JPH10169788A - 封水装置およびその封水装置を備えた水車 - Google Patents
封水装置およびその封水装置を備えた水車Info
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- JPH10169788A JPH10169788A JP8333346A JP33334696A JPH10169788A JP H10169788 A JPH10169788 A JP H10169788A JP 8333346 A JP8333346 A JP 8333346A JP 33334696 A JP33334696 A JP 33334696A JP H10169788 A JPH10169788 A JP H10169788A
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- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
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Abstract
漏れを防止する封水装置で、圧力差をバランスさせ、あ
るいは、給水溝への給水を確実に行うことにより安定し
た摺動特性が得られる封水装置を提供する。 【解決手段】封水装置は主軸にスリーブが固定され、こ
のスリーブの外周位置に配置された円弧状パッキンと、
パッキンを主軸の中心に向って常に押圧するガータスプ
リングと、これらを収納したパッキンケースとを備えた
封水装置を複数段重ねたもので、各段出口部のスリーブ
外周側とパッキンケース内周側及び円弧状パッキンとで
構成される隙間面積を各段で相違させた。
Description
に関する。
ンの摺動面に周方向の給水溝を設け、給水溝には背圧と
連通する給水孔を設置し摺動面と背圧をバランスさせた
背圧バランス型セグメントシールが複数段重ねて使用さ
れている。この背圧バランス型セグメントシールは分割
配置されたパッキンをガータスプリングによりスリーブ
に抱き合わせた簡単な封水構造である。
数段重ねた封水構造が特開昭58−70063 号公報に示され
ている。ここでは、摺動面に設けた周方向の給水溝の本
数が2本の場合について示されているが、周方向の給水
溝の本数はパッキンの厚さにより決まるものである。背
圧バランス型セグメントシールを複数段重ねた封水構造
では、各段の開口面積を同じくし、圧力差をほぼ同等に
なるように設計されている。
る水膜厚さが異なることにより、圧力差が同等にならな
い現象が実験中に発生し、圧力差の大きい段で、パッキ
ンの摺動面圧が高くなりパッキン温度が不安定になる現
象が認められた。
向の給水溝が1本になり、厚さ方向の中央部分に設けら
れる。そのため、給水溝と連通する給水孔(図示せず)
も厚さ方向の中央部分の半径方向に設けられる。
グによりスリーブに抱き合わせているが、パッキンが薄
い場合は、給水溝と連通する給水孔の厚さ方向の位置と
ガータスプリングとが重なる。その結果、給水孔の入り
口面積が減少し給水量が減少する。また、長期使用では
藻等により急激に給水孔の入り口面積が減少し給水不足
の状態になる。そのため、パッキンは背圧とバランスし
なくなり、摺動面が潤滑不良の状態になり、安定した摺
動特性が得られない可能性がある。
ンス型セグメントシールを複数段重ねた封水構造では、
圧力差のアンバランスによりパッキンの摺動面圧が高く
なりパッキン温度が不安定になる現象が認められ、安定
した摺動特性が得られない可能性がある。また、一方
で、パッキンが薄い場合は、摺動面への給水量が低下
し、摺動面が潤滑不良の状態になり、十分に冷却されず
安定した摺動特性が得られない可能性がある。すなわ
ち、上述のような封水構造の場合は、圧力差のアンバラ
ンスによる摺動面圧の上昇、あるいは、給水溝への給水
不足により長時間安定した摺動特性が得られない。
る。あるいは、給水溝への給水を確実に行う。ことによ
り安定した摺動特性が得られる封水装置の提供すること
にある。
め、本発明の封水装置では主軸にスリーブが固定され、
このスリーブの外周位置に配置された円弧状パッキン
と、上記パッキンを主軸の中心に向って常に押圧するガ
ータスプリングと、これらを収納したパッキンケースと
を備えた封水装置を複数段重ねたもので、各段出口部の
スリーブ外周側とパッキンケース内周側及び円弧状パッ
キンとで構成される隙間面積を各段で相違させたことを
特徴とする封水装置。
明の封水装置では主軸にスリーブが固定され、このスリ
ーブの外周位置に配置された円弧状パッキンと、上記パ
ッキンを主軸の中心に向って常に押圧するガータスプリ
ングと、これらを収納したパッキンケースとを備えた封
水装置を複数段重ねたもので、円弧状パッキンの摺動面
への給水量を増加させる手段を構成したことを特徴とす
