專利名稱：軸封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及相對于燃?xì)廨啓C、汽輪機、壓縮機、水輪機、冷凍機、泵等旋轉(zhuǎn)機械的旋轉(zhuǎn)軸實施密封的軸封裝置。本申請主張于2009年6月16日在日本申請的特愿2009-143124的優(yōu)先權(quán)，在此援引其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
通常，在燃?xì)廨啓C或汽輪機等旋轉(zhuǎn)機械中，在靜翼等靜止構(gòu)件和旋轉(zhuǎn)軸等旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間形成環(huán)狀的間隙。工作流體通過該環(huán)狀的間隙從高壓側(cè)朝向低壓側(cè)泄漏。為了防止該泄漏，使用軸封裝置。作為如此的軸封裝置之一，一直以來廣泛地使用的是非接觸型的迷宮式密封件。但是，這樣的軸封機構(gòu)需要防止因旋轉(zhuǎn)過渡期的軸振動或熱過渡的熱變形而使凸片前端與周圍的構(gòu)件接觸。因此，必須將凸片前端的間隙即密封間隙增大到某種程度， 由此工作流體的泄漏量變多。作為對這樣的迷宮式密封件的缺陷進行彌補的軸封裝置，公知的是可磨密封件 (例如參照專利文獻(xiàn)1)?？赡ッ芊饧谛D(zhuǎn)軸和靜止構(gòu)件中的任意一方配置多列突形的密封凸片，并且在另一方設(shè)置滑動發(fā)熱量低且切削性優(yōu)越的構(gòu)件(以下，稱為易切削加工件)。根據(jù)該可磨密封件，即使假設(shè)在運轉(zhuǎn)中因為某種要因而使密封凸片和易切削加工件接觸，也由密封凸片容易地切削易切削加工件。因此，能夠抑制產(chǎn)生滑動發(fā)熱和因該發(fā)熱導(dǎo)致的旋轉(zhuǎn)軸的彎曲變形，能夠防止產(chǎn)生該變形導(dǎo)致的振動等不良情況。作為使上述迷宮式密封件的工作流體的泄漏量降低的技術(shù)，除了上述可磨密封件之外，公知的是呈將平板狀的薄板沿著旋轉(zhuǎn)軸的周向多層配置的結(jié)構(gòu)的薄板密封件(例如參照專利文獻(xiàn)2)。該薄板密封件在旋轉(zhuǎn)軸停止時使薄板的內(nèi)周側(cè)前端以規(guī)定的預(yù)壓力與旋轉(zhuǎn)軸接觸，在旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時在該旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的動壓效果的作用下薄板的前端浮起。由此，在旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時薄板和旋轉(zhuǎn)軸成為非接觸狀態(tài)，從而防止各薄板及旋轉(zhuǎn)軸的磨損。除以上之外，例如專利文獻(xiàn)3公開了通過將刷密封件和蜂窩密封件組合構(gòu)成一個軸封裝置來提高工作流體的泄漏防止性能的混合型刷·蜂窩密封件。專利文獻(xiàn)1 特開2002-2^013號公報專利文獻(xiàn)2 特許第3917993號公報專利文獻(xiàn)3 特開2004-150430號公報在上述可磨密封件中，由于容許密封凸片和易切削加工件的接觸，因此能夠降低密封間隙。但是，在接觸滑動后該密封間隙增大。因而，由于在該滑動部位工作流體的流量增加，因此存在無法長期穩(wěn)定地防止泄漏的缺陷。