KR20120010394A - Mechanical seal - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A mechanical seal is provided to make the stable transmission of torque by transferring the torque of a rotator to a seal face through a rotary housing. CONSTITUTION: A mechanical seal comprises a stator part(10) and a rotator part(20). The stator part is fixed to the main body of the flow machine and is composed of a sheet(11) and a sealing member(12). The sheet comprises the perturbation body. The sealing member seals the main body. The rotator part is composed of a color(21), a rotary housing(22), and a seal face(25). The color is fixed to the motor shaft. The seal face comprises the perturbation body and is fixed and coupled in one side of the rotary housing. The torque is delivered to the seal face by the rotary housing which is connected to the motor shaft.

Description

미케니컬 씰{MECHANICAL SEAL}Mechanical seal {MECHANICAL SEAL}

본 발명은 미케니컬 씰에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모터축의 회전력을 보다 안정적으로 회전자에 전달할 수 있고, 고정자와 섭동되는 회전자에 균일한 면압을 가할 수 있는 미케니컬 씰에 관한 것이다.
The present invention relates to a mechanical seal, and more particularly, to a mechanical seal capable of transmitting the rotational force of the motor shaft to the rotor more stably, and applying a uniform surface pressure to the rotor that is perturbed with the stator. .

미케니컬 씰(Mechanical seal)은 펌프나 발전기의 터빈 등과 체결되는 모터 축의 밀봉을 위한 면 접촉식 밀봉장치로서, 구체적으로 모터축에 대해 수직하는 2개의 섭동면을 형성하는 고정자와 회전자가 면접촉하면서 생기는 유막에 의해 밀봉이 이루어지며, 회전자가 모터축과 함께 회전하면서 스프링의 장력 또는 유체의 압력으로 고정자와의 밀봉이 지속적으로 유지될 수 있게 하는 장치이다. 이러한 미케니컬 씰은 모터로의 유체의 누설을 방지하는데 절대적으로 필요한 장치이며, 섭동면의 윤활은 자체적으로 형성되는 유체막(1?3㎛)에 의해 이루어진다.A mechanical seal is a surface contact sealing device for sealing a motor shaft that is fastened to a pump or a turbine of a generator, and specifically, a stator and a rotor forming two perturbation surfaces perpendicular to the motor shaft are face contacted. The sealing is achieved by an oil film generated while the rotor rotates together with the motor shaft so that the sealing with the stator can be continuously maintained by the tension of the spring or the pressure of the fluid. Such a mechanical seal is an absolutely necessary device for preventing the leakage of fluid to the motor, and the perturbation surface is lubricated by a fluid film (1-3 μm) formed by itself.

예를 들면, 슬러리 펌프에 사용되는 미케니컬 씰의 경우에, 프로펠러가 연결된 회전축이 회전하면 회전축과 연결되어 있는 회전자도 같이 회전되면서 회전자와 고정자의 접촉부위에 유체가 미세하게 유입되어 윤활막이 형성된다. 한편 감속기가 가감속함에 따라 회전자가 전후로 진동하게 되는데, 이때에는 회전자가 스프링에 의해 탄성지지되도록 하여 밀봉상태가 유지될 수 있게 한다.For example, in the case of a mechanical seal used in a slurry pump, when the rotating shaft to which the propeller is connected is rotated, the rotor connected to the rotating shaft is also rotated, so that fluid is minutely introduced into the contact portion between the rotor and the stator and the lubricating film Is formed. On the other hand, as the decelerator accelerates and decelerates, the rotor vibrates back and forth. In this case, the rotor is elastically supported by the spring to maintain the sealed state.

이처럼 미케니컬 씰은 눈에 보이는 정도의 누설은 방지되고, 샤프트의 마모는 발생하지 않고 대신에 모든 마모는 섭동면(Seal face)에서만 일어나는 것을 특징으로 한다. 또한, 장착되어 있는 스프링의 장력에 의해 마모되는 부분만큼 자동보상이 이루어져 밀봉이 지속적으로 이루어질 수 있는 장점이 있다.
As such, the mechanical seal is characterized by preventing visible leakage, no abrasion of the shaft, but instead all abrasion only at the seal face. In addition, there is an advantage that the automatic compensation is made as much as the portion worn by the tension of the spring is mounted can be continuously made.

