JPS6098196A - Labyrinth seal device for centrifugal type impeller - Google Patents
Labyrinth seal device for centrifugal type impellerInfo
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- JPS6098196A JPS6098196A JP20477683A JP20477683A JPS6098196A JP S6098196 A JPS6098196 A JP S6098196A JP 20477683 A JP20477683 A JP 20477683A JP 20477683 A JP20477683 A JP 20477683A JP S6098196 A JPS6098196 A JP S6098196A
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- seal
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は送風機、圧縮機などの流体機械の遠心羽根車に
使用されるラビリンスシール装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a labyrinth seal device used in a centrifugal impeller of a fluid machine such as a blower or a compressor.
従来のこの種ラビリンスシール装置は、第１図および第
２図に示すとおりである。すなわち第１図に示すシール
装置では、ケーシングｌ内にロータ軸４に取付けられた
羽根車２を回転自在に収納し、この羽根車２の側板３の
ロータ軸４と垂直な面に対向するように、ケーシング１
にラビリンスシール装置５が固定されている。A conventional labyrinth seal device of this type is shown in FIGS. 1 and 2. That is, in the sealing device shown in FIG. 1, an impeller 2 attached to a rotor shaft 4 is rotatably housed in a casing l, and a side plate 3 of the impeller 2 is arranged so as to face a surface perpendicular to the rotor shaft 4. , casing 1
A labyrinth seal device 5 is fixed to.
一方、第２図に示すシール装置では、前記側板３の軸４
と平行な面に対向するように、ケーシング゛１にラビリ
ンスシール装置６が固定さＪしると共に、各板７のロー
タ軸４に垂直な面と対向するように、ケーシング１にラ
ビリンスシール装置５が固定されている。On the other hand, in the sealing device shown in FIG.
A labyrinth seal device 6 is fixed to the casing 1 so as to face a plane parallel to the rotor axis 4, and a labyrinth seal device 5 is fixed to the casing 1 so as to face a plane perpendicular to the rotor axis 4 of each plate 7. is fixed.
」１記ラビリンスシール装置５，６では、そのシール歯
の先端と相手側、すなわち側Ｆ７．４および各板７との
間のギャップは性能に大きな影響を及ぼすので、このシ
ールギャップは極力小さいことが望ましい。In the labyrinth seal devices 5 and 6 mentioned above, the gap between the tip of the seal tooth and the mating side, that is, the side F7.4 and each plate 7, has a large effect on performance, so this seal gap should be as small as possible. is desirable.
一方、流体機械の起動時には、ロータ軸は太きな振動を
生ずるため、前記シールギャップが過小であると、羽根
車はシール歯に接触して事故を起す恐れがある。また、
前記のように従来のラビリンスシール装置は、ケーシン
グに固定さＪ−しているため、ラビリンスシールのギャ
ップは一定であるから、任意に調整することができない
欠点があった。On the other hand, when the fluid machine is started, the rotor shaft generates strong vibrations, so if the seal gap is too small, the impeller may come into contact with the seal teeth, causing an accident. Also,
As mentioned above, since the conventional labyrinth seal device is fixed to the casing, the gap of the labyrinth seal is constant and cannot be adjusted arbitrarily.
本発明は上記のような従来の欠点を解消し、流体機械の
起動時にはシールギャップを大きくし、定格運転時には
シールギャップを最小に保つよう、そのシールギャップ
を自動的に調整させることを目的とするものである。The purpose of the present invention is to eliminate the above-mentioned conventional drawbacks, and to automatically adjust the seal gap so that the seal gap is enlarged when the fluid machine starts up and kept at a minimum during rated operation. It is something.