る封水装置。
であると各段出口側のスリーブ外周側とパッキンケース
内周側及び円弧状パッキンとで構成される隙間面積を各
段で相違させることにより、圧力差が均等化できる。こ
のため、各段における円弧状パッキンの押し付け力が同
じくなるので、安定した摺動特性が得られる。
あると円弧状パッキンの摺動面への給水量が増加し、摺
動面の潤滑性,冷却性が向上し安定した摺動特性が得ら
れる。
6により説明する。図1には本発明による封水装置の第
1の実施例を示す縦断面図、図2は円弧状パッキンの周
方向の配置状況を示す図である。図1に示す封水装置1
0は、主軸1と水車カバー11との隙間からの流体の漏
れを防止する装置であり、この封水装置10は、主軸1
にスリーブ2が固定され、このスリーブ2の外周位置に
配置された円弧状パッキン5と、上記パッキン5を主軸
1の中心に向って常に押圧するガータスプリング6と、
これらを収納したパッキンケース8,8a,8bとを備
えた封水装置を3段重ねて構成されている。ここでは、
封水装置が3段構造の場合について説明するが、封水装
置段数は封水圧力により決まるものであり、特に限定す
るものではない。パッキン5は摺動面に周方向の給水溝
3を設け、給水溝3には背圧と連通する給水孔4を設置
している。また、この給水孔4のガータスプリング6と
の接触面を円錐加工面4aとしている。3段構造では、
上から順に上段,中段,下段と呼称する。パッキンの材
質は、上段,中段に潤滑性の良いカーボンを使用し、下
段には耐土砂摩耗性に優れた樹脂が使用される。
け清水を給水して、摺動面への土砂等の混入防止ととも
に摺動面の冷却を図っている。封水機構は下段の樹脂パ
ッキンで封水装置に流れ込む河川水の土砂を遮蔽しなが
ら封水し、更に、摺動特性に優れたカーボンを中段及び
上段に設けて漏水量を軽減するようにした。
口部のスリーブ外周側とパッキンケース内周側及び円弧
状パッキン5とで構成される隙間面積を各段で相違させ
ている。
算される。
同じにしているので各段の出口部の半径隙間(a,b,
c)を変化させ、各段出口部の全隙間面積を相違させて
いる(図2参照のこと)。また、a,b,cの大小関係
はa>b≧cである。cを最も小さくしているのは異物
を含む河川水ができるだけ給水側に入れないようにする
ためである。また、図中矢印は流体の流れる方向を示
す。清水給水圧力は下段封水圧力より通常1kg/cm2 程
度高めに設定される。
供給孔9より入り下段方向及び中段方向に給水される。
中段に入った清水は上段へと流れていく。上段出口部の
全隙間面積は中段出口部の全隙間面積よりも大きくして
いるので、中段から上段への漏水量よりも上段から大気
への漏水量の方が多くなる。この結果、従来のような中
段パッキンの摺動面に形成される水膜厚さが上段より厚
くなっても、漏水させられるため上段の背圧Paが高く
なることはなく、安定した摺動特性が得られる。
積と上段出口部の全隙間面積との比を0.6〜0.8の範
囲に設定すると中段と上段の差圧(Pb−Pa)が上段
と大気の差圧(Pa−Po)に等しくなり、差圧が均等
化される。
摺動面への給水量を増加させる手段として、給水孔4の
ガータスプリング6との接触面を円錐加工面4aとして
いる。この結果より、給水孔4の入り口がガータスプリ
ングにより閉塞させられることがなく、パッキン摺動面
への給水量が従来よりも増大し、かつパッキン摺動面が
背圧(Pa,Pb)とバランスし冷却性が向上し安定し
た摺動特性が得られる。
す図である。パッキン5間の隙間面積Gはパッキン個数
だけできる。隙間面積Gは数1で計算される。隙間面積
Gはパッキン間の周方向距離Lを各段で相違させること
によっても変えることができる。また、円弧状パッキン
5の個数を各段で相違させることにより、結果的にパッ
キン間の周方向距離Lが変わるので隙間面積Gを相違さ
せることができる。
の第1の実施例で、上段の円弧状パッキン5の形状を説
明したものである。円弧状パッキン5の両端部に面取り
5a部を設けたパッキン形状としている。このような両
端部に面取り5a部を設けたパッキンを上段に、パッキ
ンの両端部に面取りをしていないパッキンを中段に配置
して、封水装置を構成している。この場合、両端部に設
けた面取り5a部からの漏水量が中段よりも増大するの
で、各段の出口部半径隙間の関係をa=b>cにすれば
よい。また、パッキンのコーナ部を大きく面取りするこ
とは、コーナ部での破損が防止され取り扱い性が向上す
る。
例を示す。
のはパッキン摺動面に設けた給水溝3への給水手段を、
給水溝3と連通するように各段入り口側に縦溝4bを設
けた点にある。この縦溝の深さは、給水溝3の深さとほ
ぼ同等にしている。これは、パッキンが摩耗進行してい
ったときに給水溝3がなくなるまで使用できるように配
慮されている。
第1の実施例と同様の作用効果を得ることができる他、
縦溝4bによりスリーブ2が冷却されるので、摺動面の
