JPS599788B2 - 軸封装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、たとえば回転子内に冷却液を導いて回転子
コイルを冷却する液体冷却発電機等の回転機における回
転軸の軸封装置に関するものである。

第１図は従来のこの種軸封装置を示すもので、１は回転
軸、２はこの回転軸１の外周に形成されたシール用のね
じ溝、３はこのねじ溝２の外周と所定間隙をあけてこれ
を囲繞する・・ウジング、５は上記ねじ苛２を隣接する
位置において上記回転軸１の外周を囲繞するように形成
された環状の圧力室、４はこの圧力室５の内周部開口を
閉塞するように装置された環状の可撓膜、６はコンプレ
ツサ、Ｉは回転軸の回転速度検出器、８は上記コンプレ
ツサ６と上記圧力室５とを接続する配管の途中に挿入さ
れた圧縮空気の制御弁で、この制御弁８は上記回転速度
検出器７によってその開度を制御するようになされてい
る。

従来の回転軸の軸封装置は上記のように構成されている
ので、回転軸１の高速回転時には、ねじ溝２によるポン
プ作用によって漏洩しようとする液体を高圧側１０に押
し戻し、回転軸の停止時、または低速回転時に、ねじ溝
２によるポンプ作用が停止または低下したときには、回
転速度検出器７によって回転軸の回転数を検知し、制御
弁８を開いてコンプレツ？６の圧縮空気を圧力室５内に
送入すると、可撓膜４は第１図に破線で示すように変形
して回転軸１の外周面に圧着するため液体の漏洩を防止
するようにしたものである。

しかしながら、回転軸１の低速回転時に、可撓膜４を回
転軸１の外周面に長時間圧着させると、摩擦等によって
その摩耗がきわめてはげしく、軸封装置としての性能を
長期にわたって維持することができないばかりでなく、
コンプレツ？６、制御弁８、および回転速度検出器７等
を必要とするため著しく高価になる欠点がある。

この発明はかかる点に着目してなされたもので、上述し
た従来のもののように高価なコンプレツサ、制御弁、お
よび回転速度検出器を用いることなく回転軸の停止時、
および低速回転時におけるシールを安価に、しかも確実
に行なうようにしだ軸封装置を提供しようとするもので
ある。

すなわち、第２図〜第６図は何れもこの考案の一実施例
を示すもので、まず第２図に示す全体構成から説明する
。

第２図において１は外周面所定位置に・・ウジ／グ３と
所定間隙を介して対応するシール用のねじ溝２を形成し
た回転軸、１１は上記ハウジング３の一側に定着され外
周面の一部に環状溝１２を形成した断面コ字形の支持環
で、上記環状溝１２内にはゴムリング１３を内側にして
外周にカーボン等の摩擦リング１４を形成した内側シー
ルリング１５が嵌め込まれている。

１６は上記回転軸１０所定位置に固定され自由端内周面
に、上記内側シールリング１５の摩擦リング１４に離接
自在に対応する摩擦リング１７を固着した弾性材からな
る断面Ｌ字形の外側シールリングで、上記摩擦リング１
７は、回転軸１の停止時および低速回転時には破線で示
すように内側シールリング１５の摩擦リング１４に接触
して内外をシールし、回転軸１の所定高速回転時には、
その遠心力により摩擦リング１４から離反するように構
成されている。

しかして、上記支持環１１のみを示すものが、第３図の
断面図と正面図であり、また外側シールリング１６のみ
を示すものが第４図の正面図と断面図である。

次に、上記内側シールリング１５の詳細について説明す
る。

この内側シールリング１５は第５図に示すように周方向
に複数１５ａ〜１５ｆに分割され、その連結部は第６図
に示すように構成されている。

すなわち、一方のシールリング１５ａと隣接する他方の
シールリング１５ｂとに互いに摺動自在に嵌合する凹部
１８と凸部１９を形成し、上記四部１８に突設された連
結ボルト２０を凸部１９内に貫通させたあと、圧縮ばね
２１を介してナット２２によって互いに連結するように
なされている。

したがって、ナット２２を締め込んで圧縮ばね２１を圧
縮すると、両シールリング１５ａ，１５ｂを互いに引き
寄せようとする力が強くなり、環状溝１２内の内側に嵌
め込まれたゴムリング１３の弾性力に打ち勝って両シー
ルリング１５ａ，１５ｂが互いに近接し、結果として内
側シールリング１５の直径が小さくなるわけである。

また、ナット２２を弛めて圧縮ばね２１の圧縮力を小さ
くすると、ゴムリング１３の弾性力によって両シールリ
ング１５ａ，１５ｂが互いに押し拡げられ内側シールリ
ング１５の直径が大きくなることはいうまでもない。

以上述べたように内側シールリング１５の直径を可変自
在に構成したのは、内側シールリング１５の摩擦リング
１４と、これに摺接する外側シールリング１６の摩擦リ
ング１７との離接タイミングを調整したり、あるいは両
摩擦リング１４，１７の摩耗に伴なうタイミングの狂い
を調整するためである。

なお、上記環状溝１２内においてこの内側シールリング
１５の内側に嵌め込まれたゴムリング１３は、内側シー
ルリング１５の直径の調節に弾性的に作用するほか、環
状溝１２内における内外のシールの役目もあることは当
然である。

この発明によれば、上述したように、固定側のハウジン
グ３に固着された支持環１１に内側シールリング１５を
装着し、また回転軸１にこれの低速回転時に上記内側シ
ールリング１５に接触する弾性材からなる外側シールリ
ング１６を固着シ、上記回転軸１の高速回転時にその遠
心力によって外側シールリング１６を内側シールリング
１５から離反させるようにしたから、上述した従来の軸
封装置のように高価なコンプレツサ、制御弁、および回
転速度検出器等を必要とせず、回転軸の停止時および低
速回転時におけるシールを安価に、しかも確実に行なう
ことができる優れた幼果を有するものである。

また、上記内側シールリング１５を周方向に複数に分割
し、それぞれを圧縮ばねと結合ボルトとによって可調整
に連結するようにすれば、内側シールリング１５の直径
が調節し得られる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の軸封装置を示す断面図、第２図はこの発
明の一実施例を示す断面図、第３図Ａは支持環の断面図
、第３図Ｂはその正面図、第４図Ａは外側シールリング
の正面図、第４図Ｂはその断面図、第５図は内側シール
リングの正面図、第６図Ａは第５図のＶＩ−ＶＩ線にお
ける拡大断面図、第６図Ｂはその正面図である。 図面中、１ぱ回転軸、２はシール用ねじ溝、３はハウジ
ング、１４，１７は摩擦リング、１５は内側シールリン
グ、１６ぱ外側シールリングである。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転軸の外周面に形成された高速シールねじ溝に所
   定間隙を介して対応するハウジングにゴムリングを内側
   にして同心的に装着された内側シールリングと、上記回
   転軸に装着された上記内側シールリングに接触して内外
   をシールする弾性材からなる外側シールリングとを備え
   、上記内側シールリングは周方向に複数に分割したシー
   ルリングを可調整に連結して形成され、上記回転軸の高
   速回転時に、その遠心力により外側シールリングを内側
   シールリングから自動的に離反させるようにしたことを
   特徴とする軸封装置。 ２ 外側シールリングと内側シールリングとに互いに接
   触する摩擦リングを有することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の軸封装置。