JP3305196B2 - 軸封装置 - Google Patents
軸封装置Info
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- JP3305196B2 JP3305196B2 JP08652396A JP8652396A JP3305196B2 JP 3305196 B2 JP3305196 B2 JP 3305196B2 JP 08652396 A JP08652396 A JP 08652396A JP 8652396 A JP8652396 A JP 8652396A JP 3305196 B2 JP3305196 B2 JP 3305196B2
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- Japan
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- circumferential groove
- seal ring
- seal
- shaft
- sealing device
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- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
- Sealing Of Bearings (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、遠心圧縮機、その
他の高速ターボ機械などに適用される軸封装置に関す
る。
他の高速ターボ機械などに適用される軸封装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図2は遠心圧縮機、その他の高速ターボ
機械などに特にオイルフリー環境で使用されている従来
の軸封装置の説明図である。図において、回転軸06の
周りにはシールリング01が互いに隙間を隔てて配置さ
れ、ケーシング08内側の円周溝に嵌合している。シー
ルリング01は一般に2つ以上に分割されており、シー
ルリング01を纏めるために、またシールリング01を
円周溝内の壁面に軽く押圧して位置を安定させるため
に、与圧ばね機構として弦巻ばねによるガータースプリ
ング03がシールリング01の一方の側面の外周寄りに
装着されている。また、シールリング01が回転するの
を防止するため、回り止めピン02が使用されている。
このような軸封装置により液体を軸封する場合は、シー
ルリング01に比較的大きな圧力が作用するためにシー
ルリング01は一体に成型するか、ボルトなどによって
強固に結合するなどしてガータースプリング03は用い
ない。また、気体を軸封する場合は、パージガス供給孔
07から密封する機内側の気体よりも高い圧力の不活性
ガスを供給して機内側の気体が機外へ漏洩するのを遮断
する。
機械などに特にオイルフリー環境で使用されている従来
の軸封装置の説明図である。図において、回転軸06の
周りにはシールリング01が互いに隙間を隔てて配置さ
れ、ケーシング08内側の円周溝に嵌合している。シー
ルリング01は一般に2つ以上に分割されており、シー
ルリング01を纏めるために、またシールリング01を
円周溝内の壁面に軽く押圧して位置を安定させるため
に、与圧ばね機構として弦巻ばねによるガータースプリ
ング03がシールリング01の一方の側面の外周寄りに
装着されている。また、シールリング01が回転するの
を防止するため、回り止めピン02が使用されている。
このような軸封装置により液体を軸封する場合は、シー
ルリング01に比較的大きな圧力が作用するためにシー
ルリング01は一体に成型するか、ボルトなどによって
強固に結合するなどしてガータースプリング03は用い
ない。また、気体を軸封する場合は、パージガス供給孔
07から密封する機内側の気体よりも高い圧力の不活性
ガスを供給して機内側の気体が機外へ漏洩するのを遮断
する。
【0003】また、特開平7−71621号公報には浮
動型シールリングを有する軸封装置が開示されている。
この軸封装置はシールリングと回転軸との隙間やシール
ハウジングとの隙間などを精密に限定し、段付きの回転
軸を用いることによりシールリング両端に掛かるガス圧
力によるスラスト力を軽減してシールリングを実質的に
