(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な軸部と、
前記軸部に固定されて第１の摺動面部を備えるシールリングと、
前記シールリングを包囲する第１のケーシング部と、
前記シールリングの前記第１の摺動面部と接触する第２の摺動面部を備えて前記軸部に装着されるシートリングと、
前記第１のケーシング部と合体させ、前記シートリングが固定される第２のケーシング部と、
前記第１のケーシング部と固定される軸支持部と、
前記軸支持部に取り付けられ、前記軸部の一端側で前記軸部を回転可能に支持する第１の軸受部と、
前記軸支持部に取り付けられ、前記軸部の中間部で前記軸部を回転可能に支持する第２の軸受部と、
前記第１の軸受部と前記第２の軸受部のそれぞれに備えられ、前記軸部を案内するとともに前記軸部を固定するための固定手段を備えたガイド部と、
を備え、前記第１のケーシング部に合体させた前記第２のケーシング部の空間部に前記シートリングが固定されるとともに前記第１の摺動面部に前記第２の摺動面部が当接され、施工実習時、手動操作による前記軸部の回転により前記第１の摺動面部と前記第２の摺動面部の相対回転が可能であり、前記ガイド部の前記固定手段の固定具合によって前記第１の軸受部と前記軸部との間及び前記第２の軸受部と前記軸部との間に遊びを形成し、前記軸部の軸中心を変移させて前記軸部に振れを生じさせることを可能とすることを特徴とするメカニカルシールの施工実習装置。
【請求項２】
さらに、前記軸部と挿抜可能なハンドル部と、
を備え、前記軸部に装着された前記ハンドル部で前記軸部が回転可能であることを特徴とする請求項１に記載のメカニカルシールの施工実習装置。
【請求項３】
前記第１の軸受部と前記第２の軸受部とを備えて、少なくとも前記軸部の軸振れ、遊びのいずれかの計測を可能にしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のメカニカルシールの施工実習装置。
【請求項４】
さらに、前記第２のケーシング部は、前記軸部と接触する第３の摺動面部を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかの請求項に記載のメカニカルシールの施工実習装置。
【請求項５】
前記シールリングは、前記軸部に固定される支持リング部を備え、該支持リング部は前記シートリング側に前記シールリングを押圧するスプリングと、前記シールリングの前記軸部上の基準位置に固定する固定手段とを備えることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかの請求項に記載のメカニカルシールの施工実習装置。
【請求項６】
さらに、前記第１のケーシング部に備えられ、前記シールリングに通ずる第１のポートと、
前記第２のケーシング部に備えられ、前記シートリングに通ずる第２のポートと、
を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかの請求項に記載のメカニカルシールの施工実習装置。
【請求項７】
回転可能な軸部と、
前記軸部に固定されて第１の摺動面部を備えるシールリングと、
前記シールリングを包囲する第１のケーシング部と、
前記シールリングの前記第１の摺動面部と接触する第２の摺動面部を備えて前記軸部に装着されるシートリングと、
前記第１のケーシング部と合体させ、前記シートリングが固定される第２のケーシング部と、
を備え、前記第１のケーシング部または前記第２のケーシング部のいずれか一方または双方のうち、その一部または全部が目視可能な透光部材であり、
前記第１のケーシング部に合体させた前記第２のケーシング部の空間部に前記シートリングが固定されるとともに前記第１の摺動面部に前記第２の摺動面部が当接され、施工実習時、手動操作による前記軸部の回転により前記第１の摺動面部と前記第２の摺動面部の相対回転が可能であることを特徴とするメカニカルシールの施工実習装置。
【請求項８】
さらに、前記第１のケーシング部または前記軸支持部を支持し、または移動可能に支持する架台部と、
を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかの請求項に記載のメカニカルシールの施工実習装置。
【請求項９】
軸部に設置されたシートリングとシールリングの間の加圧状態を検出するセンサーと、前記軸部の振れを検出するセンサーと、前記軸部の回転によって生じる振動または音を検出するセンサーと、軸部に加えるトルクを検出するセンサーを含むセンサー部と、
前記センサー部からセンサー信号を受け、少なくとも該センサー信号を画像情報に変換する処理機能を備える処理手段と、
前記処理手段の処理出力を少なくとも画像情報によって提示する情報提示手段と、
を備えることを特徴とするメカニカルシールの施工実習システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メカニカルシールの施工実習の支援技術、およびメカニカルシールに関する。
【背景技術】
【０００２】
ポンプや攪拌機など、各種回転機器には回転軸に流体の漏れや異物の侵入を防止するシール機構が備えられる。メカニカルシールには、回転軸に固定されて回転するシールリングと、回転軸を覆うケーシング側に固定されるシートリングが備えられ、シールリングとシートリングの各摺動面部が接触して相対回転をする。流体のある程度の漏れは構造上、許容されるものの、シートリング、シールリングなどの摺動面部の摩耗が進行し、または異物が侵入すると、流体の漏れが顕著になり、メカニカルシールの再生処理や交換が必要である。
