all have various problems to be improved. In other words, when the gland packing is used as the shaft device, the abrasion of the shaft is caused by the friction between the packing and the rotating shaft, and the mechanical loss due to the friction causes unnecessary power consumption, and the packing alone cannot prevent leakage completely. This is followed by pollution problems due to leakage, corrosion of machinery and loss of raw materials. On the other hand, in the case of using a conventional general mechanical seal, since the annular sealing member having a finely polished seal surface is used in the structural structure of the mechanical seal, the leakage of liquid can be completely blocked, but the sealing member It is not easy to manufacture as it requires ultra-precision planar grinding processing, and it is expensive and also requires the use of a material of high hardness, which is brittle and weak. Heavy pumping pump or heavy pump

본 고안의 목적은 상술한 바와 같은 종래의 축봉장치가 가지고 있는 제반 문제점들을 해소할 수 있는 새로운 형태의 미캐니컬 시일을 제공코저함에 있다.It is an object of the present invention to provide a new type of mechanical seal that can solve all the problems of the conventional shaft device as described above.

본 고안의 다른 목적은 펌프의 회전축에 마모를 유발하지 않고, 또 마찰로 인한 동력의 소모도 줄일 수 있는 새로운 형태의 미캐니컬 시일을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a new type of mechanical seal that does not cause wear to the rotating shaft of the pump and also reduces power consumption due to friction.

본 고안의 또 다른 목적은 종래의 미캐니컬 시일에서와 같이 정교한 연마가공을 필요로하는 특수재료의 실링부재를 사용함이 없이 간단한 구조로서 완전한 기밀상태를 유지할 수 있고, 어떠한 종류의 펌프에도 적용될 수 있는 미캐니컬 시일을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to maintain a completely airtight state as a simple structure without using a sealing material of a special material that requires sophisticated abrasive processing as in conventional mechanical seals, can be applied to any kind of pump To provide a mechanical seal.

본 고안의 중요한 다른 목적은 회전축의 원심력을 이용하여 스터핑 박스내에서의 누설액의 흐름을 누설 방향과 반대방향으로 역류시키므로서 액체의 누설압력을 감쇄시켜 누설을 방지하게 하는 새로운 구성원리의 누액 역류형 미캐니컬 시일을 제공하는 것에 있다.Another important object of the present invention is to use the centrifugal force of the rotating shaft to reverse the flow of the leaking liquid in the stuffing box in the opposite direction to the leaking direction, thereby reducing the leakage pressure of the liquid to prevent leakage. It is in providing a type mechanical seal.

본 고안은 상기한 바와 같은 제반 목적을 달성하기 위하여 펌프의 회전축에, 그 회전축과 함께 회전되고 회전시 회전원심력에 의하여 누설액을 누설방향과 역방향으로 역류시켜줄 수 있게된 역류 임펠러를 장착하는 것을 특징으로 하는 것이다.The present invention is characterized in that to achieve the above-mentioned objects, the pump is equipped with a countercurrent impeller which is rotated together with the rotary shaft and can reverse the leakage fluid in the opposite direction to the leakage direction by the rotary centrifugal force during the rotation. It is to be done.

이러한 역류임펠러는 회전축과 일체로 회전될 수 있게 하기 위하여 회전축에 관착될 수 있는 실린더형으로 구성되고, 그 선단부에 회전시 누설액을 역류시켜 주기 위한 역류수단을 구비하고 있다. 그 역류수단은 각기 다른 구성으로 이루어질 수 있는데, 예를 들면 실린더형 임펠러의 선단 외주면에 회전시 유체를 일정한 방향으로 압송할 수 있는 스파이럴 기어를 설치하거나, 또는 실린더형 임펠러의 선단부에 내측에서 외측을 향하여 경사지게 천설된 수개의 누액분사공을 설치하는 것으로 구성될 수 있다. 이들은 어느 경우나 회전축이 회전할 때 함께 회전하면서 그 회전원심력으로 누설액을 누설 방향과 반대방향으로 역류시키므로서 누설압력을 감소시켜 누설을 방지하게 하는 것이다.The countercurrent impeller has a cylindrical shape that can be attached to the rotating shaft in order to be rotated integrally with the rotating shaft, and has a countercurrent means for flowing back the leakage liquid at the front end thereof. The countercurrent means may have a different configuration. For example, a spiral gear may be provided on the outer circumferential surface of the tip of the cylindrical impeller so as to push the fluid in a predetermined direction during rotation. It may consist of installing several tear-liquid spraying holes which are obliquely laid toward. In any case, they rotate together with the rotational shaft, and the leakage centrifugal force reverses the leakage liquid in the opposite direction to the leakage direction, thereby reducing the leakage pressure to prevent leakage.