도 1은 종래의 미케니컬 씰의 단면도를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 종래의 미케니컬 씰은 씰페이스(①), 러버벨로우즈(②), 로터리하우징(③), 스프링(④), 시트(⑤), 컵가스켓(⑥)으로 이루어진다.1 illustrates a cross-sectional view of a conventional mechanical seal. As shown, the conventional mechanical seal is composed of a seal face (①), a rubber bellows (②), a rotary housing (③), a spring (④), a seat (⑤), a cup gasket (⑥).

구체적으로 상기 씰페이스(①)는 러버벨로우즈(②)에 조립되고, 로터리하우징(③)을 이용하여 씰페이스(①)가 러버벨로우즈(②)에서 이탈되지 않게 압착하여 고정시킨다. 스프링(④)은 두 개의 로터리하우징(③) 사이에서 압축되면서 끼워져서, 씰이 조립되면 씰페이스(①)와 시트(⑤) 사이에 일정한 면압이 형성 및 유지될 수 있도록 한다. 이로써 누수가 발생하지 않게 된다.Specifically, the seal face (①) is assembled to the rubber bellows (②), and fixed by pressing the seal so that the seal face (①) is not separated from the rubber bellows (②) using a rotary housing (③). The spring (④) is inserted while being compressed between the two rotary housing (③), so that a constant surface pressure can be formed and maintained between the seal face (①) and the seat (⑤) when the seal is assembled. This prevents leakage.

그러나, 상기와 같은 종래의 미케니컬 씰은 몇 가지 문제점이 있다. 즉, 모터축의 회전력을 씰페이스로 전달할 때 러버벨로우즈를 통하여 전달되기 때문에 고온?고압이거나 대형사이즈일 때는 러버벨로우즈가 찢어질 위험이 있고, 단일의 싱글스프링을 사용함으로써 면압이 씰페이스의 전 둘레에 일정하게 작용하지 않게 되어 누수의 위험이 크고 씰의 수명도 단축된다. 또한, 스프링 선경의 한계로 인해 축이 대형 사이즈인 경우에는 충분한 면압을 줄 수 있는 스프링을 제작할 수가 없는 문제가 있었다.
However, such a conventional mechanical seal has some problems. In other words, when the rotational force of the motor shaft is transmitted to the seal face, it is transmitted through the rubber bellows.Therefore, there is a risk of tearing the rubber bellows in the case of high temperature, high pressure, or large size. It does not work consistently, which increases the risk of leakage and shortens the life of the seal. In addition, due to the limitations of the spring wire diameter, when the shaft is a large size, there is a problem in that it is impossible to produce a spring that can give sufficient surface pressure.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 모터축의 회전력을 벨로우즈가 아닌, 로터리하우징을 통해 씰페이스로 전달가능한 미케니컬 씰을 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a mechanical seal capable of transferring the rotational force of the motor shaft to the seal face through a rotary housing, rather than a bellows.

또한, 모터축의 크기와 상관없이 면압을 씰페이스 전체에 대해 일정하게 유지할 수 있는 미케니컬 씰을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
Another object of the present invention is to provide a mechanical seal that can maintain a constant surface pressure over the entire seal face regardless of the size of the motor shaft.

또한, 내열성과 내화학성이 우수한 벨로우즈를 구비한 미케니컬 씰을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
In addition, another object of the present invention is to provide a mechanical seal having bellows excellent in heat resistance and chemical resistance.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 미케니컬 씰은, 유체기계의 본체에 고정되고, 섭동면이 구비되는 시트와 상기 본체를 밀봉시키는 씰링부재로 구성되는 고정자부;와 모터축에 고정되는 칼라와, 상기 칼라의 일측에 체결되고 스프링과 벨로우즈가 구비되는 로터리하우징 및, 상기 로터리하우징의 일측에 체결되고 섭동면이 구비되는 씰페이스로 구성되는 회전자부;를 포함하여 이루어지며, 상기 씰페이스는, 상기 모터축과 연동하여 회전되는 로터리하우징에 의해 회전력이 전달되는 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the above object, the mechanical seal according to the present invention includes: a stator part fixed to a main body of a fluid machine and comprising a sheet having a perturbation surface and a sealing member for sealing the main body; and fixed to a motor shaft. And a rotor part comprising a collar that is fastened to one side of the collar and is provided with a spring and a bellows, and a seal face fastened to one side of the rotary housing and provided with a perturbation surface. The face is characterized in that the rotational force is transmitted by the rotary housing rotated in conjunction with the motor shaft.

