KR910001831B1 - End face mechanical shaft seal for use in hydraulik machines & sea/ring assembly for use in the shaft seal - Google Patents
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Description
제1도는 본 발명에 따른 샤프트시일의 한 실시예의 부분 단면도.1 is a partial cross-sectional view of one embodiment of a shaft seal according to the present invention.
제2도는 제1도의 선 II-II에 따른 단면도.2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG.
제3도는 제2도와 선 Ⅲ-Ⅲ에 따른 확대단면도.3 is an enlarged cross-sectional view taken along
제4도는 제1도의 선 Ⅳ-Ⅳ에 따른 단면도.4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG.
제5A 내지 5E도는 시일 링조립체의 제조를 위한 공정의 단계들을 도시한 사시도.5A-5E are perspective views showing the steps of a process for manufacturing a seal ring assembly.
제6도는 세그먼트 두께의 불일치로 인해 거칠은 시일표면을 보인 시일 링조립체의 전개도.6 is an exploded view of a seal ring assembly showing a rough seal surface due to a mismatch in segment thickness.
제7도는 제3도와 유사한 도면으로 변형된 시일 링조립체의 단면도.7 is a cross-sectional view of a seal ring assembly modified to a view similar to that of FIG.
제8도는 본 발명에 따른 샤프트시일의 다른 실시예의 부분단면도.8 is a partial cross-sectional view of another embodiment of a shaft seal according to the present invention.
제9도는 본 발명의 샤프트시일과 협동하는 수력터어빈의 부분 종단면도.9 is a partial longitudinal sectional view of a hydraulic turbine cooperating with the shaft seal of the present invention.
제10도는 종래예의 부분종단면도이다.10 is a partial longitudinal sectional view of a conventional example.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 로우터 샤프트 6 : 플랜지1: rotor shaft 6: flange
10 : 링홀더 24 : 핀10: ring holder 24: pin
34 : 안내구멍 101 : 시일 링조립체34: guide hole 101: seal ring assembly
112 : 시일 링112: seal ring
본 발명은 수력 터빈과 펌프와 같은 대규모의 수력기계에서 사용하며 이런 기계의 로우터샤프트를 따라 유체누출을 방지할 수 있도록 되어 있는 단면(end face)형 메커니컬 샤프트시일에 관한 것이다. 또한 본 발명은 이런 타입의 샤프트시일에서 사용하기 위한 카아트리지형 시일 링 조립체에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to end face mechanical shaft seals for use in large scale hydraulic machines such as hydraulic turbines and pumps and adapted to prevent fluid leakage along the rotor shaft of such machines. The invention also relates to a cartridge-type seal ring assembly for use in this type of shaft seal.
대규모의 수력기계에서 사용하기 위한 대표적인 종래의 단면형 샤프트시일은 일본국 실용신안공개 제83-12678호(공고 제87-14377호) 뿐만아니라 1973년 8월에 발행된 워터 파우어지의 페이지 309-314에 공지되어 있다.Representative conventional cross-sectional shaft seals for use in large-scale hydraulic machines are described in pages 309-314 of the Water Pouches issued in August 1973, as well as Japanese Utility Model Publication No. 83-12678 (Notice 87-14377). Known in
