JPH09170547A - 水力機械の軸封装置 - Google Patents
水力機械の軸封装置Info
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- JPH09170547A JPH09170547A JP7332318A JP33231895A JPH09170547A JP H09170547 A JPH09170547 A JP H09170547A JP 7332318 A JP7332318 A JP 7332318A JP 33231895 A JP33231895 A JP 33231895A JP H09170547 A JPH09170547 A JP H09170547A
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- Hydraulic Turbines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 各段のパッキンで同等のシール効果が得られ
るようにする。 【解決手段】 水力機械の主軸7の外周部に3段のパッ
キン11a,11b,11cを設ける。中段パッキン室
21と上段パッキン室22との間に、圧力調整手段11
0を設ける。圧力調整手段110を、両パッキン室2
1,22を連通させるバイパス管111と、バイパス管
111上の減圧弁112と、バイパス管111から分岐
する排水管113と、排水管113上の逃し弁114と
で構成する。中段パッキン室21が高圧の場合には、中
段パッキン室21の高圧水を減圧弁112を通して上段
パッキン室22に導く。上段パッキン室22が高圧の場
合には、上段パッキン室22の高圧水を逃し弁114を
通して排水する。
るようにする。 【解決手段】 水力機械の主軸7の外周部に3段のパッ
キン11a,11b,11cを設ける。中段パッキン室
21と上段パッキン室22との間に、圧力調整手段11
0を設ける。圧力調整手段110を、両パッキン室2
1,22を連通させるバイパス管111と、バイパス管
111上の減圧弁112と、バイパス管111から分岐
する排水管113と、排水管113上の逃し弁114と
で構成する。中段パッキン室21が高圧の場合には、中
段パッキン室21の高圧水を減圧弁112を通して上段
パッキン室22に導く。上段パッキン室22が高圧の場
合には、上段パッキン室22の高圧水を逃し弁114を
通して排水する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は水力機械の軸封装置
に係り、特に水車やポンプ水車の主軸にそって外部に漏
洩する流出水をシールする軸封装置に関する。
に係り、特に水車やポンプ水車の主軸にそって外部に漏
洩する流出水をシールする軸封装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、水車やポンプ水車等の水力機器
においては、主軸に直結されたランナ側の圧力水が、外
部に漏水しないように、回転部と静止部の間に、軸封装
置を設けている。この軸封装置には、種々の構造のもの
があるが、回転する主軸の表面に、パッキンを接触摺動
させることによってシールする構造のものが多用されて
いる。洩止しようとする流体が、高圧の場合、上記パッ
キンを複数段設けて、対処する事が多い。
においては、主軸に直結されたランナ側の圧力水が、外
部に漏水しないように、回転部と静止部の間に、軸封装
置を設けている。この軸封装置には、種々の構造のもの
があるが、回転する主軸の表面に、パッキンを接触摺動
させることによってシールする構造のものが多用されて
いる。洩止しようとする流体が、高圧の場合、上記パッ
キンを複数段設けて、対処する事が多い。
【0003】図9は、このような構造の軸封装置を備え
た水力機器の一部を示したものであり、ケーシング1内
の圧力水は、ステイベーン2およびガイドベーン3を通
ってランナ4に向かって流れ、ランナ4を回転させた
後、吸出管(図示せず)から放水路へ放出される。この
間に、流水の一部は、ランナ4の背面にも流れ、上カバ
ー5との間隙6を通して主軸7と上カバー5との間に流
れようとするが、この圧力水をシールするのが軸封装置
8である。なお、ポンプ水車をポンプ運転する場合の水
の流れは、上記と逆になる。
た水力機器の一部を示したものであり、ケーシング1内
の圧力水は、ステイベーン2およびガイドベーン3を通
ってランナ4に向かって流れ、ランナ4を回転させた
後、吸出管(図示せず)から放水路へ放出される。この
間に、流水の一部は、ランナ4の背面にも流れ、上カバ
ー5との間隙6を通して主軸7と上カバー5との間に流
れようとするが、この圧力水をシールするのが軸封装置
8である。なお、ポンプ水車をポンプ運転する場合の水
の流れは、上記と逆になる。
【0004】軸封装置8は、図9および図10に示すよ
うに、上カバー5に対してボルト9で固定されたパッキ
ン箱10を備えており、このパッキン箱10内には、カ
ーボン製のパッキン11a,11b,11c(以下、共
通する場合は、11で代表する。)が主軸7の回転軸方
向に沿って複数段設けられている。
うに、上カバー5に対してボルト9で固定されたパッキ
ン箱10を備えており、このパッキン箱10内には、カ
ーボン製のパッキン11a,11b,11c(以下、共
通する場合は、11で代表する。)が主軸7の回転軸方
向に沿って複数段設けられている。
【0005】最下段のパッキン11cは、土砂混入防止
のため、樹脂製パッキンとすることもある。これらのパ
ッキン11は、パッキン押え12の背部に設けられたガ
ータスプリング13のバネ力によって主軸7に向けて常
時押圧されている。各パッキン11は、円周方向に複数
個に分割されており、各分割片の相互間は、例えば図1
1に示すように、円周方向の間隙Lを形成するようにし
て互いの凸部14と凹部15とが組み合わされ、それぞ
れの内周面は、摺動面Fとして、主軸7に被嵌された主
軸スリーブ16の外周面と摺接している。また、図12
に示すように、嵌合される凸部14と凹部15の各コー
ナーは通常、凸部14がC面、凹部15がR面の面取り
を施してあり、パッキン室の圧力水は、このC面とR面
により形成された流路Aを通り、さらに、分割された各
パッキン11の円周方向の間隙Lと、パッキン箱10と
主軸スリーブ16とのギャップGで形成された流路Bを
通って、低圧側パッキン室または外部に放出される。
のため、樹脂製パッキンとすることもある。これらのパ
ッキン11は、パッキン押え12の背部に設けられたガ
ータスプリング13のバネ力によって主軸7に向けて常
時押圧されている。各パッキン11は、円周方向に複数
個に分割されており、各分割片の相互間は、例えば図1
1に示すように、円周方向の間隙Lを形成するようにし
て互いの凸部14と凹部15とが組み合わされ、それぞ
れの内周面は、摺動面Fとして、主軸7に被嵌された主
軸スリーブ16の外周面と摺接している。また、図12
に示すように、嵌合される凸部14と凹部15の各コー
ナーは通常、凸部14がC面、凹部15がR面の面取り
を施してあり、パッキン室の圧力水は、このC面とR面
により形成された流路Aを通り、さらに、分割された各
パッキン11の円周方向の間隙Lと、パッキン箱10と
主軸スリーブ16とのギャップGで形成された流路Bを
通って、低圧側パッキン室または外部に放出される。
【0006】一方、パッキン箱10内の2つのパッキン
11bおよび11cの間には、清水給水孔17が設けら
れ、これに連なる給水パイプ18を通して、各パッキン
11の摺動面Fに外部から清水が給水される。供給され
た清水の圧力は、主軸フランジ19とパッキン箱10と
の間の圧力室20内の圧力と同等、もしくは0.1〜
0.2MPa程度高い圧力に圧力が調整されている。従
って、パッキン箱10内に供給された清水は、パッキン
11と主軸スリーブ16との間で高圧の水膜を形成し、
