JPH0726612Y2 - 軸封装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は回転流体機械、水車、ポンプ等の各種回転機械
の軸貫通部に適用される軸封装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の回転流体機械に採用されている軸封装置の１例と
して第７図に示すものがある。該装置は第７図に示すよ
うに主軸１と回転機械のケーシング２間より、異物を含
んだ圧力水３が流出しないように、軸封装置４としてグ
ランドパツキン５がケーシング２に取付けたシールボツ
クス６と主軸１にとりつけたスリーブ７間に嵌入され
る。パツキン押え８をボルト９により、締付けシール面
Ｓを形成し、シールする。但し、グランドパツキン５は
締込により、シール面に発熱、潤滑不足をきたすため、
複雑で大きな清水供給補機10を設け、これよりグランド
パツキン間11に流すことが必要である。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで従来の回転流体機械の軸封装置では、複雑で大
きな清水供給補機10を必要とし、これによりグランドパ
ツキン５間に発熱、潤滑不足を補なうため清水を補給し
なければならないため装置全体が大型化しコスト高とな
り又余分のスペースを要する不具合がある。またグラン
ドパツキン５の相手面のスリーブ７が潤滑性不足より摩
耗もしやすく、耐久性に欠ける不具合がある。

さらに、漏れが生じれば、ボルト９を廻し、パツキン押
え８を更に押し込むなど調整が常に必要で、運転管理が
容易でない不具合もあつた。

本考案は上記各不具合点を解決した新たな軸封装置を提
供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

このため本考案の回転流体機械の主軸とケーシング間に
設ける軸封装置は、主軸に固定され、これと一体になつ
て回転する回転リングハウジングと、同ハウジング内に
装着し、円周方向に多分割された平板状の回転平板ピー
スと、同回転平板ピースを背面より支持するゴムリング
とを有する回転シールリング及び該回転シールリングと
対向して配置され、予圧スプリングにより前記回転シー
ルリングの回転平板ピースと接圧される円周方向に多分
割されかつシール面の内周面にテーパ状の勾配を設けた
溝を形成した平板状の静止平板ピースと、同静止平板ピ
ースを背面より支持するゴムリングと、これらを内蔵し
た静止リングハウジングとを有する静止シールリングに
より構成したことを特徴としている。

〔作用〕

上述の本考案の軸封装置は、次に示す作用を奏する。

（１）静止シールリング及び回転シールリングをともに
分割型フエースシールを採用したことにより、シール性
を保ちながら分割しやすい構造となり現地で組立、分解
が簡単に行なえる。

（２）多分割型フエースシール面を形成するピースを平
板で構成し、平面を有する平板でピース背面のゴムリン
グを押しつけることにより、分割面がフラツトになりや
すい。

（３）また相手摺動シール面も同様な構造で分割面がフ
ラツトになりやすい平板ピースで形成し、互に接圧する
ことにより、分割型でありながら、平担面のシール面と
なり、シール性がよくなる。

（４）静止平板ピースのシール面の内周面にテーパ溝を
設けることにより、分割ピースが弾性体のゴムリングで
変位し、静止リング又は回転リングのシール面内外周に
僅かな水膜が発生しやすくなり、シール面の強い固体接
触がさけられシール面の焼付を無くし、シールの耐久性
を向上する。

〔実施例〕

以下図面により本考案の１実施例について説明すると、
第１図は本考案軸封装置の全体縦断面図、第２図〜第６
図は本考案の分割シール面周辺構造の各詳細図で第２図
は静止リングの平面図、第３図は回転平板ピースの平面
図、第４図は回転リングの部分拡大斜視図、第５図は静
止リングの部分拡大斜視図、第６図は本考案のシール面
の作用説明図である。

第１図において二ツ割れでボルト12により一体化された
回転リングハウジング13は主軸１に挿入し、ネジスリー
ブ13′により主軸１に固定される。回転リングハウジン
グ13にはゴムリング14が嵌入され、その上にh₁の高さを
各ピース共保つ回転平板ピース15が円周方向に円板状に
分割され配列される。