또한, 상기 로터리하우징에는 내측으로 돌출형성된 복수의 돌기부가 형성되고, 상기 씰페이스의 외주연에는 상기 돌기부에 대응되는 요홈이 구비되어, 상기 로터리하우징의 돌기부와 상기 씰페이스의 요홈이 결합함으로써 상기 로터리하우징에 의해 상기 씰페이스로 회전력이 전달되는 것이 바람직하다.
In addition, the rotary housing is provided with a plurality of protrusions protruding inward, the outer periphery of the seal face is provided with a groove corresponding to the protrusion, the rotary housing by combining the protrusion of the rotary housing and the groove of the seal face It is preferable that the rotational force is transmitted to the seal face by the housing.

또한, 상기 스프링의 일단부와 상기 씰페이스의 일측사이에서 탄성력을 전달하는 격벽부와, 상기 격벽부의 일측에서 연장형성되는 걸림부로 이루어지는 리테이너를 더 포함하며, 상기 리테이너의 걸림부가 상기 돌기부의 측부와 접촉함으로써, 상기 스프링의 신장량이 제한되도록 하는 것이 바람직하다.
The apparatus may further include a retainer including a partition wall for transmitting an elastic force between one end of the spring and one side of the seal face, and a retaining part extending from one side of the partition wall, wherein the retaining part of the retainer is provided with a side portion of the protrusion. By contacting, it is desirable to limit the amount of extension of the spring.

또한, 상기 스프링은 소정 간격으로 이격 설치되는 복수의 멀티스프링으로 구성되거나, 또는 단일의 싱글스프링으로 구성되는 것이 바람직하다.
In addition, the spring is preferably composed of a plurality of multi-springs spaced apart at predetermined intervals, or consists of a single single spring.

또한, 상기 벨로우즈는, 상기 로터리하우징의 내주연에 체결되고, 일단부는 상기 칼라와 밀착되고 타단부는 상기 씰페이스와 밀착되도록 각각 플랜지를 형성하는 것이 바람직하다.
In addition, the bellows is preferably fastened to the inner circumference of the rotary housing, one end is in close contact with the collar and the other end is preferably formed in a flange so as to be in close contact with the seal face.

이때, 상기 벨로우즈는, 바이톤(Viton)재질로 형성되는 것이 바람직하다.
In this case, the bellows is preferably formed of a Viton material.

상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면 첫째, 로터리하우징의 돌기부와 씰페이스 상의 요홈을 이용하여 모터축의 회전력을 로터리하우징을 통해 씰페이스로 전달할 수 있기 때문에, 고온?고압조건하에서 또는 대형 사이즈인 경우에도 벨로우즈가 찢어질 염려가 없고 보다 안정적인 회전력의 전달이 가능하며 누수를 방지할 수 있는 효과가 있다.
According to one embodiment of the present invention as described above, first, since the rotational force of the motor shaft can be transmitted to the seal face through the rotary housing by using the protrusion of the rotary housing and the groove on the seal face, under a high temperature or high pressure condition or a large size. Even if the bellows does not have to be torn, it is possible to transmit a more stable rotational force and there is an effect to prevent leakage.

둘째, 복수의 멀티스프링을 구비함으로써, 모터축의 크기와 상관없이 면압을 씰페이스 전체에 대해 일정하게 유지할 수 있어서, 누수의 위험이 적고 씰의 수명이 연장되는 장점이 있다.Second, by providing a plurality of multi-springs, regardless of the size of the motor shaft can maintain a constant surface pressure over the entire seal face, there is an advantage of less risk of leakage and extend the life of the seal.

셋째, 벨로우즈를 바이톤(Viton)재질로 형성함으로써, 종래의 합성고무(NBR)에 비해 내열성이 우수한 장점이 있다.
Third, by forming the bellows of Viton material, there is an advantage of excellent heat resistance compared to the conventional synthetic rubber (NBR).

도 1은 종래의 미케니컬 씰의 단면도,
도 2는 유체기계에 설치된 본 발명의 일 실시예에 따른 미케니컬 씰의 결합상태도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미케니컬 씰의 분해사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리하우징과 씰페이스의 체결상태도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 싱글스프링이 구비된 미케니컬 씰의 분해사시도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 벨로우즈의 체결상태도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional mechanical seal,
2 is a coupled state of the mechanical seal according to an embodiment of the present invention installed in a fluid machine,
Figure 3 is an exploded perspective view of the mechanical seal according to an embodiment of the present invention,
4 is a fastening state of the rotary housing and the seal face according to an embodiment of the present invention,
5 is an exploded perspective view of a mechanical seal provided with a single spring according to an embodiment of the present invention,
6 is a fastening state diagram of the bellows according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which are intended to describe in detail enough to be able to easily carry out the invention by those skilled in the art to which the present invention belongs, This does not mean that the technical spirit and scope of the present invention is limited.

