WO1981002051A1 - Seal ring type axle seal device - Google Patents

Description

明 細

発明の名称

シ ー ル リ ン グ軸封装置

技術分野

の発明は、 運転中の浮動特性、 及び、 温度不均

—を改善 した シ ー ル リ ン グ軸封装置の シ ー ル リ ン グ 構造に関する も のであ る

背景技

高圧の気体又は液体 ¾ どの流体を密封する ための シ - ル リ ン グ軸封装置の従来例を第 1 図及び第 2 図 に示す。

図において、 （1)は回転軸、 （²)は両側壁 （2a) , (²b) を 回転軸（1)が貫通する保持箱、 )は一体の環状 リ ン グ よ ]Ρ な る シ ー ル リ ン グ 、 （⁴)は この シ ー ル リ ン グ ）に 取付 られ回転を防止するための回転止め ピ ン 、 （⁵)は 高圧の流体を密封するため 、 シ ー ル リ ン グ（³)の円周 上数個所に半径方向に設け られた密封用液体の導入 口 で、 環状溝（⁶)に連通 してい る。 ）は シ ー ル リ ン グ

(³) と 回転軸ひ） と の間隙、 （⁸)は回転止め ピ ン（⁴)を受け 止めるため、 保持箱（²)に設け られた受止め部、 （⁹)は

C PI 、 保持箱（²)に設け られた密封用液体の円周方向供給溝 である。

次に上記の様に構成された従来装置の作用を説明 する。

保持箱（²)内に供給された密封用液体は シ - ル—リ ン グ ）の導入口（S)を通 ]?環状溝（⁶)を充満 し、 回転鞠（1) と シ ー ル リ ン グ（³)との間隙（⁷)内に液体膜 （ 図示せず ） を形成 し、 密封側 （ 図中符号 Gにて示す側 ） と大気 側である低圧側 （ 図中符号 Aにて示す側 ) とに分岐 しそ流れる。 密封用液体圧力 P s を被密封流体 （気 体又は液体 ） の圧力 P g よ 若干高 く 保つこ とによ 1)被密封流体が低圧側に漏れ い よ う に密封しや断 される。 運転中の シ ー ル リ ン グ ）は回転軸（1)が回耘 する こ とに よ ])上記液体膜を発生する浮上力によつ て浮上 し回転軸ひ）と間隙（⁷)を保って非接触状態で作 動する。

上記の よ う に構成される従来の職封装置において は、 シ ー ル リ ン グ（³)の内周は真円に製作されていた が、 第 3 図中破線にて示す様に一般のシ ー ル リ ン グ は回転軸（1)に対して偏心量 E を も つて作動する の で

c: n ' 回転軸（1)の回転に よ ]? 間隙（⁷)に形成される液体膜に 発生する熱は シ ー ル リ ン グの内周で不均一と な ]5 熱 変形を生 じて図中実線にて示す様 楕円形状 と る この様 場合変形前に存在 した最小液体膜の厚さ F

は第 3 図に示す厚さ H の様に小さ く シ — ル リ ン グ（³)内周面の過度の温度上昇、 軸（1)に接触 して軸 振動に悪影響を及ぼす ¾ どの不具合を生ずる事があ

o

発明の開示

この発明は上記従来装置に ける欠点を解消する ために成された も ので、 シ ー ル リ ン グ内周を予 じめ 所定の楕円形状に製作 し、 楕円形状の長軸方向が上 記 シ ー ル リ ン グの重力方向カゝ ら回転軸の回転方向に

9 0° よ 小さ い範囲内で傾けて収納する事に よ ]? 、 シ ー ル リ ン グ内周面の温度分布の均一化を計る と共 に、 シ ー ル リ ン グ 、 回転軸間に形成する最大及び最 小液体膜厚さ の差を小さ く する事に よ ]? 円滑 ¾：軸封 性能を発揮する シ - ル リ ン グ軸封装置の提供を 目 的 と してい る。

