机械密封装置

摘要

提供机械密封装置，改进了密封盖的结构、并且密封环等密封要素的维护的操作性优异。一种机械密封装置，其具备：配合环(131)，其与旋转轴(101)一同旋转；以及密封环(133)，其与所述配合环(131)对置地滑动接触，该机械密封装置对所述旋转轴(101)与被固定于设备主体(102)的密封盖(105)之间进行密封，该机械密封装置的特征在于，所述密封盖(105)是至少由第一密封盖(107、108)和第二密封盖(106)构成的分割结构体，所述第一密封盖(107、108)被连接成能够留下所述第二密封盖(106)而沿轴向拆装，并且所述密封环(133)被连接成能够跟随所述第一密封盖(107、108)的形态。

权利要求

1.一种机械密封装置，该机械密封装置具备：一次侧机械密封件和二次侧机械密封件，所述一次侧机械密封件具有：第一配合环，其与旋转轴一同旋转；以及第一密封环，其与所述第一配合环对置地滑动接触，所述二次侧机械密封件具有：第二配合环，其与所述旋转轴一同旋转；以及第二密封环，其与所述第二配合环对置地滑动接触，该机械密封装置对所述旋转轴与被固定于设备主体的密封盖之间进行密封，该机械密封装置的特征在于，所述密封盖是至少由第一密封盖和第二密封盖构成的分割结构体，所述第一密封盖被连接成能够留下所述第二密封盖而沿轴向拆装，并且所述第一密封盖是由外径侧密封盖和内径侧密封盖构成的分割结构体，所述内径侧密封盖位于所述外径侧密封盖的径向的内径侧，并且位于所述外径侧密封盖的轴向内侧，所述内径侧密封盖以能够从轴向外侧拆装的方式被连接于所述外径侧密封盖，所述第一密封环被第一保持器保持，在所述第二密封盖上通过螺栓固定有第一适配器，所述第一保持器通过焊接固定于第一波纹管的一端，在所述第一波纹管的另一端通过焊接固定所述第一适配器，所述第二密封环被第二保持器保持，在所述内径侧密封盖上通过焊接固定有第二适配器，所述第二保持器通过焊接固定于第二波纹管的一端，在所述第二波纹管的另一端通过焊接固定所述第二适配器，由此，所述第二密封环被连接成能够跟随所述内径侧密封盖的形态，在所述旋转轴上固定有套筒，所述套筒具有环状突出部，所述第一配合环和所述第二配合环分别被紧密嵌合并固定于所述套筒的所述环状突出部的轴向的一端和另一端。

2.根据权利要求1所述的机械密封装置，其特征在于，

所述外径侧密封盖和所述第二密封盖都与密封环配置空间接触，所述密封环配置空间是借助所述旋转轴和所述密封盖形成并用于配置所述一次侧机械密封件和所述二次侧机械密封件的空间，在所述外径侧密封盖和所述第二密封盖上分别设置有供给孔，该供给孔用于从外部向所述密封环配置空间供给流体。

3.根据权利要求2所述的机械密封装置，其特征在于，

在所述套筒的所述环状突出部上设置有使从所述供给孔供给的流体循环的叶轮。

说明书

机械密封装置

技术领域

[0001] 本发明涉及被用作化学、食品、一般产业等的旋转设备的轴封的机械密封装置。

背景技术

[0002] 以往的波纹管型机械密封装置具备：密封环，其被保持于被固定于波纹管的保持器；以及配合环，其与密封环对置地滑动接触，密封环经保持器、波纹管和适配器而被支承于密封盖，配合环被支承于旋转轴并与旋转轴一同旋转(例如，参照专利文献1)。

[0003] 现有技术文献

[0004] 专利文献

[0005] 专利文献1：国际公开第2010/116844号(0016段、图1)

发明内容

[0006] 发明要解决的课题

[0007] 在专利文献1所述的机械密封装置中，构成固定侧的密封组件的保持器、波纹管、适配器和密封盖分别通过焊接等被彼此固定。并且，密封盖借助于螺栓、螺母等被固定于设备主体。因此，在进行密封环的滑动接触面的校正等维护时，解除将密封盖固定于设备主体的螺栓、螺母的紧固，将固定侧的密封组件与密封盖一同沿轴向卸下以进行维护。

