JPH07243536A - フローティングリングシール - Google Patents
フローティングリングシールInfo
- Publication number
- JPH07243536A JPH07243536A JP3335694A JP3335694A JPH07243536A JP H07243536 A JPH07243536 A JP H07243536A JP 3335694 A JP3335694 A JP 3335694A JP 3335694 A JP3335694 A JP 3335694A JP H07243536 A JPH07243536 A JP H07243536A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seal ring
- seal
- retainer
- contact
- ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】シールリング９のリテーナ８との接触面もしく
はリテーナ８のシールリング９との接触面に円周方向の
溝Ｂを設け、円周方向の溝Ｂをシールリング９の内周低
圧側に連絡する孔Ｃを設け、円周方向の溝Ｂを毛細管Ｄ
又はオリフィス等の絞り機構を有する孔でシールリング
９の高圧側へ連絡する。 【効果】シールリングと回転軸の接触荷重を軽減し接触
部の摺動傷の発生を防止し、回転軸とシールリング隙間
の増加によるシールの漏れ量の増加を防止する。
はリテーナ８のシールリング９との接触面に円周方向の
溝Ｂを設け、円周方向の溝Ｂをシールリング９の内周低
圧側に連絡する孔Ｃを設け、円周方向の溝Ｂを毛細管Ｄ
又はオリフィス等の絞り機構を有する孔でシールリング
９の高圧側へ連絡する。 【効果】シールリングと回転軸の接触荷重を軽減し接触
部の摺動傷の発生を防止し、回転軸とシールリング隙間
の増加によるシールの漏れ量の増加を防止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明の原子炉給水ポンプやボイ
ラ給水ポンプ等の高圧ポンプの軸封装置として使用され
ているフローティングリングシールに係り、特に、回転
軸とシールリングの接触時の荷重を低減するのに好適な
フローティングリングシールに関する。
ラ給水ポンプ等の高圧ポンプの軸封装置として使用され
ているフローティングリングシールに係り、特に、回転
軸とシールリングの接触時の荷重を低減するのに好適な
フローティングリングシールに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、従来のフローティングリングシ
ールは特願昭56−115634号明細書に記載のように、シー
ルリングとリテーナの接触面は単一な平面であるため、
シールリングはシール差圧によってリテーナに押付けら
れており、その押付荷重は回転軸とシールリングの接近
量には無関係で一定で、回転軸とシールリングが接触す
る場合には接触面にシールリングの押付力にシールリン
グとリテーナの接触面の摩擦係数を掛けた荷重が軸直角
方向に作用するものであった。
ールは特願昭56−115634号明細書に記載のように、シー
ルリングとリテーナの接触面は単一な平面であるため、
シールリングはシール差圧によってリテーナに押付けら
れており、その押付荷重は回転軸とシールリングの接近
量には無関係で一定で、回転軸とシールリングが接触す
る場合には接触面にシールリングの押付力にシールリン
グとリテーナの接触面の摩擦係数を掛けた荷重が軸直角
方向に作用するものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術ではポン
プ運転時には回転軸とシールリングとの間に水膜が形成
され非接触で運転されるが、起動，停止時及び低速運転
時には水膜が形成されないためシールリングと回転軸が
接触し、接触面に荷重が作用することにより接触部に摺
動傷が発生するため、回転軸とシールリングとの隙間が
大きくなりシールの漏れ量が増加するという問題があっ
た。
プ運転時には回転軸とシールリングとの間に水膜が形成
され非接触で運転されるが、起動，停止時及び低速運転
時には水膜が形成されないためシールリングと回転軸が
接触し、接触面に荷重が作用することにより接触部に摺
動傷が発生するため、回転軸とシールリングとの隙間が
大きくなりシールの漏れ量が増加するという問題があっ
た。