本発明は上記目的を達成するために、遠心羽根車の軸と
垂直方向の面にシール歯を任意数連設したラビリンスシ
ールをケーシング内に設けてなるラビリンスシール装置
において、そのラビリンスシールを軸方向に移動可能に
設けると共に、そのラビリンスシールの背面に前記羽根
車の吐出側圧力を、この−背面と反対側の中間面にばね
圧力をそれぞ九作用させ、前記面圧力によりラビリンス
シールのギャップを、前記羽根車の起動および定格運転
に応じてそれぞれ自動的に調整するようにしたことを特
徴とするものである６
〔発明の実施例〕
以４；、本発明の一実施例を図面についで説明する。In order to achieve the above object, the present invention provides a labyrinth seal device in which a labyrinth seal in which an arbitrary number of seal teeth are arranged in series on a surface perpendicular to the axis of a centrifugal impeller is provided in a casing. At the same time, the pressure on the discharge side of the impeller is applied to the back surface of the labyrinth seal, and the spring pressure is applied to the intermediate surface opposite to the back surface, and the gap of the labyrinth seal is closed by the surface pressure. , is characterized in that the impeller is automatically adjusted in accordance with the startup and rated operation of the impeller.6 [Embodiments of the Invention] Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. explain.
第３図ないし第５図において、１０はゲージング、１１
はロータ軸１３に固着され、ケーシング１０内に回転自
在に収納された羽根車、１４は羽根車１１の吐出側に設
けられたティフユーザ、１５はケーシング１０内に、か
つディフューザ１５の出口側に設けられたスクロール、
１Ｇはゲージング１０の入口側に設けられた圧力室、１
７は前記スクロール１５と圧力室１６とを連絡する導管
、１８は前記圧力室１６内にＯリング２０ａ。In Figures 3 to 5, 10 is gauging, 11 is
is an impeller fixed to the rotor shaft 13 and rotatably housed within the casing 10; 14 is a tiff user provided on the discharge side of the impeller 11; and 15 is an impeller provided within the casing 10 and on the outlet side of the diffuser 15. scroll provided,
1G is a pressure chamber provided on the inlet side of gauging 10;
7 is a conduit connecting the scroll 15 and the pressure chamber 16; 18 is an O-ring 20a in the pressure chamber 16;
２０ｂを介しでロータ軸１３方向に移動可能に収納され
たラビリンスシール（以下シールと称す）である。This is a labyrinth seal (hereinafter referred to as a seal) that is housed so as to be movable in the direction of the rotor shaft 13 via the shaft 20b.
上記シール１８は、その一方何すなわち羽根車側板１２
のロータ軸１３に垂直な面１２ａと対向する面１８ａに
、シール歯１９が任膚：数連設されており、かつ、中間
部に四部１８ｂが設けられている。２１は前記凹部１８
ｂの左側端面Ａとケーシング１０の前記四部１８ｂ内へ
の突出部］Ｏａの左側端面Ｃとの間に介設さ肛たばねで
ある。The seal 18 has one side, that is, the impeller side plate 12.
On the surface 18a facing the surface 12a perpendicular to the rotor shaft 13, several seal teeth 19 are arranged in series, and four portions 18b are provided in the middle. 21 is the recess 18
This is a spring interposed between the left end surface A of Oa of the casing 10 and the left end surface C of the casing 10 protruding into the four parts 18b.
次に上記のような措成から）ｊる木実施例の作用につい
て説明する。Next, the operation of the tree embodiment as described above will be explained.
ケーシング１０の入口から流入した流体２２は、羽根車
１」により打圧し・て吐出さオシ、さらにディフューザ
１４およびスクロール１５を経て所定部器へ送られる。The fluid 22 that has flowed in from the inlet of the casing 10 is compressed and discharged by the impeller 1'', and then sent to a predetermined device via the diffuser 14 and scroll 15.
この場合、シールｊ８は羽根車】】から吐出さ汎た高圧
流体の一部が、ケーシング１０と側板１２との間の間隙
２３を流通して羽根車１１の入口側に戻入するのを極力
防ぎ、羽根Ｊｊｊ、＋１の性能が低下するのを防止する
作用をする。In this case, the seal j8 prevents as much as possible a part of the high-pressure fluid discharged from the impeller from flowing through the gap 23 between the casing 10 and the side plate 12 and returning to the inlet side of the impeller 11. , blade Jjj, +1 from deteriorating in performance.
