KR950002999B1 - 연장된 수명의 밀봉부를 갖는 회전 연결체 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

연장된 수명의 밀봉부를 갖는 회전 연결체

제1도는 본 발명의 원리를 이용한 회전 연결체의 단면도.

제2도는 제1도의 2-2선상에서 최한 칼라 밀봉면의 단면도.

제3도는 바이어스 스프링, 단면 홈을 갖는 니플 칼라, 역반경 밀봉링 및 인접 회전 연결체 부분의 공간적 관계를 도시하는 확대 상세도.

제4도는 제2도의 4-4선상에서 취하는 니플 칼라 슬롯의 확대 상세도.

제5도는 제2도의 5-5선상에서 취한 니플 칼라 슬롯의 확대 상세도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 회전 연결체 14 : 헤드

16 : 마모잔 22 : 유입구

28 : 니플 40:공동

58 : 어답터 60 : 슬롯

68 : 베이스

본 발명은 전조기 드럼과 같은 회전 기구에 증기를 공급하기 위한 회전 연결체에 관한 것이며 특히 이에사용되는 역반경 밀봉 시스템에 관한 것이다.

건조 드럼이나 냉각 드럼과 같은 회전 부재를 고정 도관과 연결시키기 위해 회전 연결체가 사용되어 왔다. 이같은 희전 연결체는 제지 및 직물 처리 분야에서 널리 사용된다. 스팀 건조 시스템을 워밍업시킬때는 건조 드럼 시스템에 사용되는 드럼 및 기타 부품의 상당한 길이 때문에 큰 팽창이 발생한다. 전체 작업 단계중에 부품들의 자유로운 이동 및 밀봉을 가능하게 하기 위해 증기 조립 단부에서 증기 연결이 이루어지며, 대향 단부상의 건조 드림 저널은 일반적으로 그 지지 베어링에 대한 단부 드러스트를 갖는다.

상술된 형태의 장치는 예를 들어 미합중국 특허 제1,666,637,호, 제1,896,062호 및 제2,496,471호와 같은 종래기술에 공지되어 있다. 이들 발명은 환형 판 밀봉면 상의 불규칙 형상 오목부의 시스템을, 밀봉면에 작용하는 차압을 비례적으로 증대시키기 위한 힘 증배기로서 작용하는 벨로우즈와 함께 사용한다. 사용된 원리는 탄소 밀봉링의 측부와 접촉하는 밀봉면의 형상을, 중앙 환형 연속 밀봉면 및 보다 넓은 둘레 차단된 밀봉면이 밀봉링의 각 측부와 접촉하고, 동일한 증기압에 의해 들떠오르는 것을 방지하는 것이다.

상기 형상은 따라서 증기압이 증가함에 따라 밀봉부에 가해지는 힘의 세기가 증가하므로 시일 마모를 감소시키고자 하는 목표에 최소한으로 기여하며, 밀봉면 오목부의 추가는 특히 상기 힘을 증대시키기 위한 것이다. 증기압은 그대로 유지한 채 접촉 면적을 감소시키는 슬롯을 추가하므로써 밀봉면에서의 정상 상태 접촉 압력 증가는 시일 마모 및 토오크를 보다 증대시킨다.

회선 연견체에 역반경 밀봉링을 사용하는 것은 미합중국 특허 제2,836,439호에 기술되어 있으며 상기 특허에서는 연속적이고 균일한 장착만을 갖는 칼라를 구비한 상기 형태의 시일을 사용하고 있다. 상기 형상으로 인해, 증기압이 증가함에 따라 밀봉부에 가해지는 압축력이 커지고 따라서 밀봉부의 마찰열의 증가를 초래한다. 이 마찰은, 결국 드럼 회전을 방지하고 부품 수명을 단축시키는 시일 마모 및 토크를 유발한다.

본 발명의 목적은 시일 수명이 연장된 역반경 밀봉링을 사용하는 회전 연결체를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 시일 마찰이 감소되어 시일 온도 및 필요 토오크가 감소되는 회전 연결체를 제공하는 것이다,

본 발명의 회전 연결체는 상기 공급원을 종이 건조드럼과 같은 회전 기구에 연결시키는데 사용된다. 상기연결체는 세 부분, 즉 헤드, 본체 및 마모관으로 구성되는 자립 구상 혹연 주철 하우징을 포함한다. 상기헤드는 외부 응축수 귀환 시스템에 연결되는 응축수 배출구를 구비할 수도 있고 하우징 본체 내측 단부 부근의 하우징 본체에는 증기 유입구가 규정괸다. 본체 외측 단부는 하우징 본체 내측 단부 부근의 헤드와 대향하는 마모판내의 개구로 참버를 형성하는 헤드에 연결되고, 니플 및 동축 응축수 픽업 튜브는 상기 회전기구에 부닥되도록 개구를 통해 연장된다.

