JPS6259239B2 - - Google Patents
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- JPS6259239B2 JPS6259239B2 JP20092283A JP20092283A JPS6259239B2 JP S6259239 B2 JPS6259239 B2 JP S6259239B2 JP 20092283 A JP20092283 A JP 20092283A JP 20092283 A JP20092283 A JP 20092283A JP S6259239 B2 JPS6259239 B2 JP S6259239B2
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- JP
- Japan
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- shaft
- mechanical seal
- thrust bearing
- effective diameter
- drive side
- Prior art date
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- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 12
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 8
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ガスを扱うターボ機械の軸封装置に
係り、特に給油系統がガス側雰囲気と遮断するた
めに、軸受をシヤフトの両端部に配設し、その軸
受より機内側にメカニカルシールを配設したター
ボ圧縮機、ブロア、膨張タービン等に好適のター
ボ機械の軸封装置に関するものである。
係り、特に給油系統がガス側雰囲気と遮断するた
めに、軸受をシヤフトの両端部に配設し、その軸
受より機内側にメカニカルシールを配設したター
ボ圧縮機、ブロア、膨張タービン等に好適のター
ボ機械の軸封装置に関するものである。
まず、従来のターボ圧縮機の構成を第１，２図
を参照して説明する。
を参照して説明する。
第１図は、一般的なターボ圧縮機の縦断面図、
第２図は、第１図のＡ部詳細断面図である。
第２図は、第１図のＡ部詳細断面図である。
図において、１はケーシング、２はシヤフトで
インペラ１１，１２を嵌着し、これを駆動するも
のである。３は、シヤフト２の駆動側の軸受、７
は同じくシヤフト２の反駆動側の軸受である。
インペラ１１，１２を嵌着し、これを駆動するも
のである。３は、シヤフト２の駆動側の軸受、７
は同じくシヤフト２の反駆動側の軸受である。
４は、シヤフト２の駆動側のメカニカルシー
ル、８は、同じくシヤフト２の反駆動側のメカニ
カルシールである。
ル、８は、同じくシヤフト２の反駆動側のメカニ
カルシールである。
ターボ冷凍機に使用するターボ圧縮機において
は、従来、給油系統が冷媒雰囲気中にあつたた
め、高温雰囲気下では、起動時のフオーミングに
よる油上り現象が問題になつていた。この対策と
して、給油系統を冷媒ガス側雰囲気と遮断するた
め、軸受３，７はシヤフトの両端の方にあり、軸
受３、７より機内側にメカニカルシール４，８が
配設されている。
は、従来、給油系統が冷媒雰囲気中にあつたた
め、高温雰囲気下では、起動時のフオーミングに
よる油上り現象が問題になつていた。この対策と
して、給油系統を冷媒ガス側雰囲気と遮断するた
め、軸受３，７はシヤフトの両端の方にあり、軸
受３、７より機内側にメカニカルシール４，８が
配設されている。
５は、駆動側のシヤツトオフ手段で、第２図に
示すようにメカニカルシール４にボルト等で装着
され、そのシール用円板５ａにＯリング６を装着
しており、円板部５ａをシヤフト２の段部２ａに
当接して封止を行う。
示すようにメカニカルシール４にボルト等で装着
され、そのシール用円板５ａにＯリング６を装着
しており、円板部５ａをシヤフト２の段部２ａに
当接して封止を行う。
９は、反駆動側のシヤツトオフ手段で、詳細な
図示は省略するが、５と同様に円板部にＯリング
６を装着しており、円板部をシヤフト２の段部に
当接して封止を行う。
図示は省略するが、５と同様に円板部にＯリング
６を装着しており、円板部をシヤフト２の段部に