在上述薄板密封件中，在高壓側(cè)區(qū)域和低壓側(cè)區(qū)域的壓力差大于規(guī)定以上的情況下，由于密封間隙變得過大而使流量增加，因此必須將能夠使用的高壓側(cè)區(qū)域和低壓側(cè)區(qū)域的壓力差設(shè)定為規(guī)定以下。另外，若連接設(shè)置多個該薄板密封件，則即使在壓力差大的情況下也能夠使用，但是成本變高。在上述混合型刷·蜂窩密封件中，使用的刷密封件及蜂窩密封件都在旋轉(zhuǎn)側(cè)和固定側(cè)之間接觸滑動，由此將高壓側(cè)和低壓側(cè)隔開。因此，存在兩密封件隨著使用而逐漸磨損的缺陷。因而，耐久性差，無法長期穩(wěn)定地防止泄漏。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于這樣的課題而提出的，其目的在于提供一種即使在高壓側(cè)區(qū)域和低壓側(cè)區(qū)域之間的壓力差大的情況下也能夠在所述區(qū)域間穩(wěn)定地防止工作流體泄漏的軸
封裝置。為了解決所述課題，該發(fā)明提出了以下的手段。本發(fā)明提供一種軸封裝置，將旋轉(zhuǎn)軸的外周面和在該旋轉(zhuǎn)軸的外周側(cè)設(shè)置的靜止構(gòu)件之間密封，其中，具有薄板密封件，其具有沿著旋轉(zhuǎn)軸的周向配置的多個薄板；可磨密封件，其具有易切削加工件及密封凸片，所述易切削加工件配置于在軸向上與該薄板密封件不同的位置，且配置于所述旋轉(zhuǎn)軸及所述靜止構(gòu)件中的一方上，所述密封凸片從所述旋轉(zhuǎn)軸及所述靜止構(gòu)件中的另一方朝向所述一方突出。根據(jù)如此特征的軸封裝置，即使在可磨密封件的易切削加工件的磨損進行而使密封間隙增大的情況下，也由薄板密封件和可磨密封件分擔(dān)差壓。由此，由于由可磨密封件單體產(chǎn)生的差壓變小，因此能夠抑制該可磨密封件的從高壓側(cè)區(qū)域朝向低壓區(qū)域的流量變化。尤其是，在可磨密封件的密封間隙增大的情況下，薄板密封件的差壓分擔(dān)比率大于可磨密封件的分擔(dān)比率。因此，能夠有效地抑制可磨密封件的流量變化。利用差壓的分擔(dān)，能夠減小在薄板密封件產(chǎn)生的差壓。即使在高壓側(cè)區(qū)域和低壓側(cè)區(qū)域的差壓大到無法以薄板密封件單體進行密封的程度的情況下，也能夠應(yīng)用該薄板密封件實施穩(wěn)定的密封。進而，由于該薄板密封件的耐磨損性高，因此能夠長期穩(wěn)定地防止泄漏。還有，所謂易切削加工件只要是相對于密封凸片來說切削性優(yōu)越的構(gòu)件則也包括任何構(gòu)件，除了周知的可磨皮膜或可磨層之外，也包括由金屬或陶瓷等構(gòu)成的蜂窩結(jié)構(gòu)體。
所述薄板密封件與所述可磨密封件相比配置于高壓側(cè)。在此，在假定可磨密封件與薄板密封件相比配置于高壓側(cè)的情況下，易切削加工件與密封凸片接觸并磨損，由此產(chǎn)生切削粉，且該切削粉流入薄板密封件。若該切削粉介于薄板密封件的薄板間，則無法維持薄板間的適當(dāng)間隙，另外，使剛性增加。因此，薄板的按壓力增加而引起磨損，并且該薄板密封件的流量產(chǎn)生變化。關(guān)于這一點，由于在本發(fā)明中薄板密封件與可磨密封件相比配置于高壓側(cè)，因此薄板密封件不會受到切削粉的影響，薄板的剛性不會增加。因而，在薄板密封件中能夠穩(wěn)定地防止工作流體的泄漏。在所述旋轉(zhuǎn)軸的外周面和所述靜止構(gòu)件之間設(shè)有殼體，在該殼體的內(nèi)周鄰接配置有所述薄板密封件和所述可磨密封件的所述密封凸片及所述易切削加工件中的一方。根據(jù)如此特征的軸封裝置，由于薄板密封件及可磨密封件以相互鄰接的方式配置于殼體中，因此能夠?qū)崿F(xiàn)上述的適當(dāng)?shù)牟顗悍謸?dān)。
