WO2018181228A1 - シール装置 - Google Patents

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WO2018181228A1
WO2018181228A1 PCT/JP2018/012251 JP2018012251W WO2018181228A1 WO 2018181228 A1 WO2018181228 A1 WO 2018181228A1 JP 2018012251 W JP2018012251 W JP 2018012251W WO 2018181228 A1 WO2018181228 A1 WO 2018181228A1
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WO
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magnet
floating ring
magnetic
seal
housing
Prior art date
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PCT/JP2018/012251
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English (en)
French (fr)
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雄一郎 徳永
井上　秀行
航 木村
井口　徹哉
英俊 笠原
純 弘松
康洋 黒木
菊池　竜
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イーグル工業株式会社
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Publication date
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Priority to US16/497,436 priority patent/US11428324B2/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/44—Free-space packings
    • F16J15/441—Free-space packings with floating ring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/04—Shafts or bearings, or assemblies thereof
    • F04D29/046—Bearings
    • F04D29/048—Bearings magnetic; electromagnetic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/10—Shaft sealings
    • F04D29/12—Shaft sealings using sealing-rings
    • F04D29/126—Shaft sealings using sealing-rings especially adapted for liquid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/54—Other sealings for rotating shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/30—Retaining components in desired mutual position
    • F05D2260/32—Retaining components in desired mutual position by means of magnetic or electromagnetic forces

Definitions

  • the present invention relates to a seal device that seals between a housing and a rotary shaft that passes through the housing, and more particularly, to a seal device that includes a floating ring used for a rotary shaft of a fluid machine such as a pump.
  • Patent Document 1 a sealing device provided with a floating ring is used to seal a fluid, and for example, the one shown in FIG. 12 is known (hereinafter referred to as “prior art”). , See Patent Document 1).
  • a low-pressure side end face of the seal ring 64 are provided with a notch 66 provided from the outer peripheral side toward the inner peripheral side, and a preload spring 67 that presses the high pressure side end surface of the seal ring 64, and acts on the high pressure side end surface and the low pressure side end surface of the seal ring 64.
  • the seal ring 64 is pressed against the member 61 by the fluid pressure generated by the fluid pressure difference and the pressing force of the preload spring 67 to seal the fluid.
  • the effect of the dynamic pressure generated in the part) and the Romakin effect (alignment effect due to the inflow loss between the seal ring and the surface when the seal differential pressure is generated)
  • the ring 64 can prevent contact with the rotating shaft 62 and can seal the fluid while maintaining the radial gap h.
  • the preload spring 67 is pressed while being displaced relative to the high pressure side end surface of the seal ring 64, so that the seal ring 64 is worn and dented when operated for a long time. 64 is restrained by the preload spring 67 fitted in the dent, and there is a possibility that the seal ring 64 cannot move freely in the ring groove 63. As a result, when the rotary shaft 62 swings greatly, the seal ring 64 cannot follow the movement of the rotary shaft 62, the seal ring 64 is frequently contacted with the rotary shaft 62 and wears, and the radial clearance h is increased. There is a possibility that an appropriate sealing action may not be obtained because the value becomes larger than the optimum value.
  • the present invention has been made paying attention to such problems, and an object of the present invention is to provide a sealing device in which a floating ring can exhibit a sealing action following the movement of a rotating shaft and can reduce vibration of the rotating shaft.
  • a sealing device of the present invention includes: A sealing device for sealing between a housing and a rotating shaft penetrating the housing, A floating ring disposed through a gap with respect to the rotating shaft; A seal portion in which one end face of the floating ring is in contact with the housing; A gap between the floating ring and the housing; An urging means for urging the floating ring to the seal portion in a non-contact manner through the gap is provided.
  • a sealing device for sealing between a housing and a rotating shaft penetrating the housing A floating ring disposed through a gap with respect to the rotating shaft; A seal portion in which one end face of the floating ring is in contact with the housing; A gap between the floating ring and the housing; An urging means for urging the floating ring to the seal portion in a non-contact manner through the gap is provided.
  • the urging means includes a magnet provided on at least one of the floating ring or the housing, and the floating ring is urged toward the seal portion by the attractive force of the magnet. According to this feature, the floating ring is urged in the axial direction in a non-contact manner by the magnetic attraction force of the magnet, so that the movement of the floating ring is not restricted by the urging means.
  • the biasing means includes a magnet provided on the floating ring and the housing, and the floating ring is biased toward the seal portion by the repulsive force of the magnet. According to this feature, since the floating ring is urged in the axial direction in a non-contact manner by the repulsive force of the magnet, the movement of the floating ring is not restricted by the urging means.
  • the magnet includes a magnetic member that covers at least one of the magnetic pole surfaces. According to this feature, the magnetic flux of the magnet can be efficiently transmitted to the floating ring or the housing.
  • the gap portion is characterized in that the seal portion side is narrower than the opposite side of the seal portion. According to this feature, the floating ring can be stably urged to the seal portion using the attractive force of the magnet of the urging means.
  • the inner wall portion on the seal portion side of the housing includes at least one groove portion, and the groove portion is disposed on at least one of a radially outer side and a radially inner side of the magnet provided in the floating ring.
  • the magnetic flux is large where the gap is small and hardly flows in the groove where the gap is large, so when the floating ring swings around the rotating shaft, the magnetic force of the magnet attached to the floating ring is Since it acts so that it may remain in the 2nd axial direction clearance gap where a clearance gap is narrow, the touch around a floating ring can reduce and it can reduce the vibration of a rotating shaft by extension.
  • At least one of the floating ring and the housing is made of a magnetic material. According to this feature, the biasing means can stably bias the floating ring from the high pressure fluid side to the low pressure fluid side.
  • FIG. 2A is a diagram showing an arrangement in the circumferential direction of magnets attached to a floating ring as viewed in the direction of arrows AA in FIG. 1, and FIG.
  • FIG. 5 shows the case where the magnetic pole surfaces are arranged so as to face in the circumferential direction.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a radial restoring force due to a magnetic force acting on a floating, in which (a) shows a case where the radial position of the low-pressure side end surface of the magnet and the inner wall portion of the housing substantially coincide with each other; It is a figure which shows the case where a shift
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a return effect by a magnetic force acting on a floating state, in which (a) shows a case where the radial positions of the low-pressure side end surface of the magnet and the inner wall portion of the housing substantially coincide with each other; It is a figure which shows the case where a shift
  • FIG. 9A is a diagram showing an arrangement in the circumferential direction of magnets attached to the housing as viewed in the direction of arrows CC in FIG.
  • FIG. 11 is a diagram showing a circumferential arrangement of magnets attached to a floating ring and a housing as viewed in the direction of arrows DD in FIG. 10. It is a figure which shows the conventional sealing device.
  • a sealing device 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • a rotating shaft 20 of the fluid machine is disposed so as to penetrate the casing 21, and the left side is the high-pressure fluid side and the right side is the low-pressure fluid side.
  • the seal device 10 is mainly composed of a floating ring 15 disposed with a radial clearance h with respect to the outer periphery of the rotating shaft and a housing 11 that accommodates the floating ring 15, and allows fluid to flow from the high-pressure fluid side to the low-pressure fluid side. Limiting leakage.
  • the housing 11 is mainly formed from a holder 11a and a flange 11b.
  • the holder 11 a is fixed to the casing 21 by fastening means 22.
  • the holder 11a has a cylindrical inner peripheral wall 11d, a low pressure side inner wall portion 11e (sealing portion side inner wall portion) extending radially inward from an end portion of the inner peripheral wall 11d on the low pressure fluid side, a low pressure side It has an internal space surrounded by a holder seal surface 11c that is connected radially inward from the inner wall portion 11e.
  • the accommodating part P is formed by surrounding the high pressure fluid side of internal space with the flange 11b.
  • the low-pressure side inner wall portion 11e is finished substantially perpendicular to the rotation shaft 20.
  • the holder seal surface 11 c slightly protrudes in the axial direction toward the high-pressure fluid side with respect to the low-pressure side inner wall portion 11 e and is finished substantially perpendicular to the rotary shaft 20.
  • an outer annular groove portion 11f (groove portion according to the present invention) recessed in the axial direction toward the low pressure fluid side is formed on the outer peripheral portion of the low pressure side inner wall portion 11e substantially along the outer periphery of the magnet 12, and the low pressure side inner wall portion is formed.
  • An inner annular groove portion 11g (groove portion according to the present invention) that is recessed in the axial direction toward the low-pressure fluid side is formed substantially along the inner periphery of the magnet 12 in the inner peripheral portion of 11e.
  • the radial width of the low pressure side inner wall portion 11 e is substantially the same as the radial width of the magnetic pole surface 12 b of the magnet 12.
  • the floating ring 15 is mainly composed of a seal ring 13 and a magnet 12 provided on the outer periphery of the seal ring 13, and the floating ring 15 is stored in the storage portion P of the housing 11.
  • the floating ring 15 has a radial gap h with respect to the rotary shaft 20 and an outer radial gap g with respect to the inner peripheral wall 11d of the housing in a state of being stored in the storage portion P of the housing 11.