浮動させるようになっている。
動型シールリングを有する軸封装置が開示されている。
この軸封装置はシールリングと回転軸との隙間やシール
ハウジングとの隙間などを精密に限定し、段付きの回転
軸を用いることによりシールリング両端に掛かるガス圧
力によるスラスト力を軽減してシールリングを実質的に
浮動させるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の軸
封装置において、前者の軸封装置を気体の軸封に用いる
場合はシールリング01がその側面間の差圧によって低
圧側に押圧されるとともに、ガータースプリング03に
軸方向の圧縮荷重による軽微な押し付け荷重が負荷され
る。回転軸06の位置が変位した場合はシールリング0
1の内周面と回転軸06の外周面との間に動圧気体軸受
作用による気体膜圧力が発生して接触が回避されるが、
軸方向に作用する押し付け荷重と摩擦係数との積に、こ
の動圧気体軸受作用による負荷能力が打ち勝つことがで
きなければシールリング01と回転軸06とが接触し、
シールリング01の摩耗が発生してシール性能が劣化す
るため、高速で高圧の軸封には適用し難い欠点がある。
また、特開平7−71621号公報に開示されている軸
封装置においては高圧側に太い回転軸が要求されるた
め、一軸多段型の圧縮機には適用できても回転軸のオー
バーハング部に翼車を有するような遠心圧縮機には適用
し難い。
封装置において、前者の軸封装置を気体の軸封に用いる
場合はシールリング01がその側面間の差圧によって低
圧側に押圧されるとともに、ガータースプリング03に
軸方向の圧縮荷重による軽微な押し付け荷重が負荷され
る。回転軸06の位置が変位した場合はシールリング0
1の内周面と回転軸06の外周面との間に動圧気体軸受
作用による気体膜圧力が発生して接触が回避されるが、
軸方向に作用する押し付け荷重と摩擦係数との積に、こ
の動圧気体軸受作用による負荷能力が打ち勝つことがで
きなければシールリング01と回転軸06とが接触し、
シールリング01の摩耗が発生してシール性能が劣化す
るため、高速で高圧の軸封には適用し難い欠点がある。
また、特開平7−71621号公報に開示されている軸
封装置においては高圧側に太い回転軸が要求されるた
め、一軸多段型の圧縮機には適用できても回転軸のオー
バーハング部に翼車を有するような遠心圧縮機には適用
し難い。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る軸封装置は
上記課題の解決を目的にしており、回転軸と、該回転軸
の外周に嵌装されたシールリングと、該シールリングの
軸方向の運動を制限するように該シールリングの低圧側
端面を遊嵌したシールハウジングとを具え、上記回転軸
と上記シールリングとの間に介装されたラビリンスによ
りシール流体を軸封する軸封装置において、上記シール
リングと上記シールハウジングとの軸方向の摺動面に設
けられた第1円周溝と、上記シールリングの回転軸面の
上記ラビリンス寄りに開口した第3円周溝と、上記第1
円周溝と第3円周溝との間の回転軸面に開口した第2円
周溝とを設け、上記第1円周溝と第3円周溝とを連通す
る細孔を介して上記第3円周溝にパージガスを供給する
とともに上記第2円周溝は排気通路を介して外部に連通
させた軸封装置を提供する。シールリングはシール流体
の圧力を前記第1円周溝と反対側の端面に受けるが、こ
の第1円周溝に供給されるパージガスの静圧作用によっ
てシールリングは高圧側へ反力を生じ、第1円周溝周囲
の摺接面の面圧が軽減され、摺接に起因する摩擦力が小
さく抑えられる。これによって、シールリングの半径方
向への運動に対する抵抗力が軽減され、シールリング内
周面と回転軸外周面との間に形成される流体による潤滑
膜の反力で容易にシールリングと回転軸とが離反され易
くなる。また、ラビリンス寄りに開口した第3円周溝に
は、第1円周溝から細孔を介してパージガスが供給され
るので、シール流体がシールリング内周のラビリンスを
通って低圧側に流れようとするのを防ぐことができる。
更に、第1円周溝と第3円周溝の間の回転軸面には第2
円周溝が開口され、この第2円周溝は排気通路を介して
外部に連通されているので、前記したように第3円周溝
に供給されたパージガスの大半はこの第2円周溝から排
出される。本発明は、また、前記した軸封装置におい
