フローティングオイルシールの特徴

フローティングオイルシールは、動圧シールにおけるメカニカルシールの一種で、フローティングシールの通称です。石炭粉、堆積物、水蒸気などの過酷な作業環境下でも優れたシール性能を発揮します。主に低速・高負荷用途で使用されるコンパクトなメカニカルシールです。耐摩耗性、端面摩耗後の自動補正、信頼性の高い動作、シンプルな構造などの利点があり、石炭採掘機械に広く使用されています。例えば、ブルドーザーの歩行機構、スクレーパーコンベアのヘッド（テール）スプロケット部品、ロードヘッダーのローディング機構とカンチレバー部、連続式石炭採掘機械の左右の切削ドラムと減速機などです。

浮かぶオイルシール建設機械の歩行部の遊星減速機において、部品の端面を動的にシールするために使用されます。高い信頼性のため、浚渫船のバケットホイールの出力軸の動的シールとしても使用されています。このタイプのシールはメカニカルシールに属し、一般的にはフェロアロイ製のフローティングリングと、それに対応するニトリルゴム製のOリングシールで構成されています。フローティングリングはペアで使用され、一方は回転部品と共に回転し、もう一方は比較的静止しています。この点はオイルシールリングとは大きく異なります。

フローティングオイルシールは、2つの同一形状の金属リングと2つのゴムリングで構成されています。その動作原理は、一対のゴムリングが金属リングの支持部下のキャビティ（シャフトとは接触しない）と密閉空間を形成することです。回転時には、金属リングの2つの研磨面が互いに密着して滑り合うため、良好な作動を確保すると同時に、外部の塵埃、水、スラッジなどを効果的に遮断し、内部の潤滑グリースの漏れを防ぎます。

フローティングオイルシールのシール原理は、Oリングの軸方向圧縮によって2つのフローティングリングが変形し、フローティングリングのシール端面に圧縮力が発生するというものです。シール端面が均一に摩耗すると、フローティングリングに蓄えられた弾性エネルギーがゴム製Oリング徐々に解放され、軸方向の補償の役割を果たします。シール面は設定時間内に良好な密着性を維持し、シール寿命は4000時間以上です。

フローティングオイルシールは、過酷な作業環境に適応するために開発された特殊なタイプのメカニカルシールです。耐汚染性、耐摩耗性、耐衝撃性、信頼性の高い操作、端面摩耗の自動補正、構造が簡単などの利点があります。エンジニアリング機械製品で最も一般的に使用されており、さまざまなコンベア、砂処理装置、コンクリート機器にも広く使用されています。石炭鉱山機械では、主にスクレーパーコンベアのスプロケットと減速機、および石炭鉱山機械の伝動機構、ロッカーアーム、ドラムなどの部品に使用されています。このタイプのシーリング製品は、エンジニアリング機械および装置の応用において広く成熟していますが、他の業界では、その使用が限られており、基本的な理論データと使用経験が不足しているため、使用中に故障現象が比較的多く発生し、期待される効果を達成することが困難です。

フローティングリングと回転軸の間に一定の隙間を保ち、自由に浮上できますが、回転軸と一緒に回転することはできません。重力の作用下では、ラジアル滑り浮上のみが可能で、軸中心との一定の偏心を維持します。軸が回転すると、外部からシール流体（多くの場合、オイル）が流入し、軸とフローティングリングの隙間に油膜を形成します。軸回転時に発生するオイルウェッジ力の作用により、油膜内に一定の油膜圧力が維持され、フローティングリングが軸中心と自動的に「アライメント」を維持し、隙間を大幅に低減し、流体媒体の漏れを効果的にシールします。その利点は、安定したシール性能、信頼性、長寿命です。シールの動作パラメータ範囲は比較的広いです（動作圧力は最大30MPa、動作温度は-100〜200℃）。特に遠心圧縮機のガス媒体のシールに適しており、大気環境への漏れを防止できます。可燃性、爆発性、毒性、貴金属などのガス媒体のシールに適しています。欠点は、フローティングリングの加工要件が高く、専用のシールオイルシステムが必要になることです。内部漏れは多く発生しますが、それらは内部循環の性質に属し、メカニカルシールの漏れとは質的に異なります。遠心圧縮機のダイナミックシールに広く使用されています。