  • the floating ring 15 is restricted from moving in the circumferential direction with respect to the housing 11 by a circumferential restriction member.
  • the circumferential direction regulating member may be a pin provided in the housing 11 or may utilize a magnetic repulsive force of a magnet.
  • the seal ring 13 is an annular member having a substantially rectangular cross section, and is made of a material having good slidability such as carbon.
  • the inner peripheral surface 13a of the seal ring 13 is configured as a cylindrical surface having a minute radial gap h with respect to the outer peripheral surface 20a of the rotary shaft 20, and the inner peripheral surface 13a of the seal ring 13 and the outer peripheral surface 20a of the rotary shaft 20
  • the clearance seal portion is configured by the above.
  • a seal ring seal surface 13c is formed on the end surface of the seal ring 13 on the low pressure fluid side.
  • the magnet 12 (the biasing means according to the present invention) is magnetized in the axial direction and attached to the outer periphery of the seal ring 13.
  • the outer peripheral surface of the magnet 12 is configured as a cylindrical surface having a radial gap g with respect to the inner peripheral wall 11 d of the housing 11.
  • the magnet 12 of the floating ring 15 has a second axial gap j (seal part-side gap j) between the low-pressure side inner wall portion 11e of the housing 11, and the floating ring 15 is separated from the second axial gap by the magnetic force of the magnet 12.
  • seal ring 13 is urged toward the seal ring seal surface 13c (seal portion 14) in a non-contact manner through j, and the seal ring seal surface 13c and the holder seal surface 11c are brought into close contact with each other to seal between the seal ring 13 and the housing 11.
  • a seal portion 14 is configured by the seal ring seal surface 13c and the holder seal surface 11c.
  • the magnet 12 is a permanent magnet, and includes a ferrite magnet, a neodymium magnet, a samarium cobalt magnet, an alnico magnet, a praseodymium magnet, and the like, and is selected according to the temperature conditions used and the required magnetic force. Moreover, as shown in FIG. 2, the arrangement
  • FIG. 2A is a diagram showing an arrangement in the circumferential direction of the magnets 12 attached to the floating ring 15 as viewed in the direction of arrows AA in FIG.
  • the magnet arrangement in FIG. 2A is arranged in a plurality on the outer periphery of the floating ring 15 so that the magnetic pole surfaces 12a and 12b of the magnet 12 face the axial direction, and all the magnets 12 adjacent in the circumferential direction have the same magnetic pole.
  • the N magnetic pole surface 12a is arranged on the flange 11b side
  • the S magnetic pole surface 12b is arranged on the holder 11a side.
  • the S magnetic pole surface 12b may be arranged on the flange 11b side, and the N magnetic pole surface 12a may be arranged on the holder 11a side.
  • the magnetic pole surfaces 12 a and 12 b are magnet surfaces perpendicular to the magnetization direction of the magnet 12.
  • an intermediate member 15a is disposed between the plurality of magnets 12, the interval between the magnets 12 is kept constant, and the outer diameter of the magnet 12 and the outer diameter of the intermediate member 15a have the same dimension.
  • the floating ring 15 is integrally formed with the magnet 12, the intermediate member 15a, and the seal ring 13 in an annular member as viewed in the axial direction.
  • the intermediate member 15a may be composed of either a non-magnetic material or a magnetic material.
  • Nonmagnetic materials such as austenitic stainless steel, nonferrous metals such as aluminum, copper, brass and titanium, plastics such as thermoplastic resin and thermosetting resin, FRP reinforced with glass fiber, etc. may be used as the nonmagnetic material. it can.
  • steel materials such as mild steel, hard steel, cast steel, cast iron, and an electromagnetic steel plate, can be used as a magnetic body.
  • the second axial gap j between the seal ring side end surface of the floating ring 15 (the low pressure fluid side end surface of the floating ring) and the low pressure side inner wall portion 11 e of the housing 11 is the seal of the floating ring 15. It is formed smaller than the first axial gap k (sealing part opposite side gap k) between the flange opposite wall end face (the high pressure fluid side end face of the floating ring) and the flange inner wall part 11h.
  • the magnetic attraction force by the south pole magnetic flux mg of the magnet 12 acts strongly on the low pressure side inner wall portion 11e side where the gap is narrow, and the floating ring 15 is efficiently pressed against the low pressure side inner wall portion 11e.
  • the holder 11a and the flange 11b may be made of a magnetic material
  • the high pressure fluid side holder 11a is made of a magnetic material
  • the high pressure fluid side flange 11b is made of a nonmagnetic material. Therefore, the floating ring 15 can be pressed against the low pressure side inner wall portion 11e.
  • the holder 11a and the flange 11b are made of a nonmagnetic material, and a low-pressure side inner wall portion 11e made of a ferromagnetic material such as mild steel is separately attached to the holder 11a, and the floating ring 15 is attached to the low-pressure side inner wall portion 11e. You may make it suck to the side.
  • FIG. 2B is arranged in a plurality on the outer periphery of the floating ring 15 so that the magnetic pole surfaces 12a and 12b of the magnet 12 face the axial direction.
  • the magnets 12 adjacent to each other in the circumferential direction are different from the magnet arrangement in FIG. Specifically, the N magnetic pole surface 12a side and the S magnetic pole surface 12b side of the plurality of magnets 12 are alternately arranged on the flange 11b side.
  • FIG. 2B is different from FIG. 2A only in the magnet arrangement, the other configuration is the same as FIG. 2A, and the function as the urging means is also the same.
  • the magnet arrangement in FIG. 2 (c) is the magnet arrangement of FIGS. 2 (a) and 2 (b) in that a plurality of magnet arrangements are arranged on the outer periphery of the floating ring 15 so that the magnetic pole surface of the magnet 12 faces in the circumferential direction. And different. Further, in order to prevent short-circuiting of the magnetic flux mg from the N pole to the S pole, the magnets 12 adjacent in the circumferential direction are arranged so as to have the same magnetic pole. The adjacent magnets 12 are arranged with the same magnetic pole. For example, the N magnetic flux mg repelled by the N magnetic poles flows in the axial direction, so that a magnetic attractive force acts in the axial direction.
  • FIGS. 2 (c) is different from FIGS. 2 (a) and 2 (b) only in the magnet arrangement, and the other configuration is the same as FIGS. 2 (a) and 2 (b), and functions as an urging means. Is the same.
  • the radial position restoring force of the magnet 12 will be described.
  • the low pressure side inner wall portion 11 e facing the magnetic pole surface 12 b of the magnet 12 via the second axial gap j faces the outer circumferential surface of the magnet 12 and the outer annular groove portion 11 f and the magnet 12.
  • An inner annular groove portion 11g is provided so as to face the inner peripheral surface.
  • the first gap between the magnetic pole surface 12b of the magnet 12 and the bottom portion of the outer annular groove portion 11f and the bottom portion of the inner annular groove portion 11g Since the triaxial gap q is large, the second axial gap j having a small gap has a small magnetic resistance, and the third axial gap q having a large gap has a large magnetoresistance. As shown in FIG. 3A, most of the magnetic flux mg of the magnet 12 flows through the second axial gap j having a small magnetic resistance, and flows into the outer annular groove 11f and the inner annular groove 11g having a large magnetic resistance.
  • the magnetic attraction force of the magnet 12 works to keep the position facing the low-pressure side inner wall portion 11e. Even if the radial position of the magnet 12 is shifted as shown in FIG. 3B, the magnetic flux mg of the magnet 12 flows through the second axial gap j having a small magnetic resistance, so that the magnet 12 and the low-pressure side inner wall portion 11e During this time, the magnet 12 is pulled back to a position facing the low pressure side inner wall portion 11e by the magnetic attractive force.
  • the outer annular groove portion 11f and the inner annular groove portion 11g provided on the low-pressure side inner wall portion 11e have a large magnetic resistance, and thus act as a non-contact stopper for the magnet 12.
  • the floating ring 15 also has a positioning effect due to the frictional force generated by being pressed against the holder seal surface 11c by the pressure of the fluid and the magnetic force of the magnet 12.
  • the positioning effect of the floating ring 15 is further enhanced.
  • the positioning effect of the floating ring 15 is obtained by the pressing force of the preload spring as in the prior art, it is necessary to increase the pressing force in order to increase the positioning effect. If the pressing force is increased too much, the frictional force is changed due to the rough surface of the secondary seal surface due to the long-term operation, and the movement of the floating ring 15 is restrained. The floating ring 15 frequently contacts the rotating shaft 20 and the seal ring 13 is worn.
  • the radial position restoring force of the magnet 12 can obtain a positioning effect without increasing the contact surface pressure of the seal surface, so that the frictional force due to the rough surface of the seal surface can reduce the change, and thus the amount of leakage is reduced. The increase can be suppressed. Furthermore, since the sealing device according to the present invention can press the floating ring 15 against the holder seal surface 11c without using a spring, it is possible to prevent resonance consisting of the mass of the spring and the floating ring.
  • the sealing device 30 according to the second embodiment is different from the sealing device according to the first embodiment in that the floating ring 35 includes a yoke 34 (magnetic member according to the present invention).