この発明に よれば シ ー ル リ ング内周 を予 じめ所定

CV:I 一― ■—

4

の楕円形状に製作し、 楕円形状の長軸方向が上記シ 一 ル リ ン グの重力方向から回転軸の回転方向に 9 0° よ i?小さい範囲内で煩けて収納する事 よ ]? 、 シ - ル リ ング内周面の温度分布の均一化を計ると共に、 シ - ル リ ン グ 、 回転軸間に形成する最大及び最小液 体膜厚さの差を小さ く して円滑な軸封性能を発揮す る シ ー ル リ ング軸封装置の提供を可能に した。

図面の簡単る説明

第 1 図は従来の シ ー ル リ ン グ軸封装置を示す断面 図 ^_、 第 2 図は第 1 図における鎳 Π— II に f_H、う断面を示 す図、 第 3 図は第 1 図の従牵の シ ー ル リ ン グ鞠封 ¾ 置における シ ー ル リ ン グの作動を説明するための断 面図、 第 4 図はこの発明の一実施例に よ る シ ー ル リ ン グ軸封装置における シ ー ル リ ン グの作動を説明す るための断面図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、 この発明の一実施例における軸封装置の構 成を第 4 図に基づいて説明する。

図において、 回転軸（1)、 保持箱（²)、 回転止め ピ ン ( 、 密封用液体導入口（5)、 環状溝（6)、 受止め部（8) 、 供給溝（⁹)は従来の も の と 同様 ¾ ので説明を省略する _c は回転軸（1)に嵌揷された楕円 シ ー ル リ ン グで楕円 の長軸の方向 L は シ ー ル リ ン グ重力方向 W よ J? 回転 方向 R に 煩けて保持箱（²)に収納されている。

次に上記の よ う に構成された この発明の一実施例 における軸封装置の作用を説明する。

第 4 図に於いて、 楕円形状の シ — ル リ ン グ （Π)は楕 円の長軸方向 L が重力方向 W に対 して回 ¾軸（1)の回 転方向 R に 9 0° C よ J) 小さ い適当な角'度 ^に る様 に保持箱（²)内に収納されてい る。

回転軸（1)の回転に よ って シ ー ル リ ン グ 'Οί内面の液 体膜には摩擦熱が生 じる。 シ ー ル リ ン グ ¾は回転軸 (1) と 偏心量 Ε を も って作動 しているため 、 上記摩擦 熱に よ る シ ー ル リ ング内周面の温度分布は不均一と ¾ D K点 （ 図示 ） の近傍が最高温度と る 。 従って シ - ル リ ン グ 0¾は上記温度分布に よ って熱変形を生 じ図中破線で示す様 ほぽ真円の シ —ル リ ン グと る ο

シ — ル リ ン グの形状が図中実線の も のか ら破線も のに変化する事に よ ]? シ - ル リ ン グ内周面の液体膜 厚さは円周方向にほぼ均一に分布する様に ? 、 シ

- ル リ ン グ内周面の温度分布の均一化が計 られ、 円 滑な シ ー ル性能を発揮する事ができ る。

お上記実施例では、 シ ー ル'リ ン グ 0¾全体が楕円 形状を呈 しているが シ — ル リ ング内周面のみを楕円 形状に加工 して も 同様の効果を奏する こ と は言 う ま でも い

産業上の利用可能性

この発明はた と えばタ 一 ビ ン発電機な どの よ う に 内部に高圧の ガ ス が封入された機器の軸が器壁を貫 通する部分の軸封に適用でき る も のであ る

OMPI

、 ^ r

Claims

保持箱内に囲われ、 こ の保持箱の両側壁を貫通す る回転軸に嵌揷された環状の シ ル リ ン グを、 上記 保持箱内に圧入された密封用液体に よ 上記回転軸 から浮動状態に して被密封流体側を密封する軸封装 請

置において、 上記環状の シ ー ル リ ン グの内周をわず か 楕円に し、 上記楕円の長軸方向を上記シ ー ル リ の

ン グの重力方向から上記回転軸の回転方向に 9 0° よ

1)小さい範囲内で傾けて収納したこ と を特徵とする シ ー ル リ ン グ釉封装置