4
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的軸封裝置，通過具有耐磨損性優(yōu)越且耐久性高的薄板密封件和耐差壓性高的可磨密封件，即使在高壓側(cè)區(qū)域和低壓側(cè)區(qū)域的差壓大的情況下也能夠長期穩(wěn)定地防止工作流體的泄漏。


圖1是包括軸向在內(nèi)的截面的實施方式的軸封裝置的概略構(gòu)成圖。圖2是圖1的薄板密封件的放大圖。圖3是圖1的可磨密封件的放大圖。圖4是包括軸向在內(nèi)的截面的比較例的軸封裝置的概略構(gòu)成圖。圖5A是表示比較例的軸封裝置的旋轉(zhuǎn)初期的從高壓側(cè)朝向低壓側(cè)的差壓曲線的圖表。圖5B是表示比較例的軸封裝置的滑動后的從高壓側(cè)朝向低壓側(cè)的差壓曲線的圖表。圖6A是表示實施方式的軸封裝置的旋轉(zhuǎn)初期的從高壓側(cè)朝向低壓側(cè)的差壓曲線的圖表。圖6B是表示實施方式的軸封裝置的滑動后的從高壓側(cè)朝向低壓側(cè)的差壓曲線的圖表。
具體實施例方式以下，參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的實施方式。圖1是包括軸向在內(nèi)的截面的實施方式的軸封裝置的概略構(gòu)成圖。軸封裝置10 例如設(shè)置于燃?xì)廨啓C等旋轉(zhuǎn)機械的旋轉(zhuǎn)軸1和定子(靜止構(gòu)件)2之間，防止工作流體經(jīng)由在旋轉(zhuǎn)軸1和定子2之間形成的環(huán)狀的空間從高壓側(cè)區(qū)域(在圖1中，右側(cè)的區(qū)域)朝向低壓側(cè)區(qū)域(在圖1中，左側(cè)的區(qū)域)泄漏。本實施方式的軸封裝置10不僅能夠應(yīng)用于上述燃?xì)廨啓C，例如還能夠廣泛地被采用于汽輪機、壓縮機、水輪機、冷凍機、泵等大型流體機械之類的利用軸的旋轉(zhuǎn)和流體的流動的關(guān)系將能量轉(zhuǎn)換為功的所有旋轉(zhuǎn)機械。軸封裝置10由薄板密封件20和可磨密封件30這2個密封件構(gòu)成。在本實施方式中，如圖1所示，在定子2的與旋轉(zhuǎn)軸1的外周面對置的定子2的內(nèi)周面形成有以軸向為中心形成為環(huán)狀的凹部加，在嵌入固定于該凹部加內(nèi)的殼體3的內(nèi)周側(cè)的軸向的不同位置以相互鄰接的方式配置有薄板密封件20及可磨密封件30。參照圖1及圖2說明薄板密封件20的構(gòu)成。該薄板密封件20與可磨密封件30相比配置于高壓區(qū)域側(cè)，詳細(xì)地說，如圖2所示，由多個薄板21、U字型的保持環(huán)22、23、高壓側(cè)板對、低壓側(cè)板25、連接構(gòu)件沈、襯墊27 和板簧觀構(gòu)成。多個薄板21由在旋轉(zhuǎn)軸1的周向上相互空開微小間隔而多重排列的金屬構(gòu)成。保持環(huán)22、23在該薄板21的外周側(cè)基端從兩側(cè)夾持薄板21。高壓側(cè)板M由薄板21 的與高壓側(cè)區(qū)域?qū)χ玫囊粋?cè)緣和保持環(huán)22夾入。