JP2014524539A - 軸受潤滑剤の保持のために、シールリング及びベローズを使用するポンプシャフトシール - Google Patents
軸受潤滑剤の保持のために、シールリング及びベローズを使用するポンプシャフトシール Download PDFInfo
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Abstract
【選択図】 図2
Description
本出願は、2011年8月11日に出願された、米国特許出願第13/207,917号(代理人整理番号第911−002.042−1(FGI−1101US)号)に対する利益を請求し、これは本明細書において参照としてその全体を組み込まれる。
本発明は、ポンプ、若しくはポンプアセンブリ、構成、又は組み合わせに関連し、特に、このようなポンプ若しくはポンプアセンブリ、構成、又は組み合わせ(例えば垂直両吸込ポンプを含む)において、シャフトをシールする新技術に関する。
1)動作中、市販のリップシールは、これが静的なゴム要素と回転シャフトとの間の半径方向クリアランスを使用するので、一時的なシール条件のみを達成する。リップシールのゴム要素は摩耗により早く消耗し、これによりオイルが包囲管から漏れ出る。
2)アイドル状態の間、新しいリップシールが、包囲管の中に潤滑油を保持する。しかしながら、数週間ポンプが作動した後、摩耗したリップシールの開いたクリアランスから油が出、アルキメデスの原理により、汚れた排液が包囲管内に入る。
3)リップシールは、包囲管からの、汚れた排液を除去し制限するため、新しい潤滑油の連続的な注入に依存する。油は、ゴム要素とシャフトとの間の開いた半径方向のクリアランスを補うために、周囲に漏れ続ける。
一体型ベローズ式メカニカル面シールは、シール条件を達成するために、静的シール面と回転シール面との間に自己調節により閉じる軸方向クリアランスをもたらすように構成され得る。
1)動作中、少なくとも一部、先行技術のリップシールの代わりの、ベローズ式メカニカル面シール適用に基づき、連続的かつ長期に持続的なシール条件が維持される。メカニカル面シールは、シール条件を達成するために、その静止面と回転面との間の、自己調節により閉じる軸方向クリアランスを使用する。シール面が摩耗すると、メカニカル面シール技術のベローズ機構を拡張することによって、静止面が回転面に対するその位置を調節する。したがって、軸受の耐用寿命が実質的に長くなる。
2)アイドル状態の間、シール面の自己調節機構は軸方向クリアランスを0に近づけ、したがってこれは、少なくとも部分的に、リップシールの代わりにベローズ式メカニカル面シールを適用することに基づき、潤滑油の実質的に完全な隔離及び保持を維持する。
3)少なくとも一部、リップシールの代わりにベローズ式メカニカル面シールを適用することにより、ポンプ動作中に生じる環境への油の漏れが最小となり、ポンプがアイドル状態であるときに漏れが生じない。
−シール面を調節することを必要としない、ポンプシャフトの軸方向運動。これは、最終的に羽根車を上昇させて(impeller lift)固定する前に、シールをシャフトに取り付けることを可能にする。シールは、一度ポンプが挿入されると調節を必要としない(いくつかの場合において、ポンプが挿入された後にシールにアクセスすることは不可能であり得る)。
−シール面を損傷することなく動作中の振動を吸収する−カーボン要素にシャフト直径よりも大きな孔が開けられて、カーボン要素とシャフトとの間に静圧軸受効果が生じ、シャフト上で要素を心合わせし続ける。静圧軸受効果は、このシールが振動及び位置ずれを補正することを可能にする。
−このプロペラシャフトシール用途において、シール面はボートに水が入らないようにシールし、面の間の軸方向クリアランスの内径から入る水により冷却される。
−一方で、工業用ポンプ用途において、シール面は包囲管内の潤滑油をシールし、面は、面の間の内径軸方向クリアランスから入る油によって冷却される。
本明細書において別に記載されない限り、本明細書における、特定の実施形態に関して記載される、機構、特徴、代替、又は修正のいずれかがまた、本明細書において記載される他のいずれかの実施形態と共に適用され、使用され、又は組み込まれ得ることが理解されるべきである。また、本明細書における図面は縮尺通りではない。
Claims (7)
- 垂直両吸込ポンプを含む装置であって、
静的軸受を収容し、潤滑油を含むように構成された包囲管を有するケーシングアセンブリと、
前記静的な軸受に対して回転するように構成されたシャフトであって、前記シャフトは回転シール面を備える回転シールを有する、シャフトと、
前記包囲管の前記静的軸受と重複し、かつこれと連結するように構成された一端を有し、前記シャフトの前記回転シール面と連結するよう構成されている静的シール面を備える別の端部を有し、かつ前記潤滑油の漏れを防ぎ、前記潤滑油を隔離してこれを清浄に保つように、前記包囲管内に収容される前記潤滑油に対するシールをもたらすため、圧力下において前記静的シール面を前記回転シール面に対して押し付け、前記静的シール面と前記回転シール面との間の大きな変動に適合するように構成された、中間ベローズ状部を有する、一体型ベローズ式メカニカル面シールと、
を備える装置。 - 前記一体型ベローズ式メカニカル面シールは、シール条件を達成するために、前記静的シール面と前記回転シール面との間に自己調節により閉じる軸方向クリアランスをもたらすように構成されている、請求項1に記載の装置。
- 前記一体型ベローズ式メカニカル面シールは、前記静的シール面及び前記回転シール面が摩耗するのに伴って拡張し、それにより前記静的シール面の位置が前記回転シール面に対して調節されるように構成されている、請求項1に記載の装置。
- 前記一体型ベローズ式メカニカル面シールは、前記装置が空転状態であるときに、実質的に漏れが生じないように、空転状態の間に拡張して、そのシール面の間の前記軸方向クリアランスを閉じるように構成されている、請求項1に記載の装置。
- 前記ベローズ式メカニカル面シールの前記一端が、前記包囲管の端部にクランプされ、前記回転シール面は、前記回転シールのねじつき開口部内に配置された止めねじによってポンプシャフトに固定される、請求項1に記載の装置。
- 前記包囲管、前記シャフト、及び前記一体型ベローズ式メカニカル面シールが、前記垂直両吸込ポンプの垂直軸に沿って互いに対して配置されている、請求項1に記載の装置。
- 前記包囲管は、前記垂直軸に関して前記一体型ベローズ式メカニカル面シールの上に配置されており、前記潤滑油は重力供給により供給される、請求項6に記載の装置。
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