JP2662720B2 - 円筒面シール - Google Patents
円筒面シールInfo
- Publication number
- JP2662720B2 JP2662720B2 JP63030817A JP3081788A JP2662720B2 JP 2662720 B2 JP2662720 B2 JP 2662720B2 JP 63030817 A JP63030817 A JP 63030817A JP 3081788 A JP3081788 A JP 3081788A JP 2662720 B2 JP2662720 B2 JP 2662720B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seal
- gas
- pressure
- liquid
- oil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Sealing Devices (AREA)
- Sealing Of Bearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、軸封装置の一種として用いられる円筒面シ
ールに関する。
ールに関する。
従来からこの種シールの一例として第8図ないし第10
図に示すセグメントシール(1)を軸(11)側のランナ
ー(14)に摺接させる構造のものが公知である。
図に示すセグメントシール(1)を軸(11)側のランナ
ー(14)に摺接させる構造のものが公知である。
すなわちこのセグメントシール(1)は、ハウジング
(2)のなかにシールリング(4)、カバーリング
(5)、キー(6)、エキステンションスプリング(ガ
ータスプリング、7)およびコンプレッションスプリン
グ(コイルスプリング、8)を組み合わせたシールエレ
メント(シールリングキット、3)を入れ、スプリング
リテーナ(スプリングアダプタ、9)で蓋をしてスナッ
プリング(10)で止めてある。シールリング(4)およ
びカバーリング(5)は主にカーボン材料によって成形
され、両リング(4)(5)を軸(11)のサイズに応じ
て2等分以上に分割して、円周方向に分割位相をずらし
て組み合わせている。シールリング(4)の分割部分は
軸方向のリークパスを止めるためにステップジョイント
(12)になっている。シールエレメント(3)はハウジ
ング(2)に立設したローテーションロックピン(13)
によりキー(6)を介して回転止めされ、また軸(11)
の半径方向の動きに追随できるようにエキステンション
スプリング(7)により軸(11)に抱き付くように保持
される。シールリング(4)の内径面は軸(11)に外挿
嵌着したランナー(14)の外径面と摺動し、該部に1次
シール部分たる摺動シール部(動的シール部、15)が構
成される。シールエレメント(3)はコンプレッション
スプリング(8)によって軸方向に押圧され、その軸直
角端面をハウジング(2)の端壁に圧接させて該部に2
次シール部分たる静的シール部(16)を構成している。
両シール部(15)(16)を形成する前記内径面と軸直角
端面にはそれぞれ流体圧力による負荷を軽減するための
圧力バランス溝(17)(18)が形成されている。第11図
は内径面に形成した圧力バランス溝(17)の一例を示し
ている。シールリング(4)の内径面と摺接するランナ
ー(14)は一般に焼入鋼によって成形され、またその外
径面はフラットな面に仕上げられている。
(2)のなかにシールリング(4)、カバーリング
(5)、キー(6)、エキステンションスプリング(ガ
ータスプリング、7)およびコンプレッションスプリン
グ(コイルスプリング、8)を組み合わせたシールエレ
メント(シールリングキット、3)を入れ、スプリング
リテーナ(スプリングアダプタ、9)で蓋をしてスナッ
プリング(10)で止めてある。シールリング(4)およ
びカバーリング(5)は主にカーボン材料によって成形
され、両リング(4)(5)を軸(11)のサイズに応じ
て2等分以上に分割して、円周方向に分割位相をずらし
て組み合わせている。シールリング(4)の分割部分は
軸方向のリークパスを止めるためにステップジョイント
(12)になっている。シールエレメント(3)はハウジ
ング(2)に立設したローテーションロックピン(13)
によりキー(6)を介して回転止めされ、また軸(11)
の半径方向の動きに追随できるようにエキステンション
スプリング(7)により軸(11)に抱き付くように保持
される。シールリング(4)の内径面は軸(11)に外挿
