JP3509613B2 - Shaft sealing device for rotating equipment - Google Patents
Shaft sealing device for rotating equipmentInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、材料の混合、混
練、反応、押出等を行う回転機器の軸封装置に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shaft-sealing device for rotating equipment for mixing, kneading, reacting and extruding materials.
【０００２】[0002]
【従来の技術】材料の混合、混練、反応、押出等を行う
回転機器では、スクリュ等の攪拌部材が設けられた回転
軸がケーシング内に挿入され、グランドシールや気密保
持機能を有するメカニカルシールやリップシール等のシ
ール装置で回転軸が軸封される。2. Description of the Related Art In rotary machines for mixing, kneading, reacting, extruding materials, etc., a rotary shaft provided with a stirring member such as a screw is inserted into a casing to provide a gland seal or a mechanical seal having an airtight holding function. The rotary shaft is sealed by a sealing device such as a lip seal.
【０００３】この種の回転機器の軸封装置としては、例
えば、実開平５−３９６３８号公報に開示されたものが
ある。この軸封装置は、図６に示すように、攪拌槽６１
に挿入された回転軸６２が、攪拌槽６１側から順に配置
されたグランドシール６３（第１シール装置）とメカニ
カルシール６４（第２シール装置）とで軸封され、メカ
ニカルシール６４の外側に回転軸６２の軸受６５が取り
付けられている。グランドシール６３とメカニカルシー
ル６４の間には、シールボックス６６で空間室が形成さ
れ、ここにドレン口６７が設けられている。As a shaft sealing device for this type of rotating machine, for example, there is one disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-39638. This shaft sealing device, as shown in FIG.
The rotary shaft 62 inserted in the shaft is sealed by a gland seal 63 (first sealing device) and a mechanical seal 64 (second sealing device) arranged in order from the side of the stirring tank 61, and is rotated outside the mechanical seal 64. A bearing 65 for the shaft 62 is attached. A space box is formed between the gland seal 63 and the mechanical seal 64 by a seal box 66, and a drain port 67 is provided therein.
【０００４】前記グランドシール６３は、パッキンをパ
ッキン押さえで押圧して内容物の漏れを防ぐものであ
り、メカニカルシール６４を損傷させ易い粉体、スラリ
ー、高粘度液等の内容物がメカニカルシール６４に侵入
するのを防止するために設けられている。前記シールボ
ックス６６で形成された空間室は、グランドシール６３
の摩耗等によって内容物が漏れた場合に、この漏れた内
容物を前記ドレン口６７から排出するために設けられて
いる。The gland seal 63 presses the packing with a packing presser to prevent the contents from leaking, and the contents such as powder, slurry and high viscosity liquid which easily damage the mechanical seal 64 are mechanical seals 64. It is provided to prevent entry into the. The space formed by the seal box 66 is a gland seal 63.
When the contents leak due to wear of the above, the leak contents are discharged from the drain port 67.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の第１シ
ール装置と第２シール装置を備えた回転機器の軸封装置
は、軸封装置の軸方向長さ寸法が大きいので、軸封装置
の外側に取り付けられ、回転軸の両端を支持する軸受間
の距離が長くなり、回転軸の軸振れが生じやすい問題が
ある。軸振れは軸受間距離の４乗に比例するので、回転
機器における軸受間距離は、極力短くすることが望まし
い。DISCLOSURE OF INVENTION Problems to be Solved by the Invention A shaft sealing device for a rotary machine equipped with the above-described conventional first sealing device and second sealing device has a large axial length in the shaft sealing device. There is a problem that the distance between bearings that are attached to the outside and that support both ends of the rotary shaft becomes long, and shaft runout of the rotary shaft is likely to occur. Since the shaft runout is proportional to the fourth power of the distance between bearings, it is desirable that the distance between bearings in rotating equipment be as short as possible.
【０００６】そこで、この発明の課題は、回転軸の軸受
間距離を短くできる回転機器の軸封装置を提供すること
である。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a shaft sealing device for a rotating machine which can shorten the bearing distance of the rotating shaft.