当接して封止を行う。
このように、シヤツトオフ手段５，９は、メカ
ニカルシール４，８より内側で、インペラ１１，
１２の外側に配設されている。
ニカルシール４，８より内側で、インペラ１１，
１２の外側に配設されている。
１０はスラスト軸受で、反駆動側のシヤフト２
端部に配設されている。
端部に配設されている。
１１，１２はインペラで、シヤフト２により駆
動され、ケーシング１内を高速回転して冷媒ガス
を圧縮するものである。
動され、ケーシング１内を高速回転して冷媒ガス
を圧縮するものである。
このような構成のターボ圧縮機において、駆動
側のメカニカルシール４の有効径をD1、反駆動
側のメカニカルシール８の有効径をD2とすれ
ば、従来はD1＝D2となつている。このため、ケ
ーシング内のガス圧P0により軸方向のスラスト力
Ｆは、次式に示すようにゼロとなる。
側のメカニカルシール４の有効径をD1、反駆動
側のメカニカルシール８の有効径をD2とすれ
ば、従来はD1＝D2となつている。このため、ケ
ーシング内のガス圧P0により軸方向のスラスト力
Ｆは、次式に示すようにゼロとなる。
Ｆ＝１／４π（D1 2−D2 2）×P0 ……(1)
＝０（ここにD1＝D2）
〔発明が解決しようとする問題点）
上記のようなターボ圧縮機においては、分解点
検する際につぎのような問題があり、これを第
１，２図に合せて第３図を参照して説明する。
検する際につぎのような問題があり、これを第
１，２図に合せて第３図を参照して説明する。
第３図は、従来のターボ圧縮機の分解点検作業
時に特殊治具を採用した状態の部分断面図であ
る。
時に特殊治具を採用した状態の部分断面図であ
る。
軸受３，７、メカニカルシール４，８を分解点
検するときには、ま駆動側のメカニカルシール４
のシヤツトオフ手段５を働かせ、Ｏリング６を備
えた円板５ａをシヤフト２の段部２ａに当接した
のち、第３図に示すように、ケーシングに固定で
きるような特殊治具１４を用い、シヤフト端面に
あけられたねじ穴にボルト１５を取につけシヤフ
ト２を特殊治具１４に固定する。この作業は、ス
ラスト軸受１０を取り外したとき、前述の式(1)の
ようにシヤフト軸方向に作用する力がゼロとなる
ことによる不安定な状態を避けるために必要なも
のである。そののち、スラスト軸受１０を取り外
し、メカニカルシール８のシヤツトオフ手段９を
働かせる。これによりシヤフト２は、シヤツトオ
フ手段５，９により固定されるので特殊治具１４
を分解でき、軸受３，７、メカニカルシール４，
８の分解点検が可能となる。
検するときには、ま駆動側のメカニカルシール４
のシヤツトオフ手段５を働かせ、Ｏリング６を備
えた円板５ａをシヤフト２の段部２ａに当接した
のち、第３図に示すように、ケーシングに固定で
きるような特殊治具１４を用い、シヤフト端面に
あけられたねじ穴にボルト１５を取につけシヤフ
ト２を特殊治具１４に固定する。この作業は、ス
ラスト軸受１０を取り外したとき、前述の式(1)の
ようにシヤフト軸方向に作用する力がゼロとなる
ことによる不安定な状態を避けるために必要なも
のである。そののち、スラスト軸受１０を取り外
し、メカニカルシール８のシヤツトオフ手段９を
働かせる。これによりシヤフト２は、シヤツトオ
フ手段５，９により固定されるので特殊治具１４
を分解でき、軸受３，７、メカニカルシール４，
８の分解点検が可能となる。
以上のように従来のものでは、分解点検、部品
交換等において特殊治具が必要であり、又、作業
に長時間を必要としていた。
交換等において特殊治具が必要であり、又、作業
に長時間を必要としていた。
本発明は、前述の従来技術の問題点を解決する
ためになされたもので、ターボ機械の軸受、メカ
ニカルシールの分解点検を行うに際し、特殊治具
を使用することなく、又、作業時間を短縮できる
ターボ機械の軸封装置を提供することを、その目
的としている。
ためになされたもので、ターボ機械の軸受、メカ
ニカルシールの分解点検を行うに際し、特殊治具
を使用することなく、又、作業時間を短縮できる
ターボ機械の軸封装置を提供することを、その目
的としている。
上記目的はケーシング内を回転するインペラ
と、そのインペラを駆動するシヤフトと、そのシ
ヤフトの両側を支持する軸受と、その軸受より内
側に位置し前記シヤフトの駆動側と反駆動側に配
設されたメカニカルシールと、メカニカルシール
より内側で、かつ上記インペラの両側に配設さ
れ、シール部材をシヤフトの段部で当接するシー
ル機構を有するシヤフトオフ手段と、反駆動側の