て、前記第1円周溝に供給するパージガスを、シール流
体よりも若干高い圧力を有するものとする。シール流体
はシールリング内周のラビリンスを通って低圧側に流れ
ようとするが、前記したようにシール流体よりも若干高
い圧力を有するパージガスを第1円周溝に供給すること
により、このシール流体よりも若干高い圧力のパージガ
スが第 3円周溝内に供給されることによりラビリンスに
おける内側と外側との差圧を小さく保つことができる。
また、シール流体よりも若干圧力のパージガスが摺接面
の第1円周溝内に供給されることにより第1円周溝内部
の静圧はシール流体がシールリングを摺接面へ押圧する
力を低減させる。なお、シールリングの半径方向への運
動を保証し、パージガスが円周溝外へリークするのを防
ぐため、シールリングに予圧を与えるばね機構を用い
る。
上記課題の解決を目的にしており、回転軸と、該回転軸
の外周に嵌装されたシールリングと、該シールリングの
軸方向の運動を制限するように該シールリングの低圧側
端面を遊嵌したシールハウジングとを具え、上記回転軸
と上記シールリングとの間に介装されたラビリンスによ
りシール流体を軸封する軸封装置において、上記シール
リングと上記シールハウジングとの軸方向の摺動面に設
けられた第1円周溝と、上記シールリングの回転軸面の
上記ラビリンス寄りに開口した第3円周溝と、上記第1
円周溝と第3円周溝との間の回転軸面に開口した第2円
周溝とを設け、上記第1円周溝と第3円周溝とを連通す
る細孔を介して上記第3円周溝にパージガスを供給する
とともに上記第2円周溝は排気通路を介して外部に連通
させた軸封装置を提供する。シールリングはシール流体
の圧力を前記第1円周溝と反対側の端面に受けるが、こ
の第1円周溝に供給されるパージガスの静圧作用によっ
てシールリングは高圧側へ反力を生じ、第1円周溝周囲
の摺接面の面圧が軽減され、摺接に起因する摩擦力が小
さく抑えられる。これによって、シールリングの半径方
向への運動に対する抵抗力が軽減され、シールリング内
周面と回転軸外周面との間に形成される流体による潤滑
膜の反力で容易にシールリングと回転軸とが離反され易
くなる。また、ラビリンス寄りに開口した第3円周溝に
は、第1円周溝から細孔を介してパージガスが供給され
るので、シール流体がシールリング内周のラビリンスを
通って低圧側に流れようとするのを防ぐことができる。
更に、第1円周溝と第3円周溝の間の回転軸面には第2
円周溝が開口され、この第2円周溝は排気通路を介して
外部に連通されているので、前記したように第3円周溝
に供給されたパージガスの大半はこの第2円周溝から排
出される。本発明は、また、前記した軸封装置におい
て、前記第1円周溝に供給するパージガスを、シール流
体よりも若干高い圧力を有するものとする。シール流体
はシールリング内周のラビリンスを通って低圧側に流れ
ようとするが、前記したようにシール流体よりも若干高
い圧力を有するパージガスを第1円周溝に供給すること
により、このシール流体よりも若干高い圧力のパージガ
スが第 3円周溝内に供給されることによりラビリンスに
おける内側と外側との差圧を小さく保つことができる。
また、シール流体よりも若干圧力のパージガスが摺接面
の第1円周溝内に供給されることにより第1円周溝内部
の静圧はシール流体がシールリングを摺接面へ押圧する
力を低減させる。なお、シールリングの半径方向への運
動を保証し、パージガスが円周溝外へリークするのを防
ぐため、シールリングに予圧を与えるばね機構を用い
る。
【0006】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の一形態に係
る軸封装置の説明図である。図において、本実施の形態
に係る軸封装置は遠心圧縮機、その他の高速ターボ機械
などに特にオイルフリー環境で使用されるもので、図に
示すようにシールリング1低圧側の端面に第1円周溝1
8が設けられ、その内周面に互いに連通しない2本の第
2円周溝20、第3円周溝14が設けられている。第1
円周溝18に近い側の円周溝を第2円周溝20とし、遠
い側の円周溝を第3円周溝14とする。これら第1円周
溝18と第3円周溝14とを細孔19で連通させ、また
第一円周溝18には機内側の高圧側のシールガスよりも
僅かに圧力の高いパージガスが導入されるようになって
いる。第2円周溝20とシールリング1外周面との間に
