密封用滑动构件和密封装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供即使在容易堆积硅氧化物的环境下使用，密封性能也优异的密封用滑动构件和密封装置。密封用滑动构件具有烧结体，所述烧结体包括铈氧化物1.0～12.5wt％、石墨与易石墨化碳相加而成的物质20～50wt％、以及余量的难石墨化碳。该密封用滑动构件例如用作旋转密封环(2)或者静止密封环(4)。封环(2)或者静止密封环(4)。封环(2)或者静止密封环(4)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】密封用滑动构件和密封装置


[0001]本专利技术涉及密封用滑动构件和密封装置。

技术介绍

[0002]例如已知有下述专利文献1或专利文献2所示的机械密封用的滑动构件。这种滑动构件通过将碳制填料、粘结剂用树脂和硅氧化物混合并进行成型、烧结来制造而成。
[0003]这种滑动构件有时被暴露于含硅酸盐类防锈成分的LLC(长效冷却剂，long life coolant)等水类密封流体中。在这样的使用环境下，LLC所含的Si与O反应而生成SiO2，且容易在滑动构件的表面形成SiO2的堆积物。若在滑动构件形成SiO2的堆积物，则滑动间隙有可能扩大，从而有可能阻碍密封性能。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开昭61
‑
014278号公报
[0007]专利文献2：WO2015/108107号公报

