JPS58184366A - 軸封装置 - Google Patents
軸封装置Info
- Publication number
- JPS58184366A JPS58184366A JP6473482A JP6473482A JPS58184366A JP S58184366 A JPS58184366 A JP S58184366A JP 6473482 A JP6473482 A JP 6473482A JP 6473482 A JP6473482 A JP 6473482A JP S58184366 A JPS58184366 A JP S58184366A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- floating ring
- groove
- floating
- sealing device
- oil
- 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
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/44—Free-space packings
- F16J15/441—Free-space packings with floating ring
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は回転機の軸封装置に係り、例えば水素冷却ター
ビン発電機の機内水素ガスを回転軸のケース貫通部で密
封するような軸封装置に関する。
ビン発電機の機内水素ガスを回転軸のケース貫通部で密
封するような軸封装置に関する。
従来のタービン発電機の機内水素ガスを密封する軸封装
置は、第１図および第２図に示すように、回転軸（１）
の周シに各々数個（この場合４個）に分割された水素ガ
ス側フローティングリング（２）と空気側フルーティン
グリング（３）がコイルばね（４）ニよってミールケー
シング（５）に組込まれている。そのシール機能は機内
水素ガス圧力よシも若干高い圧力のシール油（６）を給
油口（７）から給油することによって、水素ガスの高圧
室（８）と大気室（９）とを仕切シ、高圧の水素ガスの
漏洩を防止する。尚、ｏｌは油切り、αυは本体フレー
ム、０２はドレンである。
置は、第１図および第２図に示すように、回転軸（１）
の周シに各々数個（この場合４個）に分割された水素ガ
ス側フローティングリング（２）と空気側フルーティン
グリング（３）がコイルばね（４）ニよってミールケー
シング（５）に組込まれている。そのシール機能は機内
水素ガス圧力よシも若干高い圧力のシール油（６）を給
油口（７）から給油することによって、水素ガスの高圧
室（８）と大気室（９）とを仕切シ、高圧の水素ガスの
漏洩を防止する。尚、ｏｌは油切り、αυは本体フレー
ム、０２はドレンである。
この装置において、回転軸（１）が回転すると、７μｍ
ティングリング（２Ｌ （３１の各分割片（２１）〜（
２４）。
ティングリング（２Ｌ （３１の各分割片（２１）〜（
２４）。
（３１）〜（３４）の内周面側には矢印（ロ）で示しし
た回転方向に対して、回転進み側の油膜厚さが薄く、回
転遅れ側の油膜厚さが厚い、いわゆるくさび杉油膜が形
成されて、各分割片の対向面が段違いになってずれる傾
向がある。また、回転軸（１）とフローティングリング
（２）、 （３１との摺動面では、シール油の流体損失
が増加し、フローティングリング（２）。
た回転方向に対して、回転進み側の油膜厚さが薄く、回
転遅れ側の油膜厚さが厚い、いわゆるくさび杉油膜が形
成されて、各分割片の対向面が段違いになってずれる傾
向がある。また、回転軸（１）とフローティングリング
（２）、 （３１との摺動面では、シール油の流体損失
が増加し、フローティングリング（２）。
（３）の内周面は温度が高くなるが、一方外周面は冷た
いシール油（６）が循環していることから、フローティ
ングリング（２）、 （３１の内外周の温度差により、
各分割片（２１）〜（２４）ｊ （３ｔ）〜（３４）
は第２図の２点鎖線で示したような熱変形を生ずる。こ
の第２図を詳細に説明すると、給油口（７）が第３の分
割片（２ｓ ） 、（３３）の背面中央に開口している
状態を示しており、第１の分割片（２ｔ）ｔ （３１）
の背面のシニル油の流速分布■１は小で、そのため第１
の分割片（２１） ＝ （３□）の内外周の温度分布Ｔ
、の差は比較的小さく、熱変形は比較的小さい。佛３の
分割片（２ｍ） −ト （３，）の背面のシール油の流速分布■、は大で、その
ため第３の分割片（２ＡＬ （３ｇ）の内外周の温度分
