JPS6246067A - Split type carbon ring seal - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To make possible to exhibit a sufficient sealing effect to a rotary shaft, by holding split carbon ring pieces against a retainer, and by urging the same toward the center of the rotary shaft with the use of guide projecting elements. CONSTITUTION:Three to eight split carbon ring pieces 21 constituting a carbon ring seal, are made to abut against each other at their abutting surfaces 22 and are each formed in their outer peripheral sections with recessed grooves 23 in the direction orthogonal to the peripheral direction thereof. Further, a stepped part 24 is formed in one side end face of each split ring piece near to the outer periphery thereof. Meanwhile, guide projecting elements 29 which are urged respectively into guide recesses 27 by means of springs 28 are retractably fitted into recessed grooves 26 formed in the retainer 25. Further, a stepped part 30 is formed in one side end surface of each groove 26 of the retainer 25 near to the inner periphery thereof in order to prevent split ring pieces 21 from ejecting inward.

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、空気又は蒸気等を取り扱う回転機械例えば
圧縮機、ｉＸ　Ｊ！１機などの軸封装置として使用され
るカーボンリングシールに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) This invention is applicable to rotary machines that handle air or steam, such as compressors, iX J! The present invention relates to a carbon ring seal used as a shaft sealing device for a single aircraft.

（従来の技術〕 第３．第４図に示すように、従来の回転機械のカーボン
リングシールの構造は、分解、点検を容易にするために
一般にケーシングをＩ―下二つ割りとし、カーボンリン
グシールも分割型にして半径方向に取り外すことができ
るようにしである。この種の分割型カーボンリングシー
ルは３ケもしくはそれ以ｌ−の個数に分割した分割カー
ボンリング１１をその背面周方向の凹溝内に設４Ｊた長
いガータスプリング１３で保持するとともにカーボンリ
ングＩＩを軸に押しイ１け、軸とカーボンリングのすき
まを小さくすることにより流体（空気、蒸気等）の漏れ
を制ド１透している。１２は各分割カーボンリングの衝
合面で、カーボンリングはリテーナ１４に設けられた凹
溝内に収容保持さねている。(Prior art) 3. As shown in Fig. 4, the structure of conventional carbon ring seals for rotating machines is that the casing is generally divided into two halves in order to facilitate disassembly and inspection. This type of carbon ring seal is made into a split type so that it can be removed in the radial direction.This type of split carbon ring seal has a split carbon ring 11 that is divided into three or more pieces, and is inserted into a groove in the circumferential direction of the back surface of the split carbon ring 11. The carbon ring II is held by a long garter spring 13 installed on the shaft, and the carbon ring II is pushed onto the shaft, reducing the gap between the shaft and the carbon ring to prevent leakage of fluid (air, steam, etc.). Reference numeral 12 denotes an abutting surface of each split carbon ring, and the carbon ring is housed and held in a groove provided in the retainer 14.

リテーナ１４は−Ｆ下に分割さね、１５しよその衝合面
である。従来の分割型カーボンリングシールの組立はガ
ータスプリング１３を分割カーボンリングの背面の闇方
向凹溝内に安定させながら内面は軸に接触さセつつ順次
挿入して、最後にガータスプリング１３の両端を結合し
て軸の外周にフィツトさせていた。The retainer 14 is divided below -F, and 15 is the abutting surface. To assemble a conventional split carbon ring seal, the garter spring 13 is stably inserted into the dark groove on the back of the split carbon ring, and the inner surface is in contact with the shaft. They were connected and fitted around the shaft.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、このような従来の分割型カーボンリング
シールはガータスプリングで各分割カーボンリングを保
持する構造であるため、組立、分割が難しくこれに多く
の労力を必要とし、又組立、分解時にカーボンリングを
破損することがしばしばあった。However, such conventional split-type carbon ring seals have a structure in which each split carbon ring is held by a garter spring, which makes assembly and separation difficult and requires a lot of effort. It was often damaged.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

前記の問題点を解決するために、複数個の分割カーボン
リングの外周部に周方向と直交する凹溝を設け、分割カ
ーボンリングの外周側にあって各分割カーボンリングを
収容保持するリテーナの内周部凹溝の底部に複数個の案
内凹部を設け、これに係合突子をスプリングによって出
没自在に嵌入し、この係合突子の先端部を前記分割カー
ボンリングの外周部の凹溝に嵌入係合させて分割型カー
ボンリングシールを構成したものである。そして分割カ
ーボンリングの外周寄りの端面及びリテーナの内ｈＩ寄
り端面にそれぞれｎいに対向する段付部を設け、組立時
に分割カーボンリングが内周側に外れないようにしであ
る。In order to solve the above problem, grooves perpendicular to the circumferential direction are provided on the outer periphery of a plurality of split carbon rings, and grooves are formed inside the retainer that accommodates and holds each split carbon ring on the outer periphery of the split carbon rings. A plurality of guide recesses are provided at the bottom of the circumferential groove, into which the engaging protrusions are fitted so as to be freely protrusive and retractable, and the tips of the engaging protrusions are inserted into the grooves on the outer periphery of the split carbon ring. A split carbon ring seal is formed by fitting and engaging. Stepped portions facing each other are provided on the end face of the split carbon ring closer to the outer periphery and the end face closer to the inner hI of the retainer to prevent the split carbon ring from coming off toward the inner periphery during assembly.