이하 본 고안을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 고안의 일 실시예를 보인 것으로, 회전축(1)은 펌프하우싱의 스터핑박스(2)의 축공(3)에 축설되어 있고, 그 회전축(1)과 스터핑박스(2)의 내주면(2a) 사이에는 실링부재를 내삽하기 위한 환상공간부(4)가 형성되어 있다.1 shows an embodiment of the present invention, the rotating shaft 1 is installed in the shaft hole 3 of the stuffing box 2 of the pump housing, and the inner peripheral surface (1) of the rotating shaft 1 and the stuffing box 2 Between 2a), the annular space part 4 for interpolating a sealing member is formed.

본 고안은 그 환상공간부(4)의 내측에 위치하도록 실린더형으로된 역류임펠러(5)를 회전축(1)에 관삽하고, 그 후단부 주벽에서 고정보울트(6)을 박어 역류임펠러(5)를 회전축(1)에 고정시킨다. 역류임펠러(5)의 내주면(5a)과 외주면(5b)에는 각각 적당한 위치에 환상오링홈(7)(8)을 요설하여 내부오링(9)과 외부오링(10)을 감합시켜 장착하고, 외부오링(10)은 스터핑박스(2)의 배면에 체결보울트(11)에 의하여 착탈자재로 부착된 시일 캐트리지(12)의 내면(12a)에 밀착되게 하고, 내부오링(9)은 회전축(1)의 외주면에 밀착되게 한다. 또한 역류임펠러(5)의 선단 주연부는 ㄱ형 단면으로 절삭가공하여 외부사면(5c)과 내부사면(5d)을 각각 형성하고, 외부사면(5c)으로부터 임펠러(5)의 선단 내주면(5e)을 향하여 경사지게 관통되는 수개의 누액분사공(13)을 방사상의 위치에 천설하며, 그와 평행하게 내부사면(5d)에도 다수의 반원요홈(14)을 역시 방사상으로 요설하여서 구성된다.The present invention injects a cylindrical countercurrent impeller (5) into the rotating shaft (1) so as to be located inside the annular space (4), and puts a high information obstruction (6) on the rear wall of the rear end impeller (5). To the rotating shaft (1). The inner circumferential surface 5a and the outer circumferential surface 5b of the counter current impeller 5 are provided with annular o-ring grooves 7 and 8 at appropriate positions, respectively, and the inner o-ring 9 and the outer o-ring 10 are fitted to each other. O-ring 10 is in close contact with the inner surface (12a) of the seal cartridge 12 attached to the detachable material by the fastening bolt 11 on the back of the stuffing box (2), the inner o-ring (9) is a rotating shaft (1) To the outer circumferential surface of the In addition, the distal periphery of the countercurrent impeller 5 is cut into an a-shaped cross section to form an outer slope 5c and an inner slope 5d, respectively, from the outer slope 5c toward the tip inner peripheral surface 5e of the impeller 5. Several tear fluid injection holes 13 penetrated obliquely are laid at radial positions, and parallel to the inner slope 5d, a plurality of semi-circular grooves 14 are also radially recessed.

이와 같이 구성된 본 고안 미캐니컬 시일은 펌프가 정지상태에 있을 때, 즉 회전축(1)이 정지되어 있을때는 스터핑박스(2)의 축공(3)을 통하여 회전축(1)의 주벽을 타고 환상공간부(4)내로 누출된 누액은 역류임펠러(5)의 내·외주면(5a)(5b)을 타고 외부로 누출되려 하나, 그 내·외주면(5a)(5b)의 환상 오링홈(7)(8)에 각각 장착되어 있는 내·외부오링(9)(10)에 의하여 누설이 차단되고, 한편 펌프가 작동하여 회전축(1)이 회전할 때에는 역류 임펠러(5)가 함께 회전하게 되며, 이때 그 임펠러(5)와 회전축(1)The mechanical seal of the present invention configured as described above rides on the circumferential wall of the rotating shaft 1 through the shaft hole 3 of the stuffing box 2 when the pump is in the stopped state, that is, when the rotating shaft 1 is stopped. The leaked liquid leaked into the part 4 is leaked to the outside through the inner and outer peripheral surfaces 5a and 5b of the backflow impeller 5, but the annular O-ring groove 7 and 7 of the inner and outer peripheral surfaces 5a and 5b The leakage is blocked by the inner and outer o-rings (9) (10) respectively mounted to (8). Meanwhile, when the rotating shaft (1) rotates due to the pump operating, the countercurrent impeller (5) rotates together. Impeller (5) and axis of rotation (1)

