[发明专利]旋转轴密封装置

说明书

技术领域

本发明涉及旋转轴密封装置。

背景技术

以往，已知有如图6所示那样使用由PTFE等构成的密封元件31的旋转轴密封装置。或者说，已知有专利文献1所示那样的使用密封元件的旋转轴密封装置。

当密封流体(包括气体)为高压时，或者周围(特别是滑动面32)成为高温而使密封元件31的强度降低时，存在弯曲部33在局部较大程度地产生异常磨损的问题。并且，当密封流体室34的压力P较高时，因密封元件31的强度不够，弯曲部33(从图6(A)的正常状态)如图6(B)所示过度地在局部产生(过度)变形40，从外壳等板状支承件35的内周端缘部36和旋转轴37之间的间隙部38挤出，从而不能再维持本来的形状(参照图6(A))。这种局部的磨损或挤出会导致密封装置难以在长时间的使用期间内发挥稳定的密封性能。

作为应对上述问题的方案，以往提出有图7所示的旋转轴密封装置(另外，在专利文献2的图6中也公开了同样的密封装置)。

专利文献1：(日本)特开2003-194231号公报

专利文献2：(日本)特开2005-201336号公报

但是，在图7等所示的现有的旋转轴密封装置中，外壳(板状支承件)35构成为，内周缘39具有向高压侧(密封流体室34侧)倾斜且靠近旋转轴37的锥形壁部41，从低压侧支承密封元件31的弯曲部33，从而防止图6(B)所示的局部变形40。

然而，从组装的便利性方面考虑，锥形壁部41的内周面36A和旋转轴37需要确保某种程度的间隙42，并且在锥形壁部41的高压侧具有锐利前端部43。

因此，在负载高压时，存在从上述间隙42挤出的问题，还有下述问题，即，因锐利前端部43而划伤弯曲部33，从而产生磨损粉末，导致密封装置寿命缩短。

发明内容

因此，本发明目的在于解决上述以往的各种问题，提供一种旋转轴密封装置，即便气体等的高压作用于由PTFE等构成的密封元件，弯曲部也不会局部地异常变形，不会产生局部的磨损或损伤，从而可以在长期间内发挥良好的密封性。

本发明的旋转轴密封装置，在以包含旋转轴轴心的平面进行剖切所得的剖面形状中，对具有弯曲部而呈L字形弯曲地安装的密封元件从低压侧进行支承的板状支承件从径向外侧到径向内侧具有：轴心正交壁部、径向内侧向高压侧以既定倾斜角度倾斜的锥形壁部、以及径向尺寸与所述密封元件的壁厚尺寸大致相等且呈轴心正交状的内周端平坦壁部，并且，所述内周端平坦壁部的最内周端面与所述旋转轴靠近地配置，以在所述内周端平坦壁部和所述旋转轴之间形成微小间隙。

另外，所述锥形壁部的所述倾斜角度设定为20°～40°，并且，所述内周端平坦壁部与轴心正交面所成的角度设定为-5°～+5°。

另外，所述微小间隙在单侧设定为0.1mm～0.25mm。若将所述内周端平坦壁部的外径尺寸设为D，将所述旋转轴的外径尺寸设为d，将所述密封元件的壁厚尺寸设为T₃，则d+1.2T₃≤D≤d+3.0T₃的关系式成立。

本发明具有如下的显著效果。即便在高压的密封流体压力作用于密封元件的受压状态下，密封元件也始终被板状支承件稳定地支承，不会产生局部的异常变形，也不会导致密封元件从支承件和旋转轴之间的间隙部挤出，可在长时间的使用期间内发挥稳定且良好的密封性能。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式的主要部分放大剖视图。

图2是主要部分的放大剖面说明图。

图3是比较本发明、现有例及比较例并进行说明的作用说明图。

图4是表示其他实施方式的主要部分放大剖视图。

图5是主要部分放大剖面说明图。

图6是表示现有例的剖视图。

图7是表示其他现有例的放大剖视图。

附图标记说明

2   旋转轴                        3  密封元件

4   弯曲部                        5  板状支承件

6   低压侧                        10 轴心正交壁部

11  高压侧                        12 锥形壁部

13  内周端平坦壁部                14 最内周端面

20  轴心正交面                    θ  倾斜角度

β   角度                          D  外径尺寸