ランナ4側からの土砂混入水が、パッキン摺動面Fに混
入するのを阻止するとともにパッキン11の発熱を抑制
し、摺動面Fの潤滑効果により、パッキン11の摩耗促
進を抑制する。
11bおよび11cの間には、清水給水孔17が設けら
れ、これに連なる給水パイプ18を通して、各パッキン
11の摺動面Fに外部から清水が給水される。供給され
た清水の圧力は、主軸フランジ19とパッキン箱10と
の間の圧力室20内の圧力と同等、もしくは0.1〜
0.2MPa程度高い圧力に圧力が調整されている。従
って、パッキン箱10内に供給された清水は、パッキン
11と主軸スリーブ16との間で高圧の水膜を形成し、
ランナ4側からの土砂混入水が、パッキン摺動面Fに混
入するのを阻止するとともにパッキン11の発熱を抑制
し、摺動面Fの潤滑効果により、パッキン11の摩耗促
進を抑制する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】多段に組まれた軸封装
置のパッキンは、各段の差圧が均一であれば、各段が均
等なシール効果を発揮するが、各段での差圧の大きさに
差が生じると、差圧の大きな段のパッキンが、主として
シール効果を負担する傾向にある。このため、各段のシ
ール効果やパッキンの摩耗速度にバラつきが生じる。ま
た、各段での差圧のバラつきがあると、差圧の大きな段
を構成するパッキン箱10に大きな水圧力がかかり、強
度的な面からみても好ましくない。
置のパッキンは、各段の差圧が均一であれば、各段が均
等なシール効果を発揮するが、各段での差圧の大きさに
差が生じると、差圧の大きな段のパッキンが、主として
シール効果を負担する傾向にある。このため、各段のシ
ール効果やパッキンの摩耗速度にバラつきが生じる。ま
た、各段での差圧のバラつきがあると、差圧の大きな段
を構成するパッキン箱10に大きな水圧力がかかり、強
度的な面からみても好ましくない。
【0008】差圧の大小は、構造的に決まるものである
が、組立の状態や、運転後のなじみ方、圧力変動、主軸
の振れ廻りなどにより変化するので、設計通りの値にな
らない場合が多い。パッキンが異常摩耗する原因として
は、土砂摩耗のほかに摺動面Fの水膜切れがある。水膜
切れの原因としては、 (1)圧力室20の圧力が高く、それによるパッキン箱
10の変形が大となり、パッキン11が傾いて、主軸ス
リーブ16とパッキン11との間の水膜が切れる場合。 (2)冷却水量不足と各段パッキンに作用する差圧のア
ンバランスにより、差圧の大きなある1段のパッキン摺
動面Fの発熱が大きくなって水膜が切れる場合。 (3)主軸7の振れ廻りにより、過渡的、部分的に水膜
が切れる場合。 (4)河川水中の粘土質成分が、摺動面Fに付着堆積し
て、水膜が切れる場合。 (5)(1)〜(3)が複合的に作用する場合。 等がある。
が、組立の状態や、運転後のなじみ方、圧力変動、主軸
の振れ廻りなどにより変化するので、設計通りの値にな
らない場合が多い。パッキンが異常摩耗する原因として
は、土砂摩耗のほかに摺動面Fの水膜切れがある。水膜
切れの原因としては、 (1)圧力室20の圧力が高く、それによるパッキン箱
10の変形が大となり、パッキン11が傾いて、主軸ス
リーブ16とパッキン11との間の水膜が切れる場合。 (2)冷却水量不足と各段パッキンに作用する差圧のア
ンバランスにより、差圧の大きなある1段のパッキン摺
動面Fの発熱が大きくなって水膜が切れる場合。 (3)主軸7の振れ廻りにより、過渡的、部分的に水膜
が切れる場合。 (4)河川水中の粘土質成分が、摺動面Fに付着堆積し
て、水膜が切れる場合。 (5)(1)〜(3)が複合的に作用する場合。 等がある。
【0009】また、前述のように軸封装置の漏水は、主
に流路A〜流路Bを通って流出するが、パッキン11が
摩耗してくると、円周方向に分割された各パッキン11
の間隙Lは次第に小さくなり、流路Bが狭くなる。低圧
側パッキン室、あるいは外部への漏水ポートである流路
Bが狭くなると、低圧側パッキン室あるいは外部への漏
水量が少なくなり、パッキン室の圧力が高くなる。
に流路A〜流路Bを通って流出するが、パッキン11が
摩耗してくると、円周方向に分割された各パッキン11
の間隙Lは次第に小さくなり、流路Bが狭くなる。低圧
側パッキン室、あるいは外部への漏水ポートである流路
Bが狭くなると、低圧側パッキン室あるいは外部への漏
水量が少なくなり、パッキン室の圧力が高くなる。
【0010】このように、摺動面Fの水膜が切れたり、
適正な漏水量が確保できなくなった場合、パッキン内外
面の水圧バランスが崩れ、ガータスプリング13による
スプリング力+水圧力で、パッキン11は主軸スリーブ
16に押しつけられるため、異常摩耗を起こすとともに
冷却性も悪くなるので、主軸スリーブ16の異常摩耗と
熱疲労によるクラック発生などの原因となる。したがっ
て本発明の目的は、各段のパッキンに作用する差圧を積
極的に制御し、各段でバランスよくシール効果を保つこ
とができる水力機械の軸封装置を提供することにある。
適正な漏水量が確保できなくなった場合、パッキン内外
面の水圧バランスが崩れ、ガータスプリング13による
スプリング力+水圧力で、パッキン11は主軸スリーブ
16に押しつけられるため、異常摩耗を起こすとともに
冷却性も悪くなるので、主軸スリーブ16の異常摩耗と
熱疲労によるクラック発生などの原因となる。したがっ
て本発明の目的は、各段のパッキンに作用する差圧を積
極的に制御し、各段でバランスよくシール効果を保つこ
とができる水力機械の軸封装置を提供することにある。
【0011】また、本発明の他の目的は、各段のパッキ
ンに作用する圧力の差を、自動的に均等に制御すること
ができる水力機械の軸封装置を提供することにある。本
発明のさらに他の目的は、パッキンが摩耗した場合であ
っても、パッキン内外面の水圧バランスが崩れずに、適
正な摺動面の冷却効果を常に期待できる水力機械の軸封
装置を提供することにある。
ンに作用する圧力の差を、自動的に均等に制御すること
ができる水力機械の軸封装置を提供することにある。本
発明のさらに他の目的は、パッキンが摩耗した場合であ
っても、パッキン内外面の水圧バランスが崩れずに、適
正な摺動面の冷却効果を常に期待できる水力機械の軸封
装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、水力機械の回転軸周囲部に、軸方向に沿って
複数段のパッキン箱を配置し、これら各パッキン箱内
に、周方向に分割された複数のパッキンをそれぞれ配置
するとともに、これらのパッキンを、ガータスプリング
の付勢力により軸心側に押圧して、各パッキンの摺動面
を前記回転軸の外周面に圧接させた水力機械の軸封装置
において、前記各パッキン箱で構成される圧力室のうち
の少なくとも2つの圧力室に、圧力室内の圧力を調整す
る圧力調整手段を設けるようにしたことを特徴とする。
そして、この圧力調整手段による圧力室内の圧力調整に
より、各段のパッキンに作用する圧力の差を常に一定に
保つことが可能となる。
本発明は、水力機械の回転軸周囲部に、軸方向に沿って
複数段のパッキン箱を配置し、これら各パッキン箱内
に、周方向に分割された複数のパッキンをそれぞれ配置
するとともに、これらのパッキンを、ガータスプリング
の付勢力により軸心側に押圧して、各パッキンの摺動面
を前記回転軸の外周面に圧接させた水力機械の軸封装置
において、前記各パッキン箱で構成される圧力室のうち
の少なくとも2つの圧力室に、圧力室内の圧力を調整す
る圧力調整手段を設けるようにしたことを特徴とする。
そして、この圧力調整手段による圧力室内の圧力調整に
より、各段のパッキンに作用する圧力の差を常に一定に
保つことが可能となる。
【0013】本発明はまた、圧力調整手段を、2つの圧
力室を連通させるバイパス管と、このバイパス管に設け
られた減圧弁と、バイパス管の減圧弁出側位置から分岐
する排水管と、この排水管に設けられた逃し弁とで構成
