机械密封制造技术

本发明专利技术提供一种与旋转轴的结构无关，可以使平衡比在1以下的机械密封。具有固定于所述旋转轴(200)的套筒(130)，套筒(130)具有：密封对象流体(F)侧与其相反侧相比内径和外径具有大的高低差的第一环状部(131)；第一环状部(131)的小径部(131a)内周面嵌入旋转轴(200)的外周面，且小径部(131a)的外周面侧上设置固定环(110)，在密封第一环状部(131)的大径部(131b)外周面和旋转环(120)内周面之间的环状间隙的状态下，设置旋转环(120)，当固定环(110)和旋转环(120)的滑动面积为S1，由密封对象流体(F)的压力使固定环(110)承受旋转环(120)的压力影响的受压面积为S2时，满足S2/S1≤1。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机械密封
本专利技术涉及一种平衡形机械密封。
技术介绍
机械密封大致分为适用于密封流体对象的流体压力较低区域的非平衡形和适用于该流体压力较高区域的平衡形。此处，平衡比超过1的机械密封被称作非平衡形，平衡比在1以下的机械密封被称作平衡形。从旋转环侧向固定环侧施加流体压力，当固定环和旋转环的滑动面积为S1，由流体压力使固定环承受旋转环的压力影响的受压面积为S2时，平衡比是由S2/S1求出的值。现有技术中，机械密封为平衡形时，采用在旋转轴上设置高低差的构成(参照专利文献1、2)。参照图3对现有技术中的平衡形机械密封进行说明。图3是表示现有技术中的平衡形机械密封安装时的状态的剖面图。机械密封500用于密封旋转轴600和轴壳700之间的环状间隙。机械密封500具有设置于轴壳700侧的固定环510和与旋转轴600一同旋转的旋转轴520。旋转轴520由未图示弹簧等推压部件向固定环510侧推压。由此，设置于固定环510上的环状凸部511的顶面相对于旋转环520保持接触的状态。因此，旋转环520与旋转轴600一同旋转时，在环状凸部511的顶面与旋转环520的密封对象流体(F)侧的相反侧的端面之间滑动。旋转轴600上设置有高低差，即旋转轴600具有小径部610和大径部620。固定环510设置于小径部610的外周面侧。固定环510的外周面和轴壳700的内周面之间的环状间隙由密封环810密封。在大径部620的外周面和旋转环520的内周面之间由密封环820密封的状态下，设置旋转环520。通过上述构成，可使平衡比在1以下。下面对可使平衡比在1以下这点进行详细说明。固定环510和旋转环520的滑动面积S1是环状凸部511的顶面与旋转环520的密封对象流体(F)侧的相反侧的端面之间的接触面积。即，在图3所示的剖面图中，滑动面积S1是从环状凸部511的内周面到外周面为止的距离A1在整个圆周上的面积。另外，在图3所示的剖面图中，固定环510由于流体压力受到旋转环520的压力影响的受压面积S2是从旋转轴600的大径部620的外周面到环状凸部511的外周面为止的距离A2在整个圆周上的面积。这是因为，在比大径部620的外周面更靠近径向内侧中，不存在密封流体对象；在比环状凸部511的外周面更靠近径向外侧中，从轴线方向的两侧对旋转环520施加压力，通过旋转环520对固定环510不施加流体压力。如上所述，通过在旋转轴600上设置高低差，扩大滑动面积S1(即，图3中A1≥A2)，可以满足S1≥S2。由此，可使平衡比(S2/S1)在1以下。但是，现有技术中，如果不如上所述的在旋转轴设置高低差就不能使平衡比在1以下。因此，例如制造机械密封的制造商和制造旋转轴的制造商不同时，就会出现制造机械密封的制造商无法控制平衡比的问题。因此，希望仅由机械密封本身的结构就可以使平衡比在1以下。现有技术文献专利文献专利文献1：特开2002-267026号公报专利文献2：特开2003-042307号公报
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种与旋转轴的结构无关，可以使平衡比在1以下的机械密封。本专利技术为了解决上述问题采用以下的方法。本专利技术的密封装置，其密封旋转轴和轴壳之间的环状间隙，其特征在于，具有：固定环，其设置于所述轴壳侧；旋转环，其经该固定环设置于密封对象流体侧，并与所述旋转轴一同旋转；推压部件，其使该旋转环向所述固定环推压；和套筒，其固定于所述旋转轴，所述套筒包括：具有密封对象流体侧的内径和外径大于其相反侧的内径和外径的高低差的第一环状部；从第一环状部的密封对象流体侧的端部向径向外侧扩大的扩径部；和从该扩径部的径向外侧的端部向所述相反侧延伸的第二环状部，借助第一环状部的所述高低差使所述相反侧的小径部内周面与所述旋转轴外周面嵌合固定，且在该小径部的外周面侧设置所述固定环，所述旋转环配置于，借助所述第一环状部的所述高低差使密封对象流体侧的大径部外周面和所述旋转环内周面之间的环状间隙密封的状态，密封对象流体流入由所述大径部和扩径部和第二环状部所包围的空间内，且该空间内设置所述推压部件，令所述固定环和旋转环的滑动面积为S1，在密封对象流体的压力作用下所述固定环承受旋转环的压力影响的受压面积为S2，则满足S2/S1≤1。本专利技术中，设置固定于旋转轴的套筒，且采用下述构成，具有该套筒的密封对象流体侧与其相反侧相比，内径和外径具有大的高度差的第一环状部。