JPH01262377A - High pressure seal - Google Patents
High pressure sealInfo
- Publication number
- JPH01262377A JPH01262377A JP63089542A JP8954288A JPH01262377A JP H01262377 A JPH01262377 A JP H01262377A JP 63089542 A JP63089542 A JP 63089542A JP 8954288 A JP8954288 A JP 8954288A JP H01262377 A JPH01262377 A JP H01262377A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ring
- seal
- pressure
- elastic seal
- plunger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は高圧シールに係わり、特に数千Kg/cm2に
も及ぶ超高圧流体を生じせしめる高圧水ポンプ等の高圧
シールの使用に好適な高圧シールに関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] The present invention relates to high-pressure seals, and particularly to high-pressure seals suitable for use in high-pressure seals such as high-pressure water pumps that generate ultra-high pressure fluids of several thousand kg/cm2. Regarding seals.
[従来の技術] 従来、一般的に流体をシールする手段としては。[Conventional technology] Conventionally, as a means of sealing fluids in general.
セルフシール形のシールと、グランドパツキン形のシー
ルとがある。前者セルフシール形のシールには主にU形
又は■形(第5図)のリップパツキンが使用されており
、このリップを押し潰すことにより初期締め付は力を得
、更に流体圧が加わることによりシール面への接触圧が
生じ高圧流体を封止するものである(例えば、実公昭6
0−40938参照)。一方後者グランドパツキン形の
シールは低圧側からパツキンを圧縮することによりシー
ル面への接触圧を得ている。There are self-sealing type seals and gland packing type seals. The former self-seal type seal mainly uses a U-shaped or ■-shaped (Fig. 5) lip seal, and by crushing this lip, force is obtained for initial tightening, and further fluid pressure is applied. This creates contact pressure on the sealing surface and seals the high-pressure fluid (for example, the
0-40938). On the other hand, the latter gland packing type seal obtains contact pressure to the sealing surface by compressing the packing from the low pressure side.
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、このような従来のシールでは耐高圧性及
び耐寿命性の点に問題がある。これを次に詳しく説明す
ると、セルフシール形のリップパツキンの場合、リップ
部でシールが行われているが、水を用いた場合、潤滑膜
が切れ易いため早期にリップ部が摩耗してしまい、その
結果シール面への接触圧が得られな゛くなフて漏れが生
じてしまう欠点があった。また比較的柔らかい材質をシ
ール材に用いているため、高圧になると間隙が生じ。[Problems to be Solved by the Invention] However, such conventional seals have problems in high pressure resistance and life expectancy. To explain this in detail next, in the case of a self-sealing type lip seal, the seal is performed at the lip, but if water is used, the lubricating film is easily broken, so the lip will wear out quickly. As a result, there is a disadvantage that leakage occurs because contact pressure to the sealing surface cannot be obtained. Also, because a relatively soft material is used for the sealing material, gaps will form when the pressure is high.
ここからシールがはみだしてしまう等の不都合もあった
。一方グランドパツキン形の場合、可能シール圧力が締
め付は力に比例するため数千kg/cm2の高圧ともな
ると、大きな締め付はトルクが必要となり、実際上シー
ルすることが困難であるという不都合があった。There were also some inconveniences such as the sticker sticking out from here. On the other hand, in the case of the gland packing type, the possible sealing pressure is proportional to the tightening force, so when the pressure is as high as several thousand kg/cm2, large tightening torque is required, making it difficult to seal in practice. there were.
本発明は上記従来の問題点に着目し、耐高圧性及び耐寿
命性のある高圧シールを提供することを目的とする。The present invention has focused on the above-mentioned conventional problems, and aims to provide a high-pressure seal that is resistant to high pressure and has a long service life.
[!!!題を解決するための手段]
上記目的を達成するために1本発明に係わる高圧シール
を第1図に基づいて説明すると、シリンダ1内で往復運
動を行って高圧流体を発生させるプランジャー7の外接
シールリングにおいて、前記シリンダとプランジャーと
の間に設けられた前記外接シールリングの外周部を固設
するための空間と2円筒リング2と、この円筒リング2
に支持されて断面形状が略楔形の弾性シールリング3゜
前記略楔形弾性シールリングの 両楔面13,14を挟
持する2個の弾性シールリング4a、4b及び前記弾性
シールリング4a、4bに背設する支持リング5からな
るプランジャーの外接シールリングと、前記支持リング
5に背接し、かつ、前記プランジャーの外接シールリン
グに緊迫力を与える調整リング6とを具備し、この調整
リング6の調整によりプランジャーの外接シールリング
をシリンダとプランジャーとに圧接し高圧流体をシール
するように構成した。[! ! ! Means for Solving the Problem] In order to achieve the above object, the high pressure seal according to the present invention will be explained based on FIG. In the circumscribed seal ring, a space and two cylindrical rings 2 for fixing the outer circumference of the circumscribed seal ring provided between the cylinder and the plunger, and this cylindrical ring 2.