布Ｔ、の差は大で、熱変形が大である。第２の分割片（
２２） ｌ （３ｔ）および第４の分割片（２４） Ｉ
（３４）の背面のシール油の流速分布ｖｔ ｔ ｖ、
は前記２者の中間であ多温度分布ＴｌｅＴ４の差も中間
であり、熱変形も中間である。
いシール油（６）が循環していることから、フローティ
ングリング（２）、 （３１の内外周の温度差により、
各分割片（２１）〜（２４）ｊ （３ｔ）〜（３４）
は第２図の２点鎖線で示したような熱変形を生ずる。こ
の第２図を詳細に説明すると、給油口（７）が第３の分
割片（２ｓ ） 、（３３）の背面中央に開口している
状態を示しており、第１の分割片（２ｔ）ｔ （３１）
の背面のシニル油の流速分布■１は小で、そのため第１
の分割片（２１） ＝ （３□）の内外周の温度分布Ｔ
、の差は比較的小さく、熱変形は比較的小さい。佛３の
分割片（２ｍ） −ト （３，）の背面のシール油の流速分布■、は大で、その
ため第３の分割片（２ＡＬ （３ｇ）の内外周の温度分
布Ｔ、の差は大で、熱変形が大である。第２の分割片（
２２） ｌ （３ｔ）および第４の分割片（２４） Ｉ
（３４）の背面のシール油の流速分布ｖｔ ｔ ｖ、
は前記２者の中間であ多温度分布ＴｌｅＴ４の差も中間
であり、熱変形も中間である。
このようなくさび杉油膜形成による変位や、熱変形の現
象社、モデル試験によって実証され、高速回転程顕著な
傾向におる０従って、高速機においては、回転進み側な
らびに中央部で油膜厚さが小さくなり、このため、フロ
ーティングリング（２）。
象社、モデル試験によって実証され、高速回転程顕著な
傾向におる０従って、高速機においては、回転進み側な
らびに中央部で油膜厚さが小さくなり、このため、フロ
ーティングリング（２）。
（３）が回転軸（１）と金属接触することも考えられ、
接触時には損傷の恐れがある０また、ある程度の最小油
膜厚さが形成されていたとしても、時にはシール油（６
）中には微小か異物（例えば鉄屑、溶接のスパッター、
切粉等）が混入していることが考えられる。このような
時には、最小油膜厚さが小さいと、異物に対して極めて
敏感となり、その異物が小さくても、最小：１辿膜厚さ
よシ大きければ、７０−ティングリング（２）、 （３
１ならびに回転軸（１）の摺動面に条痕が発生すること
にガる◎この′ようになると、局部的な油膜破断へと進
む可能性を持っており、局部的損傷発生時には短時間に
て損傷が全体に拡張され、シール油量が増大し、ひいて
は機内水素ガスが機外（大気側）に流出し、場合によっ
ては大きな事故へと発展することが考えられる〇〔発明
の目的〕 本発明はフローティングリングの各分割片の段違いによ
るずれをなくシ、さらにフローティングリングの内外周
の温度差を小さくすることによって、熱変形を防止し、
損傷することを防止した信頼性の高い軸封装置を提供す
ることを目的とする〇〔発明の概要〕 本発明においては、ガスを充満する容器を貫通する回転
軸と、この回転軸に摺動し環状に対向してその間から圧
油を前記摺動する面に供給する複数分割片からなるフロ
ーティングリングと、このフローティングリングを収納
し７前記容器に装着し前記圧油を導入するシールケーシ
ングとから成る軸封装置において、フローティングリン
グの各分割片はノックピンにてつなぎ、両フローティン
グリングの内周側対向面に円周溝を設け、各分割片に前
記円周溝から放射溝を設け、この放射溝の半径方向外側
に対向するシールケーシングの内周に環状溝を設け、こ
の環状溝に圧油の給油口を開口することによって、分割
片相互間のずれをなくし、さらにフルーティングリング
の内外周の温度差を小さくすることによって、熱変形を
防止し、損傷することを防止した信頼性の高い軸封装置
とするものである。
接触時には損傷の恐れがある０また、ある程度の最小油
膜厚さが形成されていたとしても、時にはシール油（６
）中には微小か異物（例えば鉄屑、溶接のスパッター、
切粉等）が混入していることが考えられる。このような
時には、最小油膜厚さが小さいと、異物に対して極めて
敏感となり、その異物が小さくても、最小：１辿膜厚さ
よシ大きければ、７０−ティングリング（２）、 （３
１ならびに回転軸（１）の摺動面に条痕が発生すること
にガる◎この′ようになると、局部的な油膜破断へと進
む可能性を持っており、局部的損傷発生時には短時間に
て損傷が全体に拡張され、シール油量が増大し、ひいて
は機内水素ガスが機外（大気側）に流出し、場合によっ
ては大きな事故へと発展することが考えられる〇〔発明
の目的〕 本発明はフローティングリングの各分割片の段違いによ