は両者を連通する排気通路13を設け、またシールリン
グ1の外周面と相対するシールハウジング4の内周面と
の間には空間を設けてシールリング1の半径方向への運
動を許容し、その空間は除外塔と連通している。シール
リング1には、第1円周溝18が設けられている端面を
シールハウジング4内部の端面よりも内外径の大きな端
面を有する油切りハウジング5またはシールハウジング
4に押圧するため、ドーナツ型の薄板円盤によるダイア
フラム型予圧用のばね機構3が設けられている。ばね機
構3内周のシールリング1を押圧する内周の部分にはエ
ラストマよりなる円輪状のシール片が介装されている。
このシール片はシールリング1に溶接などの手段で密封
的に接続したり、シールリング1との間に摺動を許容す
るようにして接触させたりすることができる。シールリ
ング1は回転軸6への追従性の観点からカーボンなどの
軽量で寸法変化の生じ難い材料で構成され、回転軸6に
適切な隙間を隔てて配置されている。シールリング1は
シールハウジング4内部に緩く嵌合されており、半径方
向に変位することが可能な状態になっている。シールリ
ング1の図における左側の空間には圧縮機翼車9で昇圧
されたシールガスが半径方向のラビリンス10を経て漏
れてくる。また、シールリング1の右側には油切りハウ
ジング5が設けられており、回転軸6の表面を伝わって
来る潤滑油などを油切りフィン7の遠心力で飛ばして油
抜き通路25,26,27などを経て潤滑油装置へ戻す
ようになっている。
る軸封装置の説明図である。図において、本実施の形態
に係る軸封装置は遠心圧縮機、その他の高速ターボ機械
などに特にオイルフリー環境で使用されるもので、図に
示すようにシールリング1低圧側の端面に第1円周溝1
8が設けられ、その内周面に互いに連通しない2本の第
2円周溝20、第3円周溝14が設けられている。第1
円周溝18に近い側の円周溝を第2円周溝20とし、遠
い側の円周溝を第3円周溝14とする。これら第1円周
溝18と第3円周溝14とを細孔19で連通させ、また
第一円周溝18には機内側の高圧側のシールガスよりも
僅かに圧力の高いパージガスが導入されるようになって
いる。第2円周溝20とシールリング1外周面との間に
は両者を連通する排気通路13を設け、またシールリン
グ1の外周面と相対するシールハウジング4の内周面と
の間には空間を設けてシールリング1の半径方向への運
動を許容し、その空間は除外塔と連通している。シール
リング1には、第1円周溝18が設けられている端面を
シールハウジング4内部の端面よりも内外径の大きな端
面を有する油切りハウジング5またはシールハウジング
4に押圧するため、ドーナツ型の薄板円盤によるダイア
フラム型予圧用のばね機構3が設けられている。ばね機
構3内周のシールリング1を押圧する内周の部分にはエ
ラストマよりなる円輪状のシール片が介装されている。
このシール片はシールリング1に溶接などの手段で密封
的に接続したり、シールリング1との間に摺動を許容す
るようにして接触させたりすることができる。シールリ
ング1は回転軸6への追従性の観点からカーボンなどの
軽量で寸法変化の生じ難い材料で構成され、回転軸6に
適切な隙間を隔てて配置されている。シールリング1は
シールハウジング4内部に緩く嵌合されており、半径方
向に変位することが可能な状態になっている。シールリ
ング1の図における左側の空間には圧縮機翼車9で昇圧
されたシールガスが半径方向のラビリンス10を経て漏
れてくる。また、シールリング1の右側には油切りハウ
ジング5が設けられており、回転軸6の表面を伝わって
来る潤滑油などを油切りフィン7の遠心力で飛ばして油
抜き通路25,26,27などを経て潤滑油装置へ戻す
ようになっている。
【0007】圧縮機翼車9で昇圧されたシールガスはシ
ールリング1内周のラビリンス2を通って第3円周溝1
4へ侵入しようとするが、シールガスよりも若干高い圧
力を有するパージガスがパージガス供給孔16、パージ
ガス連通孔17、第1円周溝18、細孔19などを介し
て第3円周溝14内に供給されており、このパージガス
の流れは第3円周溝14から圧縮機翼車9側と第2円周
溝20との二手に分かれる。このパージガスの圧力を圧
縮機翼車9側のシールガスの圧力と連動させて第3円周
溝14内と圧縮機翼車9側の空間との差圧を小さく保つ