低壓側(cè)板25由薄板21的與低壓側(cè)區(qū)域?qū)χ玫牧硪粋?cè)緣和保持環(huán)23夾入。連接構(gòu)件沈在薄板21的外周側(cè)連接兩保持環(huán)22、23。襯墊27抑制由保持環(huán)22、23夾持的各薄板21的晃動。板簧觀支承為施力狀態(tài)以使由保持環(huán)22、23夾持的各薄板21與旋轉(zhuǎn)軸1同軸。在如此構(gòu)成的薄板密封件20中，薄板21由與外周側(cè)的基端的寬度(旋轉(zhuǎn)軸1的軸向的寬度)相比內(nèi)周側(cè)的前端的寬度(旋轉(zhuǎn)軸1的軸向的寬度)窄的大致T字型的薄鋼板構(gòu)成。在薄板21的寬度變窄的位置，在其兩方的側(cè)緣形成有切口部21a、21b。多個薄板21以沿旋轉(zhuǎn)軸1的軸向成為同一寬度的方式重疊。所述多個薄板21在其基端例如被實施焊接而相互被固定。薄板21在旋轉(zhuǎn)軸1的周向具有由其板厚確定的規(guī)定的剛性。進而，薄板21以相對于薄板21和旋轉(zhuǎn)軸1的旋轉(zhuǎn)方向而與旋轉(zhuǎn)軸1的外周面所成的角為銳角的方式安裝于保持環(huán)22、23。高壓側(cè)板對及低壓側(cè)板25的外周側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸1的軸向的寬度以比其他位置寬的方式設(shè)置有臺階部Ma、25a。臺階部Ma、2fe分別嵌入薄板21的切口部21a、21b。保持環(huán)22在與多個薄板21的基端的一側(cè)緣(高壓側(cè))面對的面具有槽22a。同樣地，保持環(huán)23在與多個薄板21的基端的另一側(cè)緣(低壓側(cè))面對的面具有槽23a。多個薄板21的基端側(cè)的一側(cè)緣(高壓側(cè))嵌入保持環(huán)22的槽22a。同樣地，多個薄板21的基端側(cè)的另一側(cè)緣(低壓側(cè))嵌入保持環(huán)23的槽23a。在如此嵌入有多個薄板21的外周基端側(cè)的保持環(huán)22、23之間插入連接構(gòu)件沈，并且使該連接構(gòu)件26與保持環(huán)22、23焊接，由此保持環(huán)22、23被相互固定。在各薄板21的基端和保持環(huán)22、23之間以與各薄板21的基端及保持環(huán)22、23抵接的方式插入襯墊27。 然后，在該襯墊27及保持環(huán)22、23的外周側(cè)以與所述襯墊27及保持環(huán)22、23相接的方式固定板簧觀。如此構(gòu)成的薄板密封件20與呈環(huán)狀的安裝零件4 一起從保持環(huán)22、23側(cè)嵌入于在殼體3的內(nèi)周面形成的環(huán)狀的槽5中。在此，環(huán)狀的槽5在旋轉(zhuǎn)軸1的軸向上以外周側(cè)的寬度寬于內(nèi)周側(cè)的寬度的方式在與薄板21的一側(cè)緣(高壓側(cè))對置的側(cè)面設(shè)有臺階。形成有該臺階的朝向外周側(cè)的面即滑接面如。而且，該滑接面fe與薄板密封件20的保持環(huán) 23的內(nèi)周面滑接。另外，槽5的朝向內(nèi)周側(cè)的面即滑接面恥與在薄板密封件20的外周側(cè)設(shè)置的板簧觀滑接。還有，該槽5的內(nèi)周側(cè)的寬度以在旋轉(zhuǎn)軸1的軸向的寬度上比薄板密封件20的寬度充分長的方式形成。