シヤフト端部に配設されたスラスト軸受とを備え
たターボ機械の上記軸封装置において、駆動側の
メカニカルシールの有効径をスラスト軸受側のメ
カニカルシールの有効径より大きく構成すること
により達成される。
と、そのインペラを駆動するシヤフトと、そのシ
ヤフトの両側を支持する軸受と、その軸受より内
側に位置し前記シヤフトの駆動側と反駆動側に配
設されたメカニカルシールと、メカニカルシール
より内側で、かつ上記インペラの両側に配設さ
れ、シール部材をシヤフトの段部で当接するシー
ル機構を有するシヤフトオフ手段と、反駆動側の
シヤフト端部に配設されたスラスト軸受とを備え
たターボ機械の上記軸封装置において、駆動側の
メカニカルシールの有効径をスラスト軸受側のメ
カニカルシールの有効径より大きく構成すること
により達成される。
駆動側のメカニカルシールの有効径がスラスト
軸受側のメカニカルシールの有効径より大きいた
めにスラスト軸受側から駆動側の方向へスラスト
力が発生し、このためスラスト軸受を分解して
も、スラスト力は駆動側のシヤフトオフ手段によ
つて支持されるので、特殊治具は不要となる。
軸受側のメカニカルシールの有効径より大きいた
めにスラスト軸受側から駆動側の方向へスラスト
力が発生し、このためスラスト軸受を分解して
も、スラスト力は駆動側のシヤフトオフ手段によ
つて支持されるので、特殊治具は不要となる。
以下、本発明の一実施例を先の第１，２図に合
わせて第４図を参照して説明する。
わせて第４図を参照して説明する。
第４図に、本発明の一実施例に係る軸封装置を
適用したターボ圧縮機における、その分解点検時
の作業手順を示す説明図で、１，２，３はその各
作業ステツプである。図中、第１，２図と同一符
号は従来技術と同等部分であるから、その説明を
省略する。
適用したターボ圧縮機における、その分解点検時
の作業手順を示す説明図で、１，２，３はその各
作業ステツプである。図中、第１，２図と同一符
号は従来技術と同等部分であるから、その説明を
省略する。
本実施例のものでは、駆動側のメカニカルシー
ル４′の有効径D1を反駆動側、すなわちスラスト
軸受側のメカニカルシール８′の有効径D2より大
きくなるよう構成している。
ル４′の有効径D1を反駆動側、すなわちスラスト
軸受側のメカニカルシール８′の有効径D2より大
きくなるよう構成している。
また、シヤツトオフ手段５，９のシール部、す
なわちＯリング６の有効径をD3とし、そのD3
を、スラスト軸受側メカニカルシール８′の有効
径D2より大きくなるよう構成している。
なわちＯリング６の有効径をD3とし、そのD3
を、スラスト軸受側メカニカルシール８′の有効
径D2より大きくなるよう構成している。
次に、このようなターボ圧縮機の作用と、分解
点検時の作業手順を説明する。
点検時の作業手順を説明する。
ターボ圧縮機の通常運転時には、圧縮機を構成
するケーシング内部（インペラ１１，１２内蔵
部）の冷媒ガスと、軸受３，７側の大気とはメカ
ニカルシール４，８の摺動部で軸封されている。
するケーシング内部（インペラ１１，１２内蔵
部）の冷媒ガスと、軸受３，７側の大気とはメカ
ニカルシール４，８の摺動部で軸封されている。
ターボ圧縮機が停止したときのケーシング内ガ
ス圧をP0とすると、先に述べた式１に相当するス
ラスト力Ｆが発生する。
ス圧をP0とすると、先に述べた式１に相当するス
ラスト力Ｆが発生する。
いま、圧縮機内部に冷媒ガスを保有した状態
で、軸受３，７メカニカルシール４′，８′の点検
を行うためにシヤフトオフ手段５，９を使用す
る。
で、軸受３，７メカニカルシール４′，８′の点検
を行うためにシヤフトオフ手段５，９を使用す
る。
まず、第４図１のステツプのように、駆動側の
メカニカルシール４′のシヤフトオフ手段５を働
かせて駆動側を封止する。
メカニカルシール４′のシヤフトオフ手段５を働
かせて駆動側を封止する。
次に、第４図２のステツプのように、スラスト
軸受１０を取り外す。この場合、駆動側のメカニ
カルシール４′の有効径D1は、スラスト軸受側メ
カニカルシール８′の有効径D2より大きく、D1＞
D2となつており、先の式(1)に相当するスラスト
力F1が、駆動側の方向に確実に発生する。第４
図２の矢印は、そのスラスト力の方向を示す。こ
のため、スラスト軸受１０を分解してもシヤフト
２はシヤフトオフ機構５側に押され、スラスト軸
受側に移動することはない。
軸受１０を取り外す。この場合、駆動側のメカニ
