JPH0771618A - メカニカルシール - Google Patents
メカニカルシールInfo
- Publication number
- JPH0771618A JPH0771618A JP21400193A JP21400193A JPH0771618A JP H0771618 A JPH0771618 A JP H0771618A JP 21400193 A JP21400193 A JP 21400193A JP 21400193 A JP21400193 A JP 21400193A JP H0771618 A JPH0771618 A JP H0771618A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ring
- annular groove
- shaft
- fixed ring
- sealing surface
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 低速回転時に固定リングと回転リングとが接
触して摺動することにより軸封面が粗れたり固定リング
が破損したりするのを防止することを目的とする。 【構成】 固定リング１１に回転リング１０が摺動して
軸封を行うとともに固定リングの軸封面に高圧側と導通
して周方向の環状溝１４が設けられ回転リングの軸封面
に流体を半径方向外側へ移送する螺線溝１２ｂが設けら
れたメカニカルシールにおける螺線溝を環状溝の内周側
から外周側に対応して設けて構成する。
触して摺動することにより軸封面が粗れたり固定リング
が破損したりするのを防止することを目的とする。 【構成】 固定リング１１に回転リング１０が摺動して
軸封を行うとともに固定リングの軸封面に高圧側と導通
して周方向の環状溝１４が設けられ回転リングの軸封面
に流体を半径方向外側へ移送する螺線溝１２ｂが設けら
れたメカニカルシールにおける螺線溝を環状溝の内周側
から外周側に対応して設けて構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高速、高圧の回転流体
機械などに適用されるメカニカルシールに関する。
機械などに適用されるメカニカルシールに関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は高速、高圧の回転流体機械などに
使用されている従来のメカニカルシールの説明図であ
る。図において、本メカニカルシールは回転軸１に固定
されている回転リング１０とケーシング２にシールケー
シング３を介して固定されている固定リング１１とが互
いに摺動して軸封面を形成し、高圧側Ａと低圧側Ｂとの
間をシールするようになっている。固定リング１１の軸
封面には環状溝１４が設けられており、この環状溝１４
と高圧側Ａとを連通する連通孔１３が設けられている。
固定リング１１の環状溝１４で区画された半径方向の高
圧側Ａの面に対応する回転リング１０の軸封面には、回
転軸１の回転により環状溝１４内の流体を半径方向に高
圧側Ａの方向に移送する複数の螺線溝１２ａが円周方向
に並んで配設されている。この螺線溝１２ａは回転リン
グ１０の中心から外周に向けて螺旋状に伸びる２本の曲
線と、回転リング１０の外周に平行な２本の円弧とによ
って囲まれた凹部である。図における符号４、５は軸ス
リーブ、７はピン、８はばね、１８は支持リングであ
る。
使用されている従来のメカニカルシールの説明図であ
る。図において、本メカニカルシールは回転軸１に固定
されている回転リング１０とケーシング２にシールケー
シング３を介して固定されている固定リング１１とが互
いに摺動して軸封面を形成し、高圧側Ａと低圧側Ｂとの
間をシールするようになっている。固定リング１１の軸
封面には環状溝１４が設けられており、この環状溝１４
と高圧側Ａとを連通する連通孔１３が設けられている。
固定リング１１の環状溝１４で区画された半径方向の高
圧側Ａの面に対応する回転リング１０の軸封面には、回
転軸１の回転により環状溝１４内の流体を半径方向に高
圧側Ａの方向に移送する複数の螺線溝１２ａが円周方向
に並んで配設されている。この螺線溝１２ａは回転リン
グ１０の中心から外周に向けて螺旋状に伸びる２本の曲
線と、回転リング１０の外周に平行な２本の円弧とによ
って囲まれた凹部である。図における符号４、５は軸ス
リーブ、７はピン、８はばね、１８は支持リングであ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
メカニカルシールにおいては回転リング１０の軸封面に
設けられた複数の螺線溝１２ａは回転軸１の回転により
固定リング１１の軸封面に設けられた環状溝１４内の流
体を高圧側へ移送する方向に設けられており、回転軸１