  • symbol is attached
  • the floating ring 35 of the sealing device 30 is mainly configured by a seal ring 13, a magnet 32 provided on the outer periphery of the seal ring 13, and a yoke 34 provided on the magnet 32.
  • the south pole magnetic flux mg of the magnet 12 flows to the low pressure fluid side of the holder 11a
  • the north pole magnetic flux mg flows to the flange 11b side of the high pressure fluid side.
  • the magnetic flux mg cannot be effectively applied to the holder 11a side on the low-pressure fluid side, and the amount of magnets increases to obtain a necessary magnetic force. Therefore, by providing the yoke 34 on the magnet 32, a large magnetic force can be obtained even with a small magnet that guides the magnetic flux to a desired place.
  • the yoke 34 is made of a ferromagnetic material such as iron, low carbon steel, electromagnetic steel plate, martensitic stainless steel, etc. with little impurities.
  • a yoke made of a ferromagnetic material has a property of allowing a magnetic flux emitted from the magnet 32 to pass well. Magnetic permeability is used as an index indicating the ease of passage of magnetic flux. When the magnetic permeability of air is 1, the magnetic permeability of the aforementioned ferromagnetic material has a value of about 100 to 1000. That is, the ferromagnetic material can easily pass a magnetic flux 100 to 1000 times that of air, and the magnetic flux can be guided to a desired place by using a yoke that easily passes the magnetic flux.
  • one end face 34a of the yoke 34 covers the N magnetic pole face 32a of the magnet 32, and the peripheral wall 34b extending in the axial direction from the end of the end face 34a is adjacent to the N magnetic pole and the S magnetic pole. It is disposed so as to cover the magnetic pole adjacent surface 32c, and the end portion 34c of the peripheral wall portion 34b is disposed so as to face the low pressure side inner wall portion 11e together with the S magnetic pole surface 32b.
  • the magnetic flux mg of the N magnetic pole and the magnetic flux mg of the S magnetic pole flowing in the yoke 34 having a small magnetic resistance act on the low pressure side inner wall portion 11e, so that the floating ring 15 is strongly directed toward the low pressure side inner wall portion 11e. So that it is sucked in the axial direction without contact.
  • the yoke 34 may be an annular member that integrally covers a plurality of magnets 32 that are divided and arranged in the circumferential direction, or may be a plurality of yoke pieces that covers only the plurality of magnets 32 that are separately arranged. May be. Further, when the magnet 32 covered with the yoke 34 made of an annular member is used in an environment where the temperature change is large, the yoke 34 is formed in a C-shape having a slit in order to prevent damage to the magnet 32 due to a difference in thermal expansion. You can also
  • the floating ring 35 to which the yoke 34 is attached can increase the radial position restoring force. That is, in the case of the magnet 12 having no yoke as shown in FIG. 3, the magnetic flux mg of the S magnetic pole acts on the low pressure side inner wall portion 11e, whereas in the case of the magnet 32 having the yoke as shown in FIG. Can increase the magnetic force because the magnetic flux mg acts from both the N pole and the S pole on the low-pressure side inner wall portion 11e.
  • FIG. 7A the radial position of the magnet 12 is shifted from the stable state where the distance between the magnet 32 and the low pressure side inner wall portion 11e is the shortest as shown in FIG. 7B.
  • the restoring force of the radial position for pulling the magnet 32 back to the stable state is acted by the magnetic flux mg of both the N pole and the S pole, and the floating ring 35 is pulled back to the position facing the low pressure side inner wall portion 11e.
  • the magnet 34 Since the magnet 34 is thus provided with the yoke 34, the magnetic flux mg emitted from the N magnetic pole surface 32a of the magnet 32 can be guided to the low pressure side inner wall portion 11e side, and therefore the floating ring 35 is strongly moved toward the low pressure side inner wall portion 11e side. While being able to urge, radial position restoring force can also be enlarged. As a result, the floating ring 35 further increases the frictional force and the radial position restoring force generated by the fluid pressure and the magnetic force of the magnet 32, so that the floating ring 35 provides a large resistance to the swing of the rotating shaft 20. This can increase the effect of attenuating the vibration of the rotating shaft 20.
  • the vibration of the rotating shaft 20 is reduced, the contact between the floating ring 35 and the rotating shaft 20 is also reduced, so that the radial gap h between the floating ring 35 and the rotating shaft 20 can be properly maintained, and fluid leakage occurs. Can be reduced. Furthermore, since the magnetic flux mg emitted from the magnet 32 can be used effectively, the amount of magnets can be reduced.
  • the sealing device 40 according to the third embodiment will be described with reference to FIGS.
  • the floating rings 15 and 35 are provided with the magnets 12 and 32, whereas in the sealing device 40 of the third embodiment, the magnet 42 is provided in the holder 41a. Is different.
  • symbol is attached
  • the floating ring 45 of the seal device 40 is mainly composed of a seal ring 13 and a retainer 44 provided on the outer periphery of the seal ring 13.
  • the housing 41 is comprised from the holder 41a and the flange 11b, and the magnet 42 is embedded at the low voltage
  • the retainer 44 provided on the outer periphery of the floating ring 45 is an annular member and is made of a magnetic material so as to be attracted by the magnet 42.
  • a magnetic material iron, low carbon steel, electromagnetic steel plate, martensitic stainless steel, or the like with few impurities is used.
  • the magnet 42 is attached to a position facing the low pressure fluid side end face 44a of the retainer 44 in the low pressure side inner wall 41e of the holder 41a.
  • the retainer 44 of the floating ring 15 is urged in the axial direction toward the low-pressure fluid side (seal part 14) in a non-contact manner by the magnetic force of the magnet 42, and the fluid acting from the high-pressure fluid side to the low-pressure fluid side.
  • the seal ring seal surface 13c and the holder seal surface 41c are brought into close contact with each other by the pressure, and the seal ring 13 and the holder 41a are sealed.
  • the seal portion 14 is configured by the seal ring seal surface 13c and the holder seal surface 41c.
  • the holder 41a may be a magnetic material or a non-magnetic material.
  • the magnet 42 is a permanent magnet, and includes a ferrite magnet, a neodymium magnet, a samarium cobalt magnet, an alnico magnet, a praseodymium magnet, and the like, and is selected according to the temperature conditions used and the required magnetic force. Since the magnet 42 is attached to the holder 41a, the cost does not increase even if the floating ring 45 is an object of replacement parts. Moreover, as shown in FIG. 9, the arrangement
  • FIG. 9A is a diagram showing a circumferential arrangement of the magnets attached to the floating ring 45 as viewed in the direction of arrows CC in FIG.
  • a plurality of magnetic material holders 41a are arranged so that the magnetic pole surfaces 42a, 42b of the magnet 42 face the axial direction, and the magnets 12 adjacent to each other in the circumferential direction have the same magnetic poles.
  • S magnetic pole surfaces 42b are all arranged on the low pressure side inner wall 41e side of the holder 41a.
  • the N magnetic pole surface 42a may be arranged on the low pressure side inner wall portion 41e side of the holder 41a.
  • the magnetic fluxes of the adjacent north and south poles repel each other and flow in the axial direction, and can act on the retainer 44.
  • the holder 41a is made of a magnetic material, so that the holder 41a can function as a yoke, and the magnetic attractive force can be increased. Further, although the magnetic attractive force is weakened, the holder 41a may be made of a nonmagnetic material.
  • the magnet arrangement in FIG. 9B is arranged such that a plurality of magnetic pole faces of the magnet 42 face the circumferential direction with respect to the low-pressure side inner wall portion 41e of the magnetic material holder 41a. Different from the magnet arrangement. Further, in order to prevent short-circuiting of the magnetic flux from the N pole to the S pole, the magnets 12 adjacent in the circumferential direction are arranged so as to have the same magnetic pole. The adjacent magnets 12 are arranged with the same magnetic poles. For example, magnetic fluxes of the same poles repel each other and flow in the axial direction, so that a magnetic attractive force acts on the retainer 44.
  • the holder 41a is made of a magnetic material, so that the holder 41a can function as a yoke, and the magnetic attractive force can be increased.
  • the holder 41a may be made of a nonmagnetic material.
  • FIG. 9C a plurality of magnets 42 are arranged so that the magnetic pole surface of the magnet 42 faces the circumferential direction with respect to the low pressure side inner wall portion 41e of the non-magnetic holder 41a.
  • 9 is different from the magnet arrangement in FIGS. 9A and 9B in that a yoke 46 is provided. Since the magnetic pole mg of the N magnetic pole and the magnetic flux mg of the S magnetic pole can be applied to the low pressure fluid side end face 44a of the retainer 44 by the yoke 46 arranged on the N magnetic pole surface and the S magnetic pole surface, the holder 41a is made of a non-magnetic material.
  • the sealing devices 10, 30, and 40 of the first to third embodiments use the magnetic attractive force of the magnets 12, 32, and 42 to bias the floating rings 15, 35, and 45 toward the low-pressure fluid side of the holder 11a.
  • the sealing device 50 according to the fourth embodiment uses the magnetic repulsive force of the magnet 52 provided on the outer periphery of the floating ring 55 and the magnet 56 provided on the flange 51b to connect the floating ring 55 to the low-pressure fluid side of the holder 11a. It differs in that it is energized.