【０００４】本発明の目的は、シールリングと回転軸の
接触時におけるシールリング押付力を軽減することによ
りシールリングと回転軸の接触荷重を軽減し接触部の摺
動傷の発生を防止し、回転軸とシールリング隙間の増加
によるシールの漏れ量の増加を防止することにある。
接触時におけるシールリング押付力を軽減することによ
りシールリングと回転軸の接触荷重を軽減し接触部の摺
動傷の発生を防止し、回転軸とシールリング隙間の増加
によるシールの漏れ量の増加を防止することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のフローティングリングシールは、シールリ
ングのリテーナとの接触面もしくはリテーナのシールリ
ングとの接触面に円周方向の溝を設け、前記円周方向の
溝をシールリングの内周低圧側に連絡する孔を設け、前
記円周方向の溝を毛細管又はオリフィス等の絞り機構を
有する孔で前記シールリングの高圧側に連絡するように
した。
に、本発明のフローティングリングシールは、シールリ
ングのリテーナとの接触面もしくはリテーナのシールリ
ングとの接触面に円周方向の溝を設け、前記円周方向の
溝をシールリングの内周低圧側に連絡する孔を設け、前
記円周方向の溝を毛細管又はオリフィス等の絞り機構を
有する孔で前記シールリングの高圧側に連絡するように
した。
【０００６】
【作用】上記手段により構成されたフローティングリン
グシールにおいてシールリングと回転軸が接触する場合
には、シールリングのリテーナとの接触面に設けられた
円周方向の溝に連絡された孔が回転軸により塞がれるた
め、絞り機構を有する孔でシールリング高圧側に連絡さ
れている前記円周方向の溝内の圧力が上昇し、シールリ
ングの押付力が低下する。
グシールにおいてシールリングと回転軸が接触する場合
には、シールリングのリテーナとの接触面に設けられた
円周方向の溝に連絡された孔が回転軸により塞がれるた
め、絞り機構を有する孔でシールリング高圧側に連絡さ
れている前記円周方向の溝内の圧力が上昇し、シールリ
ングの押付力が低下する。
【０００７】これによって、シールリングと回転軸の接
触荷重が低減するので接触部の摺動傷の発生を防止する
ことができ、回転軸とシールリング隙間の増加によるシ
ールの漏れ量の増加を防ぐことができる。
触荷重が低減するので接触部の摺動傷の発生を防止する
ことができ、回転軸とシールリング隙間の増加によるシ
ールの漏れ量の増加を防ぐことができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図４を参
照して説明する。図１は、本発明の一実施例のフローテ
ィングリングシールの断面図である。
照して説明する。図１は、本発明の一実施例のフローテ
ィングリングシールの断面図である。
【０００９】図１において１は回転軸、２はポンプ本体
３の回転軸貫通部に設けられた筒状のケースで、貫通す
る回転軸１と同軸に形成され、ポンプ本体３にボルト４
によって固定されている。そしてポンプ本体３との嵌合
面にはこの嵌合面からの漏液を防止するＯリング５を備
え、ポンプ本体３の封液入口Ａと一致する位置には封液
供給口６が穿設されており、奥側の端部には内向きの環
状突起７が形成されている。８は筒状ケース２の内面軸
方向に嵌挿され並設された複数個のリテーナである。こ
の各リテーナと回転軸１との間には、リテーナと同数の
シールリング９が、その一面に突設した複数個のピン１
０を各リテーナ８の内側面に設けた穴１１に遊嵌させる
ことで浮動可能に保持されている。シールリング９のリ
テーナ８との接触面には円周方向の溝Ｂが設けられ、円
周方向の溝Ｂはシールリング９の内周低圧側に孔Ｃによ
って連絡されている。また、円周方向の溝Ｂは毛細管Ｄ
によってシールリング９の高圧側に連絡されている。１
２は筒状ケース２内面の封液供給口６の位置に、リテー
ナ８と並設された封液用ランタンリングで、その外面に
は環状の封液供給溝１２ａが、かつ内面には環状の封液
溜り溝１２ｂが形成されていて、両溝間には複数個の貫
通孔１２ｃが穿設されている。１３はサイドリテーナ
で、その一側面には両端のシールリング９の一側面と互
いに密着している。１４は内側に環状突起１５を形成し
たケースカバ、１６は締結ボルトである。締結ボルト１
６でケースカバ１４を筒状ケース２に締結することによ
り、ケース２の内面軸方向に並設されたリテーナ８，ラ
ンタンリング１２、及びサイドリテーナ１３がシールリ
ング９とともに、ケース２の内側環状突起７とケースカ