冷却性が向上し許容背圧が高くとれるので、その結果パ
ッキン厚みを薄くすることが可能である。パッキン厚み
が薄くなると複数段重ねた構造では封水装置の高さが低
くなり、低コスト化が図れる。更に、封水装置の位置を
ランナ側に近づけられるため、主軸の長さも短くでき、
低コスト化につながる。
例を示す。
はパッキン摺動面に設けた給水溝3への給水手段を、パ
ッキンの外周側のガータスプリングとの接触部に給水孔
4と連通するように縦溝4cを設けた点にある。縦溝4
cの形状は給水孔への給水が確実に行える形状であれば
特に限定するものではない。
第1の実施例と同様の作用効果を得ることができる他、
縦溝4cが下向きなのでヘドロ等が給水孔の中に入り難
くなり、パッキン摺動面の損傷等が防止される。その結
果、パッキンの長寿命化がはかれる。
例を示す。
はパッキン摺動面に設けた給水溝3への給水手段を、パ
ッキンの外周側のガータスプリングとの接触部に給水孔
4と連通するように縦溝4dを設けた点にある。縦溝4
dの形状は給水孔への給水が確実に行える形状であれば
特に限定するものではない。
第1の実施例と同様の作用効果を得ることができる他、
縦溝4dが上下方向に開口しているので、給水孔入り口
の流速が非常に遅くなり、異物等の浸入が防止される。
その結果、パッキンの長寿命化がはかれる。
場合について述べる。即ち、水車は図7に示すように、
主軸1と、主軸1の下部に固定されたランナ41と、ラ
ンナ41の上部に配置され、水車カバー11に本実施例
の封水装置とを有している。この封水装置10は、スリ
ーブ2と、パッキンケース8とを備えている。水車カバ
ー11に取り付けている封水装置10は図1に示す実施
例のものである。
と、摺動面への給水量が増えることなど基本的には第2
〜第4の実施例と同等の作用効果を得ることができる。
車が提供できる。
封水装置であると各段出口側のスリーブ外周側とパッキ
ンケース内周側及び円弧状パッキンとで構成される隙間
面積を各段で相違させることにより、圧力差が均等化で
きる。このため、各段における円弧状パッキンの押し付
け力が同じくなるので、安定した摺動特性が得られる。
一方で、このように形成された軸封装置であると円弧状
パッキンの摺動面への給水量が増加し、摺動面の潤滑
性,冷却性が向上し安定した摺動特性が得られる。
断面図。
断面図。
断面図。
断面図。
断面図。
…パッキン、6…ガータスプリング、7…上カバー、4
a…円錐加工面、8,8a,8b…パッキンケース、9
…供給孔、10…封水装置、11…水車カバー、Pa,
Pb,Pc…各段背圧。
Claims (7)
- 【請求項1】主軸にスリーブが固定され、上記スリーブ
の外周位置に配置された円弧状のパッキンと、上記パッ
キンを上記主軸の中心に向って常に押圧するガータスプ
リングと、これらを収納したパッキンケースとを備えた
封水装置を複数段重ねたものにおいて、上記スリーブの
外周側と上記パッキンケース内周側及び上記円弧状のパ
ッキンとで構成される出口部開口面積を各段で相違させ
たことを特徴とする封水装置。 - 【請求項2】主軸にスリーブが固定され、上記スリーブ
の外周位置に配置された円弧状のパッキンと、上記パッ
キンを上記主軸の中心に向って常に押圧するガータスプ
リングと、これらを収納したパッキンケースとを備えた
封水装置を複数段重ねたものにおいて、上記スリーブの
外周側と上記パッキンケース内周側及び上記円弧状のパ
ッキンとで構成される出口部開口面積を大気側の上段を
最も大きくしたことを特徴とする封水装置。 - 【請求項3】主軸にスリーブが固定され、上記スリーブ
の外周位置に配置された円弧状のパッキンと、上記パッ
キンを上記主軸の中心に向って常に押圧するガータスプ
リングと、これらを収納したパッキンケースとを備えた
封水装置を複数段重ねたものにおいて、上記スリーブの
外周側と上記パッキンケース内周側及び上記円弧状のパ
ッキンとで構成される出口部開口面積を各段で相違さ
せ、上記円弧状パッキンの摺動面への給水量を増加させ
る手段を構成したことを特徴とする封水装置。 - 【請求項4】主軸にスリーブが固定され、上記スリーブ
の外周位置に配置された円弧状のパッキンと、上記パッ
キンを上記主軸の中心に向って常に押圧するガータスプ
リングと、これらを収納したパッキンケースとを備えた
封水装置を複数段重ねたものにおいて、上記スリーブの
外周側と上記パッキンケース内周側及び上記円弧状のパ
ッキンとで構成される出口部開口面積を大気側の上段を
最も大きくし、上記円弧状パッキンの摺動面への給水量
を増加させる手段を構成したことを特徴とする封水装
置。 - 【請求項5】主軸にスリーブが固定され、上記スリーブ
の外周位置に配置された円弧状のパッキンと、上記パッ
キンを上記主軸の中心に向って常に押圧するガータスプ
リングと、これらを収納したパッキンケースとを備えた