  • symbol is attached
  • the floating ring 55 mainly includes a seal ring 13, a retainer 54 provided on the outer periphery of the seal ring 13, and a magnet 52 embedded in the retainer 54.
  • the retainer 54 is an annular member and is fitted to the outer periphery of the seal ring 13.
  • the retainer is made of a magnetic material so as to function as a yoke.
  • As the magnetic material iron, low carbon steel, electromagnetic steel plate, martensitic stainless steel, or the like with few impurities is used.
  • a plurality of magnets 52 are embedded so that the same pole faces the flange 51b.
  • a plurality of magnets 56 are embedded in the flange inner wall 51c so that the magnetic poles of the same polarity of the magnet 52 face each other.
  • the floating ring 55 is urged in the axial direction toward the low-pressure fluid side (seal part 14) by the magnetic repulsive force of the magnets 52 and 56.
  • the floating ring 55 is energized by the fluid pressure and the magnetic force of the magnet 52, and the seal ring seal surface 13c and the holder seal surface 11c are brought into close contact with each other, so that the seal ring 13 and the holder 11a are sealed.
  • a seal portion 14 is configured by the seal ring seal surface 13c and the holder seal surface 11c.
  • FIG. 11 is a view showing the arrangement in the circumferential direction of the magnets attached to the floating ring 55 and the flange 51b as viewed from the direction of the arrows DD in FIG.
  • a plurality of magnet arrays in FIG. 11 are arranged so that the magnetic pole surface 52a of the magnet 52 is exposed to the high pressure fluid side end surface 54c of the magnetic retainer 54.
  • a plurality of magnets 56 are embedded in the flange inner wall portion 51 c, and a magnetic pole surface 56 a having the same polarity as the magnetic pole surface 52 a of the magnet 52 is disposed toward the retainer 54.
  • the retainer 54 is formed of a magnetic material, so that the high pressure fluid side end face 54c can be magnetized to the N pole over the entire circumference and the low pressure fluid side end face 54a can be magnetized to the S pole over the entire circumference.
  • the flange inner wall 51c can also be magnetized to the N pole over the entire circumference.
  • the floating ring 15 is formed in an annular shape.
  • the floating ring 15 is not limited to this and may be assembled in an annular shape by dividing it in the circumferential direction.
  • the biasing means is constituted by a permanent magnet, but is not limited thereto.
  • the holder and the flange may be configured by attaching an electromagnet instead of the permanent magnet.
  • a superconducting magnet may be used instead of the permanent magnet. Since the superconducting magnet has a pinning effect, an effect of suppressing the rotation of the rotating shaft can be obtained.
  • the present invention uses the sealing device as a main purpose, it may be used as a damping device for damping shaft vibration.
  • Sealing device 11 Housing 11a Holder 11b Flange 11e Low pressure side inner wall part (seal part side inner wall part) 11f outer annular groove (groove) 11h Flange inner wall 11g Inner annular groove (groove) 12 Magnet (biasing means) 12a Magnetic pole face (High-pressure fluid side end face of floating ring) 12b Magnetic pole face (low-pressure fluid end face of floating ring) 13 Seal ring 15 Floating ring 20 Rotating shaft 21 Casing 22 Fastening means 30 Sealing device 32 Magnet (biasing means) 32b Magnetic pole face (Floating ring low pressure fluid side end face) 34 Yoke (magnetic member) 34a End face (End face of floating ring on high pressure fluid side) 34c End (Floating ring low pressure fluid side end face) 35 Floating ring 40 Sealing device 41a Holder 41e Low pressure side inner wall (inner wall of housing) 42 Magnet (biasing means) 44 Retainer 44a Low pressure fluid side end face (Flo

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Abstract

【課題】フローティングリングが回転軸の動きに追従してシール作用を発揮でき、回転軸の振動を低減できるシール装置を提供する。 【解決手段】ハウジング１１と該ハウジング１１を貫通する回転軸２０との間を封止するシール装置１０であって、回転軸２０に対して間隙ｈを介して配設されるフローティングリング１５と、フローティングリング１５の一方の端面がハウジング１１と接触してなるシール部と、フローティングリング１５とハウジング１１との間に空隙部ｊと、を具備し、空隙部ｊを介して非接触でフローティングリング１５をシール部へ付勢する付勢手段を備える。

Description

シール装置
　本発明は、ハウジングと該ハウジングを貫通する回転軸との間を封止するシール装置に関し、特に、ポンプ等の流体機械の回転軸に使用されるフローティングリングを備えたシール装置に関する。
