メカニカルシールの歴史

1900年代初頭、海軍艦艇がディーゼルエンジンの実験を始めた頃、プロペラシャフトのもう一方の端で、もう一つの重要な革新が起こりつつあった。

20世紀前半を通してポンプのメカニカルシール船体内部の軸系と海水にさらされる部品との間の標準的なインターフェースとなった。この新技術は、それまで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、信頼性と耐用年数を劇的に向上させた。

シャフトメカニカルシール技術の開発は今日も続いており、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が置かれています。最新のシールは、最先端の材料、設計、製造プロセスを活用するとともに、接続性の向上とデータ利用可能性を活用してデジタル監視を可能にしています。

前にメカニカルシール

シャフトメカニカルシールこれは、プロペラシャフト周辺の船体への海水の侵入を防ぐために従来主流だった技術から、目覚ましい進歩を遂げたものでした。スタッフィングボックスまたはパッキングランドは、シャフトの周りに締め付けられてシールを形成する編み込みロープ状の素材を備えています。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、これらが解決されました。

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引き起こし、パッキンの調整または交換が必要にな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さらに費用がかかるのは、摩擦によって損傷を受ける可能性のあるプロペラシャフトの修理です。時間の経過とともに、スタッフィングがシャフトに溝を刻み、最終的には推進装置全体がずれてしまい、船舶のドック入り、シャフトの取り外しとスリーブの交換、あるいはシャフトの交換が必要になる可能性があります。最後に、エンジンは密に詰められたグランドスタッフィングに対してシャフトを回転させるためにより多くの動力を発生させる必要があり、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密にする必要があります。

パッキン式グランドシールは、シンプルで確実な選択肢であり、多くの機関室でバックアップとして今でも採用されています。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ースシールは、信頼性をさらに高め、漏れを大幅に低減することで、この利点をさらに発展させたものです。

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始まった。シャフトと共に回転する面と固定された面の2つをシャフトに垂直に配置し、油圧と機械力で押し付けることで、より密閉性の高いシールを形成できる。この発見は、1903年にエンジニアのジョージ・クックによるものとされることが多い。商業的に初めて実用化されたメカニカルシールは1928年に開発され、遠心ポンプや圧縮機に適用された。