嵌着したランナー(14)の外径面と摺動し、該部に1次
シール部分たる摺動シール部(動的シール部、15)が構
成される。シールエレメント(3)はコンプレッション
スプリング(8)によって軸方向に押圧され、その軸直
角端面をハウジング(2)の端壁に圧接させて該部に2
次シール部分たる静的シール部(16)を構成している。
両シール部(15)(16)を形成する前記内径面と軸直角
端面にはそれぞれ流体圧力による負荷を軽減するための
圧力バランス溝(17)(18)が形成されている。第11図
は内径面に形成した圧力バランス溝(17)の一例を示し
ている。シールリング(4)の内径面と摺接するランナ
ー(14)は一般に焼入鋼によって成形され、またその外
径面はフラットな面に仕上げられている。
上記構成のセグメントシール(1)は各種の流体をシ
ールするために用いられるが、このセグメンシール
(1)によって気体(G)をシールする場合には摺動シ
ール部(15)がドライ条件となることから効率よく摺動
発熱を除去できないことがある。当該セグメントシール
(1)はこの事態に対処するためあらかじめシールリン
グ(4)の内径面に圧力バランス溝(17)を形成し、該
圧力バランス溝(17)内に気体圧力を積極的に導入して
摺動発熱が限界以上に高くなることがないようにシール
面圧を低く抑えている。しかしながらこの圧力バランス
溝(17)による面圧低下の機能限界を越えるレベルまで
シールの差圧が大きくなったり軸回転数が高速になって
くると、摺動材料の熱限界を越えるような摺動発熱が生
じてしまう。このような熱限界を越える条件において
は、低圧側で、摺動シール部(15)近傍の軸部にオイル
や水などの液体(冷却液)をジェットなどにより吹き付
けて該摺動シール部(15)を冷却している。
ールするために用いられるが、このセグメンシール
(1)によって気体(G)をシールする場合には摺動シ
ール部(15)がドライ条件となることから効率よく摺動
発熱を除去できないことがある。当該セグメントシール
(1)はこの事態に対処するためあらかじめシールリン
グ(4)の内径面に圧力バランス溝(17)を形成し、該
圧力バランス溝(17)内に気体圧力を積極的に導入して
摺動発熱が限界以上に高くなることがないようにシール
面圧を低く抑えている。しかしながらこの圧力バランス
溝(17)による面圧低下の機能限界を越えるレベルまで
シールの差圧が大きくなったり軸回転数が高速になって
くると、摺動材料の熱限界を越えるような摺動発熱が生
じてしまう。このような熱限界を越える条件において
は、低圧側で、摺動シール部(15)近傍の軸部にオイル
や水などの液体(冷却液)をジェットなどにより吹き付
けて該摺動シール部(15)を冷却している。
また航空用ジェットエンジンやガスコンプレッサある
いはガスタービン等においては、圧縮空気や燃焼ガスな
どの高圧気体がベアリング部分に流入してベアリングの
オイル潤滑が適切にできなくなることがある。このため
ベアリング室と高圧の気体部分を仕切るようにシールが
必要となり、該仕切り部分にセグメントシール(1)が
用いられる第12図はこのような理由からセグメントシー
ル(1)を装着したジェットエンジンのベアリング室
(19)周辺の構造を示し、該ベアリング室(19)を隔離
するよう軸方向の両側にセグメントシール(1)が装着
されている。ベアリング室(19)内はベアリング(20)
の潤滑と冷却のためのオイルがジェット(21)(22)で
供給されており、またこのオイルはセグメントシール
(1)を冷却するためにも機能する。
いはガスタービン等においては、圧縮空気や燃焼ガスな
どの高圧気体がベアリング部分に流入してベアリングの
オイル潤滑が適切にできなくなることがある。このため
ベアリング室と高圧の気体部分を仕切るようにシールが
必要となり、該仕切り部分にセグメントシール(1)が
用いられる第12図はこのような理由からセグメントシー
ル(1)を装着したジェットエンジンのベアリング室
(19)周辺の構造を示し、該ベアリング室(19)を隔離
するよう軸方向の両側にセグメントシール(1)が装着
されている。ベアリング室(19)内はベアリング(20)
の潤滑と冷却のためのオイルがジェット(21)(22)で
供給されており、またこのオイルはセグメントシール
(1)を冷却するためにも機能する。
このようにセグメントシール(1)は気体をシールす
るために様々な装置に組み込まれるが、作動雰囲気につ
いて上記したように正面に高圧の気体を受けるとともに
背面に低圧の液体を受けるような状況で使われることが
あり、このような状況において気体と液体の圧力差が小