ようにコントロールすることにより、隙間が小さくても
ラビリンスシールにおける粘性による発熱を抑えてラビ
リンスシールを採用することができる。第2円周溝20
内のパージガスは排気通路13,12,11を経て低圧
の除外塔へ導かれるので、第3円周溝14へ供給される
パージガスの大半は第2円周溝20から排出される。な
お、パージガスが第1円周溝18内に供給され、この第
1円周溝18内の静圧がシールガスの圧力がシールリン
グ1を圧縮機翼車9側から油切りハウジング5側へ押圧
する力を低減するので、シールリング1がシールハウジ
ング4内で半径方向へ追従することが容易になり、回転
軸6の振動や変位などによるシールリング1と回転軸6
との接触が気体による潤滑作用で回避することができ
る。なお、予圧用のばね機構3を用いることにより、シ
ールリング1の半径方向への追従を保証するとともに、
シールガスが排気通路側11,12へリークするのを防
いでいる。
ールリング1内周のラビリンス2を通って第3円周溝1
4へ侵入しようとするが、シールガスよりも若干高い圧
力を有するパージガスがパージガス供給孔16、パージ
ガス連通孔17、第1円周溝18、細孔19などを介し
て第3円周溝14内に供給されており、このパージガス
の流れは第3円周溝14から圧縮機翼車9側と第2円周
溝20との二手に分かれる。このパージガスの圧力を圧
縮機翼車9側のシールガスの圧力と連動させて第3円周
溝14内と圧縮機翼車9側の空間との差圧を小さく保つ
ようにコントロールすることにより、隙間が小さくても
ラビリンスシールにおける粘性による発熱を抑えてラビ
リンスシールを採用することができる。第2円周溝20
内のパージガスは排気通路13,12,11を経て低圧
の除外塔へ導かれるので、第3円周溝14へ供給される
パージガスの大半は第2円周溝20から排出される。な
お、パージガスが第1円周溝18内に供給され、この第
1円周溝18内の静圧がシールガスの圧力がシールリン
グ1を圧縮機翼車9側から油切りハウジング5側へ押圧
する力を低減するので、シールリング1がシールハウジ
ング4内で半径方向へ追従することが容易になり、回転
軸6の振動や変位などによるシールリング1と回転軸6
との接触が気体による潤滑作用で回避することができ
る。なお、予圧用のばね機構3を用いることにより、シ
ールリング1の半径方向への追従を保証するとともに、
シールガスが排気通路側11,12へリークするのを防
いでいる。
【0008】従来の軸封装置において、前者の軸封装置
を気体の軸封に用いる場合はシールリングがその側面間
の差圧によって低圧側に押圧されるとともに、ガーター
スプリングに軸方向の圧縮荷重による軽微な押し付け荷
重が負荷される。回転軸の位置が変位した場合はシール
リングの内周面と回転軸の外周面との間に動圧気体軸受
作用による気体膜圧力が発生して接触が回避されるが、
軸方向に作用する押し付け荷重と摩擦係数との積に、こ
の動圧気体軸受作用による負荷能力が打ち勝つことがで
きなければシールリングと回転軸とが接触し、シールリ
ングの摩耗が発生してシール性能が劣化するため、高速
で高圧の軸封には適用し難い欠点がある。また、特開平
7−71621号公報に開示されている軸封装置におい
ては高圧側に太い回転軸が要求されるため、一軸多段型
の圧縮機には適用できても回転軸のオーバーハング部に
翼車を有するような遠心圧縮機には適用し難いが、本軸
封装置においては回転軸6の外周に隙間を隔てて設けた
円筒状のシールリング1と、シールリング1の軸方向の
運動を制限するようにシールリング1と嵌合するシール
ハウジング4によって構成され、このシールリング1の
一方の端面に第一円周溝18を設け、シールリング1の
内周面に互いに連通しない2本の第2,第3円周溝2
0,14を設け、シールリング1端面の第1円周溝18
よりも遠い側に設けた第3円周溝14と端面の第1円周
溝18とを連通する細孔19を設け、シールリング1端
面の第1円周溝18に近い側に設けた第2円周溝20と
シールリング1の外周面とを連通する排気通路13を設
け、シールリング1の外周面と相対するシールハウジン
グ4の内周面との間には空間を設けてシールリング1の
半径方向の運動を許容し、その空間と系外の除外塔とが
連通している。シールリング1端面の第1円周溝18を
シールハウジング4内部にあってシールハウジング4の