이 공지의 샤프트시일은 제10도에 도시되어 있고, 시이트 표면을 나타내며 수력기계의 로우터샤프트(51)에 고정된 환상 플랜지(55)와, 플랜지(55)를 에워싸는 환상케이싱(56)과, 로우터샤프트(51)의 축방향으로 이동 가능한 환상시일 링 홀딩 부재(53)와, 환상시일 링(52)과, 시일 링(52)을 시일 링 흘딩 부재로 안전하게 하기 위한 클램핑 링(54)과, 시일 링이 클램핑부재와 시일 링 홀딩 부재의 사이에서 조여지도록 클램핑링을 시일 링 홀딩 부재로 고정하기 위한 볼트(57)들을 구비한다. 시일 링(52)은 각각 부채꼴이나 아아치형인 다수의 세그먼트로 구성된다. 이들 세그먼트는 원주방향에서 연속으로 시일 링(52)을 달성하도록 시일링 홀딩 부재(53)와 클램핑 링(54)사이에서 유지된다. 이 샤프트시일에서 시일 링(52)의 모든 세그먼트가 일정하게 조여지는 것이 필수적이다. 왜냐하면 만일 세그먼트들의 단면(end faces)들이 서로 평평하지 않으면 시일 링의 시일면은 바람직하지 않게 내부유체를 누출되게 하면서 원주방향에서 불연속이며 거칠게 되기 때문이다. 이런 단점을 제거하기 위해 모든 세그먼트들이 일정하게 조여지고 축방향에서 필요로 하는 두께를 갖도록 정밀하게 마무리될 필요가 있다.This known shaft seal is shown in FIG. 10, and has an
링의 세그먼트들의 보통 섬유보강 플라스틱, 소성카본 또는 세라믹들로 만들어진다. 이들 세가지 재료들로 고차원의 정밀도를 얻는 것은 다소 어렵다. 따라서 링의 제조비용이 바람직하지 않게 상승된다. 이 같은 샤프트시일에 의해 직면되는 다른 문제점은 시일 링(52)의 세그먼트들이 시일 링 홀딩 부재(53)와 클램핑링(54)사이에서 직접 조여지기 때문에, 세그먼트들은 클램핑 링(54)의 과도한 조임력에 의해서, 특히 세그먼트들이 카본이나 세라믹과 같은 비교적 망가지기 쉬운 재료로 만들어질때 뭉개지거나 깨지기 쉽다는 것이다.The segments of the ring are usually made of fiber-reinforced plastic, plastic carbon or ceramics. It is rather difficult to achieve high levels of precision with these three materials. Therefore, the manufacturing cost of the ring is undesirably increased. Another problem faced by this shaft seal is that the segments of the
따라서 본 발명의 목적은 간단한 구조를 갖는 카아트리지 타입의 시일 링조립체를 제공하는 것이고, 게다가 고차원의 정밀도를 갖는 매끈한 시일면을 쉽게 제공할 수 있어서, 종래 기술의 상기 문제점을 극복하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide a cartridge type seal ring assembly having a simple structure, and furthermore to provide a smooth seal surface with high dimensional accuracy, thereby overcoming the above problems of the prior art.
본 발명의 다른 목적은 수력기계에 사용하기 위해 상기의 시일 링조립체와 협동하는 개량된 단면형 메커니컬 샤프트시일을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an improved cross-sectional mechanical shaft seal which cooperates with the seal ring assembly for use in hydraulic machines.
본 발명의 한 양상에 따라 단면형 메커니컬 샤프트시일에서 사용하기 위한 시일 링조립체를 제공한다. 이조립체는 실질적인 환상홈이 형성되어 실질적인 환상단면을 갖는 환상링케이싱과, 홈에 부분적으로 수용되며 점착물에 의해서 링케이싱에 안전하게 있는 시일 링을 구비한다. 시일 링은 다수의 세그먼트로 형성되며, 이 세그먼트 각각은 실질적으로 아아치형 단면, 실질적인 원통형으로 반경방향의 내외측면들, 축방향단면들(end faces) 및 양측면을 갖는다. 세그먼트들은 각 세그먼트의 한단면이 홈내에 수용되고 다른 단면이 링케이싱의 단면(end face)으로부터 그 축방향의 외측으로 갈라져 나오는 상태로 환상홈내에 배치된다.According to one aspect of the invention there is provided a seal ring assembly for use in a cross-sectional mechanical shaft seal. The assembly includes an annular ring casing in which a substantially annular groove is formed and having a substantially annular cross section, and a seal ring partially received in the groove and secured to the ring casing by the adhesive. The seal ring is formed of a plurality of segments, each of which has a substantially arched cross section, a substantially cylindrical radially inner and outer sides, end faces and bilateral sides. The segments are disposed in the annular groove with one end of each segment received in the groove and the other end split outwardly in the axial direction from the end face of the ring casing.