하우징 본체 내측 단부를 향해 개방되는 하우징축과 동심의 헤드에는 나사 형성된 하우징 응축수 픽업 튜브 연결체가 된 규정된다. 상기 픽업 튜브 연결체는 귀환 응축수를 수용하며, 역시 상기 헤드내에 규정되는 응축수 귀환 포트가 연통된다. 응축수 픽업 튜브는 상기 나사 형성된 픽업 튜브 연결체와 결합되어 이로부터 니플내로 동축 연장되며, 양자는 본체 내측 단부로부터 회전드럼으로 연장된다. 내부적으로 상기 니플은 각각의 본체 단부 부근에 배치된 한쌍의 환형 탄소 안내 베어링 및, 상기 니플 외면으로부터 본체 공동 내부로 동일하게 연장되며 그 내면에는 편핑한 구형 밀봉면을 갖는 안티몬 함유된 역반경 밀봉링과 결합하는 편평한 반경 방향 밀봉면을 한정하는 환형 니플칼라를 구비하는 밀봉링 시스템에 의해 지지된다. 상기 칼라 밀봉면은 시일 로딩 및 마찰을 감소시키는 원주 방향 이격된 반경 방향 슬롯을 갖는다. 니플을 둘러싸는 압축 스프링은 그 밀봉면과 대향하는 니플 칼라면과 결합되므로써 니플 역반경 밀봉링에 대해 본체 내측 단부를 향해 편의시킨다.

니플 칼라 반경 방향 밀봉면에 형성되는 반경 방향 슬롯은 하우징 증기압과 연통되고, 밀봉링에 대한 밀봉 압력을 증대시키는 니플에 가해지는 축방향 가압력을 감소시키며, 따라서 밀봉링의 수명을 연장한다. 밀봉링 마찰은 또한 밀봉링 결합면에 물이나 증기에 노출되었을때 뿐 아니라 고온 환경에서 안정성이 탁월한 우수한 윤활제인 이황화 몰리브덴을 사용하므로써 감소된다.

본 발명이 보다 명확히 이해될 수 있도록 이제 첨부도면을 참조하여 기술한다.

본 발명의 수명 연장된 시일을 사용한 회전 연결체는 일반적으로 도면부호 10으로 도시되며, 이는 튜브형본체(12), 상기 본체의 외측 난부에 위치한 헤드(14) 및, 상기 본체의 내측 단부에 부착된 마모판(16)을 구비한다. 상기 튜브형 본체, 헤드 및 마모판은 구상 흑연 주철로 형성될 수도 있으며, 상기 헤드(14)는 대향하는 플랜지를 통해 연장되는 나사 볼트(18)에 의해 상기 본체(12)에 연결되고, 마모판(16)은 상기 마모판 플랜지를 지나 연장하여 상기 본체에 나사 결합되는 볼트(20)에 의해 본체(20)에 제거 가능하게 부착된다.

상기 본체(12)에는 본체의 내부와 연통하는 나사 형성된 증기 유입구(22)가 제공되고, 이 본체상에 한정된 브래킷(24)은 도시되지 않은 건조기 드럼 부근의 연결체를 지지하기 위한 종래의 회전 연결체 지지 구조물(비도시)과 헙력한다. 상기 헤드(14)는 후술되는 바와 같이 사이펀 시스템과 협동하기 위한 나사 형성된 응축수 배출구 126)를 구비한다.

상기 본체(l2)와 마모판(16)에 각각 위치하는 원통형 안내 부싱(30,32)상에서 일반적으로 원통형상의 긴튜브형 니플(28)이 본체 및 마모판내에 회전가능하게 지지된다. 상기 안내 부상은 니플(28)이 상기 본체, 헤드 및 마모판에 대해 회전할 수 있게 하며, 상기 니플은 종래의 연결 수단에 의해 도시되지 않은 회전 건조기 드럼에 부착되도록 내측 연장부(34)를 가지므로써 상기 연결체(10) 안으로 도입된 증기가 건조기 드럼으로 전달될 수도 있다.