カルシール４′の有効径D1は、スラスト軸受側メ
カニカルシール８′の有効径D2より大きく、D1＞
D2となつており、先の式(1)に相当するスラスト
力F1が、駆動側の方向に確実に発生する。第４
図２の矢印は、そのスラスト力の方向を示す。こ
のため、スラスト軸受１０を分解してもシヤフト
２はシヤフトオフ機構５側に押され、スラスト軸
受側に移動することはない。
次に、第４図３のステツプのように、スラスト
軸受側のシヤツトオフ手段９を働かせて反駆動側
を封止する。
軸受側のシヤツトオフ手段９を働かせて反駆動側
を封止する。
このようにして、シヤフト２を両側のシヤツト
オフ手段５，９で固定したのち、軸受３，７、メ
カニカルシール４′，８′の分解点検を行う。
オフ手段５，９で固定したのち、軸受３，７、メ
カニカルシール４′，８′の分解点検を行う。
点検および消耗品の交換後は、スラスト軸受側
のシヤツトオフ手段９をまず解除する。このとき
シヤフト２には次式に示すスラスト力F2が作用
している。
のシヤツトオフ手段９をまず解除する。このとき
シヤフト２には次式に示すスラスト力F2が作用
している。
F2＝π／４（D3 2−D2 2）×P0
（ここにD3＞D2）
この場合、駆動側メカニカルシール４′も交換
した状態であり、第４図３に示すメカニカルシー
ル４′とシヤツトオフ手段５との間隙Ｂ部の圧力
は大気圧となつている。
した状態であり、第４図３に示すメカニカルシー
ル４′とシヤツトオフ手段５との間隙Ｂ部の圧力
は大気圧となつている。
次にスラスト軸受１０を取り付け、その後、駆
動側シヤツトオフ手段５を解除することにより作
業が終了する。
動側シヤツトオフ手段５を解除することにより作
業が終了する。
本実施例において、シヤツトオフ手段５，９の
シール部、すなわちＯリング６部の有効径D3，
D4をD3＝D4となるように設定すれば、分解点検
時には、メカニカルシールとシヤツトオフ手段と
の間隙は大気圧となるためシヤフト２にスラスト
力を受けないで封止できる。
シール部、すなわちＯリング６部の有効径D3，
D4をD3＝D4となるように設定すれば、分解点検
時には、メカニカルシールとシヤツトオフ手段と
の間隙は大気圧となるためシヤフト２にスラスト
力を受けないで封止できる。
このように本実施例によれば、軸受３，７、メ
カニカルシール４′，９′の点検交換を行うに際
し、従来のような特殊治具を使用することなく、
短時間で必要な作業を実施することができる。
カニカルシール４′，９′の点検交換を行うに際
し、従来のような特殊治具を使用することなく、
短時間で必要な作業を実施することができる。
また、これによつて、給油系統を冷媒ガス側雰
囲気と遮断した構造のターボ機械の信頼性と保守
点検の容易性を向上することができる。
囲気と遮断した構造のターボ機械の信頼性と保守
点検の容易性を向上することができる。
以上述べたように、本発明によれば、ターボ機
械の軸受、メカニカルシールの分解点検を行うに
際し、特殊治具を使用することなく、作業時間を
短縮できるターボ機械の軸封装置が得られる。
械の軸受、メカニカルシールの分解点検を行うに
際し、特殊治具を使用することなく、作業時間を
短縮できるターボ機械の軸封装置が得られる。
第１図は、一般的なターボ圧縮機の縦断面図、
第２図は、第１図のＡ部詳細断面図、第３図は、
従来のターボ圧縮機の分解点検作業時に特殊治具
を採用した状態の部分断面図、第４図は、本発明
の一実施例に係る軸封装置を適用したターボ圧縮
機における、その分解点検時の作業手順を示す説
明図で、１，２，３はその各作業ステツプであ
る。 １…ケーシング、２…シヤフト、３，７…軸
受、４′…駆動側のメカニカルシール、５，９…
シヤツトオフ手段、８′…スラスト軸受側のメカ
ニカルシール、１０…スラスト軸受、１１，１２
…インペラ。
第２図は、第１図のＡ部詳細断面図、第３図は、
従来のターボ圧縮機の分解点検作業時に特殊治具
を採用した状態の部分断面図、第４図は、本発明
の一実施例に係る軸封装置を適用したターボ圧縮
機における、その分解点検時の作業手順を示す説
明図で、１，２，３はその各作業ステツプであ
る。 １…ケーシング、２…シヤフト、３，７…軸
受、４′…駆動側のメカニカルシール、５，９…
シヤツトオフ手段、８′…スラスト軸受側のメカ
ニカルシール、１０…スラスト軸受、１１，１２
…インペラ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ケーシング内を回転するインペラと、そのイ