し、各段のパッキンに作用する圧力の差を自動的に均等
に制御するようにしたことを特徴とする。そしてこれに
より、装置構成を簡素化することが可能となる。本発明
はまた、圧力調整手段を、2つの圧力室を連通させるバ
イパス管と、このバイパス管に設けられた可調整絞り弁
と、バイパス管の可調整絞り弁出側位置から分岐する排
水管と、バイパス管と排水管との分岐部に設けられ前記
両圧力室の差圧により可調整絞り弁出側のバイパス管を
可調整絞り弁側または排水管側に選択的に接続する機械
式切換弁とで構成し、各段のパッキンに作用する圧力の
差を自動的に均等に制御するようにしたことを特徴とす
る。そしてこれにより、機械式切換弁のスプリング力調
整で、給排水の切換点となる圧力を任意に調整すること
が可能となる。
力室を連通させるバイパス管と、このバイパス管に設け
られた減圧弁と、バイパス管の減圧弁出側位置から分岐
する排水管と、この排水管に設けられた逃し弁とで構成
し、各段のパッキンに作用する圧力の差を自動的に均等
に制御するようにしたことを特徴とする。そしてこれに
より、装置構成を簡素化することが可能となる。本発明
はまた、圧力調整手段を、2つの圧力室を連通させるバ
イパス管と、このバイパス管に設けられた可調整絞り弁
と、バイパス管の可調整絞り弁出側位置から分岐する排
水管と、バイパス管と排水管との分岐部に設けられ前記
両圧力室の差圧により可調整絞り弁出側のバイパス管を
可調整絞り弁側または排水管側に選択的に接続する機械
式切換弁とで構成し、各段のパッキンに作用する圧力の
差を自動的に均等に制御するようにしたことを特徴とす
る。そしてこれにより、機械式切換弁のスプリング力調
整で、給排水の切換点となる圧力を任意に調整すること
が可能となる。
【0014】本発明はまた、圧力調整手段を、各圧力室
にそれぞれ設けられた排水管と、これら各排水管にそれ
ぞれ設けられた逃し弁とで構成し、各段のパッキンに作
用する圧力の差を自動的に均等に制御するようにしたこ
とを特徴とする。そしてこれにより、各逃し弁の動作圧
力調整で、各圧力室内の圧力を任意に調整することが可
能となる。
にそれぞれ設けられた排水管と、これら各排水管にそれ
ぞれ設けられた逃し弁とで構成し、各段のパッキンに作
用する圧力の差を自動的に均等に制御するようにしたこ
とを特徴とする。そしてこれにより、各逃し弁の動作圧
力調整で、各圧力室内の圧力を任意に調整することが可
能となる。
【0015】本発明はまた、圧力調整手段を、2つの圧
力室を連通させるバイパス管と、このバイパス管に設け
られた可調整絞り弁と、バイパス管の可調整絞り弁出側
位置から分岐する排水管と、この排水管に設けられた開
閉弁とで構成し、前記可調整絞り弁の開度制御および前
記開閉弁の開閉制御により、各段のパッキンに作用する
圧力の差を均等に制御するようにしたことを特徴とす
る。そして、これにより、可調整絞り弁の開度を手動で
調整することで、任意に圧力の調整を行なうことが可能
となる。
力室を連通させるバイパス管と、このバイパス管に設け
られた可調整絞り弁と、バイパス管の可調整絞り弁出側
位置から分岐する排水管と、この排水管に設けられた開
閉弁とで構成し、前記可調整絞り弁の開度制御および前
記開閉弁の開閉制御により、各段のパッキンに作用する
圧力の差を均等に制御するようにしたことを特徴とす
る。そして、これにより、可調整絞り弁の開度を手動で
調整することで、任意に圧力の調整を行なうことが可能
となる。
【0016】本発明はまた、圧力調整手段を、2つの圧
力室を連通させるバイパス管と、このバイパス管に設け
られた第1制御弁と、バイパス管の第1制御弁出側位置
から分岐する排水管と、この排水管に設けられた第2制
御弁とで構成し、前記両制御弁の開度制御により、各段
のパッキンに作用する圧力の差を均等に制御するように
したことを特徴とする。そしてこれにより、両制御弁の
開度を手動で制御することで、圧力調整を任意に行なう
ことが可能となる。
力室を連通させるバイパス管と、このバイパス管に設け
られた第1制御弁と、バイパス管の第1制御弁出側位置
から分岐する排水管と、この排水管に設けられた第2制
御弁とで構成し、前記両制御弁の開度制御により、各段
のパッキンに作用する圧力の差を均等に制御するように
したことを特徴とする。そしてこれにより、両制御弁の
開度を手動で制御することで、圧力調整を任意に行なう
ことが可能となる。
【0017】本発明はまた、圧力調整手段を、2つの圧
力室を連通させるバイパス管と、このバイパス管に設け
られた絞り弁と、絞り弁の出側に設けられた第1自動弁
と、絞り弁および第1自動弁に対し並列に接続された差
圧検出装置と、前記第1自動弁および差圧検出装置の出
側に設けられた圧力検出装置と、前記バイパス管の第1
自動弁出側位置から分岐する排水管と、この排水管に設
けられた第2自動弁とで構成し、前記各検出装置からの
信号で各自動弁を制御することにより、各段のパッキン
に作用する圧力の差を自動的に均等に制御するようにし
たことを特徴とする。そしてこれにより、より安定した
差圧のバランス調整が可能となる。
力室を連通させるバイパス管と、このバイパス管に設け
られた絞り弁と、絞り弁の出側に設けられた第1自動弁
と、絞り弁および第1自動弁に対し並列に接続された差
圧検出装置と、前記第1自動弁および差圧検出装置の出
側に設けられた圧力検出装置と、前記バイパス管の第1
自動弁出側位置から分岐する排水管と、この排水管に設
けられた第2自動弁とで構成し、前記各検出装置からの
信号で各自動弁を制御することにより、各段のパッキン
に作用する圧力の差を自動的に均等に制御するようにし
たことを特徴とする。そしてこれにより、より安定した
差圧のバランス調整が可能となる。
【0018】本発明はさらに、周方向に隣位する一対の
パッキンの対向端部に、相互に組合わされる凸部および
凹部をそれぞれ設け、これら両部の周方向に対向する対
向面を、外径側に向かって次第に広間隔となる斜面とす
るようにしたことを特徴とする。そしてこれにより、パ
ッキンが摩耗しても、凸部および凹部の対向面間の間隔
が狭くなることがなく、パッキン内外面の水圧バランス
が崩れずに、適正な摺動面の冷却効果を常に得ることが
可能となる。
パッキンの対向端部に、相互に組合わされる凸部および
凹部をそれぞれ設け、これら両部の周方向に対向する対
向面を、外径側に向かって次第に広間隔となる斜面とす
るようにしたことを特徴とする。そしてこれにより、パ
ッキンが摩耗しても、凸部および凹部の対向面間の間隔
が狭くなることがなく、パッキン内外面の水圧バランス
が崩れずに、適正な摺動面の冷却効果を常に得ることが
可能となる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照して説
明する。図1は、本発明の第1の実施の形態に係る水力
機械の軸封装置を示すもので、この軸封装置108は、
従来構造と同一のパッキン箱10を備えており、このパ
ッキン箱10内には、例えばカーボン製のパッキン11
a,11b,11c(以下、共通する場合は11で代表
する。)が、主軸7の回転方向にそって例えば3段設け
られている。そして、これら各パッキン11a,11
b,11cは、パッキン押え12の背部の設けたガータ
スプリング13のばね力により、主軸7の軸心に向かっ
て常時押圧付勢されている。
明する。図1は、本発明の第1の実施の形態に係る水力
機械の軸封装置を示すもので、この軸封装置108は、
従来構造と同一のパッキン箱10を備えており、このパ
ッキン箱10内には、例えばカーボン製のパッキン11
a,11b,11c(以下、共通する場合は11で代表
する。)が、主軸7の回転方向にそって例えば3段設け
られている。そして、これら各パッキン11a,11
b,11cは、パッキン押え12の背部の設けたガータ
スプリング13のばね力により、主軸7の軸心に向かっ
て常時押圧付勢されている。