도 2는 유체기계(1)에 설치된 본 발명의 일 실시예에 따른 미케니컬 씰(100)의 결합상태도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미케니컬 씰(100)의 분해사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리하우징(22)과 씰페이스(25)의 체결상태도를 도시하고 있다.2 is a state diagram of the mechanical seal 100 according to an embodiment of the present invention installed on the fluid machine 1, Figure 3 is an exploded view of the mechanical seal 100 according to an embodiment of the present invention 4 is a perspective view illustrating a fastening state of the rotary housing 22 and the seal face 25 according to the exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 미케니컬 씰(100)은 유체기계의 본체(1)에 고정설치되는 고정자부(10)와, 모터축(2)과 함께 회전하는 회전자부(20)로 이루어진다.The mechanical seal 100 according to an embodiment of the present invention includes a stator part 10 fixed to the main body 1 of the fluid machine and a rotor part 20 rotating together with the motor shaft 2. .

상기 고정자부(10)는 모터축(2)이 관통될 수 있도록 링 형상으로 된 시트(Seat)(11)와 씰링부재(12)로 구성된다. 상기 시트(11)에는 후술되는 씰페이스(25)와 마찰이 이루어지는 섭동면(미도시)이 구비되고, 상기 씰링부재(12)는 유체기계의 본체(1)를 밀봉하여 모터로 유체가 유입되는 것을 막는 역할을 하며 도시된 바와 같이 컵가스켓(cup gasket)으로 형성되는 것이 바람직하다.The stator 10 is composed of a seat 11 and a sealing member 12 in a ring shape so that the motor shaft 2 can pass therethrough. The seat 11 is provided with a perturbation surface (not shown) in friction with the seal face 25, which will be described later, and the sealing member 12 seals the body 1 of the fluid machine so that fluid flows into the motor. It serves to prevent and is preferably formed as a cup gasket (cup gasket) as shown.

상기 회전자부(20)는 칼라(21)와, 로터리하우징(22) 및 씰페이스(25)로 이루어진다.The rotor unit 20 includes a collar 21, a rotary housing 22, and a seal face 25.

상기 칼라(Collar)(21)는 모터 축(2)에 고정설치되는데, 링 형상으로 이루어지고 외주연상으로 관통홀이 구비되어 세트스크류(set screw)를 이용하여 모터축(2)과 체결되는 것이 바람직하다.The collar 21 is fixedly installed on the motor shaft 2, which is formed in a ring shape and is provided with a through hole in an outer circumference thereof to be fastened to the motor shaft 2 using a set screw. desirable.

상기 로터리하우징(22)은 원통형상으로 이루어지고 일 단부는 전술한 칼라(21)의 일측에 체결된다. 또한 그 내부에는 후술되는 씰페이스(25)를 시트(11)를 향해 가압시키는 스프링(23)과, 씰 내부로 슬러리가 침투되는 것을 방지하는 벨로우즈(24)가 구비된다. 상기 스프링(23)과 벨로우즈(24)의 형상과 배치구조는 기공지된 미케니컬 씰을 참조하여 당업자수준에서 다양하게 구성 및 변형이 이루어질 수 있다.The rotary housing 22 is formed in a cylindrical shape and one end is fastened to one side of the collar 21 described above. In addition, a spring 23 for pressing the seal face 25 to be described later toward the seat 11 and a bellows 24 for preventing the slurry from penetrating into the seal are provided therein. The shape and arrangement of the spring 23 and the bellows 24 may be variously configured and modified at the level of those skilled in the art with reference to the known mechanical seal.