さいと、液体が摺動シール部(15)に浸入しさらに気体
側に漏れ込むことがある。
るために様々な装置に組み込まれるが、作動雰囲気につ
いて上記したように正面に高圧の気体を受けるとともに
背面に低圧の液体を受けるような状況で使われることが
あり、このような状況において気体と液体の圧力差が小
さいと、液体が摺動シール部(15)に浸入しさらに気体
側に漏れ込むことがある。
差圧が小さいときに低圧の液体が高圧の気体側へ漏れ
込むこの現象はつぎのように考えられる。
込むこの現象はつぎのように考えられる。
すなわち上記したジェットエンジンの場合を例にとる
と、セグメントシール(1)の低圧側はベアリング(2
0)の潤滑、冷却および摺動シール部(15)の冷却のた
めのオイル(O)がミスト状にあって当該シール(1)
はオイル(O)で漏れる雰囲気にあり、シールエレメン
ト(3)にもオイル(O)が浸入してくる。気体(G)
とオイル(O)の差圧が大きいときは気体圧力がシール
エレメント(3)の隙間に浸入したオイル(O)の表面
張力に打ち勝ってオイル(O)の更なる浸入を防止して
いるが、差圧が小さくなりとくに0.3kgf/cm2以下になる
とオイル(O)の表面張力のほうが強くなってオイル
(O)がシールエレメント(3)の内部まで浸入してく
ることが実験的に判っている。とくにセグメントシール
(1)はシールエレメント(3)の分割構造の関係で気
体(G)のリークはシールエレメント(3)の分割部に
集中し、このため分割部以外の円周シール部分(摺動シ
ール部(15)および静的シール部(16))においては気
体(G)のリーク流れが非常に少ない状態となってこの
部分にオイル(O)が浸入し易い。さらにランナー(1
4)と摺動する摺動シール部(15)においては軸(11)
の回転に伴なう振れが生じるため、シールエレメント
(3)の軸振れに対する追随作動の関係から該部(15)
に面圧変動を生じ、浸入したオイル(O)の油膜の状態
が変化し易くなる。またこの摺動シール部(15)では該
部(15)に形成された油膜によりシールリング(4)が
ランナー(14)から浮上するような状態(たとえとして
サーフボードが波の上に乗っている状態を想起された
い)になって、更なるオイル(O)の浸入や油膜の形成
を助長する。摺動シール部(15)に形成された油膜は軸
(11)の回転に伴なってシールリング(4)の分割部で
掻き落とされ気体(G)側に漏入する。
と、セグメントシール(1)の低圧側はベアリング(2
0)の潤滑、冷却および摺動シール部(15)の冷却のた
めのオイル(O)がミスト状にあって当該シール(1)
はオイル(O)で漏れる雰囲気にあり、シールエレメン
ト(3)にもオイル(O)が浸入してくる。気体(G)
とオイル(O)の差圧が大きいときは気体圧力がシール
エレメント(3)の隙間に浸入したオイル(O)の表面
張力に打ち勝ってオイル(O)の更なる浸入を防止して
いるが、差圧が小さくなりとくに0.3kgf/cm2以下になる
とオイル(O)の表面張力のほうが強くなってオイル
(O)がシールエレメント(3)の内部まで浸入してく
ることが実験的に判っている。とくにセグメントシール
(1)はシールエレメント(3)の分割構造の関係で気
体(G)のリークはシールエレメント(3)の分割部に
集中し、このため分割部以外の円周シール部分(摺動シ
ール部(15)および静的シール部(16))においては気
体(G)のリーク流れが非常に少ない状態となってこの
部分にオイル(O)が浸入し易い。さらにランナー(1
4)と摺動する摺動シール部(15)においては軸(11)
の回転に伴なう振れが生じるため、シールエレメント
(3)の軸振れに対する追随作動の関係から該部(15)
に面圧変動を生じ、浸入したオイル(O)の油膜の状態
が変化し易くなる。またこの摺動シール部(15)では該
部(15)に形成された油膜によりシールリング(4)が
ランナー(14)から浮上するような状態(たとえとして
サーフボードが波の上に乗っている状態を想起された
い)になって、更なるオイル(O)の浸入や油膜の形成
を助長する。摺動シール部(15)に形成された油膜は軸
(11)の回転に伴なってシールリング(4)の分割部で
掻き落とされ気体(G)側に漏入する。
従来技術において、このような低差圧の条件下でセグ
メントシール(1)を有効に作動させるには、第13図に
示すように、シールエレメント(3)を向かい合わせに
2個用い、中間の室(23)内に高圧の気体(空気などが
適している)を送給して意図的に高差圧条件をつくり出
すことが考えられるが、ある程度のスペースを必要と
