JPS6238053Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ポンプ、水車等の流体機械における
回転軸、特に主軸に用いられる軸封装置に関する
ものである。

通常、前記のような流体機械における回転軸の
ケーシングカバー貫通部分には、流体の漏洩を防
止する軸封装置が設けられており、一般にグラン
ドパツキン方式とメカニカルシール方式とに大別
でき、流体の種類と圧力によつて使い分けられて
いる。

立軸フランシス水車の主軸におけるグランドパ
ツキン方式軸封装置の従来例を第２図に示してお
り、ケーシングカバー１の貫通穴１ａ内に配置さ
れた主軸即ち回転軸２のフランジ２ａにおける摺
動周面部に、環状形のスリーブ３を焼嵌め等の手
段によつて一体に結合するとともに、貫通孔１ａ
の周縁に配設され前記スリーブ３が当接されるパ
ツキン４は、パツキン箱に挿入された構造のもの
を４段に配置するとともに、植込ボルト、ナツト
等によつてケーシングカバー１に取付けられたグ
ランド５、調整ライナー等によつて締付が付与さ
れて、内部流体の漏洩が防止される構造になつて
いるが、前記スリーブ３が回転軸２に一体的に結
合されているため、長時間にわたり使用されて摩
耗したスリーブ３を予備スリーブに取替える際に
前記回転軸１を取出すことが必要となり、大型の
ポンプ、水車の主軸の場合には、その分解、再組
立が極めて面倒な作業となつて、多くの費用を要
するとともに長時間にわたつて運転を停止するこ
とが必要になり稼動率が大幅に低下される。

そこで、回転軸を取出さないでスリーブを着脱
可能にした第３図に示す軸封装置が開発されてい
る。即ち、図中１はケーシングカバー、２は回転
軸、４はケーシングカバー１の貫通穴１ａの周縁
に配設されグランド５で締込まれたパツキンであ
つて、回転軸２の下端側にランナ６を結合したカ
ツプリングボルト７をカバーしている環状形の保
護カバー８に、環状形のスリーブ３の上側縁を一
体的に溶着して、該スリーブ３を回転軸１の摺動
周面部に設けた溝２ｂ内に嵌装した構造になつて
いる。

しかし、前記軸封装置においては、使用流体の
性質（例えば、水の場合は含有される固形物の大
きさ、含有量）によつて、スリーブ３材の硬さを
高くして摩耗等を防止することが必要となり、例
えば、ブリネル硬度450程度を必要とし非常に炭
素含有量の多い材料の使用が必要になつて、保護
カバー８に溶着することができなくなるととも
に、また、保護カバー８およびスリーブ３がとも
に環状形であるためその着脱操作が面倒な作業に
なり、かつスリーブとともに保護カバーも同時に
取替えることが必要になりコスト高になる欠点が
ある。

本案は、従来の軸封装置における前記のような
欠点を解消する考案に係り、ケーシングの貫通穴
内に配置された回転軸の摺動周面部にスリーブを
設けて、前記貫通穴の周縁に設けたパツキンに前
記スリーブを当接させてなる軸封装置において、
周方向分割のスリーブを前記摺動周面部に設けた
溝に嵌装して一側縁側を係止するとともに、前記
回転軸の前記摺動周面の側部に着脱可能に取付け
た周方向分割のカツプリングカバーによつて前記
スリーブの他側縁部を係止して締着した点に特徴
を有するものであつて、回転軸等の部材の分解、
再組立をすることなくスリーブのみを極めて容易
に着脱して取替え可能とし前記のような欠点を解
消した軸封装置を供する点にある。

本案は、前記の構成になつており、周方向分割
のスリーブを回転軸の摺動周面部に設けた溝に嵌
装して一側縁側を係止するとともに、前記回転軸
の前記摺動周面の側部に着脱可能に取付けた周方
向分割のカツプリングカバーによつて前記スリー
ブの他側縁部を係止して締着しているので、前記
摺動周面部の溝に嵌装されかつ一側縁部が係止さ
れた周方向分割のスリーブと、該スリーブの他側
縁部を係止して締付けるとともに回転軸側に着脱
可能に取付けられた周方向分割のカツプリングカ
バーの構成により、回転軸等の分割、再組立等を
しないでカツプリングカバーを介してスリーブの
みを極めて容易に着脱して取替えることができる
とともに、組込まれた前記スリーブは、摺動周面
部の溝に嵌装され、一側縁部が係止されるととも
に他側縁部がカツプリングカバーに係止されて締
着されているため溶着等の手段を用いないでも十
分に強固に固定され、高炭素含有鋼、セラミツク
材のような非金属材等の材料を用いることがで
き、スリーブの取替作業性とともにスリーブ性能
を著しく向上できて、軸封性能が著しく向上され
る。

以下、本案の実施例を図示について説明する。

第１図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに本案の一実施例を示し
ており、図中１０は貫通穴１０ａを有するケーシ
ングカバー、２０は回転軸、３０は回転軸２０の
フランジ部分の摺動周面部に嵌装されたスリー
ブ、４０はケーシングカバー１０の貫通穴１０ａ
に配設されたパツキン箱に挿入された構造のもの
を４段に配設したパツキン、５０は調整ライナ５
２を介し植込ボルト５１によつてケーシングカバ
ー１０に取付けられパツキン４０を締込んだグラ
ンドであつて、該実施例のスリーブ３０は、周方
向分割（少なくとも２分割）の部材からなり、下
半部が回転軸２０の摺動周面部に設けた溝２１内
に嵌装されているとともに、スリーブ３０の一側
縁部（図示下側）に設けた凸条３０ａを溝２１の
奥部に設けた凹溝２１ａ内に嵌込んで係止し、さ
らに、スリーブ３０の他側縁部（図示上側）に設
けた凸条３０ｂを後記のカツプリングカバー６０
に設けた凹溝６０ａに嵌込んで係止した構成にな
つている。

