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机械密封件

阅读：149发布：2021-01-29

IPRDB可以提供机械密封件专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种机械密封件(1)，该结构能够降低机械密封件(1)的分割截面上的错动，该机械密封件(1)至少具备从动于旋转设备的旋转轴而旋转的旋转环(3)；在旋转轴的轴向上与旋转环(3)抵接的密封环(4)；以与该密封环(4)之间成为密封状态的方式覆盖该密封环(4)的外侧的密封盖(5)，在机械密封件(1)中，至少将旋转环(3)、密封环(4)及密封盖(5)沿着其径向分割，至少在密封盖(5)的分割面(58)的一方的面上具备朝向分割面(58)的另一方的面突出的凸部(80～83)，并且在另一方的面上具备与所述凸部嵌合的凹部(70～73)。，下面是机械密封件专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种机械密封件，其至少具备：

从动于旋转设备的旋转轴而旋转的旋转环；

在所述旋转轴的轴向上与所述旋转环抵接的密封环；

以与该密封环之间成为密封状态的方式覆盖该密封环的外侧的密封盖，所述机械密封件的特征在于，

至少将所述旋转环、所述密封环及所述密封盖沿着其径向分割，至少在所述密封盖的分割面的一方的面上具备朝向所述分割面的另一方的面突出的凸部，并且在所述另一方的面上具备与所述凸部嵌合的凹部。

2.根据权利要求1所述的机械密封件，其特征在于，还具备从动于所述旋转轴而旋转且以与所述旋转环之间成为密封状态的方式覆盖所述旋转环的外侧的套筒，在所述套筒的分割面的一方的面上具备朝向所述分割面的另一方的面突出的凸部，并且在所述另一方的面上具备与所述凸部嵌合的凹部。

3.根据权利要求1或2所述的机械密封件，其特征在于，所述凸部是沿着所述分割面的面内的任一方向较长地延伸的各向异形状，所述凹部呈与各向异形状的所述凸部嵌合的各向异形状。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的机械密封件，其特征在于，具备多个所述各向异形状的所述凸部，多个所述凸部包括：

沿着所述旋转轴的轴向较长地延伸的第一凸部；

沿着所述旋转轴的径向较长地延伸的第二凸部，所述各向异形状的所述凹部包括：

与所述第一凸部嵌合，并沿着所述旋转轴的轴向较长地延伸的第一凹部；

与所述第二凸部嵌合，并沿着所述旋转轴的径向较长地延伸的第二凹部。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的机械密封件，其特征在于，在相互对置的所述分割面上具备分别沿着同一方向较长地延伸的两个所述凹部，该两个所述凹部中的一方的凹部埋设有形成所述凸部的销，该两个所述凹部中的另一方的凹部在对合所述分割面时与所述销的露出面嵌合。

6.根据权利要求5所述的机械密封件，其特征在于，所述销被固定成超过该销一半的体积埋设在所述一方的凹部内的状态。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的机械密封件，其特征在于，由至少将所述旋转环、所述密封环及所述密封盖分别沿着所述径向分割的对开旋转环、对开密封环及对开密封盖构成两个预装配体。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的机械密封件，其特征在于，在所述分割面的一方的面上具有由氟系树脂构成的涂敷层，在所述分割面的另一方的面上层叠所述涂敷层，进而在所述涂敷层上层叠弹性粘结层，在对合所述分割面时，构成为所述弹性粘结层夹在所述涂敷层之间的状态。

说明书全文

机械密封件

技术领域

[0001] 本发明涉及一种机械密封件，尤其是涉及安装该机械密封件的旋转设备的沿着径向能够分割的机械密封件。

背景技术

[0002] 机械密封件一直以来作为泵或搅拌机等旋转设备的轴密封机构而被广泛使用。机械密封件由多个环状构件构成。因此，在将机械密封件向旋转设备安装时或从旋转设备拆卸时，需要将旋转设备的一部分分解，因此安装或拆卸需要极大的劳力。为了减轻这种安装或拆卸的作业劳力，开发出了沿着旋转设备的径向对结构部件进行分割的分割型机械密封件(例如，参照专利文献1)。

[0003] 【在先技术文献】

[0004] 【专利文献】

[0005] 专利文献1：日本特开2002-048248号公报

发明内容

[0006] (发明要解决的课题)

[0007] 在将机械密封件的结构部件沿着其径向分割时，即使其分割面的轴向上的错动或与之正交的径向上的错动微小地产生，轴密封也会变得不完全，容易发生油或水等的泄漏。在上述专利文献1公开的机械密封件的情况下，将被称为调整销的销插入到与套筒或密封盖的各分割截面垂直地形成的孔内，由此防止该各分割截面上的轴向及径向上的错动。然而，由于在销与孔之间存在间隙，因此由于该间隙的存在，导致所述各分割截面上产生错动，安装于套筒或密封盖的分割成两部分的滑动构件上也产生同等的错动，其结果是，存在发生泄漏的问题。

[0008] 本发明的目的在于解决上述课题，即，减少机械密封件的分割截面上的错动。

[0009] (用于解决课题的手段)

[0010] 用于实现上述目的的本发明的一实施方式涉及一种机械密封件，其至少具备：从动于旋转设备的旋转轴而旋转的旋转环、在旋转轴的轴向上与旋转环抵接的密封环、以与该密封环之间成为密封状态的方式覆盖该密封环的外侧的密封盖，所述机械密封件至少将旋转环、密封环及密封盖沿着其径向分割，至少在密封盖的分割面的一方的面上具备朝向分割面的另一方的面突出的凸部，并且在另一方的面上具备与凸部嵌合的凹部。