【０００７】[0007]
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明は、グランドパッキンをパッキン押さえ
で押圧する第１シール装置と、気密保持機能を有する第
２シール装置とで回転軸を軸封し、第１シール装置と第
２シール装置との間に空間室が設けられた回転機器の軸
封装置において、前記空間室を形成する部材の第２シー
ル装置側を、回転軸に近接する内周部で前記空間室の内
方に張り出して形成し、この張り出し部の内周側に第２
シール装置を収納し、第１シール装置と第２シール装置
間の軸方向距離を短く形成した構成を採用したものであ
る。 [Means for Solving the Problems ]
Therefore , according to the present invention, a rotating shaft is axially sealed by a first sealing device that presses a gland packing with a packing presser and a second sealing device that has an airtight holding function, and a first sealing device and a second sealing device are provided. In a shaft sealing device for a rotating device having a space chamber provided therebetween, a second sealing device side of a member forming the space chamber is formed by projecting inwardly of the space chamber at an inner peripheral portion near the rotation shaft. 2nd on the inner circumference side of this overhang
A structure is adopted in which the sealing device is housed and the axial distance between the first sealing device and the second sealing device is shortened.
It
【０００９】上記軸封装置は、軸封される回転機器が、
複数の平行な回転軸を備え、それぞれの回転軸に設けら
れた攪拌部材が互いに近接して回転する、セルフクリー
ニング型式の混練機や反応器等に採用することにより、
回転軸の軸振れを少なくして、前記攪拌部材間の距離を
より近接させることができ、セルフクリーニング性を向
上させることができる。In the shaft sealing device, the rotary device to be shaft sealed is
By adopting a self-cleaning type kneader or reactor, which has a plurality of parallel rotary shafts, and stirring members provided on the respective rotary shafts rotate close to each other,
By reducing the axial runout of the rotating shaft, the distance between the stirring members can be made closer and the self-cleaning property can be improved.
【００１０】以下、図１乃至図５に基づき、この発明の
実施形態を説明する。図１および図２は、実施形態を説
明するための参考形態である。この軸封装置は、ケーシ
ング１に２本の回転軸２が並列に配置された混練用回転
機器に取り付けられたものである。ケーシング１には、
原料の投入口３と混練物の排出口４が設けられ、攪拌部
材５付きの各回転軸２は両端を軸受６で支持され、モー
タ（図示省略）で回転駆動される。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2 explain the embodiment .
It is a reference form for clarifying. This shaft sealing device is attached to a kneading rotary device in which two rotary shafts 2 are arranged in parallel in a casing 1. In casing 1,
A raw material inlet 3 and a kneaded material outlet 4 are provided, each end of each rotary shaft 2 with a stirring member 5 is supported by bearings 6, and is rotationally driven by a motor (not shown).
【００１１】前記ケーシング１は、その両端を軸封ボッ
クス７付きの側部プレート８で密閉され、側部プレート
８の両サイドに取り付けられた軸端側へ張り出すアーム
プレート９の先端に、前記軸受６を収納する軸受ボック
ス１０付きの軸受プレート１１が取り付けられている。Both ends of the casing 1 are sealed by side plates 8 having a shaft sealing box 7, and the ends of arm plates 9 attached to both sides of the side plates 8 and projecting toward the shaft ends are provided with A bearing plate 11 with a bearing box 10 for housing the bearing 6 is attached.
【００１２】前記軸封装置は、図２に拡大して示すよう
に、軸封ボックス７の内周面に嵌め込まれた第１シール
装置としてのグランドパッキン１２と、グランドパッキ
ン１２用のパッキン押さえ１４と、パッキン押さえ１４
の内周面に嵌め込まれた第２シール装置としてのリップ
シール１５と、リップシール１５用のパッキン押さえ１
６とで基本的に構成されている。As shown in the enlarged view of FIG. 2, the shaft sealing device includes a gland packing 12 as a first sealing device fitted in the inner peripheral surface of the shaft sealing box 7, and a packing retainer 14 for the gland packing 12. And packing retainer 14
Lip seal 15 as a second seal device fitted on the inner peripheral surface of the seal, and packing retainer 1 for the lip seal 15
It is basically composed of 6 and 6.