An elastic seal ring 3° having a substantially wedge-shaped cross section is supported by two elastic seal rings 4a and 4b that sandwich both wedge surfaces 13 and 14 of the substantially wedge-shaped elastic seal ring, and two elastic seal rings 4a and 4b are supported by the elastic seal rings 4a and 4b. The plunger is provided with a circumscribing seal ring of the plunger consisting of a support ring 5, and an adjusting ring 6 that is in back contact with the support ring 5 and applies a tension force to the circumscribed seal ring of the plunger. Through adjustment, the circumferential seal ring of the plunger is brought into pressure contact with the cylinder and the plunger to seal high-pressure fluid.
[作用]
上記構成によれば、特にリップを設けることなく、外接
シールリングとシリンダ及びプランジャーとのシール面
の初期接触圧は、調整リングの調整を介して略楔形弾性
シールリングを圧縮することにより、この圧縮力が該楔
形弾性シールリングの両楔面を介して2個の弾性シール
リングに作用して得られる。この2個、換言すれば二分
割の弾性シールリングのシール面が摺動摩耗して生じた
接触圧の減少に基づくシール効果の低下に対しては、前
記調整リングを再調整することによりシール効果を回復
させる作用がある。[Function] According to the above configuration, the initial contact pressure between the sealing surfaces of the circumscribed seal ring and the cylinder and plunger compresses the substantially wedge-shaped elastic seal ring through adjustment of the adjustment ring, without providing any particular lip. This compressive force is obtained by acting on the two elastic seal rings via both wedge surfaces of the wedge-shaped elastic seal rings. In order to reduce the sealing effect due to a decrease in contact pressure caused by sliding wear on the sealing surfaces of these two, in other words, two-part elastic seal rings, the sealing effect can be improved by readjusting the adjustment ring. It has the effect of restoring.
[実施例]
以下本発明に係わる実施例につき図面を参照して説明す
る。第1図は実施例の全体を示す図、第2図は第1図の
P部拡大図、第3図は本実施例の効果を示す図である。[Examples] Examples according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the entire embodiment, FIG. 2 is an enlarged view of section P in FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram showing the effects of this embodiment.
また第5図は前記本実施例の効果と比較するための従来
の高圧シールの効果を示す図である。第1図と第2図と
において、金属製の円筒リング2がシリンダ1の高圧側
に備えられた金属スペーサ8の面11に装着されている
。Further, FIG. 5 is a diagram showing the effect of a conventional high-pressure seal for comparison with the effect of the present embodiment. 1 and 2, a metal cylindrical ring 2 is mounted on the surface 11 of a metal spacer 8 provided on the high pressure side of the cylinder 1. In FIGS.
次に外接シールリングについて述べる。前記金属円筒リ
ング2の他方の面12には、ゴム製であって、かつ、断
面形状が略楔形の弾性シールリング3が装着されている
。この略楔形弾性シールリング3の楔面13と14とに
は、断面形状が略台形の弾性シールリング4aと4bと
が前記略楔形弾性シールリング3を挟持するように配置
されている。そしてこれら弾性シールリング4aと4b
とは、低圧側面15で樹脂製の支持リング5に密着する
と共に、4aの弾性シールリングはシリンダ】と接して
シール面10をなし、一方4bの弾性シールリングはブ
ランヤ−7と接してシール面20をなしている。以上の
通り、外接シールリングは、楔形弾性シールリング3と
、2種の略台形弾性シールリング4aと4bと、支持リ
ング5とからなるものである。そして前記支持リング5
については、更に金属製の調整リング6により同図右方
の低圧側面16から支持されるものである。以上のとう
り9円筒リング2と、外接シールリングと、調整リング
6とがシリンダ1とプランジャーとの間に設けられた空
間に固設された構成の高圧シールである。Next, the circumscribed seal ring will be described. On the other surface 12 of the metal cylindrical ring 2, an elastic seal ring 3 made of rubber and having a substantially wedge-shaped cross section is attached. On the wedge surfaces 13 and 14 of the substantially wedge-shaped elastic seal ring 3, elastic seal rings 4a and 4b, each having a substantially trapezoidal cross-sectional shape, are arranged so as to sandwich the substantially wedge-shaped elastic seal ring 3 therebetween. And these elastic seal rings 4a and 4b
The elastic seal ring 4a is in close contact with the resin support ring 5 on the low-pressure side 15, and the elastic seal ring 4b is in contact with the cylinder to form a seal surface 10, while the elastic seal ring 4b is in contact with the branyer 7 and forms a seal surface. 20. As described above, the circumscribed seal ring is composed of the wedge-shaped elastic seal ring 3, two types of substantially trapezoidal elastic seal rings 4a and 4b, and the support ring 5. and the support ring 5
is further supported from the low-pressure side surface 16 on the right side of the figure by a metal adjustment ring 6. As described above, the high-pressure seal has a structure in which the nine cylindrical rings 2, the circumscribed seal ring, and the adjustment ring 6 are fixedly installed in the space provided between the cylinder 1 and the plunger.
