JPH01242876A

JPH01242876A - メカニカルシールの面圧制御方法及び制御装置

Info

Publication number: JPH01242876A
Application number: JP63067424A
Authority: JP
Inventors: Isamu Kadowaki; 門脇　勇
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-03-23
Filing date: 1988-03-23
Publication date: 1989-09-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はメカニカルシールの面圧を制御する方法、及び
制御装置に係り、メカニカルシール部の作動条件に応じ
て最適な面圧を与え得るように改良した制御方法及び制
御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図は従来例のメカニカルシール装置を示す。

ケーシング７内に回転軸１が配置されている。

図示の空間Ａは圧力流体封入部、Ｂは低圧部である。上
記の圧力流体を封止するため、１対の環状部材２、同３
が設けられている。

上記の環状部材２は固定環であって、ホルダ６を介して
ケーシング７に固定され、シールカバー８で覆われてい
る。

前記の環状部材３は回転環であって１回転軸１に外嵌さ
れたスリーブ４に固着されている６前記１対の環状部材
２，３を密着せしめる封止効果を発揮させるため、面圧
付与用のバネ５が設けられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来例における１対の環状部材２，３の面圧は、バ
ネ５の取付荷重によって定まり、自由に調節することは
出来なかった。

上記バネ５の取付荷重は設計的に定められ、その大小は
、主として許容漏洩量と期待寿命との兼ね合いによって
定められる。

即ち、完全な封止性能を発揮せしめて漏洩の絶無を期そ
うとすると、バネ５の取付荷重を大きくして面圧を上げ
なければならないが、面圧を上げることは摩耗の進行を
促進する。

ところが、実際問題においては、封入流体の温度変化、
圧力変化１回転軸の回転速度、封入流体の粘度など、多
くの条件の影響を受けるので、最適面圧は絶えず変動す
る。

しかし、従来のメカニカルシールにおいては、作動条件
の変化に応じて面圧を調整するという技術的思想は無か
った。

本発明は上述の事情に鑑みて為されたもので、作動条件
に応じたメカニカルシールの面圧を制御する方法、及び
、上記の制御方法を実施するに好適な制御装置を提供す
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成する為に創作した本発明は、面圧を可
変ならしめるため、押圧力の付与手段として電磁石を用
い、その通電を調節して面圧を制御する。

上記の通電調節は、温度、圧力など、メカニカルシール
の性能に影響を与える作動条件を検出し、これに基づい
て適正圧力となるように行う。

〔作用〕

前記の手段によれば、適正面圧に影響を与える諸条件に
基づいて電磁石の通電を制御するので。

電磁石の吸引力によって付与されているシール部面圧が
適正に保たれる。

〔実施例〕

第１図は本発明装置の１実施例を示す。この実施例は従
来例の装置（第２図）に本発明装置を適用して改良した
ものであって、第２図と同一の図面参照番号を付したも
のは前記従来例におけると同様乃至は類似の構成部材で
ある。

なお、第１図においては読図の便宜上、ケーシング７の
ハツチングを省略しである。

スリーブ４は、回転軸１からの回転を回転環３に伝える
と共に、該回転環３を保持する役目を果たしている。バ
ネ５は固定環２を回転環３に押しつけるためのものでホ
ルダ６はそのバネ５と固定環２を保持している。検出器
１０，１１，１２゜１３はそれぞれ密封流体温度、密封
流体圧力、摺動部または摺動部付近の温度、漏洩量を測
定、検出するためのもので、それらからの出力信号１４
゜１５．１６，１７はそれぞれ制御装置９に入力されて
いる。制御装置９はこれらの信号をフィードバック量と
して制御量を算出し、その制御信号１９を電磁石１８に
送る。制御信号１９を受は取つた電磁石１８は電磁吸引
力によって荷重を発生し、荷重伝達軸２０を介して固定
環２に伝えて密封圧力を制御している。以上のシステム
における動作の一例をあげると摺動部属度検出器１２か
ら検出された温度が規定の温度よりも高い場合、あるい
は密封流体との温度差が大きすぎる場合には制御装置９
は密封面圧を低くなるように、すなわち荷重伝達軸２０
が押す力を低くして固定環２の押しつけ力を小さくし摺
動面の温度を下げるように制御する。また漏洩検出器１
３から検出された漏洩量が許容値よりも多い場合には、
密封面圧力を上げるように、すなわち荷重伝達軸２０が
押す力を高くして固定環２の押しつけ力を大きくし漏洩
量が低くなるように制御する４本発明では原理的にはバ
ネ５は必要で無いが電磁石などの不具合等が生じた時の
バックアップとして設けたものである。

本発明を実施する際、前記のバネ５と荷重伝達軸２０と
の配列関係は、直列に配置してもよく、また並列に配置
してもよい。

直列に配置した場合、即ち、電磁石１８の電磁出力を、
バネ５を介して固定環２に伝える構造を用いると、電磁
力の最大値が押圧力の最大値を決定し、電磁力が消失し
ても押圧力のｉ＆／ＪＸ限度を保持できる。

並列に配置した場合、電磁吸引力とバネ力との合力が押
圧力を決定し、電磁吸引力が消失してもバネ力による最
小限の押圧力は保持される。

〔発明の効果〕

本発明装置を用いて本発明方法を実施すると。

メカニカルシールの性能や寿命に影響を及ぼす作動条件
の変化に応じて、常に適正なシール部面圧が保持され、
シール性能の保持と耐久性の向上とに著しい効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るメカニカルシールの面圧制御装置
の１実施例を示し、断面図に制御系統図を付記した図で
ある。第２図は従来例のメカニカルシールの断面図であ
る。１・・・回転軸、２・・・固定環、３・・・回転環、４
・・・スリーブ、５・・・バネ、６・・・ホルダ、７・
・・ケーシング、８・・・メカニカルシールカバー、９
・・・制御装置、１０・・・密封流体温度センサ、１１
・・・密封流体圧力センサ、１２・・・摺動部温度セン
サ、１３・・・漏洩量センサ、１４・・・密封流体温度
信号、１５・・・密封流体圧力信号、１６・・・摺動部
温度信号、１７・・・漏洩量信号、１８・・・電磁石、
１９・・・制御信号、２０・・・荷重伝達軸、２１・・
・電磁石ホルダ、Ａ・・・圧力密封流体部、Ｂ・・・低
圧部。

Claims

【特許請求の範囲】１、メカニカルシールを構成する１対の環状部材を密着
せしめる圧力を制御する方法において、（ａ）面圧を与える駆動手段に電磁石を用い、（ｂ）摺動部の温度、摺動部近傍の温度、封止流体の温
度、封止流体の圧力、及び摺動部からの漏洩量の内の少
なくとも何れか一つを検出し、（ｃ）上記の検出値に基づいて、前記電磁石の通電を調
節することを特徴とする、メカニカルシールの面圧制御
方法。２、メカニカルシールを構成する１対の環状部材を密着
せしめる圧力を制御する装置において、（ａ）上記環状部材に押圧力を与える電磁石と、（ｂ）摺動部の温度、摺動部近傍の温度、封止流体の温
度、封止流体の圧力、及び摺動部からの漏洩量の内の少
なくとも何れか一つを検出するセンサと、（ｃ）上記センサの出力信号を入力されて、前記電磁石
の通電を調節する自動制御装置とを設けたことを特徴と
するメカニカルシールの面圧制御装置。