[0011] 本发明的另一实施方式涉及一种机械密封件，还具备从动于旋转轴而旋转且以与旋转环之间成为密封状态的方式覆盖旋转环的外侧的套筒，在套筒的分割面的一方的面上具备朝向分割面的另一方的面突出的凸部，并且在另一方的面上具备与凸部嵌合的凹部。

[0012] 本发明的另一实施方式涉及一种机械密封件，进而，凸部是沿着分割面的面内的任一方向较长地延伸的各向异形状，凹部呈与各向异形状的凸部嵌合的各向异形状。

[0013] 本发明的另一实施方式涉及一种机械密封件，进而，具备多个各向异形状的凸部，多个凸部包括：沿着旋转轴的轴向较长地延伸的第一凸部、沿着旋转轴的径向较长地延伸的第二凸部，各向异形状的凹部包括：与第一凸部嵌合，并沿着旋转轴的轴向较长地延伸的第一凹部、与第二凸部嵌合，并沿着旋转轴的径向较长地延伸的第二凹部。

[0014] 本发明的另一实施方式涉及一种机械密封件，进而，在相互对置的分割面上具备分别沿着同一方向较长地延伸的两个凹部，该两个凹部中的一方的凹部埋设有形成凸部的销，该两个凹部中的另一方的凹部在对合分割面时与销的露出面嵌合。

[0015] 本发明的另一实施方式涉及一种机械密封件，进而，销被固定成超过该销一半的体积埋设在一方的凹部内的状态。

[0016] 本发明的另一实施方式涉及一种机械密封件，进而，由至少将旋转环、密封环及密封盖分别沿着径向分割的对开旋转环、对开密封环及对开密封盖构成两个预装配体。

[0017] 本发明的另一实施方式涉及一种机械密封件，进而，在分割面的一方的面上具有由氟系树脂构成的涂敷层，在分割面的另一方的面上层叠涂敷层，进而在涂敷层上层叠弹性粘结层，在对合所述分割面时，构成为弹性粘结层夹在所述涂敷层之间的状态。

[0018] (发明效果)

[0019] 根据本发明，能够减少机械密封件的分割截面上的错动。

附图说明

[0020] 图1是将本发明的第一实施方式的机械密封件进行局部分解而示出的分解立体图。

[0021] 图2是将构成图1所示的机械密封件的预装配体的一个分解示出的分解立体图。

[0022] 图3是图1所示的预装配体的一个的从分割面侧观察的侧视图。

[0023] 图4是图1所示的机械密封件的从大气侧朝向设备侧观察的主视图。

[0024] 图5是将形成在图2所示的对开套筒上的凸部放大示出的立体图。

[0025] 图6是从设备侧观察图5所示的凸部附近的图。

[0026] 图7是在机械密封件的装入作业中，使定位螺钉向大气侧移动前后及预置片的拆卸前后的状态的图。

[0027] 图8是将形成在第二实施方式上的机械密封件的对开套筒上的凸部放大示出的立体图。

[0028] 图9是将形成在第三实施方式上的机械密封件的对开套筒上的凸部放大示出的立体图。

[0029] (符号说明)

[0030] 1 机械密封件

[0031] 1a、1b 预装配体

[0032] 2 套筒

[0033] 2a、2b 对开套筒

[0034] 3 旋转环

[0035] 3a、3b 对开旋转环

[0036] 4 密封环

[0037] 4a、4b 对开密封环

[0038] 5 密封盖

[0039] 5a、5b 对开密封盖

[0040] 18 分割面

[0041] 40、42 第二凹部(凹部)

[0042] 41、43 第一凹部(凹部)

[0043] 50、52 第二凸部(凸部)

[0044] 51、53 第一凸部(凸部)

[0045] 58 分割面

[0046] 70、72 第二凹部(凹部)

[0047] 71、73 第一凹部(凹部)

[0048] 80、82 第二凸部(凸部)

[0049] 81、83 第一凸部(凸部)

[0050] 150 悬挂销(销)

[0051] 151 悬挂销(销)

[0052] 170 凹部

[0053] 171 凸部

[0054] 180 凸部

[0055] B 旋转轴

具体实施方式

[0056] 接着，参照附图说明本发明的机械密封件的各实施方式。

[0057] <第一实施方式>

[0058] 图1是将本发明的第一实施方式的机械密封件局部分解而示出的分解立体图。图2是将构成图1所示的机械密封件的预装配体的一个分解示出的分解立体图。图3是图1所示的预装配体的一个的从分割面侧观察的侧视图。图4是图1所示的机械密封件的从大气侧朝向设备侧观察的主视图。

[0059] 1.机械密封件的示意性的整体结构

[0060] 第一实施方式的机械密封件1至少具备从动于旋转设备(以后，简称为“设备”)的旋转轴B而旋转的旋转环3、从动于旋转轴B而旋转且以与旋转环3之间成为密封状态的方式覆盖旋转环3的外侧的套筒2、在旋转轴B的轴向上与旋转环3抵接的密封环4、以与密封环4之间成为密封状态的方式覆盖密封环4的外侧的密封盖5，并且，该机械密封件1具备至少将旋转环3、套筒2、密封环4及密封盖5沿着旋转轴B的径向分割的两个预装配体1a、1b。构成机械密封件1的两个预装配体1a、1b均具有在向旋转轴B安装时能够组合的分割面。机械密封件1除了套筒2、旋转环3、密封环4、密封盖5以外，还具备O型密封环6～9。O型密封环6～9也沿着其径向被分割。其结果是，预装配体1a具备对开套筒2a、对开旋转环3a、对开密封环4a、对开密封盖5a、对开O型密封环6a～9a，预装配体1b分别具备对开套筒2b、对开旋转环3b、对开密封环4b、对开密封盖5b、对开O型密封环6b～9b。
需要说明的是，预装配体1a、1b不是必须的结构，也可以不将对开套筒2a、对开旋转环3a、对开密封环4a、对开密封盖5a一体化，不将对开套筒2b、对开旋转环3b、对开密封环4b、对开密封盖5b一体化。