の回転により環状溝１４内の流体が螺線溝１２ａ内を移
送されることにより両リングの摺動面間の隙間内の流体
圧が上昇して固定リング１１に作用する軸方向の圧力と
高圧側Ａにおける流体圧とが釣合い、回転中に回転リン
グ１０と固定リング１１とが接触しないように保つスラ
スト軸受として機能する。しかしながら、このスラスト
軸受としての機能により発生する回転リング１０と固定
リング１１との接触を妨げる力は、回転軸１の回転数に
略比例するため、低速回転時には両リングが接触し易く
なる。特に、高圧側Ａにおける圧力が高くなると流体圧
により両リングを接触させる力が増加するため、両リン
グを非接触に保つことができる回転数が高くなり、停止
時からその回転数に達するまでの低速回転時に両リング
が接触して摺動することにより軸封面が粗れたり固定リ
ング１１が破損したりするなどの不具合がある。
メカニカルシールにおいては回転リング１０の軸封面に
設けられた複数の螺線溝１２ａは回転軸１の回転により
固定リング１１の軸封面に設けられた環状溝１４内の流
体を高圧側へ移送する方向に設けられており、回転軸１
の回転により環状溝１４内の流体が螺線溝１２ａ内を移
送されることにより両リングの摺動面間の隙間内の流体
圧が上昇して固定リング１１に作用する軸方向の圧力と
高圧側Ａにおける流体圧とが釣合い、回転中に回転リン
グ１０と固定リング１１とが接触しないように保つスラ
スト軸受として機能する。しかしながら、このスラスト
軸受としての機能により発生する回転リング１０と固定
リング１１との接触を妨げる力は、回転軸１の回転数に
略比例するため、低速回転時には両リングが接触し易く
なる。特に、高圧側Ａにおける圧力が高くなると流体圧
により両リングを接触させる力が増加するため、両リン
グを非接触に保つことができる回転数が高くなり、停止
時からその回転数に達するまでの低速回転時に両リング
が接触して摺動することにより軸封面が粗れたり固定リ
ング１１が破損したりするなどの不具合がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に係るメカニカル
シールは上記課題の解決を目的にしており、固定リング
に回転リングが摺動して軸封を行うとともに上記固定リ
ングの軸封面に高圧側と導通して周方向の環状溝が設け
られ上記回転リングの軸封面に流体を半径方向外側へ移
送する螺線溝が設けられたメカニカルシールにおいて、
上記螺線溝が上記環状溝の内周側から外周側に対応して
設けられた構成を特徴とする。
シールは上記課題の解決を目的にしており、固定リング
に回転リングが摺動して軸封を行うとともに上記固定リ
ングの軸封面に高圧側と導通して周方向の環状溝が設け
られ上記回転リングの軸封面に流体を半径方向外側へ移
送する螺線溝が設けられたメカニカルシールにおいて、
上記螺線溝が上記環状溝の内周側から外周側に対応して
設けられた構成を特徴とする。
【０００５】
【作用】即ち、本発明に係るメカニカルシールにおいて
は、固定リングに回転リングが摺動して軸封を行うとと
もに固定リングの軸封面に高圧側と導通して周方向の環
状溝が設けられ回転リングの軸封面に流体を半径方向外
側へ移送する螺線溝が設けられたメカニカルシールにお
ける螺線溝が環状溝の内周側から外周側に対応して設け
られており、回転リングの軸封面に流体を半径方向外側
へ移送する螺線溝を固定リングの環状溝の外周部から内
周部に相対して設けたことにより環状溝の外周部に位置
する螺線溝は固定リングの環状溝内の流体を半径方向外
側へ移送してスラスト軸受として機能し、また環状溝の
内周部に位置する螺線溝は回転リングと固定リングとが
接触している状態でも固定リングの軸封面における環状
溝内の高圧流体を螺線溝内に導入するとともに、回転軸
の回転により螺線溝内の流体を外側の固定リングの環状
溝へ移送する。これにより、固定リングと回転リングと
を離す方向に作用する力が増加する。
は、固定リングに回転リングが摺動して軸封を行うとと
もに固定リングの軸封面に高圧側と導通して周方向の環
状溝が設けられ回転リングの軸封面に流体を半径方向外
側へ移送する螺線溝が設けられたメカニカルシールにお
ける螺線溝が環状溝の内周側から外周側に対応して設け
られており、回転リングの軸封面に流体を半径方向外側
へ移送する螺線溝を固定リングの環状溝の外周部から内
周部に相対して設けたことにより環状溝の外周部に位置
する螺線溝は固定リングの環状溝内の流体を半径方向外
側へ移送してスラスト軸受として機能し、また環状溝の
内周部に位置する螺線溝は回転リングと固定リングとが
接触している状態でも固定リングの軸封面における環状
溝内の高圧流体を螺線溝内に導入するとともに、回転軸
の回転により螺線溝内の流体を外側の固定リングの環状