如圖1所示，安裝零件4在與薄板21的另一側(cè)緣(低壓側(cè))對置的側(cè)面設(shè)有臺階， 以使在旋轉(zhuǎn)軸1的軸向上外周側(cè)的寬度窄于內(nèi)周側(cè)的寬度。該臺階的朝向外周側(cè)的面作為滑接面如形成。該滑接面如與保持環(huán)22的朝向內(nèi)周側(cè)的面滑接。安裝零件4的與上述薄板21的另一側(cè)緣(低壓側(cè))對置的側(cè)面形成為與低壓側(cè)板25抵接的受壓面4b。利用以上構(gòu)成的殼體3的槽5及安裝零件4，在薄板密封件20的基端側(cè)保持薄板密封件20。即，保持環(huán)22、23的各自的內(nèi)周面與槽5的滑接面fe及安裝零件4的滑接面 4a滑接，并且在保持環(huán)22、23的外周側(cè)固定的板簧觀與槽5的滑接面恥滑接，由此薄板密封件20以嵌入殼體3中的狀態(tài)被保持。此時，薄板密封件20相對于槽5能夠在旋轉(zhuǎn)軸1的軸向上相對移動。由此，在工作流體從高壓側(cè)區(qū)域朝向低壓側(cè)區(qū)域流動時，其氣體壓力作用于薄板密封件20的多個薄板 21上，因此薄板密封件20朝向低壓側(cè)移動，低壓側(cè)板25與安裝零件4的受壓面4b抵接。
在這樣的薄板密封件10中，在旋轉(zhuǎn)軸1停止時薄板21的前端以規(guī)定的預(yù)壓力與旋轉(zhuǎn)軸1接觸。而且，在旋轉(zhuǎn)軸1旋轉(zhuǎn)時，在該旋轉(zhuǎn)軸1旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的動壓效果的作用下薄板21的前端從旋轉(zhuǎn)軸1浮起，薄板21和旋轉(zhuǎn)軸1經(jīng)由微小的密封間隙成為非接觸狀態(tài)。由此，能夠防止薄板21及旋轉(zhuǎn)軸1的磨損，并且抑制工作流體從高壓側(cè)區(qū)域朝向低壓側(cè)區(qū)域泄漏。接著，使用圖1及圖3說明可磨密封件30的構(gòu)成。該可磨密封件30設(shè)置于與上述槽5相比位于低壓側(cè)的殼體3的內(nèi)周面即低壓側(cè)的內(nèi)周面6和與該低壓側(cè)的內(nèi)周面6對置的旋轉(zhuǎn)軸1之間。具體地說，由從旋轉(zhuǎn)軸1側(cè)朝向定子2側(cè)即殼體3側(cè)突出的多個密封凸片31和在定子2側(cè)即殼體3的上述低壓側(cè)的內(nèi)周面6配置的易切削加工件32構(gòu)成。密封凸片31在旋轉(zhuǎn)軸1的軸向上空開大致等間隔而形成有多個(在本實施方式中是4個)，在本實施方式中，所述密封凸片31的從旋轉(zhuǎn)軸1的外周面突出的突出量在相鄰的密封凸片31彼此之間相互不同。還有，所述密封凸片31的突出量也可以全都相等。易切削加工件32在與旋轉(zhuǎn)軸1的形成有密封凸片31的區(qū)域?qū)χ玫臍んw3的上述低壓側(cè)內(nèi)周面6整個區(qū)域上層疊。還有，在本實施方式中，朝向軸向的內(nèi)周側(cè)的層疊量不同，以便對應(yīng)于上述密封凸片31的突出量而使其與所述密封凸片31的間隙大致相等，不過在上述密封凸片31的突出量相等的情況下，也可以使在低壓側(cè)內(nèi)周面6整個區(qū)域上層疊均勻量。該易切削加工件32由滑動摩擦熱少且切削性優(yōu)越的材質(zhì)構(gòu)成，例如，可以使用由鈷、鎳、鉻、鋁及釔系的材料(CoNiCrAlY系材料)、鎳、鉻、鋁系的材料(NiCrAl系材料)、或者鎳、鉻、鐵、鋁、硼及氮系的材料(MCrfeAlBN系材料)等各種公知的易切削加工性材料構(gòu)成的可磨件。作為易切削加工件32，除了上述可磨件之外，也可以使用由金屬或陶瓷等構(gòu)成的