[0061] 2.各结构构件的概要

[0062] 2.1套筒(对开套筒2a+对开套筒2b)

[0063] 套筒2具有大致圆筒形状。套筒2其长度方向的两端侧在径向上较大地构成，在轴向大致中央区域具备用于配置旋转环3、密封环4及密封盖5的空间10。套筒2是在安装于旋转轴B的状态下，从动于旋转轴B而旋转的旋转环的一个。在该实施方式中，套筒2是由金属(优选为SUS)构成的结构构件。套筒2在两分割面18、18的一方的面上具备朝向该两分割面18、18的另一方的面突出的凸部50～53，并且在两分割面18、18的另一方的面上具备与凸部50～53嵌合的凹部40～43。在此，“嵌合”是指几乎没有间隙地成为密接状态的卡合状态。若例示具体的数值，则凸部50～53与凹部40～43之间的间隙为5μm以下，优选为3μm以下，更优选为0μm。

[0064] 2.2旋转环(对开旋转环3a+对开旋转环3b)

[0065] 旋转环3具有大致圆筒形状。旋转环3安装在套筒2的空间10内最接近设备侧的位置，且是从动于旋转轴B而旋转的旋转环的一个。旋转环3在该实施方式中是例如由碳化硅构成的结构构件。

[0066] 2.3密封环(对开密封环4a+对开密封环4b)

[0067] 密封环4具有一方构成为大径的带凸缘的圆筒形状。密封环4安装在空间10的与旋转环3相接的位置，是未从动于旋转轴B的游动环。密封环4在该实施方式中是例如由碳构成的结构构件。而且，在该实施方式中，密封环4比旋转环3小，但也可以形成得比旋转环3大。

[0068] 2.4密封盖(对开密封盖5a+对开密封盖5b)

[0069] 密封盖5具有长度方向上短的大致圆筒形状。密封盖5将一部分插入到空间10内，经由O型密封环8以与密封环4相邻的状态固定于设备。密封盖5在该实施方式中是由金属(优选为SUS)构成的结构构件。密封盖5在两分割面58、58的一方的面上具备朝向该两分割面58、58的另一方的面突出的凸部80～83，并且在两分割面58、58的另一方的面上具备与凸部80～83嵌合的凹部70～73。凸部80～83与凹部70～73之间的间隙为10μm以下，优选为3μm以下，更优选为0μm。

[0070] 2.5O型密封环(对开O型密封环6a～9a+对开O型密封环6b～9b)

[0071] O型密封环6是配置在套筒2的内表面与旋转轴B之间的密封用环。O型密封环7是配置在旋转环3的外表面与覆盖套筒2的旋转环3的外壁部的内表面之间的密封用环，沿着旋转环3的长度方向配置两个。O型密封环7作为防止旋转环3在套筒2内旋转的止转件发挥作用。通过使用两个O型密封环7，与使用金属制的销等进行止转的情况相比，能够获得减少加工工时的效果。需要说明的是，也可以将O型密封环7设为1个，并利用销进行旋转环3与套筒2的止转。O型密封环8是配置在密封环4的外表面与密封盖5之间的密封用环。O型密封环9是配置在密封盖5与设备之间的密封用环。O型密封环6～9在该实施方式中例如由氟系弹性体构成。

[0072] 当由以上的结构构件组装机械密封件1而向设备的旋转轴B安装时，套筒2和旋转环3与旋转轴B一起旋转。密封盖5由于固定于设备，因此不动。密封环4处于夹持在密封盖5与旋转环3之间的状态，由于未固定于旋转环3或套筒2，因此相对于旋转环3以滑动状态沿着轴向游动。

[0073] 3.机械密封件的详细结构

[0074] 3.1套筒的结构

[0075] 如图1所示，对开套筒2a在大气侧，在接近分割面18的位置上设有将圆周方向上的一部分切口成方形的切口部11。对开套筒2b也在与上述的切口部11相对于套筒2的中心成面内对称的位置具备同样的切口部11。切口部11具备朝向套筒2的分割面18贯通的贯通孔12。而且，对开套筒2a、2b在一方的分割面18上，在与另一方的分割面18侧的贯通孔12、12一致的位置上具备螺纹孔13、13，该螺纹孔13、13的内表面上具有螺纹槽。而且，对开套筒2a在设备侧，在接近分割面18的位置具备将圆周方向上的一部分切口成方形的切口部15。对开套筒2b也在与上述的切口部15相对于套筒2的中心成面内对称的位置具备同样的切口部15。切口部15具备朝向套筒2的分割面18贯通的贯通孔16。而且，对开套筒2a、2b在一方的分割面18上，在与另一方的分割面18侧的贯通孔16、16一致的位置具备螺纹孔17、17，该螺纹孔17、17的内表面上具有螺纹槽。通过将螺栓20从贯通孔
12、12拧入螺纹孔13、13，并从贯通孔16、16拧入螺纹孔17、17，从而组装对开套筒2a和对开套筒2b。