세그먼트들은 시일 링을 형성하도록 원주방향에서 서로 나란히 접하는 관계로 배열된다. 개개의 세그먼트의 다른 단면은 실질적으로 매끈하고 원주방향으로 연속하는 시일표면을 제공하기 위해 동일 평면에 포함된다.The segments are arranged in tandem with one another in the circumferential direction to form a seal ring. Other cross sections of the individual segments are included in the same plane to provide a substantially smooth and circumferentially continuous seal surface.
본 발명의 다른 양상에 따라 수력기계에서 이용하기 위한 단면형 매커니컬 샤프트시일을 제공하는 것이고, 이 샤프트시일은 상기에서 지적한 구조의 시일 링조립체와 협동한다.According to another aspect of the invention there is provided a cross-sectional mechanical shaft seal for use in a hydraulic machine, the shaft seal cooperating with a seal ring assembly of the above-mentioned structure.
본 발명은 다음 이점을 제공한다.The present invention provides the following advantages.
(1) 시일 링조립체는 카아트리지 타입이어서 샤프트시일에 정착 및 분리를 매우 쉽게 할 수 있다.(1) The seal ring assembly is of the cartridge type, which makes it very easy to fix and detach the shaft seal.
(2) 시일 링을 구성하는 세그먼트가 링케이싱에 의해 유지되기 때문에 세그먼트가 카본이나 세라믹과 같은 비교적 부서지기 쉬운 재료로 만들어질 때에도 손상의 염려 없이 세그먼트를 정착하여 조일 수 있다.(2) Since the segments constituting the seal ring are held by ring casing, even when the segments are made of a relatively brittle material such as carbon or ceramic, the segments can be fixed and tightened without fear of damage.
(3) 시일 링의 세그먼트는 매우 정밀하게 마무리될 필요가 없다. 즉 세그먼트가 링 케이싱에 조립된 후에도 세그먼트의 단면이 동일 평면상에 있도록 가공될 수 있어서 전체 시일 링조립체는 매끄러운 시일면을 보일 수 있다. 따라서 제조 비용이 상당히 감소되고, 시일 효과는 작동 초기부터 크게 얻는다.(3) The segments of the seal ring do not need to be finished very precisely. That is, even after the segments are assembled to the ring casing, the cross sections of the segments can be machined to be coplanar so that the entire seal ring assembly can exhibit a smooth seal surface. The manufacturing cost is thus significantly reduced, and the sealing effect is greatly obtained from the beginning of operation.
(4) 큰 직경을 갖는 시일 링을 얻을 수 있다(즉 큰 직경의 시일 링으로도 실시 가능하다).(4) A seal ring having a large diameter can be obtained (that is, also possible with a large diameter seal ring).
본 발명의 여러 목적, 특징 및 장점은 다음의 설명으로부터 명백하게 될 것이다.Various objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following description.
본 발명이 적용되는 수력 터어빈의 부분 종단면도인 제9도에서 수력터어빈은 임펠러(3)에 한 단이 연결된 로우터 샤프트(1)를 갖는다. 물통로를 구성하는 흡출관(4)은 임펠러(3)의 부근에 배치되며 유량을 조절하도록 된 안내깃(5)을 구비한다. 단면형 메커니컬 샤프트시일(100)은 케이싱(2)과 로우터 샤프트(1) 사이의 간극을 통하며 물의 유출을 방지한다.In FIG. 9, which is a partial longitudinal sectional view of a hydraulic turbine to which the present invention is applied, the hydraulic turbine has a
단면형 메커너컬 샤프트시일(100)(이하에서 간단히 "샤프트시일"로 언급함)의 한 실시예는 제1도에서 부분단면도로 보이고 있다.One embodiment of the cross-sectional mechanical shaft seal 100 (hereinafter referred to simply as "shaft seal") is shown in partial cross-section in FIG.