〔作　用〕[For production]

分割カーボンリングを組立てるには、」二下に分割され
たリテーナの衝合面からリテーナの内周凹溝に分割カー
ボンリングを挿入するに際し、先ず案内突子を適宜の手
段例えば第２図に示すようにリテーナの外周から案内凹
部に貫通する孔と、この貫通孔に対向するねし孔を案内
突子の底部に設けておき、ボルトを貫通孔を通して案内
突子のねし孔に螺合させて、このボルトを引っ張って案
内突子を案内凹部内に埋設させ、この状態で各分割カー
ボンリングを順次リテーナの内周凹溝に挿入する。そし
てリテーナに設けられた各案内突子の先端部は、各分割
カーボンリングの凹溝に嵌入係合する。そのとき、分割
カーボンリングとリテーナに設けられた段付部が互いに
衝合することによってカーボンリングが内方に飛出して
リテーナから分離することがないようにしである。また
分割カーボンリングを分解して新しいものに取替えると
きは組立時の反対操作をすればよい。分割カーボンリン
グの外周部の周方向と直交する方向に設けられた凹溝に
スプリングで付勢された案内突子の先端部が嵌入してい
るから分割カーボンリングに半径方向の力が作用し回転
軸に対し゛ζシール効果を発揮するものである。また同
時に回転軸に沿う回転運動の回り止め作用も兼ねている
。To assemble the split carbon ring, first insert the split carbon ring into the inner groove of the retainer from the abutting surface of the two-part retainer, and first insert the guide protrusion using an appropriate means as shown in FIG. 2. A hole that penetrates from the outer periphery of the retainer to the guide recess and a tapped hole opposite to this through hole are provided at the bottom of the guide protrusion as shown in FIG. Then, pull this bolt to embed the guide protrusion in the guide recess, and in this state, each split carbon ring is sequentially inserted into the inner circumferential groove of the retainer. The tip end of each guide protrusion provided on the retainer fits into the groove of each split carbon ring. At this time, this is to prevent the carbon ring from flying inward and separating from the retainer due to the stepped portions provided on the split carbon ring and the retainer coming into contact with each other. Also, when disassembling the split carbon ring and replacing it with a new one, it is sufficient to perform the reverse operation during assembly. The tips of the guide protrusions, which are biased by springs, are fitted into grooves provided in the direction orthogonal to the circumferential direction on the outer periphery of the split carbon ring, so a radial force acts on the split carbon ring, causing it to rotate. It exerts a ζ sealing effect on the shaft. At the same time, it also functions to prevent rotational movement along the rotation axis.

〔実施例〕〔Example〕

以下、第１図、第２図についてこの発明の詳細な説明す
ると、２１は分割カーホンリングを示し、通常３個ない
し８個でカーボンリングシールが形成されている。各分
割カーボンリング２１は互いに衝合面２２で当接してい
る。分割カーボンリング２１の外周部には１Ｍ１方向と
直交する方向に凹溝２３が、また−側外周寄り端面には
段付部２４が夫々設けられている。一方、リテーナ２５
には、その内周面側に分割カーボンリング２１が収容保
持される凹溝２６が設けられ、凹溝の底部には適所に複
数個の案内凹部２７が設けられ、該案内凹部２７内には
スプリング２Ｂによって付勢された案内突子２９が出没
自在に嵌入されている。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. Reference numeral 21 indicates a split carbon ring, and usually three to eight pieces form a carbon ring seal. Each split carbon ring 21 is in contact with each other at an abutting surface 22. A groove 23 is provided on the outer periphery of the split carbon ring 21 in a direction perpendicular to the 1M1 direction, and a stepped portion 24 is provided on the end surface closer to the outer periphery on the negative side. On the other hand, retainer 25
is provided with a concave groove 26 on its inner peripheral surface side in which the split carbon ring 21 is accommodated and held, and a plurality of guide concave portions 27 are provided at appropriate positions at the bottom of the concave groove. A guide protrusion 29 urged by a spring 2B is inserted so as to be freely retractable.

また、リテーナ２５の凹溝２６の一方側内Ｆ％１寄り端
面には分割カーボンリング２１の段付部２４と対向する
段付部３０が設けられている。リテーナ２５に分割カー
ボンリング２１を取付けたとき段付部２４と３０が係合
して分割リング２１の内方への飛出しを防止している。Furthermore, a stepped portion 30 facing the stepped portion 24 of the split carbon ring 21 is provided on the end surface of the concave groove 26 of the retainer 25 on one side closer to the inner F%1. When the split carbon ring 21 is attached to the retainer 25, the stepped portions 24 and 30 engage to prevent the split ring 21 from jumping out inward.