【0020】また、前記パッキン11は、図2に示すよ
うに、周方向に分割された複数の分割片11Aにより構
成されており、これら各分割片11Aの相互間は、周方
向の間隙Lを形成するようにして互いの凸部14と凹部
15とが組合わされ、各分割片11Aの内周面は、摺動
面Fとして、主軸7に被嵌された主軸スリーブ16の外
周面に摺接するようになっている。
うに、周方向に分割された複数の分割片11Aにより構
成されており、これら各分割片11Aの相互間は、周方
向の間隙Lを形成するようにして互いの凸部14と凹部
15とが組合わされ、各分割片11Aの内周面は、摺動
面Fとして、主軸7に被嵌された主軸スリーブ16の外
周面に摺接するようになっている。
【0021】また、前記凸部14および凹部15の周方
向に対向する各対向面14a,15aは、図2に示すよ
うに、外径側に向かって次第に広間隔となる斜面として
形成されており、これにより、各分割片11Aの摺動面
Fが摩耗した場合であっても、両部14,15の周方向
の間隙Lが初期値と変らない構造になっている。
向に対向する各対向面14a,15aは、図2に示すよ
うに、外径側に向かって次第に広間隔となる斜面として
形成されており、これにより、各分割片11Aの摺動面
Fが摩耗した場合であっても、両部14,15の周方向
の間隙Lが初期値と変らない構造になっている。
【0022】前記パッキン箱10内の2つのパッキン1
1b,11cの間には、図1に示すように、清水給水孔
17が設けられており、各パッキン11の摺動面Fに
は、給水パイプ18を通して外部から清水が給水される
ようになっている。また、中段パッキン室21および上
段パッキン室22には、各パッキン室21,22内の圧
力を調整する圧力調整手段110が設けられている。こ
の圧力調整手段110は、図1に示すように、前記両パ
ッキン室21,22を連通させるバイパス管111と、
このバイパス管111に設けられた減圧弁112と、バ
イパス管111の減圧弁112出側位置から分岐する排
水管113と、この排水管113に設けられた逃し弁1
14とから構成されており、前記両パッキン11a,1
1bに作用する圧力の差を自動的に均等に制御できるよ
うになっている。
1b,11cの間には、図1に示すように、清水給水孔
17が設けられており、各パッキン11の摺動面Fに
は、給水パイプ18を通して外部から清水が給水される
ようになっている。また、中段パッキン室21および上
段パッキン室22には、各パッキン室21,22内の圧
力を調整する圧力調整手段110が設けられている。こ
の圧力調整手段110は、図1に示すように、前記両パ
ッキン室21,22を連通させるバイパス管111と、
このバイパス管111に設けられた減圧弁112と、バ
イパス管111の減圧弁112出側位置から分岐する排
水管113と、この排水管113に設けられた逃し弁1
14とから構成されており、前記両パッキン11a,1
1bに作用する圧力の差を自動的に均等に制御できるよ
うになっている。
【0023】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。最下段のパッキン11cは、圧力室20からの土砂
混入防止の目的で設けられており、封水は上,中の2段
のパッキン11a,11bで受け持つことになる。した
がって、上,中の2段のパッキン11a,11bが封水
する分担水圧は、清水給水孔17より給水される給水圧
力のそれぞれ1/2となることが望ましい。
る。最下段のパッキン11cは、圧力室20からの土砂
混入防止の目的で設けられており、封水は上,中の2段
のパッキン11a,11bで受け持つことになる。した
がって、上,中の2段のパッキン11a,11bが封水
する分担水圧は、清水給水孔17より給水される給水圧
力のそれぞれ1/2となることが望ましい。
【0024】ここで、中段パッキン11bの封水効果が
高く、例えば上段パッキン室22の圧力が、清水給水孔
17から給水される給水圧力の半分よりもさらに0.1
〜0.2MPA低くなった場合には、バイパス管111
途中の減圧弁112が開き、中段パッキン室21から上
段パッキン室22に給水され、上段パッキン室22の圧
力は、給水圧力の半分に上昇する。
高く、例えば上段パッキン室22の圧力が、清水給水孔
17から給水される給水圧力の半分よりもさらに0.1
〜0.2MPA低くなった場合には、バイパス管111
途中の減圧弁112が開き、中段パッキン室21から上
段パッキン室22に給水され、上段パッキン室22の圧
力は、給水圧力の半分に上昇する。
【0025】逆に、上段パッキン11aの封水効果が高
くなり、例えば上段パッキン室22の圧力が、給水圧力
の半分よりもさらに0.1〜0.2MPa高くなった場
合には、排水管113に設けられた逃し弁114が開
き、上段パッキン室22から圧力水が排出されるととも
に、中段パッキン室21から上段パッキン室21への給
水が停止し、上段パッキン室22の圧力が給水圧力の半
分に低下する。
くなり、例えば上段パッキン室22の圧力が、給水圧力
の半分よりもさらに0.1〜0.2MPa高くなった場
合には、排水管113に設けられた逃し弁114が開
き、上段パッキン室22から圧力水が排出されるととも
に、中段パッキン室21から上段パッキン室21への給
水が停止し、上段パッキン室22の圧力が給水圧力の半
分に低下する。
【0026】以上の作用により、本実施の形態において
は、中段パッキン室21〜上段パッキン室22間の差圧
と、上段パッキン室22〜大気圧間の差圧とは、常に給
水圧力の半分を中心に前後0.2MPa以内に保たれ
る。なお、減圧弁112および逃し弁114の動作圧力
は、任意に調整することができる。一方、軸封の継続に
よりパッキン11は次第に摩耗することになるが、パッ
キン11が摩耗すると、各分割片11Aは摩耗した分だ
け主軸7の軸心に向かって移動することになる。
は、中段パッキン室21〜上段パッキン室22間の差圧
と、上段パッキン室22〜大気圧間の差圧とは、常に給
水圧力の半分を中心に前後0.2MPa以内に保たれ
る。なお、減圧弁112および逃し弁114の動作圧力
は、任意に調整することができる。一方、軸封の継続に
よりパッキン11は次第に摩耗することになるが、パッ
キン11が摩耗すると、各分割片11Aは摩耗した分だ
け主軸7の軸心に向かって移動することになる。
【0027】ここで、各分割片11Aの周方向の長さは
一定であるので、各分割片11Aが主軸7の軸心に向か
って移動すれば、その分だけ間隙Lは狭くなることにな
る。ところが、本実施の形態においては、凸部14およ
び凹部15の周方向に対向する各対向面14a,15a
を、外径側に向かって次第に広間隔となる斜面としてい
るので、各分割片11Aの摺動面Fが摩耗した場合であ
っても、両部14,15の周方向の間隙Lが初期値に比
べて狭くなるといった不具合がない。
一定であるので、各分割片11Aが主軸7の軸心に向か
って移動すれば、その分だけ間隙Lは狭くなることにな
る。ところが、本実施の形態においては、凸部14およ
び凹部15の周方向に対向する各対向面14a,15a
を、外径側に向かって次第に広間隔となる斜面としてい
るので、各分割片11Aの摺動面Fが摩耗した場合であ
っても、両部14,15の周方向の間隙Lが初期値に比
べて狭くなるといった不具合がない。
【0028】しかして、各パッキン室21,22に発生
する差圧を均等に保つことができるので、各段のパッキ
ン11a,11bのシール効果がほぼ同等となり、軸封
装置108全体としてのシール効果を向上させることが
できる。また、両パッキン11a,11bの摩耗速度に
差がなくなって、パッキン11a,11bの寿命を延ば
すことができる。また、差圧が均一に保たれるので、各
パッキン室21,22に作用する水圧は、各段のパッキ
ン箱10に均等に作用することになり、強度上非常に有
利である。ランナ背圧、すなわちパッキン箱10に作用