封水装置を複数段重ねたものにおいて、上記円弧状パッ
キンの摺動面への給水量を増加させる手段を構成したこ
とを特徴とする封水装置。 - 【請求項6】請求項3,4または5の摺動面への給水量
を増加させる手段が、給水孔の断面形状を非一様な形状
にしたこと、摺動面に設けた縦溝、上記パッキンの上記
ガータスプリングと接触する面に設けた縦溝で構成した
封水装置。 - 【請求項7】請求項1,2,3,4または5の封水装置
を搭載した水車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33334696A JP3687241B2 (ja) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | 封水装置およびその封水装置を備えた水車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33334696A JP3687241B2 (ja) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | 封水装置およびその封水装置を備えた水車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10169788A true JPH10169788A (ja) | 1998-06-26 |
| JP3687241B2 JP3687241B2 (ja) | 2005-08-24 |
Family
ID=18265092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33334696A Expired - Fee Related JP3687241B2 (ja) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | 封水装置およびその封水装置を備えた水車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3687241B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000104835A (ja) * | 1998-09-30 | 2000-04-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | スラグ破砕機の高差圧軸シール構造 |
| WO2010079227A1 (de) * | 2009-01-12 | 2010-07-15 | Hoerbiger Kompressortechnik Holding Gmbh | Dichtanordnung zur abdichtung einer kolbenstange eines kolbenkompressors |
| CN106352097A (zh) * | 2016-11-05 | 2017-01-25 | 张海娟 | 组合式迷宫密封装置 |
-
1996
- 1996-12-13 JP JP33334696A patent/JP3687241B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000104835A (ja) * | 1998-09-30 | 2000-04-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | スラグ破砕機の高差圧軸シール構造 |
| WO2010079227A1 (de) * | 2009-01-12 | 2010-07-15 | Hoerbiger Kompressortechnik Holding Gmbh | Dichtanordnung zur abdichtung einer kolbenstange eines kolbenkompressors |
| US9027934B2 (en) | 2009-01-12 | 2015-05-12 | Hoerbiger Kompressortechnik Holding Gmbh | Sealing arrangement for sealing a piston rod of a reciprocating compressor |
| CN106352097A (zh) * | 2016-11-05 | 2017-01-25 | 张海娟 | 组合式迷宫密封装置 |
| CN106352097B (zh) * | 2016-11-05 | 2018-01-26 | 张海娟 | 组合式迷宫密封装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3687241B2 (ja) | 2005-08-24 |
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