溝へ移送する。これにより、固定リングと回転リングと
を離す方向に作用する力が増加する。
【０００６】
【実施例】図１は本発明の一実施例に係るメカニカルシ
ールの説明図である。図において、本実施例に係るメカ
ニカルシールは高速、高圧の回転流体機械などに使用さ
れるもので、回転軸１に固定されている回転リング１０
とケーシング２にシールケーシング３を介して固定され
ている固定リング１１とが互いに摺動して軸封面を形成
し、高圧側Ａと低圧側Ｂとの間をシールするようになっ
ている。固定リング１１の軸封面には環状溝１４が設け
られ、この環状溝１４と高圧側Ａとを連通する連通孔１
３が設けられている。固定リング１１の環状溝１４に対
応する回転リング１０の軸封面には、回転軸１の回転に
より環状溝１４内の流体を半径方向に高圧側Ａの方向に
排出する複数の螺線溝１２ｂが円周方向に並んで配設さ
れている。この螺線溝１２ｂは回転リング１０の中心か
ら外周に向けて螺旋状に伸びる２本の曲線と、回転リン
グ１０の外周に平行な２本の円弧とによって囲まれた凹
部である。図における符号４，５は軸スリーブ、７はピ
ン、８はばね、１８は支持リングである。
ールの説明図である。図において、本実施例に係るメカ
ニカルシールは高速、高圧の回転流体機械などに使用さ
れるもので、回転軸１に固定されている回転リング１０
とケーシング２にシールケーシング３を介して固定され
ている固定リング１１とが互いに摺動して軸封面を形成
し、高圧側Ａと低圧側Ｂとの間をシールするようになっ
ている。固定リング１１の軸封面には環状溝１４が設け
られ、この環状溝１４と高圧側Ａとを連通する連通孔１
３が設けられている。固定リング１１の環状溝１４に対
応する回転リング１０の軸封面には、回転軸１の回転に
より環状溝１４内の流体を半径方向に高圧側Ａの方向に
排出する複数の螺線溝１２ｂが円周方向に並んで配設さ
れている。この螺線溝１２ｂは回転リング１０の中心か
ら外周に向けて螺旋状に伸びる２本の曲線と、回転リン
グ１０の外周に平行な２本の円弧とによって囲まれた凹
部である。図における符号４，５は軸スリーブ、７はピ
ン、８はばね、１８は支持リングである。
【０００７】また、本スラスト軸受においては図に示す
ように固定リング１１の軸封面に設けられた高圧側Ａと
連通する環状溝１４により半径方向に２分割された軸封
面のうち半径方向の高圧側Ａの軸封面に対応する回転リ
ング１０の軸封面から内周方向に、環状溝１４により半
径方向に分割された低圧側Ｂの固定リング１１の軸封面
に対応する回転リング１０の軸封面まで、円周方向に並
んで複数の螺線溝１２ｂが設けられている。図における
記号Ｃ−Ｃ、Ｄ−Ｄはそれぞれ固定リング１１の軸封面
に設けられている環状溝１４の外周及び内周に相当する
位置を示しており、回転リング１０の軸封面に円周方向
に設けられている複数の螺線溝１２ｂは、円弧Ｃ−Ｃよ
りも外周側から始まって円弧Ｄ−Ｄよりも内周側へ続い
て配置されている。
ように固定リング１１の軸封面に設けられた高圧側Ａと
連通する環状溝１４により半径方向に２分割された軸封
面のうち半径方向の高圧側Ａの軸封面に対応する回転リ
ング１０の軸封面から内周方向に、環状溝１４により半
径方向に分割された低圧側Ｂの固定リング１１の軸封面
に対応する回転リング１０の軸封面まで、円周方向に並
んで複数の螺線溝１２ｂが設けられている。図における
記号Ｃ−Ｃ、Ｄ−Ｄはそれぞれ固定リング１１の軸封面
に設けられている環状溝１４の外周及び内周に相当する
位置を示しており、回転リング１０の軸封面に円周方向
に設けられている複数の螺線溝１２ｂは、円弧Ｃ−Ｃよ
りも外周側から始まって円弧Ｄ−Ｄよりも内周側へ続い
て配置されている。
【０００８】このように、固定リング１０の環状溝１４
の外周部乃至内周部に対応する回転リング１０の軸封面
に円周方向に並んで複数の螺線溝１２ｂを設けることに
より、環状溝１４の外周部に位置する螺線溝１２ｂは従
来のメカニカルシールと同様に固定リング１１の環状溝
１４内の流体を外周へ移送しスラスト軸受として機能す
る。また、環状溝１４の内周部に位置する螺線溝１２ｂ
は回転リング１０と固定リング１１とが接触している状
態でも固定リング１０の環状溝１４内の高圧流体を螺線
溝１２ｂ内に導入するとともに、回転軸１の回転により
螺線溝１２ｂ内の流体を外側の固定リング１１の環状溝
１４方向へ移送して固定リング１１と回転リング１０と
を接触させないように軸方向に作用する流体力を増加さ
せる。
の外周部乃至内周部に対応する回転リング１０の軸封面
に円周方向に並んで複数の螺線溝１２ｂを設けることに
より、環状溝１４の外周部に位置する螺線溝１２ｂは従
来のメカニカルシールと同様に固定リング１１の環状溝
１４内の流体を外周へ移送しスラスト軸受として機能す