流体機械の羽根車１１の起動時に１し、第４図に示すよ
うにシール１８は、ばね２１のばね力Ｐａにより矢印方
向（左方向）に押圧されて移動するため、側板１２の垂
直面１２ａとシール面１８ａのシール歯１９との間のギ
ャップＤは十分に大きい状態に保持されている。したが
って、起動時にロータ軸１３の振動により、側板１２の
シール部分に大きな振幅が発生しても、そのシール面１
２ａはシール歯１９に接触する恐れはないから安全に起
動させることができる。1 when the impeller 11 of the fluid machine is started, and as shown in FIG. The gap D between the seal tooth 19 of the seal surface 18a and the seal tooth 19 of the seal surface 18a is maintained in a sufficiently large state. Therefore, even if a large amplitude occurs in the seal portion of the side plate 12 due to the vibration of the rotor shaft 13 during startup, the seal surface 1
2a can be activated safely since there is no risk of contacting the seal teeth 19.
一方、定格運転時に羽根車１１が定格回転数に達して、
吐出流体が所定仕様の圧力まで上昇すると、この高圧の
流体は導管１７を経てケーシングｌＯの圧力室１６に導
入される。この圧力室１６内に心入された高圧流体は第
５図に示すように、シールＩＢの背面を圧力ｐｂでばね
圧Ｐａ（Ｐａ＜Ｐ Ｌ＋）に抗して矢印方向（右方向）
に押圧するのでシール１８の中間凹部１８ｂの左側面Ａ
がケーシングＩＯの突出部の左側面■３と接触するまで
シール１８は右方向に移動し、そのシール歯１９と側板
１２のシール面１２ａとの間のギャップｄは最小寸法に
保持される。On the other hand, when the impeller 11 reaches the rated rotation speed during rated operation,
Once the pressure of the discharged fluid has increased to a predetermined specification, this high pressure fluid is introduced into the pressure chamber 16 of the casing IO via the conduit 17. As shown in FIG. 5, the high-pressure fluid inserted into the pressure chamber 16 presses against the back surface of the seal IB at a pressure pb in the direction of the arrow (rightward) against the spring pressure Pa (Pa<P L+).
The left side surface A of the intermediate recess 18b of the seal 18
The seal 18 moves rightward until it comes into contact with the left side surface (3) of the protrusion of the casing IO, and the gap d between its seal teeth 19 and the seal surface 12a of the side plate 12 is maintained at its minimum dimension.
この場合、ロータ軸はすでに定格回転に達して安定して
いるため、羽根車は大幅に振動する恐れはないのｅ、シ
ールギャップが僅小であつ°Ｃも、シールＣ付と側板の
シール面との接触を阻止することができる。In this case, the rotor shaft has already reached its rated rotation and is stable, so there is no risk of the impeller vibrating significantly.The seal gap is very small and the sealing surface of the side plate is contact can be prevented.
さらに、羽根車の停止時には吐出側圧力が低下するため
、ケーシングの圧力室１６内の圧力も低下するから、こ
の圧力にばね２１の力が打勝ってシール１８を左方向に
移動させるので、シールギャップ［）は再び第４図に示
すように＋５）に人さいｉｈｆ状態に吊持される。した
がつ°Ｃ１羽根車の停止時しり一タｔｌｉ＋！Ｉが振動
しても、側板のシール面がラビリンスのシール歯と接触
する恐れはないから安全な停止が可能である。Furthermore, when the impeller is stopped, the pressure on the discharge side decreases, and the pressure inside the pressure chamber 16 of the casing also decreases, so the force of the spring 21 overcomes this pressure and moves the seal 18 to the left. The gap [) is again suspended in the ihf state at +5) as shown in FIG. However, when the C1 impeller stops, it is tli+! Even if I vibrates, there is no risk that the seal surface of the side plate will come into contact with the seal teeth of the labyrinth, so a safe stop is possible.