する水圧が高い場合でも、パッキン段数を増やすことで
各段に作用する差圧を低く抑えられるので、強度上もシ
ール性能上も非常に優れた軸封装置108を得ることが
できる。また、各分割片11A間に形成される漏水ポー
トBの断面積は、パッキン11が摩耗した場合であって
も不変であるので、パッキン11からの漏水量は、パッ
キン11の摩耗量に左右されずに一定に保たれ、漏水量
過少による水膜切れを防止し、パッキン11や主軸スリ
ーブ16の異常摩耗を防ぐことができる。
する差圧を均等に保つことができるので、各段のパッキ
ン11a,11bのシール効果がほぼ同等となり、軸封
装置108全体としてのシール効果を向上させることが
できる。また、両パッキン11a,11bの摩耗速度に
差がなくなって、パッキン11a,11bの寿命を延ば
すことができる。また、差圧が均一に保たれるので、各
パッキン室21,22に作用する水圧は、各段のパッキ
ン箱10に均等に作用することになり、強度上非常に有
利である。ランナ背圧、すなわちパッキン箱10に作用
する水圧が高い場合でも、パッキン段数を増やすことで
各段に作用する差圧を低く抑えられるので、強度上もシ
ール性能上も非常に優れた軸封装置108を得ることが
できる。また、各分割片11A間に形成される漏水ポー
トBの断面積は、パッキン11が摩耗した場合であって
も不変であるので、パッキン11からの漏水量は、パッ
キン11の摩耗量に左右されずに一定に保たれ、漏水量
過少による水膜切れを防止し、パッキン11や主軸スリ
ーブ16の異常摩耗を防ぐことができる。
【0029】図3は、本発明の第2の実施の形態を示す
もので、前記第1の実施の形態における軸封装置108
に代え、圧力調整手段210を有する軸封装置208を
用いるようにしたものである。すなわち、この圧力調整
手段210は、図3に示すように、両パッキン室21,
22を連通させるバイパス管211と、このバイパス管
211に設けられた可調整絞り弁212と、バイパス管
211の可調整絞り弁212出側位置から分岐する排水
管213と、バイパス管211と排水管213との分岐
部に設けられた機械式切換弁としてのスプール弁214
とを備えている。
もので、前記第1の実施の形態における軸封装置108
に代え、圧力調整手段210を有する軸封装置208を
用いるようにしたものである。すなわち、この圧力調整
手段210は、図3に示すように、両パッキン室21,
22を連通させるバイパス管211と、このバイパス管
211に設けられた可調整絞り弁212と、バイパス管
211の可調整絞り弁212出側位置から分岐する排水
管213と、バイパス管211と排水管213との分岐
部に設けられた機械式切換弁としてのスプール弁214
とを備えている。
【0030】前記スプール弁214は、図4に示すよう
に、弁箱215内を摺動するピストン216と、このピ
ストン216を図中左方に付勢するスプリング217
と、このスプリング217の付勢力を調節する圧力調整
ねじ218と、上段パッキン室22の水圧をピストン2
16に作用させる背圧管219とを備えており、このス
プール弁214は、両パッキン室21,22の差圧によ
り作動し、給水ポート220を開いて両パッキン室2
1,22を連通させたり、排水ポート221を開いて上
段パッキン室22を排水管213に連通させるようにな
っている。
に、弁箱215内を摺動するピストン216と、このピ
ストン216を図中左方に付勢するスプリング217
と、このスプリング217の付勢力を調節する圧力調整
ねじ218と、上段パッキン室22の水圧をピストン2
16に作用させる背圧管219とを備えており、このス
プール弁214は、両パッキン室21,22の差圧によ
り作動し、給水ポート220を開いて両パッキン室2
1,22を連通させたり、排水ポート221を開いて上
段パッキン室22を排水管213に連通させるようにな
っている。
【0031】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。中段パッキン11bの封水効果が高く、例えば上段
パッキン室22の圧力が、清水給水孔17から給水され
る給水圧力の半分よりもさらに0.1〜0.2MPa低
くなった場合には、ピストン216がスプリング217
の付勢力で押されて給水ポート220が開き、中段パッ
キン室21の高圧水が上段パッキン室22に供給され
る。逆に、上段パッキン11aの封水効果が高くなり、
例えば上段パッキン室22の圧力が、給水圧力の半分よ
りもさらに0.1〜0.2MPa高くなった場合には、
ピストン216は背圧管219からの水圧によりスプリ
ング217の付勢力に抗し摺動し、排水ポート221が
開いて上段パッキン室22の高圧水が排水管213を介
し排出される。
る。中段パッキン11bの封水効果が高く、例えば上段
パッキン室22の圧力が、清水給水孔17から給水され
る給水圧力の半分よりもさらに0.1〜0.2MPa低
くなった場合には、ピストン216がスプリング217
の付勢力で押されて給水ポート220が開き、中段パッ
キン室21の高圧水が上段パッキン室22に供給され
る。逆に、上段パッキン11aの封水効果が高くなり、
例えば上段パッキン室22の圧力が、給水圧力の半分よ
りもさらに0.1〜0.2MPa高くなった場合には、
ピストン216は背圧管219からの水圧によりスプリ
ング217の付勢力に抗し摺動し、排水ポート221が
開いて上段パッキン室22の高圧水が排水管213を介
し排出される。
【0032】以上の作用により、本実施の形態において
は、中段パッキン室21〜上段パッキン室22間の差
圧、および上段パッキン室22〜大気圧間の差圧が、い
ずれも給水圧力の半分を中心にして前後0.2MPaに
保たれる。なお、両ポート220,221切換時の圧力
は、圧力調整ねじ218によってスプリング217の付
勢力を調整することによって、任意に調整することがで
きる。しかして、本実施の形態によっても、前記第1の
実施の形態と同様の効果が期待できる。
は、中段パッキン室21〜上段パッキン室22間の差
圧、および上段パッキン室22〜大気圧間の差圧が、い
ずれも給水圧力の半分を中心にして前後0.2MPaに
保たれる。なお、両ポート220,221切換時の圧力
は、圧力調整ねじ218によってスプリング217の付
勢力を調整することによって、任意に調整することがで
きる。しかして、本実施の形態によっても、前記第1の
実施の形態と同様の効果が期待できる。
【0033】図5は、本発明の第3の実施の形態を示す
もので、前記第1の実施の形態における軸封装置108
に代え、圧力調整手段310を有する軸封装置308を
用いるようにしたものである。すなわち、この圧力調整
手段310は、図5に示すように、各パッキン室21,
22にそれぞれ設けられた排水管311,312と、こ
れら各排水管311,312にそれぞれ設けられた逃し
弁313,314とを備えている。
もので、前記第1の実施の形態における軸封装置108
に代え、圧力調整手段310を有する軸封装置308を
用いるようにしたものである。すなわち、この圧力調整
手段310は、図5に示すように、各パッキン室21,
22にそれぞれ設けられた排水管311,312と、こ
れら各排水管311,312にそれぞれ設けられた逃し
弁313,314とを備えている。
【0034】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。図示しない給水ポンプの異常等により、中段パッキ
ン11bの封水効果が高く、例えば中段パッキン室21
の圧力が、設定した給水圧力の半分よりもさらに0.1
〜0.2MPa高くなった場合には、中段パッキン室2
1側の逃し弁313が開き、中段パッキン室21の圧力
水が排水管311を介し排水される。このため、中段パ
ッキン室21の圧力が設定値に調整される。逆に、上段
パッキン11aの封水効果が高くなり、例えば上段パッ
キン室22の圧力が、給水圧力の半分よりもさらに0.