【００１３】前記グランドパッキン１２は、軸封ボック
ス７の内周面に嵌合されたパッキン押さえ１４の先端部
で押圧され、この押圧力は軸封ボックス７とパッキン押
さえ１４を連結するボルト１７で調節される。リップシ
ール１５は複数の保持リング１８の間に保持され、これ
らの保持リング１８がパッキン押さえ１６で押圧され
る。この押圧力はボルト１９で調節される。The gland packing 12 is pressed by the tip of a packing presser 14 fitted to the inner peripheral surface of the shaft sealing box 7, and this pressing force is applied by a bolt 17 connecting the shaft sealing box 7 and the packing presser 14. Adjusted. The lip seal 15 is held between a plurality of holding rings 18, and these holding rings 18 are pressed by the packing presser 16. This pressing force is adjusted by the bolt 19.
【００１４】前記グランドパッキン１２とパッキン押さ
え１４の間にはランタンリング２２が設けられ、シール
ガス供給孔２０からシールガスが供給される。また、パ
ッキン押さえ１４にはグリース供給孔２１が設けられ、
回転軸２とリップシール１５との接触部は、グリース供
給孔２１から供給されるグリースで潤滑される。なお、
軸封ボックス７の内周面とパッキン押さえ１４先端部の
外周面の間、およびパッキン押さえ１４の内周面とパッ
キン押さえ１６外周面の間は、それぞれＯリング２３、
２４でシールされ、前記軸受ボックス１０の両端は、オ
イルシール２５でシールされている。A lantern ring 22 is provided between the gland packing 12 and the packing retainer 14, and a seal gas is supplied from a seal gas supply hole 20. Further, the packing retainer 14 is provided with a grease supply hole 21,
The contact portion between the rotary shaft 2 and the lip seal 15 is lubricated with grease supplied from the grease supply hole 21. In addition,
An O-ring 23 is provided between the inner peripheral surface of the shaft-sealing box 7 and the outer peripheral surface of the tip of the packing presser 14, and between the inner peripheral surface of the packing presser 14 and the outer peripheral surface of the packing presser 16, respectively.
Both ends of the bearing box 10 are sealed with oil seals 25.
【００１５】図３は、第１の実施形態を示す。この軸封
装置は、上記参考形態と同様に、第１シール装置として
グランドパッキン２６を、第２シール装置としてリップ
シール２７を採用している。この実施形態では、両端に
フランジ２８、２９を有するシールボックス３０で、第
１シール装置と第２シール装置との間に空間室３１が設
けられている。ケーシング３２側のフランジ２８は、ボ
ルト３３で軸封ボックス３４に連結され、このフランジ
２８にグランドパッキン２６用のパッキン押さえ３５が
取り付けられ、他端側のフランジ２９の先端部が空間室
３１の中へ張り出して形成され、このフランジ２９先端
部の内周面にリップシール２７が嵌め込まれている。回
転軸３６を支持する軸受３７は、シールボックス３０の
フランジ２９の外側に取り付けられ、オイルシール３８
でシールされた軸受ボックス３９に収納されている。FIG. 3 shows a first embodiment. This shaft sealing device employs the gland packing 26 as the first sealing device and the lip seal 27 as the second sealing device, as in the above-described reference embodiment . In this embodiment, a space box 31 is provided between the first sealing device and the second sealing device in a seal box 30 having flanges 28 and 29 at both ends. The flange 28 on the casing 32 side is connected to the shaft sealing box 34 by a bolt 33, a packing retainer 35 for the gland packing 26 is attached to this flange 28, and the tip end of the flange 29 on the other end side is inside the space chamber 31. The lip seal 27 is fitted on the inner peripheral surface of the tip of the flange 29. The bearing 37 that supports the rotating shaft 36 is attached to the outside of the flange 29 of the seal box 30, and the oil seal 38 is attached.
It is housed in a bearing box 39 sealed with.
【００１６】前記グランドパッキン２６用のパッキン押
さえ３５は、図４に示すように、前記ボルト３３でフラ
ンジ２８に固定された固定部材４０と、この固定部材４
０に設けられた孔に差し込まれた植込みボルト４１に取
り付けられ、コイルばね４２でグランドパッキン２６を
押圧するように付勢された環状の押圧部材４３とで形成
されている。なお、パッキン押さえ３５をボルト３３で
固定するときは、植込みボルト４１を図示省略したナッ
トで締め上げ、コイルばね４２の付勢力を増しておく。
パッキン押さえ３５を固定後にこのナットを取り外すこ
とにより、グランドパッキン２６が押圧部材４３で押圧
される。As shown in FIG. 4, the packing retainer 35 for the gland packing 26 includes a fixing member 40 fixed to the flange 28 with the bolt 33, and a fixing member 40.
It is formed of an annular pressing member 43 which is attached to a stud bolt 41 inserted into a hole provided in the zero hole and is biased by a coil spring 42 to press the gland packing 26. When the packing retainer 35 is fixed by the bolt 33, the stud 41 is tightened with a nut (not shown) to increase the biasing force of the coil spring 42.
The gland packing 26 is pressed by the pressing member 43 by removing the nut after fixing the packing retainer 35.
【００１７】前記リップシール２７は、上記参考形態と
同様に、保持リング４４に保持され、保持リング４４
が、ボルト４５でフランジ２９に取り付けられたパッキ
ン押さえ４６で押圧されている。前記軸封ボックス３４
には、シールガス供給孔４７が設けられ、ここからシー
ルガスが供給される。また、フランジ２９にはグリース
供給孔４８が設けられ、回転軸３６とリップシール２７
との接触部が潤滑されるようになっている。The lip seal 27 is held by the holding ring 44, as in the above-mentioned reference embodiment.
Is pressed by the packing retainer 46 attached to the flange 29 with the bolt 45. The shaft seal box 34
A seal gas supply hole 47 is provided in the container, and the seal gas is supplied from here. Further, the flange 29 is provided with a grease supply hole 48, and the rotary shaft 36 and the lip seal 27 are provided.
The contact area with is lubricated.
【００１８】前記シールボックス３０には、軸封装置の
点検や取り替えを行うための点検口４９が設けられ、蓋
部材５０で密閉されている。また、空間室３１内の第２
シール装置前面側の回転軸３６には、スリンガリング５
１が取り付けられ、グランドパッキン２６から漏れるケ
ーシング３２内の内容物が、第２シール装置に侵入する
のを防止している。なお、シールボックス３０には、こ
れらの漏れた内容物を空間室３１から排出するドレン口
（図示省略）も設けられている。The seal box 30 is provided with an inspection port 49 for inspecting and replacing the shaft sealing device, and is sealed with a lid member 50. In addition, the second in the space chamber 31
The slinger ring 5 is attached to the rotary shaft 36 on the front side of the sealing device.
1 is attached to prevent the contents in the casing 32 leaking from the gland packing 26 from entering the second sealing device. The seal box 30 is also provided with a drain port (not shown) for discharging the leaked contents from the space chamber 31.