端面よりも内外径の大きな端面を有する油切りハウジン
グ5に押圧し、シールリング1端面の第1円周溝18と
押圧されたシールハウジング4端面との間に生じる空間
に外部からパージガスが導入されるようになっており、
シールリング1端面の第1円周溝18は低圧側に存在
し、シールリング1はシールガスの圧力を第1円周溝1
8と反対側の端面に受けるが、この第1円周溝18内に
導入される圧力がシールガスよりも高いパージガスの静
圧作用によってシールリング1が高圧側への圧力を生じ
て第1円周溝18内外の接触部の面圧が軽減され、この
面圧に起因する摩擦力が小さく抑えられる。これによ
り、シールリング1の半径方向への移動に対する抵抗力
が軽減されてシールリング1内周面と回転軸6外周面と
の間に形成される気体潤滑膜の反力で容易にシールリン
グ1と回転軸6とが離反され易くなる。第2円周溝20
は排気通路13を介してシールリング1外周面とシール
ハウジング4とばね機構3とで形成される空間および排
気通路11,12と連通しており、第1円周溝18から
細孔19を通して第3円周溝14でシール作用を行った
パージガスの一部と、予圧のばね機構3のシール片を接
触型にした場合は、このシール片とシールリング1との
接触する隙間からこの空間へ僅かに漏れるシールガスと
を除外塔へ導く通路となる。これらにより、周面型の軸
封装置において非接触のシールリング1が容易に構成で
き、廉価なドライガスシールシステムを提供することが
できる。
を気体の軸封に用いる場合はシールリングがその側面間
の差圧によって低圧側に押圧されるとともに、ガーター
スプリングに軸方向の圧縮荷重による軽微な押し付け荷
重が負荷される。回転軸の位置が変位した場合はシール
リングの内周面と回転軸の外周面との間に動圧気体軸受
作用による気体膜圧力が発生して接触が回避されるが、
軸方向に作用する押し付け荷重と摩擦係数との積に、こ
の動圧気体軸受作用による負荷能力が打ち勝つことがで
きなければシールリングと回転軸とが接触し、シールリ
ングの摩耗が発生してシール性能が劣化するため、高速
で高圧の軸封には適用し難い欠点がある。また、特開平
7−71621号公報に開示されている軸封装置におい
ては高圧側に太い回転軸が要求されるため、一軸多段型
の圧縮機には適用できても回転軸のオーバーハング部に
翼車を有するような遠心圧縮機には適用し難いが、本軸
封装置においては回転軸6の外周に隙間を隔てて設けた
円筒状のシールリング1と、シールリング1の軸方向の
運動を制限するようにシールリング1と嵌合するシール
ハウジング4によって構成され、このシールリング1の
一方の端面に第一円周溝18を設け、シールリング1の
内周面に互いに連通しない2本の第2,第3円周溝2
0,14を設け、シールリング1端面の第1円周溝18
よりも遠い側に設けた第3円周溝14と端面の第1円周
溝18とを連通する細孔19を設け、シールリング1端
面の第1円周溝18に近い側に設けた第2円周溝20と
シールリング1の外周面とを連通する排気通路13を設
け、シールリング1の外周面と相対するシールハウジン
グ4の内周面との間には空間を設けてシールリング1の
半径方向の運動を許容し、その空間と系外の除外塔とが
連通している。シールリング1端面の第1円周溝18を
シールハウジング4内部にあってシールハウジング4の
端面よりも内外径の大きな端面を有する油切りハウジン
グ5に押圧し、シールリング1端面の第1円周溝18と
押圧されたシールハウジング4端面との間に生じる空間
に外部からパージガスが導入されるようになっており、
シールリング1端面の第1円周溝18は低圧側に存在
し、シールリング1はシールガスの圧力を第1円周溝1
8と反対側の端面に受けるが、この第1円周溝18内に
導入される圧力がシールガスよりも高いパージガスの静
圧作用によってシールリング1が高圧側への圧力を生じ
て第1円周溝18内外の接触部の面圧が軽減され、この
面圧に起因する摩擦力が小さく抑えられる。これによ
り、シールリング1の半径方向への移動に対する抵抗力
が軽減されてシールリング1内周面と回転軸6外周面と
の間に形成される気体潤滑膜の反力で容易にシールリン
グ1と回転軸6とが離反され易くなる。第2円周溝20
は排気通路13を介してシールリング1外周面とシール
ハウジング4とばね機構3とで形成される空間および排
気通路11,12と連通しており、第1円周溝18から