상기 씰페이스(25)는 전술한 고정자부(10)의 시트(11)와 마찰이 이루어지는 섭동면(251)을 구비하고, 로터리하우징(22)의 내부에 설치되는 스프링(23)의 탄성력에 의해 시트(11)로 가압되면서 밀봉이 이루어지게 된다. 섭동면(251)의 재질은 유체의 부식성이나 사용온도 또는 마모성물질의 함유량 등에 의해 선정되는데, 일반적으로 고정자(시트)는 내마모성 소재인 실리콘 카바이드(SiC)를, 회전자(씰페이스)는 자체 윤활성과 열전도성 및 가공성이 우수한 카본(Carbon)재질을 주로 사용한다.The seal face 25 is provided with a perturbation surface 251 in friction with the seat 11 of the stator portion 10 described above, and is provided by the elastic force of the spring 23 installed inside the rotary housing 22. The seal is made while being pressed by the sheet 11. The material of the perturbation surface 251 is selected by the corrosiveness of the fluid, the temperature of use, or the content of the abrasive material. In general, the stator (sheet) uses silicon carbide (SiC), which is a wear-resistant material, and the rotor (seal face) has self-lubricating property. Mainly use carbon material with excellent thermal conductivity and processability.

한편 씰페이스(25)는 모터축(2)과 연동하여 회전되는데, 종래의 미케니컬 씰은 러버벨로우즈를 통해 씰페이스(25)로 회전력을 전달하기 때문에 고온?고압조건하에서나 대형사이즈인 경우에는 벨로우즈가 훼손될 염려가 있었다. 따라서 본 발명에 따른 미케니컬 씰은 원통형의 로터리하우징(22)의 일 단부와 씰페이스(25)가 결합되도록 하여 보다 안정적으로 회전력을 전달시킬 수 있는 장점이 있다.
On the other hand, the seal face 25 is rotated in conjunction with the motor shaft (2), the conventional mechanical seal transmits the rotational force to the seal face 25 through the rubber bellows, when the large size or under high temperature and high pressure conditions The bellows could be damaged. Therefore, the mechanical seal according to the present invention has an advantage of allowing the one end and the seal face 25 of the cylindrical rotary housing 22 to be coupled with each other to more stably transmit rotational force.

본 발명의 일 실시예에 따른 미케니컬 씰(100)은, 도시된 바와 같이, 전술한 로터리 하우징(22)의 일 단부에 내측으로 돌출형성되는 복수의 돌기부(221)가 구비되고, 씰페이스(25)의 외주연에는 이러한 돌기부(221)와 결합될 수 있는 요홈(252)을 형성하여, 로터리하우징(22)에 의해 씰페이스(25)로 회전력이 전달되도록 구성한다.
Mechanical seal 100 according to an embodiment of the present invention, as shown, is provided with a plurality of protrusions 221 protruding inward at one end of the rotary housing 22 described above, the seal face The outer periphery of the (25) forms a groove 252 that can be combined with the protrusion 221, it is configured to transmit the rotational force to the seal face 25 by the rotary housing 22.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 미케니컬 씰(100)은, 로터리 하우징(22)내에 삽입설치되고, 격벽부(261)와 걸림부(262)로 구성되는 리테이너(26)를 더 구비할 수 있다.On the other hand, the mechanical seal 100 according to an embodiment of the present invention is inserted into the rotary housing 22, and further provided with a retainer 26 composed of the partition portion 261 and the locking portion 262. can do.

상기 격벽부(261)는 링 형상으로 이루어지고 스프링(23)의 일단부와 씰페이스(25)의 일측 사이에 설치되어, 스프링(23)의 탄성력을 씰페이스(25)로 균일하게 전달시키는 역할을 한다. 또한 상기 걸림부(262)는 격벽부(261)의 외주연상에서 로터리하우징(22)을 따라 연장형성되고, 스프링(23)이 소정 값으로 인장되었을 때에는 걸림부(262)의 말단부가 돌기부(221)의 측부와 접촉되도록 하여 스프링(23)의 신장량을 제한할 수 있게 한다. 따라서 걸림부(262)를 통해 스프링(23) 양단을 소정의 압축력으로 견고하게 지지가능하여 스프링(23)이 이탈되는 것을 방지할 수 있고, 벨로우즈(24)가 과도한 스프링(23)의 신장으로 훼손되는 것을 방지할 수 있게 된다.
The partition 261 is formed in a ring shape and is installed between one end of the spring 23 and one side of the seal face 25 to uniformly transmit the elastic force of the spring 23 to the seal face 25. Do it. In addition, the engaging portion 262 is formed along the rotary housing 22 on the outer periphery of the partition wall portion 261, and when the spring 23 is tensioned to a predetermined value, the distal end of the engaging portion 262 is a protrusion 221. It is possible to limit the amount of elongation of the spring 23 by making contact with the side of the). Therefore, the both ends of the spring 23 can be firmly supported by the predetermined compressive force through the locking portion 262 to prevent the spring 23 from being separated, and the bellows 24 is damaged by the excessive extension of the spring 23. Can be prevented.