し、構造が複雑であって適切な対応策とは言えない。ま
たジェットエンジンにこの対策を講じた場合、高圧の気
体はエンジンのコンプレッサ部分から抽気することにな
ってエンジンの構造が複雑となり、抽気による効率の低
下を招くことになる。
メントシール(1)を有効に作動させるには、第13図に
示すように、シールエレメント(3)を向かい合わせに
2個用い、中間の室(23)内に高圧の気体(空気などが
適している)を送給して意図的に高差圧条件をつくり出
すことが考えられるが、ある程度のスペースを必要と
し、構造が複雑であって適切な対応策とは言えない。ま
たジェットエンジンにこの対策を講じた場合、高圧の気
体はエンジンのコンプレッサ部分から抽気することにな
ってエンジンの構造が複雑となり、抽気による効率の低
下を招くことになる。
本発明は以上の点に鑑み、気体と液体の差圧が小さい
ときおよび差圧がない条件下でも気体側への液体の浸入
を極力抑えるように工夫したものであって、セグメント
シールに限らず広く円筒面シールに適用可能な構造を提
供することを目的とする。
ときおよび差圧がない条件下でも気体側への液体の浸入
を極力抑えるように工夫したものであって、セグメント
シールに限らず広く円筒面シールに適用可能な構造を提
供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明のシールは、固定
側のシールリングの内径シール面と直接接触する回転側
のランナーの外径シール面に、軸心と平行な方向に対し
て傾斜した多数の筋または溝を形成し、この筋または溝
の回転により生じるポンプ圧で、前記内径シール面と外
径シール面との間に密封対象の気体を導入するとともに
液体を排出し、前記内径シール面と外径シール面との間
を乾燥状態に保持してなるものである。
側のシールリングの内径シール面と直接接触する回転側
のランナーの外径シール面に、軸心と平行な方向に対し
て傾斜した多数の筋または溝を形成し、この筋または溝
の回転により生じるポンプ圧で、前記内径シール面と外
径シール面との間に密封対象の気体を導入するとともに
液体を排出し、前記内径シール面と外径シール面との間
を乾燥状態に保持してなるものである。
本発明によれば、回転するランナーの外径シール面に
形成された筋または溝により生じるポンプ圧により前記
外径シール面とシールリングの内径シール面との間に導
入された気体が液体の圧力に対抗するので、液体の侵入
を防止することができる。
形成された筋または溝により生じるポンプ圧により前記
外径シール面とシールリングの内径シール面との間に導
入された気体が液体の圧力に対抗するので、液体の侵入
を防止することができる。
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
第1図は上記従来技術に係る第9図に対応してセグメ
ントシール(1)の装着状態を描いており、該セグメン
トシール(1)のシールリング(4)の内径面(24)と
摺接するランナー(14)の外径面(25)に多数の筋(2
6)が形成されている。この筋(26)はランナー(14)
の外径面(25)を表面仕上げする際に加工することがで
き、施削仕上げの場合は同図に示すように各筋(26)が
1本の連続的なものに、また研削仕上げの場合は第2図
に示すように非連続的なものになる。またこの筋(26)
は、第3図に示すように、より広い幅をもつ溝(27)に
代えることができるが、溝(27)とする場合は反対にそ
の深さを筋(26)より浅くする必要がある。
ントシール(1)の装着状態を描いており、該セグメン
トシール(1)のシールリング(4)の内径面(24)と
摺接するランナー(14)の外径面(25)に多数の筋(2
6)が形成されている。この筋(26)はランナー(14)
の外径面(25)を表面仕上げする際に加工することがで
き、施削仕上げの場合は同図に示すように各筋(26)が
1本の連続的なものに、また研削仕上げの場合は第2図
に示すように非連続的なものになる。またこの筋(26)
は、第3図に示すように、より広い幅をもつ溝(27)に
代えることができるが、溝(27)とする場合は反対にそ
の深さを筋(26)より浅くする必要がある。
第1図ないし第3図に共通して、軸(11)と該軸(1
1)に外挿嵌着したランナー(14)はA方向からみて反
時計廻りに回転するものとし、筋(26)や溝(27)はそ
のポンピング作用によって液体(L)を押し戻すよう図
示方向に傾斜し、軸心と平行な方向に対する傾斜角度
(θ)を30゜≦θ<90゜に設定され、またその深さを0.