図２５に示すように、縦置きポンプ２００ではインペラーを備えるポンプ本体２０２の上部側にシール機構部２０４が設置され、このシール機構部２０４の上部側にモーター２０６が設置されている。シール機構部２０４に内蔵されたメカニカルシールの保守や交換には、シール機構部２０４のケーシング２０８を外して内部機構を露出させ、メカニカルシールを取り外す必要がある。【０００３】
このようなシール施工の実習に関し、シール施工などに関わる技術者に対し、必要な技能を習得させる実習装置が知られている（たとえば、特許文献１）。この実習装置は、シール施工に関するものではあるが、メカニカルシールの施工実習に関するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−２１５４７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
回転機器のシール機構やメカニカルシールについて、技術者は、製品の解説書、取扱説明書、教育機関の座学などにより学習することができるが、メカニカルシールの再生処理や交換に必要なスキルに到達することは容易ではない。また、永年使用によってシール機構に生じる現象を的確に把握し、必要な対応を取ることが求められ、斯かる技能に習熟することは座学や簡単な講習では不可能であり、ポンプなど、稼働停止などの不測の事態を回避することが現場技術者に求められるという課題がある。【０００６】
たとえば、タンカーなどの船舶に積載されるバラスト水の給排水ポンプのシール機構では、定期的にメンテナンスが実施される。寄港地に停泊中であれば、メンテナンスに必要な資材や技術者を調達することが可能であるが、常に必要なスキルを持つ技術者が確保できるとは限らない。船舶では、航行中の洋上でのシール機構のメンテナンスは極めて合理的であるし、航行中に、シール機構の不具合を認めた場合など、寄港地に到達する前にメンテナンスすることも有益である。航行中にメンテナンスを実施すれば、寄港地でバラスト水の給排水を遅延させる不都合を回避できる。斯かる場合では、船舶の航行に従事する技術者がメンテナンス技術を習得することが不可欠であるという課題がある。【０００７】
メカニカルシールはポンプなどの回転機器に設置されているので、メカニカルシールの交換や再生処理が行えたとしても、動作機構や機能を確認し、不具合の原因を即座に突き止めることは厄介である。メカニカルシールの再生処理や交換などのメンテナンスを行う上で、シール機構の構造や機能を知り、不具合の生じる原因などを予測する技能、その体得や体験が不可欠である。
導入当初、シール機構やメカニカルシールの信頼性が高くても、メンテナンスによってシール機構やメカニカルシールの機能が損なわれることは極力回避することが必要であり、メカニカルシールの適正な施工手順、予想される異常現象の把握などを経験により掌握させ、これらを踏まえた施工スキルを向上させることがシール機構やメカニカルシールの機能を維持し、その信頼性を維持する上で不可欠である。【０００８】
そこで、本発明の目的は上記課題に鑑み、メカニカルシールの施工実習を支援し、施工スキルの向上を図ることにある。
また、本発明の他の目的は、実習中または長時間の通常使用による摩耗状態などの確認の容易化を図ったメカニカルシールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明のメカニカルシールの施工実習装置の一側面によれば、回転可能な軸部と、前記軸部に固定されて第１の摺動面部を備えるシールリングと、前記シールリングを包囲する第１のケーシング部と、前記シールリングの前記第１の摺動面部と接触する第２の摺動面部を備えて前記軸部に装着されるシートリングと、前記第１のケーシング部と合体させ、前記シートリングが固定される第２のケーシング部と、前記第１のケーシング部と固定される軸支持部と、前記軸支持部に取り付けられ、前記軸部の一端側で前記軸部を回転可能に支持する第１の軸受部と、前記軸支持部に取り付けられ、前記軸部の中間部で前記軸部を回転可能に支持する第２の軸受部と、前記第１の軸受部と前記第２の軸受部のそれぞれに備えられ、前記軸部を案内するとともに前記軸部を固定するための固定手段を備えたガイド部とを備え、前記第１のケーシング部に合体させた前記第２のケーシング部の空間部に前記シートリングが固定されるとともに前記第１の摺動面部に前記第２の摺動面部が当接され、施工実習時、手動操作による前記軸部の回転により前記第１の摺動面部と前記第２の摺動面部の相対回転が可能であり、前記ガイド部の前記固定手段の固定具合によって前記第１の軸受部と前記軸部との間及び前記第２の軸受部と前記軸部との間に遊びを形成し、前記軸部の軸中心を変移させて前記軸部に振れを生じさせることを可能とする。
【００１０】
上記メカニカルシールの施工実習装置において、さらに、前記軸部と挿抜可能なハンドル部とを備え、前記軸部に装着された前記ハンドル部で前記軸部が回転可能であってよい。
上記メカニカルシールの施工実習装置において、さらに、前記第１の軸受部と前記第２の軸受部とを備えて、少なくとも前記軸部の軸振れ、遊びのいずれかの計測を可能にしてよい。
上記メカニカルシールの施工実習装置において、さらに、前記第２のケーシング部は、前記軸部と接触する第３の摺動面部を備えてよい。
上記メカニカルシールの施工実習装置において、前記シールリングは、前記軸部に固定される支持リング部を備え、該支持リング部は前記シートリング側に前記シールリングを押圧するスプリングと、前記シールリングの前記軸部上の基準位置に固定する固定手段とを備えてよい。
上記メカニカルシールの施工実習装置において、さらに、前記第１のケーシング部に備えられ、前記シールリングに通ずる第１のポートと、前記第２のケーシング部に備えられ、前記シートリングに通ずる第２のポートとを備えてよい。