バ１４の内側環状突起１５との間に挾持固定され、ケー
ス２と一体化される。
３の回転軸貫通部に設けられた筒状のケースで、貫通す
る回転軸１と同軸に形成され、ポンプ本体３にボルト４
によって固定されている。そしてポンプ本体３との嵌合
面にはこの嵌合面からの漏液を防止するＯリング５を備
え、ポンプ本体３の封液入口Ａと一致する位置には封液
供給口６が穿設されており、奥側の端部には内向きの環
状突起７が形成されている。８は筒状ケース２の内面軸
方向に嵌挿され並設された複数個のリテーナである。こ
の各リテーナと回転軸１との間には、リテーナと同数の
シールリング９が、その一面に突設した複数個のピン１
０を各リテーナ８の内側面に設けた穴１１に遊嵌させる
ことで浮動可能に保持されている。シールリング９のリ
テーナ８との接触面には円周方向の溝Ｂが設けられ、円
周方向の溝Ｂはシールリング９の内周低圧側に孔Ｃによ
って連絡されている。また、円周方向の溝Ｂは毛細管Ｄ
によってシールリング９の高圧側に連絡されている。１
２は筒状ケース２内面の封液供給口６の位置に、リテー
ナ８と並設された封液用ランタンリングで、その外面に
は環状の封液供給溝１２ａが、かつ内面には環状の封液
溜り溝１２ｂが形成されていて、両溝間には複数個の貫
通孔１２ｃが穿設されている。１３はサイドリテーナ
で、その一側面には両端のシールリング９の一側面と互
いに密着している。１４は内側に環状突起１５を形成し
たケースカバ、１６は締結ボルトである。締結ボルト１
６でケースカバ１４を筒状ケース２に締結することによ
り、ケース２の内面軸方向に並設されたリテーナ８，ラ
ンタンリング１２、及びサイドリテーナ１３がシールリ
ング９とともに、ケース２の内側環状突起７とケースカ
バ１４の内側環状突起１５との間に挾持固定され、ケー
ス２と一体化される。
【００１０】このように構成されたフローティングリン
グシールは、シールリング９の内面と回転軸１外面との
隙間ｅを０.１〜０.２mmの微小隙間に設定し、この微小
隙間に封液入口Ａから封液供給口６及びランタンリング
１２の供給溝１２ａ，貫通孔１２ｃ，溜り溝１２ｂを経
て封液を流し、その微小隙間ｅにおける液膜によってポ
ンプ内部の液体をシールしている。
グシールは、シールリング９の内面と回転軸１外面との
隙間ｅを０.１〜０.２mmの微小隙間に設定し、この微小
隙間に封液入口Ａから封液供給口６及びランタンリング
１２の供給溝１２ａ，貫通孔１２ｃ，溜り溝１２ｂを経
て封液を流し、その微小隙間ｅにおける液膜によってポ
ンプ内部の液体をシールしている。
【００１１】以下、図２，図３及び図４により回転軸１
とシールリング９の接触荷重について説明する。
とシールリング９の接触荷重について説明する。
【００１２】図２は図１のシールリング部分の詳細説明
図、図３は図２のシールリング前後の圧力分布図、図４
はシールリング９のリテーナ８との接触面における軸直
角方向断面図である。
図、図３は図２のシールリング前後の圧力分布図、図４
はシールリング９のリテーナ８との接触面における軸直
角方向断面図である。
【００１３】図２においてＤ１はシールリング９のリテ
ーナ８との接触面の内径、Ｄ２は円周方向の溝Ｂの内
径、Ｄ３は円周方向の溝Ｂの外径、Ｄ４は接触面の外径
である。シールリング９の前後において、上流側の流体
の圧力Ｐ２は隙間ｅを通過するため隙間の圧損によりＰ
１まで減圧される。また、シールリング９の上流側端面
９ａ及び外径９ｂはリテーナ８に対して浮動可能なため
の隙間が設けられているため上流側の圧力Ｐ２はシール
リング上流側端面９ａ及び外径９ｂにも作用している。
また１ａはシールリング９と接触状態の回転軸である。
ーナ８との接触面の内径、Ｄ２は円周方向の溝Ｂの内
径、Ｄ３は円周方向の溝Ｂの外径、Ｄ４は接触面の外径
である。シールリング９の前後において、上流側の流体
の圧力Ｐ２は隙間ｅを通過するため隙間の圧損によりＰ
１まで減圧される。また、シールリング９の上流側端面
９ａ及び外径９ｂはリテーナ８に対して浮動可能なため
の隙間が設けられているため上流側の圧力Ｐ２はシール
リング上流側端面９ａ及び外径９ｂにも作用している。
また１ａはシールリング９と接触状態の回転軸である。
【００１４】回転軸１の外面とシールリング９の内面に
隙間が形成されている場合には円周方向の溝Ｂは孔Ｃに
よって低圧側に連絡されているため円周方向の溝Ｂ内の
圧力はＰ１となる。この時のシールリング９前後の圧力