る。また、環状溝１４の内周部に位置する螺線溝１２ｂ
は回転リング１０と固定リング１１とが接触している状
態でも固定リング１０の環状溝１４内の高圧流体を螺線
溝１２ｂ内に導入するとともに、回転軸１の回転により
螺線溝１２ｂ内の流体を外側の固定リング１１の環状溝
１４方向へ移送して固定リング１１と回転リング１０と
を接触させないように軸方向に作用する流体力を増加さ
せる。
【０００９】従来のメカニカルシールにおいては、回転
リングの軸封面に設けられた複数の螺線溝は回転軸の回
転により固定リングの軸封面に設けられた環状溝内の流
体を高圧側へ移送する方向に設けられており、回転軸の
回転により環状溝内の流体が螺線溝内を移送されること
により両リングの摺動する軸封面間の隙間内の流体圧が
上昇して固定リングに作用する軸方向の圧力と高圧側に
おける流体圧とが釣合い、回転中に回転リングと固定リ
ングとが接触しないように保つスラスト軸受として機能
する。しかしながら、このスラスト軸受としての機能に
より発生する回転リングと固定リングとの接触を妨げる
力は、回転軸の回転数に略比例するため、低速回転時に
は両リングが接触し易くなる。特に、高圧側における圧
力が高くなると流体圧により両リングを接触させる力が
増加するため、両リングを非接触に保つことができる回
転数が高くなり、停止時からその回転数に達するまでの
低速回転時に両リングが接触して摺動することにより軸
封面が粗れたり固定リングが破損したりするなどの不具
合があるが、本メカニカルシールにおいては回転リング
１０の軸封面に円周方向に並んで複数の螺線溝１２ｂ
を、固定リング１１の環状溝１４の外径よりも大きい半
径方向の位置から環状溝１４の内径よりも小さい半径方
向の位置まで設けることにより、回転リング１０と固定
リング１１とが接触している状態でも固定リング１１の
環状溝１４内の高圧流体を螺線溝１２ｂ、特に固定リン
グ１１の環状溝１４よりも内周部に相当する軸封面へ導
くことができ、固定リング１１と回転リング１０とを離
す方向の力が従来よりも増加して回転により発生する外
周部に相当する螺線溝１２ｂのスラスト軸受としての効
果が小さい低速回転時においても両リングの接触を妨げ
ることができる。また、高速回転時には外周部に相当す
る螺線溝１２ｂのスラスト軸受としての効果により両リ
ングは非接触状態を保つが、このとき内周部に相当する
螺線溝１２ｂは固定リング１１の環状溝１４から内周側
へ流出する流体を外周側へ押し戻す作用があり、流出す
る流体の量を低減することができる。
リングの軸封面に設けられた複数の螺線溝は回転軸の回
転により固定リングの軸封面に設けられた環状溝内の流
体を高圧側へ移送する方向に設けられており、回転軸の
回転により環状溝内の流体が螺線溝内を移送されること
により両リングの摺動する軸封面間の隙間内の流体圧が
上昇して固定リングに作用する軸方向の圧力と高圧側に
おける流体圧とが釣合い、回転中に回転リングと固定リ
ングとが接触しないように保つスラスト軸受として機能
する。しかしながら、このスラスト軸受としての機能に
より発生する回転リングと固定リングとの接触を妨げる
力は、回転軸の回転数に略比例するため、低速回転時に
は両リングが接触し易くなる。特に、高圧側における圧
力が高くなると流体圧により両リングを接触させる力が
増加するため、両リングを非接触に保つことができる回
転数が高くなり、停止時からその回転数に達するまでの
低速回転時に両リングが接触して摺動することにより軸
封面が粗れたり固定リングが破損したりするなどの不具
合があるが、本メカニカルシールにおいては回転リング
１０の軸封面に円周方向に並んで複数の螺線溝１２ｂ
を、固定リング１１の環状溝１４の外径よりも大きい半
径方向の位置から環状溝１４の内径よりも小さい半径方
向の位置まで設けることにより、回転リング１０と固定
リング１１とが接触している状態でも固定リング１１の
環状溝１４内の高圧流体を螺線溝１２ｂ、特に固定リン
グ１１の環状溝１４よりも内周部に相当する軸封面へ導
くことができ、固定リング１１と回転リング１０とを離
す方向の力が従来よりも増加して回転により発生する外
周部に相当する螺線溝１２ｂのスラスト軸受としての効
果が小さい低速回転時においても両リングの接触を妨げ
ることができる。また、高速回転時には外周部に相当す
る螺線溝１２ｂのスラスト軸受としての効果により両リ
ングは非接触状態を保つが、このとき内周部に相当する
螺線溝１２ｂは固定リング１１の環状溝１４から内周側
へ流出する流体を外周側へ押し戻す作用があり、流出す
る流体の量を低減することができる。
【００１０】
【発明の効果】本発明に係るメカニカルシールは前記の
ように構成されており、固定リングと回転リングとを離
す方向に作用する力が増加するので、低速回転時に両リ