細孔19を通して第3円周溝14でシール作用を行った
パージガスの一部と、予圧のばね機構3のシール片を接
触型にした場合は、このシール片とシールリング1との
接触する隙間からこの空間へ僅かに漏れるシールガスと
を除外塔へ導く通路となる。これらにより、周面型の軸
封装置において非接触のシールリング1が容易に構成で
き、廉価なドライガスシールシステムを提供することが
できる。
【0009】
【発明の効果】本発明に係る軸封装置は前記のように構
成されており、シール流体はシールリング内周のラビリ
ンスを通って低圧側に流れようとするが、ラビリンス寄
りの第3円周溝にはパージガス、特にシール流体よりも
若干高い圧力を有するパージガスが供給されていること
によりラビリンスにおける内側と外側との差圧を小さく
保つことができるので、ラビリンスシールを適用するこ
とができ、隙間が小さいことによる隙間内における粘性
による発熱を抑えることができる。また、パージガスが
摺接面の第1円周溝内に供給されることにより第1円周
溝内部の静圧はシール流体がシールリングを摺接面へ押
圧する力を低減させるので、シールリングがシールハウ
ジング内部で半径方向へ容易に追従することができ、回
転軸の振動や変位などによって生ずるシールリングと回
転軸との接触が流体の潤滑作用により回避される。
成されており、シール流体はシールリング内周のラビリ
ンスを通って低圧側に流れようとするが、ラビリンス寄
りの第3円周溝にはパージガス、特にシール流体よりも
若干高い圧力を有するパージガスが供給されていること
によりラビリンスにおける内側と外側との差圧を小さく
保つことができるので、ラビリンスシールを適用するこ
とができ、隙間が小さいことによる隙間内における粘性
による発熱を抑えることができる。また、パージガスが
摺接面の第1円周溝内に供給されることにより第1円周
溝内部の静圧はシール流体がシールリングを摺接面へ押
圧する力を低減させるので、シールリングがシールハウ
ジング内部で半径方向へ容易に追従することができ、回
転軸の振動や変位などによって生ずるシールリングと回
転軸との接触が流体の潤滑作用により回避される。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の実施の一形態に係る軸封装置の
横断面図である。
横断面図である。
【図2】図2は従来の軸封装置の断面図である。
1 シールリング 2 ラビリンス 3 ばね機構 4 シールハウジング 5 油切りハウジング 6 回転軸 7 油切りフィン 8 ケーシング 9 圧縮機翼車 10 ラビリンス 11 排気通路 12 排気通路 13 排気通路 14 第3円周溝 15 Oリング 16 パージガス供給孔 17 パージガス連通孔 18 第1円周溝 19 細孔 20 第2円周溝 21 Oリング 22 Oリング 23 Oリング 24 Oリング 25 油抜き通路 26 油抜き通路 27 油抜き通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16J 15/34 - 15/38 F16J 15/40 - 15/453 F16J 15/54 - 15/56
Claims (2)
- 【請求項1】 回転軸と、該回転軸の外周に嵌装された
シールリングと、該シールリングの軸方向の運動を制限
するように該シールリングの低圧側端面を遊嵌したシー
ルハウジングとを具え、上記回転軸と上記シールリング
との間に介装されたラビリンスによりシール流体を軸封
する軸封装置において、上記シールリングと上記シール
ハウジングとの軸方向の摺動面に設けられた第1円周溝
と、上記シールリングの回転軸面の上記ラビリンス寄り
に開口した第3円周溝と、上記第1円周溝と第3円周溝
との間の回転軸面に開口した第2円周溝とを設け、上記
第1円周溝と第3円周溝とを連通する細孔を介して上記
第3円周溝にパージガスを供給するとともに上記第2円
周溝は排気通路を介して外部に連通させたことを特徴と
する軸封装置。 - 【請求項2】 請求項1において、上記第1円周溝には
シール流体よりも若干高い圧力のパージガスを供給する
とともに、上記シールリングを上記シールハウジングと
の接触面に押圧するばね機構を具えたことを特徴とする