　従来、ポンプ等の回転流体機械においては、流体をシールするため、フローティングリングを備えたシール装置が使用され、例えば、図１２に示すものが知られている（以下、「従来技術」という。例えば、特許文献１参照。）。この従来技術は、回転軸６２が貫通する部材６１のリング溝６３内に高圧流体側と低圧流体側を仕切るシールリング６４（フローティングリング）を備えたシール装置において、該シールリング６４の低圧側端面に外周側から内周側へ向かって設けられた切欠き６６と、シールリング６４の高圧側端面を押圧する予圧バネ６７と、を備え、シールリング６４の高圧側端面と低圧側端面に作用する流体の圧力差により発生する流体圧と予圧バネ６７の押圧力によって、シールリング６４は部材６１に押し付けられ流体をシールしている。この従来技術においては、シールリング６４の低圧側端面に設けられた切欠き６６の大きさを調整することによって、シールリング６４に作用する流体圧を低減し、シールリング６４とリング溝６３との摩擦力を低減している。このように摩擦力を調整することでシールリング６４はリング溝６３内を容易に移動できるようになり、回転軸６２の回転によるシールリング６４と回転軸６２との間に発生するくさび効果（くさび部に発生する動圧の効果）と、ロマキン効果（シール差圧が生じた際、シールリングと軸との表面間の流入損失による調心効果）によって、回転軸６２の回転中においても、シールリング６４は回転軸６２との接触を防止でき、径方向隙間ｈを保ちながら流体をシールすることができる。
特開平１１－３２５２６０号公報
　しかしながら、従来技術にあっては、予圧バネ６７はシールリング６４の高圧側端面と相対変位しながら押圧しているので、長時間運転するとシールリング６４は摩耗してへこみが生じてしまい、シールリング６４はへこみにはまり込んだ予圧バネ６７に拘束され、シールリング６４はリング溝６３内を自由に移動できなくなる虞がある。この結果、回転軸６２が大きく振れ回ると、シールリング６４は回転軸６２の動きに追従することができず、シールリング６４は回転軸６２と頻繁に接触して摩耗し、径方向隙間ｈが最適値より大きくなって適正なシール作用が得られない虞があった。
　また、シールリング６４がリング溝６３内を正常に移動できる状態であっても、従来技術のシール装置おいては振動低減効果が小さいため、回転軸６２が大きく振れ回ると、それに追随してシールリング６４も大きく振れ回り、シールリング６４は回転軸６２と接触して摩耗し、径方向隙間ｈが最適値より大きくなって適正なシール作用が得られないという問題もあった。
　本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、フローティングリングが回転軸の動きに追従してシール作用を発揮でき、回転軸の振動を低減できるシール装置を提供することを目的とする。
　前記課題を解決するために、本発明のシール装置は、
　ハウジングと該ハウジングを貫通する回転軸との間を封止するシール装置であって、
　前記回転軸に対して間隙を介して配設されるフローティングリングと、
　前記フローティングリングの一方の端面が前記ハウジングと接触してなるシール部と、
　前記フローティングリングと前記ハウジングとの間に空隙部と、を具備し、
　前記空隙部を介して非接触で前記フローティングリングを前記シール部へ付勢する付勢手段を備えることを特徴としている。
　この特徴によれば、フローティングリングは非接触で付勢されるので、フローティングリングは付勢手段によってその動きを拘束されることなく、回転軸の動きに追従でき、付勢手段の付勢力と流体の圧力を利用して流体の漏れを制限することができる。
　前記付勢手段は、前記フローティングリングまたは前記ハウジングの少なくとも一方に設けられた磁石を備え、前記フローティングリングは前記磁石の吸引力によりシール部側へ付勢されることを特徴としている。
　この特徴によれば、フローティングリングは、磁石の磁気吸引力によって非接触で軸方向へ付勢されるので、フローティングリングは付勢手段によって動きを拘束されることがない。
　前記付勢手段は、前記フローティングリング及び前記ハウジングに設けられた磁石を備え、前記フローティングリングは前記磁石の反発力により前記シール部側へ付勢されることを特徴としている。
　この特徴によれば、フローティングリングは、磁石の反発力によって非接触で軸方向へ付勢されるので、フローティングリングは付勢手段によって動きを拘束されることがない。
　前記磁石は、少なくとも一方の磁極面を覆う磁性部材を備えることを特徴としている。
　この特徴によれば、磁石の磁束をフローティングリングまたはハウジングへ効率よく伝達することができる。
　前記空隙部は前記シール部反対側よりも前記シール部側が狭いことを特徴としている。
　この特徴によれば、付勢手段の磁石の吸引力を利用してフローティングリングを安定してシール部へ付勢することができる。
　前記ハウジングのシール部側内壁部には少なくとも一つの溝部を備え、前記溝部は前記フローティングリングに設けられた前記磁石の径方向外側または径方向内側の少なくとも一方に配設されることを特徴としている。
　この特徴によれば、磁束は隙間の小さいところに多く、隙間の大きい溝部にはほとんど流れないので、回転軸の振れ回り伴いフローティングリングが振れ回ったときにフローティングリングに取り付けられた磁石の磁力は隙間の狭い第２軸方向隙間にとどまるように作用するので、フローティングリングの触れ回りが低減し、延いては回転軸の振動を低減することができる。
　前記フローティングリングまたは前記ハウジングの少なくとも一方は、磁性材料からなることを特徴とする。
　この特徴によれば、付勢手段は高圧流体側から低圧流体側へフローティングリングを安定して付勢することができる。
本発明のシール装置の第１実施例の正面断面図である。 図１のＡ－Ａ矢視において、フローティングリングに取り付けられた磁石の周方向の配列を示す図で、（ａ）は磁極面が軸方向に向くように配列するとともに周方向に隣接する磁石の磁極が同極となるように配列した場合、（ｂ）は磁極面が軸方向に向くように配列するとともに周方向に隣接する磁石の磁極が異極となるように配列した場合、（ｃ）は磁極面が周方向に向くように配列した場合を示す図である。 フローティングに作用する磁力による径方向復元力を説明する図で、（ａ）は磁石の低圧側端面とハウジングの内壁部との径方向位置がほぼ一致している場合、（ｂ）は低圧側端面とハウジングの内壁部との径方向位置にずれが生じた場合を示す図である。 図１のＢ－Ｂ矢視図でシール装置の振動低減作用を説明する図である。 本発明のシール装置の第２実施例の正面断面図である。 磁石に取り付けられたヨークの作用を説明する図である。 フローティングに作用する磁力による復帰効果を説明する図で、（ａ）は磁石の低圧側端面とハウジングの内壁部との径方向位置がほぼ一致している場合、（ｂ）は低圧側端面とハウジングの内壁部との径方向位置にずれが生じた場合を示す図である。 本発明のシール装置の第３実施例の正面断面図である。 図８のＣ－Ｃ矢視において、ハウジングに取り付けられた磁石の周方向の配列を示す図で、（ａ）は磁極面が軸方向に向くように配列するとともに周方向に隣接する磁石の磁極が同極となるように配列した場合、（ｂ）は磁極面が周方向に向くように配列し、周方向に隣接する磁石の磁極が同極となるように配列した場合、（ｃ）は磁極面にヨークを取り付けるとともに磁極面が周方向に向くように配列した場合を示す図である。ある。 本発明のシール装置の第４実施例の正面断面図である。 図１０のＤ－Ｄ矢視において、フローティングリングとハウジングに取り付けられた磁石の周方向配列を示す図である。 従来のシール装置を示す図である。
　本発明に係るシール装置を実施するための形態を図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加えうるものである。
　本発明の実施の形態に係るシール装置１０を図１から図４を参照して説明する。ケーシング２１を貫通するようにして流体機械の回転軸２０が配設されており、左側が高圧流体側、右側が低圧流体側である。シール装置１０は、回転軸の外周に対し径方向隙間ｈをもって配設されたフローティングリング１５とフローティングリング１５を収容するハウジング１１とから主に構成され、高圧流体側から低圧流体側への流体の漏れを制限するものである。
　ハウジング１１は、ホルダ１１ａとフランジ１１ｂとから主に形成される。ホルダ１１ａは締結手段２２によってケーシング２１に固定される。ホルダ１１ａは、円筒状に形成された内周壁１１ｄ、内周壁１１ｄの低圧流体側の端部から径方向内側に向かって延設される低圧側内壁部１１ｅ（シール部側内壁部）、低圧側内壁部１１ｅから径方向内側に向かって連接されるホルダシール面１１ｃによって囲まれる内部空間を有する。そして、内部空間の高圧流体側をフランジ１１ｂによって囲むことにより収納部Ｐが形成される。なお、低圧側内壁部１１ｅは回転軸２０に対し略垂直に仕上げられている。ホルダシール面１１ｃは低圧側内壁部１１ｅに対し高圧流体側に向かって軸方向にわずかに飛び出し、回転軸２０に対し略垂直に仕上げられている。また、低圧側内壁部１１ｅの外周部には低圧流体側に向かって軸方向にへこんだ外側環状溝部１１ｆ（本発明に係る溝部）が磁石１２の外周に略沿って形成され、低圧側内壁部１１ｅの内周部には低圧流体側に向かって軸方向にへこんだ内側環状溝部１１ｇ（本発明に係る溝部）が磁石１２の内周に略沿って形成されている。低圧側内壁部１１ｅの径方向幅は磁石１２の磁極面１２ｂの径方向幅とほぼ同じである。
　フローティングリング１５は、シールリング１３、シールリング１３の外周に設けられた磁石１２から主に構成され、フローティングリング１５はハウジング１１の収納部Ｐに収納される。フローティングリング１５はハウジング１１の収納部Ｐに収納された状態で、回転軸２０に対し径方向隙間ｈ、ハウジングの内周壁１１ｄに対し外側径方向隙間ｇを有している。なお、図示されていないが、フローティングリング１５は周方向規制部材によってハウジング１１に対し周方向の移動を規制されている。周方向規制部材はハウジング１１に設けられたピンでもよいし、磁石の磁気反発力を利用したものであってもよい。
　シールリング１３は、断面略矩形の円環状の部材で、カーボンなどの摺動性の良い材料から構成される。シールリング１３の内周面１３ａは、回転軸２０の外周面２０ａに対し微小な径方向隙間ｈを有する円筒面に構成され、シールリング１３の内周面１３ａと回転軸２０の外周面２０ａとによりクリアランスシール部が構成される。また、シールリング１３の低圧流体側の端面にはシールリングシール面１３ｃが形成されている。
　磁石１２（本発明に係る付勢手段）は軸方向に着磁され、シールリング１３の外周に取付けられている。磁石１２の外周面はハウジング１１の内周壁１１ｄに対し径方向隙間ｇを有する円筒面に構成されている。フローティングリング１５の磁石１２はハウジング１１の低圧側内壁部１１ｅとの間に第２軸方向空隙ｊ（シール部側空隙ｊ）を有し、磁石１２の磁力によってフローティングリング１５は第２軸方向空隙ｊを介して非接触でシールリングシール面１３ｃ（シール部１４）へ向かって付勢され、シールリングシール面１３ｃとホルダシール面１１ｃとが密着してシールリング１３とハウジング１１間はシールされる。シールリングシール面１３ｃとホルダシール面１１ｃによりシール部１４が構成される。