25mm(0.01inch)に以下において設定される。
1)に外挿嵌着したランナー(14)はA方向からみて反
時計廻りに回転するものとし、筋(26)や溝(27)はそ
のポンピング作用によって液体(L)を押し戻すよう図
示方向に傾斜し、軸心と平行な方向に対する傾斜角度
(θ)を30゜≦θ<90゜に設定され、またその深さを0.
25mm(0.01inch)に以下において設定される。
第1図ないし第3図において、筋(26)や溝(27)は
ランナー(14)の全体径面に形成され、すなわち摺動シ
ール部(15)を軸方向に貫通形成されているが、筋(2
6)や溝(27)はごく微細に成形されるものであること
から、この筋(26)や溝(27)を通って液体(L)側へ
気体(G)が漏洩することは量的に無視することができ
る。この気体(G)の漏洩を止めるためには、第4図に
示すように摺動シール部(15)の気体側縁辺に筋(26)
や溝(27)の未加工帯(28)を設けることが考えられ
る。未加工帯部分(28)の幅(W)は0.5mm以上にする
のが好ましい。
ランナー(14)の全体径面に形成され、すなわち摺動シ
ール部(15)を軸方向に貫通形成されているが、筋(2
6)や溝(27)はごく微細に成形されるものであること
から、この筋(26)や溝(27)を通って液体(L)側へ
気体(G)が漏洩することは量的に無視することができ
る。この気体(G)の漏洩を止めるためには、第4図に
示すように摺動シール部(15)の気体側縁辺に筋(26)
や溝(27)の未加工帯(28)を設けることが考えられ
る。未加工帯部分(28)の幅(W)は0.5mm以上にする
のが好ましい。
また第1図ないし第3図において、筋(26)や溝(2
7)を形成したランナー(14)の外径面(25)と摺接す
るシールリング(4)の内径面(24)には第11図に例示
したような圧力バランス溝(17)が形成されている。し
たがってランナー(14)の外径面(25)はシールリング
(4)の内径面(24)のうち圧力バランス溝(17)を形
成したところ以外のシールダム部分だけと摺接するよう
になるが、このような構造であっても筋(26)や溝(2
7)は十分にその機能を果たすことができる。但し第4
図に示すように、シールリング(4)の内径面(24)に
圧力バランス溝(17)を形成せず、該内径面(24)をフ
ラットに成形してランナー(14)の外径面(25)に全面
接触させた方が筋(26)や溝(27)の機能が高まること
は間違いないことから、シールリング(4)の内径面
(24)に圧力バランス溝(17)を形成するのはこれを必
要とする場合だけにすることが望ましい。また第5図に
示すように、シールリング(4)の内径面(24)をフラ
ットにし、ランナー(14)の外径面(25)に筋(26)や
溝(27)と合わせて圧力バランス溝(29)を形成するこ
とも考えられる。
7)を形成したランナー(14)の外径面(25)と摺接す
るシールリング(4)の内径面(24)には第11図に例示
したような圧力バランス溝(17)が形成されている。し
たがってランナー(14)の外径面(25)はシールリング
(4)の内径面(24)のうち圧力バランス溝(17)を形
成したところ以外のシールダム部分だけと摺接するよう
になるが、このような構造であっても筋(26)や溝(2
7)は十分にその機能を果たすことができる。但し第4
図に示すように、シールリング(4)の内径面(24)に
圧力バランス溝(17)を形成せず、該内径面(24)をフ
ラットに成形してランナー(14)の外径面(25)に全面
接触させた方が筋(26)や溝(27)の機能が高まること
は間違いないことから、シールリング(4)の内径面
(24)に圧力バランス溝(17)を形成するのはこれを必
要とする場合だけにすることが望ましい。また第5図に
示すように、シールリング(4)の内径面(24)をフラ
ットにし、ランナー(14)の外径面(25)に筋(26)や
溝(27)と合わせて圧力バランス溝(29)を形成するこ
とも考えられる。
第13図に示したジェットエンジンのベアリング(20)
部分に当該シールを装着すると第6図のようになる。両
図の比較から明らかなように当該シールによれば構造を
簡素化するとともに占有スペースを大幅に縮少すること
が可能となり、図の左側に配置されるファン(図示せ
ず)の取付位置をベアリング(20)に近づけることがで
き、全体的な軽量化が計れると同時に、コンプレッサ部
分からの抽気が不要となることからエンジンの効率向上
となる。
部分に当該シールを装着すると第6図のようになる。両
図の比較から明らかなように当該シールによれば構造を
簡素化するとともに占有スペースを大幅に縮少すること
が可能となり、図の左側に配置されるファン(図示せ
ず)の取付位置をベアリング(20)に近づけることがで
き、全体的な軽量化が計れると同時に、コンプレッサ部
分からの抽気が不要となることからエンジンの効率向上
となる。
気体(G)の圧力が高まって気体(G)と液体(L)
の差圧がさらに大きくなる機器に用いる場合には、第7
図に示すように、外径面(25)に液体排出用の筋(26)
または溝(27)を付けたランナー(14)と内径面(24)
をフラットに成形したシールリング(4)の組み合わせ
になる本発明のシール構造と従来タイプのセグメントシ
ール構造を並設することが考えられる。この構造はとく