ゴムリング14の弾性力F₁が平面基準面L₁をもつ押え板16
に作用し、第３図の回転リング側の分割された回転平板
ピース15の合せ面17に段差がつかない円板状の面が形成
される。

なお、第３図にみるように合せ面17の方向は放射線方向
より角度θを有した形で分割され、相手静止側の静止平
板ピース18の分割面は破線で示したように交差した形で
シール面を形成する。

第２図に示した多くの静止平板ピース18は第１図のよう
に全ピースともh₂の高さを保つように円板状にゴムリン
グ19の上に配列され、平面基準面L₂をもつ押え板20で押
圧し弾性力F₂で支持される。回転平板ピース15は外周を
押え板16により押圧され、静止平板ピース18は内周を押
え板20により押圧され各々弾性力F₁,F₂により固定され
る。各々平面のシール面を構成し、合せ面17を相対シー
ル面Ｓとし、静止リングハウジング21に設けられたスプ
リング22がケーシング２に支持圧縮され、その弾性力F₃
が相対シール面Ｓの予圧、シール面圧力F₃′として作用
し、シール性を上げる構造である。

また、第４図に示すように、回転平板ピース15のシール
面Ａは全面平面であるが、第５図又は第２図に示すよう
に、静止平板ピース18のシール面Ｂの外周側に勾配Ｋを
もつた溝23が切られる。この溝23はくさび効果をもたら
し、第６図に示すようにシール面A,B間にゴムリング19
の弾性変形によつて流体膜hmを介在させることができ、
回転平板ピース15のシール面Ａと静止平板ピース18のシ
ール面Ｂが直接接触摺動せず摩耗をなくすることがで
き、耐久性をのばすことができるシール面の形状、構造
である。

〔考案の効果〕

以上述べたように本考案の軸封装置によれば次に示す効
果が得られる。

（１）静止シールリング、回転シールリングともに分割
の平板ピースをもちいて基準面を有する押え板で押圧す
ることにより、分割面が平面となり、分割型シール面で
ありながら安定したシール性を得ることができる。

（２）静止平板ピースに勾配面をもつ溝を有することに
より、流体膜が発生しやすくシール面の直接固体接触が
さけられ、シール面の焼付をなくし、シールの耐久性を
向上させることができる。

（３）これら、分割型シールを適用することにより、現
地でも組立ができ、いつでも簡単に組立、分解ができ
る。

（４）複雑な清水供給補機を不要とし、軸封装置のコン
パクト化が図れる。

（５）常にシール性を保持するための調整を不要とし、
軸封装置のフリーメンテナンス化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の１実施例に係る軸封装置の全体断面
図、第２図は同装置における静止リングの平面図、第３
図は同回転平板ピースの平面図、第４図は同回転リング
の部分拡大斜視図、第５図は同静止リングの部分拡大斜
視図、第６図は本考案のシール面の状況、作用図、第７
図は、従来の軸封装置を示す断面図である。 １……主軸、13……回転リングハウジング、14,19……
ゴムリング、15……回転平板ピース、16,20……押え
板、17……合わせ面、18……静止平板ピース、21……静
止リングハウジング、22……スプリング、23……溝、A,
B……シール面、Ｓ……相対シール面、F₁,F₂,F₃……弾
性力、L₁,L₂……平面基準面、h₁,h₂……高さ、Ｋ……勾
配、hm……流体膜。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回転流体機械の主軸とケーシング間の軸封
   装置に於て、該軸封装置が、主軸に固定され、これと一
   体になつて回転する回転リングハウジングと、同ハウジ
   ング内に装着し、円周方向に多分割された平板状の回転
   平板ピースと、同回転平板ピースを背面より支持するゴ
   ムリングとを有する回転シールリング及び該回転シール
   リングと対向して配置され予圧スプリングにより前記回
   転シールリングの回転平板ピースと接圧される円周方向
   に多分割され、かつシール面の内周面にテーパ状の勾配
   を設けた溝を形成した平板状の静止平板ピースと、同静
   止平板ピースを背面より支持するゴムリングとこれらを
   内蔵した静止リングハウジングとを有する静止シールリ
   ングにより構成されたことを特徴とする軸封装置。