（究明の効果〕
以−１−説明したよ′）に本発明によれば、流体機械の
起動１１．１および（’？止時にロータ酎が大幅に振動
した場合でも、ラビリンスシールと羽根車とが接触する
恐れはないから、安全性を向−トさせることができる。(Effects of the Investigation) As explained above, according to the present invention, even if the rotor vibrates significantly during starting and stopping of the fluid machine, the labyrinth seal and impeller Since there is no risk of contact between the two, safety can be improved.
また、定格運転１１！ｉには、高圧流体の吐出圧によリ
シールギャップを最小限に保持することにより、高圧流
体の瀦洩爪を大幅に低減させて性能の向上をはかること
ができる。Also, rated operation 11! (i) By keeping the reseal gap to a minimum using the discharge pressure of the high-pressure fluid, it is possible to significantly reduce the leakage claw of the high-pressure fluid and improve performance.
第１図および！ＰＪ２図は従来のラビリンスシール装［
ｉｉ ｆｆｌえる羽根車の上半部断面図、１５３図は本
発明のラビリンスシール装置の一実施例を適用した羽根
車の上半部断面図、第４図および第５図は日実施例の起
動時および運転時における作動状態をそれぞれ示す断面
図である。
１１・・・羽根車、１３・・・ロータ軸、１６・・・圧
力室、１８・・・ラビリンスシール、１８ａ・・シール
面、１８１）・・・中間凹部、１９・・・シールｖ：；
ｔ、２１・・・ばね、Ｄ、ｄ・・・ギャップ。
第 １ 図
“ｚＺ 図
■３図Figure 1 and! PJ2 diagram shows the conventional labyrinth seal installation [
ii FIG. 153 is a sectional view of the upper half of an impeller to which an embodiment of the labyrinth seal device of the present invention is applied, and FIGS. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the operating states at the time of operation and at the time of operation, respectively. 11... Impeller, 13... Rotor shaft, 16... Pressure chamber, 18... Labyrinth seal, 18a... Seal surface, 181)... Intermediate recess, 19... Seal v:;
t, 21... spring, D, d... gap. Figure 1 “zZ Figure■3 Figure
Claims (1)
したラビリンスシールをケーシング内に設けてなるラビ
リンスシール装置において、そのラビリンスシールを前
記軸方向に移動可能に設けると具に、そのラビリンスシ
ールの背面に前記羽根車の吐出側圧力を、この背面と反
対側の中ｒｆＴＩ面にばね圧力をそれぞれ作用させ、前
記側圧力によりラビリンスシールのギャップを、前記羽
根車の起動および定格運転に応じてそれぞれ自動的に調
整するようにしたことを特徴とする遠心羽根車のラビリ
ンスシール装置。In a labyrinth seal device in which a labyrinth seal having an arbitrary number of seal teeth arranged in series on a surface perpendicular to the axis of a centrifugal impeller is provided in a casing, the labyrinth seal is provided movably in the axial direction. The discharge side pressure of the impeller is applied to the back surface of the labyrinth seal, and the spring pressure is applied to the middle rfTI surface opposite to this back surface, and the gap in the labyrinth seal is controlled by the side pressure to the startup and rated operation of the impeller. A labyrinth seal device for a centrifugal impeller, characterized in that it automatically adjusts according to the respective conditions.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20477683A JPS6098196A (en) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | Labyrinth seal device for centrifugal type impeller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20477683A JPS6098196A (en) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | Labyrinth seal device for centrifugal type impeller |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6098196A true JPS6098196A (en) | 1985-06-01 |
Family
ID=16496156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20477683A Pending JPS6098196A (en) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | Labyrinth seal device for centrifugal type impeller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6098196A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20190046969A (en) | 2016-10-13 | 2019-05-07 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | Labyrinth seal |
| CN110873060A (en) * | 2018-08-29 | 2020-03-10 | 广东德昌电机有限公司 | Pump body |
-
1983
- 1983-11-02 JP JP20477683A patent/JPS6098196A/en active Pending
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| DE112017005191T5 (en) | 2016-10-13 | 2019-07-04 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | labyrinth seal |
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