に運転時に液体(L)がシール部(15)を漏らしたり、
停止時または始動時に液体(L)がシール部(15)に浸
入したりする場合に有効である。すなわち例えばコンプ
レッサにおいて、高速回転で気体(L)圧力が大きい場
合にはシール部(15)の摺動発熱はこれに伴なって大き
くなる。このためシール部(15)が液体(L)に漏れた
状態にあると、高速時の発熱で該液体(L)、とくにオ
イル(O)は熱分解しスラッジを生成するとともにオイ
ル(O)が炭化したりコーキングしたりしてシールの作
動性を著しく低下させてしまい状況によってはシール機
能を失うことになる。これに対し第7図の構造は、液体
(L)側に本発明のシール構造を配置して気体(G)側
の従来タイプのセグメントシール構造をドライ条件下で
作動させるものであって、これに伴ない後者シールの液
体漏れをなくすことができる。第7図において、符号
(30)は両セグメントシール(1)(1)の間の室(3
1)に開口したベントホールを示している。すなわちこ
のベントホール(30)は高圧側のセグメントシール
(1)からリークした気体(G)をベントするために設
けられ、液体(L)が流入しにくい向きに加工される。
このベントホール(30)は円周方向にいくつ設けてもよ
く、室(31)の下部側に設けるホール(30)については
とくに液体(L)用のドレンホールとしての働きを兼ね
させることができる。
の差圧がさらに大きくなる機器に用いる場合には、第7
図に示すように、外径面(25)に液体排出用の筋(26)
または溝(27)を付けたランナー(14)と内径面(24)
をフラットに成形したシールリング(4)の組み合わせ
になる本発明のシール構造と従来タイプのセグメントシ
ール構造を並設することが考えられる。この構造はとく
に運転時に液体(L)がシール部(15)を漏らしたり、
停止時または始動時に液体(L)がシール部(15)に浸
入したりする場合に有効である。すなわち例えばコンプ
レッサにおいて、高速回転で気体(L)圧力が大きい場
合にはシール部(15)の摺動発熱はこれに伴なって大き
くなる。このためシール部(15)が液体(L)に漏れた
状態にあると、高速時の発熱で該液体(L)、とくにオ
イル(O)は熱分解しスラッジを生成するとともにオイ
ル(O)が炭化したりコーキングしたりしてシールの作
動性を著しく低下させてしまい状況によってはシール機
能を失うことになる。これに対し第7図の構造は、液体
(L)側に本発明のシール構造を配置して気体(G)側
の従来タイプのセグメントシール構造をドライ条件下で
作動させるものであって、これに伴ない後者シールの液
体漏れをなくすことができる。第7図において、符号
(30)は両セグメントシール(1)(1)の間の室(3
1)に開口したベントホールを示している。すなわちこ
のベントホール(30)は高圧側のセグメントシール
(1)からリークした気体(G)をベントするために設
けられ、液体(L)が流入しにくい向きに加工される。
このベントホール(30)は円周方向にいくつ設けてもよ
く、室(31)の下部側に設けるホール(30)については
とくに液体(L)用のドレンホールとしての働きを兼ね
させることができる。
本発明のシール構造は、これまで述べてきた2リング
タイプのセグメントシールのほかに、カバーリング
(5)を有しない1リングタイプのセグメントシールや
バックリングを併備した3リングタイプのセグメントシ
ールに対しても適用可能である。第14図は従来例に係る
3リングタイプのセグメントシール(1)の1例を示
し、シールリング(4)とバックリング(32)のそれぞ
れの内径面に圧力バランス溝(17)(33)を形成してい
る。
タイプのセグメントシールのほかに、カバーリング
(5)を有しない1リングタイプのセグメントシールや
バックリングを併備した3リングタイプのセグメントシ
ールに対しても適用可能である。第14図は従来例に係る
3リングタイプのセグメントシール(1)の1例を示
し、シールリング(4)とバックリング(32)のそれぞ
れの内径面に圧力バランス溝(17)(33)を形成してい
る。
本発明は以上説明したようにシールリングの内径シー
ル面に接触するランナーの外径シール面に傾斜した多数
の筋や溝を付けたことを特徴とするものであって、この
筋や溝の働きにより液体漏洩を積極的に抑えることがで
きる。また一般に焼入鋼によって製されるランナーの外
径面に筋や溝を形成することはカーボン製のシールリン
グの内径面にこれらを形成する場合に比べて極めて容易
に加工することができ、また特に筋および仕上げ加工目
の加工については、部品の機械加工時に機械加工の送り
(ネジ加工の送りと同様)によって容易に高精度で得る
ことができ、実用上非常に利用度の高い特徴を有する。
ル面に接触するランナーの外径シール面に傾斜した多数
の筋や溝を付けたことを特徴とするものであって、この
筋や溝の働きにより液体漏洩を積極的に抑えることがで
きる。また一般に焼入鋼によって製されるランナーの外
径面に筋や溝を形成することはカーボン製のシールリン
グの内径面にこれらを形成する場合に比べて極めて容易
に加工することができ、また特に筋および仕上げ加工目
の加工については、部品の機械加工時に機械加工の送り
(ネジ加工の送りと同様)によって容易に高精度で得る
ことができ、実用上非常に利用度の高い特徴を有する。