상기 니플은 반경 방향 외측으로 연장되는 칼라(36)를 구비하며, 유입구(22)와 연통하는 본체(12)내의 공동(40)과 니플 내부 사이의 연통을 허용하기 위해 반경 방향 포트(38)가 상기 니플에 형성된다. 따라서, 유입구(22)를 통해 연결체(10) 내부로 도입된 증기는 도시되지 않은 건조기 드럼에 공급되도록 니플(28)에 들어갈 것이다.

상기 니플(28)은 니플을 둘러싸는 압축 스프링(42)에 의해 내측으로 축방향 편의되어 칼라(36)와 안내 부싱(30) 사이에서 압축된다. 이후에 명백해지는 바와 같이, 스프링(42)의 편의력은 연결체 내부로의 가압 증기 또는 기타 매개물 도입 이전에 연결체 밀봉면의 결합을 유지할 것이다.

상기 마모판(16)은 연결체(10)축상에 형성점을 갖는 구형 오목 밀봉면(44)을 가지며, 이는 또한 니플(28)을 회전축을 구성한다.

상기 마모판(16)과 니플 칼라(36) 사이에는 통상 탄소나 혹연으로 형성하는 환형 밀봉링(46)이 위치하는데, 이는 마모판 밀봉면(44)과 대응 결합하는 구형 블록면(48)을 갖는다. 상기 밀봉링(46)은 통상의 밀봉형태와 다르므로 "역 반경"으로 지칭된다. 상기 밀봉링(46)은 또한 니플 칼라상에 한정되는 대향하는 반경방향 편평면(52)과 대향 결합하는 외측 반경 방향 편평면(50)을 갖는다. 스프링(42)에 의해 니플(28)에 가해기는 축방향 편의력이 상기 면(44와 48,50과 52)의 결합을 유지할 것이다.

제1도에 도시된 실시예에서는 응축수를 뽑아내기 위해 건조기 드럼내에 위치하는 내측 단부(비도시)를 갖는 니플(28)을 통해 사이펀 파이프(54)가 동축 연장된다. 사이펀 파이프(54)의 외측 단부는 사이펀 파이프(54)와 응축수 배출구(26) 사이를 연통시키는 헤드(14)에 창성되어 있는 나삿니(56)와 나사 체결된다. 또한 사이펀 파이프(54)의 외측 단부는 헤드(14)에 볼트 연결된 어댑터(58)에 의해 지지된다.

보다 개선된 밀봉 및 마모 특성은 밀봉링 표면(50)과 결합하는 니플 칼라표면(52)내에 한정된 다수의 반경 방향 직선 슬롯(60)에 의해 달성된다.

제2도에 나타나있둣이 본 실시예에서는 6개인 반경 방향 슬롯(60)이 표면(52) 주위에 60。간격으로 배치되고 각각의 슬롯은 니플 칼라(36)의 원형 둘레(62)를 가로지른다. 각각의 슬롯은 둘레(62)를 가로지르는 평행한 직선 측부에 의해 형성되며, 측부(64)와 둘레(62)를 가로지르는 베이스(68) 및 폐쇄 단부(66)를 구비한다.

상기 슬롯(60)의 반경 방향 길이는 제2도로부터 알 수 있듯이 칼라 표면(52)의 반경 방향 치수의 대략절반이다. 대향하는 측부(64)에 의해 한정되는 슬롯의 폭은 통상 반경방향 슬롯 길이의 절반보다 작다.

슬롯(60)이 니플 칼라 둘레(62)를 가로지름에 따라 각각의 슬롯은 본체(12)내에 한정되는 공동(40)과 연통될 것이고 이로인해 공동(40)내의 증기압이 슬롯(60)에 존재하며, 가압 증기에 의한 슬롯의 연통에 의해 두가지 장점이 얻어진다.

공동(40)내의 증기압이 슬릇(60)내에 존재하기 때문에 슬롯 베이스(68)에 작용하는 증기압은 니플 칼라에 축방향 힘을 가하여 니플(28)을 제1도의 좌측으로 향하게 하는데, 이는 칼라를 밀봉링(46)쪽으로 편의시키기 위해 칼라(36)에 작용하는 공동(40)내 증기압과 스프링(42)에 의해 니플에 부여하는 축방향 힘을 약화시키는 것을 돕는다.

밀봉링(46)을 향해 칼라(36)에 작용하는 이같이 감소된 축방향 힘은 표면 50과 52 사이의 그리고 44와 48사이의 마찰을 감소시켜 밀봉링(46)의 수명을 연장시킨다.