1〜0.2MPa高くなった場合には、上段パッキン室
22側の逃し弁314が開き、上段パッキン室22の圧
力水が排水管312を介し排水される。このため、上段
パッキン室22の圧力が設定値に調整される。
る。図示しない給水ポンプの異常等により、中段パッキ
ン11bの封水効果が高く、例えば中段パッキン室21
の圧力が、設定した給水圧力の半分よりもさらに0.1
〜0.2MPa高くなった場合には、中段パッキン室2
1側の逃し弁313が開き、中段パッキン室21の圧力
水が排水管311を介し排水される。このため、中段パ
ッキン室21の圧力が設定値に調整される。逆に、上段
パッキン11aの封水効果が高くなり、例えば上段パッ
キン室22の圧力が、給水圧力の半分よりもさらに0.
1〜0.2MPa高くなった場合には、上段パッキン室
22側の逃し弁314が開き、上段パッキン室22の圧
力水が排水管312を介し排水される。このため、上段
パッキン室22の圧力が設定値に調整される。
【0035】以上の作用により、本実施の形態において
は、中段パッキン室21〜上段パッキン室22間の差
圧、および上段パッキン室22〜大気圧間の差圧が、い
ずれも給水圧力の半分を中心にして前後0.2MPaに
保たれる。なお、各逃し弁313,314の動作圧力
は、任意に調整することができる。しかして、本実施の
形態によっても、前記第1の実施の形態と同様の効果が
期待できる。
は、中段パッキン室21〜上段パッキン室22間の差
圧、および上段パッキン室22〜大気圧間の差圧が、い
ずれも給水圧力の半分を中心にして前後0.2MPaに
保たれる。なお、各逃し弁313,314の動作圧力
は、任意に調整することができる。しかして、本実施の
形態によっても、前記第1の実施の形態と同様の効果が
期待できる。
【0036】図6は、本発明の第4の実施の形態を示す
もので、前記第1の実施の形態における軸封装置108
に代え、圧力調整手段410を有する軸封装置408を
用いるようにしたものである。すなわち、この圧力調整
手段410は、図6に示すように、両パッキン室21,
22を連通させるバイパス管411と、このバイパス管
411に設けられた可調整絞り弁412と、可調整絞り
弁412の前後に設けられた圧力計413と、バイパス
管411の可調整絞り弁412出側位置から分岐する排
水管414と、この排水管414に設けられたバルブ4
15とを備えている。
もので、前記第1の実施の形態における軸封装置108
に代え、圧力調整手段410を有する軸封装置408を
用いるようにしたものである。すなわち、この圧力調整
手段410は、図6に示すように、両パッキン室21,
22を連通させるバイパス管411と、このバイパス管
411に設けられた可調整絞り弁412と、可調整絞り
弁412の前後に設けられた圧力計413と、バイパス
管411の可調整絞り弁412出側位置から分岐する排
水管414と、この排水管414に設けられたバルブ4
15とを備えている。
【0037】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。中段パッキン11bの封水効果が高く、例えば上段
パッキン室22の圧力が、清水給水孔17から供給され
る給水圧力の半分よりもさらに0.1〜0.2MPa低
くなった場合には、各段のパッキン室21,22の圧力
を圧力計413でモニタリングしながら、可調整絞り弁
412の開度を手動で調整して開き、中段パッキン室2
1の高圧水を上段パッキン室22に供給する。逆に、上
段パッキン11aの封水効果が高く、例えば上段パッキ
ン室22の圧力が、給水圧力の半分よりもさらに0.1
〜0.2MPa高くなった場合には、バルブ415を開
いて上段パッキン室22の圧力水を排水管414を介し
て排水する。
る。中段パッキン11bの封水効果が高く、例えば上段
パッキン室22の圧力が、清水給水孔17から供給され
る給水圧力の半分よりもさらに0.1〜0.2MPa低
くなった場合には、各段のパッキン室21,22の圧力
を圧力計413でモニタリングしながら、可調整絞り弁
412の開度を手動で調整して開き、中段パッキン室2
1の高圧水を上段パッキン室22に供給する。逆に、上
段パッキン11aの封水効果が高く、例えば上段パッキ
ン室22の圧力が、給水圧力の半分よりもさらに0.1
〜0.2MPa高くなった場合には、バルブ415を開
いて上段パッキン室22の圧力水を排水管414を介し
て排水する。
【0038】しかして、本実施の形態においては、圧力
の調整を手動で行なう必要があるが、その他の点につい
ては前記第1の実施の形態と同様の効果が期待できる。
図7は、本発明の第5の実施の形態を示すもので、前記
第1の実施の形態における軸封装置108に代え、圧力
調整手段510を有する軸封装置508を用いるように
したものである。すなわち、この圧力調整手段510
は、図7に示すように、両パッキン室21,22を連通
させるバイパス管511と、このバイパス管511に設
けられた第1バルブ512と、第1バルブ512の前後
に設けられた圧力計513と、バイパス管511の第1
バルブ512出側位置から分岐する排水管514と、こ
の排水管514に設けられた第2バルブ515とを備え
ている。
の調整を手動で行なう必要があるが、その他の点につい
ては前記第1の実施の形態と同様の効果が期待できる。
図7は、本発明の第5の実施の形態を示すもので、前記
第1の実施の形態における軸封装置108に代え、圧力
調整手段510を有する軸封装置508を用いるように
したものである。すなわち、この圧力調整手段510
は、図7に示すように、両パッキン室21,22を連通
させるバイパス管511と、このバイパス管511に設
けられた第1バルブ512と、第1バルブ512の前後
に設けられた圧力計513と、バイパス管511の第1
バルブ512出側位置から分岐する排水管514と、こ
の排水管514に設けられた第2バルブ515とを備え
ている。
【0039】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。中段パッキン11bの封水効果が高く、例えば上段
パッキン室22の圧力が、給水圧力の半分よりもさらに
0.1〜0.2MPa低くなった場合には、各段のパッ
キン室21,22の圧力を圧力計513でモニタリング
しながら第1バルブ512の開度を手動で調整しながら
開き、中段パッキン室21の高圧水を上段パッキン室2
2に供給する。逆に、上段パッキン11aの封水効果が
高く、たとえば上段パッキン室22の圧力が、給水圧力
の半分よりもさらに0.1〜0.2MPa高くなった場
合には、第2バルブ515を開いて上段パッキン室22
の圧力水を排水管514を介し排水する。
る。中段パッキン11bの封水効果が高く、例えば上段
パッキン室22の圧力が、給水圧力の半分よりもさらに
0.1〜0.2MPa低くなった場合には、各段のパッ
キン室21,22の圧力を圧力計513でモニタリング
しながら第1バルブ512の開度を手動で調整しながら
開き、中段パッキン室21の高圧水を上段パッキン室2
2に供給する。逆に、上段パッキン11aの封水効果が
高く、たとえば上段パッキン室22の圧力が、給水圧力
の半分よりもさらに0.1〜0.2MPa高くなった場
合には、第2バルブ515を開いて上段パッキン室22
の圧力水を排水管514を介し排水する。
【0040】しかして、手動で両バルブ512,515
の開度を調整することにより、前記第1の実施の形態と
同様の効果が期待できる。図8は、本発明の第6の実施
の形態を示すもので、前記第1の実施の形態における軸
封装置108に代え、圧力調整手段610を有する軸封
装置608を用いるようにしたものである。すなわち、
この圧力調整手段610は、図8に示すように、両パッ
キン室21,22を連通させるバイパス管611と、こ
のバイパス管611に設けられた可調整絞り弁612
と、可調整絞り弁612の出側に設けられた電磁弁、電
動弁等の第1自動弁613と、これら可調整絞り弁61
2および第1自動弁613に対し並列に接続された差圧
検出装置614と、この差圧検出装置614および前記
第1自動弁613の出側に設けられた圧力検出装置61
5と、バイパス管611の第1自動弁613出側位置か
ら分岐する排水管616と、この排水管616に設けら
れた電磁弁、電動弁等の第2自動弁617とを備えてい
る。
の開度を調整することにより、前記第1の実施の形態と
同様の効果が期待できる。図8は、本発明の第6の実施
の形態を示すもので、前記第1の実施の形態における軸
封装置108に代え、圧力調整手段610を有する軸封
装置608を用いるようにしたものである。すなわち、
この圧力調整手段610は、図8に示すように、両パッ
キン室21,22を連通させるバイパス管611と、こ
のバイパス管611に設けられた可調整絞り弁612
と、可調整絞り弁612の出側に設けられた電磁弁、電
動弁等の第1自動弁613と、これら可調整絞り弁61
2および第1自動弁613に対し並列に接続された差圧
検出装置614と、この差圧検出装置614および前記
第1自動弁613の出側に設けられた圧力検出装置61
5と、バイパス管611の第1自動弁613出側位置か
ら分岐する排水管616と、この排水管616に設けら
れた電磁弁、電動弁等の第2自動弁617とを備えてい
る。
【0041】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。中段パッキン室21と上段パッキン室22との差圧
が、例えば給水圧力の半分に0.1〜0.2MPa加え
た値よりも大きい場合には、差圧検出装置614の動作
信号により第1自動弁613が開となり、圧力水が中段
パッキン室21から上段パッキン室22に供給されて差
圧のバランスが図られる。
る。中段パッキン室21と上段パッキン室22との差圧
が、例えば給水圧力の半分に0.1〜0.2MPa加え
た値よりも大きい場合には、差圧検出装置614の動作
信号により第1自動弁613が開となり、圧力水が中段
パッキン室21から上段パッキン室22に供給されて差
圧のバランスが図られる。
【0042】逆に、差圧が例えば球威圧力の半分に0.