上記メカニカルシールの施工実習装置において、さらに、前記第１のケーシング部または前記軸支持部を支持し、または移動可能に支持する架台部を備えてよい。
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明のメカニカルシールの施工実習装置の一側面によれば、回転可能な軸部と、前記軸部に固定されて第１の摺動面部を備えるシールリングと、前記シールリングを包囲する第１のケーシング部と、前記シールリングの前記第１の摺動面部と接触する第２の摺動面部を備えて前記軸部に装着されるシートリングと、前記第１のケーシング部と合体させ、前記シートリングが固定される第２のケーシング部とを備え、前記第１のケーシング部または前記第２のケーシング部のいずれか一方または双方のうち、その一部または全部が目視可能な透光部材であり、前記第１のケーシング部に合体させた前記第２のケーシング部の空間部に前記シートリングが固定されるとともに前記第１の摺動面部に前記第２の摺動面部が当接され、施工実習時、手動操作による前記軸部の回転により前記第１の摺動面部と前記第２の摺動面部の相対回転が可能である。
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明のメカニカルシールの施工実習システムの一側面によれば、軸部に設置されたシートリングとシールリングの間の加圧状態を検出するセンサーと、前記軸部の振れを検出するセンサーと、前記軸部の回転によって生じる振動または音を検出するセンサーと、軸部に加えるトルクを検出するセンサーを含むセンサー部と、前記センサー部からセンサー信号を受け、少なくとも該センサー信号を画像情報に変換する処理機能を備える処理手段と、前記処理手段の処理出力を少なくとも画像情報によって提示する情報提示手段とを備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のメカニカルシールの施工実習装置によれば次のいずれかの効果が得られる。
(1) ポンプなどの回転機器に設置されているメカニカルシールを回転機器から分離させた状態で、実機施工で必要とされる施工訓練を実施することができ、安全で信頼性の高いシール機構の実現に寄与することができる。
(2) メカニカルシールにおける回転、振動、トルクなどを体感でき、実習者に体感させることができる。
(3) 実機では異常や故障など、想定される不測の事態を模擬でき、洗浄、取付け、動作確認、取り外しなどを繰り返すことができ、施工技術者のスキルを向上させることができる。
(4) 強制的に異常を生じさせ、または異常な部材を用いるなど、実機では実施し難い施工も可能であり、体験学習を実施できる。
【００１７】
本発明のメカニカルシールの施工実習システムによれば次のいずれかの効果が得られる。
(1) 軸ぶれ、振動、異常音、歪みなどを数値化し、数値情報として提示できる。
(2) 実習者は情報提示手段の提示情報と感覚を比較でき、効果的な実施訓練を実現できる。【００１８】
本発明のメカニカルシールの施工実習装置または施工実習システムで用いるメカニカルシールによれば次のいずれかの効果が得られる。
(1) 回転操作後、メカニカルシールに生じた摩耗状態を目視で、確認でき、摩耗の発生やその対策を学習できる。
(2) 摩耗度合いを測定するなどの手数を要することなく、メカニカルシールの摩耗を表示材の変化で確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】Ａは第１の実施の形態に係るメカニカルシールの施工実習装置のメカニカルシール部を示す図、Ｂは軸部に装着されたハンドル部を示す図である。
【図２】第２の実施の形態に係る軸支持部を備えたメカニカルシールの施工実習装置を示す図である。
【図３】Ａは実施例１に係るメカニカルシールの施工実習装置を示す図、Ｂはキャスター部を示す図である。
【図４】Ａは軸部を示す平面図、Ｂは軸部を示す側面図である。
【図５】Ａはシールリング部を示す分解断面図、Ｂはスプリング装着部と異なる位置で切断した支持リング部を示す断面図である。
【図６】シートリング部を示す断面図である。
【図７】Ａは第１のケーシング部を示す平面図、ＢはＡのVIIB−VIIB線断面図、ＣはＡのVIIC−VIIC線断面図である。
【図８】Ａは第２のケーシング部を示す平面図、ＢはＡのVIIIB −VIIIB 線断面図、ＣはＡのVIIIC −VIIIC 線断面図である。
【図９】Ａは実施例２に係る罫書き線表示工程を示す図、Ｂは罫書き線が付された軸部を示す図、Ｃは罫書き線からシールリング部の支持リング部端の測定工程を示す図である。
【図１０】ＡおよびＢはシールリング部の固定工程を示す図である。
【図１１】Ａは第１および第２のケーシング部の装着工程を示す図、Ｂは第１および第２のケーシング部の間隔確認工程を示す図、Ｃはボルトの仮止め工程を示す図である。
【図１２】Ａはボルトの締付け工程を示す図、Ｂはボルトの締付け順序を示す図である。
【図１３】メカニカルシール部の動作確認工程を示す図である。
【図１４】異物混入の確認工程を示す図である。
【図１５】Ａは実施例３に係る軸部の横振れ計測工程を示す図、Ｂは計測位置および寸法を示す図である。
【図１６】Ａは第２のケーシング部の直角度の計測工程を示す図、Ｂは計測位置および寸法を示す図である。
【図１７】Ａは第２のケーシング部の同心度の計測工程を示す図、Ｂは計測位置および寸法を示す図である。
【図１８】Ａは軸部の遊びの確認工程を示す図、Ｂは確認位置および寸法を示す図である。