軸封装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08652396A JP3305196B2 (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 軸封装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08652396A JP3305196B2 (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 軸封装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09280383A JPH09280383A (ja) | 1997-10-28 |
JP3305196B2 true JP3305196B2 (ja) | 2002-07-22 |
Family
ID=13889357
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08652396A Expired - Fee Related JP3305196B2 (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 軸封装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3305196B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3004654A1 (en) * | 2013-05-30 | 2016-04-13 | Ingersoll-Rand Company | Centrifugal compressor having seal system and associated assembly method |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4831809B2 (ja) * | 2005-11-16 | 2011-12-07 | 三菱重工業株式会社 | 濁水用回転装置の軸シール構造 |
CN105422493A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-03-23 | 沈阳透平机械股份有限公司 | 一种大型离心压缩机用试车密封装置 |
CN105422867B (zh) * | 2015-12-02 | 2017-06-20 | 湖南中大创远数控装备有限公司 | 一种主轴密封机构 |
US11193385B2 (en) | 2016-04-18 | 2021-12-07 | General Electric Company | Gas bearing seal |
CN106949190B (zh) * | 2017-05-27 | 2023-03-31 | 中国工程物理研究院总体工程研究所 | 浮动环式阻尼密封装置 |
CN110219992B (zh) * | 2019-07-09 | 2024-06-14 | 大连保税区华鸿工业技术有限公司 | 防止密封面损伤的密封装置 |
-
1996
- 1996-04-09 JP JP08652396A patent/JP3305196B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3004654A1 (en) * | 2013-05-30 | 2016-04-13 | Ingersoll-Rand Company | Centrifugal compressor having seal system and associated assembly method |
EP3004654B1 (en) * | 2013-05-30 | 2021-11-10 | Ingersoll-Rand Industrial U.S., Inc. | Centrifugal compressor having seal system and associated assembly method |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09280383A (ja) | 1997-10-28 |
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