[0076] 对开套筒2a、2b从切口部11、11沿着外周分别具备两个螺纹孔21、21。各个螺纹孔21贯通形成至对开套筒2a、2b的各内表面侧，能够将螺钉25拧入至能够与旋转轴B抵接的位置。通过将螺钉25向螺纹孔21拧入至与旋转轴B抵接，从而能够将套筒2固定于旋转轴B。在螺纹孔21的圆周方向附近也形成有另一螺纹孔28。螺纹孔28是未到达对开套筒2a、2b的各内表面的孔，在组装预装配体1a、1b时，为了临时固定预置片120而使用。预置片120是用于使套筒2与密封盖5的中心对合的调整构件，在该实施方式中，设置四个。预置片120具有贯通孔121，将螺栓130放入该贯通孔121，并将螺栓130拧入螺纹孔28，由此具有中心对合的功能。

[0077] 对开套筒2a、2b在形成于大气侧的大径的凸缘部上分别具有三个沿着其厚度方向贯通的贯通孔32。而且，对开套筒2a、2b在其内表面上具备环状形成的槽26、26。槽26、26用于固定对开O型密封环6a、6b，并向旋转轴B侧开口。

[0078] 如图2及图3所示，对开套筒2a在隔着旋转轴B的设备侧的一方的面上具备凹部42、43。凹部43沿着旋转轴B的轴向较长地延伸，从对开套筒2a的设备侧端面朝向对开旋转环3a侧，在与凹部42正交的方向上形成有细长的半圆筒形状(各向异形状的一例)。以后，在个别地表示凹部43时，特别地称为“第一凹部43”。凹部42沿着旋转轴B的径向较长地延伸，从对开套筒2a的外表面朝向旋转轴B的径向内侧形成有细长的半圆筒形状(各向异形状的一例)。以后，在个别地表示凹部42时，特别地称为“第二凹部42”。第一凹部
43与第二凹部42以相互不接触的方式形成。

[0079] 另一方面，对开套筒2a在隔着旋转轴B的设备侧的另一方的面上具备凸部50、51。凸部51沿着旋转轴B的轴向较长地延伸，从对开套筒2a的设备侧端面朝向对开旋转环3a侧，沿着与凸部50正交的方向形成有细长的半圆柱形状(各向异形状的一例)。以后，在个别表示凸部51时，特别地称为“第一凸部51”。凸部50沿着旋转轴B的径向较长地延伸，从对开套筒2a的外表面朝向旋转轴B的径向内侧形成有细长的半圆柱形状(各向异形状的一例)。以后，在个别地表示凸部50时，特别地称为“第二凸部50”。第一凸部51与第二凸部50以相互不接触的方式形成。

[0080] 如图1所示，对开套筒2b在与对开套筒2a的第一凸部51及第二凸部50能够嵌合的方式和位置上，分别具备凹部41及凹部40。凹部41沿着旋转轴B的轴向较长地延伸，从对开套筒2b的设备侧端面朝向对开旋转环3b侧，沿着与凹部40正交的方向形成有细长的半圆筒形状(各向异形状的一例)。以后，在个别地表示凹部41时，特别地称为“第一凹部41”。凹部40沿着旋转轴B的径向较长地延伸，从对开套筒2b的外表面朝向旋转轴B的径向内侧形成有细长的半圆筒形状(各向异形状的一例)。以后，在个别地表示凹部40时，特别地称为“第二凹部40”。第一凹部41与第二凹部40以相互不接触的方式形成。

[0081] 另外，对开套筒2b在与对开套筒2a的第一凹部43及第二凹部42能够嵌合的方式和位置上分别具备凸部53及凸部52。凸部53沿着旋转轴B的轴向较长地延伸，从对开套筒2b的设备侧端面朝向对开旋转环3b侧，沿着与凸部52正交的方向形成有细长的半圆柱形状(各向异形状的一例)。以后，在个别地表示凸部53时，特别地称为“第一凸部53”。凸部52沿着旋转轴B的径向较长地延伸，从对开套筒2b的外表面朝向旋转轴B的径向内侧形成有细长的半圆柱形状(各向异形状的一例)。以后，在个别地表示凸部52时，特别地称为“第二凸部52”。第一凸部53与第二凸部52以相互不接触的方式形成。

[0082] 在该实施方式中，凸部50～53为全部相同的方式，凹部40～43为全部相同的方式，但也可以不必为相同的方式。只要凸部50～53能够嵌合在处于与之对置位置上的凹部40～43即可，凸部50～53彼此或凹部40～43彼此无需形成为相同的方式。

[0083] 优选隔着旋转轴B而在套筒2的两侧具备凸部50～53与凹部40～43的组合，但也可以仅将凸部50、51与凹部40、41的组形成在套筒2的两分割面18、18上，而不形成凸部52、53与凹部42、43的组。而且，也可以仅将凸部50与凹部40的组以及凸部53与凹部43的组形成在套筒2的两分割面18、18上。而且，也可以仅将凸部51与凹部41的组、以及凸部52与凹部42的组形成在套筒2的两分割面18、18上。即，为了能够防止对开套筒2a、2b沿着旋转轴B的轴向和径向这两方错动，只要相对于轴向和径向这两方形成限动件即可，凸部与凹部的组合自由。如此，与在对开套筒2a、2b的两分割面18、18之间能够插脱销等的结构相比，能够使凸部50～53与凹部40～43之间的间隙大致为零，因此能够更可靠地减少该分割面18、18之间的错动。

