[发明专利]机械密封件

说明书

本申请是申请日为2013年10月3日、发明名称为“机械密封件”、申请号为201380030374.1的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及例如作为泵等的轴封装置使用的机械密封件。

背景技术

一直以来，作为机械密封件的一种，如图7所示，已知对欲从滑动面的外周朝向内周方向泄漏的高压流体侧的被密封流体进行密封的形式的内装形式机械密封件，其中，圆环状的旋转侧滑动环53和圆环状的固定侧滑动环55借助于沿轴方向对该固定侧滑动环55施力的螺旋波浪形弹簧58和波纹管57，在通过研磨等被镜面加工成的滑动面S之间压紧滑动，所述旋转侧滑动环53经由套筒51和静环套52以能够与旋转轴50一体地旋转的状态设在对高压流体侧的泵叶轮(省略图示)进行驱动的旋转轴50侧，所述固定侧滑动环55以非旋转状态且能够沿轴向移动的状态经由盒56内的波纹管57设置于泵的外壳54。(以下，称作“现有技术1”。例如，参照专利文献1。)该现有技术的机械密封件中的波纹管57是橡胶制的波纹管，其一端经由59安装于固定环55，并且，另一端经由桩箍(driving band)60安装于盒内筒部56a。

另外，在专利文献2中，如图8所示，公开了下述这样的发明：一种机械密封件，固定侧滑动环62安装于外壳61，旋转侧滑动环63设置于轴，所述轴旋转自如地支承于外壳61，这些固定侧滑动环62和旋转侧滑动环63滑动自如地弹性接触，其中，以通过金属波纹管64将固定侧滑动环62支承成沿轴向移动自如的方式在金属波纹管64的右端形成固定爪64a，使该固定爪64a弯曲而将固定侧滑动环62支承于金属波纹管64的右端内部，并将金属波纹管64的左端直接固定于外壳61(以下，称作“现有技术2”。参照专利文献2。)。

可是，在现有技术1中，由于波纹管57是橡胶制的，因此存在弯折部的劣化或破损等问题。另外，需要螺旋波浪形弹簧58这样的施力部件和桩箍60这样的安装部件，从而还存在部件数量增多这样的问题。

另外，在现有技术2中，由于是利用金属波纹管64直接支承固定环62并且金属波纹管64以兼用作盒的形式直接固定于外壳61的结构，因此，必须使金属波纹管64具有与盒或壳体相同的厚度，从而存在金属波纹管64的弹性系数增大这样的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-74226号公报(第3页，图2)

专利文献2：日本特许第2956862号公报(第5页，图5)

发明内容

发明要解决的课题

本发明是为了解决现有技术的问题而完成的，其目的在于提供一种机械密封件，其中不存在波纹管的劣化和破损，并且能够减小波纹管的弹性系数，从而减少因波纹管的伸缩所引起的载荷变动。

此外，通常，在将旋转侧和固定侧一体化的组装中，为了确保空间，需要增大波纹管的内径，从而波纹管的受压面积变化，平衡值也发生变动，但是，在这样的情况下，本发明的目的在于提供一种抑制了平衡值的变动的机械密封件。

用于解决问题的手段

为了达成上述目的，本发明的机械密封件的第1特征在于，其是下述这样的内装形式的机械密封件，所述机械密封件具备被固定于旋转轴的套筒和被固定于外壳的盒，在所述套筒上设置有旋转侧滑动环，在所述盒上设置有与所述旋转侧滑动环对置地滑动的固定侧滑动环和对该固定侧滑动环沿轴向施力的波纹管，其中，所述波纹管是金属制的，所述金属制的波纹管的一端被固定于保持所述固定侧滑动环的壳体上，所述波纹管的另一端被固定于所述盒，所述波纹管的板厚被设定得比所述壳体或者所述盒的板厚薄。

根据该特征，金属制的波纹管承担着专门对固定侧滑动环沿轴向施力的功能，并且与壳体及盒等分体地形成，因此，能够使金属制的波纹管的板厚变薄，减小金属制的波纹管的弹性系数，从而能够减小与金属制的波纹管的伸缩量相对应的载荷的变化。因此，即使旋转侧滑动环沿轴向变动，也能够使对固定侧滑动环施加的轴向作用力稳定，能够将滑动面的压力维持为最优的值。另外，能够缓和金属制的波纹管的安装长度的公差。再有，当使用金属制的波纹管代替现有的橡胶制的波纹管时，不存在波纹管的劣化或破损，能够增大寿命。另外，与橡胶制的波纹管的情况相比，能够削减用于安装的部件。此外，能够根据材质、板厚和峰部数量自由设定波纹管的弹性系数。进而，能够将平衡值设定为最优的值。