第1図ないし第5図はそれぞれ本発明に係るシールの装
着状態を示す断面図とランナーの外径面の要部展開図、
第6図および第7図はそれぞれ本発明に係るシールの装
着状態を示す断面図、第8図は従来例に係るセグメント
シールの一部切欠した分解斜視図、第9図、第10図、第
12図、第13図および第14図はそれぞれ従来例に係るシー
ルの装着状態を示す断面図、第11図は従来例に係るシー
ルリングの内径面の要部展開図である。 (1)セグメントシール、(2)ハウジング (3)シールエレメント、(4)シールリング (5)カバーリング、(6)キー (7)エキステンションスプリング (8)コンプレッションスプリング (9)スプリングリテーナ、(10)スナップリング (11)軸、(12)ステップジョイント (13)ローテーションロックピン、(14)ランナー (15)摺動シール部、(16)静的シール部 (17)(18)(29)(33)圧力バランス溝 (19)ベアリング室、(20)ベアリング (21)(22)ジェット、(23)(31)室 (24)内径面、(25)外径面、(26)筋、(27)溝 (28)未加工帯、(30)ベントホール (32)バックリング、(G)気体、(L)液体 (O)オイル
着状態を示す断面図とランナーの外径面の要部展開図、
第6図および第7図はそれぞれ本発明に係るシールの装
着状態を示す断面図、第8図は従来例に係るセグメント
シールの一部切欠した分解斜視図、第9図、第10図、第
12図、第13図および第14図はそれぞれ従来例に係るシー
ルの装着状態を示す断面図、第11図は従来例に係るシー
ルリングの内径面の要部展開図である。 (1)セグメントシール、(2)ハウジング (3)シールエレメント、(4)シールリング (5)カバーリング、(6)キー (7)エキステンションスプリング (8)コンプレッションスプリング (9)スプリングリテーナ、(10)スナップリング (11)軸、(12)ステップジョイント (13)ローテーションロックピン、(14)ランナー (15)摺動シール部、(16)静的シール部 (17)(18)(29)(33)圧力バランス溝 (19)ベアリング室、(20)ベアリング (21)(22)ジェット、(23)(31)室 (24)内径面、(25)外径面、(26)筋、(27)溝 (28)未加工帯、(30)ベントホール (32)バックリング、(G)気体、(L)液体 (O)オイル
Claims (1)
- 【請求項1】固定側のシールリングの内径シール面と直
接接触する回転側のランナーの外径シール面に、軸心と
平行な方向に対して傾斜した多数の筋または溝を形成
し、この筋または溝の回転により生じるポンプ圧で、前
記内径シール面と外径シール面との間に密封対象の気体
を導入するとともに液体を排出して、前記内径シール面
と外径シール面との間を乾燥状態に保持してなることを
特徴とする円筒面シール。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63030817A JP2662720B2 (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | 円筒面シール |
US07/270,881 US4971306A (en) | 1987-12-25 | 1988-11-14 | Seals for cylindrical surfaces |
GB8827852A GB2214243B (en) | 1987-12-25 | 1988-11-29 | Seals for cylindrical surfaces |
DE3840487A DE3840487C2 (de) | 1987-12-25 | 1988-12-01 | Wellendichtungsanordnung |
FR8816816A FR2625283A1 (fr) | 1987-12-25 | 1988-12-20 | Joints pour surfaces cylindriques |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63030817A JP2662720B2 (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | 円筒面シール |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01206165A JPH01206165A (ja) | 1989-08-18 |
JP2662720B2 true JP2662720B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=12314252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63030817A Expired - Lifetime JP2662720B2 (ja) | 1987-12-25 | 1988-02-15 | 円筒面シール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2662720B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022044956A1 (ja) | 2020-08-28 | 2022-03-03 | イーグル工業株式会社 | 密封装置 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2509292Y2 (ja) * | 1991-10-29 | 1996-08-28 | 株式会社タンケンシールセーコウ | セグメントシ―ルリングにおける押圧構造 |