본 발명의 일 실시예에 따른 미케니컬 씰에 설치되는 스프링(23)은, 소정 간격으로 이격 설치되는 복수의 멀티스프링(23)으로 구성될 수 있다. The spring 23 installed in the mechanical seal according to the exemplary embodiment of the present invention may be configured of a plurality of multisprings 23 spaced apart at predetermined intervals.

미케니컬 씰에 구비되는 스프링(23)은, 회전자가 회전축(2)의 회전에 따라 진동하거나 회전축(2)에 장착된 임펠러(3)가 감속기의 작동으로 전후방향으로 요동할 경우에 회전자와 고정자 사이의 밀봉이 해제되지 않도록 고정자를 지지하는 역할을 한다. The spring 23 provided in the mechanical seal has a rotor when the rotor vibrates according to the rotation of the rotary shaft 2 or when the impeller 3 mounted on the rotary shaft 2 swings back and forth by the operation of the reducer. It serves to support the stator so that the seal between the and the stator is not released.

그러나 전술한 바와 같이 종래의 미케니컬 씰은 단일의 싱글스프링으로 구성됨에 따라 씰페이스(25)에 가해지는 면압이 균일하지 않아서 누수의 위험이 크고 편마모로 인해 씰의 수명도 단축되는 문제가 있었다. 따라서 본 발명은 복수의 멀티스프링(23)을 구비함으로써, 모터축의 크기와 상관없이 면압을 씰페이스(25) 전체에 대해 일정하게 유지할 수 있어서, 축이 대형 사이즈인 경우에도 누수의 위험이 적고 씰의 수명이 연장되는 장점이 있다. However, as described above, the conventional mechanical seal is composed of a single single spring, so that the surface pressure applied to the seal face 25 is not uniform, thereby causing a high risk of leakage and shortening the life of the seal due to uneven wear. . Therefore, the present invention is provided with a plurality of multi-spring 23, so that the surface pressure can be kept constant for the entire seal face 25 irrespective of the size of the motor shaft, even if the shaft is a large size, there is little risk of leakage and seal It has the advantage of extending its life.

스프링(23)의 갯수는 도시된 바와 같이 5개로 구성될 수도 있으나, 회전축의 크기 등을 고려하여 변경이 가능하다.
The number of springs 23 may be configured as five as shown, but may be changed in consideration of the size of the rotation axis.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 싱글스프링(23)이 구비된 미케니컬 씰의 분해사시도이다.5 is an exploded perspective view of a mechanical seal provided with a single spring 23 according to an embodiment of the present invention.

전술한 바와 달리, 본 발명인 미케니컬 씰의 스프링(23)은 단일의 싱글스프링으로 구성될 수도 있다. 즉, 미케니컬 씰이 멀티스프링 타입인 경우에는 장착길이가 짧고, 면압이 일정하여 고속회전에도 사용가능한 장점이 있다. 하지만 선경이 가늘어 부식성 유체에는 사용이 곤란하여 내식성이 강한 소재(HC-276, Titanium)를 사용해야 하는 부담이 있고, 또한 피치의 간격이 짧아서 슬러리를 함유한 유체에는 사용될 수 없는 단점이 있다.Unlike the above, the spring 23 of the mechanical seal of the present invention may be composed of a single single spring. That is, when the mechanical seal is a multi-spring type, the mounting length is short, and the surface pressure is constant, so that the mechanical seal may be used even at high speed. However, it is difficult to use corrosive fluids due to thin wire diameters, and there is a burden of using a material having high corrosion resistance (HC-276, Titanium), and a short pitch interval cannot be used for a fluid containing slurry.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 미케니컬 씰은 사용환경에 따라, 예를들면 부식성유체나 슬러리를 함유한 유체에 사용되는 경우나 고압하에서 사용되는 경우에는, 멀티스프링 대신에 선경이 굵은 싱글스프링을 사용하는 것이 더 바람직하다.
Therefore, the mechanical seal according to an embodiment of the present invention has a thick wire diameter instead of multi-springs depending on the use environment, for example, when used in a fluid containing a corrosive fluid or slurry, or when used under high pressure. It is more preferable to use a single spring.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 벨로우즈(24)의 체결상태도이다.6 is a fastening state diagram of the bellows 24 according to the exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 미케니컬 씰에 설치되는 벨로우즈(24)는, 로터리하우징(22)의 내주연에 체결되도록 원통형상으로 이루어지고, 일단부는 칼라(21)와 밀착되고 타단부는 씰페이스(25)와 밀착되도록 각각 플랜지를 형성하는 것이 바람직하다. 따라서 슬러리가 함유된 유체의 미케니컬 씰 내부로의 유입을 막는 동시에, 모터축(2)의 길이방향 전후진동시에 발생될 수 있는 로터리하우징(22)과 칼라(21) 및 씰페이스(25)간의 충격에 의한 훼손을 방지할 수 있는 효과가 있다.
Bellows 24 installed in the mechanical seal according to an embodiment of the present invention is formed in a cylindrical shape to be fastened to the inner circumference of the rotary housing 22, one end is in close contact with the collar 21 and the other end It is preferable to form flanges in close contact with the seal face 25, respectively. Accordingly, the rotary housing 22, the collar 21, and the seal face 25, which prevent the inflow of the slurry-containing fluid into the mechanical seal and may be generated during longitudinal longitudinal oscillation of the motor shaft 2, are provided. There is an effect that can prevent damage due to the impact of the liver.