[0008] 但是，在维护时卸下的密封盖是沿旋转轴的径向和轴向覆盖密封环等密封要素的结构，因此在径向和轴向上大、并且具有相当的重量，存在这样的问题：经波纹管等被连接于密封盖的密封环等的维护的操作性差。特别是，越是用于大型设备的机械密封装置，该问题越是显著。

[0009] 本发明正是鉴于这样的问题而完成的，其目的在于，提供改进了密封盖的结构、并且密封环等密封要素的维护的操作性优异的机械密封装置。

[0010] 用于解决课题的手段

[0011] 为了解决上述课题，本发明的机械密封装置如下：

[0012] 该机械密封装置具备：配合环，其与旋转轴一同旋转；以及密封环，其与所述配合环对置地滑动接触，该机械密封装置对所述旋转轴与被固定于设备主体的密封盖之间进行密封，该机械密封装置的特征在于，

[0013] 所述密封盖是至少由第一密封盖和第二密封盖构成的分割结构体，所述第一密封盖被连接成能够留下所述第二密封盖而沿轴向拆装，并且所述密封环被连接成能够跟随所述第一密封盖的形态。

[0014] 根据该特征，由于密封环被连接成能够跟随第一密封盖的形态，并且第一密封盖被连接成能够留下第二密封盖而沿轴向拆装，因此，通过将密封环与第一密封盖一同从第二密封盖卸下，从而能够对重量轻、操作性优异的连接体实施密封环等的维护。

[0015] 所述机械密封装置的特征在于，所述第一密封盖是由外径侧密封盖和内径侧密封盖构成的、被连接成能够拆装的分割结构体，所述密封环被连接成能够跟随所述内径侧密封盖的形态，并且在所述外径侧密封盖和所述第二密封盖分别设置有供给孔，该供给孔用于从外部向所述密封环配置空间供给流体。

[0016] 根据该特征，无需在内径侧密封盖形成供给孔，能够将内径侧密封盖形成得小型、轻量，能够提高维护时的密封盖的操作性能。

[0017] 所述机械密封装置的特征在于，所述第一密封盖是由外径侧密封盖和内径侧密封盖构成的分割结构体，所述内径侧密封盖以能够从轴向外侧拆装的方式被连接于所述外径侧密封盖，并且所述密封环被连接成能够跟随所述内径侧密封盖的形态。

[0018] 根据该特征，即使不将外径侧密封盖卸下，也能够将连接有密封环的内径侧密封盖从外径侧密封盖卸下。

附图说明

[0019] 图1是实施例1的机械密封装置的剖视图。

[0020] 图2是示出将第一密封盖(外径侧和内径侧的密封盖)从图1中的机械密封装置卸下的状态的剖视图。

[0021] 图3是示出将内径侧密封盖从图2中的外径侧密封盖卸下的状态的剖视图。

具体实施方式

[0022] 下面，根据实施例对用于实施本发明的机械密封装置的方式进行说明。

[0023] 实施例1

[0024] 参照图1至图3对实施例1的机械密封装置进行说明。下面，以图1的上下作为机械密封装置的上下、以机械密封装置的内部侧和大气侧作为内侧、外侧来进行说明。

[0025] 机械密封装置104是所谓背对背双重型，借助一次侧机械密封件120和二次侧机械密封件130对沿上下方向延伸的旋转轴101和包围旋转轴101的周围的密封盖105之间进行轴封。在旋转轴101的下端部固定有被容纳在设备主体102中的泵轮。密封盖105借助于螺栓109、螺母110被固定于设备主体102，并沿轴向和径向包围旋转轴101的周围。另外，将借助旋转轴101和密封盖105形成并配置有一次侧机械密封件120、二次侧机械密封件130的空间称为密封环配置空间。

[0026] 密封盖105由轴向密封盖106(第二密封盖)、外径侧密封盖107(第一密封盖)和内径侧密封盖108(第一密封盖)形成，所述轴向密封盖106隔着垫圈106a而借助于螺栓109、螺母110被固定于设备主体102上，外径侧密封盖107和内径侧密封盖108与轴向密封盖106的端部连接并进行径向的密封。该密封盖106、107、108形成为可彼此拆装的分割结构，并且其材质由不锈钢、铝合金等金属形成。