【図１９】実施例４に係るメカニカルシール部の漏れ確認工程を示す図である。
【図２０】実施例５に係る段部を備えた軸部を示す図である。
【図２１】実施例６に係る第１および第２のケーシング部に透明部材を用いたメカニカルシールの施工実習装置を示す図である。
【図２２】実施例７に係るメカニカルシールの施工実習システムを示す図である。
【図２３】実施例８に係るメカニカルシール部を示す図である。
【図２４】実施例９に係るメカニカルシール部を示す図である。
【図２５】一般的なシール機構を備えるポンプを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
〔第１の実施の形態〕
＜メカニカルシール部＞
図１のＡは、第１の実施の形態に係るメカニカルシールの施工実習装置のメカニカルシール部を示している。本発明は、図１に示す構成に限定されることはない。このメカニカルシールの施工実習装置２は、以下、単に実習装置２と称する。この実習装置２には軸部４とともにメカニカルシール部６が備えられる。軸部４はポンプなどの回転機器の回転軸に相当する。
メカニカルシール部６は実習装置２の装置本体部を構成し、軸部４に対する軸封機構部の一例である。このメカニカルシール部６にはシールリング８、ケーシング１０およびシートリング１２が備えられる。
シールリング８は第１の摺動面部１４−１を備え、固定環として軸部４の基準位置に固定される。摺動面部１４−１の摺動面は軸部４の軸中心Ｏと直交方向に配置される。このシールリング８は、ケーシング１０の第１のケーシング部としてスタッフィングボックス（Stuffing Box）１０−１側で被覆される。
【００２１】
シールリング８の摺動面部１４−１側には可動環であるシートリング１２が備えられる。このシートリング１２は摺動面部１４−１と接触させる第２の摺動面部１４−２を備え、軸部４に装着される。このシートリング１２の貫通孔１６の内径は、軸部４の外径より大きく設定されている。摺動面部１４−２は、摺動面部１４−１と同様に軸部４の軸中心Ｏと直交方向に配置され、摺動面部１４−１と平行である。
【００２２】
シートリング１２はスタッフィングボックス１０−１と合体する第２のケーシング部としてエンドプレート１０−２に固定される。シートリング１２には幅方向に２つのＯリング１８が取り付けられ、シートリング１２とエンドプレート１０−２を封止する。スタッフィングボックス１０−１にはエンドプレート１０−２が複数のボルト２０で固定され、合体させたスタッフィングボックス１０−１、１０−２で１つのケーシング１０が構成される。エンドプレート１０−２には軸部４の周面と接触する第３の摺動面部１４−３を備える封止部材としてブッシュ２１が一体に備えられる。つまり、スタッフィングボックス１０−１およびエンドプレート１０−２の合体によりエンドプレート１０−２側にシートリング１２が拘束され、摺動面部１４−１、１４−２、１４−３で封止された空間部２２が形成される。
【００２３】
この実施の形態では、スタッフィングボックス１０−１にはフランジ２４が備えられ、このフランジ２４が基盤部材２６に複数のボルト２８で固定される。これにより、メカニカルシール部６が基盤部材２６に固定されている。
【００２４】
＜ハンドル装着部＞
軸部４の終端部には図１のＢに示すように、ハンドル装着部３０が備えられ、このハンドル装着部３０にハンドル部３２が挿抜可能である。ハンドル装着部３０には、軸部４より細く形成された角柱部３４が備えられ、角柱部３４に嵌合させる嵌合部３６が軸部４と交差方向に配置されるクランク３８に備えられる。クランク３８には軸部４と平行に操作部４０が備えられる。
施工実習時、軸部４にハンドル部３２を装着し、この操作部４０に軸部４の周縁方向のトルクを軸部４に付与すれば、軸部４を手動操作で回転させることができる。
【００２５】
＜施工実習＞
このメカニカルシールの施工実習には、既述のメカニカルシール部６を用いることにより、
Ａ) シールリング８の取付け準備工程
Ｂ) シールリング８の位置決め工程
Ｃ) シートリング１２の取付け工程
Ｄ) ケーシング１０の固定工程
Ｅ) 軸部４の回転工程
が含まれる。
【００２６】
Ａ) シールリング８の取付け準備工程
軸部４にスタッフィングボックス１０−１を取り付けた後、スタッフィングボックス１０−１を基準にして軸部４上にシールリング８の基準位置を表す指示線を付す。
Ｂ) シールリング８の位置決め工程
軸部４にシールリング８を装着して既述の基準位置にシールリング８を位置決めする。
Ｃ) シートリング１２の取付け工程
シートリング１２の取付けに当たり、エンドプレート１０−２にシートリング１２を合体させて準備する。エンドプレート１０−２と合体させたシートリング１２をエンドプレート１０−２とともに軸部４に装着する。
Ｄ) ケーシング１０の固定工程
スタッフィングボックス１０−１にエンドプレート１０−２をボルト２０により固定し、スタッフィングボックス１０−１およびエンドプレート１０−２を合体させ、ひとつのケーシング１０に組み立てる。
Ｅ) 軸部４の回転工程
軸部４を回転させ、軸部４と一体化されているシールリング８を回転させる。これにより、シールリング８とシートリング１２を摺動面部１４−１、１４−２で相対的に回転させることができる。
また、軸部４にハンドル部３２を装着し、ハンドル部３２によって軸部４を回転させ、軸部４と一体化されているシールリング８を回転させる。これにより、シールリング８とシートリング１２を摺動面部１４−１、１４−２間で相対回転させることができる。
【００２７】
＜第１の実施の形態の効果＞
(1) ポンプなどの回転機器に設置されるメカニカルシール部６の組立て、分解、清掃、位置調整などの操作や、メカニカルシール部６の摺動面部１４−１、１４−２の相対回転による摺動などを体感させ、メカニカルシール施工のスキルを高めることができる。