제2도는 본 고안의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 이 실시예에서는 스터핑박스(2)의 내주면(2a)과 회전축(1) 사이에 형성된 환상공간부(4)내에 내주면이 나선홈(15)으로 형성된 환상 스파이럴 붓싱(16)을 회전축(1)에 끼우고, 그 후측에 실린더형의 역류 임펠러(5)를 관삽하여 그 후단부에 테프론윗치(18)를 개재하여 고정환(19)을 끼우고, 보울트(6)을 조여 회전축에 고정하고, 역류임펠러(5)의 선단부 외주벽에는 스파이럴 기어(17)를 일체로 형성하여 회전축(1)의 회전시 그 스파이럴 기어(17)에 의하여 누출액2 shows another embodiment of the present invention, in which the inner circumferential surface is a spiral groove 15 in the annular space portion 4 formed between the inner circumferential surface 2a and the rotation shaft 1 of the stuffing box 2. Insert the formed spiral spiral bushing 16 into the rotating shaft 1, insert a cylindrical countercurrent impeller 5 at the rear side thereof, and insert the fixed ring 19 through the teflon position 18 at the rear end thereof. Tighten the bolt 6 to fix it to the rotating shaft. Spiral gear 17 is integrally formed on the outer peripheral wall of the distal end of the countercurrent impeller 5 so that the liquid leaks by the spiral gear 17 when the rotating shaft 1 rotates.

이와 같이 본 고안의 미캐니컬 시일은 회전축의 회전원심력을 이용하여 누설액을 누설액이 진입되는 방향과 반대방향으로 역류시킬 수 있는 역류수단을 구비한 역류임펠러를 회전축에 설치하므로서, 액체의 누설압력을 감소시키고, 그에 의하여 누설을 방지할 수 있게 된 것이므로 종래의 일반 미캐니컬 시일이나 그랜드 팩킹이 가지고 있는 제반 문제점을 해소할 수 있게 된다.As described above, the mechanical seal of the present invention uses a centrifugal force of the rotating shaft to install a countercurrent impeller on the rotating shaft which has a countercurrent means capable of backflowing the leaking liquid in a direction opposite to the direction in which the leaking liquid enters. Since it is possible to reduce the pressure and thereby prevent leakage, it is possible to solve all the problems of conventional general mechanical seals and grand packing.

즉, 본 고안의 미캐니컬 시일은 역류 임펠러가 회전축에 고정되어 함께 회전하게 되므로, 회전축(1)에 마모를 유발하지 않게되며, 마찰로 인한 동력소모를 줄일 수 있을뿐만 아니라, 종래의 미캐니컬 시일에서와 같은 고도의 정밀가공을 요구하는 고강도재질의 시일부재를 사용하지 않게 되므로 제작이 간편 용이하고, 비교적 저렴한 가격으로 대량생산할 수 있으며, 진동이 심한 대용량 양수펌프나 축의 유격이 심한 다단 펌프에 모두 사용할 수 있고, 슬러리가 많거나 고점성유체 등 어떠한 종류의 유체펌프에도 사용가능하다. 또한 종래의 미캐니컬시일은 그 구조가 복잡하고, 조립구조상 일단 누설이 발생하게되면 펌프 전체를 분해해야만 정비가 가능하게 된다.That is, the mechanical seal of the present invention is because the countercurrent impeller is fixed to the rotating shaft to rotate together, so as not to cause wear on the rotating shaft (1), not only can reduce power consumption due to friction, conventional mechanical It is easy to manufacture, can be mass-produced at a relatively low price, and has a large amount of pump pump with high vibration, or a multi-stage pump with a high clearance of shaft, since it does not use a seal member made of a high strength material that requires high precision processing such as a curl seal. It can be used for all kinds of fluid pumps, such as high slurry or high viscosity fluid. In addition, the conventional mechanical seal has a complicated structure, and once the leakage occurs due to the assembly structure, the entire pump can be dismantled for maintenance.

본 고안의 시일은 시일 캐트리지(12)와 고정보울트(6)만을 해체하고, 오링만을 교한하면 되므로 그 정비작업이 용이하고 오링만을 교체하면 계속 사용이 가능하므로 장구한 사용수명을 갖게 되는 등의 효과가 있다.The seal of the present invention dismantles only the seal cartridge 12 and the high information bolt 6, and only replaces the O-ring, so that the maintenance work is easy, and the O-ring can be replaced continuously so that the seal can have a long service life. It works.

Claims

A cylindrical countercurrent impeller (5) having a fluid countercurrent means at its distal end is located in the annular space (4) formed between the rotating shaft (1) of the pump and the inner circumferential surface (2a) of the stuffing box (2). A leaky backflow mechanical seal that is inserted into a tube and fixed so as to be secured together with its axis of rotation (1).

The liquid leakage injection hole (13) according to claim 1, wherein the fluid countercurrent means provided at the distal end portion of the countercurrent impeller (5) is inclined toward the outer slope (5c) from the inner peripheral surface (5e) of the distal end of the impeller (5). Leak-flow reflux mechanical seal.

The liquid-liquid countercurrent type mechanical seal according to claim 1, wherein the fluid countercurrent means provided at the tip end of the countercurrent impeller (5) is a spiral gear (17) formed integrally with the tip outer peripheral surface of the impeller (5).