るずれをなくシ、さらにフローティングリングの内外周
の温度差を小さくすることによって、熱変形を防止し、
損傷することを防止した信頼性の高い軸封装置を提供す
ることを目的とする〇〔発明の概要〕 本発明においては、ガスを充満する容器を貫通する回転
軸と、この回転軸に摺動し環状に対向してその間から圧
油を前記摺動する面に供給する複数分割片からなるフロ
ーティングリングと、このフローティングリングを収納
し７前記容器に装着し前記圧油を導入するシールケーシ
ングとから成る軸封装置において、フローティングリン
グの各分割片はノックピンにてつなぎ、両フローティン
グリングの内周側対向面に円周溝を設け、各分割片に前
記円周溝から放射溝を設け、この放射溝の半径方向外側
に対向するシールケーシングの内周に環状溝を設け、こ
の環状溝に圧油の給油口を開口することによって、分割
片相互間のずれをなくし、さらにフルーティングリング
の内外周の温度差を小さくすることによって、熱変形を
防止し、損傷することを防止した信頼性の高い軸封装置
とするものである。
以下、本発明の一実施例について、第３図ないし第５図
を参照して説明する０尚、これらの図において、第１図
および第２図と同一部分には同一符号を付して説明を省
略する。
を参照して説明する０尚、これらの図において、第１図
および第２図と同一部分には同一符号を付して説明を省
略する。
フローティングリング（２）、 （３）の各分割片（２
１）〜（２４）ｌ （３１）〜（３，）はノックピン０
（にてつなぐ。とれは、対向面にノック孔（１３ａ）を
明け、ノックピンａＪを圧入することによって行なわれ
る０両フローティングリング（２１，（３）の内周側対
向面に円周溝（２ａ）ｓ（３ａ）を設ける。各分割片（
２暮）〜（２４）ｔ （３ｔ）〜（３，）の回転遅れ側
寄りに円周溝（２ａ） ＝ （３ａ）から放射溝（２ｂ
） ｅ （３ｂ）を設ける。この放射溝（２ｂ） 、
（３ｂ）の半径方向外側に対向するシールケーシング（
５）の内周に環状溝（５ａ）を設ける。この環状溝（５
ａ）に圧油の給油口（７］を開口させる。また、フロー
ティングリング（ｚＬ （３）の外周面とシールケーシ
ング（５）の内周面の小隙間Ｉと、両７０−テイングリ
ング（２＞、 （３）の対向面間の小隙間０最を組立可
能な範囲で、出来るだけ小さな寸法におさえる構造とす
る。（２’）ｔ（３ｃ）はフローティングリング（２）
、 （３）の回転軸（１）に対向する摺動面である〇 次に作用について説明する。
１）〜（２４）ｌ （３１）〜（３，）はノックピン０
（にてつなぐ。とれは、対向面にノック孔（１３ａ）を
明け、ノックピンａＪを圧入することによって行なわれ
る０両フローティングリング（２１，（３）の内周側対
向面に円周溝（２ａ）ｓ（３ａ）を設ける。各分割片（
２暮）〜（２４）ｔ （３ｔ）〜（３，）の回転遅れ側
寄りに円周溝（２ａ） ＝ （３ａ）から放射溝（２ｂ
） ｅ （３ｂ）を設ける。この放射溝（２ｂ） 、
（３ｂ）の半径方向外側に対向するシールケーシング（
５）の内周に環状溝（５ａ）を設ける。この環状溝（５
ａ）に圧油の給油口（７］を開口させる。また、フロー
ティングリング（ｚＬ （３）の外周面とシールケーシ
ング（５）の内周面の小隙間Ｉと、両７０−テイングリ
ング（２＞、 （３）の対向面間の小隙間０最を組立可
能な範囲で、出来るだけ小さな寸法におさえる構造とす
る。（２’）ｔ（３ｃ）はフローティングリング（２）
、 （３）の回転軸（１）に対向する摺動面である〇 次に作用について説明する。
給油口（７）から圧入されたシール油（６）はシールケ
ーシング（５）の環状溝（５ａ）に充満し、各分割片（
２，）〜（２＋）ｔ （３１）〜（３４）に設けられた
放射溝（２ｂ）、（：ｓｂ）から円周溝（２ａ） 、
（３ｍ）に給油され、この円周溝（２ａ）ｔ（３ａ）を
通シ、水素側フローティングリング（２）と空気側フロ
ーティングリング（３）の各摺動面（２ｃ） ｔ（３ｃ
）に均等に給油される◎乙の場合、冷たいシール油（６
）が、フローティングリング（２）、 （３）の外周面
の隙間α荀ならびに対向面間の小隙間Ｑ！１９を通過す
ることが考えられるが、その隙間（１４）、 Ｑ！９は
極めて小さくしであるため、通過油量は極めて少なく、
この部分の熱伝達率は極度に悪く、いわゆる断熱効果と
々る。また、冷たいシール油（６）が摺動面（２ｃ）
＃ （３Ｃ）の近傍に設けられた円周溝（２ａ）９ （
３ａ）を循環するため、フローティングリング（２）、
（３）の摺動面（２ｍ）。
ーシング（５）の環状溝（５ａ）に充満し、各分割片（
２，）〜（２＋）ｔ （３１）〜（３４）に設けられた