US10392953B2 (en) * | 2017-06-15 | 2019-08-27 | United Technologies Corporation | Ring seal arrangement |
CN115614109B (zh) * | 2022-10-13 | 2024-05-17 | 中国航发四川燃气涡轮研究院 | 一种耐负压圆周石墨密封结构 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61256065A (ja) * | 1985-05-08 | 1986-11-13 | Nippon Pillar Packing Co Ltd | 軸周形シ−ル装置 |
-
1988
- 1988-02-15 JP JP63030817A patent/JP2662720B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022044956A1 (ja) | 2020-08-28 | 2022-03-03 | イーグル工業株式会社 | 密封装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01206165A (ja) | 1989-08-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4971306A (en) | Seals for cylindrical surfaces | |
EP0523899A1 (en) | Fluid bearing face seal for gas turbine engines | |
US5048978A (en) | Squeeze film damper seal | |
US9068571B2 (en) | Seal for oil-free rotary displacement compressor | |
US8091898B2 (en) | Hydrodynamic circumferential seal system for large translations | |
US3147013A (en) | Dry gas seal | |
EP0037210A1 (en) | High pressure upstream pumping seal combination | |
US4145058A (en) | Shaft seal assembly for high speed and high pressure applications | |
US5085521A (en) | Squeeze film damper seal | |
US5827041A (en) | Pump and seal arrangement to prevent leakage due to fluid boiling and cavitation | |
US4296934A (en) | Sealing assembly | |
GB1282719A (en) | Shaft seal arrangement | |
US2835514A (en) | Rotary shaft seal | |
US3823950A (en) | Improved pressure vented wear ring assembly for use in rotary machinery | |
US3617068A (en) | Floating ring seal for rotating shafts | |
US3179331A (en) | Annular side seal for rotors of rotary engines | |
JP2662720B2 (ja) | 円筒面シール | |
CA1155004A (en) | Porting faces of hydraulic pumps and motors | |
CA1299211C (en) | Mechanical seal lubrication improvement | |
US3810640A (en) | Sealing ring arrangement | |
US2696170A (en) | Circulating pump | |
CA2955815A1 (en) | Magnetic seal system with internal cooling | |
US3033579A (en) | Shaft seal | |
US2814511A (en) | Seal | |
US4637787A (en) | Hydraulic screw machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080620 Year of fee payment: 11 |