さらに、前記摺動周面部の図示上側の縁部に
は、周方向分割（少なくとも２分割）のカツプリ
ングカバー６０が複数の押えボルト６１によつて
回転軸１のフランジ部分に取付けられており、該
カツプリングカバー６０の一側下縁側に設けた凹
溝６０ａに前記スリーブ３０の凸条３０ｂを嵌込
ませて、該カツプリングカバー６０によつてスリ
ーブ３０の他側縁部即ち図示上側を係止して締着
した構成になつている。

また、前記カツプリングカバー６０は複数の押
えボルト６１によつて回転軸１０のフランジ側に
固着されるとともに、カツプリングカバー６０と
スリーブ３０間には第１図Ｃに示すように平キー
６３が施されて、回転軸１の回転方向に作用する
力に対して回り止めの構成になつているととも
に、スリーブ３０の分割面間には第１図Ａに示す
ように平キー３３が施され分割部材相互の面の段
違いの発生が防止される。

さらにまた、前記パツキン４０の中央部には、
ランタンリング７０が配設されているとともに、
冷却水の流通路７１、ホース７２が連設され、ホ
ース７２、流通路７１を介してランタンリング７
０部分に内部流体よりも若干高圧の冷却水が供給
され、パツキン４０、スリーブ３０部分を冷却す
るようになつており、また、前記冷却水の洩れを
適量に調整するために、調整ライナ５２が設けら
れ、植込ボルト５１、ナツトによるグランド５０
の締込み調整によりパツキン４０が程よく締込ま
れて押えられている。さらに、摺動部の周速度が
大きい場合にパツキン４０が回転側と共廻りを起
すのを防止するために、第１図Ｄに示すようにグ
ランド５０とパツキン４０間、パツキン４０相互
間、パツキン４０とランタンリング７０、パツキ
ン４０とケーシングカバー１０間に、それぞれピ
ン４５が施され、ランタンリング７０はケーシン
グカバー１０側に設けた回り止めキー４６によつ
て円周方向の移動が阻止されている。

図示した実施例は、前記のような構成になつて
いるので、周方向分割のスリーブ３０が、回転軸
２０のフランジに設けた溝２１内に嵌装されかつ
その凸条３０ａが凹条２１ａ内に嵌込まれて係止
されているとともに、また、凸条３０ｂがカツプ
リングカバー６０の凹溝６０ａに嵌込まれ係止さ
れているため、スリーブ３０の上、下側縁部が係
止されて締着されており、即ち、上下方向は溝２
１の下縁部と押えボルト６１を介したカツプリン
グカバー６０にて、ラジアル方向はスリーブ３
０、カツプリングカバー６０および回転軸２０の
フランジ部分のそれぞれの関係寸法の管理により
回転によつてスリーブ３０に生じる遠心力による
動きを最小限に押えられ、スリーブ３０の上下方
向ならびにラジアル方向への動きが十分に強固に
抑制されている。また、回転方向に働く力による
スリーブ３０とカツプリングカバー６０とのずれ
に対しては、平キー６３による固定、カツプリン
グカバー６０と回転軸２０間に設けた丸キー等に
よる固定、さらにはスリーブ３０の分割部間に設
けた平キー３３等によつて十分な固定力が得ら
れ、スリーブ３０の信頼性が十分に高められてい
る。

さらに、前記スリーブ３０の取替は、回転軸２
０等を取出すことをしないで、周分割のカツプリ
ング６０をボルトの着脱操作により外して、周方
向分割のスリーブ３０を極めて容易に取外すこと
ができ、かつそれらの取付操作も極めて容易であ
つて、しかも、取替装着後のスリーブ３０は前記
のように信頼性の高いものとなり、極めて容易か
つ短時間にて前記取替作業ができて稼動能率には
格別の妨げにならない。

また、前記のようにパツキン４０内には高圧水
の供給が可能になつているので、内部流体の漏洩
防止効果が高められるとともに、固形物等の介入
防止、さらには冷却によりスリーブ等の摩耗、損
傷等が低減され、軸封性能を著しく向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは本案の一実施例を示す軸封装置の一
部分（1/4）の平面図、第１図Ｂは第１図Ａの
−部分の断面図、第１図Ｃは第１図Ａの−
部分の断面図、第１図Ｄは第１図Ａの−部分
の断面図、第２図は従来例を示す軸封装置の部分
断面図、第３図は他の従来例を示す部分断面図で
ある。 １０：ケーシングカバー、２０：回転軸、３
０：スリーブ、４０：パツキン、６０：カツプリ
ングカバー、１０ａ：貫通穴、２１：溝、２１
ａ，６０ａ：凹溝、３０ａ，３０ｂ：凸条、６
２：押えボルト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ケーシングの貫通穴内に配置された回転軸の摺
   動周面部にスリーブを設けて、前記貫通穴の周縁
   に設けたパツキンに前記スリーブを当接させてな
   る軸封装置において、周方向分割のスリーブを前
   記摺動周面部に設けた溝に嵌装して一側縁側を係
   止するとともに、前記回転軸の前記摺動周面の側
   部に着脱可能に取付けた周方向分割のカツプリン
   グカバーによつて前記スリーブの他側縁部を係止
   して締着したことを特徴とする軸封装置。