본 발명의 일 실시예에 따른 미케니컬 씰에 설치되는 벨로우즈(24)는, 바이톤(Viton)재질로 형성될 수 있다.The bellows 24 installed in the mechanical seal according to an embodiment of the present invention may be formed of a Viton material.

일반적으로 미케니컬 씰에 구비되는 벨로우즈(24)는 씰 내부에 슬러리가 침투되지 않도록 고무(Rubber)나 테프론(PTFE), 동(Cupper), 금속(Metal) 등의 소재로 제작된다. 하지만 금속제 박판의 경우에는 부식성 유체에 사용이 불가능하고 고응력 및 고속회전시에는 뒤틀림 현상이 발생하므로 파손위험이 큰 단점이 있다. 따라서 일반적으로는 합성고무인 니트릴 부타디엔 고무(NBR)를 주로 사용한다.Generally, the bellows 24 provided in the mechanical seal is made of a material such as rubber, Teflon, copper, metal, and the like so that slurry does not penetrate into the seal. However, in the case of a thin metal plate, it is impossible to use for corrosive fluids, and there is a large risk of breakage due to distortion in high stress and high speed rotation. Therefore, generally, nitrile butadiene rubber (NBR), which is a synthetic rubber, is mainly used.

그러나 니트릴 부타디엔 고무(NBR)는 내열한계온도가 약 100℃이므로 고온에서는 약한 문제가 있으므로, 내열성과 내화학성이 우수한 불소고무인 바이톤소재(FKM)를 사용하는 것이 바람직하다.
However, nitrile butadiene rubber (NBR) has a weak problem at high temperature because the heat-resistance limit temperature is about 100 ° C., therefore, it is preferable to use Viton material (FKM), which is a fluorine rubber having excellent heat resistance and chemical resistance.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명인 미케니컬 씰(100)은 로터리하우징(22)의 돌기부(221)와 씰페이스(25) 상의 요홈(252)을 이용하여 모터축(2)의 회전력을 로터리하우징(22)을 통해 씰페이스(25)로 전달할 수 있기 때문에, 고온?고압조건하에서 또는 대형 사이즈인 경우에도 벨로우즈(24)가 찢어질 염려가 없고 보다 안정적인 회전력의 전달이 가능하며, 벨로우즈(24)를 바이톤(Viton)재질로 형성함으로써 종래의 합성고무(NBR)에 비해 내열성이 우수한 장점이 있다.
As described above, the mechanical seal 100 of the present invention uses the protrusion 221 of the rotary housing 22 and the groove 252 on the seal face 25 to rotate the rotational force of the motor shaft 2. Since it can be transmitted to the seal face 25 through the 22, the bellows 24 is not torn and can be transmitted more stably even under high temperature and high pressure conditions or in a large size, and the bellows 24 can be transmitted. By forming the Viton material has the advantage of excellent heat resistance compared to the conventional synthetic rubber (NBR).