[0027] 如图2所示，外径侧密封盖107的内径侧的上侧(大气A侧的端面侧)具有呈环状切去而成的缺口部，在缺口部的下侧形成有向内径侧突出的环状的突出部107a。内径侧密封盖108的外径侧的下侧具有呈环状切去而成的缺口部，在比缺口部靠上侧的位置形成有向外径侧突出的环状的突出部108a，在环状的突出部108a形成有容纳结合螺栓111的头部111b的锪孔108d。在突出部107a、108a的两侧面之间配置有环状的垫圈108e的状态下，使外径侧密封盖107的突出部107a对准内径侧密封盖的缺口部的位置，使结合螺栓111从上侧穿过设置于突出部108a的贯通孔108b、垫圈108e的贯通孔，并使结合螺栓111的外螺纹部111a螺合于突出部107a的内螺纹部107c，从而内径侧密封盖108被固定于外径侧密封盖107。

[0028] 通过紧固未图示的螺栓而将外径侧密封盖107固定于轴向密封盖106。借助垫圈107d对外径侧密封盖107与轴向密封盖106之间进行密封。

[0029] 固定螺钉113与嵌合于套筒112的环状套筒113a的内螺纹部螺合，固定螺钉113的前端与旋转轴101的外周面抵接而使套筒112被固定成不旋转。利用拼合环113c限制环状套筒113a向轴向外侧的移动。此外，利用套筒圈114将垫片114a按压到套筒112的端面上并将与旋转轴101之间进行密封。一次侧机械密封件120由如下部件构成：配合环121，其被紧密嵌合并固定于套筒112的环状突出部112a的下端，并与旋转轴101一同旋转；与配合环121滑动接触的固定侧的密封环123；对密封环123进行保持的保持器124；被焊接固定于保持器124并沿轴向施加作用力的波纹管125；以及适配器126，其一端被焊接固定于波纹管125，另一端借助于螺栓127被固定于轴向密封盖106的内周。另外，密封环123、保持器124、波纹管
125和适配器126构成固定侧的密封组件122。

[0030] 二次侧机械密封件130由如下部件构成：配合环131，其被紧密嵌合并固定于套筒112的环状突出部112a的上端，并与旋转轴101一同旋转；与配合环131滑动接触的固定侧的密封环133；对密封环133进行保持的保持器134；被焊接固定于保持器134并沿轴向施加作用力的波纹管135；以及适配器136，其一端被焊接固定于波纹管135，并且外周通过焊接被固定于内径侧密封盖108的内周。另外，密封环133、保持器134、波纹管135和适配器136构成固定侧的密封组件132。即，固定侧的密封组件132被连接成能够跟随内径侧密封盖108的形态。

[0031] 此外，在一次侧机械密封件120与二次侧机械密封件130之间的中间室B中，以充满到其上端的状态封入有外用液137。在轴向密封盖106的下方设置有流入孔106b(供给孔)，该流入孔与容纳一次侧机械密封件120的中间室B连通，并使外用液137从外部流入，在外径侧密封盖107的上下方向的大致中央设置有流出孔107b(供给孔)，该流出孔与容纳二次侧机械密封件130的中间室B连通，并使外用液137流出到外部，利用外用液137使中间室B保持在所希望的压力。此外，利用设置于套筒112的叶轮112b使外用液137循环。

[0032] 下面，对密封环133等的维护进行说明。

[0033] (步骤1)作为预备，将泵室内的液体或气体103排出，并将中间室B内的外用液137从未图示的排泄口排出。将未图示的固定板在与环状套筒113a的凹部113b卡合的状态下借助于未图示的固定板用螺栓安装于外径侧密封盖107，将固定螺钉113、螺母110卸下，并将机械密封装置104从设备主体102卸下。

[0034] 另外，通过安装固定板，从而使外径侧密封盖107借助于环状套筒113a、拼合环113c被固定于套筒112，能够将一次侧机械密封件120和二次侧机械密封件130组装成与图1所示的使用形态相同形态的筒结构。

