[发明专利]杆密封件

说明书

本发明提供的杆密封件，即使在发生了磨损的情况下或由于温度变化而进行了伸缩的情况下，也能够极力确保与轴封部的轴的接触状态从而极力防止流体的漏泄；在圆环部件的一面上，沿圆周方向交替地形成有多个分别从内周缘和外周缘起沿径向切凹至适当位置的切槽，在另一个面上，形成有从内周缘朝向外周缘连通的切槽；通过这些内侧切槽和外侧切槽的宽度的扩大或缩小，杆密封件沿圆周方向伸缩，由此应对因温度变化发生的膨胀和收缩或者因磨损发生的形状或尺寸的变化，从而能够维持与轴的接触，能够极力抑制流体的漏泄。

技术领域

本发明涉及的是轴与壳体等之间的轴封用的杆密封件(rod packing)，特别是涉及用于确保利用于活塞泵等的活塞-汽缸机构中的活塞杆与汽缸之间的密封状态的杆密封件。

背景技术

活塞-汽缸机构是活塞在汽缸内进行往复直线运动的机构，通过活塞的后退移动将液体和空气等流体吸入汽缸内，通过活塞的前进移动将汽缸内的流体喷出。被喷出的流体处于被压缩的状态，因此形成高压被喷出。作为使用该活塞-汽缸机构将高压流体喷出的装置，存在有活塞泵，并被利用于各种各样的用途中。活塞泵的用途之一是进行内燃机燃料的压送(加压输送)。特别是，利用于向以液化天然气(LNG)作为燃料的柴油机提供LNG燃料的情况。

例如，二冲程低速柴油机由于能够进行低速输出并与螺旋桨直接连接进行驱动，因此被利用于船舶的传动系统的动力装置。特别是，船舶用大型二冲程低速柴油机被使用于液化天然气运输船(LNG船)等。这种二冲程低速柴油机的运转燃料使用重油等的液体燃料，但是，从考虑环境方面并实现降低NOx和SOx的排出量的要求出发，正在进行关于替代燃料的使用的开发，液化气、尤其是液化天然气的利用被促进。

在低速柴油机的情况下，为了确保良好的热效率，而向汽缸内直接喷射燃烧气体，因此在装置入口处需要高气体压力。但是，由于LNG在常温常压下是气体燃料，因此在运输或保管时是以-160℃左右的极低温度使气体燃料成为液体状态而储存在真空绝热的容器中。需要由储存的LNG液制备成适合燃料的高压的LNG气，作为其制造方法，已知有高压LNG液泵方式和高压气体压缩机方式。其中，在高压LNG液泵方式中，使用活塞泵即高压LNG液泵，作为用于从LNG储存罐向高压气化器压送的装置。从储存罐供给并经过高压LNG液泵加压后的LNG液通过加热器将低温高压的LNG气化，并加热至装置入口处所要求的气体温度(参照专利文献1)。

就活塞泵而言，与活塞连接的活塞杆穿通汽缸的端盖(rod cover)，成为活塞杆在轴向上突出的结构。另外，对活塞杆的该突出的部分施加来源于外部的动力而使活塞进行往复直线运动。在汽缸端盖的活塞杆所穿通的部分上配置有杆密封件，该杆密封件能够阻止汽缸内部的流体从活塞杆与汽缸端盖之间的间隙泄露，并且容许活塞杆进行滑动而使活塞能够顺畅地进行往复直线运动。

前述的高压LNG液泵也同样地，在汽缸和活塞杆的滑动部上配置有杆密封件。图21和图22中示出了该高压LNG液泵100的概略结构，图21示出了低压LNG液被吸入的状态，图22示出了高压LNG液被喷出的状态。

高压LNG液泵100例如具有与专利文献1中公开的往复式泵相同的结构，由汽缸101、活塞102、汽缸套103、汽缸盖104、阀盒110构成主体。

活塞102设置在贯穿了汽缸101基端部的活塞杆102a的前端部，该活塞杆102a的基端部突出于汽缸101的外部。活塞杆102a的该突出的部分与由液压缸单元和电动缸单元等形成的未图示的线性致动器相连，通过该线性致动器进行动作，使活塞杆102a沿轴向进行往复直线运动。另外，线性致动器只要是使活塞杆102a进行往复直线运动的装置即可，且只要是使液压缸单元或电动缸单元或其他单元能够输出往复直线运动并将该运动传递至活塞杆102a的装置即可。另外，线性致动器的进行往复直线运动的输出轴和活塞杆102a也能够制成一体。