由此，当固定环和旋转环的滑动面积为S1，由密封对象流体的压力使固定环承受旋转环的压力影响的受压面积为S2时，可使S2/S1≤1。即，与旋转轴的结构无关，可以使平衡比在1以下。所述旋转轴具有设置所述套筒的小径部，和与该小径部相比靠密封对象流体侧的大径部，所述套筒设置为使所述扩径部与所述旋转轴的阶梯部分压紧，在所述扩径部设置有止转部，该止转部形成为，在所述扩径部上利用连结弯折线的两端而形成的切缝，在所述弯折线位置处向密封对象流体侧弯折，且嵌入到形成在所述旋转轴的大径部上的缺口，由此使所述套筒止转。采用该构成，可防止套筒与旋转轴之间的相对旋转。另外，可从卡子的部分，向大径部和扩径部以及第二环状部包围的空间内和其外部之间使流体流通。具有密封第一环状部的所述大径部的外周面和所述旋转环的内周面之间的环状间隙的弹性体制的密封环，所述推压部件为弹簧，其一端与所述扩径部和第二环状部的角落部分压紧，另一端被保持在相对于第一环状部的大径部外周面可自由滑动的保持部件，由该弹簧推压的所述保持部件可与所述密封环压紧。由此，弹簧弹力的不均匀可由弹性体构成的密封环来缓解。上述各种结构在可能的范围内可组合利用。如上所述，根据本专利技术，与旋转轴的结构无关，可以使平衡比在1以下。附图说明图1为本专利技术实施例的机械密封装的安装状态的剖面图。图2为图1中部分放大的放大图。图3为现有技术中的平衡形机械密封安装状态的剖面图。附图标记说明100机械密封110固定环120旋转环121环状凸部122环状凹部123贯通孔130套筒131第一环状部131a小径部131b大径部132扩径部132a止转部132a1弯折线132b孔133第二环状部133a突出部134卡止部140密封环150弹簧160保持部件200旋转轴210小径部211环状槽220大径部300轴壳310、320环状槽410、420弹性挡圈430、440密封环具体实施方式以下参照附图，结合实施例以例示详细说明本专利技术的实施方式。本实施例中记载的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等，若无特殊的记载，则并不构成对本专利技术的范围的限定。(实施例)参照图1～图2对本专利技术实施例的机械密封进行说明。图1为本专利技术实施例的机械密封装的安装状态的剖面图。图2为图1中部分放大的放大图。另外，在下述说明中，“轴线”是指旋转轴200的中心轴线。机械密封100用于密封旋转轴200和轴壳300之间的环状间隙。旋转轴200是有高低差的结构，具有小径部210和大径部220。在小径部210上设置机械密封100(具体来说是构成机械密封100的套筒130)。另外，在小径部210上形成环状槽211。在该环状槽211上嵌入决定机械密封100的套筒130在轴线方向的位置的弹性挡圈410。另外，在旋转轴200的大径部220的圆周方向上设置多个缺口221。在轴壳300的内周面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械密封，其密封旋转轴和轴壳之间的环状间隙，其特征在于，具有：固定环，其设置于所述轴壳侧；旋转环，其经该固定环设置于密封对象流体侧，并与所述旋转轴一同旋转；推压部件，其使该旋转环向所述固定环推压；和套筒，其固定于所述旋转轴，所述套筒包括：具有密封对象流体侧的内径和外径大于其相反侧的内径和外径的高低差的第一环状部；从第一环状部的密封对象流体侧的端部向径向外侧扩大的扩径部；和从该扩径部的径向外侧的端部向所述相反侧延伸的第二环状部，借助第一环状部的所述高低差使所述相反侧的小径部内周面与所述旋转轴外周面嵌合固定，且在该小径部的外周面侧设置所述固定环，所述旋转环配置于，借助所述第一环状部的所述高低差使密封对象流体侧的大径部外周面和所述旋转环内周面之间的环状间隙密封的状态，密封对象流体流入由所述大径部和扩径部和第二环状部所包围的空间内，且该空间内设置所述推压部件，令所述固定环和旋转环的滑动面积为S1，在密封对象流体的压力作用下所述固定环承受旋转环的压力影响的受压面积为S2，则满足S2/S1≤1。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.12 JP 2013-2341921.一种机械密封，其密封旋转轴和轴壳之间的环状间隙，其特征在于，具有：固定环，其设置于所述轴壳侧；旋转环，其经该固定环设置于密封对象流体侧，并与所述旋转轴一同旋转；推压部件，其使该旋转环向所述固定环推压；和套筒，其固定于所述旋转轴，所述套筒包括：具有密封对象流体侧的内径和外径大于其相反侧的内径和外径的高低差的第一环状部；从第一环状部的密封对象流体侧的端部向径向外侧扩大的扩径部；和从该扩径部的径向外侧的端部向所述相反侧延伸的第二环状部，借助第一环状部的所述高低差使所述相反侧的小径部内周面与所述旋转轴外周面嵌合固定，且在该小径部的外周面侧设置所述固定环，所述旋转环配置于，借助所述第一环状部的所述高低差使密封对象流体侧的大径部外周面和所述旋转环内周面之间的环状间隙密封的状态，密封对象流体流入由所述大径部和扩径部和第二环...

【专利技术属性】
技术研发人员：中原信雄，池田康浩，
申请(专利权)人：伊格尔工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP