JPS6322371Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は軸封装置に係わり、特にターボ圧縮
機、冷凍機等において使用される高速で回転する
軸のケーシング等の貫通部分を密封するのに用い
て好適な軸封装置に関するものである。

従来技術 回転する軸のケーシング等貫通部分を密封状態
に保つ軸封装置の１つにメカニカルシールがあ
る。第７図に示すものはその一例であり、この装
置は、回転軸１にリング２が同回転軸１と一体的
に回転するよう、スリーブ３により回転軸１の段
部に押し付けられた状態で取り付けられ、かつケ
ーシング４に設けたスタツフイングボツクス５に
左右両静止環組立体６，６が回転リング２を間に
挾むように取り付けられ、静止環組立体６の各シ
ールリング７が、回転リング２の両側部にそれぞ
れ押し付けられることにより、回転軸１のケーシ
ング貫通部分を密封状態に保つものである。

前記両静止環組立体６，６は、それぞれともに
同一構成要素を有するものであつて、スタツフイ
ングボツクス５の側部にフランジ８がボルト９に
より固定され、このフランジ８の内側に静止環ホ
ルダ１０がＯリング１１を介して密封状態で嵌合
され、かつこの静止環ホルダ１０が周方向に間隔
をおいて配された複数のバネ１２により回転リン
グ２側に押圧されるとともに、回り止めピン１３
によつてフランジ８に対して回り止めされ、さら
に静止環ホルダ１０にシールリング７が接着固定
された構成とされている。

また、前記シールリング７と前記回転リング２
との接触部分を囲む空間１４には、図示しないオ
イル供給装置から流入口１５を介してシールオイ
ルが供給され、この空間１４がケーシング４の内
部Ａおよび大気Ｂより高圧に保持されつつ空間１
４内に供給されたシールオイルが上方の流出口１
６からスタツフイングボツクス５の外部へ排出さ
れるようになつている。シールオイルは、シール
リング７と回転リング２の接触部分の密封性を高
めるだけでなく、同接触部分相互の潤滑性の向上
並びにこれら部材を冷却する機能をも果す。な
お、１７はＯリングである。

ところで、上述のような構成の軸封装置にあつ
ては、高速回転する軸の密封に不向きであるとい
う欠点がある。すなわち、上述のような構成の軸
封装置では、軸１が高速で回転すればする程、シ
ールリング７と回転リング２との接触部分に多量
の摩擦熱が発生し、この接触部分が異常摩耗を起
こして、密封性の低下並びに寿命の低下を招くの
である。

このため、上述のような軸封装置は、比較的低
速で回転する軸を対象に使用され、高速回転する
軸を対象にする場合には、高価でかつ大規模な補
助装置を必要とするオイルフイルムシールを使用
しているのが実情である。

考案の目的 本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、安
価でかつ大規模な補助装置を必要とすることな
く、高速で回転する軸のケーシング等の貫通部分
の密封性を長期に亘つて良好に保持することがで
き、しかも寿命の長い軸封装置を提供することを
目的とする。

考案の構成 本考案では、かかる目的を達成するために、シ
ールリングに冷却フインを設け、かつシールリン
グと回転リングとの接触部分を囲む空間に、同空
間内に供給されるシールオイルの流れをシールリ
ングおよび回転リング側へ向かわせる整流リング
を配設してある。

実施例 以下、本考案の一実施例を第１図ないし第６図
を参照して説明する。なお、これらの図におい
て、前記第７図で示した従来例のものと同一構成
要素には同一符号を付してある。

第１図は、軸封装置の全体構成を示しており、
図中２１はフランジ８に嵌合されている静止環ホ
ルダである。この静止環ホルダ２１は、第２図に
示すようにフランジ８の内周部に嵌合される外側
小径部分２２、長さ方向中央部であつて外方に突
出する大径部分２３および大径部分２３の側面か
ら回転リング２側へ突出する内側小径部分２４か
ら構成されており、しかも外側小径部分２２の直
径₁と内側小径部分２４の直径₂とが等しくな
るように設定されている。そして、内側小径部分
２４にはシールリング２５が着脱自在に嵌合され
ている。

シールリング２５は、側部に回転リング２に当
接し得るよう環状の突出部２６が形成され、また
その反対がわ側部に前記内側小径部分２４が嵌ま
り込む凹部２７が形成され、さらに外周に径方向
外方へ突出する冷却フイン２８が全周に亘つて形
成されている（第３図参照）。また、前記静止環
ホルダ２１とシールリング２５との互いの接触部
分Ｘ，Ｙは、ラツプ加工等により高精度に仕上げ
られており、静止環ホルダ２１がバネにより所定
押圧力をもつてシールリング２５側へ押し付けら
れる際、片当たり等の不具合が生じることなく、
シールリング２５を均一な力で回転リング２側へ
押し付け得るようになつている。なお、２９は静
止環ホルダ２１とシールリング２５との間の密封
性を保すＯリング、３０は回り止めのキーであ
る。

また３１は、シールリング２５と回転リング２
の接触部分を取り囲む空間１４に配設されて、同
空間１４内に供給されるシールオイルの流れをシ
ールリング２５および回転リング２側へ向けるた
めの整流リングである。（第４図ないし第６図参
照）。この整流リング３１は第１図で示す右側の
フランジ８にボルト３２を介して固定されてい
る。整流リング３１の両側部にはそれぞれ環状溝
３３，３３が形成されており、この溝３３，３３
は周方向に適宜間隔をあけて穿設された貫通孔３
４を介して互いに連通されている。また整流リン
グ３１の外周には、コ字状の溝３５が形成され、
またこの溝３５およびその近傍を除く部分には周
方向に延びる溝３６が形成されている。この溝３
６は、整流リング３５の中心から所定角度ずれた
状態でかつ溝３６の底部から整流リング３１の内
周部まで達するよう形成された複数の貫通孔３７
を介して、整流リング３１の内側空間に連通され
ている。そして、上述のように構成された整流リ
ング３１は、溝３５がシールオイルの流入口に対
向するように、かつ貫通孔３７の向きが、リング
２の回転に伴なつて生じるシールオイルの流れに
合致するようにして、空間１４内にセツトされ
る。

次に、上述した構成の軸封装置の作用について
説明する。軸１が回転中において、オイル流入口
を介して空間１４内にシールオイルが供給される
が、この供給されたシールオイルは、整流リング
３１の溝３５に流れ込んだ後、両環状溝３３を通
つて空間１４の内側部全域に行き渡る。その後同
シールオイルは、整流リング３１の内周壁３８を
乗り超えてシールリング２５および回転リング２
側へ流れ込み、冷却フイン２８を介してシールリ
ング２５および回転リング２を積極的に冷却し、
次いで整流リング３１の内側空間部分に集まる。
この整流リング３１の内側空間部分に集まつたシ
ールオイルは、回転リング２の粘性作用によつて
生じる第４図中反時計方向の流れに沿つて貫通孔
３７を介して溝３６内に流れ込み、さらに流出口
１６を介してスタツフイングボツクス５の外部へ
排出される。

このように、上記した軸封装置にあつては、整
流リング３１によつて空間１４内に供給されたシ
ールオイルの流れを、シールリング２５および回
転リング２側へ積極的に向かわせるとともに、シ
ールリング２５に冷却作用を高めるよう冷却フイ
ン２８を設けているから、軸１が高速で回転する
場合であつても、回転リング２とシールリング２
５との間に生じる多量の摩擦熱をシールオイルを
介して外部へ積極的に発散させることができる。
したがつて、回転リング２とシールリング２５と
の接触部分の温度上昇を押えて、同接触部分の異
状摩耗を防ぐことができ、この結果長期に亘つて
良好な密封性を保持し得、かつ装置の長寿命化を
図ることができる。

また、上記実施例においては、シールリング２
５を静止環ホルダ２１に着脱自在に取り付けてい
るから、シールリング２５の摩耗が進んだり変形
した場合であつても、シールリング２５を容易に
取り替えることができ、密封性の低下防止並びに
装置の長寿命化をさらに図ることができる。

さらに、上記実施例においては、静止環ホルダ
２１の外側小径部２２の直径₁と内側小径部２
４の直径₂とが互いに等しくなるように設定し
ているから、空間１４に油圧をかける場合、該油
圧によつて静止環ホルダ２１に第２図中左右方向
の力が加わることがなく、シールリング２５の回
転リング２への接触圧を常に所望どおり一定に保
つことができる。

なお、上記実施例においては、フランジ８と静
止環ホルダ２１との間をＯリング１１を介してシ
ールしているが、静止環ホルダ２１をベローズ式
のものにすれば、Ｏリング１１を省くこともでき
る。

考案の効果 以上説明したように本考案によれば、シールリ
ングに冷却フインを設けるとともに、シールオイ
ルの流れをシールリングおよび回転リングへ向か
わせる整流リングを設けた構成であるから、回転
リングとシールリングとの間に生じる摩擦熱を、
冷却フインおよびシールオイルを介して外部へ積
極的に発散させることができる。したがつて、高
速で回転する軸を支持する場合であつても、回転
リングとシールリングとの接触部分の異状摩耗を
防止し得、長期に亘つて良好な密封性を保持でき
るとともに、装置の長寿命化を図ることができ
る。また、全体・構成が簡単であり、安価に製作
できる上、オイルフイルムシール使用時のような
大規模な補助装置も必要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本考案の一実施例を示
し、第１図は全体構成を示す縦断側面図、第２図
は第１図の円部の拡大図、第３図はシールリン
グの正面図、第４図は整流リングの正面図、第５
図は第４図の−線に沿う断面図、第６図は第
４図の矢視図、第７図は軸封装置の一従来例を
示す縦断面図である。 １……回転軸、２……回転リング、４……ケー
シング、５……スタツフイングボツクス、６……
静止環組立体、８……フランジ、１５……流入
口、１６……流出口、２１……静止環ホルダ、２
５……シールリング、２８……冷却フイン、３１
……整流リング、Ａ……ケーシング内部、Ｂ……
大気。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ケーシング側に取り付けられたシールリング
   が、回転軸側に取り付けられた回転リングに所定
   押圧力をもつて押し付けられるとともに、前記シ
   ールリングと前記回転リングの接触部分を取り囲
   む空間にオイルが供給されて回転軸支持部分を密
   封状態に保持する軸封装置において、前記シール
   リングには冷却フインが設けられ、かつシールリ
   ングと回転リングの接触部分を取り囲む前記空間
   には、同空間内に供給されるオイルの流れを前記
   シールリングおよび前記回転リングへ向かわせる
   ための整流リングが配設されていることを特徴と
   する軸封装置。