【００１９】図５は、上述した実施形態と従来の軸封装
置を、同じ回転機器の回転軸５２に装着したときの軸受
５３間の距離Ｌを比較して示す。（ａ）は上記参考形態
の軸封装置の場合、（ｂ）は第１の実施形態の軸封装置
の場合、（ｃ）は従来の軸封装置の場合である。なお、
比較を分かり易くするため、各軸封装置の第１シール装
置と第２シール装置の組み合わせは、いずれもグランド
パッキン５４とリップシール５５とした。実施形態の軸
封装置を装着した（ｂ）の場合の軸受間距離Ｌa 、Ｌb
は、従来の軸封装置を装着した（ｃ）の場合の軸受間距
離Ｌc よりもかなり短くなっており、回転軸５２の軸振
れを著しく低減することができる。[0019] Figure 5 shows a comparison of the distance L between the bearing 53 when the implementation form described above conventional shaft sealing device, mounted on the rotary shaft 52 of the same rotating equipment. (A) is the case of the shaft sealing device of the said reference form , (b) is the case of the shaft sealing device of 1st Embodiment, (c) is the case of the conventional shaft sealing device. In addition,
In order to make the comparison easier to understand, the combination of the first sealing device and the second sealing device of each shaft sealing device was the gland packing 54 and the lip seal 55. Bearing distances La and Lb in the case of (b) equipped with the shaft sealing device of the embodiment
Is much shorter than the inter-bearing distance Lc in the case of (c) in which the conventional shaft seal device is mounted, and the shaft runout of the rotary shaft 52 can be significantly reduced.
【００２０】上述した実施形態では、第２シール装置に
リップシールを採用したが、メカニカルシール等の気密
保持機能を有する他のシールを採用することもできる。[0020] In the implementation described above, is adopted lip seal to the second sealing device, it is also possible to employ other seal having an airtight holding function such as a mechanical seal.
【００２１】以上のように、この発明の回転機器の軸封
装置は、ガードシールとしての第１シール装置と、気密
保持機能を有する第２シール装置との間に空間室を設
け、この空間室を形成する部材の第２シール装置側を、
回転軸に近接する内周部で空間室の内方に張り出して形
成し、この張り出し部の内周側に第２シール装置を収納
した構成としたので、第１シール装置と第２シール装置
間の軸方向距離を短くして、軸封装置の外側に取り付け
られる軸受間の距離を短縮でき、回転軸の軸振れを著し
く低減することができる。As described above, the shaft sealing device for a rotating machine according to the present invention is airtight with the first sealing device as a guard seal.
A space chamber is provided between the second seal device having a holding function and the second seal device side of the member forming the space chamber is
Since the second sealing device is housed inside the space chamber at the inner peripheral portion close to the rotary shaft, and the second sealing device is housed on the inner peripheral side of the protruding portion, the space between the first sealing device and the second sealing device is reduced. The axial distance between the bearings can be shortened to shorten the distance between the bearings mounted on the outside of the shaft sealing device, and the axial runout of the rotary shaft can be significantly reduced.
【００２２】また、上記軸封装置を、セルフクリーニン
グ形式の回転機器に装着することにより、回転軸の軸振
れを少なくして、攪拌部材間の距離をより近接させ、セ
ルフクリーニング性の高い回転機器を提供することがで
きる。Further, by mounting the shaft sealing device on a self-cleaning type rotating device, the shaft runout of the rotating shaft is reduced, and the distance between the stirring members is made closer, so that the rotating device is highly self-cleaning. Can be provided.
【図１】参考形態の軸封装置を装着した回転機器を示す
一部断面平面図FIG. 1 is a partially sectional plan view showing a rotating device equipped with a shaft sealing device of a reference embodiment .
【図２】図１の軸封装置を拡大して示す一部省略平面断
面図2 is an enlarged plan sectional view of the shaft sealing device of FIG.
【図３】第１の実施形態の軸封装置を示す一部省略平面
断面図FIG. 3 is a partially omitted plan sectional view showing the shaft sealing device of the first embodiment.
【図４】図３の要部拡大断面図FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG.
【図５】ａ、ｂ、ｃは参考形態、実施形態および従来の
軸封装置をそれぞれ装着した回転機器の軸受間距離を比
較して示す概略平面断面図5A, 5B and 5C are schematic plan cross-sectional views showing the distances between bearings of a rotating device equipped with the reference embodiment, the embodiment and the conventional shaft sealing device, respectively, for comparison.
【図６】従来の軸封装置を示す縦断面図FIG. 6 is a vertical sectional view showing a conventional shaft sealing device.