실질적인 환상의 제1부재(6)는 같이 회전하도록 로우터샤프트(1)에 고정된다. 도시한 실시예에 제1부재(6)는 플랜지이다. 플랜지(6)는 각각 반원형상을 갖는 두개의 절반부로 구성된다. 이들 두 절반부는 로우터샤프트(1)를 에워싸도록 배치되고 로우터샤프트(1)의 축에 수직으로 신장된 볼트(7)에 의해서 함께 고정된다. 본 발명에 속하는 샤프트시일과 협동하는 수력터어빈의 로우터샤프트(1)는 보통 매우 큰 직경, 예를 들면 2미터의 직경을 갖는다. 따라서 플랜지(6)를 단일체의 재료로 만들고 이것을 로우터샤프트(1)에 고정시키는 것은 극히 어렵다. 그러므로 플랜지(6)를 만드는 실질적인 방법은 플랜지(6)를 두개의 절반부로 형성하고 다음에 이것을 볼트(7)에 의해 서로 결합하여서 플랜지(6)가 로우러샤프트(1)에 일체로 고정되게 하는것이다.The substantially annular
플랜지(6)의 한 단면은 실질적인 환상의 시이트표면(21)을 제공한다. 시일 링조립체의 시일 링(112)은 후에 설명될 바와 같이 이 시이트표면(21)과 미끄럼 접촉을 하도록 되어 있다.One cross section of the
환상시일 케이싱(102)은 수력터이빈 케이싱(2)에 고정된다. 시일 케이싱(102)은 환상외면 벽부(9)와 환상커버부(11)를 구비한다. 대형 수력터어빈의 경우에 이런부재(9)와 (11)의 각각을 단일부재로 형성하는 것은 어려운 일이다. 따라서 외면 벽부(9)와 커버부(11)는 각각 두개의 반원형 절반부 또는 섹션으로 구성되고, 이들 섹션은 플랜지(6)의 경우와 같이 각각 볼트(13), (16)에 의해서 서로 결합된다. 외면 벽부(9)의 섹션들은 조인트부에서 용접으로 안전하게 있는 돌출부(9A)를 구비한다. 외면벽부 섹션의 두개의 대향단분에서 마주하는 돌출부(9A)들은 이들 돌출부에 형성된 구멍에 수용되는 볼트(13)에 의해서 서로 고정되고, 이에 의해서 양 섹션들은 완전한 환상외면벽부(9)를 형성하도록 서로 결합된다. 마찬가지로 커버부(11)의 두 개의 반원형 섹션들은 볼트(16)에 의해 돌출부(11A)에서 함께 조여지며, 볼트는 이들 돌출부(11A)에 형성되어 정렬된 구멍을 통하여 신장된다.The
이 경우에서 시일 링홀더(10)인 실질적으로 환상의 제2부재는 커버부(11)의 축방향에서 이동하도록 커버부(11)의 내측면 모서리에 배치된다. 제4도에서 알 수 있는 바와 같이 시일 링홀더(10)는 반원형의 절반부 또는 섹션(10A), (10B)으로 구성되고, 러그(22)는 용접(28A), (28B)에 의해 섹션(10A), (10B)의 외측면의 원주방향 양단부에 고정되며, 볼트(23)는 러그(22)에 형성된 구멍들을 지나고, 너트(23A)는 볼트(23)와 결합하여 양섹션(10A), (10B)을 함께 조인다.In this case, the substantially annular second member, which is the
시일 링홀더(10)는 사실상 L형 단면을 갖는다. O링(14)은 시일 링홀더(10)의 상부단부의 외측면에 있는 환상홈에 삽입된다. O링(14)은 유체가 새지않는 방식으로 커버부(11)의 내측면과 미끄럼 접촉한다. 시일링홀더(10)의 저부단부는 직립으로서 있는 다수의 핀(24)의 한단이 고정되는 환상 플랜지를 구비한다. 커버부(11)의 저부단표면은 핀(24)의 다른 단부를 미끄러지면서 수용하는 안내구멍(34)을 구비하여서 핀(24)이 이들 안내구멍(34)내에서 축방향으로 이동 가능하다. 압축코일 스프링(8)은 시일 링홀더(10)을 탄력있게 하향으로 편의되도록 작용하는 하향력을 만들기 위해 각 핀(24)둘레에 감겨 있다. 핀(24)은 시일 링홀더(10)가 자신의 축을 중심으로 회전하지 않게 하는 스토퍼로서 작용한다. 핀에 감긴 스프링(8)과 함께 핀(24)은 적절한 원주방향의 피치로 배치된다.The