技术实现思路

[0008]专利技术所要解决的技术问题
[0009]本专利技术就是鉴于这样的实际情况而作成的，其目的在于提供即使在容易堆积硅氧化物的环境下使用，密封性能也优异的密封用滑动构件和密封装置。
[0010]用于解决技术问题的方案
[0011]为了实现上述目的，本专利技术的密封用滑动构件具有烧结体，所述烧结体包括铈氧化物1.0～12.5wt％、石墨与易石墨化碳相加而成的物质20～50wt％、以及余量的难石墨化碳。
[0012]在本专利技术的密封用滑动构件中，以规定的比例同时含有铈氧化物(CeO2或Ce2O3等)、石墨与易石墨化碳相加而成的物质以及难石墨化碳。在本专利技术的密封用滑动构件中，由于以规定的比例含有铈氧化物，所以不会损害成型性，且即使在例如被暴露于含硅酸盐类成分的水溶液的环境下，也能够抑制在滑动构件的表面生成硅氧化物。
[0013]进一步，在本专利技术的密封用滑动构件中，由于以规定的比例含有硬碳(HC)等难石墨化碳，所以即便在滑动面生成有堆积物，堆积物也会被研磨，从而抑制在这些表面形成堆积物。
[0014]再进一步，在本专利技术的密封用滑动构件中，由于以规定的比例含有石墨与易石墨化碳相加而成的物质，所以滑动构件在滑动面的发热被抑制，从而抑制硅氧化物的生成。
[0015]所述铈氧化物的平均粒径可以为1.0～6.0μm。可确认到：通过使密封用滑动构件中含有这样范围粒径的铈氧化物，从而密封性能得以提高。
[0016]密封用滑动构件可以成型为环状。通过成型为这样的形状，从而能够优选用作机械密封装置的密封用环。
[0017]本专利技术的密封装置具有上述任一方案所述的密封用滑动构件。本专利技术的密封装置在密封用滑动构件被暴露于含硅酸盐成分的水类密封流体的情况下特别有益。
附图说明
[0018]图1是本专利技术的一个实施方式的机械密封装置的主要部分剖视图。
具体实施方式
[0019]以下，基于附图所示的实施方式来说明本专利技术。
[0020]如图1所示，本专利技术的一个实施方式的密封用滑动构件例如作为成型为环状的旋转密封环2而被组装于例如水泵用机械密封装置10的内部来使用。
[0021]机械密封装置10安装于旋转轴20与壳体30之间的安装空间，对位于壳体30的内侧的密封流体侧空间50和与壳体30的外侧空间连通的大气侧空间40之间进行密封。在密封流体侧空间50中封入有含硅酸盐的密封流体。
[0022]作为滑动构件的旋转密封环2以沿轴向移动自如的方式装配于旋转轴20，并能够与旋转轴20一起旋转。在旋转密封环2的轴向的前端侧(靠近静止密封环4的一侧)形成有滑动面2a。另外，在静止密封环4的轴向的前端侧(靠近旋转密封环2的一侧)形成有滑动面4a。这些滑动面2a、4a一边进行相对旋转一边产生滑动，从而对密封环2、4的内周侧空间与外周侧空间之间进行密封。
[0023]在本实施方式中，滑动面4a形成于环状凸部4b的前端面，该环状凸部4b形成于静止密封环4的前端侧。环状凸部4b的径向厚度比静止密封环4的主体部4c的径向厚度小。另外，环状凸部4b的内径比滑动面2a的内径大且环状凸部4b的外径比滑动面2a的外径小，以使得滑动面4a的径向宽度比滑动面2a的径向宽度小。
[0024]静止密封环4的外周部经由O型环33而安装于形成在壳体30的大气侧内径部32的台阶部。壳体30的大气侧内径部32与壳体30的外部空间连通，在本实施方式中，是与大气侧空间40连通。大气侧空间40同静止密封环4与旋转轴20之间的内径侧间隙和旋转密封环2的前端部与旋转轴20之间的内径侧间隙连通。
[0025]在壳体30中，与壳体30的大气侧内径部32相邻地形成有密封侧内径部34。在本实施方式中，密封侧内径部34的内径比大气侧内径部32的内径大。在密封侧内径部34与大气侧内径部32之间的交界部分安装有静止密封环4，借助O型环33来抑制大气侧空间40与密封侧空间50通过静止密封环4与壳体30之间的间隙而连通的情况。
[0026]在主体部4c的外周部形成有止转用凸部4d且该凸部4d卡合于壳体30的卡合槽而构成止转，以避免静止密封环4与旋转密封环2一起旋转。
[0027]在旋转密封环2的轴向的后端侧(远离静止密封环4的一侧)以沿轴向靠压O型环11的方式相对于旋转轴20沿轴向移动自如地装配有O型环抵靠件12。O型环抵靠件12经由O型环11将旋转密封环2向静止密封环4的方向靠压。例如使用止转销14等进行止转，从而O型环抵靠件12和旋转密封环2这些构件能够与旋转轴20一起围绕其轴心进行旋转。
[0028]在O型环抵靠件12的轴向的后端侧(远离静止密封环4的一侧)，弹簧抵靠件16固定于旋转轴20，并与旋转轴20一起旋转。弹簧抵靠件16为环状，且在其圆周方向的多个部位形成有弹簧保持孔，利用被保持于各弹簧保持孔的弹簧18的压缩力，在旋转密封环2的方向上
沿轴向压紧O型环抵靠件12。另外，例如通过止转销19进行止转，从而弹簧抵靠件16和O型环抵靠件12这些构件能够与旋转轴20一起围绕轴心一同旋转。
[0029]弹簧18的弹簧力(spring force)通过O型环抵靠件12和O型环11传达至旋转密封环2，从而将旋转密封环2的前端部的滑动面2a靠压于静止密封环4的滑动面4a。其结果是：在基于弹簧18的弹簧力和施加于O型环抵靠件12的轴向的后端面的空间50内的流体压力的作用下，滑动面2a和滑动面4a一边被沿轴向靠压一边围绕旋转轴20的轴心相对旋转。其结果是：对位于这些环2、4的内周面的大气侧空间40与位于这些环2、4的外周侧的密封流体侧空间50之间进行密封。
[0030]在本实施方式中，在如此构成的机械密封装置10中，旋转密封环2由本实施方式的密封用滑动构件构成，成为其滑动的对象侧的作为主环的静止密封环4也可以由与密封环2相同的材质构成，但是在本实施方式中，由比密封环2硬的材质构成。例如，密封环4由碳化硅、碳化钛、碳化钨等现有使用的滑动材料形成。
[0031]构成本实施方式的静止本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种密封用滑动构件，其中，所述密封用滑动构件具有烧结体，所述烧结体包括铈氧化物1.0～12.5wt％、石墨与易石墨化碳相加而成的物质20～50wt％、以及余量的难石墨化碳。2.根据权利要求1所述的密封用滑动构件，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：荒井峰洋，塔本英树，
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：