１ ケーシング ２ 回転軸 ３ 投入口 ４ 排出口 ５ 攪拌部材 ６ 軸受 ７ 軸封ボックス ８ 側部プレート ９ アームプレート １０ 軸受ボックス １１ 軸受プレート １２ グランドパッキン １４ パッキン押さえ １５ リップシール １６ パッキン押さえ １７ ボルト １８ 保持リング １９ ボルト ２０ シールガス供給孔 ２１ グリース供給孔 ２２ ランタンリング ２３、２４ Ｏリング ２５ オイルシール ２６ グランドパッキン ２７ リップシール ２８、２９ フランジ ３０ シールボックス ３１ 空間室 ３２ ケーシング ３３ ボルト ３４ 軸封ボックス ３５ パッキン押さえ ３６ 回転軸 ３７ 軸受 ３８ オイルシール ３９ 軸受ボックス ４０ 固定部材 ４１ 植込みボルト ４２ コイルばね ４３ 押圧部材 ４４ 保持リング ４５ ボルト ４６ パッキン押さえ ４７ シールガス供給孔 ４８ グリース供給孔 ４９ 点検口 ５０ 蓋部材 ５１ スリンガリング ５２ 回転軸 ５３ 軸受 ５４ グランドパッキン ５５ リップシール 1 casing 2 rotation axes 3 slot 4 outlets 5 Stirrer 6 bearings 7-axis sealed box 8 side plates 9 Arm plate 10 bearing box 11 Bearing plate 12 Grand packing 14 Packing holder 15 Lip seal 16 Packing holder 17 Volts 18 retaining ring 19 Volts 20 Seal gas supply hole 21 Grease supply hole 22 Lantern ring 23, 24 O-ring 25 oil seal 26 gland packing 27 Lip seal 28, 29 Flange 30 seal box 31 space room 32 casing 33 volts 34 shaft sealed box 35 Packing holder 36 rotation axis 37 Bearing 38 Oil seal 39 bearing box 40 fixing member 41 Implant bolt 42 coil spring 43 Pressing member 44 retaining ring 45 volts 46 Packing holder 47 Seal gas supply hole 48 Grease supply hole 49 inspection port 50 Lid member 51 slinger ring 52 rotation axis 53 bearings 54 gland packing 55 Lip seal
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16J 15/24 B01F 15/00 B29B 7/46 B29B 7/58 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F16J 15/24 B01F 15/00 B29B 7/46 B29B 7/58
Claims (2)
圧する第１シール装置と、気密保持機能を有する第２シ
ール装置とで回転軸を軸封し、第１シール装置と第２シ
ール装置との間に空間室が設けられた回転機器の軸封装
置において、前記空間室を形成する部材の第２シール装
置側を、回転軸に近接する内周部で前記空間室の内方に
張り出して形成し、この張り出し部の内周側に第２シー
ル装置を収納し、第１シール装置と第２シール装置間の
軸方向距離を短く形成したことを特徴とする回転機器の
軸封装置。1. A rotary shaft is axially sealed by a first seal device for pressing a gland packing with a packing retainer and a second seal device having an airtight holding function, and the rotary shaft is provided between the first seal device and the second seal device. In a shaft sealing device for a rotating device provided with a space chamber, a second sealing device side of a member forming the space chamber is formed by projecting inward of the space chamber at an inner peripheral portion close to the rotation shaft, A shaft sealing device for a rotary machine, characterized in that a second sealing device is housed on an inner peripheral side of the projecting portion, and an axial distance between the first sealing device and the second sealing device is shortened.
な回転軸を備え、それぞれの回転軸に設けられた攪拌部
材が互いに近接して回転する、セルフクリーニング型式
のものである請求項１に記載の回転機器の軸封装置。2. The self-cleaning type rotating device having a shaft sealed therein is provided with a plurality of parallel rotating shafts, and stirring members provided on the rotating shafts rotate in close proximity to each other. 1. A shaft sealing device for rotating equipment according to 1 .
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| JP09106299A JP3509613B2 (en) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | Shaft sealing device for rotating equipment |
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-
1999
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