表面テクスチャリングメカニカルシール

トルク低減と高密封性の両立

メカニカルシールの最も重要な機能は、流体の密封機能です。 しゅう動面間に流体膜を形成すれば摩擦低減によるトルク低減が図れる一方、しゅう動面間に隙間が生じることで流体が漏れやすくなります。一方、隙間を小さくすれば漏れは少なくなりますが、トルクが上昇します。このため、メカニカルシールにおけるトルク低減と高密封性の両立は不可能なのが常識でした。 EKKは表面テクスチャリング技術を用いて、世界で初めて、この常識を覆しました。 トルク低減と高密封性の両立

表面テクスチャリングメカニカルシール

機能別シールの特徴

EKKは表面テクスチャリング技術を生かし、使用条件や、求められる機能に応じ、最適な表面テクスチャリングメカニカルシールをご提案致します。どのシールにおいても弊社従来品比で90%以上のトルク低減と、高密封性の両立を実現しています。 また、しゅう動面が接触(境界潤滑)する弊社従来品においては、漏れを防ぎつつ対応可能な周速は50m/s程度が限界でしたが、表面テクスチャリングによる高密封性の確保と、回転中のしゅう動面の非接触化(流体潤滑)により、50m/s以上の高周速にも適用可能です。

表面テクスチャリングとは?

摩擦低減機能・高密封機能

表面テクスチャリングとは、しゅう動面上に加工された微細な凹凸のことです。 表面テクスチャリングにより、しゅう動面の回転時に周囲にある流体を導入し正圧を発生させることで流体膜を積極的に形成し、しゅう動面間を非接触化(流体潤滑)させます。結果、従来のしゅう動面と比較し、90%以上の摩擦低減が可能です。 一方、表面テクスチャリングは、形状最適化により負圧を発生させ、しゅう動面間から漏れようとする流体を吸い戻すこともできます。結果、90%以上の漏れ量低減が可能です。

表面テクスチャリングとは?

EKKの設計・計測技術(1)

EKKでは必要な機能に応じた最適な表面テクスチャリング形状の設計が可能です。また各種表面テクスチャリングを同一しゅう動面上にそれぞれ独立分離させて加工することで、複数の機能を持ったしゅう動面を実現します。

表面テクスチャリングとは?

EKKの設計・計測技術(2)

EKKは表面テクスチャリングの設計において、様々な数値解析・計測技術を用いております。下図の例は、表面テクスチャリングによる発生圧力の数値解析結果と、実際のしゅう動面で発生する現象の比較・確認です。発生圧力の解析による狙い通り、実際に大気側の流体(観察用に滴下したもの)が、しゅう動面の負圧発生領域の効果により流体側に吸い戻されています。(ポンピング作用)

発生圧力の数値解析結果

しゅう動面観察結果

表面テクスチャリングとは?

EKKの設計・計測技術(3)

下図は、従来のしゅう動面と、表面テクスチャリングしゅう動面の摩擦係数の比較試験結果です。表面テクスチャリングにより、98%の摩擦低減を実現しております。 また表面テクスチャリングしゅう動面の試験結果は数値解析結果とほぼ一致しており、解析結果の妥当性も確認できます。 EKKの設計・計測技術(3)

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