JPH01206165A - Cylindrical face seal - Google Patents
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Abstract
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。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a cylindrical face seal used as a type of shaft seal device.
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。Figures 8 to 10 are conventional examples of this type of seal.
A structure in which a segment seal (1) shown in the figure slides into contact with a runner (14) on the shaft (11) side is known.
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）、カバーリンク（５）
、キー（８） 、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、８）で蓋をしてスナップリ
ング（ｌＯ）で止めである。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１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１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ヨイント
（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（１
３）によりキー（８）を介して回転止めされ、また軸（
＋１）の半径方向の動きに追随できるようにエキステン
シ盲ンスプリング（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（１
１）に外挿嵌着したランナー（１４）の外径面と摺動し
、核部に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
させて核部に２次シール部分たる静的シール部（１Ｂ）
を構成している０両シール部（１５）（１Ｂ）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）（＋８）
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−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。That is, this segment seal (1) is connected to the housing (
2) Seal ring (4) and cover link (5) inside
, key (8), extension spring (garter spring, 7) and compression spring (
Insert the seal element (seal ring kit, 3) combined with the coil spring, 8), cover with the spring retainer (spring adapter, 8), and secure with the snap ring (IO). The seal ring (4) and cover ring (5) are mainly molded from carbon material, and each ring (4) and (5) is divided into two or more equal parts according to the size of the shaft (11) and divided into two parts in the circumferential direction. The divided phases are shifted and combined. The divided part of the seal ring (4) is a step joint (12) to stop the leak path in the axial direction.The seal element (3) is attached to the rotation lock pin (1
3) through the key (8), and the shaft (
It is held so as to hug the shaft (11) by an extension blind spring (7) so that it can follow the radial movement of the shaft (1). The inner diameter surface of the seal ring (4) is aligned with the shaft (1
A sliding seal portion (dynamic seal portion, 15) that is a primary seal portion is configured in the core portion by sliding on the outer diameter surface of the runner (14) fitted onto the outer surface of the runner (14). The seal element (3) is pressed in the axial direction by the compression spring (8), and its axis-perpendicular end face is brought into pressure contact with the end wall of the housing (2), so that a static seal part (1B), which is a secondary seal part, is formed in the core part.
Pressure balance grooves (17) (+8) for reducing the load due to fluid pressure are provided on the inner diameter surface and the axis-perpendicular end surface forming the two seal portions (15) (1B), respectively.
is formed. FIG. 11 shows an example of a pressure balance groove (17) formed on the inner diameter surface. Seal ring(
The runner (14) that comes into sliding contact with the inner diameter surface of 4) is generally formed from hardened steel, and its outer diameter surface is finished to be a flat surface.
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、このセグメントシール（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。The segment seal (1) having the above configuration is used to seal various fluids.
) to seal the gas (G), the sliding seal portion (15) is under dry conditions, which may make it impossible to efficiently remove the sliding heat.
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。In order to cope with this situation, the segment seal (1) has a pressure balance groove (17) formed in advance on the inner diameter surface of the seal ring (4), and gas pressure is actively introduced into the pressure balance groove (17). The seal surface pressure is kept low to prevent sliding heat generation from exceeding the limit.
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０
５）を冷却している。However, if the differential pressure of the seal increases to a level that exceeds the functional limit of surface pressure reduction by this pressure balance groove (17) or the shaft rotation speed increases, the sliding material may exceed its thermal limit. Under such conditions that generate heat and exceed the thermal limit, a liquid (coolant) such as oil or water is sprayed with a jet or the like on the shaft near the sliding seal (15) on the low pressure side. Sliding seal part 0
5) is being cooled.
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（＋）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エン） （２
＋）（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。Furthermore, in aircraft jet engines, gas compressors, gas turbines, and the like, high-pressure gas such as compressed air or combustion gas may flow into the bearings, making it impossible to properly lubricate the bearings with oil. Therefore, a seal is required to partition the bearing chamber and the high-pressure gas section, and a segment seal (1) is used for this partition. Figure 12 shows the structure around the bearing chamber (19) of a jet engine equipped with segment seals (+) for this reason. ) is installed. Inside the bearing chamber (19), oil is used to lubricate and cool the bearing (20).
