JPH0247315Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この考案はうず巻ポンプ等における静止形メカ
ニカルシールに関し、回転軸を軸線方向に移動調
整する必要のあるうず巻ポンプ等に適用する静止
形メカニカルシールに関するものである。

〈従来の技術〉 うず巻ポンプ等の羽根車を回転させる形式のポ
ンプ等においては、その吐出圧力を調整するため
に羽根車とケーシングとの隙間を調整する必要が
ある。また、スラリー液を対象とする場合等では
補助羽根や裏羽根を設けて軸封部に減圧効果をも
たせており、この場合にも減圧効果の調整のため
に羽根とケーシングとの隙間を調整する必要があ
る。これらの隙間調整はその回転軸を軸線方向に
移動することにより行われる。

従来、このような回転機器にはその軸封装置と
してグランドパツキンやリツプシールなどが主と
して用いられてきた。しかし、近時シール性の向
上を求められてきており、それに応えるものとし
てメカニカルシールの適用が検討されている。

しかし、回転軸を移動調整するこれらのポンプ
にメカニカルシールを用いた場合、その調整によ
りメカニカルシールの密封面の面圧が変化する問
題がある。また従来のこれらポンプでは前記した
漏洩防止のための補助羽根に加えてメカニカルシ
ールを装着するとシール性の向上効果は非常に大
きいが、反面軸封部の長さが非常に長くなる問題
がある。

第３図はこれらポンプに最も一般的な回転形メ
カニカルシールを装着した構成を示すもので、シ
ールボツクス内の減圧と流体排出を目的とした補
助羽根５２と、これの大気側に設けられたメカニ
カルシールとが装着されている。このメカニカル
シールは回転軸Ｘ上に装着された回転環６１がス
プリング受け６２のスプリング６５に押圧されグ
ランドカバー６３を介してケーシング６４に装着
された非回転密封環６０に押しつけられて密封面
を形成するように構成されている。このような構
成において、羽根車５１とケーシング５０の隙間
調整のために回転軸Ｘを軸線方向に移動させると
スプリング受け６２だけが移動し、メカニカルシ
ールの装着長さＬが変化し、その結果、面圧が過
大になつたり或は過小になつたりして漏洩が短期
間に発生することが予想される。即ち、装着長さ
Ｌが長くなると面圧が小さくなり、短くなると面
圧が大きくなるため、この面圧を一定に保つため
には、装着長さＬを一定にする必要がある。その
ため一度羽根車の位置を決定した後、その位置で
メカニカルシールのＬ寸法に取付ける必要があり
非常な手間がかかつていた。

また補助羽根５２によりシール性は非常に高い
ものの、補助羽根５２とメカニカルシールとが軸
線方向に並ぶためシール部の装着長が長くなる欠
点がある。

〈考案の概要〉 本考案は上記した点に鑑みてなされたもので、
まずメカニカルシールとして静止形の構造を採用
した上、ケーシング側に軸線方向移動可能に嵌装
された非回転環と、回転軸上非回転環より機内側
に固定された回転環と、該回転環の外周面に機内
側への力を生じさせるように形成されたネジと、
該回転環から軸線方向所定距離の位置であつて、
回転軸上に設けられた非回転環位置決め用溝と、
該溝に装脱可能に嵌挿し非回転環に当接して非回
転環の軸線方向位置を規制するセツトプレート
と、該セツトプレートにより規制された位置で非
回転環を固定する固定具とを備えたことを特徴と
するものである。

なお、上記中「回転軸上に固定」或は「回転軸
上に設け」とは回転軸上に直接の意味に限定され
るものではなく、スリーブ等を介して間接的に固
定或は設ける場合も当然に含まれる。

この構成によれば、回転軸を移動する際に非回
転環もセツトプレートによりその軸線方向位置を
規制され軸の移動量と同じだけ自動的に動かされ
るため、メカニカルシールの装着長さは常に一定
に保たれる。その結果密封面の面圧も一定とな
り、良好なシール性を維持できる。

また回転軸に形成したネジのネジポンプ作用に
より羽根車５１側への押圧力を生じさせることが
でき、シール性を更に向上することが出来る。そ
の結果補助羽根を用いることなく、これを備えた
場合とほぼ同等のシール性を得ることができ、し
かもシール部の装着長を短くすることが可能であ
る。

また、本考案で静止形メカニカルシールを採用
したのは次ぎの理由による。

即ち通常の回転形メカニカルシールでは、装着
の際に非回転環の密封面の直角精度に高いものが
要求されるため、本考案のように非回転環を軸線
方向移動可能とした場合移動の都度に精密な直角
出し作業が必要と成り、軸線方向移動作業に非常
な手間がかかる。一方静止形メカニカルシールで
は非回転環の直角精度はそれほど高くなくても良
く、軸線方向移動作業が容易であるからである。

〈実施例〉 以下本考案をその一実施例に基づいて説明す
る。

第１図及び第２図に示す実施例は本考案をうず
巻きポンプに適用した例である。図中５０はケー
シング、５１は羽根車であり、この羽根車５１の
位置をケーシング５０内でケーシングを解体する
ことなく調整する必要から、回転軸Ｘを軸線方向
に移動調整する。回転軸Ｘ上には回転環２が嵌挿
固定されている。一方ケーシング５０側には非回
転環１が嵌挿されている。非回転環１は非回転密
封環１０とグランドカバー１１から成り、この間
にスプリング１２を介装して非回転密封環１０を
回転環２方向へと押圧し、摺動密封面を形成する
ようになつている。回転環２の外周面にはネジ２
０が形成されている。ネジ２０のネジ方向は回転
軸Ｘの回転方向により異なるが、その周囲の流体
に矢印で示す機内方向（羽根車５１方向）に力を
生じさせる方向とする。このネジ２０により機外
へ漏出しようとする流体は押し戻されるためシー
ル性が向上する。またスラリー等の固形物も押し
戻されるためメカニカルシールへの悪影響も除去
される。なお、ネジ２０とケーシング５０との間
の隙間は極力小さくした方がネジポンプ効果が大
きい。