1〜0.2MPa加えた値よりも小さく、かつ上段パッ
キン室22の圧力が、例えば給水圧力の半分に0.1〜
0.2MPa加えた値よりも大きい場合には、差圧検出
装置614の不動作信号と圧力検出装置615の動作信
号とのAND条件により第2自動弁617が開となり、
上段パッキン室22の圧力水が排水管616を介して排
水される。これにより、圧力が低下して各段のパッキン
11a,11bに作用する差圧のバランス調整がなされ
る。しかして、本実施の形態によっても、前記第1の実
施の形態と同様の効果が期待できる。なお、前記各実施
の形態においては、パッキン11を3段に配する場合に
ついて説明したが、4段以上配する場合にも同様に適用
することができる。また、前記各実施の形態における構
成を任意に組合わせて用いるようにしてもよい。
1〜0.2MPa加えた値よりも小さく、かつ上段パッ
キン室22の圧力が、例えば給水圧力の半分に0.1〜
0.2MPa加えた値よりも大きい場合には、差圧検出
装置614の不動作信号と圧力検出装置615の動作信
号とのAND条件により第2自動弁617が開となり、
上段パッキン室22の圧力水が排水管616を介して排
水される。これにより、圧力が低下して各段のパッキン
11a,11bに作用する差圧のバランス調整がなされ
る。しかして、本実施の形態によっても、前記第1の実
施の形態と同様の効果が期待できる。なお、前記各実施
の形態においては、パッキン11を3段に配する場合に
ついて説明したが、4段以上配する場合にも同様に適用
することができる。また、前記各実施の形態における構
成を任意に組合わせて用いるようにしてもよい。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、各パッキ
ン箱で構成される圧力室のうちの少なくとも2つの圧力
室にに、圧力室内の圧力を調整する圧力調整手段を設け
るようにしているので、各段のパッキンに作用する圧力
の差を常に一定に保つことができる。
ン箱で構成される圧力室のうちの少なくとも2つの圧力
室にに、圧力室内の圧力を調整する圧力調整手段を設け
るようにしているので、各段のパッキンに作用する圧力
の差を常に一定に保つことができる。
【0044】本発明はまた、圧力調整手段を、バイパス
管と、減圧弁と、排水管と、逃し弁とで構成し、各段の
パッキンに作用する圧力の差を自動的に均等に制御する
ようにしているので、装置構成を簡素化することができ
る。
管と、減圧弁と、排水管と、逃し弁とで構成し、各段の
パッキンに作用する圧力の差を自動的に均等に制御する
ようにしているので、装置構成を簡素化することができ
る。
【0045】本発明はまた、圧力調整手段を、バイパス
管と、可調整絞り弁と、排水管と、機械式切換弁とで構
成し、各段のパッキンに作用する圧力の差を自動的に均
等に制御するようにしているので、機械式切換弁のスプ
リング力調整により、給排水の切換点となる圧力を任意
に調整することができる。
管と、可調整絞り弁と、排水管と、機械式切換弁とで構
成し、各段のパッキンに作用する圧力の差を自動的に均
等に制御するようにしているので、機械式切換弁のスプ
リング力調整により、給排水の切換点となる圧力を任意
に調整することができる。
【0046】本発明はまた、圧力調整手段を、排水管
と、逃し弁とで構成し、各段のパッキンに作用する圧力
差を自動的に均等に制御するようにしているので、各逃
し弁の動作圧力調整により、各圧力室内の圧力を任意に
調整することができる。
と、逃し弁とで構成し、各段のパッキンに作用する圧力
差を自動的に均等に制御するようにしているので、各逃
し弁の動作圧力調整により、各圧力室内の圧力を任意に
調整することができる。
【0047】本発明はまた、圧力調整手段を、バイパス
管と、可調整絞り弁と、排水管と、開閉弁とで構成し、
前記可調整絞り弁の開度制御および前記開閉弁の開閉制
御により、各段のパッキンに作用する圧力の差を均等に
制御するようにしているので、手動により任意に圧力を
調整することができる。
管と、可調整絞り弁と、排水管と、開閉弁とで構成し、
前記可調整絞り弁の開度制御および前記開閉弁の開閉制
御により、各段のパッキンに作用する圧力の差を均等に
制御するようにしているので、手動により任意に圧力を
調整することができる。
【0048】本発明はまた、圧力調整手段を、バイパス
管と、第1制御弁と、排水管と、第2制御弁とで構成
し、前記両制御弁の開度制御により、各段のパッキンに
作用する圧力の差を均等に制御するようにしているの
で、両制御弁の開度を手動で制御することにより、任意
に圧力を調整することができる。
管と、第1制御弁と、排水管と、第2制御弁とで構成
し、前記両制御弁の開度制御により、各段のパッキンに
作用する圧力の差を均等に制御するようにしているの
で、両制御弁の開度を手動で制御することにより、任意
に圧力を調整することができる。
【0049】本発明はまた、圧力調整手段を、バイパス
管と、絞り弁と、第1自動弁と、差圧検出装置と、圧力
検出装置と、排水管と、第2自動弁とで構成し、前記各
検出装置からの信号で各自動弁を制御することにより、
各段のパッキンに作用する圧力の差を自動的に均等に制
御するようにしているので、差圧のバランス調整をより
安定に行なうことができる。
管と、絞り弁と、第1自動弁と、差圧検出装置と、圧力
検出装置と、排水管と、第2自動弁とで構成し、前記各
検出装置からの信号で各自動弁を制御することにより、
各段のパッキンに作用する圧力の差を自動的に均等に制
御するようにしているので、差圧のバランス調整をより
安定に行なうことができる。
【0050】本発明はさらに、各パッキンの凸部および
凹部の周方向に対向する対向面を、外径側に向かって次
第に広間隔となる斜面とするようにしているので、パッ
キンが摩耗しても、対向面間の間隔を常に一定にするこ
とができ、パッキン内外面の水圧バランスが崩れずに、
適正な摺動面の冷却効果を常に得ることができる。
凹部の周方向に対向する対向面を、外径側に向かって次
第に広間隔となる斜面とするようにしているので、パッ
キンが摩耗しても、対向面間の間隔を常に一定にするこ
とができ、パッキン内外面の水圧バランスが崩れずに、
適正な摺動面の冷却効果を常に得ることができる。
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る水力機械の軸
封装置を示す構成図である。
封装置を示す構成図である。
【図2】図1のパッキンの各分割片の構成を示す斜視図
である。
である。
【図3】本発明の第2の実施の形態を示す図1相当図で
ある。
ある。
【図4】図3のスプール弁の構成を示す断面図である。
【図5】本発明の第3の実施の形態を示す図1相当図で
ある。
ある。
【図6】本発明の第4の実施の形態を示す図1相当図で
ある。
ある。
【図7】本発明の第5の実施の形態を示す図1相当図で
ある。
ある。
【図8】本発明の第6の実施の形態を示す図1相当図で
ある。
ある。
【図9】従来の水力機械の軸封装置を示す構成図であ
る。
る。
【図10】図9の要部拡大図である。
【図11】図10のパッキンの構成を示す斜視図であ
る。
る。
【図12】図10の要部拡大図である。
7 主軸 10 パッキン箱 11,11a,11b,11c パッキン 11A 分割片 12 パッキン押え 13 ガータスプリング 14 凸部 14a,15a 対向面 15 凹部 21 中段パッキン室 22 上段パッキン室 108,208,308,408,508,608 軸
封装置 110,210,310,410,510,610 圧