+) (22), this oil also serves to cool the segment seals (1).
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。In this way, the segment seal (1) is incorporated into various devices to seal gas, but as mentioned above, it is used in situations where the front side receives high-pressure gas and the back side receives low-pressure liquid. In such a situation, if the pressure difference between the gas and liquid is small, the liquid may enter the sliding seal portion (15) and further leak into the gas side.
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。This phenomenon in which low-pressure liquid leaks into high-pressure gas when the differential pressure is small can be thought of as follows.
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（２０
）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（０）がミスト状にあって当該シール（１）
はオイル（０）で漏れる雰囲気にあり、シールエレメン
ト（３）にもオイル（０）が浸入してくる。気体（Ｇ）
とオイル（０）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（０）の表面
張力に打ち勝ってオイル（０）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／ｃ−以
下になるとオイル（０）の表面張力のほうが強くなって
オイル（０）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（＋）はシールエレメント（３）の分割構造の関
係で気体（（ｉ）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（１Ｂ））
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（０）が浸入し易い、さらに
ランナー（１４）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
から鎖部（１５）に面圧変動を生じ、浸入したオイル（
０）の油膜の状態が度化し易くなる。またこの摺動シー
ル部（１５）では鎖部（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（０
）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ｉき落とされ気体（Ｇ）側に
漏入する。In other words, taking the above-mentioned jet engine as an example, the low pressure side of the segment seal (1) is connected to the bearing (20
) is in the form of a mist for lubrication and cooling of the sliding seal part (15), and the seal (1)
is in an atmosphere where oil (0) leaks, and oil (0) also enters the seal element (3). Gas (G)
When the differential pressure between the seal element (3) and the oil (0) is large, the gas pressure overcomes the surface tension of the oil (0) that has entered the gap between the sealing element (3) and prevents further entry of the oil (0). It has been experimentally found that when the differential pressure decreases, especially below 0.3 kgf/c-, the surface tension of the oil (0) becomes stronger and the oil (0) penetrates into the interior of the seal element (3). ing. In particular, with segment seals (+), due to the divided structure of seal element (3), gas ((i) leakage concentrates at the divided part of seal element (3), and therefore the circumferential seal part (sliding part) other than the divided part dynamic seal part (15) and static seal part (1B))
, the leakage flow of gas (G) is very small, and oil (0) easily enters this part.Furthermore, in the sliding seal part (15) that slides on the runner (14), the shaft (11 ) due to the rotation of the seal element (3), surface pressure fluctuations occur in the chain (15) due to the movement of the seal element (3) following the axial vibration, and the infiltrated oil (
0) The condition of the oil film becomes more likely to deteriorate. In addition, in this sliding seal part (15), the oil film formed on the chain part (15) causes the seal ring (4) to float away from the runner (14) (for example, when a surfboard is riding on a wave). (recall), and further oil (0
) and promotes the formation of oil films. Sliding seal part (15
) is scraped off by the divided portion of the seal ring (4) as the shaft (11) rotates and leaks into the gas (G) side.
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・す、油気による効率の
低下を招くことになる。In the prior art, in order to effectively operate the segment seal (1) under such low differential pressure conditions, two seal elements (3) are used facing each other, as shown in FIG. It is conceivable to intentionally create a high differential pressure condition by supplying high-pressure gas (air is suitable) into the chamber (23), but this requires a certain amount of space and has a complicated structure. It is not an appropriate countermeasure, and if this countermeasure is applied to a jet engine, high-pressure gas will be extracted from the compressor part of the engine, which will complicate the engine structure. This will lead to a decline.
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。In view of the above points, the present invention is devised to suppress the infiltration of liquid into the gas side as much as possible even when the differential pressure between gas and liquid is small or under conditions where there is no differential pressure, and it is not limited to segment seals. The purpose is to provide a structure that is widely applicable to cylindrical surface seals.
