机械密封及串联式密封制造技术

一种机械密封，在密封的压力低或高的情形等任何条件下，都能获得合适的滑动特性。由于本发明专利技术中，在固定环（４６）的滑动面（４６２）上形成有第一槽（４６３）和第二槽（４６４），因此，能提供一种不管在何种状态下，都可降低滑动面的负载、以合适的干式接触状态对封止流体进行封止的机械密封，其中，第一槽（４６３）与外部不连通，当转轴旋转时，起到利用动压作用降低滑动面的接触阻力的作用，第二槽（４６４）从外部导入压力，起到始终利用静压作用降低滑动面的接触阻力的作用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在通常状态下，使用于干式接触(干接触)状态的机械密封。此夕卜，涉及一种串联式密封，该串联式密封例如适于作为在石油化学厂等中使用的泵这样的、 以液化气体等作为封止对象的装置的轴封装置而使用。
技术介绍
将机械密封在轴向上以两段相同朝向而配置的串联式密封将流体的压力一分为 二，能降低滑动面的压力负载，因此对高压密封是有效的。此外，即便当在封止流体侧(设 备内侧)的密封(一次侧密封)产生泄漏时，空气侧的密封(二次侧密封)成为后备，能以 2组密封可靠地防止流体的泄漏。因此，串联式密封例如能作为在石油化学厂等中使用的泵 这样的、以液化气体等作为封止对象的装置的轴封装置而使用。这种泵用的串联式密封的二次密封中使用的机械密封中，特别是在通常的使用状 态下，使用于干式接触状态的机械密封中，其滑动特性是非常重要的。以往，为了改善这种机械密封的滑动特性，例如，多使用浸渍有润滑油的滑动件 (例如多孔质碳等)，或采用在滑动件的滑动面形成槽、利用滑动产生的动压使浮起力作 用于滑动面间而成为非接触等方法。此外，还提出有以下方法(例如日本专利申请公开 2006-83889号公报(专利文献1)及日本专利申请公开2006-83893号公报(专利文献2))， 即通过贯通孔将一次密封侧的压力导入在滑动面形成的整周槽，利用该压力降低滑动面的 接触面压力，减少负载，提高干式接触状态下的滑动特性。专利文献1 日本专利特开2006-83889号公报专利文献2 日本专利特开2006-83893号公报专利技术的公开专利技术所要解决的技术问题不过，在使用含浸有润滑油的滑动件的机械密封中，存在以下技术问题在使用时 的温度比较低的低温用途中，润滑油的粘性增加，相反地，在使用时的温度比较高的高温用 途中，油漏掉这样的情形。此外，还存在以下技术问题由于存在油与工艺流体反应的可能 性，因此，其使用条件有限制，可适用的对象受限制。此外，在滑动件的滑动面形成槽、利用滑动所产生的动压降低滑动面的负载的方 法中，存在以下技术问题当滑动面的速度慢时，浮起力不能充分作用于滑动面，由于接触 滑动造成性能降低，此外，当通常运转时，由于有间隙，因而会产生泄漏。此外，即便在将一次密封侧的压力导入在滑动面形成的整周槽的方式的机械密封 中，也存在以下问题当一次密封上作用有高压时，浮起力变得过大，可能引起滑动面的面 打开，此外相反地，当一次密封的压力过低时，对滑动面的负载降低作用消失，处于过负载 状态，早期就不断磨损。这样，在以往的干接触机械密封中，当使用温度、滑动速度或一次侧压力等变化 时，滑动特性会受到影响，不易维持合适的滑动特性。本专利技术鉴于上述技术问题而作，其目的在于提供机械密封及串联式密封，该机械密封及串联式密封在低温用途或高温用途、滑动面的速度快或慢的情形，或一次侧密封的 压力低或高的情形等任意条件下，或这种条件改变时，也能获得合适的滑动特性，即可对滑 动面降低负载、以合适的干式接触状态对封止流体进行封止。解决技术问题所采用的技术方案为解决上述技术问题，本专利技术的机械密封是对外壳与穿过该外壳的转轴之间进行 封止的机械密封，其特征是，包括旋转环，其设置于上述转轴，并可与该转轴一体旋转，在 上述转轴的轴向的一方端部具有滑动面；以及固定环，其设置于上述外壳，与上述旋转环的 上述滑动面相对配置，并具有与该滑动面滑动的滑动面，在上述旋转环的上述滑动面及上 述固定环的上述滑动面中任意一方或两方，第一槽和第二槽各形成1个以上，其中，第一槽 在沿周向的规定范围内形成凹部，并与外部不连通，第二槽在沿周向的规定范围内形成凹 部，并与外部连通，从而可从外部导入压力。由于这种结构的本专利技术的机械密封中，在滑动面上形成有第一槽和第二槽，因此， 能提供一种不管在何种状态，都可降低滑动面的负载、以合适的干式接触状态对封止流体 进行封止的机械密封，其中，第一槽与外部不连通，当转轴旋转时，起到利用动压作用降低 滑动面的接触阻力的作用，第二槽从外部导入压力，起到始终利用静压作用降低滑动面的 接触阻力的作用。即，能提供一种在低温用途或高温用途、滑动面的速度快或慢的情形，或 一次侧密封的压力低或高的情形等任意条件下，或这种条件改变时，也能获得合适的滑动 特性的机械密封。作为优选，本专利技术的机械密封的特征是，上述第二槽与该机械密封所要封止的高 压侧空间连通。