なお、この段イ（１部２４゜３０は一側面に設けられて
いるが、両側面に設ＬＪでもよい。３１は−Ｌ下リテー
ナ２５の衝合面である。Note that although this stage A (1 part 24° 30 is provided on one side, LJ may be provided on both sides. 31 is the abutting surface of the -L lower retainer 25.

リテーナ２５に分割カーボンリング２１を取付ける際に
案内突子２９を案内凹部２７内に没入させる必要がある
が、その手段としては例えば第２図に示すように、リテ
ーナ２５の案内凹部２７に貫ｉｍする貫通孔を設け、こ
の貫通孔と対向する位置において案内突子２９にねし孔
を穿設する。そして、貫ｉｍ孔からボルトを挿入してね
し孔に螺合ゼしぬ、このボルトを引っ張ることによって
完全に案内突子２９を案内凹部２７内に没入させること
ができるものである。その他の手段としては、リテーナ
の側壁に長溝を穿設し、　、１ｉ案内突子には孔を穿設
して外部からビンを挿入して長溝に沿って移動させて案
内突子を没入させてもよい。When attaching the split carbon ring 21 to the retainer 25, it is necessary to insert the guide projections 29 into the guide recesses 27. For example, as shown in FIG. A through hole is provided, and a threaded hole is bored in the guide protrusion 29 at a position facing the through hole. Then, by inserting a bolt through the through-hole and screwing it into the tapped hole, the guide protrusion 29 can be completely recessed into the guide recess 27 by pulling the bolt. Another method is to make a long groove in the side wall of the retainer, make a hole in the 1i guide protrusion, insert a bottle from the outside, move it along the long groove, and retract the guide protrusion. Good too.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明は、分割カーボンリングの動きの自由度を確保
しながら各分割カーボンリングをリテーナに保持し、し
かも案内突子によって回転軸中心に向かって押圧してい
るから、回転軸に対するシール効果を十分に発揮すると
共に、回転軸との従動も阻止するものである。分割、ｋ
ａｒｔ立作業において、先ずリテーナに分割カーボンリ
ングを収容取付り或いは取外し作業を行うから作業は極
めて容易かつ確実となり、カーボンリングの破損を惹起
するおそれもないものである。In this invention, each split carbon ring is held in a retainer while ensuring the degree of freedom of movement of the split carbon ring, and is also pressed toward the center of the rotating shaft by the guide protrusion, so that the sealing effect against the rotating shaft is sufficiently achieved. In addition to exhibiting this effect, it also prevents the shaft from being driven by the rotating shaft. division, k
In the art standing work, the split carbon ring is first housed in the retainer and then installed or removed, so the work is extremely easy and reliable, and there is no risk of damaging the carbon ring.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１閏はこの発明の一実施例を示す断面図、第２図は第
１図のｎ−ｎ線断面図、第３図は従来の分割型カーボン
リングシールを示ず断面図、第４図は第３図のＩＶ−ｉ
Ｖ線断面図である。 １１．２１・・・分割カーボンリング、１２．２２・・
・衝合面、１３・・・ガータスプリング、１４・・・リ
テーナ、１５・・・衝合面、２３・・・凹溝、２４．３
０・・・段付部、２５・・・リテーナ、２６・・・リテ
ーナの凹溝、２７・・・案内凹部、２８・・・スプリン
グ、２９・・・案内突子。The first leap is a sectional view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line nn of FIG. is IV-i in Figure 3.
It is a sectional view taken along the V line. 11.21...Split carbon ring, 12.22...
・Abutting surface, 13... Garter spring, 14... Retainer, 15... Abutting surface, 23... Concave groove, 24.3
0...Stepped portion, 25...Retainer, 26...Retainer groove, 27...Guiding recess, 28...Spring, 29...Guiding protrusion.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １、複数個の分割カーボンリングの外周部に周方向と直
交する凹溝を設け、分割カーボンリングの外周側にあっ
て各分割カーボンリングを収容保持するリテーナの内周
部凹溝の底部に、複数個の案内凹部を設け、該凹部に係
合突子をスプリングによって出没自在に嵌入し、この係
合突子の先端部を分割カーボンリングの外周部の凹溝に
嵌入係合させたことを特徴とする分割型カーボンリング
シール。 ２、前記分割カーボンリングの外周寄り端面及びリテー
ナの内周寄り端面にそれぞれ互いに対向する段付部を設
けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の分割
型カーボンリングシール。[Claims] 1. A groove perpendicular to the circumferential direction is provided on the outer periphery of a plurality of split carbon rings, and an inner periphery of a retainer that accommodates and holds each split carbon ring on the outer periphery of the split carbon rings. A plurality of guide recesses are provided at the bottom of the concave groove, an engaging protrusion is fitted into the recesses so as to be freely protrusive and retractable by a spring, and the tip of the engaging protrusion is inserted into the concave groove on the outer periphery of the split carbon ring. A split type carbon ring seal characterized by being engaged. 2. The split carbon ring seal according to claim 1, wherein stepped portions are provided on the end face of the split carbon ring near the outer periphery and on the end face near the inner periphery of the retainer, respectively, facing each other.