非回転密封環１０とグランドカバー１１は共に
軸線方向移動可能に構成されている。また、非回
転密封環１０とケーシング５０との間にはＯリン
グ１３が介装され、グランドカバー１１と回転軸
Ｘとの間にはオイルシール１４が介装されてい
る。

このような回転環２、非回転密封環１０、スプ
リング１２、グランドカバー１１などから構成さ
れるメカニカルシール装着長さＬを一定に保つた
めに溝３が回転軸Ｘ上に形成されている。この溝
３にセツトプレート４が適宜装着されグランドカ
バー１１の後端に当接してグランドカバー１１の
位置決めを行い装着長さＬを一定の値とする。セ
ツトプレート４は回転軸Ｘを移動調整するときの
み溝３に嵌挿されボルト４０によりグランドカバ
ー１１に装着され、通常の使用時には上にあげて
おく。第２図はセツトプレート４を上にあげた状
態を示すものである。これはセツトプレート４に
長孔をあけておき、上下方向スライド可能として
おけば良い。また、セツトプレート４はグランド
カバー１１から取り外しできるようにしてもよ
い。

セツトプレート４によりその位置を規制された
グランドカバー１１は固定具、この実施例ではセ
ツトスクリユウ５により固定される構成と成つて
いる。

上記実施例では回転軸Ｘ上に直接メカニカルシ
ールユニツトを装着しているが、スリーブ等を介
して装着することも勿論可能である。この場合溝
３は当然にスリーブ上に形成されることになる。
また非回転密封環１０やグランドカバー１１も当
然にスリーブ上に装着される。

次ぎに使用方法を説明する。回転軸Ｘを軸線方
向に移動調整するに際して、まずセツトスクリユ
ウ５を緩めグランドカバー１１を移動自由な状態
にしておく。そして、セツトプレート４の下端を
溝３に差し込みボルト４０によりグランドカバー
１１の後端部に固定する。この状態で回転軸Ｘを
軸線方向に移動すれば、回転環２、非回転密封環
１０、グランドカバー１１は回転軸Ｘの移動と同
じだけ移動し、その装着長さＬは回転軸Ｘの移動
による影響を受けず、常に一定に保たれる。回転
軸Ｘの移動調整を終えたら、セツトスクリユウ５
を締めてグランドカバー１１を固定し、ボルト４
０を緩めてセツトプレート４を上にあげて、第２
図に示す状態とする。以上により、非回転密封環
１０と回転環２が形成する密封面の面圧を一定に
保つたまま、回転軸Ｘの移動調整を行うことが可
能となる。

移動調整後はポンプを回転させれば、回転環２
の回転によりネジ２０がネジポンプ作用を発揮
し、流体の漏洩を予備的に防止し、更に非回転環
１０とのシール面で完全な漏洩防止を行なう。そ
のためシール性が極めて高く、補助羽根等を用い
る必要がなく、シール部の全長を短く出来る。さ
らにこのネジ２０によりネジポンプ作用により固
形物を機内側に押し戻すことができるから、スラ
リーを含む流体をポンプの対称とする場合であつ
ても、メカニカルシールに固形物の詰まり等を生
じさせることがなく、メカニカルシールの機能を
阻害することがない。

〈考案の効果〉 以上説明したように本考案の静止形メカニカル
シールによれば、補助羽根等を必要とせず、極め
て高いシール性を得ることができ、その結果シー
ル部の装着長を短縮することが出来る。またスラ
リー液のシールも可能になる。また回転軸の移動
調整に際しメカニカルシールの装着長さが変わる
ことがなく、摺動密封面の面圧が変化することな
いため、良好なシール性を維持できる等うず巻ポ
ンプ等におけるメカニカルシールとしては大きな
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す半断面図、第
２図はセツトプレートを取外した状態を示す半断
面図、第３図は従来技術を示す半断面図である。 １：非回転環、２：回転環、３：溝、４：セツ
トプレート、５：セツトスクリユウ、１０：非回
転密封環、１１：グランドカバー、１２：スプリ
ング、１３：Ｏリング、１４：オイルシール、２
０：ネジ、４０：ボルト、５０：ケーシング、５
１：羽根車、５２：補助羽根、６０：非回転密封
環、６１：回転環、６２：スプリング受け、６
３：グランドカバー、６４：ケーシング、６５：
スプリング。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ケーシング側に軸線方向移動可能に嵌装された
   非回転環と、 回転軸上非回転環より機内側に固定された回転
   環と、 該回転環の外周面に機内側への力を生じさせる
   ように形成されたネジと、 該回転環から軸線方向所定距離の位置であつ
   て、回転軸上に設けられた非回転環位置決め用溝
   と、 該溝に装脱可能に嵌挿し非回転環に当接して非
   回転環の軸線方向位置を規制するセツトプレート
   と、 該セツトプレートにより規制された位置で非回
   転環を固定する固定具と、 を有することを特徴とするうず巻ポンプ等におけ
   る静止形メカニカルシール。