力調整手段 111,211,411 511,611 バイパス管 112 減圧弁 113,213,311,312,414,514,6
16 排水管 114,313,314 逃し弁 212,412,612 可調整絞り弁 214 スプール弁 413,513 圧力計 415 バルブ 512 第1バルブ 515 第2バルブ 613 第1自動弁 614 差圧検出装置 615 圧力検出装置 617 第2自動弁
封装置 110,210,310,410,510,610 圧
力調整手段 111,211,411 511,611 バイパス管 112 減圧弁 113,213,311,312,414,514,6
16 排水管 114,313,314 逃し弁 212,412,612 可調整絞り弁 214 スプール弁 413,513 圧力計 415 バルブ 512 第1バルブ 515 第2バルブ 613 第1自動弁 614 差圧検出装置 615 圧力検出装置 617 第2自動弁
Claims (8)
- 【請求項1】水力機械の回転軸周囲部に、軸方向に沿っ
て複数段のパッキン箱を配置し、これら各パッキン箱内
に、周方向に分割された複数のパッキンをそれぞれ配置
するとともに、これらのパッキンを、ガータスプリング
の付勢力により軸心側に押圧して、各パッキンの摺動面
を前記回転軸の外周面に圧接させた水力機械の軸封装置
において、前記各パッキン箱で構成される圧力室のうち
の少なくとも2つの圧力室に、圧力室内の圧力を調整す
る圧力調整手段を設けたことを特徴とする水力機械の軸
封装置。 - 【請求項2】前記圧力調整手段は、2つの圧力室を連通
させるバイパス管と、このバイパス管に設けられた減圧
弁と、バイパス管の減圧弁出側位置から分岐する排水管
と、この排水管に設けられた逃し弁とを備え、各段のパ
ッキンに作用する圧力の差を自動的に均等に制御するこ
とを特徴とする請求項1記載の水力機械の軸封装置。 - 【請求項3】前記圧力調整手段は、2つの圧力室を連通
させるバイパス管と、このバイパス管に設けられた可調
整絞り弁と、バイパス管の可調整絞り弁出側位置から分
岐する排水管と、バイパス管と排水管との分岐部に設け
られ前記両圧力室の差圧により可調整絞り弁出側のバイ
パス管を可調整絞り弁側または排水管側に選択的に接続
する機械式切換弁とを備え、各段のパッキンに作用する
圧力の差を自動的に均等に制御することを特徴とする請
求項1記載の水力機械の軸封装置。 - 【請求項4】前記圧力調整手段は、各圧力室にそれぞれ
設けられた排水管と、これら各排水管にそれぞれ設けら
れた逃し弁とを備え、各段のパッキンに作用する圧力の
差を自動的に均等に制御することを特徴とする請求項1
記載の水力機械の軸封装置。 - 【請求項5】前記圧力調整手段は、2つの圧力室を連通
させるバイパス管と、このバイパス管に設けられた可調
整絞り弁と、バイパス管の可調整絞り弁出側位置から分
岐する排水管と、この排水管に設けられた開閉弁とを備
え、前記可調整絞り弁の開度制御および前記開閉弁の開
閉制御により、各段のパッキンに作用する圧力の差を均
等に制御することを特徴とする請求項1記載の水力機械
の軸封装置。 - 【請求項6】前記圧力調整手段は、2つの圧力室を連通
させるバイパス管と、このバイパス管に設けられた第1
制御弁と、バイパス管の第1制御弁出側位置から分岐す
る排水管と、この排水管に設けられた第2制御弁とを備
え、前記両制御弁の開度制御により、各段のパッキンに
作用する圧力の差を均等に制御することを特徴とする請
求項1記載の水力機械の軸封装置。 - 【請求項7】前記圧力調整手段は、2つの圧力室を連通
させるバイパス管と、このバイパス管に設けられた絞り
弁と、絞り弁の出側に設けられた第1自動弁と、絞り弁
および第1自動弁に対し並列に接続された差圧検出装置
と、前記第1自動弁および差圧検出装置の出側に設けら
れた圧力検出装置と、前記バイパス管の第1自動弁出側
位置から分岐する排水管と、この排水管に設けられた第
2自動弁とを備え、前記各検出装置からの信号で各自動
弁を制御することにより、各段のパッキンに作用する圧
力の差を自動的に均等に制御することを特徴とする請求
項1記載の水力機械の軸封装置。 - 【請求項8】周方向に隣位する一対のパッキンの対向端
部に、相互に組合わされる凸部および凹部をそれぞれ設
け、これら両部の周方向に対向する対向面を、外径側に
向かって次第に広間隔となる斜面としたことを特徴とす
る請求項1、2,3,4,5,6または7記載の水力機
械の軸封装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7332318A JPH09170547A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 水力機械の軸封装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7332318A JPH09170547A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 水力機械の軸封装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09170547A true JPH09170547A (ja) | 1997-06-30 |
Family
ID=18253627
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7332318A Pending JPH09170547A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 水力機械の軸封装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09170547A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006038075A (ja) * | 2004-07-26 | 2006-02-09 | Nippon Marine Techno Kk | 船尾管シール装置 |
JP2009085415A (ja) * | 2007-10-03 | 2009-04-23 | Nok Corp | シールリング |
CN106438163A (zh) * | 2016-11-03 | 2017-02-22 | 国家电网公司 | 水轮机机组的主轴密封压力钢管侧供水管路 |
-
1995
- 1995-12-20 JP JP7332318A patent/JPH09170547A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006038075A (ja) * | 2004-07-26 | 2006-02-09 | Nippon Marine Techno Kk | 船尾管シール装置 |
JP2009085415A (ja) * | 2007-10-03 | 2009-04-23 | Nok Corp | シールリング |
CN106438163A (zh) * | 2016-11-03 | 2017-02-22 | 国家电网公司 | 水轮机机组的主轴密封压力钢管侧供水管路 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050616 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050621 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060104 |