放射溝（２ｂ）、（：ｓｂ）から円周溝（２ａ） 、
（３ｍ）に給油され、この円周溝（２ａ）ｔ（３ａ）を
通シ、水素側フローティングリング（２）と空気側フロ
ーティングリング（３）の各摺動面（２ｃ） ｔ（３ｃ
）に均等に給油される◎乙の場合、冷たいシール油（６
）が、フローティングリング（２）、 （３）の外周面
の隙間α荀ならびに対向面間の小隙間Ｑ！１９を通過す
ることが考えられるが、その隙間（１４）、 Ｑ！９は
極めて小さくしであるため、通過油量は極めて少なく、
この部分の熱伝達率は極度に悪く、いわゆる断熱効果と
々る。また、冷たいシール油（６）が摺動面（２ｃ）
＃ （３Ｃ）の近傍に設けられた円周溝（２ａ）９ （
３ａ）を循環するため、フローティングリング（２）、
（３）の摺動面（２ｍ）。
（３ａ）近傍温度は十分に冷却される。従って、従来技
術の第２図で示したフローティングリング（２）９（３
）の半径方向の温度分布の差が小さくなり、均等化され
、半径方向の熱変形を阻止することができる。また、各
分割片（２Ｋ）〜（２４） ？ （３１）〜（３４）を
ノックビン０３１でつないだことにより、各分割片相互
間のずれを防止し、油膜のくさび状化を緩和するととが
できる。従って局部的な油膜厚さの減少による回転軸（
１）とフルーティングリング（２１，（３）との摺動面
の損傷を防止することができ、又、その摺動面間の隙間
を均等化する事によって、シール油量の低減と、水素ガ
スの洩れを防止することが可能となり、高信頼性、高性
能の軸封装置とすることができ、さらに大形、高速回転
電機を製作することが可能となる。
術の第２図で示したフローティングリング（２）９（３
）の半径方向の温度分布の差が小さくなり、均等化され
、半径方向の熱変形を阻止することができる。また、各
分割片（２Ｋ）〜（２４） ？ （３１）〜（３４）を
ノックビン０３１でつないだことにより、各分割片相互
間のずれを防止し、油膜のくさび状化を緩和するととが
できる。従って局部的な油膜厚さの減少による回転軸（
１）とフルーティングリング（２１，（３）との摺動面
の損傷を防止することができ、又、その摺動面間の隙間
を均等化する事によって、シール油量の低減と、水素ガ
スの洩れを防止することが可能となり、高信頼性、高性
能の軸封装置とすることができ、さらに大形、高速回転
電機を製作することが可能となる。
尚、本発明は上記し、かつ図面に示した実砲例のみに限
定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で、
種々変形して実施できることは勿論である。
定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で、
種々変形して実施できることは勿論である。
以上説明したように、本発明によれば、フローティング
リングの各分割片をノックビンでつないだことと、冷た
いシール油をシールケーシングの環状溝から７０−ティ
ングリングの放射溝を通して円周溝に供給してフローテ
ィングリングの内外周の温度差を小さくするようにした
こととにより、フローティングリングの変形を防止し油
膜のくさび状化を小さくし、７０−ティングリングと回
転軸との隙間を均等化する事によって、シール油量の低
減、ガス洩れの防止が可能となシ、高信頼性。
リングの各分割片をノックビンでつないだことと、冷た
いシール油をシールケーシングの環状溝から７０−ティ
ングリングの放射溝を通して円周溝に供給してフローテ
ィングリングの内外周の温度差を小さくするようにした
こととにより、フローティングリングの変形を防止し油
膜のくさび状化を小さくし、７０−ティングリングと回
転軸との隙間を均等化する事によって、シール油量の低
減、ガス洩れの防止が可能となシ、高信頼性。
高性能の軸封装置とすることができ、大形回転機の製作
を可能とする亀のである０
を可能とする亀のである０
第１図は従来の軸封装置を示す縦断面図、第２図は第１
図の■−■線に沿う矢視断面図、第３図は本発明の軸封
装置を示す縦断面図、第４図は第３図の■−■線に沿う
矢視゛断面図、第５図は第４図の■−ｖ線に沿う矢視拡
大断面図である０１・・・回転軸 ２，３・
・・フローティングリング ２、〜２４ｓ３１〜３４・・・分割片 ２ａ、３ａ・
・・円周溝２ｂ 、 ３ｂ ・・・放射＄ ２ｃ
、 ３ｃ ”・摺動面４・・・フィルばね ５
・・・シールケーシング５ａ・・・環状溝 ６
・・・シール油７・・・給油口 １１・・・容器
であるフレーム１３・・・ノックビン １３ ａ
・・・ノック孔１４、１５・・・小隙間 代理人 弁理士 井上−男
図の■−■線に沿う矢視断面図、第３図は本発明の軸封