　磁石１２は永久磁石であり、フェライト磁石、ネオジム磁石、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石、プラセオジム磁石等からなり、使用される温度条件、要求される磁力によって選択される。また、図２に示すように、磁石１２の配列は種々のパターンで構成することができる。
　図２（ａ）は、図１のＡ－Ａ矢視にてフローティングリング１５に取り付けられた磁石１２の周方向の配列を示す図である。図２（ａ）の磁石配列は、フローティングリング１５の外周に磁石１２の磁極面１２ａ、１２ｂが軸方向に向くように複数個、配設され、周方向に隣接する磁石１２はすべて同じ磁極となるように配列される。具体的には、フランジ１１ｂ側はすべてＮ磁極面１２ａ、ホルダ１１ａ側はすべてＳ磁極面１２ｂが配列される。なお、フランジ１１ｂ側にすべてＳ磁極面１２ｂ、ホルダ１１ａ側にすべてＮ磁極面１２ａを配列してもよい。なお、磁極面１２ａ、１２ｂは、磁石１２の着磁方向に垂直な磁石表面である。
　図２（ａ）において、複数の磁石１２の間には中間部材１５ａが配設され、磁石１２の間隔は一定に保たれ、磁石１２の外径と中間部材１５ａの外径は同一寸法を有し、フローティングリング１５は磁石１２、中間部材１５ａ、シールリング１３とともに軸方向視、環状の部材に一体に形成されている。
　また、中間部材１５ａは、非磁性体、磁性体のいずれから構成してもよい。非磁性体としては、オーステナイトステンレスの非磁性鋼、アルミニウム、銅、黄銅、チタン等の非鉄金属、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等のプラスチック、ガラス繊維等で補強したＦＲＰ等を使用することができる。また、磁性体としては、軟鋼、硬鋼、鋳鋼、鋳鉄、電磁鋼板等の鉄鋼材料を使用することができる。
　図２（ａ）において、フローティングリング１５のシール部側端面（フローティングリングの低圧流体側端面）と対向するハウジング１１の低圧側内壁部１１ｅとの第２軸方向空隙ｊは、フローティングリング１５のシール部反対側端面（フローティングリングの高圧流体側端面）と対向するフランジ内壁部１１ｈとの間の第１軸方向空隙ｋ（シール部反対側空隙ｋ）よりも小さく形成されている。これにより、磁石１２のＳ極磁束ｍｇによる磁気吸引力は隙間の狭い低圧側内壁部１１ｅ側に強く作用し、フローティングリング１５は低圧側内壁部１１ｅへ効率良く押し付けられる。なお、ホルダ１１ａ及びフランジ１１ｂを磁性材料で構成してもよいが、低圧流体側のホルダ１１ａを磁性材料で構成し、高圧流体側のフランジ１１ｂを非磁性材料で構成することで、高圧流体側への磁気吸引力をさらに弱めることができるので、フローティングリング１５を低圧側内壁部１１ｅへ押し付けることができる。また、ホルダ１１ａ及びフランジ１１ｂを非磁性材料で構成し、軟鋼等の強磁性体からなる低圧側内壁部１１ｅを別体で形成したものをホルダ１１ａに取り付け、フローティングリング１５を低圧側内壁部１１ｅ側へ吸引させてもよい。
　つぎに図２（ｂ）の磁石配列について説明する。図２（ｂ）の磁石配列は、フローティングリング１５の外周に磁石１２の磁極面１２ａ、１２ｂが軸方向に向くように複数個、配設される点は、図２（ａ）の磁石配列と同じであるが、周方向に隣接する磁石１２はすべて異なる磁極となる点で図２（ａ）の磁石配列と異なる。具体的には、フランジ１１ｂ側には複数の磁石１２のＮ磁極面１２ａ側と、Ｓ磁極面１２ｂ側が交互に配列される。また、図２（ｂ）は、図２（ａ）と磁石配列が異なるのみで、他の構成は図２（ａ）と同じであり、付勢手段としての機能も同じである。
　つぎに図２（ｃ）の磁石配列について説明する。図２（ｃ）の磁石配列は、フローティングリング１５の外周に磁石１２の磁極面が周方向に向くように複数個、配設される点で、図２（ａ）、（ｂ）の磁石配列と異なる。また、Ｎ極からＳ極への磁束ｍｇの短絡を防止するため、周方向に隣接する磁石１２は同じ磁極となるように配列される。隣接する磁石１２は同じ磁極が配列されることで、たとえば、Ｎ磁極同志は反発してのＮ極磁束ｍｇは軸方向に流れるので軸方向に磁気吸引力が作用する。逆に、隣接する磁石１２の磁極を異なる磁極となるように配列すると、隣接するＮ極、Ｓ極間で磁束ｍｇが短絡してしまい、軸方向に磁気吸引力はほとんど発生しない。また、図２（ｃ）は、図２（ａ）、（ｂ）と磁石配列が異なるのみで、他の構成は図２（ａ）、（ｂ）と同じであり、付勢手段としての機能も同じである。
　つぎに、磁石１２の径方向位置復元力について説明する。図３に示すように、磁石１２の磁極面１２ｂと第２軸方向空隙ｊを介して対向する低圧側内壁部１１ｅには、磁石１２の外周面に対向して外側環状溝部１１ｆ及び磁石１２の内周面に対向して内側環状溝部１１ｇが設けられている。これにより、フローティングリング１５と低圧側内壁部１１ｅとの間には非接触で径方向位置を保とうとする磁石１２の磁気吸引力を高めることができる。磁石１２の磁極面１２ｂと低圧側内壁部１１ｅとの間の第２軸方向空隙ｊに対し、磁石１２の磁極面１２ｂと外側環状溝部１１ｆの底部及び内側環状溝部１１ｇの底部との間の第３軸方向間隙ｑは大きくなるので、隙間の小さい第２軸方向空隙ｊは磁気抵抗が小さく、隙間の大きい第３軸方向間隙ｑは磁気抵抗が大きくなる。そして、図３（ａ）に示すように、磁石１２の磁束ｍｇのほとんどは磁気抵抗の小さい第２軸方向空隙ｊを流れ、磁気抵抗の大きい外側環状溝部１１ｆ及び内側環状溝部１１ｇに流れることがないため、磁石１２の磁気吸引力は低圧側内壁部１１ｅと対向した位置を保つように働く。そして、図３（ｂ）のように磁石１２の径方向位置がずれても、磁石１２の磁束ｍｇは磁気抵抗の小さい第２軸方向空隙ｊを流れるので、磁石１２と低圧側内壁部１１ｅとの間に磁気吸引力により磁石１２は低圧側内壁部１１ｅと対向する位置に引き戻される。このように低圧側内壁部１１ｅに設けられた外側環状溝部１１ｆ及び内側環状溝部１１ｇは大きな磁気抵抗を有するため、磁石１２に対し非接触のストッパーとして作用する。
　さらに、上記した磁石１２の径方向位置復元力に加え、フローティングリング１５は、流体の圧力及び磁石１２の磁力によってホルダシール面１１ｃに押し付けられることによって発生する摩擦力による位置決め効果も作用するので、フローティングリング１５の位置決め効果はさらに高くなる。従来技術のように予圧バネの押圧力によってフローティングリング１５の位置決め効果を得る場合には、位置決め効果を高めるために押圧力を高める必要がある。押圧力を高めすぎると長期運転により２次シール面の面荒れにより摩擦力が変化してフローティングリング１５の動きが拘束され、フローティングリング１５が回転軸２０と頻繁に接触しシールリング１３が摩耗してしまう虞がある。これに対し、磁石１２の径方向位置復元力はシール面の接触面圧を高めることなく位置決め効果を得られるので、シール面の面荒れによる摩擦力が変化を低減でき、延いてはリーク量の増加を抑えることができる。さらに、本発明に係るシール装置は、バネを使用しないでフローティングリング１５をホルダシール面１１ｃに押し付けることができるので、バネとフローティングリングの質量からなる共振を防ぐこともできる。
　つぎに、フローティングリング１５による回転軸２０の振動低減効果を説明する。図４に示すように、回転軸２０が振れ回ると、回転軸２０とフローティングリング１５との間にはくさび効果による正圧が発生し、この正圧によりフローティングリング１５は径方向外側へ移動する。しかし、フローティングリング１５には流体の圧力及び磁石１２の磁力によって発生するシール面の摩擦力による位置決め効果に加え、磁石１２による径方向位置復元力も作用するので、フローティングリング１５は回転軸２０の動きに対して抵抗を加えることができ、回転軸２０の振動を減衰させることができる。
　つぎに、実施例２に係るシール装置３０につき、図５から図７を参照して説明する。実施例２のシール装置３０はフローティングリング３５がヨーク３４（本発明に係る磁性部材）を備える点で実施例１のシール装置と相違する。なお、前記実施例と同一構成については同一符号を付し、重複する説明は省略する。
　図５に示すように、実施例２のシール装置３０のフローティングリング３５は、シールリング１３、シールリング１３の外周に設けられた磁石３２及び磁石３２に設けられたヨーク３４から主に構成される。たとえば、実施例１の図２（ａ）において、磁石１２のＳ極磁束ｍｇはホルダ１１ａの低圧流体側へ、Ｎ極磁束ｍｇは高圧流体側のフランジ１１ｂ側へ流れるため、磁石１２のＮ極磁束ｍｇを有効に低圧流体側のホルダ１１ａ側へ作用させることができず、必要な磁力を得るために磁石量が増加してしまう場合がある。そこで、磁石３２にヨーク３４を設けることによって、所望の場所へ磁束を導き少ない磁石でも大きな磁力を得るものである。
　ヨーク３４は、不純物の少ない鉄、低炭素鋼、電磁鋼板、マルテンサイト系のステンレス等の強磁性体からなる。強磁性体で構成されたヨークは磁石３２から出る磁束をよく通す性質を有する。磁束の通りやすさを示す指標としての透磁率が用いられるが、空気の透磁率を１とすると、前述の強磁性体の透磁率は１００から１０００程度の値を有する。すなわち、強磁性体は空気の１００から１０００倍磁束を通しやすく、磁束を通しやすいヨークを利用することで、磁束を所望の場所へ導くことができる。
　図６に示すように、ヨーク３４の一方の端面３４ａは磁石３２のＮ磁極面３２ａを覆い、端面３４ａの端部から軸方向に延設される周壁部３４ｂはＮ磁極とＳ磁極が隣接する磁極隣接面３２ｃを覆うように配設され、周壁部３４ｂの端部３４ｃはＳ磁極面３２ｂとともに低圧側内壁部１１ｅに対向配置される。これにより、低圧側内壁部１１ｅには、磁気抵抗の小さいヨーク３４内を流れるＮ磁極の磁束ｍｇとＳ磁極の磁束ｍｇとが作用するので、フローティングリング１５は強力に低圧側内壁部１１ｅに向かって軸方向に非接触で吸引される。
なお、ヨーク３４は、周方向に複数、分割して配置された磁石３２を周方向に一体に覆う環状部材でもよいし、分割配置された複数の磁石３２部のみを覆う複数のヨーク片であってもよい。また、環状部材からなるヨーク３４により覆われた磁石３２を温度変化が大きい環境使用する場合には、熱膨張差による磁石３２の破損を防ぐため、ヨーク３４にスリットを設けたＣ字状に形成することもできる。