[0084] 3.2密封盖的结构

[0085] 如图1所示，对开密封盖5a在其圆周侧面上且在接近分割面58的位置上，具备将圆周方向上的一部分切成方形的切口部60。对开密封盖5b也在与上述的切口部60相对于密封盖5的中心呈对称的位置具备同样的切口部60。切口部60具备朝向密封盖5的分割面58贯通的贯通孔61。而且，对开密封盖5a、5b的一方的分割面58上，在与另一方的分割面58侧的贯通孔61、61一致的位置上具备螺纹孔62、62，该螺纹孔62、62的内表面上具有螺纹槽。通过将螺栓65、65分别从贯通孔61、61向螺纹孔62、62拧入，而组装对开密封盖5a和对开密封盖5b。

[0086] 如图2及图3所示，对开密封盖5a在隔着旋转轴B的分割面58的一方、且在比贯通孔61接近大气侧的位置，具备凹部70、71。凹部71沿着旋转轴B的轴向较长地延伸，从对开密封盖5a的大气侧的端面朝向设备侧，沿着与凹部70正交的方向形成有细长的半圆筒形状(各向异形状的一例)。以后，在个别地表示凹部71时，特别地称为“第一凹部71”。凹部70沿着旋转轴B的径向较长地延伸，从对开密封盖5a的外表面朝向旋转轴B的径向内侧形成有细长的半圆筒形状(各向异形状的一例)。以后，在个别地表示凹部70时，特别地称为“第二凹部70”。第一凹部71与第二凹部70以相互不接触的方式形成。

[0087] 另一方面，对开密封盖5a在隔着旋转轴B的分割面58的另一方、且在比螺纹孔62接近大气侧的位置上，具备凸部83、82。凸部83沿着旋转轴B的轴向较长地延伸，从对开密封盖5a的大气侧的端面朝向设备侧，沿着与凸部82正交的方向形成有细长的半圆柱形状(各向异形状的一例)。以后，在个别地表示凸部83时，特别地称为“第一凸部83”。凸部82沿着旋转轴B的径向较长地延伸，从对开密封盖5a的外表面朝向旋转轴B的径向内侧形成有细长的半圆柱形状(各向异形状的一例)。以后，在个别地表示凸部82时，特别地称为“第二凸部82”。第一凸部83与第二凸部82以相互不接触的方式形成。

[0088] 如图1所示，对开密封盖5b在隔着旋转轴B的分割面58的一方、且在比贯通孔61接近大气侧的位置，具备凹部72、73。凹部73沿着旋转轴B的轴向较长地延伸，从对开密封盖5b的大气侧的端面朝向设备侧，沿着与凹部72正交的方向形成有细长的半圆筒形状(各向异形状的一例)。以后，在个别地表示凹部73时，特别地称为“第一凹部73”。凹部72沿着旋转轴B的径向较长地延伸，从对开密封盖5b的外表面朝向旋转轴B的径向内侧形成有细长的半圆筒形状(各向异形状的一例)。以后，在个别地表示凹部72时，特别地称为“第二凹部72”。第一凹部73与第二凹部72以相互不接触的方式形成。

[0089] 另一方面，对开密封盖5b在隔着旋转轴B的分割面58的另一方、且在比螺纹孔62接近大气侧的位置，具备凸部80、81。凸部81沿着旋转轴B的轴向较长地延伸，从对开密封盖5b的大气侧的端面朝向设备侧，沿着与凸部80正交的方向形成有细长的半圆柱形状(各向异形状的一例)。以后，在个别地表示凸部81时，特别地称为“第一凸部81”。凸部80沿着旋转轴B的径向较长地延伸，从对开密封盖5b的外表面朝向旋转轴B的径向内侧形成有细长的半圆柱形状(各向异形状的一例)。以后，在个别地表示凸部80时，特别地称为“第二凸部80”。第一凸部81与第二凸部80以相互不接触的方式形成。

[0090] 在该实施方式中，凸部80～83、凹部70～73分别为相同的方式，也可以不必为相同的方式。只要凸部80～83能够嵌合在处于与之对置位置的凹部70～73即可，无需将凸部80～83彼此或凹部70～73彼此形成为相同的方式。

[0091] 优选隔着旋转轴B而在密封盖5的两侧具备凸部80～83与凹部70～73的组合，但也可以仅将凸部82、83与凹部72、73的组形成在密封盖5的两分割面58、58上，而不形成凸部80、81与凹部70、71的组。进而，也可以仅将凸部82与凹部72的组、凸部81与凹部71的组形成在密封盖5的两分割面58、58上。而且，也可以仅将凸部83与凹部73的组、凸部80与凹部70的组形成在密封盖5的两分割面58、58上。即，为了能够防止对开密封盖5a、5b在旋转轴B的轴向和径向上这两方产生错动，只要相对于轴向和径向这两方形成限动件即可，凸部与凹部的组合自由。如此，与在对开密封盖5a、5b的两分割面58、58之间能够插脱销等的结构相比，能够使凸部80～83与凹部70～73之间的间隙大致为零，因此能够更可靠地减少该分割面58、58之间的错动。