시일 링조립체(101)는 볼트(18)에 의해서 시일 링홀더(10)의 저 부단표면에 분리가능하게 부착된다. 제1도, 2도 및 3도로부터 알 수 있는 바와 같이 시일 링조립체(101)는 실질적인 환상홈(120)이 형성되어 있는 실질적인 환상단면(132)(end face)을 갖는 환상링 케이싱(117)과, 부분적으로 홈(120) 내에 수용되며 점착물(124)에 의해 링케이싱에 고정된 시일 링(112)을 구비한다.The
시일 링(112)은 다수의 세그먼트(112A)로 구성되고, 이들 세그먼트 각각은 실질적인 원통형의 반경방향 내외측면(112A-2), (112A-1)과, 축방향 단표면(112A-3), (112A-4) 및 원주방향 양단표면(112A-5), (112A-6)을 갖는다. 각각의 세그먼트는 시일 링(112)의 축에 수직인 한 평면을 따라 아아치형 단면형상을 갖는다. 실시예에서 시일 링(112)는 네개의 세그먼트(112A)로 구성된다.The
이들 세그먼트(112A)는 한 축방향 단면(112A-3)이 홈(120)에 수용되는 반면에 다른 단면(112A-4)이 링케이싱(117)의 단면(132)으로부터 축방향의 외측으로 갈라져 나오도록 배치된다. 이들 세그먼트는 각 인접쌍의 세그먼트의 인접한 원주방향의 단표면이 서로 접하도록 배열된다. 세그먼트(112A)의 다른 축방향단면(112A-4)은 실질적으로 원주방향에서 연속으로 있는 매끄러운 환상 시일 표면(113)을 제공하도록 서로 동일평면상에 있다.These
시일 링(112)의 시일 표면(113)은 유체가 새지 않는 시일을 제공하도록 플랜지(6)의 시이트 표면(21)과 미끄럼 접촉을 하고, 유체가 새지 않는 시일은 로우터샤프트(1)의 외면과 시일케이싱(102) 사이의 간극을 통하여 내부 유체의 누출을 효과적으로 방지한다.The
제2도로부터 알 수 있는 바와 같이 이 실시예에서 링 케이싱(117)은 한쌍의 아아치형 케이싱섹션(117A)으로 구성되고, 반면에 시일 링(112)은 상술한 바와 같이 네개의 세그먼트(112A)로 구성된다. 시일 링 케이싱(117)의 두 섹션(117A)의 인접한 원주방향 단표면은 서로 접하며, 또 시일 링(112)의 인접한 세그먼트의 인접한 원주방향 단면은 서로 접한다. 케이싱섹션(117A)의 두 접촉부(117A')는 시일 링(112)의 두 인접쌍 세그먼트(112A)의 접촉부(112A')와 같이 동일한 원주방향위치에 배치된다. 다시 말하면 접촉부(117A')와 접촉부(112A')는 반경 방향에서 서로 정렬되어 있다.As can be seen from FIG. 2, the
시일 링조립체(101)는 볼트(18)에 의해 시일 링홀더(10)의 저부측에 분리 가능하게 부착되고, 이 볼트는 링케이싱(117)에서 축 방향으로 형성된 구멍(119)을 통하여 연장한다. 이런 의미에서 시일 링조립체(101)를 카아트리지 타입으로 칭할 수 있다.The
세그멘트(112A)는 카본, 세라믹(SiC 또는 Si3N4) 및 섬유보강 플라스틱으로 구성되는 한 그룹에서 선택되는 한 재료로 만들어진다. 점착물(124)은 예를 들면 에폭시계 접착제이다.