蜂窩層。在本實施方式的軸封裝置10中，在殼體3的與槽5相比位于高壓側(cè)的該殼體3的內(nèi)周面即高壓側(cè)的內(nèi)周面7埋設(shè)有朝向旋轉(zhuǎn)軸1側(cè)突出的凸片40a，由此在薄板密封件20 的高壓側(cè)構(gòu)成第一迷宮式密封件40。進而，上述安裝零件4的內(nèi)周面的一部分呈朝向旋轉(zhuǎn)軸1側(cè)突出的形狀，由此在薄板密封件20和可磨密封件30之間構(gòu)成第二迷宮式密封件41。所述第一迷宮式密封件40及第二迷宮式密封件41是為了更加降低工作流體的泄漏量而設(shè)置的。它們不需要必須設(shè)置，軸封裝置10也可以只由薄板密封件20及可磨密封件30構(gòu)成。根據(jù)這樣的可磨密封件30，即使假設(shè)在運轉(zhuǎn)中因為某種要因而使密封凸片31和易切削加工件32接觸并滑動，由于易切削加工件32被密封凸片31容易地切削，因此也能夠抑制產(chǎn)生滑動發(fā)熱和因該發(fā)熱導(dǎo)致的旋轉(zhuǎn)軸1的彎曲變形。另外，由于如此容許密封凸片31和易切削加工件32的接觸，因此能夠?qū)烧唛g的間隔即密封間隙設(shè)定為較小。因此， 能夠有效地抑制從高壓側(cè)區(qū)域向低壓側(cè)區(qū)域泄漏的工作流體的流量。接著，與以下說明的比較例的軸封裝置50進行對比而說明具有上述的薄板密封件20及可磨密封件30的本實施方式的軸封裝置10的作用。
圖4表示比較例的軸封裝置50的包括軸向在內(nèi)的截面圖。該軸封裝置50只由上述可磨密封件30構(gòu)成。在旋轉(zhuǎn)軸1側(cè)形成有多個密封凸片31 (在該比較例中是8個)，在與所述密封凸片31對置的殼體3的內(nèi)周面8上層疊有易切削加工件32。使用圖5A及圖5B說明如此的比較例的軸封裝置50的工作流體的泄漏流量Q和高壓側(cè)與低壓側(cè)的差壓ΔΡ之間的關(guān)系。圖5A是表示旋轉(zhuǎn)初期的從高壓側(cè)朝向低壓側(cè)的差壓曲線的圖表。圖5B是表示滑動后的從高壓側(cè)朝向低壓側(cè)的差壓曲線的圖表。在此，從高壓側(cè)朝向低壓側(cè)泄漏的流量Q，如圖5A所示，與平均密封間隙δ、差壓 ΔP及密封凸片31的設(shè)置數(shù)(級數(shù))的倒數(shù)1/Ν這3個參數(shù)呈比例關(guān)系。另外，在圖5Β所示的滑動后，密封凸片31與易切削加工件32滑接而切削，由此與圖5Α所示的旋轉(zhuǎn)初期比較，平均密封間隙δ增加。而且，若將其增加量設(shè)為△ δ，則如圖5Β所示，滑動后的平均密封間隙為δ+Λ δ。因而，滑動后的流量Q’比旋轉(zhuǎn)初期的流量Q增加了 Δ δ的量。S卩，在比較例的軸封裝置50中，隨著密封凸片31切削易切削加工件32的切削量增加，泄漏流量增加。接著，使用圖6Α及圖6Β說明實施方式的軸封裝置10的工作流體的泄漏流量Q和高壓側(cè)與低壓側(cè)的差壓ΔΡ之間的關(guān)系。圖6Α是表示旋轉(zhuǎn)初期的從高壓側(cè)朝向低壓側(cè)的差壓曲線的圖表。圖6Β是表示滑動后的從高壓側(cè)朝向低壓側(cè)的差壓曲線的圖表。