(2) 軸部４はハンドル部３２の装着前、手動操作で回転させることができ、トルク感、摺動感や回転感を軸部４の操作により実習者に感得させることができる。
(3) 軸部４にハンドル部３２を装着すれば、ハンドル部３２の装着前および装着後の状態を比較するなど、実機では得られない体感が得られ、有益な施工実習を行うことができる。
(4) この実習装置２では実機と異なり、繰り返して組立て、分解、清掃、位置調整などを実習でき、実機では果たすことができない操作機能を実習することができる。
【００２８】
〔第２の実施の形態〕
図２は、第２の実施の形態に係るメカニカルシールの施工実習装置の軸支持部を示している。
メカニカルシール部６にあるスタッフィングボックス１０−１の下側には軸支持部４２が備えられる。この軸支持部４２には複数の支柱部４４を備えて平行に配置された基盤部材２６−１、２６−２が備えられる。基盤部材２６−１の上面には第１の軸受部４６−１、基盤部材２６−２の下面には第２の軸受部４６−２が複数の固定ねじ４８によって固定されている。各軸受部４６−１、４６−２には軸部４を挿通させ、軸受部４６−１は軸部４の端部側を支持し、軸受部４６−２は軸部４の中間部を支持する。
各軸受部４６−１、４６−２には軸部４を案内するガイド部５０が備えられ、軸部４を固定するため、軸受部４６−１、４６−２側に固定ねじ５２、ガイド部５０に固定ねじ５４が備えられる。各軸受部４６−１、４６−２と軸部４との間に遊びが設けられているが、固定ねじ５２、５４の締付けで各軸受部４６−１、４６−２に軸部４を固定することができる。
【００２９】
この軸支持部４２によれば、固定ねじ５２、５４を緩めて軸受部４６−１、４６−２と軸部４との間に遊びを形成すれば、軸部４は、その軸中心Ｏを任意に軸中心Ｏｍに変移させることができ、軸部４に強制的に振れを生じさせることができる。
この軸部４の軸振れや遊びはダイヤルゲージなどの計測機器をスタッフィングボックス１０−１に固定して計測可能である。また、スタッフィングボックス１０−１の水平度や軸部４との成す角度は同様に計測することが可能である。
【００３０】
＜第２の実施の形態の効果＞
(1) 基盤部材２６−１、２６−２に取り付けられた軸受部４６−１、４６−２に支持される軸部４と軸受部４６−１、４６−２の相対位置関係を任意に調整でき、軸部４の振れを強制的に生じさせ、または所望の振れを設定することができる。この振れを実習者に体感させ、その振れ量を計測機器で計測することができる。
(2) 基盤部材２６−１、２６−２は複数の支柱部４４で支持され、軸部４や軸受部４６−１、４６−２を支柱部４４の間から目視で確認することができる。
(3) 強制的に軸部４に生じさせまたは設定した軸部４の傾斜や振れを支柱部４４の間から目視で確認し、触れることが可能であるし、固定ねじ５２、５４を操作して所望の振れを設定でき、その振れを解消させる調整が可能である。
【実施例１】
【００３１】
図３ないし図８は実施例１に係る実習装置２およびその各部の構成を示している。実習装置２は、実機の回転機器に設置されているメカニカルシール、シール機構を模擬しているが、公知の実機の内容に限定されるものではない。この実施例１に係る実習装置２では、図３のＡに示すように、軸支持部４２およびメカニカルシール部６が架台部５６に設置される。この架台部５６には着座部５８および天板部６０が備えられ、天板部６０が複数の支柱部６２によって着座部５８に支持されている。支柱部６２にはたとえば、アングル材などを用いればよい。天板部６０には軸支持部４２の基盤部材２６−１が複数のボルト６４により固定され、水平に維持される。着座部５８は、実習室の床面６６にアンカーボルトなどにより固定される。
架台部５６には図３のＢに示すように、複数のキャスター６８を備えれば、実習装置２を所望の位置に移動させ、または実習室外に搬送することができる。【００３２】
＜軸部４＞
図４のＡおよびＢは軸部４の一例を示している。この軸部４には上端から下端に向かってハンドル装着部３０、メカニカルシール装着部７０および回転支持部７２が備えられる。ハンドル装着部３０は図４のＡに示すように、ハンドル部３２の嵌合部３６と係合させるために角柱状に形成されている。このハンドル装着部３０には他の部材を支持する支持孔７４が形成されている。メカニカルシール装着部７０および回転支持部７２は円柱状であり、メカニカルシール装着部７０は回転支持部７２より径大である。回転支持部７２は軸支持部４２の軸受部４６−１、４６−２に固定される。【００３３】
＜メカニカルシール部６のシールリング８＞
シールリング８には図５のＡに示すように、摺動面部１４−１を備えるシールリング本体部８−１、中間リング部８−２および支持リング部８−３が備えられる。
シールリング本体部８−１はカップ状であり、貫通孔７６、軸パッキン設置部７８、複数の窓部８０が所定間隔で備えられる。貫通孔７６には軸部４を貫通させ、軸パッキン設置部７８には軸パッキン８２−１、８２−２を合体させて設置されるとともに、中間リング部８−２の一部が挿入される。
中間リング部８−２はコンプリングと称され、シールリング本体部８−１と支持リング部８−３との間に設置される。この中間リング部８−２には貫通孔８４に軸部４を貫通させ、側壁側に複数のガイドピンねじ孔８６、ドライブピンねじ孔８８およびスプリング挿入部９０が備えられる。各ガイドピン９２はガイドピンねじ孔８６に取り付けられ、シールリング本体部８−１の各窓部８０から露出させる。各ドライブピンねじ孔８８には支持リング部８−３と装着する固定手段であるドライブピン９４が取り付けられる。各スプリング挿入部９０にはスプリング９６の先端部が挿入される。