제3도로부터 알 수 있는 바와 같이 시일 링케이싱(117)과 시일 링(112)은 간극(h1), (h2)이 세그먼트(112A)와 홈(120)의 측면 사이에 형성되게 하는 크기이다. 한층의 접착제(124)가 간극(h1), (h2)을 채워서, 각 세그먼트(112A)가 링케이싱(117)의 벽에 고정된다.As can be seen from FIG. 3, the
제3도에 도시한 실시예에서 한 쌍의 좁은 경로(125)가 링케이싱(117)의 홈(120)의 저부에 형성되고, 반경방향으로 신장된 다수의 통로(126)를 통하여 서로 연통된다. 반경방향 내측의 좁은 경로(125)는 다수의 통로(127)를 통하여 링케이싱(117)의 내측원주방향 표면(117')과 연통되고, 또한 이들 통로(127)는 링케이싱(117)을 통하여 반경방향에서 신장된다. 좁은 경로(125)와 반경방향의 연통통로(126), (127)는 시일 링(112)과 링케이싱(117)의 홈(120)의 저부 사이의 틈으로 들어오는 일부 유체가 반경방향통로(127)를 통하여 시일 링케이싱(117)으로 배출되게 한다. 따라서 홈(120)에 있는 유체의 압력 때문에 시일 링(112)의 세그먼트(112A)가 홈(120)으로부터 밀려날 염려를 제거할 수 있다. 또한, 좁은 경로(125)는 각 세그먼트(112A)의 내측 단면(112A-3)과 홈(120)의 저부 사이에 점착물이 누적되는 것을 효과적으로 방지하는 점착물을 위한 릴리이프를 제공하게 한다. 따라서 세그먼트(112A)가 홈(120)의 저부와 직접 접촉할 수 있어서, 세그먼트(112A)를 시일 링(112)에 접착한 후에 발생할 수도 있는 세그먼트(112A)의 두께 파동은 회피할 수 있다.In the embodiment shown in FIG. 3, a pair of
시일 링조립체(101)를 제조하는 공정은 제5A도 내지 5E도와 제6도를 참조하여 예로써 설명한다.The process of manufacturing the
제5A도에서 이점쇄선으로 보인 바와 같은 구조를 갖는 세그먼트(112A)는 판재(131)로부터 절단된다. 판재가 섬유보강 플라스틱이나 또는 소성카본으로 만들어질때 세그먼트(112A)를 판재로부터 절단하는 것은 쉽다. 판재로부터 절단되어 제5B도에 보인 바와 같은 형상을 갖는 세그먼트(112A)는 시일 링조립체를 완성하도록 제5C도와 제5D도에서 도시한 단계에 따라 처리되어 조립된다. 세그먼트(112A)가 세라믹 재료로 만들어질때 재료를 상온 정수압에서 프레스하여 공지의 상태로 성형하고, 다음에 이 판재(131)를 기계가공하여 제5B도에 보인 단계에서 실행되고, 이에 의해 초경질의 세그먼트(112A)를 얻는다. 제5D도에 보인 다음 단계에서 각 세그먼트(112A)가 링케이싱(117)상에 위치되어 세그먼트(112A)의 한 단이 링케이싱(117)에 형성된 홈(120)에 수용된다. 홈(120)이 세그먼트(112A)의 반경방향 폭보다 간극(h1+h2)만큼 더 큰 반경방향의 폭을 가져서 모든 세그먼트(112A)는 이들 세그먼트(112A)의 반경방향 폭에서 어떤 약간의 파동에 관계없이 홈(120)에 위치될 수 있다. 여기서 반경방향 폭이 그다지 엄격하게 정밀할 필요가 없다는 것을 알 수 있다. 제5E도는 접착단계를 보이며, 여기서 홈(120)에 배치된 세그먼트(112A)는 접착에 의해 홈(12())에 고정된다. 이 접착은 점착물(124)로 간극(h1), (h2)을 채움으로써 실행될 수 있다. 점착물이 일정한 경화시간을 지나 경화되어서 세그먼트(112A)는 링케이싱(117)에 고정된다.A