在可磨密封件30中從高壓側(cè)朝向低壓側(cè)泄漏的流量Q，如圖6Α所示，與平均密封間隙δ、差壓ΔΡ’及密封凸片31的設(shè)置數(shù)(級數(shù))的倒數(shù)1/Ν’這3個參數(shù)呈比例關(guān)系。還有，由于進行與薄板密封件20的分擔(dān)差壓，因此實施方式的軸封裝置10的施加于可磨密封件30上的差壓ΔΡ’小于施加于軸封裝置10整體上的差壓ΔΡ。若密封凸片31與易切削加工件32滑接而切削，則與圖6Α所示的旋轉(zhuǎn)初期比較， 平均密封間隙δ增加。而且，若將其增加量設(shè)為△ δ，則如圖6Β所示，滑動后的平均密封間隙為δ+Λ δ ο另外，若可磨密封件30的平均密封間隙δ如此增加，則在實施方式的軸封裝置10 中，差壓ΔΡ的分擔(dān)量變化。即，薄板密封件20的差壓的分擔(dān)量增加，可磨密封件30的差壓的分擔(dān)量減少。由此，小于旋轉(zhuǎn)初期的差壓ΔΡ’的差壓ΔP”施加于可磨密封件30上。因而，在實施方式的軸封裝置10中，雖然在滑動后可磨密封件30的平均密封間隙增大，但是施加于該可磨密封件30上的差壓減少。因此，其結(jié)果是能夠?qū)⑿D(zhuǎn)初期的流量 Q和滑動后的流量Q’之間的變動抑制為較低。即，在實施方式的軸封裝置10中，即使在由密封凸片31切削了易切削加工件32的情況下，也能夠有效地防止工作流體的泄漏。如上所述，根據(jù)實施方式的軸封裝置10，即使在可磨密封件30的易切削加工件32 的磨損進行而使密封間隙增大的情況下，通過利用薄板密封件20來分擔(dān)差壓，也能夠減小在可磨密封件30單體產(chǎn)生的差壓。因此，能夠抑制該可磨密封件30的從高壓側(cè)區(qū)域朝向低壓側(cè)區(qū)域的流量變化。尤其是在可磨密封件30的密封間隙增大的情況下，薄板密封件20的差壓分擔(dān)比率比可磨密封件30的分擔(dān)比率大。因此，能夠有效地抑制可磨密封件30的流量變化，由此防止軸封裝置10整體的工作流體的泄漏。
通常，在高壓側(cè)區(qū)域和低壓側(cè)區(qū)域的差壓大的情況下通常無法單獨使用薄板密封件20。在本實施方式中，由于利用薄板密封件20和可磨密封件分擔(dān)差壓，因此能夠減小在薄板密封件20上產(chǎn)生的差壓。因而，即使在高壓側(cè)區(qū)域和低壓側(cè)區(qū)域的差壓大到以薄板密封件20單體無法進行密封的程度的情況下，也能夠應(yīng)用該薄板密封件20。進而，由于該薄板密封件20的耐磨損性高，因此能夠長期穩(wěn)定地防止泄漏。如以上所示，根據(jù)本實施方式的軸封裝置10，通過具有耐磨損性優(yōu)越且耐久性高的薄板密封件20和耐差壓性高的可磨密封件30，即使在高壓側(cè)區(qū)域和低壓側(cè)區(qū)域的差壓大的情況下，也能夠長期穩(wěn)定地防止工作流體的泄漏。在此，在假定可磨密封件30與薄板密封件20相比配置于高壓側(cè)的情況下，由于易切削加工件32與密封凸片31接觸而磨損，因此該易切削加工件32的切削粉流入薄板密封件20。在該切削粉的作用下，薄板密封件20的薄板21的剛性增加，因此引起磨損并且該薄板密封件20的流量產(chǎn)生變化。關(guān)于這一點，在本實施方式中，由于薄板密封件20與可磨密封件30相比配置于高壓側(cè)，因此能夠在所述薄板密封件20的薄板21的剛性不如上所述那樣增加的情況下在該薄板密封件20中穩(wěn)定地防止工作流體的泄漏。以上，詳細(xì)地說明了本發(fā)明的實施方式，但是只要不脫離本發(fā)明的技術(shù)思想，則并不限定于所述實施方式，也可以實施些許的設(shè)計變更等。