この高圧シールの組込みは、調整リング6により支持リ
ング5を介して弾性シールリング4aと4b及び略楔形
弾性シールリング3を圧縮することにより行う、この時
、楔作用が生じ弾性シールリング4aと4bとは、それ
ぞれのシール面10と20とに押し付けられて初期接触
圧を得ることができる。更に、流体圧が空隙A室とB室
とに加わることにより略楔形弾性シールリング3はさら
に圧縮されて弾性シールリング4aと4bとに圧縮力を
伝え、より効率的なシール面10と20とを形成する。This high-pressure seal is installed by compressing the elastic seal rings 4a and 4b and the approximately wedge-shaped elastic seal ring 3 through the support ring 5 with the adjustment ring 6. At this time, a wedge action occurs, and the elastic seal rings 4a and 4b are compressed. and can be pressed against the respective sealing surfaces 10 and 20 to obtain an initial contact pressure. Furthermore, as fluid pressure is applied to the gaps A and B, the substantially wedge-shaped elastic seal ring 3 is further compressed and transmits compressive force to the elastic seal rings 4a and 4b, creating more efficient sealing surfaces 10 and 20. form.
ここで支持リング5は2弾性シールリング4aと4bよ
りも、より高い降伏強度を備えているため、高圧発生時
における弾性シールリング4aと4bとのはみ出しを防
止することができる。長時間の作動により9弾性シール
リング4aと4bとのシール面が摩耗し初期接触圧が得
られなくなると漏れを生じるが、その時には調整リング
6に設けられたナツト部を回して増し締めすることによ
り元の接触圧を回復してシール効果は回復する。Since the support ring 5 has a higher yield strength than the two elastic seal rings 4a and 4b, it is possible to prevent the elastic seal rings 4a and 4b from protruding when high pressure is generated. Due to long-term operation, the sealing surfaces of the elastic seal rings 4a and 4b will wear out and leakage will occur if initial contact pressure cannot be obtained, but in that case, tighten the nut by turning the nut provided on the adjustment ring 6. The original contact pressure is restored and the sealing effect is restored.
次に2本実施例と従来の高圧シールとの実測効果の比較
を述べると2本発明の高圧シールは、第3図に示すとう
り、シールからの高圧流体の漏れ量の増加に対し、調整
リング6の増し締めは、シール面10と20との接触圧
の回復に有効に作用していることがわかる。この結果、
500時間を越えてもシール効果を持続している。これ
に対し。Next, a comparison of the measured effects between the two embodiments and the conventional high-pressure seal will be described.As shown in Fig. 3, the high-pressure seal of the present invention can be adjusted in response to an increase in the amount of leakage of high-pressure fluid from the seal. It can be seen that the additional tightening of the ring 6 is effective in restoring the contact pressure between the seal surfaces 10 and 20. As a result,
The sealing effect continues even after over 500 hours. Against this.
従来の構成のセルフシール形の■形すップパツキンは、
第5図に示すとうり、 3000 kg/cm2のよう
な高圧下においては早期にシール効果を失い。The self-sealing type Suppatskin with conventional configuration is
As shown in Figure 5, the sealing effect is quickly lost under high pressures such as 3000 kg/cm2.
また増し締めを行ってもごく短時間でシール効果を失っ
てしまうことがわかる。本比較から分かるように2本実
施例において9本発明の゛高圧シールは従来の高圧シー
ルよりも少なくとも10倍の寿命延長の効果を持ってい
ることが明らかである。It can also be seen that even if retightening is performed, the sealing effect is lost in a very short period of time. As can be seen from this comparison, it is clear that the high-pressure seal of the present invention has an effect of extending the life by at least 10 times as compared to the conventional high-pressure seal in the two examples.
