JPH073093Y2 - 軸封機器のフローティングリング - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、ポンプ等の軸封機器において、軸封機構の密
封端面を潤滑させるために、軸封機構の収納室に供給さ
れるフラッシング液を、軸封機器の負圧発生部（ポンプ
における吸込側に相当する）へ逃がさずに保留して、収
納室の液圧を密封端面の潤滑可能な圧力値に保持するオ
リフイスの形成用部材であるフローティングリングに関
する。

［従来の技術］ この種のフローティングリングとして、実開昭63−1753
56号公報に記載のものが提案されている。

このフローティングリングは、第２図の符号Ａで示すよ
うに、ポンプ等の軸封機器Ｂの軸封機構（メカニカルシ
ール）Ｍが収納されている収納室Ｃと負荷発生部Ｘとの
間に介装されており、フラッシングポートＰから収納室
Ｃに供給されたフラッシング液を負圧発生部Ｘへ逃がさ
ずに保留して、収納室Ｃの液圧を軸封機構Ｍの密封端面
の潤滑可能な圧力値に保持するための、オリフイスＯを
形成している。

即ち、フローティングリングＡは回転軸Ｄに同時回転可
能に取付けられているスリーブＥの外周にＯリングf1,f
2を介して液密にフローティング支持され、その外周面
と軸封機器ＢのケーシングＧの内周面との間、つまり軸
封機器Ｂの固定側部材Ｇの内周面との間で環状のオリフ
イスＯを形成した構成になっている。

［考案が解決しようとする課題］ 前記従来のフローティングリングＡは、Ｏリングf1,f2
を介してスリーブＥの外周、即ち、軸封機器Ｂの回転側
部材Ｅの外周に液密にフローティング支持して、該フロ
ーティングリングＡの外周面と固定側部材Ｇの内周面と
の間で環状のオリフイスＯを形成した、所謂、フローテ
ィングリングＡの可動構造になっている。

したがって、運転中の微小な芯振れや負荷変動などに起
因して、回転側部材Ｅに僅かな偏心回転を生じると、フ
ローティングリングＡの外周面の画く偏心軌跡が長くな
る。

環状のオリフイスＯを形成する隙間量は、きわめて小さ
く（半径隙間量にて0.05mm〜0.5mm）設定することが要
請されるため、回転側部材Ｅに偏心回転が生じると、フ
ローティングリングＡの外周面が固定側部材Ｇの内周面
に容易に摺接し、フローティングリングＡの外周面を摩
耗させることになる。しかも、外周面の画く偏心軌跡が
長いために、円周方向の摩耗長さが大きくなり、その結
果、摩耗量を増大させて環状のオリフイスＯの絞り機能
の著しい低下を招き、軸封機構Ｍの密封端面を適正に潤
滑し得なくなるおそれを有している。

また、フローティングリングＡの外周面と固定側部材Ｇ
の内周面との間で形成される環状のオリフイスＯの周方
向面積（開口面積）は、同径のフローティングリングＡ
の内周面を使用して、回転側部材Ｅの外周面との間に、
前述と同じ隙間量をもって形成したと仮定される環状の
オリフイスの周方向面積よりも当然大きくなる。即ち、
所定の周方向面積値を得るためには隙間量を小さく設定
しなければならず、隙間量の縮小を避けようとすると、
通路抵抗を増大させるためにフローティングリングＡの
軸方向寸法を長寸にしなければならない。つまり、加工
および組付上の煩雑さが増大されることになる。

さらに、フローティングリングＡが回転側部材Ｅに対し
て回転負荷部材として作用し、これが回転バランスに微
妙に影響してアンバランスな回転を誘起する一因にな
り、その結果、前述の摩耗量を一層増大させて、軸封機
構Ｍの密封端面潤滑機能を低下させることになる等の欠
点がある。

本考案は上記のような実情に鑑みてなされたもので、回
転側部材に僅かな偏心回転が生じたとしても、固定側部
材との摺接による摩耗量を極力抑えることができるとと
もに、同一の隙間量でのオリフィスの周方向面積を小さ
く設定可能として加工および組付けを容易にすることが
でき、しかも回転側部材にアンバランスな回転を誘起す
る原因をなくして軸封機構の密封端面を長期間適正に潤
滑することができ、また、所定位置への取り付け取り外
し作業も非常に簡単に行なうことができる軸封機器のフ
ローティングリングを提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明に係る軸封機器のフ
ローティングリングは、軸封機器の軸封機構が収納され
ている収納室と軸封機器の負圧発生部との間に介装され
て、前記収納室に供給されたフラッシング液を負圧発生
部へ逃がさず保留し、前記収納室の液圧を前記軸封機構
の密封端面の潤滑可能な圧力値に保持するオリフィスの
形成用部材であるフローティングリングであって、該フ
ローティングリングが、その軸方向の両端部外周面とケ
ーシングに液密に取付けられた外スリーブの端部で径内
方向に張出し形成した段差面および前記外スリーブの内
側に嵌挿された筒状の押圧部材の端面との間にそれぞれ
介在させたＯリングを介して軸方向の両側から緩く押圧
挟持されて液密に静止支持され、この静止支持されたフ
ローティングリングの内周面と前記軸封機器の回転側部
材の外周面との間にオリフィスを形成したものである。