[0092] 对开密封盖5a、5b分别具备两个沿着其厚度方向贯通的贯通孔90。贯通孔90是供图4所示的螺栓96插入，用于向设备的填料箱T固定密封盖5所需的孔。对开密封盖5b(也可以是5a)具有从设备的相反侧的面朝向密封环4b的方向倾斜贯通的排泄孔(约
4mm直径)95。排泄孔95是用于将泄漏的水或油等向外部排出的贯通孔。

[0093] 如图2所示，对开密封盖5a、5b在其设备侧的面上具备沿着旋转轴B的周向形成的槽66、66。槽66、66用于固定对开O型密封环9a、9b，并向设备侧开口。而且，对开密封盖5a、5b在其旋转轴B侧的面上具备沿着旋转轴B的周向形成的槽68、68。槽68、68用于固定对开O型密封环8a、8b，并向旋转轴B侧开口。

[0094] 对开密封盖5a、5b在比贯通孔90靠径向内侧、沿着周向具备三个螺纹孔132。螺纹孔132沿着对开密封盖5a、5b的厚度方向贯通。螺纹孔132是在其内表面形成螺纹槽并能够使定位螺钉140沿着插脱两方向移动的孔。为了使旋转环3与套筒2密接，定位螺钉140用于从密封环4侧按压旋转环3。定位螺钉140具有防止旋转环3及密封环4的平面度不良并且在分割预装配体1a、1b时防止各结构构件的脱落的功能。定位螺钉140在将机械密封件1向设备装入之后，拔出或为了解除向密封环4的按压而向拉拔方向移动。定位螺钉140主要由SUS构成，仅与密封环4相接一侧的前端由比SUS软质的金属(例如，铜)构成。因此，即使定位螺钉140与密封环4相接，密封环4也不易破损。

[0095] 密封盖5在与密封环4的间隙内具备用于对密封环4向旋转环3侧施力的两根销145及十二个弹簧146。

[0096] 3.3旋转环的结构

[0097] 如图2所示，对开旋转环3a沿着其外周形成有两个槽101、101，该两个槽101、101沿着厚度方向并列地设置。各槽101用于固定各对开O型密封环7a、7b，并向对开套筒2a、2b侧开口。而且，对开旋转环3a、3b在对开密封环4a、4b侧的端面具备向对开密封环4a、
4b侧突出的突出面102。突出面102与对开密封环4a、4b之间彼此相接，成为滑动部S(参照图3)。

[0098] 3.4密封环的结构

[0099] 如图2所示，对开密封环4a、4b是具有大致L字状截面的结构构件，在对开旋转环3a、3b侧具备更大径的凸缘部111，并且具备与该凸缘部111连接而向对开密封盖5a、5b侧延伸出的套筒部112。套筒部112的对开密封盖5a、5b侧的端面是前面说明的销145及定位螺钉140的前端部所接触的部分。而且，套筒部112在其内表面具有使对开密封盖5a、5b侧的端面开口的半圆筒形状的槽115。前面说明的销145与该槽115相接，具有对密封环4止转的功能。

[0100] 3.5形成在套筒及密封盖的各分割面上的凸部及凹部的结构

[0101] 图5是将形成在图2所示的对开套筒上的凸部放大表示的立体图。图6是图5所示的凸部附近的从设备侧观察的图。

[0102] 构成套筒2的对开套筒2a在其分割面18上具备与对开套筒2b同样的第二凹部40及第一凹部41。对开套筒2a侧的第二凹部40对形成第二凸部50的大致圆柱形状的销(例如，SUS制的销，将其称为“悬挂销(drape pin)”)150进行埋设，在将对开套筒2a与对开套筒2b组合时，悬挂销150的露出面与对开套筒2b侧的第二凹部40嵌合。同样地，对开套筒2a侧的第一凹部41对形成第一凸部51的悬挂销151进行埋设，在将对开套筒2a与对开套筒2b组合时，悬挂销151的露出面与对开套筒2b侧的第一凹部41嵌合。

[0103] 悬挂销150、151在将对开套筒2a与对开套筒2b组合时分别打入到由两个第二凹部40形成的孔(比悬挂销150的外径稍小径的孔)及由两个第一凹部41形成的孔(比悬挂销151的外径稍小径的孔)内。然后，当使对开套筒2a与对开套筒2b分离时，在一方的对开套筒2a保留有悬挂销150、151。其结果是，保留于对开套筒2a的悬挂销150、151分别形成第二凸部50及第一凸部51。在此，对开套筒2a侧的第一凹部41及第二凹部40分别以比对开套筒2b侧的第一凹部41及第二凹部40大的容积来形成。因此，如图6所示，在由两个第一凹部41形成的孔内打入悬挂销151时，具有超过一半的体积的区域151a埋设在对开套筒2a侧的第一凹部41内。另一方面，具有小于悬挂销151的一半的体积的区域151b埋设在对开套筒2b侧。其结果是，在使对开套筒2a与对开套筒2b分离时，悬挂销151不会脱落，在对开套筒2a侧埋设有悬挂销151的状态下能够可靠地固定。这与向第二凹部
40打入悬挂销150的情况同样。另外，也可以在对开套筒2b侧形成更深的第一凹部41或第二凹部40，在对开套筒2a侧形成更浅的第一凹部41或第二凹部40，而将悬挂销150、151保留在对开套筒2b侧。由悬挂销150、151形成的第二凸部50及第一凸部51和与它们分别对合的第二凹部40及第一凹部41之间的间隙为10μm以下，优选为3μm以下，更优选为0μm。