[発明の効果]
以上説明したように9本発明によれば、従来のシールに
おける耐高圧性及び耐寿命性の不足を解決することがで
きる。実施例の実測結果データに見られるとうり9本発
明の高圧シールは、従来のシールに比較しほぼ10倍の
耐寿命性がある。すなわち、耐高圧性にも優れているこ
とを示す。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, it is possible to solve the problems of conventional seals with insufficient high pressure resistance and long life. As seen in the actual measurement result data of Examples 9, the high-pressure seal of the present invention has approximately 10 times longer lifespan than conventional seals. That is, it shows that it is also excellent in high pressure resistance.
第1図は本発明に係わる実施例を示す図、第2図は第1
図のP部詳細図、第3図は実施例の実測効果を示すグラ
フ図、第4図は従来のセルフシール形のV形すップパツ
キンの主要部を示す図、第5図は従来のセルフシール形
のV形すップパツキンの実測効果を示すグラフ図である
。
1・・・シリンダ 2・・・円筒リング3・・・
略楔形弾性シールリング
4a、4b・・・弾性シールリング
5・・・支持リング 6・・・調整リング7・・・
プランジャー 8・・・スペーサ10・・・シリンダ
シール面
20・・・プランジャーシール面
13.14・・・楔面
特許出願人 株式会社小松製作所
代理人 (弁理士)岡 1)和 喜
第1図
第2図
第4図
第5図FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
A detailed view of the P part in the figure, Figure 3 is a graph showing the measured effect of the example, Figure 4 is a diagram showing the main parts of the conventional self-sealing V-shaped snap packing, and Figure 5 is the conventional self-sealing type. It is a graph diagram showing the actually measured effect of V-shaped pop packing. 1...Cylinder 2...Cylindrical ring 3...
Approximately wedge-shaped elastic seal rings 4a, 4b...Elastic seal ring 5...Support ring 6...Adjustment ring 7...
Plunger 8...Spacer 10...Cylinder seal surface 20...Plunger seal surface 13.14...Wedge surface Patent applicant Komatsu Ltd. Representative (patent attorney) Oka 1) Kazu Kidai 1 Figure 2 Figure 4 Figure 5
Claims (1)
プランジャー7の外接シールリングにおいて、前記シリ
ンダとプランジャーとの間に設けられた前記外接シール
リングの外周部を固設するための空間と、円筒リング2
と、この円筒リング2に支持され、断面形状が略楔形の
弾性シールリング3、前記略楔形弾性シールリングの両
楔面13、14を挟持する2個の弾性シールリング4a
、4b及び前記弾性シールリング4a、4bに背設する
支持リング5からなるプランジャーの前記外接シールリ
ングと、前記支持リング5に背接し、かつ、前記外接シ
ールリングに緊迫力を与える調整リング6とを具備し、
この調整リング6の調整によりプランジャーの外接シー
ルリングをシリンダとプランジャーとに圧接し高圧流体
をシールすることを特徴とする高圧シール。In the circumscribed seal ring of the plunger 7 that reciprocates within the cylinder 1 to generate high-pressure fluid, a space is provided between the cylinder and the plunger for fixing the outer periphery of the circumscribed seal ring. , cylindrical ring 2
, an elastic seal ring 3 supported by the cylindrical ring 2 and having a substantially wedge-shaped cross section, and two elastic seal rings 4a that sandwich both wedge surfaces 13 and 14 of the substantially wedge-shaped elastic seal ring.
, 4b and a support ring 5 that is placed behind the elastic seal rings 4a and 4b, and an adjustment ring 6 that is in back contact with the support ring 5 and applies a tension force to the circumscription seal ring. and
This high-pressure seal is characterized in that by adjusting the adjustment ring 6, the outer seal ring of the plunger is brought into pressure contact with the cylinder and the plunger to seal high-pressure fluid.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63089542A JPH01262377A (en) | 1988-04-12 | 1988-04-12 | High pressure seal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63089542A JPH01262377A (en) | 1988-04-12 | 1988-04-12 | High pressure seal |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01262377A true JPH01262377A (en) | 1989-10-19 |
Family
ID=13973703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63089542A Pending JPH01262377A (en) | 1988-04-12 | 1988-04-12 | High pressure seal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01262377A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02291482A (en) * | 1988-10-11 | 1990-12-03 | Sr Charles Loegel | Feed pump |
| JP2007247698A (en) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Nok Corp | Backup ring |
| WO2008069254A1 (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-12 | Sakuo Tanaka | Moving-seal portion liquid-leakage preventing device for piston pump |
-
1988
- 1988-04-12 JP JP63089542A patent/JPH01262377A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02291482A (en) * | 1988-10-11 | 1990-12-03 | Sr Charles Loegel | Feed pump |
| JP2007247698A (en) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Nok Corp | Backup ring |
| WO2008069254A1 (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-12 | Sakuo Tanaka | Moving-seal portion liquid-leakage preventing device for piston pump |
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