シャフトシールの種類と用途

シャフトシールは回転機械に不可欠なコンポーネントであり、プロセス流体を封じ込め、潤滑剤を保持し、外部汚染物質を遮断し、圧力、温度、および速度の範囲全体で安全で効率的な動作を確保するという役割を担っています。これらは、ポンプ、コンプレッサー、タービン、モーター、ギアボックス、自動車のパワートレインに広く採用されています。シャフトシールは、構造設計、接触方式、動作原理に基づいて、メカニカルシール、パッキンシール、ラジアルリップシール、ラビリンスシール、ドライガスシール、磁気シールに分類されます。各タイプは、さまざまな産業条件に適合する明確な性能特性を備えています。

メカニカルシールは精密接触面シールであり、要求の厳しい流体ハンドリング システムで広く使用されています。これらは、シャフトに取り付けられた回転リングとハウジングに固定された固定リングで構成され、バネ荷重によって 2 つのラップ面間の密着が維持されます。面間の薄い流体膜が潤滑と熱放散を実現し、二次シール (O リングまたはガスケット) が横漏れを防ぎます。炭化ケイ素、炭化タングステン、カーボン、セラミックなどの材料は、高い耐摩耗性、耐腐食性、耐熱性を実現します。メカニカルシールは、遠心ポンプ、化学反応器、石油精製装置、船舶推進システムなどの高圧、高温、腐食性の用途に優れています。これらは最小限の漏れ、長寿命、低摩擦損失を実現しますが、正確な取り付けとクリーンな動作条件が必要です。

グランドパッキンシール圧縮パッキンシールとも呼ばれる、伝統的でコスト効率の高い接触シールです。編組繊維、グラファイト、PTFE、またはアラミド材料で作られたこれらの製品は、シャフトとハウジングの間の環状スタッフィング ボックスに詰め込まれます。グランドフォロアはパッキンを圧縮してラジアル接触圧を生成し、動的シールを形成します。摩擦を軽減し、寿命を延ばすために、潤滑液またはフラッシュ液が供給されることがよくあります。これらのシールは取り付け、修理、交換が簡単で、水ポンプ、ミキサー、撹拌機、基本的なプロセスポンプなどの低～中圧、低速機器に適しています。欠点としては、メカニカルシールに比べて漏れが多いこと、グランド調整が定期的に行われること、シャフトの摩耗が早いことが挙げられます。

ラジアルリップシール一般にオイルシールと呼ばれる、最も広く使用されている低圧シャフトシールです。構造剛性を高める金属スケルトン、エラストマー シーリング リップ (NBR、FKM、または PTFE)、およびシャフトとの一貫したリップ接触を維持するガーター スプリングが特徴です。これらは主に潤滑油を保持し、塵、湿気、破片をブロックします。低圧、中速回転システムに最適で、自動車のエンジン、ギアボックス、ホイールハブ、小型電気モーター、家庭用電化製品に標準装備されています。コンパクト、低コスト、信頼性が高く、高圧シーリングが不要な軽量用途や汎用用途で主流を占めています。