세그먼트의 치수정밀도가 반경방향 치수의 경우와 같이 축방향 치수에서 그다지 높지 않을 때 축방향 두께의 파동은 다수의 세그먼트(112A)에 걸쳐 필연적으로 발생되어 한 단계의 높이(△t)가 인접한 세그먼트(112A)사이에 형성된다. 다소 과대하게 보인 제6도는 세그먼트(112A)의 두께에서 불일치를 보이고 있다. 단계 또는 높이의 차(△t1), (△t2), (△t3)는 인접한 세그먼트(112A) 사이에 형성되는 것을 알 수 있다. 이런 높이차는 시일 링(112)의 단면(end face)에서 단계로 나타난다. 그러나 본 발명에 따라 시일 링의 단면을 기계적으로 마무리함으로서 이런 단계를 제거할 수 있고, 원주방향에서 연속적으로 있는 시일 링조립체의 매끄러운 단면(113)을 얻을 수 있다. 모든 세그먼트(112A)가 링케이싱(117)의 홈(120)에 수용되어 고정된다는 사실에 의해서 기계가공이 가능하다는 것을 알 수 있다. 다르게는 시일 링의 매끄럽고 연속적인 단면은 일단 수평의 평평한 표면위에 모든 세그먼트(112A)를 놓고 다음에 모든 세그먼트(112A)가 같은 높이로 되도록 가공하고 마지막으로 제5D도에 도시한 바와 같이 링 케이싱(117)에 있는 홈(120)에 가공된 세그먼트(112A)를 놓으므로 써 얻을 수 있다. 명백하게 절단된 모든 세그먼트(112A)가 정확히 동일하고 이에 따라 조립상태에서 시일링의 매끄럽고 연속적인 단면(113)을 제공하기 위하여 판재(131)를 고도의 두께 균일성으로 마무리되도록 세그먼트(112A)의 단면(112A-4)을 기계가공할 필요는 없다.When the dimensional accuracy of the segment is not so high in the axial dimension as in the case of the radial dimension, a wave of axial thickness inevitably occurs over the plurality of
조작시에 시일 링홀더(10)는 로우터샤프트(1)의 축방향에서 이동하도록 핀(24)에 의해 안내되며, 코일스프링(8)에 의해 플랜지(6)를 향하여 탄력있게 편의된다. 따라서 시일 링홀더(10)의 저부단에 부착된 시일링조립체(101)의 시일 링(112)은 플랜지(6)의 시이트표면(21)과 유체가 새지 않는 접촉을 하며 미끄럼 상태로 유지된다. 한편 시일 링홀더(10)의 외측면에 있는 O링(14)은 시일 케이싱(102)의 커버부(11)의 내측면과 유체가 새지 않는 접촉을 하며 미끄럼 이동하고, 이에 의해 제9도에 도시한 바와 같이 로우터샤프트(1)와 임펠러(3)의 케이싱(2) 사이의 갭을 통하여 어떤 유체도 누출되지 않는다.In operation, the
제7도는 상술한 구조를 갖는 시일 링조립체(101)의 변형예(101A)를 보인다. 제7도에서 같은 인용번호는 제3도에서 보이는 것과 같은 부품이나 부재를 가리킨다. 변형된 시일 링조립체(101A)가 구비한 링케이싱(117D)은 조립체(101A)의 축을 포함하는 한 평면을 따라 취할때 역 L형 단면을 보이는 환상부재(117B)와, 함께 조립될때 양부재(117A)와 (117B)가 환상홈(120B)을 한정하도록 다수의 볼트(139)에 의해 환상부재(117B)에 부착되는 환상측벽 부재(117C)로 구성된다. 측벽부재 (117C)의 반경방향 내측벽표면(129)의 축방향 외측부는(129')로 가리킨 바와 같이 반경방향 내측으로 경사진다. 시일 링(112')의 각 세그먼트(112B)는 부분적으로 홈(120B)에 수용되며 부분적으로 축방향에서 홈(120B)으로부터 돌출되고, 축방향 외측부(129')의 경사와 일치하여 경사진 반경방향 외측면(130)을 구비한다. 상기 실시예(101)의 경우와 같이 시일 링조립체(101A)는 도시하지 않은 볼트들에 의해 시일 링홀더(10)의 저부측에 분리 가능하게 부착된다.7 shows a modification 101A of the
제7도에 도시한 변형예는 시일 링(112')의 세그먼트(112B)가 홈(120B)에 더 안정하게 유지된다는 부가적인 장점을 제공한다.The variant shown in FIG. 7 provides the additional advantage that the segment 112B of the
상술한 실시예와 변형예에서 실질적인 환상 시이트표면(21)은 로우터샤프트(1)와 함께 회전하는 플랜지(6)인 제1부재로되고, 시일 링조립체(101) 또는 (101A)는 제2부재(10)를 구성하는 시일 링홀더(10)로 분리가능하게 유지된다. 그러나 시일 링조립체(101) 또는(101A)가 제1부재(6)에 고정되고, 제2부재(10)가 시이트표면(21)을 제공할 수도 있다는 것을 당해 기술분야에 숙련된 사람에게 명백한 것이다.In the above-described embodiments and variations, the substantially