ンペラを駆動するシヤフトと、そのシヤフトの両
側を支持する軸受と、その軸受より内側に位置し
前記シヤフトの駆動側と反駆動側に配設されたメ
カニカルシールと、メカニカルシールより内側
で、かつ上記インペラの両側に配設され、シール
部材をシヤフトの段部で当接するシール機構を有
するシヤツトオフ手段と、反駆動側のシヤフト端
部に配設されたスラスト軸受とを備えたターボ機
械の軸封装置において、駆動側のメカニカルシー
ルの有効径をスラスト軸受側のメカニカルシール
の有効径より大きく構成したことを特徴とするタ
ーボ機械の軸封装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
シヤツトオフ手段のシール部材の有効径をスラス
ト軸受側のメカニカルシールの有効径より大きく
構成したものであるターボ機械の軸封装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20092283A JPS6093199A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | タ−ボ機械の軸封装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20092283A JPS6093199A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | タ−ボ機械の軸封装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6093199A JPS6093199A (ja) | 1985-05-24 |
| JPS6259239B2 true JPS6259239B2 (ja) | 1987-12-10 |
Family
ID=16432503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20092283A Granted JPS6093199A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | タ−ボ機械の軸封装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6093199A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6462554A (en) * | 1987-09-01 | 1989-03-09 | Mitsubishi Metal Corp | Passage for work |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63306298A (ja) * | 1987-06-05 | 1988-12-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電動送風機 |
| JPS63306299A (ja) * | 1987-06-05 | 1988-12-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電動送風機 |
| US11536291B2 (en) * | 2020-02-04 | 2022-12-27 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Rotor hanging tool, rotor support jig, rotor lifting method, and rotary machine disassembly method |
-
1983
- 1983-10-28 JP JP20092283A patent/JPS6093199A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6462554A (en) * | 1987-09-01 | 1989-03-09 | Mitsubishi Metal Corp | Passage for work |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6093199A (ja) | 1985-05-24 |
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