帽１を解決するための手段〕
上記の目的を達成するため、本発明のシールは、固定側
シール部材と直接接触する回転側シール部材の外径シー
ル面に、傾斜した多数の筋または溝を付けたことを特徴
とする。セグメントシールとランナーとの関係において
前記回転側シール部材は軸側のランナーがこれに該当す
る。Means for Solving Problem 1] In order to achieve the above object, the seal of the present invention has a large number of inclined lines or grooves on the outer diameter sealing surface of the rotating side sealing member that is in direct contact with the stationary side sealing member. It is characterized by the fact that it is attached. In the relationship between the segment seal and the runner, the rotation-side seal member corresponds to the shaft-side runner.
本発明のシールは１回転側シール部材と固定側シール部
材の間に構成される摺動シール部に浸入する液体を、該
液体の粘性と回転側シール部材に形成した多数の筋また
は溝のポンピング作用によって液体側へ排出する。The seal of the present invention prevents the liquid that enters the sliding seal portion between the one-rotation side seal member and the stationary side seal member by pumping the viscosity of the liquid and the numerous lines or grooves formed on the rotation side seal member. It is discharged to the liquid side by action.
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
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
（２８）が形成されている。この筋（２８）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、旋削仕上げの場合は同図に示すように各
節（２Ｂ）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（２８）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（２Ｂ）より浅くする必
要がある。FIG. 1 corresponds to FIG. 9 according to the above-mentioned prior art, and depicts the installed state of the segment seal (1), which is in sliding contact with the inner diameter surface (24) of the seal ring (4) of the segment seal (1). A large number of streaks (28) are formed on the outer diameter surface (25) of the runner (14). These streaks (28) can be machined when finishing the outer diameter surface (25) of the runner (14), and in the case of turning finishing, each node (2B) is one continuous line as shown in the figure. In the case of grinding, it becomes discontinuous as shown in Fig. 2. Also, as shown in Figure 3, this stripe (28) can be replaced with a groove (27) having a wider width. It needs to be shallower.
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
左廻りに回転するものとし、筋（２Ｂ）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０．２５ｍ
ｍ （０，０１１ｎｃｈ）に以下に設定される。Common to FIGS. 1 to 3, the shaft (11) and the shaft (1
The runner (14) fitted externally to 1) rotates counterclockwise when viewed from direction A, and the stripes (2B) and grooves (27) are inclined in the direction shown so as to push back the liquid (L) by their pumping action. and the inclination angle (θ) with respect to the axis is 30
°≦θ<90°, and the depth is 0.25m
m (0,011 nch) is set as follows.
第１図ないし第３図において、筋（２８）や溝（２７）
はランナー（１４）の全外径面に形成され、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（２８）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（２Ｂ）や溝（２７）を通って液
体（Ｌ）側へ気体（（ｉ）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（２Ｂ）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０．５■■以上にするのが好ましい。In Figures 1 to 3, lines (28) and grooves (27)
is formed on the entire outer diameter surface of the runner (14), that is, it is formed to penetrate the sliding seal part (15) in the axial direction,
Since the lines (28) and grooves (27) are formed very minutely, gas ((i) may leak through these lines (2B) and grooves (27) to the liquid (L) side. can be ignored in quantity.In order to stop this leakage of gas (G), lines (2B) and grooves (27 ) may be considered.The width of the unprocessed band portion (28) (
W) is preferably 0.5■■ or more.
また第１図ないし第３図において、筋（２８）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
因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（２０のうち圧力バラン
スＩＪ （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（２Ｂ）や溝（２７）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
（２８）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（！４）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。Also, in Figures 1 to 3, lines (28) and grooves (28) are shown.
