机械密封装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械密封装置。
【背景技术】
[0002]以往，作为对不能使用特殊的高温泵或O型圈的化学药品等特殊液体进行密封的机械密封装置，已知具有金属蛇腹管的装置。并且，已知为了实现安装性的提高或紧凑化等以盒式构成的装置(专利文献1、2)。
[0003]参照图5，对以往的盒式机械密封装置进行说明。图5是用于说明以往例的机械密封装置的结构的示意剖视图。
[0004]图5所示的机械密封装置100设置于泵的外壳等壳体200和旋转轴300之间，将壳体200的内部A相对于外部(大气侧)B密封。机械密封装置100具有安装于壳体200的密封盖102和嵌在旋转轴300上的套筒103。密封盖102上设置有作为环状部件的固定环104、蛇腹管105和弹簧106。套筒103上设置有作为环状部件的旋转环107。
[0005]密封盖102和套筒103分别安装于壳体200和旋转轴300，以使固定环104和旋转环107接触。固定环104和旋转环107相互滑动自由地接触并形成环状的密封面S，由此形成上述密封状态。蛇腹管105和弹簧106沿轴向伸缩自由地设置，对固定环104向旋转环107施力，由此提高上述密封面S的密封性。
[0006]这里，在上述的盒式机械密封装置100中，为如下结构:一方面，通过减少制造成本高的金属制蛇腹管105的山脊数来实现成本削减和紧凑化，另一方面，使用弹簧106补偿不足的施加力。另外，为了避免弹簧106暴露于流体，将弹簧106配置于蛇腹管105的外周侧。
[0007]然而，在上述的蛇腹管105和弹簧106沿径向排列的盒式结构中，由于径向尺寸的紧凑化是有限的，因此安装空间产生限制，限制了可应用的安装对象装置的范围。另外，密封对象流体中所含有的密度高的泥浆被由旋转轴300的转动产生的离心力向外侧压出，而被压入到蛇腹管105的内周侧的山脊与山脊之间的山谷间。经过长期使用，山谷间堆积的泥浆有可能对蛇腹管105的伸缩性产生影响。
[0008]【背景技术】文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:国际公开W02010/004809号公报
[0011]专利文献2:国际公开W02010/123025号公报
【发明内容】
[0012]本发明的目的是提供一种能够扩大应用范围并且能够维持长期使用的性能的机械密封装置。
[0013]为了实现上述目的，本发明的机械密封装置密封设置于壳体的轴孔和插入该轴孔的旋转轴之间，对所述壳体内的流体进行密封，其特征在于，具有:
[0014]第一环状部件，其与所述旋转轴固定；
[0015]第二环状部件，其与所述第一环状部件滑动自由地接触并形成环状密封面；
[0016]蛇腹管部，其支持所述第二环状部件以向所述第一环状部件施力；
[0017]施力部件，其对所述第二环状部件向所述第一环状部件施力；以及
[0018]密封盖，其安装于所述壳体，支持所述蛇腹管，以使所述蛇腹管的外周面相对于所述密封面处于所述壳体的内部侧，并且，支持所述施力部件，以使所述施力部件相对于所述密封面处于所述壳体的外部侧，且相对于所述蛇腹管处于沿轴向排列的位置。
[0019]根据本发明，由于蛇腹管和施力部件为不沿径向排列的配置，因此能够实现装置的径向尺寸的紧凑化。另外，由于密封对象流体被密封于蛇腹管的外周侧，因此密封对象流体内的泥浆等不会堆积在蛇腹管的山谷间。
[0020]本发明的机械密封装置也可以包括保持体，所述保持体具有:筒状部，其与所述第二环状部件固定，并从该固定端在所述蛇腹管的内周侧向轴向延伸；以及凸缘部，其从所述筒状部上与所述固定端相反侧的端部向外径方向延伸，承受所述施力部件的施加力。
[0021]通过设置这样的保持体，能够简单地实现将密封对象密封于蛇腹管的外周侧且将蛇腹管和施力部件沿轴向排列的结构。
[0022]发明效果
[0023]根据本发明，能够扩大应用范围并维持长期使用的性能。
【附图说明】