ングが接触して摺動することにより軸封面が粗れたり固
定リングが破損したりするのが防止される。
ように構成されており、固定リングと回転リングとを離
す方向に作用する力が増加するので、低速回転時に両リ
ングが接触して摺動することにより軸封面が粗れたり固
定リングが破損したりするのが防止される。
【図１】図１（ａ）は本発明の一実施例に係るメカニカ
ルシールの縦断面図、同図（ｂ）はその回転リングの正
面図である。
ルシールの縦断面図、同図（ｂ）はその回転リングの正
面図である。
【図２】図２（ａ）は従来のメカニカルシールの縦断面
図、同図（ｂ）はその回転リングの正面図である。
図、同図（ｂ）はその回転リングの正面図である。
１ 回転軸 ２ ケーシング ３ シールケーシング ４ 軸スリーブ ５ 軸スリーブ ７ ビン ８ ばね １０ 回転リング １１ 固定リング １２ｂ 螺線溝 １３ 連通孔 １４ 環状溝 １８ 支持リング Ａ 高圧側 Ｂ 低圧側
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋爪 啓 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内
Claims (1)
- 【請求項１】 固定リングに回転リングが摺動して軸封
を行うとともに上記固定リングの軸封面に高圧側と導通
して周方向の環状溝が設けられ上記回転リングの軸封面
に流体を半径方向外側へ移送する螺線溝が設けられたメ
カニカルシールにおいて、上記螺線溝が上記環状溝の内
周側から外周側に対応して設けられたことを特徴とする
メカニカルシール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21400193A JPH0771618A (ja) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | メカニカルシール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21400193A JPH0771618A (ja) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | メカニカルシール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0771618A true JPH0771618A (ja) | 1995-03-17 |
Family
ID=16648624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21400193A Withdrawn JPH0771618A (ja) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | メカニカルシール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0771618A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012046749A1 (ja) * | 2010-10-06 | 2012-04-12 | イーグル工業株式会社 | 摺動部品 |
| CN107735604A (zh) * | 2015-06-15 | 2018-02-23 | 伊格尔工业股份有限公司 | 滑动部件 |
| JPWO2017002774A1 (ja) * | 2015-06-30 | 2018-04-12 | イーグル工業株式会社 | シール装置 |
| WO2020166589A1 (ja) * | 2019-02-14 | 2020-08-20 | イーグル工業株式会社 | 摺動部品 |
| US11221071B2 (en) | 2017-09-05 | 2022-01-11 | Eagle Industry Co., Ltd. | Sliding component |
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| US12049962B2 (en) | 2019-02-04 | 2024-07-30 | Eagle Industry Co., Ltd. | Sliding component |
-
1993
- 1993-08-30 JP JP21400193A patent/JPH0771618A/ja not_active Withdrawn
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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