The inner diameter surface (24) of the seal ring (4) that comes into sliding contact with the outer diameter surface (25) of the runner (14) formed with
A pressure balance groove (17) as illustrated above is formed. Therefore, the outer diameter surface (25) of the runner (14)
comes into sliding contact only with the inner diameter surface of the seal ring (4) (out of 20, the part of the seal dam other than the part where the pressure balance IJ (17) is formed), but even with this structure, there are lines (2B) and grooves. (27) can fully fulfill its function.However, as shown in Fig. 4, the pressure balance groove (17) is not formed on the inner diameter surface (24) of the seal ring (4), and the inner diameter surface There is no doubt that the functions of the lines (28) and grooves (27) will be enhanced if the seal ring (24) is formed flat and in full contact with the outer diameter surface (25) of the runner (14). It is desirable to form the pressure balance groove (17) on the inner diameter surface (24) of the seal ring (4) only when necessary. It is also conceivable to make (24) flat and form pressure balance grooves (29) on the outer diameter surface (25) of the runner (!4) together with the striations (26) and grooves (27).
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０
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１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
サ部分からの油気が不要となることからエンジンの効率
向上となる。The jet engine bearing shown in Figure 13 (20
) When the seal is attached to the part 0 as shown in Figure 6.
As is clear from a comparison of the two figures, this seal simplifies the structure and significantly reduces the space occupied.The mounting position of the fan (not shown), which is located on the left side of Figure 1, can be brought closer to the bearing (20), reducing overall weight, and at the same time, since oil from the compressor part is no longer required, engine efficiency is improved.
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（２Ｂ
）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（＋５）を濡
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）に濡れた状態にあると、高速時の発熱で該液体
（Ｌ）、とくにオイル（０）は熱分解しスラッジを生成
するとともにオイル（０）が炭化したリコーキングした
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（３１）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（３り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。When used in equipment where the pressure of the gas (G) increases and the differential pressure between the gas (G) and the liquid (L) becomes larger, as shown in Figure 7, a liquid discharge hole is provided on the outer diameter surface (25). The line (2B
) or grooves (27) and a seal ring (4) with a flat inner diameter surface (24), the seal structure of the present invention and the conventional type segment seal structure are installed side by side. is possible. This structure is particularly effective when the liquid (L) wets the seal portion (+5) during operation or enters the seal portion (15) when the engine is stopped or started. That is, for example, in a compressor, when the gas (L) pressure is high due to high speed rotation, the heat generated by sliding of the seal portion (15) increases accordingly. Therefore, if the seal part (15) is wet with the liquid (L), the liquid (L), especially the oil (0), will thermally decompose due to the heat generated at high speeds, producing sludge, and the oil (0) will Carbonized recaulking may occur, significantly reducing the seal's operability and, depending on the situation, causing it to lose its sealing function. On the other hand, the seventh
In the structure shown in the figure, the seal structure of the present invention is arranged on the liquid (L) side, and the conventional type segment seal structure on the gas (G) side is operated under dry conditions. can eliminate liquid leakage. In FIG. 7, the symbol (30) indicates both segment seals (1) (
The vent hole opening into the chamber (31) between 1) is shown. That is, this vent hole (30) is provided to vent gas (G) leaking from the segment seal (1) on the high pressure side, and is machined in a direction that makes it difficult for liquid (L) to flow into it. Any number of vent holes (30) may be provided in the circumferential direction, and the hole (30) provided at the bottom of the chamber (30) can especially serve as a drain hole for the liquid (L). .
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。In addition to the two-ring type segment seal described above, the seal structure of the present invention also includes a cover ring (5).
It is also applicable to a 1-ring type segment seal without a back ring and a 3-ring type segment seal with a back ring. Fig. 14 shows an example of a conventional three-ring type segment seal (1), in which pressure balance grooves (17) (33) are formed on the inner diameter surfaces of the seal ring (4) and the buck ring (32), respectively. is forming.
（発明の効果〕
本発明は以上説明したようにセグメントシールに代表さ
れる円筒面シールの回転側シール部材の外径シール面に
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。(Effects of the Invention) As explained above, the present invention is characterized in that a large number of inclined lines and grooves are provided on the outer diameter sealing surface of the rotating side sealing member of a cylindrical seal represented by a segment seal. The action of these lines and grooves can actively suppress liquid leakage.