슬롯(60)의 존재는 또한 증기 및 물이 밀봉팅 표면(50)과 니플 칼라 표면(52) 사이로 들어갈 수 있게 하며, 이는 상기 결합 밀봉면을 윤활시켜 마찰을 감소시키고 졀국 밀봉링의 수명을 연장시킨다.

시일 수명은 또한 저마찰 고내마모성 밀봉 재료를 사용하므로써 연장된다. 따라서 통상 탄소나 흑연 밀봉링(46)에 안티몬이 함유되며 상기 표면(44,52)은 상표명 몰리-코트(MOLY-COAT) 또는 에비루브(EVERLUBE)로 시판되는 건조 윤활제로 처리되고 이같은 재료의 사용은 연장된 밀봉링 수명을 더 증대시킨다.

이상의 내용으로부터 슬롯(60)이 형성될 수도 있는 반경 방향 편평면(52)을 그 표면에 갖는 니플을 사용하므로써, 복잡한 가공기술없이 본 발명의 사상이 용이하게 실시될 수 있으며 그 구성 및 부품의 협력은 본발명이 그 가장 경제적인 형태로 실시 및 제조될 수 있게 함이 명백하다.

관련기술분야의 통상의 지식을 가진자에게 있어 본 발명의 취지 및 빔위를 벗어나지 않는 여러가지 수정이 명백하다.

Claims (7)

1. 축 주위로 회전하는 드럼과 함께 사용하기 위한 회전 연결체에 있어서, ㄱ) 축, 내측 단부 및 외측 단부를 구비하며, 그 내부에는 챔버가 형성되고, 이 챔버가 연통하는 유입구를 가지며, 상기 내측 단부 부근에는 하우징축과 동축으로 밀봉면이 형성되어 상기 챔버의 일부를 구성하는 긴 튜브형 하우징, ㄴ) 상기 하우징내에 동심 축방향으로 이동가능하고 회전가능하게 장착되며, 하우징 내측 단부로부터 동축 연장되는 내측 단부를 구비하고, 챔버내의 그 중앙 영역에는 챔버와 연통하는 적어도 하나의 포트가 설치되며, 상기 중앙 영역에 위치하고 챔버내로 반경 방향 연장되는 둘레를 갖는 환형 칼라에는 하우징 밀봉면과 대상 축방향이격 관계로 반경 방향 밀봉면이 형성되고, 이 칼라 밀봉면에는 다수의 슬롯이 상기 챔버와 연통 관계로 형성되는 긴 튜브형 너플 및, ㄷ) 상기 하우징 밀봉면과 칼라 밀봉면 사이에 위치하며, 상기 칼라 밀봉면과 결합하는 편평한 반경 방향 외면 및 상기 하우징 밀봉면과 결합하는 내측 밀봉면을 구비하고, 그 슬롯내의 압축 매개물은 칼라에 가해지는 축방향 힘을 약화시키며 그 내부의 슬롯은 상기 칼라 밀봉면과 밀봉링 외면의 윤활을 돕는 환형 밀봉링을 조합 구비하는, 연장된 수명의 밀봉부를 갖는 것을 특징으로 하는 회전 연결체.
2. 제1항에 있어서, 상기 니플 칼라 밀봉면상의 다수의 슬릇은 상기 니플 칼라 둘레를 가로지르는 것을 특징으로 하는 회전 연결체.
3. 제1항에 있어서, 상기 니플 칼라상에 한정되는 다수의 슬롯은 상기 챔버와 연통하고 평행 측부, 페쇄난부 및 개방 단부를 갖는 반경 방향 직선 형상인 것을 특징으로 하는 회전 연결체.
4. 제3항에 있어서, 상기 슬롯의 반경 방향 길이는 상기 칼라 밀봉면의 반경 방향 치수의 절반과 거의 동일한 것을 특징으로 하는 회전 연결체.
5. 제1항에 있어서, 상기 하우징 밀봉면은 오목한 구형 형상이고 상기 밀봉링 내측 밀봉면은 이와 상보관계의 블록한 구형 형상인 것을 특징으로 하는 회전 연결체
6. 제1항에 있어서, 상기 밀봉링에는 건조 윤활제가 함유되는 것을 특징으로 하는 회전 연결체
7. 제6항에 있어서, 상기 밀봉링 외면 내면은 이황화 몰리브덴으로 처리되는 것을 특징으로 하는 회전연결체.