100 : 미케니컬 씰 1 : 유체기계본체
2 : 모터축 3 : 임펠러
10 : 고정자부 11 : 시트
12 : 씰링부재 20 : 회전자부
21 : 칼라 22 : 로터리하우징
221 : 돌기부 23 : 스프링
24 : 벨로우즈 25 : 씰페이스
251 : 섭동면 252 : 요홈
26 : 리테이너 261 : 격벽부
262 : 걸림부100: mechanical seal 1: fluid machine body
2: motor shaft 3: impeller
10: stator part 11: sheet
12: sealing member 20: rotor part
21: color 22: rotary housing
221: protrusion 23: spring
24: bellows 25: seal face
251: Seopdong-myeon 252: Home
26: retainer 261: partition wall
262: catching part

Claims (7)

유체기계의 본체에 고정되고, 섭동면이 구비되는 시트와 상기 본체를 밀봉시키는 씰링부재로 구성되는 고정자부;와
모터축에 고정되는 칼라와, 상기 칼라의 일측에 체결되고 스프링과 벨로우즈가 구비되는 로터리하우징 및, 상기 로터리하우징의 일측에 체결되고 섭동면이 구비되는 씰페이스로 구성되는 회전자부;를 포함하여 이루어지며,
상기 씰페이스는, 상기 모터축과 연동하여 회전되는 로터리하우징에 의해 회전력이 전달되는 것을 특징으로 하는 미케니컬 씰.
A stator part fixed to the main body of the fluid machine, the stator part comprising a sheet having a perturbation surface and a sealing member sealing the main body; and
It comprises a rotor fixed to the motor shaft, a rotary housing fastened to one side of the collar and provided with a spring and a bellows, and a seal face fastened to one side of the rotary housing and provided with a perturbation surface. Lose,
The seal face is a mechanical seal, characterized in that the rotational force is transmitted by the rotary housing rotated in conjunction with the motor shaft.
제1항에 있어서,
상기 로터리하우징에는 내측으로 돌출형성된 복수의 돌기부가 형성되고,
상기 씰페이스의 외주연에는 상기 돌기부에 대응되는 요홈이 구비되어,
상기 로터리하우징의 돌기부와 상기 씰페이스의 요홈이 결합함으로써, 상기 로터리하우징에 의해 상기 씰페이스로 회전력이 전달되는 것을 특징으로 하는 미케니컬 씰.
The method of claim 1,
The rotary housing is formed with a plurality of protrusions protruding inward,
The outer periphery of the seal face is provided with a groove corresponding to the protrusion,
The mechanical seal of claim 1, wherein the rotary housing is coupled to the protrusion of the rotary housing and the groove of the seal face to transmit the rotational force to the seal face by the rotary housing.
제2항에 있어서,
상기 스프링의 일단부와 상기 씰페이스의 일측사이에서 탄성력을 전달하는 격벽부와, 상기 격벽부의 일측에서 연장형성되는 걸림부로 이루어지는 리테이너를 더 포함하며,
상기 리테이너의 걸림부가 상기 돌기부의 측부와 접촉함으로써, 상기 스프링의 신장량이 제한되도록 하는 것을 특징으로 하는 미케니컬 씰.
The method of claim 2,
It further comprises a retainer consisting of a partition wall portion for transmitting an elastic force between one end of the spring and one side of the seal face, and the engaging portion extending from one side of the partition wall,
The mechanical seal of claim 1, wherein the retaining portion of the retainer is in contact with the side of the protrusion to limit the amount of extension of the spring.
제3항에 있어서,
상기 스프링은 소정 간격으로 이격 설치되는 복수의 멀티스프링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 미케니컬 씰.
The method of claim 3,
The spring is a mechanical seal, characterized in that composed of a plurality of multi-spring spaced apart at predetermined intervals.
제3항에 있어서,
상기 스프링은 단일의 싱글스프링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 미케니컬 씰.
The method of claim 3,
The spring is a mechanical seal, characterized in that consisting of a single single spring.
제1항에 있어서,
상기 벨로우즈는, 상기 로터리하우징의 내주연에 체결되고, 일단부는 상기 칼라와 밀착되고 타단부는 상기 씰페이스와 밀착되도록 각각 플랜지를 형성하는 것을 특징으로 하는 미케니컬 씰.
The method of claim 1,
The bellows is a mechanical seal, characterized in that the flange is fastened to the inner circumference of the rotary housing, one end is in close contact with the collar and the other end is in close contact with the seal face.
제1항 또는 제6항에 있어서,
상기 벨로우즈는, 바이톤(Viton)재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 미케니컬 씰.
The method according to claim 1 or 6,
The bellows is a mechanical seal, characterized in that formed of Viton material.
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