[0104] 关于第二凹部42、第一凹部43与上述相同。而且，关于第二凸部52及第一凸部53也与上述同样地形成。进而，关于形成于密封盖5的第一凹部71、73、第二凹部70、72、第一凸部81、83及第二凸部80、82也与上述相同。另外，以后，关于悬挂销150、151以外的悬挂销，不逐一地标注符号，而称为“悬挂销150等”。

[0105] 3.6分割面的涂敷处理

[0106] 为了提高机械密封件1的分割面的密封特性，套筒2及密封盖5在其各分割面18、58的一方的面上优选具有由氟系树脂构成的涂敷层。在各分割面18、58的另一方的面上层叠上述涂敷层，进而在上述涂敷层上层叠弹性粘结层，由此在将两个预装配体1a、1b组合时，能够将弹性粘结层形成为由两涂敷层夹持的状态。弹性粘结层优选为即使反复进行预装配体1a、1b的分离与组合，也能够长期保持粘结功能的层。涂敷层的厚度优选为0.1～
40μm，更优选为0.1～30μm，最优选为0.1～10μm。弹性粘结层优选是由聚氨酯树脂构成的粘结层。通过使用涂敷层和弹性粘结层，可以除去一直以来使用的橡胶填料与O型密封环的接触部。其结果是，不易产生水等的泄漏。需要说明的是，涂敷层也可以仅形成在对开套筒2a、2b的各分割面18上、或对开密封盖5a、5b的各分割面58上。如此，通过形成由氟系树脂构成的涂敷层，具有弹性粘结层不易剥落且能够多次使用的优点。

[0107] 4.机械密封件的组装方法

[0108] 接着，关于第一实施方式的机械密封件1的组装方法，分为预装配体1a、1b的组装和之后的向设备装入进行说明。

[0109] 4.1预装配体的组装

[0110] 组装次序如下所述。

[0111] 1)在对开套筒2a、2b的各分割面18上涂敷氟系树脂而形成涂敷层，并且在对开套筒2a侧的涂敷层之上涂敷聚氨酯系粘结剂，形成弹性粘结层。

[0112] 2)使用螺栓20，实现对开套筒2a、2b的一体化。

[0113] 3)在通过凹部40～43的各组所形成的孔内打入悬挂销150等。

[0114] 4)将对开O型密封环6a、6b安装在套筒2的槽26中。

[0115] 5)将两组对开O型密封环7a、7b安装在对开旋转环3a、3b的两个槽101、101中。

[0116] 6)将对开旋转环3a、3b插入并安装到套筒2内。

[0117] 通过到此为止的次序，完成旋转环的组装。

[0118] 7)在对开密封盖5a、5b的各分割面58上涂敷氟系树脂而形成涂敷层，并且在对开密封盖5a侧的涂敷层之上涂敷聚氨酯系粘结剂，形成弹性粘结层。

[0119] 8)使用螺栓65，实现对开密封盖5a、5b的一体化。

[0120] 9)在通过凹部70～73的各组所形成的孔内打入悬挂销150等。

[0121] 10)将对开O型密封环8a、8b安装在密封盖5的槽68中。

[0122] 11)将对开O型密封环9a、9b安装在密封盖5的槽66中。

[0123] 12)向密封盖5安装弹簧146及销145。

[0124] 13)向密封盖5插入对开密封环4a、4b。

[0125] 通过到此为止的次序，完成密封环4和密封盖5的组装。

[0126] 14)拆卸螺栓65，对密封盖5进行分割。

[0127] 15)从旋转环的组装品的外周插入对开密封环4a、4b和对开密封盖5a、5b。

[0128] 16)再次，使用螺栓65实现密封盖5的一体化。

[0129] 17)使用螺栓130，将预置片120固定于套筒2。

[0130] 18)通过拧入定位螺钉140，而将密封环4、旋转环3压靠于套筒2。

[0131] 通过到此为止的次序，完成预装配体1a、1b的盒式化。

[0132] 4.2向设备装入机械密封件

[0133] 1)从机械密封件1将螺栓20、65拆卸，分割成预装配体1a、1b。

[0134] 2)将预装配体1a、1b向设备的旋转轴B分配，使用螺栓20实现套筒2的一体化。

[0135] 3)使用螺栓65，实现密封盖5的一体化。此时，在以往的完全分成两部分的密封中，在现场必须将多个部件一个个地装入，因此需要很大的作业时间，并且难以将两个滑动构件高精度地组装，其结果是，有时会发生泄漏，但该机械密封件1由于将预装配体沿着轴向进行一体化，因此能实现全部的对开部件的同时一体化且高精度的一体化，其结果是，减少泄漏的风险。

[0136] 4)使用螺栓96将机械密封件1固定在设备(具体而言是设备的填料箱T)上。此时，密封盖5和套筒2通过预置片120已经分别形成同心，因此无需重新形成同心的作业。

[0137] 5)利用螺钉25将套筒2固定于旋转轴B。此时，密封盖5与套筒2在轴向上的位置关系由预置片120已经保持于正确的设置位置，成为正规的弹簧压缩长，因此不需要以往的通过机械密封件进行的设置位置的计测或调整。