[0024]图1是本发明的实施例的机械密封装置的示意剖视图。
[0025]图2是从轴向观察密封盖的示意图。
[0026]图3是本发明的变形例I的机械密封装置的示意剖视图。
[0027]图4是本发明的变形例2的机械密封装置的示意剖视图。
[0028]图5是以往例的机械密封装置的示意剖视图。
【具体实施方式】
[0029]以下参照附图，基于实施例对用于实施本发明的实施方式以示例方式进行详细说明。但是，只要没有特定记载，本发明的范围并不仅限于该实施例中所记载的构成部件的尺寸、材质、形状、及其相对配置等。
[0030](实施例)
[0031 ] 参照图1和图2，说明本发明的实施例的机械密封装置。图1是表示本实施例的机械密封装置结构的示意剖视图。图2是从轴向观察本实施例的机械密封装置的密封盖的示意图。
[0032]本实施例的机械密封装置用作在例如石油精炼、化学、钢铁、药品、造纸等产业领域中使用的泵、搅拌机、联轴器、碾磨机等中的轴密封装置。作为密封对象流体，特别是在石油精炼、石油化工厂、化学相关等中被使用的情况下，大多是高温(200°C以上)且大量含有固态量的流体等特殊液体。作为具体例子，列举柏油、焦油、沥青(树脂)等。但是，有时也使用非高温且固态量不多的流体。
[0033]<全体结构>
[0034]如图1所示，本实施例的机械密封装置I安装在作为泵的外壳等壳体200和插入该壳体200的轴孔201内的旋转轴300之间。通过机械密封装置，将作为机内的壳体200内部A相对于作为机外的外部(大气侧)B密封。机械密封装置I是盒式机械密封装置，大体包括安装在壳体200上的密封盖2和嵌在旋转轴300上的套筒3。密封盖2上设置有作为第二环状部件的固定环4、蛇腹管5、弹簧6和保持体8等。套筒3上设置有作为第一环状部件的旋转环7等。
[0035]密封盖2和套筒3通过安装在套筒3的外周面上的设置板10定位，并安装在壳体200。设置板10通过插座螺栓11固定在套筒3的外周面。当密封盖2和套筒3的组装结束时，卸下设置板10。
[0036]〈套筒3>
[0037]套筒3在机外B侧的端部外周面安装有套筒轴环30。套筒3与套筒轴环30 —起通过固定螺钉31固定在旋转轴300，并与旋转轴300 —起旋转。套筒轴环30通过定位销32相对于套筒3止动，并与旋转轴300 —起旋转。套筒3的内周面和旋转轴300的外周面之间设置有O型圈33，通过O型圈33密封两者之间的间隙。套筒3在机内A侧的端部外周面与旋转环7嵌合。
[0038]<旋转环7>
[0039]旋转环7在内周侧的一部分上具有凹部70，安装于套筒3上的定位销34嵌入凹部70?通过该定位销34，旋转环7相对于套筒3止动，并与旋转轴300 —起旋转。另外，旋转环7的内周面和套筒3的外周面之间设置有O型圈35，通过O型圈35密封两者之间的间隙。
[0040]旋转环7的机外B侧的侧面成为滑动面71，并与固定环4的滑动面41贴紧的同时通过旋转轴300的旋转相对于滑动面41滑动。对旋转环7使用超硬质材料，例如，可列举碳化硅、碳化钨、碳以及其他陶瓷等。但并不限定于它们。
[0041]〈密封盖2>
[0042]如图2所示，密封盖2上沿外周面等间隔地设置有多个冲洗通路20和排出孔21。对于多个冲洗通路，仅使用所需数量的冲洗通路，不使用的通路用塞堵塞。另外，密封盖上沿圆柱方向等间隔地设置有多个固定槽22。通过在这些固定槽22中嵌入图未示出的螺栓，将密封盖2安装在壳体200的外面(轴孔开口部外周的端面)。
[0043]另外，如图1所示，在密封盖2和壳体200之间例如设置有由树脂或金属等材料制成的垫圈29，从而密封两者之间的间隙。
[0044]如图1所示，密封盖2具有从机外B侧的端部向内径方向延伸的内向凸缘状的支承部23。支承部23上设置有用于保持蛇腹管5的一端的环状凹部25和用于保持弹簧6的凹部26。凹部26与弹簧6的数目一致地设置多个，并沿圆周方向等间隔地设置于凹部25的内侧。另外，在多个凹部26之间安装有用于使保持体8止动的定位销27。
[0045]<蛇腹管5>