[0035] (步骤2)将固定板用螺栓松开而将固定板卸下，并且将拼合环113c、套筒圈114卸下。

[0036] (步骤3)将结合螺栓111松开，将外径侧密封盖107从内径侧密封盖108卸下。图3中示出了卸下的状态。

[0037] (步骤4)进行固定侧密封组件132的维护、例如密封环133的修理。

[0038] (步骤5)反过来进行上述的步骤1～4，回到原状态。

[0039] 如上所述，密封环133被连接成可跟随内径侧密封盖108(第一密封盖)的形态，并且内径侧密封盖108(第一密封盖)和外径侧密封盖107(第一密封盖)被连接成可留下轴向密封盖(第二密封盖)而沿轴向拆装，因此，通过将密封环133从内径侧密封盖108(第一密封盖)卸下，并将外径侧密封盖107(第一密封盖)从轴向密封盖106(第二密封盖)卸下，从而得到图2所示的组件，能够对重量轻、操作性优异的连接体实施密封环133等的维护。

[0040] 并且，由于内径侧密封盖108可拆装地被固定于外径侧密封盖107，因此，在需要更换固定侧密封组件132的情况下，能够将外径侧密封盖107从图2所示的组件卸下，因此无需更换外径侧密封盖107，仅更换固定侧密封组件132和内径侧密封盖108即可，因此经济性优异。

[0041] 此外，由于外径侧密封盖107可拆装地被连接于轴向密封盖106，因此，既能够在将内径侧密封盖108与外径侧密封盖107一同从轴向密封盖106卸下后将内径侧密封盖108卸下，也能够不将外径侧密封盖107从轴向密封盖106卸下就将内径侧密封盖108卸下，维护时的选择途径多。

[0042] 此外，在内径侧密封盖108未设置外用液等流体的供给孔，流出孔107b设置在延伸到上端的外径侧密封盖107，因此流出孔107b的配置的自由度高。在纵型泵的情况下，能够使流出孔107b配置在更上方，因此能够抑制气体滞留在中间室B的上方。

[0043] 并且，作为其它维护的步骤，由于内径侧密封盖108的环状的突出部108a设置在比外径侧密封盖107的环状的突出部107a靠上侧(大气A侧)的位置，因此，也可以不将螺母110松开，即、在外径侧密封盖107被固定于轴向密封盖106的状态下通过将结合螺栓111松开而将内径侧密封盖108和固定侧密封组件132取出。

[0044] 以上根据附图对本发明的实施例进行了说明，但具体的结构不限于这些实施例，即使有不脱离本发明主旨的范围的变更及追加也包括在本发明中。

[0045] 例如，作为固定侧密封组件，对具有密封环、保持器、波纹管和适配器的结构进行了说明，但至少具有密封环即可。即，密封环被连接于内径侧密封盖即可。

[0046] 此外，优选的是，外径侧密封盖107是刚性且耐蚀性优异的不锈钢，但内径侧密封盖108也可以刚性比较低，因此由耐蚀性优异的材料构成即可，例如，也可以是对树脂成形品或不锈钢以外的金属实施了耐蚀性涂层的结构。

[0047] 此外，作为机械密封装置的形式，对串联形和双重形的结构进行了说明，但也可以是其它形式。

[0048] 标号说明

[0049] 101：旋转轴

[0050] 102：设备主体

[0051] 104：机械密封装置

[0052] 105：密封盖

[0053] 106：轴向密封盖(第二密封盖)

[0054] 106b：流入孔(供给孔)

[0055] 107：外径侧密封盖(第一密封盖)

[0056] 107a：环状的突出部

[0057] 107b：流出孔(供给孔)

[0058] 108：内径侧密封盖(第一密封盖)

[0059] 108a：环状的突出部

[0060] 111：结合螺栓

[0061] 111b：头部

[0062] 120：一次侧机械密封件

[0063] 121：配合环

[0064] 122：固定侧密封组件

[0065] 123：密封环

[0066] 125：波纹管

[0067] 130：二次侧机械密封件

[0068] 131：配合环

[0069] 132：固定侧密封组件

[0070] 133：密封环

[0071] 135：波纹管