支持リング部８−３は中間リング部８−２を挟んでシールリング本体部８−１を支持する支持部材であり、軸部４の基準位置に固定される。このシールリング本体部８−１には、貫通孔９８に軸部４を貫通させ、側壁側に複数のドライブピン装着部１００およびスプリング挿入部１０２が備えられる。ドライブピン装着部１００にはドライブピン９４が装着され、このドライブピン装着部１００から突出するねじ部１０３が中間リング部８−２のドライブピンねじ孔８８に取り付けられる。各スプリング挿入部１０２にはスプリング９６の他端部が挿入され、各スプリング９６はドライブピン９４の締付けに応じて、２つのスプリング挿入部９０、１０２内に圧縮状態で保持される。各スプリング９６の復元力とドライブピン９４の締付け度合いにより支持リング部８−３とシールリング本体部８−１の軸方向の幅が調整される。
支持リング部８−３には図５のＢに示すように、セットボルトねじ孔１０４が備えられ、このセットボルトねじ孔１０４にセットボルト１０６が取り付けられる。このセットボルト１０６は、支持リング部８−３を軸部４の基準位置に設定して固定する支持リング部８−３の固定手段である。支持リング部８−３に連結されたシールリング本体部８−１はこのセットボルト１０６により支持リング部８−３とともに軸部４の基準位置に固定される。このセットボルト１０６の取付け位置はドライブピン装着部１００およびスプリング挿入部１０２と異なる角度位置に設定されている。【００３４】
＜メカニカルシール部６＞
図６は、軸部４にシールリング８とともに設置されたシートリング１２の断面を示している。シートリング１２の貫通孔１６の内径は軸部４の外径より大きく、この貫通孔１６と軸部４との間には隙間１０８が設定されている。このシートリング１２のシールリング側面部には径小環状部１１０が備えられ、この径小環状部１１０の端面が摺動面部１４−２である。径小環状部１１０の外径および幅は、シールリング８の摺動面部１４−１より小さく、これにより摺動面部１４−２と摺動面部１４−１との接触面積は摺動面部１４−２に依存する。このシートリング１２には幅方向に２つのＯリング設置部１１２を設けてＯリング１８が設置され、このＯリング１８によりシートリング１２がエンドプレート１０−２内に密着状態となる。
【００３５】
＜スタッフィングボックス１０−１＞
図７のＡはスタッフィングボックス１０−１の平面形状、図７のＢはＡのVIIB−VIIB線断面、図７のＣはＡのVIIC−VIIC線断面を示している。スタッフィングボックス１０−１は中央に貫通孔１１４を備え、嵌合突部１１６、フランジ２４側に係合突部１１８、側壁１２０側に第１のポート１２２−１が備えられる。貫通孔１１４には軸部４とともにシールリング８が設置される。嵌合突部１１６はエンドプレート１０−２に合体させる。係合突部１１８は基盤部材２６（図１）側に係合させる。ポート１２２−１は貫通孔１１４に通じ、この貫通孔１１４内のシールリング８の周囲およびシートリング１２の径小環状部１１０の周囲空間部に通じる。フランジ２４にはボルト２８を貫通させる複数のボルト貫通孔１２４が備えられる。側壁１２０の頂部には図７のＣに示すように、複数のねじ孔１２６が備えられ、各ねじ孔１２６にはエンドプレート１０−２を貫通させたボルト２０が取り付けられる。
【００３６】
＜エンドプレート１０−２＞
図８のＡはエンドプレート１０−２の平面形状、図８のＢはＡのVIIIB −VIIIB 線断面、図８のＣはＡのVIIIC −VIIIC 線断面を示している。エンドプレート１０−２は外周面を同径にした筒状体であり、貫通孔１２８、ボルト貫通孔１２９、空間部１３０、１３１、シートリング装着部１３２、嵌合凹部１３４が備えられる。貫通孔１２８はブッシュ２１の摺動面部１４−３で形成されている。このブッシュ２１は、エンドプレート１０−２の部材と同一または異なる部材でよく、たとえば、カーボンで形成されている。ボルト貫通孔１２９はボルト２０の装着に用いられる。シートリング装着部１３２はシートリング１２を装着するための空間部の一例である。
エンドプレート１０−２には複数の第２のポート１２２−２、１２２−３が備えられる。ポート１２２−２は空間部１３１およびシートリング装着部１３２に通じ、ポート１２２−３は空間部１３０に通じている。嵌合凹部１３４にはスタッフィングボックス１０−１の嵌合突部１１６が嵌合し、この嵌合により、スタッフィングボックス１０−１およびエンドプレート１０−２が合体する。【００３７】
＜実施例１の効果＞
実施例１によれば、次の効果が得られる。
(1) 実機と同様の構成を備えるとともに、ハンドル部３２や軸支持部４２を備えて実習装置２として構成され、架台部５６に設置されてメカニカルシールの施工実習に供することができる。
(2) ハンドル部３２や軸支持部４２を用いれば、実機を超えてメカニカルシールの施工体験を実現することができる。
【実施例２】
【００３８】
この実施例２では実習装置２を用いてメカニカルシールの施工実習工程を説明する。この施工実習工程では、ポンプ（たとえば、図２５に示す縦置きポンプ２００）などの回転機器に設置されるメカニカルシールを想定し、実習装置２を用いて取り外し、取付けなど実施者に体得させ、メカニカルシール施工のスキルを向上させる。このメカニカルシールの施工実習工程には、ａ）異常確認工程、ｂ）洗浄工程、ｃ）取付け工程、ｄ）動作確認工程、ｅ）取り外し工程、ｆ）エラーモード工程などが含まれる。
【００３９】
ａ）異常確認工程