［作用］ 上記のような構成の本考案によれば、運転中の微小な芯
振れや負荷変動などに起因して、回転側部材に僅かな偏
心回転を生じたとしても、回転側部材の外周面の画く偏
心軌跡は短く、そのために、フローティングリングの内
周面の円周方向の摩耗長さ、つまり摩耗量を小さく抑え
てオリフィスによる絞り機能が低下することを極力防止
できる。

また、環状オリフィスの周方向面積は、同径のフローテ
ィングリングを使用してその外周面と固定側部材の内周
面との間に等しい隙間量となる環状オリフィスを形成し
た場合のオリフィスの周方向面積よりも小さくなる。し
たがって、所定の周方向面積を得るにあたっては、隙間
量を大きく設定することが可能となり、回転側部材とフ
ローティングリングとの摺接による摩耗量を抑制するこ
とができる。また、隙間量を大きく設定しない場合に
は、フローティングリングの軸方向寸法を短寸に設定す
ることが可能で、加工および組付けが容易となる。

さらに、フローティングリングは固定側部材である外ス
リーブおよび筒状押圧部材とにより軸方向の両側から緩
く押圧挟持された静止支持構造に構成されており、回転
側部材の回転負荷部材として作用することがないため、
回転側部材の回転バランスに影響を及ぼすことがなく、
アンバランスな回転を誘起する原因もなくなって、摩耗
量の一層の軽減が図れる。

さらにまた、ケーシングを開放すれば、外スリーブと一
緒にフローティングリングを所定箇所に挿入したり、所
定箇所から引き抜くといった極く簡単な作業によって所
定箇所に容易に取り付け取り外すことが可能である。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本考案の実施例を示す半截断面図であり、図に
おいて、ポンプ等の軸封機器１の回転側部材２は、回転
軸2Aと、この回転軸2Aに液密かつ同時回転可能に外嵌し
て取付けられたスリーブ2Bとから構成され、固定側部材
３は、ケーシング3Aと、このケーシング3Aに液密に取付
けられた外スリーブ3Bおよび外スリーブ3Bの一端側から
途中まで嵌挿された筒状の押圧部材3Cとから構成されて
おり、スリーブ2Bの外周面と筒状の押圧部材3Cの内周面
とで囲まれた環状の収納室４に軸封機構５が収納され、
収納室４と軸封機器１の負圧発生部Ｘとの間にフローテ
ィングリング６が介装されている。

したがって、ケーシング3Aに形成されたフラッシング液
供給ポート７から収納室４に供給されたフラッシング液
を、負圧発生部Ｘへ逃がさずに保留して、収納室４内の
フラッシング液圧を軸封機構５の密封端面5Xの潤滑可能
な圧力値に保持することができる。

軸封機構５はスリーブ2Bに液密かつ同時回転可能に取付
けられた回転密封環5Aと、ケーシング3Aの内周面に液密
に取付けられた静止密封環5Bとからなる周知のメカニカ
ルシールによってなり、フローティングリング６はカー
ボン製の環状本体部6Aとこの環状本体部6Aの外周に、例
えば焼ばめによって一体に結合された金属製の環状シェ
ル部6Bとから構成されている。そして環状シェル部6Bの
軸方向両端部外周に形成したＯリング挾持面6b,6bと、
外スリーブ3Bの内周面に形成したＯリング挾持面3b1と
の間に、例えばゴム製の１対のＯリング8,8を介在させ
ることで、フローティングリング６を外スリーブ3Bの内
周面に液密に静止支持している。また、外スリーブ3Bの
他端部側に形成した径内方向に張出す段差面3b2と筒状
の押圧部材3Cの他端面とで、Ｏリング8,8を軸封機器１
の軸方向に緩く押圧して、Ｏリング8,8の軸方向の移
動、つまりフローティングリング６の軸方向の移動を防
止している。

フローティングリング６における環状本体部6Aの内径寸
法DIは、回転側部材２を構成しているスリーブ2Bの外径
寸法D2よりも僅かに（半径隙間量にて0.05mm〜0.5mm）
大きく設定され、これにより環状本体部6Aの内周面とス
リーブ2Bの外周面の間で環状のオリフイス９を形成して
いる。