[0138] 6)使定位螺钉140向大气侧移动，解除对密封环4的按压。

[0139] 7)将螺栓130拆卸，从套筒2将预置片120拆卸。

[0140] 图7是在机械密封件的装入作业中，表示使定位螺钉向大气侧移动的前后及预置片的拆卸前后的状态的图。

[0141] 剖面线部分是定位螺钉140、螺栓130及预置片120。如图7所示，从贯通孔32插入夹具(L型六角扳手等)，使定位螺钉140向箭头方向(大气侧方向)移动，由此解除对密封环4的按压。而且，在预装配体1a、1b的盒式化的阶段，预置片120处于其一部分进入到密封盖5与套筒2的间隙W内的状态。预置片120具有紧固螺栓130，形成套筒2与密封盖5的同心并确保间隙W的功能。当将机械密封件1安装于设备时，预置片120的任务结束，因此在设备运转前，将其拆卸。通过到此为止的次序，完成机械密封件1的装入。

[0142] <第二实施方式>

[0143] 接着，说明本发明的第二实施方式的机械密封件。第二实施方式除了将设置在对开套筒2a、2b的各分割面18上的凸部50～53及凹部40～43、设置在对开密封盖5a、5b的各分割面58上的凸部80～83及凹部70～73改变为不同方式的凸部及凹部之外，具有与第一实施方式相同的结构。因此，关于该相同的结构，标注同一符号，并省略重复的说明。

[0144] 图8是将形成在第二实施方式的机械密封件的对开套筒上的凸部放大表示的立体图。

[0145] 图8所示的凸部171，通过向将两个凹部170、170对合所形成的孔内打入悬挂销150等而形成这一点与第一实施方式相同，但其打入方向不同。在第二实施方式中，不将悬挂销150等沿着旋转轴B的轴向及径向的任一方向打入，而沿着轴向与径向之间的方向(倾斜方向)打入。因此，在一根悬挂销150等的作用下，对开套筒2a、2b在轴向和径向的任意方向上均不易产生错动。此时，在相对于旋转轴B呈对称的一侧，也优选沿着倾斜方向打入悬挂销150等，进而，该悬挂销150等优选沿着与前面说明的悬挂销150等不同的方向打入。这是因为，通过沿着互不相同的方向打入悬挂销150等，能够有效地防止对开套筒2a、
2b在分割面18、18内的错动。通过悬挂销150等形成的凸部171和与之对合的凹部170之间的间隙为10μm以下，优选为3μm以下，更优选为0μm。需要说明的是，对开密封盖5a、
5b的各分割面58也具备图8所示的凸部171，但也可以在对开密封盖5a、5b的各分割面58上具备在与第一实施方式中说明的凸部80～83相同的方向上的细长凸部。

[0146] <第三实施方式>

[0147] 接着，说明本发明的第三实施方式的机械密封件。第三实施方式与第二实施方式同样地，除了使用与第一实施方式不同的方式的凸部及凹部之外，具有与第一实施方式相同的结构。因此，对于该相同的结构，标注同一符号，并省略重复的说明。

[0148] 图9是将形成在第三实施方式的机械密封件的对开套筒上的凸部放大表示的立体图。

[0149] 对开套筒2a的分割面18具备一个圆柱状的凸部180，在对开套筒2b的分割面18上且在与凸部180对置的位置上具备能够将凸部嵌合成密接状态的凹部(未图示)。所述圆柱状的凸部180不是各向异性的形状，但具有防止对开套筒2a、2b在各分割面18上错动的功能。凸部180和与之对合的凹部之间的间隙为10μm以下，优选为3μm以下，更优选为0μm。需要说明的是，对开密封盖5a、5b的各分割面58也具备图9所示的凸部180，但也可以在对开密封盖5a、5b的各分割面58上具备在与第一实施方式中说明的凸部80～83或第二实施方式中说明的凸部171分别相同的方向上的细长凸部。

[0150] <第四实施方式>

[0151] 接着，说明本发明的第四实施方式的机械密封件。在第四实施方式中，对于与第一实施方式相同的结构，标注相同符号进行说明。第四实施方式的机械密封件1至少具备从动于旋转设备的旋转轴B而旋转的旋转环3、在旋转轴B的轴向上与旋转环3抵接的密封环4、以与该密封环4之间成为密封状态的方式覆盖密封环4的外侧的密封盖5，至少将旋转环3、密封环4及密封盖5沿着径向分割，至少在密封盖5的分割面的一方的面上具备朝向分割面的另一方的面突出的凸部80～83，并且在另一方的面上具备与凸部80～83嵌合的凹部70～73。即，第四实施方式的机械密封件1与第一实施方式的机械密封件1不同，是不具备套筒2的所谓无套筒类型的机械密封件。这种情况下，优选将除了比前述的套筒2的空间10靠旋转轴B侧的套筒部分、和比之靠大气侧的凸缘部分之外的方式，即，仅将具备O型密封环6的设备侧的凸缘部分添加在机械密封件1的结构中。设备侧的凸缘部分为对开结构，但在其分割面18上可以不具备凸部50～53及凹部40～43，至少在密封盖5上具备凸部80～83及凹部70～73。

[0152] (工业上的可利用性)

[0153] 本发明能够利用在旋转设备等的轴密封中。

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密封件-专利编号CN107606157B	2020-05-11	262
密封件-专利编号CN107606157A	2020-05-11	763
一种密封件-专利编号CN103470862B	2020-05-12	1046
机械密封件-专利编号CN105526361A	2020-05-13	449
瓶口密封件-专利编号CN103482204B	2020-05-13	609
新型密封件-专利编号CN106870731A	2020-05-12	331
一种密封件-专利编号CN104214342A	2020-05-12	955
新型密封件-专利编号CN106838308A	2020-05-11	128
密封件-专利编号CN106838310A	2020-05-11	735
一种密封件-专利编号CN103470862A	2020-05-13	214

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