メカニカルシールの歴史

1900 年代初頭、海軍艦艇が初めてディーゼル エンジンの実験を行っていた頃、プロペラ シャフト ラインのもう一方の端で、もう 1 つの重要な革新が生まれつつありました。

20世紀前半を通じて、ポンプのメカニカルシール船体内の軸系と海面にさらされる部品間の標準的なインターフェースとなりました。この新技術は、市場を席巻していたスタッフィングボックスやグランドシールに比べて、信頼性とライフサイクルを劇的に向上させました。

シャフトメカニカルシール技術の開発は今日も継続しており、信頼性の向上、製品寿命の最大化、コスト削減、設置の簡素化、メンテナンスの最小化に重点を置いています。現代のシールは、最先端の材料、設計、製造プロセスを採用するだけでなく、接続性とデータ可用性の向上によるデジタル監視も実現しています。

前にメカニカルシール

シャフトメカニカルシールプロペラシャフト周囲の船体への海水浸入を防ぐためにこれまで主流だった技術から、メカニカルシールは飛躍的な進歩を遂げました。スタッフィングボックスまたはパックドグランドは、ロープ状の編組素材をシャフトに巻き付けてシールを形成します。これにより、シャフトの回転を妨げずに強力なシールが実現します。しかし、メカニカルシールにはいくつかの欠点がありました。

シャフトがパッキンに対して回転することで生じる摩擦は、時間の経過とともに摩耗を招き、パッキンを調整または交換するまで漏れが増加します。スタッフィングボックスの修理よりもコストがかかるのは、プロペラシャフトの修理です。プロペラシャフトも摩擦によって損傷することがあります。時間の経過とともに、スタッフィングによってシャフトに溝が入りやすく、最終的には推進装置全体の位置がずれ、船舶のドライドック、シャフトの取り外しとスリーブの交換、またはシャフトの交換が必要になる場合があります。最後に、エンジンは密集したグランドスタッフィングに逆らってシャフトを回転させるためにより多くのパワーを生成する必要があり、エネルギーと燃料が無駄になるため、推進効率が低下します。これは無視できない問題です。許容できる漏れ率を達成するには、スタッフィングを非常にタイトにする必要があります。

パックドグランドは、シンプルでフェイルセーフな選択肢であり、多くの機関室でバックアップとして今でもよく使用されています。メカニカルシールが故障した場合でも、船舶は任務を遂行し、修理のためにドックに戻ることができます。しかし、メカニカルエンドフェイスシールは、このメカニカルシールをさらに強化し、信頼性を高め、漏れをさらに大幅に低減しました。

初期のメカニカルシール
回転部品のシールにおける革命は、パッキングのようにシャフトに沿ってシールを機械加工する必要がないという認識から生まれました。シャフトと共に回転する面と固定された面の2つの面をシャフトに対して垂直に配置し、油圧と機械力で押し付けることで、より強固なシールを形成できるという発見は、1903年にエンジニアのジョージ・クックによってなされたとされています。最初の商業用メカニカルシールは1928年に開発され、遠心ポンプとコンプレッサーに適用されました。