제8도는 본 발명에 따른 샤프트시일의 다른 실시예를 보인다. 이 샤프트시일은 일반적으로 참조번호 100A로 가리키며, 제1실시예의 경우에서와 같이 시일 링홀더(10)에 부착된 제1시일 조립체(101)를 구비한다. 더우기 실질적으로 제1시일 링조립체(101)와 같은 구조를 갖는 제2시일 링조립체(101B)는 플랜지(6)의 단면(21C)에 분리 가능하게 부착된다. 이들 두 시일 링조립체(101), (101B)의 시일 링(112), (112C)은 유체의 누출을 방지하도록 서로 미끄럼 접촉하여 유지된다. 제2시일 링조립체(101B)의 시일 링(112C)은제1시일 링조립체(101)의 시일 링(112)과 같은 재료로 만들 수 있다.8 shows another embodiment of a shaft seal according to the invention. This shaft seal is generally indicated at 100A and has a
제8도에 도시한 실시 예에서 시일 링(112)과 시일 링(112C)은 수력기계의 로우터 샤프트(1)가 진동한다고 할지라도 유체가 새지 않게 하는 시일을 확실히 하기 위해 다른 반경방향의 폭을 갖는다. 즉, 수력기계의 로우터 샤프트(1)의 어떤 진동에도 불구하고 더 작은 폭의 시일 링(112)은 더 큰 폭을 갖는 시일 링(112C)의 대향표면과 전체 축방향 단면에서 항상 미끄럼 접촉하면서 유지될 수 있다. 시일 링(112), (112C)이 다른 재료로 만들어질때 더 작은 폭을 갖는 시일 링(112)이 더 부드러운 재료로 만들어지는 것이 바람직하다.In the embodiment shown in FIG. 8, the
시일 링(112)이 세라믹 재료로 만들어질때 시일 링(112)가 접촉하는 시일표면은 유사한 경질 재료로 만들어질 필요가 있다. 재8도에 도시한 장치는 플랜지(6)의 전체 부분이 일반적으로 충격에 그다지 견더지 않는 세라믹 재료로 형성될 필요성을 제거한다는 장점을 갖는다.When the
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019870008429A KR910001831B1 (en) | 1987-07-31 | 1987-07-31 | End face mechanical shaft seal for use in hydraulik machines & sea/ring assembly for use in the shaft seal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1019870008429A KR910001831B1 (en) | 1987-07-31 | 1987-07-31 | End face mechanical shaft seal for use in hydraulik machines & sea/ring assembly for use in the shaft seal |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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KR890002584A KR890002584A (en) | 1989-04-10 |
KR910001831B1 true KR910001831B1 (en) | 1991-03-26 |
Family
ID=19263493
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR910001831B1 (en) |
-
1987
- 1987-07-31 KR KR1019870008429A patent/KR910001831B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR890002584A (en) | 1989-04-10 |
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