例如，在本實施方式的軸封裝置10中，構(gòu)成為分別配置一個薄板密封件20及可磨密封件30，但是也可以將它們的至少之一配置多個。在實施方式中，構(gòu)成為薄板密封件20配置于可磨密封件30的高壓側(cè)，不過也可以相反地構(gòu)成，即構(gòu)成為可磨密封件30配置于薄板密封件20的高壓側(cè)。此時，雖然存在易切削加工件32的切削粉流入薄板密封件20的缺點，但是與實施方式同樣地能夠構(gòu)成發(fā)揮了薄板密封件20及可磨密封件30的長處的軸封裝置。在實施方式的軸封裝置10的可磨密封件30中，構(gòu)成為在旋轉(zhuǎn)軸1形成有密封凸片31、且在定子2側(cè)即殼體3配置有易切削加工件32，不過也可以構(gòu)成為在旋轉(zhuǎn)軸1形成易切削加工件32、且在定子2側(cè)形成密封凸片31。產(chǎn)業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明的軸封裝置，通過具有耐磨損性優(yōu)越且耐久性高的薄板密封件和耐差壓性高的可磨密封件，即使在高壓側(cè)區(qū)域和低壓側(cè)區(qū)域的差壓大的情況下也能夠長期穩(wěn)定地防止工作流體的泄漏。符號說明1旋轉(zhuǎn)軸2定子(靜止構(gòu)件)3 殼體10軸封裝置20薄板密封件21 薄板24高壓側(cè)板25低壓側(cè)板
30可磨密封件31密封凸片32易切削加工件
權(quán)利要求
1.一種軸封裝置，將旋轉(zhuǎn)軸的外周面和在該旋轉(zhuǎn)軸的外周側(cè)設(shè)置的靜止構(gòu)件之間密封，其中，具有薄板密封件，其具有沿著旋轉(zhuǎn)軸的周向配設(shè)的多個薄板；可磨密封件，其具有易切削加工件及密封凸片，所述易切削加工件配置于在軸向上與該薄板密封件不同的位置，且配置于所述旋轉(zhuǎn)軸及所述靜止構(gòu)件中的一方上，所述密封凸片從所述旋轉(zhuǎn)軸及所述靜止構(gòu)件中的另一方朝向所述一方突出。
2.如權(quán)利要求1所述的軸封裝置，其中，所述薄板密封件與所述可磨密封件相比配置于高壓側(cè)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的軸封裝置，其中，在所述旋轉(zhuǎn)軸的外周面和所述靜止構(gòu)件之間設(shè)有殼體，在該殼體的內(nèi)周鄰接配置有所述薄板密封件和所述可磨密封件的所述密封凸片及所述易切削加工件中的一方。
全文摘要
一種軸封裝置，將旋轉(zhuǎn)軸的外周面和在該旋轉(zhuǎn)軸的外周側(cè)設(shè)置的靜止構(gòu)件之間密封，具有薄板密封件，其具有沿著旋轉(zhuǎn)軸的周向配設(shè)的多個薄板；可磨密封件，其具有易切削加工件及密封凸片，所述易切削加工件配置于在軸向上與該薄板密封件不同的位置，且配置于所述旋轉(zhuǎn)軸及所述靜止構(gòu)件中的一方上，所述密封凸片從所述旋轉(zhuǎn)軸及所述靜止構(gòu)件中的另一方朝向所述一方突出。
文檔編號F16J15/453GK102362109SQ20108001289
公開日2012年2月22日 申請日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月16日
發(fā)明者上原秀和, 中野隆, 平川裕一, 筱原種宏, 西本慎 申請人:三菱重工業(yè)株式會社