根据这种结构的本专利技术的机械密封，通过使高压侧空间与第二槽连通，能在第二 槽发挥如上所述的静压作用。此外，作为优选，本专利技术的机械密封的特征是，形成有上述第二槽的上述旋转环及 上述固定环具有使上述高压侧空间与上述第二槽连通的连通孔。根据这种结构的本专利技术的机械密封，通过仅形成连通孔来使高压侧空间与第二槽 连通，能在第二槽发挥如上所述的静压作用。此外，作为优选，本专利技术的机械密封的特征是，上述连通孔是直径在3mm以下的 孔。根据这种结构的本专利技术的机械密封，由于连通孔的口径是小径，并使连通孔具有 压力阻力，因此，假设即便在高压侧空间变得过于高压的情形下，也能防止过大的压力作用 于滑动面而造成面打开等情形的产生。此外，作为优选，本专利技术的机械密封的特征是，上述连通孔具有控制被导入上述第 二槽的压力的节流孔。根据这种结构的本专利技术的机械密封，由于通过在连通孔设置节流孔而使连通孔具 有压力阻力，因此，即便在高压侧空间变得过于高压的情形下，也能防止过大的压力作用于 滑动面而造成面打开等情形的产生。此外，作为优选，本专利技术的机械密封的特征是，上述第一槽及上述第二槽都形成于 上述固定环的上述滑动面。根据这种结构的本专利技术的机械密封，能提供一种能将密封内的高压空间的压力稳 定地导入第二槽、以简单的结构具有第一槽及第二槽的机械密封。此外，作为优选，本专利技术的机械密封的特征是，上述第一槽比上述第二槽形成得由于这种结构的本专利技术的机械密封中，当转轴旋转时，动压作用于作为动压槽的 第一槽，其强度被滑动面的周向的凹凸的数量、即槽的数量大大影响，因此，通过增加其数 量，能有效地发挥第一槽产生的动压。此外，作为优选，本专利技术的机械密封的特征是，上述第二槽在上述滑动面上的各开 口面积比上述第一槽在上述滑动面上的开口面积大。这种结构的本专利技术的机械密封中，被导入的压力作用于作为静压槽的第二槽，由 于其大小受到作用面积、即槽的开口面积的较大影响，因此，通过增加开口面积，能有效地 发挥第二槽产生的静压。此外，作为优选，本专利技术的串联式密封是利用将设备内侧的一次侧机械密封和设 备外侧的二次侧机械密封在轴向二段配置的机械密封对外壳与穿过该外壳的转轴之间进 行封止的串联式密封，其特征是，上述二次侧机械密封是技术方案1 8中任一项所述的机 械密封，上述第二槽与上述一次侧机械密封和上述二次侧机械密封之间的中间室连通，从 而可导入上述中间室的压力。根据这种结构的本专利技术的串联式密封，能提供一种在低温用途或高温用途、滑动 面的速度快或慢的情形，或一次侧密封的压力低或高的情形等任意条件下，或这种条件改 变时，也能获得合适的滑动特性的串联式密封。附图说明图1是表示本专利技术一实施方式的串联式密封的结构的图，是以通过轴心的平面切 断串联式密封的剖视图。图2是图1所示的串联式密封的二次侧机械密封附近的放大图。图3A是表示图2所示的二次侧机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械密封，对外壳与穿过该外壳的转轴之间进行封止，其特征在于，包括：旋转环，该旋转环设置于所述转轴，并可与该转轴一体旋转，在所述转轴的轴向的一方端部具有滑动面；以及固定环，该固定环设置于所述外壳，具有与所述旋转环的所述滑动面相对配置并与该滑动面滑动的滑动面，在所述旋转环的所述滑动面及所述固定环的所述滑动面中任意一方或两方，第一槽和第二槽各形成１个以上，其中，第一槽在沿周向的规定范围内形成凹部，并与外部不连通，第二槽在沿周向的规定范围内形成凹部，并与外部连通，从而可从外部导入压力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2007-11-20 2007-300363一种机械密封，对外壳与穿过该外壳的转轴之间进行封止，其特征在于，包括旋转环，该旋转环设置于所述转轴，并可与该转轴一体旋转，在所述转轴的轴向的一方端部具有滑动面；以及固定环，该固定环设置于所述外壳，具有与所述旋转环的所述滑动面相对配置并与该滑动面滑动的滑动面，在所述旋转环的所述滑动面及所述固定环的所述滑动面中任意一方或两方，第一槽和第二槽各形成1个以上，其中，第一槽在沿周向的规定范围内形成凹部，并与外部不连通，第二槽在沿周向的规定范围内形成凹部，并与外部连通，从而可从外部导入压力。2.如权利要求1所述的机械密封，其特征在于，所述第二槽与该机械密封所要封止的 高压侧空间连通。3.如权利要求2所述的机械密封，其特征在于，形成有所述第二槽的所述旋转环及所 述固定环具有使所述高压侧空间与所述第二槽连通的连通孔。4.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：押井要二，秋山浩二，渡边浩二，金子敦，
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：JP[日本]