分布を図３に示す。図３においてＸは上流側の圧力分
布、Ｙは下流側の圧力分布で、ΔＰは隙間ｅの圧損であ
る。一方、回転軸１の外面とシールリング９の内面が接
触する場合には孔Ｃが回転軸１により塞がれるため、毛
細管によりシールリング高圧側に連絡されている円周方
向の溝Ｂ内の圧力はＰ２となる。このときのシールリン
グ下流側の圧力は図３中のＹ′で示す分布となり、シー
ルリング前後の圧力差は回転軸１の外面とシールリング
９の内面が接触しない場合に比べ少なくなる。
隙間が形成されている場合には円周方向の溝Ｂは孔Ｃに
よって低圧側に連絡されているため円周方向の溝Ｂ内の
圧力はＰ１となる。この時のシールリング９前後の圧力
分布を図３に示す。図３においてＸは上流側の圧力分
布、Ｙは下流側の圧力分布で、ΔＰは隙間ｅの圧損であ
る。一方、回転軸１の外面とシールリング９の内面が接
触する場合には孔Ｃが回転軸１により塞がれるため、毛
細管によりシールリング高圧側に連絡されている円周方
向の溝Ｂ内の圧力はＰ２となる。このときのシールリン
グ下流側の圧力は図３中のＹ′で示す分布となり、シー
ルリング前後の圧力差は回転軸１の外面とシールリング
９の内面が接触しない場合に比べ少なくなる。
【００１５】図４においてＡ１はシールリング９のリテ
ーナ８との内側接触面の面積、Ａ２は円周方向の溝の面
積、Ａ３はシールリング９のリテーナ８との外側接触面
の面積である。
ーナ８との内側接触面の面積、Ａ２は円周方向の溝の面
積、Ａ３はシールリング９のリテーナ８との外側接触面
の面積である。
【００１６】以上の圧力及び面積の関係からシールリン
グ９の流体圧力による押付力Ｆは、回転軸が接触しない
場合、
グ９の流体圧力による押付力Ｆは、回転軸が接触しない
場合、
【００１７】
【数１】 Ｆ＝ΔＰ×（Ａ１＋Ａ２＋（Ａ３）／２） …（数１） なお、従来のフローティングリングシールでは回転軸と
シールリングの接触の有無に係わらず常に上記押付力が
作用するものであった。
シールリングの接触の有無に係わらず常に上記押付力が
作用するものであった。
【００１８】回転軸が接触する場合
【００１９】
【数２】 Ｆ＝ΔＰ×（Ａ１）／２ …（数２） また、回転軸１とシールリング９の接触時の軸直角方向
の接触荷重ｆは、シールリング９とリテーナ８の接触面
の摩擦係数をμとすると次式によりあらわされる。
の接触荷重ｆは、シールリング９とリテーナ８の接触面
の摩擦係数をμとすると次式によりあらわされる。
【００２０】
【数３】 ｆ＝μ×Ｆ …（数３） 本実施例によれば、数１，数２，数３より回転軸１とシ
ールリング９の接触時の荷重を従来のフローティングリ
ングシールに比べ大幅に低減することが可能となる。
ールリング９の接触時の荷重を従来のフローティングリ
ングシールに比べ大幅に低減することが可能となる。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、シールリングと回転軸
の接触時におけるシールリング押付力を軽減することに
よりシールリングと回転軸の接触荷重を軽減し接触部の
摺動傷の発生を防止し、回転軸とシールリング隙間の増
加によるシールの漏れ量増加を防止しうるフローティン
グリングシールを提供することができる。
の接触時におけるシールリング押付力を軽減することに
よりシールリングと回転軸の接触荷重を軽減し接触部の
摺動傷の発生を防止し、回転軸とシールリング隙間の増
加によるシールの漏れ量増加を防止しうるフローティン
グリングシールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフローティングリングシールの縦断面
図。
図。
【図２】図１のシールリング部分の説明図。
【図３】図２のシールリング前後の圧力分布図。
【図４】シールリングのリテーナとの接触面における軸
直角方向の断面図。
直角方向の断面図。
１…回転軸、８…リテーナ、９…シールリング、Ｂ…円
周方向の溝、Ｃ…孔、Ｄ…毛細管、ｅ…回転軸とシール
リングの隙間。
周方向の溝、Ｃ…孔、Ｄ…毛細管、ｅ…回転軸とシール
リングの隙間。
Claims (1)
- 【請求項１】回転軸を貫通させた静止体の内面軸方向に
並設された一個もしくは複数個のリテーナと、前記各リ
テーナと前記回転軸の間で前記リテーナに軸方向の面で
接触し、ピンを介して軸直角方向に浮動可能に保持され
たシールリングとを含むフローティングリングシールに
おいて、前記シールリングの前記リテーナとの接触面も