装置を示す縦断面図、第４図は第３図の■−■線に沿う
矢視゛断面図、第５図は第４図の■−ｖ線に沿う矢視拡
大断面図である０１・・・回転軸 ２，３・
・・フローティングリング ２、〜２４ｓ３１〜３４・・・分割片 ２ａ、３ａ・
・・円周溝２ｂ 、 ３ｂ ・・・放射＄ ２ｃ
、 ３ｃ ”・摺動面４・・・フィルばね ５
・・・シールケーシング５ａ・・・環状溝 ６
・・・シール油７・・・給油口 １１・・・容器
であるフレーム１３・・・ノックビン １３ ａ
・・・ノック孔１４、１５・・・小隙間 代理人 弁理士 井上−男
Claims (1)
- （１） ガスを充満する容器を貫通する回転軸と、こ
の回転軸に摺動じ環状に対向してその間から圧油を前記
摺動する面に供給する複数分割片からなるフローティン
グリングと、このフローティングリング會収納し前記容
器に装着し前記圧油を導入するシールケーシングとから
成る軸封装置において、フローティングリングの各分割
片はノックピンにてつなぎ、両フローティングリングの
内周側対向面に円周溝を設け、各分割片に前記円周溝か
ら放射溝を設け、この放射溝の半径方向外側に対向する
シールケーシングの内周に環状溝を設け、この環状溝に
圧油の給油口を開口したことを特徴とする軸封装置口（
２） 放射溝は分割片の回転遅れ側寄シに設けたこと
を特徴とする特許請求の範囲給１項記載の軸封装置〇
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6473482A JPS58184366A (ja) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | 軸封装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6473482A JPS58184366A (ja) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | 軸封装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58184366A true JPS58184366A (ja) | 1983-10-27 |
Family
ID=13266667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6473482A Pending JPS58184366A (ja) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | 軸封装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58184366A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160087343A (ko) * | 2015-01-13 | 2016-07-21 | 제네럴 일렉트릭 컴퍼니 | 수소 냉각 발전기용의 시일 링 |
-
1982
- 1982-04-20 JP JP6473482A patent/JPS58184366A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160087343A (ko) * | 2015-01-13 | 2016-07-21 | 제네럴 일렉트릭 컴퍼니 | 수소 냉각 발전기용의 시일 링 |
| CN105805319A (zh) * | 2015-01-13 | 2016-07-27 | 通用电气公司 | 用于氢冷却的发电机的密封环 |
| JP2016136063A (ja) * | 2015-01-13 | 2016-07-28 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 水素冷却式発電機用のシールリング |
| EP3045786A3 (en) * | 2015-01-13 | 2016-08-24 | General Electric Company | Seal ring for hydrogen cooled generator |
| US10208862B2 (en) | 2015-01-13 | 2019-02-19 | General Electric Company | Seal ring for hydrogen cooled generator |
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