　また、図７に示すように、ヨーク３４を取り付けたフローティングリング３５は、径方向位置復元力も大きくすることができる。すなわち、図３のようにヨークを有しない磁石１２の場合には、低圧側内壁部１１ｅにＳ磁極の磁束ｍｇが作用するのに対し、図７に示すようにヨークを有する磁石３２の場合には、低圧側内壁部１１ｅに対しＮ極及びＳ磁極の両極から磁束ｍｇが作用するので磁力を大きくすることができる。これにより、図７（ａ）に示すように、磁石３２と低圧側内壁部１１ｅとの距離が一番短くなる安定状態から、図７（ｂ）のように磁石１２の径方向位置がずれても、磁石３２はＮ極とＳ極の両方の磁束ｍｇによって安定状態に引き戻すための径方向位置の復元力が作用し、フローティングリング３５は低圧側内壁部１１ｅと対向する位置に引き戻される。
　このように磁石３２にヨーク３４を設けることで、磁石３２のＮ磁極面３２ａから出る磁束ｍｇを低圧側内壁部１１ｅ側へ導くことができるので、フローティングリング３５を低圧側内壁部１１ｅ側へ強く付勢することができるとともに、径方向位置復元力も大きくすることができる。これにより、フローティングリング３５は、流体の圧力及び磁石３２の磁力によって発生する摩擦力及び径方向位置復元力はさらに大きくなるので、フローティングリング３５は回転軸２０の振れ回りに対して大きな抵抗を与えることができ、回転軸２０の振動を減衰させる効果を高めることができる。また、回転軸２０の振動が低減する結果、フローティングリング３５と回転軸２０の接触も減少するので、フローティングリング３５と回転軸２０との径方向隙間ｈを適正に保つことができ、流体の漏れを低減することができる。さらに、磁石３２から出る磁束ｍｇを有効に利用することができるので、磁石量を低減することができる。
　つぎに、実施例３に係るシール装置４０につき、図８及び図９を参照して説明する。実施例１及び２のシール装置１０、３０は、フローティングリング１５，３５が磁石１２、３２を備えていたのに対し、実施例３のシール装置４０はホルダ４１ａに磁石４２が設けられている点で相違する。なお、前記実施例と同一構成については同一符号を付し、重複する説明は省略する。
　図８に示すように、実施例３のシール装置４０のフローティングリング４５は、シールリング１３、シールリング１３の外周に設けられたリテーナ４４から主に構成される。また、ハウジング４１は、ホルダ４１ａとフランジ１１ｂから構成され、ホルダ４１ａの低圧側内壁部４１ｅに磁石４２が埋め込まれている。
　フローティングリング４５の外周に設けられるリテーナ４４は環状の部材で、磁石４２によって吸引されるように磁性材料から構成される。磁性材料として、不純物の少ない鉄、低炭素鋼、電磁鋼板、マルテンサイト系のステンレス等が使用される。
　磁石４２はホルダ４１ａの低圧側内壁部４１ｅにおいて、リテーナ４４の低圧流体側端面４４ａに対向する位置に取り付けられる。フローティングリング１５のリテーナ４４は、磁石４２の磁力によって非接触で低圧流体側（シール部１４）に向かって軸方向に付勢されるとともに、高圧流体側から低圧流体側へ向かって作用する流体の圧力によって、シールリングシール面１３ｃとホルダシール面４１ｃとが密着してシールリング１３とホルダ４１ａ間はシールされる。シールリングシール面１３ｃとホルダシール面４１ｃによりシール部１４が構成される。なお、後述するようにホルダ４１ａは磁性体であっても、非磁性体であってもよい。
　磁石４２は永久磁石であり、フェライト磁石、ネオジム磁石、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石、プラセオジム磁石等からなり、使用される温度条件、要求される磁力によって選択される。磁石４２はホルダ４１ａに取り付けられるので、フローティングリング４５が交換部品の対象となってもコスト高とならない。また、図９に示すように、磁石４２の配列は種々のパターンで構成することができる。
　図９（ａ）は、図８のＣ－Ｃ矢視にてフローティングリング４５に取り付けられた磁石の周方向の配列を示す図である。図９（ａ）の磁石配列は、磁性体のホルダ４１ａに磁石４２の磁極面４２ａ、４２ｂが軸方向に向くように複数個、配設され、周方向に隣接する磁石１２はすべて同じ磁極となるように配列される。具体的には、ホルダ４１ａの低圧側内壁部４１ｅ側にはすべてＳ磁極面４２ｂが配列される。なお、ホルダ４１ａの低圧側内壁部４１ｅ側にはすべてＮ磁極面４２ａが配列されてもよい。このように隣接する磁石４２は同じ磁極となるように配列することで、隣接するＮ極、Ｓ極の磁束はたがいに反発して軸方向に流れ、リテーナ４４に作用させることができる。なお、ホルダ４１ａは磁性材料から構成することで、ホルダ４１ａをヨークとして機能させることができ、磁気吸引力を高めることができる。また、磁気吸引力は弱まるが、ホルダ４１ａは非磁性材料から構成してもよい。
　つぎに図９（ｂ）の磁石配列について説明する。図９（ｂ）の磁石配列は、磁性体のホルダ４１ａの低圧側内壁部４１ｅに対し磁石４２の磁極面が周方向に向くように複数個、配設される点で、図９（ａ）の磁石配列と異なる。また、Ｎ極からＳ極への磁束の短絡を防止するため、周方向に隣接する磁石１２は同じ磁極となるように配列される。隣接する磁石１２は同じ磁極が配列されることで、たとえば、同じ極同志の磁束は反発して軸方向に流れるので、リテーナ４４に対し磁気吸引力が作用する。逆に、隣接する磁石４２の磁極を異なる磁極となるように配列すると、隣接するＮ極、Ｓ極間で磁束が短絡してしまい、リテーナ４４を吸引する力はほとんど発生しない。なお、ホルダ４１ａは磁性材料から構成することで、ホルダ４１ａをヨークとして機能させることができ、磁気吸引力を高めることができる。また、ホルダ４１ａは非磁性材料から構成してもよい。
　つぎに図９（ｃ）の磁石配列について説明する。図９（ｃ）の磁石配列は、非磁性体のホルダ４１ａの低圧側内壁部４１ｅに対し磁石４２の磁極面が周方向に向くように複数個、配設し、Ｎ磁極面、Ｓ磁極面にヨーク４６を配設した点で、図９（ａ）、（ｂ）の磁石配列と異なる。Ｎ磁極面、Ｓ磁極面に配置してヨーク４６によって、Ｎ磁極の磁束ｍｇとＳ磁極の磁束ｍｇとをリテーナ４４の低圧流体側端面４４ａに作用させることができるので、ホルダ４１ａを非磁性体で構成してもリテーナ４４を吸引する力は低下しない。また、図９（ｂ）と異なり、隣接する磁石４２の磁極を異なる磁極としても、Ｎ磁極面及びＳ磁極面を覆うヨーク４６によって、隣接するＮ極、Ｓ極間で磁束が短絡することを防ぐことができる。
　つぎに、実施例４に係るシール装置５０につき、図１０及び図１１を参照して説明する。実施例１から実施例３のシール装置１０、３０、４０は、磁石１２、３２、４２の磁気吸引力を利用して、フローティングリング１５、３５、４５をホルダ１１ａの低圧流体側へ付勢していたのに対し、実施例４のシール装置５０はフローティングリング５５の外周に設けられた磁石５２とフランジ５１ｂに設けられた磁石５６の磁気反発力によって、フローティングリング５５をホルダ１１ａの低圧流体側へ付勢する点で相違する。なお、前記実施例と同一構成については同一符号を付し、重複する説明は省略する。
　フローティングリング５５は、シールリング１３、シールリング１３の外周に設けられたリテーナ５４、リテーナ５４に埋め込まれた磁石５２から主に構成される。
　リテーナ５４は環状の部材で、シールリング１３の外周に嵌合される。また、リテーナはヨークとして機能するように磁性材料から構成される。磁性材料として、不純物の少ない鉄、低炭素鋼、電磁鋼板、マルテンサイト系のステンレス等が使用される。
　磁石５２は同じ極がフランジ５１ｂに対向するように複数埋め込まれる。一方、磁石５６は、磁石５２の同極性の磁極が対向するようにフランジ内壁部５１ｃに複数埋め込まれる。そして磁石５２と磁石５６の磁気反発力によりフローティングリング５５は低圧流体側（シール部１４）に向かって軸方向に付勢される。そして、フローティングリング５５は、流体の圧力及び磁石５２の磁力によって付勢され、シールリングシール面１３ｃとホルダシール面１１ｃとが密着してシールリング１３とホルダ１１ａ間はシールされる。シールリングシール面１３ｃとホルダシール面１１ｃによりシール部１４が構成される。
　図１１は、図１０のＤ－Ｄ矢視にてフローティングリング５５及びフランジ５１ｂに取り付けられた磁石の周方向の配列を示す図である。図１１の磁石配列は、磁性体のリテーナ５４の高圧流体側端面５４ｃに対し磁石５２の磁極面５２ａが露出するように複数個、配設される。一方、フランジ内壁部５１ｃには磁石５６が複数個埋め込まれ、磁石５２の磁極面５２ａと同じ極性を有する磁極面５６ａがリテーナ５４に向かって配設される。ここで、リテーナ５４は磁性体で形成されることで、高圧流体側端面５４ｃは周方向全周にわたってＮ極に磁化し、低圧流体側端面５４ａは全周にわたってＳ極に磁化することができる。同じく、フランジ内壁部５１ｃも全周にわたってＮ極に磁化することができる。これにより、磁石５２の磁極面５２ａと磁石５６の磁極面５６ａとの位置がずれても、磁気反発力は変化することなく、安定してフローティングリング５５を低圧流体側に向かって付勢することができる。また、リテーナ５４とフランジ５１ｂを磁性体で構成することで、磁束がシール装置５０の外部に漏れるのを防ぐ効果を得ることもできる。
　以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
　例えば、上記実施例において、フローティングリング１５は環状一体に構成したが、これに限らず周方向に分割して構成したものを環状に一体に組み立ててもよい。
　上記実施例において、付勢手段は永久磁石によって構成されていたが、これに限らない。たとえば、ホルダ、フランジには永久磁石に換えて電磁石を取付けて構成してもよい。
　また、ポンプの作動流体が液体ヘリウムのような超低温の流体の場合には永久磁石に換えて超電導磁石としてもよい。超電導磁石はピン止め効果を有するため、回転軸の振れ回りを抑える効果も得られる。
また、本発明はシール装置を主目的として用いるが、軸の振動を減衰する減衰装置として用いてもよい。
１０　　　　　　　シール装置
１１　　　　　　　ハウジング
１１ａ　　　　　　ホルダ
１１ｂ　　　　　　フランジ
１１ｅ　　　　　　低圧側内壁部（シール部側内壁部）
１１ｆ　　　　　　外側環状溝部（溝部）
１１ｈ　　　　　　フランジ内壁部
１１ｇ　　　　　　内側環状溝部（溝部）
１２　　　　　　　磁石（付勢手段）
１２ａ　　　　　　磁極面（フローティングリングの高圧流体側端面）
１２ｂ　　　　　　磁極面（フローティングリングの低圧流体側端面）
１３　　　　　　　シールリング
１５　　　　　　　フローティングリング
２０　　　　　　　回転軸
２１　　　　　　　ケーシング