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台の加工
については１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。Additionally, forming lines and grooves on the outer diameter surface of a runner made of hardened steel is much easier than forming these on the inner diameter surface of a seal ring made of carbon. In particular, the machining of streaks and finishing tables can be easily achieved with high precision by machining feed (same as thread machining feed) when machining a single part, and has a feature that is extremely useful in practice. .
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 （８）キー
（７）エキステンシ、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）ステップジヨイント（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 （１８）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）へントホール（３２）バックリング （Ｇ
）気体 （Ｌ）液体（０）オイル
特許出願人 イーグル工業株式会社
ｊ７ｊ
第１図
２６−−筋
第３図
第４図
Ｌ（０） １１ ２０
第９図
第１２図
第１３図
Ｌ（０）FIGS. 1 to 5 are a cross-sectional view showing the installed state of the seal according to the present invention, a developed view of the main part of the outer diameter surface of the runner, and FIG.
6 and 7 are cross-sectional views showing the installed state of the seal according to the present invention, FIG. 8 is a partially cutaway exploded perspective view of a conventional segment seal, FIGS. 9 and 10,
FIGS. 12, 13, and 14 are cross-sectional views showing the mounting state of a conventional seal, respectively, and FIG. 11 is a developed view of a main part of the inner diameter surface of a conventional seal ring. (1) Segment seal (2) Housing (3) Seal element (4) Seal ring (5) Cover ring (8) Key (7) Extension spring (8) Compression spring (9) Spring retainer (10) Snap Ring (11) Shaft (12) Step joint (13) Rotation lock pin (14) Runner (15)
Sliding seal part (18) Static seal part (17) (18
) (29) (33) Pressure balance groove (19) Bearing chamber (20) Bearing (21) (22) Jet
(23) (31) Chamber (24) Inner diameter surface (25) Outer diameter surface (26) Strain (27) Groove (28) Unfinished band
(30) Hent Hall (32) Buckling (G
) Gas (L) Liquid (0) Oil Patent applicant Eagle Kogyo Co., Ltd.
Claims (1)
の外径シール面に、傾斜した多数の筋または溝を付けた
ことを特徴とする円筒面シール。 ２、前記筋を仕上げ加工目により構成したことを特徴と
する第１項記載の円筒面シール。 ３、前記固定側シール部材を高圧の気体と低圧の液体を
仕切るべく配置されるセグメントシールのシールリング
によって構成し、円周方向に複数個に分割形成した該シ
ールリングの内径シール面と摺接するランナーの外径シ
ール面に液体を排出する前記筋または溝を形成したこと
を特徴とする第１項または第２項記載の円筒面シール。[Scope of Claims] 1. A cylindrical seal characterized in that a large number of inclined lines or grooves are provided on the outer diameter sealing surface of the rotating side sealing member that is in direct contact with the stationary side sealing member. 2. The cylindrical face seal according to item 1, wherein the streaks are formed by finishing lines. 3. The stationary side seal member is constituted by a seal ring of a segment seal arranged to partition high-pressure gas and low-pressure liquid, and is in sliding contact with the inner diameter sealing surface of the seal ring that is divided into a plurality of parts in the circumferential direction. 3. The cylindrical surface seal according to item 1 or 2, wherein the streaks or grooves for discharging liquid are formed on the outer diameter sealing surface of the runner.
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP63030817A JP2662720B2 (en) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | Cylindrical face seal |
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| GB8827852A GB2214243B (en) | 1987-12-25 | 1988-11-29 | Seals for cylindrical surfaces |
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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|---|---|
| JPH01206165A true JPH01206165A (en) | 1989-08-18 |
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Family
ID=12314252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP (1) | JP2662720B2 (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN115614109A (en) * | 2022-10-13 | 2023-01-17 | 中国航发四川燃气涡轮研究院 | Negative pressure resistant circumferential graphite sealing structure |
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1988
- 1988-02-15 JP JP63030817A patent/JP2662720B2/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JP2662720B2 (en) | 1997-10-15 |
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