実習装置２または実機から取得した構成部品について、実習者に異常例と対処方法を確認させる。ここで、異常例は錆、腐食、浸食、傷、打痕などが生じた部材を参照し、たとえば、スタッフィングボックス１０−１に生じた傷を確認する。錆、腐食、浸食、傷、打痕などの程度を確認し、修復可能性と交換の必要性を体得させる。【００４０】
ｂ）洗浄工程
軸部４、スタッフィングボックス１０−１、エンドプレート１０−２、メカニカルシール部６など、各部材の洗浄を行う。軽度の異常について、対処方法を確認する。軸部４、スタッフィングボックス１０−１、エンドプレート１０−２について、溝や段部の洗浄には繊維の抜け落ちない布やサンドペーパー、スポンジを使用する。必要な洗浄剤や研磨剤を確認する。細かい傷や、小さい錆などはサンドペーパーやスポンジ研磨剤などを用いて磨けばよい。洗浄前後の変化や洗浄の度合いを確認する。
シールリング８では、摺動面部１４−１にある細かい傷や小さな窪みを確認し、使用可能か否かを確認する。目視や手触りなども確認要素である。使用不可である状態を確認し、交換を促す。使用可能であれば、繊維の抜け落ちない布を使用して洗浄を行う。また、シートリング１２の摺動面部１４−２では異常を確認した後、洗浄で機能回復が可能であれば、繊維が抜け落ちない布を使用して洗浄を行う。【００４１】
ｃ）取付け工程
この取付け工程では、取付け部品のチェック、取付け手順や留意事項の確認、各部の装着精度を確認する。このチェック項目には、メカニカルシールの形式、シール部品の数量、シールサイズ、シールリング８およびシートリング１２の外観異常の有無などが含まれる。外観異常としては、傷、欠け、凹みなどである。取付けの注意事項を確認する。この注意事項として、シール面である摺動面部１４−１、１４−２と他の部材とを接触させない、床上への設置防止などを確認する。取付けに当たって、摺動面部１４−１、１４−２に傷を発生させないことは当然であり、梱包材などを利用して摺動面部１４−１、１４−２の防護を図る。
この取付け工程には、ｃ−１）罫書き工程、ｃ−２）測定工程、ｃ−３）シールリング８の固定工程、ｃ−４）ケーシング１０の装着工程、ｃ−５）ボルト２０の締付け工程が含まれる。【００４２】
ｃ−１）罫書き工程
図９のＡに示すように、基盤部材２６に設置したスタッフィングボックス１０−１、装着された軸部４に対して直定規１３５を当て、直定規１３５の基準面に沿って軸部４に罫書き線１３６を書き込む。この罫書き線１３６の表示には筆記用具１３８を使用すればよい。これにより、図９のＢに示すように、軸部４のメカニカルシール装着部７０に罫書き線１３６が表示される。【００４３】
ｃ−２）測定工程
図９のＣに示すように、シールリング８の固定位置を特定するため、罫書き線１３６とシールリング８の端部との距離をノギスなどの計測器１４０により測定する。【００４４】
ｃ−３）シールリング８の固定工程
このシールリング８の固定には、図１０のＡに示すように、シールリング本体部８−１の設置前に、罫書き線１３６側に軸パッキン８２−１、８２−２を設置した後、シールリング本体部８−１を固定する。図１０のＢに示すように、支持リング部８−３に取り付けたセットボルト１０６を締付け工具１４２としてたとえば、レンチを用いて締め付ける。これにより、軸部４の基準位置にシールリング８が固定され、摺動面部１４−１が軸部４上に設定される。【００４５】
ｃ−４）ケーシング１０の装着工程
図１１のＡに示すように、軸部４にはシールリング８を包囲するスタッフィングボックス１０−１が設置された後、シートリング１２を装着したエンドプレート１０−２が装着される。この結果、図１１のＢに示すように、スタッフィングボックス１０−１の上側にはエンドプレート１０−２が設置され、スタッフィングボックス１０−１とエンドプレート１０−２との間には間隔１４４が生じる。この間隔１４４が生じたかを確認する。この間隔１４４は、シールリング８側にあるスプリング９６の復元力の作用で生じていることを確認すればよい。
この状態で、図１１のＣに示すように、エンドプレート１０−２側のボルト貫通孔１２９にボルト２０を差し込んで手締めによって仮止めし、スタッフィングボックス１０−１、１０−２を係合させる。【００４６】
ｃ−５）ボルト２０の締付け工程
図１２のＡに示すように、ボルト２０の締付け工程では、各ボルト２０に締付け工具１４６を用いて複数回の締付けを行う。ボルト２０を手締めした際の間隔１４４が数ミリ程度から密着状態近傍まで狭められ、スタッフィングボックス１０−１およびエンドプレート１０−２が合体する。この場合、嵌合凹部１３４と嵌合突部１１６の嵌合によりスタッフィングボックス１０−１およびエンドプレート１０−２が合体する。
ボルト２０の締付けは、図１２のＢに示すように、たとえば、対角締めで間隔１４４が各部均等になるように目視で確認しながら、１０回程度の締付けを行う。締付け順序は、図１２のＢに示すように、対向方向のボルト２０を順序よく行えばよいが、間隔１４４を均等化する微調整では円周方向に締付け順序を変更してもよい。何れにしても、各ボルト２０間で片締め状態にならないように締付けを行うことを体得させる。【００４７】
ｄ）動作確認工程
動作確認工程では、メカニカルシール部６の組立て完了後、図１３に示すように、ハンドル装着部３０にハンドル部３２を装着し、実習者がハンドル部３２を掴み、３〜４回転の回転操作を行う。実習者にハンドル部３２から伝わるトルク感や振動を感得させ、異常トルクが生じた場合には部品交換を行い、再度の取付けを行う。【００４８】
ｅ）取り外し工程
この取り外し工程では、取付け工程と逆の手順により行えばよい。そして、取付け工程から動作確認工程を実施する。【００４９】
ｆ）エラーモード工程