２２　　　　　　　締結手段
３０　　　　　　　シール装置
３２　　　　　　　磁石（付勢手段）
３２ｂ　　　　　　磁極面（フローティングリングの低圧流体側端面）
３４　　　　　　　ヨーク（磁性部材）
３４ａ　　　　　　端面（フローティングリングの高圧流体側端面）
３４ｃ　　　　　　端部（フローティングリングの低圧流体側端面）
３５　　　　　　　フローティングリング
４０　　　　　　　シール装置
４１ａ　　　　　　ホルダ
４１ｅ　　　　　　低圧側内壁部（ハウジングの内壁部）
４２　　　　　　　磁石（付勢手段）
４４　　　　　　　リテーナ
４４ａ　　　　　　低圧流体側端面（フローティングリングの低圧流体側端面）
４５　　　　　　　フローティングリング
４６　　　　　　　ヨーク（磁性部材）
５０　　　　　　　シール装置
５１ｃ　　　　　　フランジ内壁部
５２　　　　　　　磁石（付勢手段）
５５　　　　　　　フローティングリング
５６　　　　　　　磁石（付勢手段）
Ｐ　　　　　　　　空間
ｈ　　　　　　　　径方向隙間
ｋ　　　　　　　　第１軸方向空隙（シール部反対側空隙）
ｊ　　　　　　　　第２軸方向空隙（シール部側空隙）

Claims (7)

  1. 　ハウジングと該ハウジングを貫通する回転軸との間を封止するシール装置であって、
    　前記回転軸に対して間隙を介して配設されるフローティングリングと、
    　前記フローティングリングの一方の端面が前記ハウジングと接触してなるシール部と、
    　前記フローティングリングと前記ハウジングとの間に空隙部と、を具備し、
    　前記空隙部を介して非接触で前記フローティングリングを前記シール部へ付勢する付勢手段を備えることを特徴とするシール装置。
  2. 　前記付勢手段は、前記フローティングリングまたは前記ハウジングの少なくとも一方に設けられた磁石を備え、前記フローティングリングは前記磁石の吸引力によりシール部側へ付勢されることを特徴とする請求項１に記載のシール装置。
  3. 　前記付勢手段は、前記フローティングリング及び前記ハウジングに設けられた磁石を備え、前記フローティングリングは前記磁石の反発力により前記シール部側へ付勢されることを特徴とする請求項１に記載のシール装置。
  4. 　前記磁石は、少なくとも一方の磁極面を覆う磁性部材を備えることを特徴とする請求項２または３に記載のシール装置。
  5. 　前記空隙部は前記シール部反対側よりも前記シール部側が狭いことを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載のシール装置。
  6. 　前記ハウジングのシール部側内壁部には少なくとも一つの溝部を備え、前記溝部は前記フローティングリングに設けられた前記磁石の径方向外側または径方向内側の少なくとも一方に配設されることを特徴とする請求項５に記載のシール装置。
  7. 　前記フローティングリングまたは前記ハウジングの少なくとも一方は、磁性材料からなることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のシール装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110219992A (zh) * 2019-07-09 2019-09-10 大连保税区华鸿工业技术有限公司 防止密封面损伤的密封装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50144156U (ja) * 1974-05-20 1975-11-28
US5137286A (en) * 1991-08-23 1992-08-11 General Electric Company Permanent magnet floating shaft seal
JPH11325260A (ja) 1998-05-15 1999-11-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd シールリング

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2974981A (en) 1956-07-14 1961-03-14 Philips Corp Arrester for iron particles
US2883212A (en) * 1956-08-23 1959-04-21 City Nat Bank And Trust Compan Labyrinth type magnetic rotary seal
JPS50144156A (ja) 1974-05-08 1975-11-19
US3964753A (en) 1975-01-09 1976-06-22 Avco Corporation Controlled aperture seal
US3991588A (en) 1975-04-30 1976-11-16 General Electric Company Cryogenic fluid transfer joint employing a stepped bayonet relative-motion gap
JPS52129866A (en) 1976-04-24 1977-10-31 Ebara Corp Sealing device
JPS57154562A (en) 1981-03-13 1982-09-24 Hitachi Ltd Floating seal
SU1357646A1 (ru) * 1986-05-16 1987-12-07 Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт компрессорного машиностроения Плавающее уплотнение
US4795168A (en) * 1987-09-10 1989-01-03 Durametallic Corporation Magnetic seal assembly
AU704808B2 (en) 1995-10-02 1999-05-06 A.W. Chesterton Company Rotary seal and/or bearing
GB2372298B (en) 1998-04-17 2002-09-25 Rolls Royce Plc A seal arrangement
WO2001016510A1 (en) 1999-08-27 2001-03-08 Eskom A seal assembly
DE10044106C2 (de) * 1999-09-30 2002-02-28 Prec Motors Deutsche Minebea G Spindelmotor mit Magnetfluiddichtung
CN100434775C (zh) * 2002-07-08 2008-11-19 Aes工程有限公司 机械密封轴承保护器
US20060033287A1 (en) 2004-08-11 2006-02-16 Giuseppe Rago Controlled gap carbon seal
RU2361140C2 (ru) 2004-10-22 2009-07-10 Буркхардт Компрешн Аг Работающая без смазки система уплотнения штока и способ уплотнения штока с помощью работающей без смазки системы уплотнения штока
US7175388B2 (en) 2005-04-21 2007-02-13 Pratt & Whitney Canada Corp. Integrated labyrinth and carbon seal
US8474826B2 (en) * 2005-04-29 2013-07-02 Eaton Corporation Hydrodynamic magnetic seal
CN2818934Y (zh) * 2005-08-17 2006-09-20 艾志(南京)机械工业技术有限公司 使用磁力的轴承保护密封装置
US8038155B2 (en) * 2006-07-10 2011-10-18 Eaton Corporation Magnetically-controlled rotary seal
US8186945B2 (en) 2009-05-26 2012-05-29 General Electric Company System and method for clearance control
JP5936602B2 (ja) 2011-03-23 2016-06-22 イーグル工業株式会社 シール装置
US9771821B1 (en) 2015-06-15 2017-09-26 Florida Turbine Technologies, Inc. Turbine interstage seal with self-balancing capability
CN107588199B (zh) 2016-07-07 2024-04-16 哈尔滨盛迪电力设备有限公司 可调式磁浮动油雾密封装置
EP3587870B1 (en) * 2017-02-22 2023-04-12 Eagle Industry Co., Ltd. Seal device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50144156U (ja) * 1974-05-20 1975-11-28
US5137286A (en) * 1991-08-23 1992-08-11 General Electric Company Permanent magnet floating shaft seal
JPH11325260A (ja) 1998-05-15 1999-11-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd シールリング

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3604870A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110219992A (zh) * 2019-07-09 2019-09-10 大连保税区华鸿工业技术有限公司 防止密封面损伤的密封装置

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