しくは前記リテーナの前記シールリングとの接触面に円
周方向の溝を設け、前記円周方向の溝を前記シールリン
グの内周低圧側に連絡する孔を設け前記円周方向の溝を
絞り機構を有する孔で前記シールリングの高圧側に連絡
したことを特徴とするフローティングリングシール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3335694A JPH07243536A (ja) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | フローティングリングシール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3335694A JPH07243536A (ja) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | フローティングリングシール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07243536A true JPH07243536A (ja) | 1995-09-19 |
Family
ID=12384312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3335694A Pending JPH07243536A (ja) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | フローティングリングシール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07243536A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103104542A (zh) * | 2013-01-20 | 2013-05-15 | 锦州重型水泵有限公司 | 水泵浮动密封环装置 |
| CN103321949A (zh) * | 2013-07-09 | 2013-09-25 | 哈尔滨电气动力装备有限公司 | 反应堆冷却剂泵流体动压机械密封密封环摩擦副 |
| JP2013189914A (ja) * | 2012-03-13 | 2013-09-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ターボポンプ |
| CN110285219A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-27 | 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 | 一种高效双重零泄漏浮环密封装置 |
| CN110762215A (zh) * | 2019-11-10 | 2020-02-07 | 大连康维科技有限公司 | 轴封机构及防止其轴封部位结露的方法 |
| CN111692341A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-09-22 | 东台市岳东橡胶密封件厂 | 一种伸缩密封件 |
| KR102358880B1 (ko) * | 2020-10-06 | 2022-02-07 | 노성왕 | 회전용적형 펌프용 실링장치 |
-
1994
- 1994-03-03 JP JP3335694A patent/JPH07243536A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013189914A (ja) * | 2012-03-13 | 2013-09-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ターボポンプ |
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| CN110762215A (zh) * | 2019-11-10 | 2020-02-07 | 大连康维科技有限公司 | 轴封机构及防止其轴封部位结露的方法 |
| CN110762215B (zh) * | 2019-11-10 | 2021-08-10 | 大连康维科技有限公司 | 轴封机构及防止其轴封部位结露的方法 |
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