前記構成において、軸封機器１の軸封は、フラッシング
液を軸封機構５の密封端面5Xに送り込んで程良く潤滑す
ること、つまり互いに摺動する回転密封環5Aと静止密封
環5Bの密封端面を程良く潤滑することによってなされ
る。そして、収納室４内のフラッシング液が負圧発生部
Ｘへ逃げることで、収納室４内のフラッシング液圧が低
下して潤滑機能を低下させ、シール破壊を招く不都合は
環状オリフイス９の絞り作用によって回避される。

本考案のフローティングリング６は静止構造であるか
ら、軸封機器１の運転中において、微小な芯振れや負荷
変動などが起因して、回転側部材２に僅かな偏心回転を
生じたとしても、回転側部材２の外周面の画く偏心軌跡
が短い。そのために、フローティングリング６の内周面
の円周方向の摩耗長さ、つまり摩耗量を小さく抑えてオ
リフイス９の絞り機能が低下するのを防止することがで
きる。

また、環状のオリフイス９の周方向面積は、例えば同径
のフローティングリングを使用することで、固定側部材
３の内周面との間に環状のオリフイス（但し、隙間量が
等しい）を形成した場合の周方向面積よりも小さくな
る。したがって、所定の周方向面積値を得る場合、隙間
量を大きく設定できるので、回転側部材２とフローティ
ングリング６との摺接を避けることができるとともに、
隙間量を拡大しない場合には、フローティングリング６
の軸方向寸法を短く設定できる。したがってフローティ
ングリング６の加工および組付が容易になる。

さらに、フローティングリング６が回転側部材２の回転
バランスに影響をおよぼさないので、アンバランスな回
転を誘起する一因にならない。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案によれば、フローティング
リングの外周面が軸封機器の固定側部材の内周面に液密
にフローティング支持され、フローティングリングの内
周面と軸封機器の回転側部材の外周面との間で環状のオ
リフイスを形成した構成としているので、微小な芯振れ
や負荷変動などに起因して、回転側部材に僅かな偏心回
転を生じたとしても、回転側部材の外周面の画く偏心軌
跡が短い。そのために、フローティングリングの内周面
の円周方向の摩耗長さ、つまり摩耗量を小さく抑えてオ
リフイスの絞り機能が低下するのを防止することができ
る。

また、環状のオリフイスの周方向面積は、同径のフロー
ティングリングを使用して固定側部材の内周面との間で
環状のオリフイス（但し、隙間量が等しい）を形成した
場合の周方向面積よりも小さくなる。したがって、所定
の周方向面積値を得る場合、隙間量を大きく設定できる
ので、回転側部材とフローティングリングとの摺接を避
けることができる。そして隙間量を拡大しない場合に
は、フローティングリングの軸方向寸法を短く設定でき
る。したがって加工および組付が容易になる。

さらに、フローティングリングが回転側部材の回転バラ
ンスに影響をおよぼさないので、アンバランスな回転を
誘起する一因にならない。そのために、環状のオリフイ
スの絞り機能の低下を防止して、軸封機構の密封端面を
長時間適正に潤滑することができる。

さらにまた、ケーシングを開放して、筒状押圧部材を外
して外スリーブを引き抜くことで、その外スリーブと一
緒にフローティングリングを抜き取ることができるとと
もに、外スリーブに予めフローティングリングを取り付
けておいて、そのままケーシング内に挿入することで、
所定箇所に差し込むことができるといったように、極く
簡単な作業によって所定箇所への取り付け取り外しを非
常に容易、迅速に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す半截断面図、第２図は
従来例の半截断面図である。 １…軸封機器 ２…回転側部材 ３…固定側部材 ４…収納室 ５…軸封機構 5X…密封端面 ６…フローティングリング ９…環状のオリフイス Ｘ…負圧発生部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】軸封機器の軸封機構が収納されている収納
   室と軸封機器の負圧発生部との間に介装されて、前記収
   納室に供給されたフラッシング液を負圧発生部へ逃がさ
   ず保留し、前記収納室の液圧を前記軸封機構の密封端面
   の潤滑可能な圧力値に保持するオリフィスの形成用部材
   であるフローティングリングであって、該フローティン
   グリングが、その軸方向の両端部外周面とケーシングに
   液密に取付けられた外スリーブの端部で径内方向に張出
   し形成した段差面および前記外スリーブの内側に嵌挿さ
   れた筒状の押圧部材の端面との間にそれぞれ介在させた
   Ｏリングを介して軸方向の両側から緩く押圧挟持されて
   液密に静止支持され、この静止支持されたフローティン
   グリングの内周面と前記軸封機器の回転側部材の外周面
   との間にオリフィスを形成していることを特徴とする軸
   封機器のフローティングリング。