このエラーモード工程では、図１４に示すように、シールリング８の摺動面部１４−１の上面にパウダー状の異物１４８や水を付着させた後、既述の組立て工程と同様にメカニカルシール部６を組み立てる。この異物１４８が入った状態で、既述の図１３に示すようにハンドル部３２を操作し、軸部４を回転させる。つまり、摺動面部１４−１、１４−２間に異物１４８を噛み込んだ状態で回転させた後、摺動面部１４−１、１４−２にどのような影響が生じるかを確認させる。【００５０】
＜実施例２の効果＞
この実施例２によれば、次の効果が得られる。
(1) 実機で生じた異常を実習装置２で実現できる。
(2) 異常確認、洗浄、取付け、動作確認、取り外しなどの一連の工程を単一の実習装置２または複数の実習装置２を用いて実習でき、しかも各項目は必要に応じて繰り返し行うことができ、実機では不可能な異常状態を誘発させ、エラーモード工程として実現でき、安全性を確保しつつ信頼性の高い施工実習を実現できる。
【実施例３】
【００５１】
既述の取付け工程にはメカニカルシール装着部の精度チェックとして、ｇ）軸部４の横振れ計測工程、ｈ）スタッフィングボックス１０−１の直角度の計測工程、ｉ）スタッフィングボックス１０−１の同心度の計測工程、ｊ）軸部４の軸方向遊びの確認工程などが含まれる。【００５２】
ｇ）軸部４の横振れ計測工程
この軸部４の横振れ計測工程では、図１５のＡに示すように、横振れ計測手段の一例としてダイヤルゲージ１５０を支持アーム１５２によりスタッフィングボックス１０−１に支持させ、ダイヤルゲージ１５０の接触子１５４をスタッフィングボックス１０−１から露出した軸部４の壁面に接触させて維持する。軸部４を回転させると、その回転径ｄ１の偏心状態を表す軸部４の横振れや偏心度をダイヤルゲージ１５０で計測できる。その計測値から軸部４の偏心の有無、横振れの有無を確認できる。
たとえば、軸部４の回転径をｄ１とすると、横振れの許容範囲は、
【数１】
0006653395.tif 000002
とすればよい。
この横振れ計測では、図１５のＢに示すように、スタッフィングボックス１０−１に支持アーム１５２に代えて支持部材１５６によりダイヤルゲージ１５０を支持させ、その接触子１５４を軸部４の壁面に接触させてもよい。【００５３】
ｈ）スタッフィングボックス１０−１の直角度の計測工程
このスタッフィングボックス１０−１の直角度の計測工程では、図１６のＡに示すように、直角度計測手段の一例としてダイヤルゲージ１５０を支持アーム１５２により軸部４に支持させ、ダイヤルゲージ１５０の接触子１５４をスタッフィングボックス１０−１の上面に接触させて維持する。この状態で軸部４を回転させると、その回転径ｄ１の偏心状態を表す軸部４の横振れや偏心度をダイヤルゲージ１５０で計測できる。その計測値から軸部４の偏心の有無、横振れの有無を確認できる。この場合、直角度は予め許容範囲を設定し、その許容範囲内にあるか否かを判断すればよい。
この直角度計測では、図１６のＢに示すように、支持アーム１５２に代えて支持部材１５６により軸部４にダイヤルゲージ１５０を支持させ、その接触子１５４をスタッフィングボックス１０−１の上面に接触させてもよい。【００５４】
ｉ）スタッフィングボックス１０−１の同心度の計測工程
このスタッフィングボックス１０−１の同心度の計測工程では、図１７のＡに示すように、ダイヤルゲージ１５０を支持アーム１５２により軸部４に支持させ、接触子１５４をスタッフィングボックス１０−１の内壁面に接触させて軸部４を回転させる。軸部４の回転とともに、ダイヤルゲージ１５０の接触子１５４をスタッフィングボックス１０−１の内壁面に摺動させて計測する。同様に、ダイヤルゲージ１５０の接触子１５４をスタッフィングボックス１０−１の外壁面に摺動させて計測する。各計測値を同一位置により関係付けて比較すれば、スタッフィングボックス１０−１の同心度を計ることができる。
この同心度の計測では、図１７のＢに示すように、支持部材１５６−１によりダイヤルゲージ１５０−１を保持し、同様に、支持部材１５６−２によりダイヤルゲージ１５０−２を保持し、各ダイヤルゲージ１５０−１、１５０−２でスタッフィングボックス１０−１の内外面の同心度を計測してもよい。この場合、同心度の許容範囲は式(1) を参照すればよい。【００５５】
ｊ）軸部４の軸方向遊びの確認工程
この軸部４の軸方向遊びの確認工程では、図１８のＡに示すように、ダイヤルゲージ１５０を支持アーム１５２により軸部４のたとえば、ハンドル装着部３０に支持させ、ダイヤルゲージ１５０の接触子１５４をスタッフィングボックス１０−１の上面に接触させ、軸部４を回転させる。軸部４の軸方向の遊びがダイヤルゲージ１５０で計測できる。軸方向の遊びはたとえば、０．５〔ｍｍ〕以下であればよい。
この場合、図１８のＢに示すように、軸部４の壁面に支持部材１５６によりダイヤルゲージ１５０を支持させ、接触子１５４をスタッフィングボックス１０−１の上面に接触させて軸部４を回転させることにより、矢印ｍで示す遊びを確認することができる。【００５６】
＜実施例３の効果＞
実施例３によれば、次の効果が得られる。
(1) 実機では計測し難い部位を実習装置２で実現でき、軸振れなどの極めて重要な事項を計測値により確認できる。
(2) これらの計測工程では、ダイヤルゲージなどの設置箇所や接触子の当て方などを迅速かつ的確に実習でき、実習者のスキルアップに寄与することができる。
【実施例４】
【００５７】
図１９は、実施例４に係るメカニカルシール部６の漏れ確認工程を示している。ケーシング１０にポート１２２−１から加圧流体源を接続し、加圧流体１５８を流し込み、ポート１２２−２、１２２−３に流体漏れを検出する計測機器１６０−１、１６０−２を接続すれば、メカニカルシール部６から加圧流体１５８の流出または圧力を検出し、具体的にはその漏れや漏れ量を計測することができる。この場合、ポート１２２−２、１２２−３の何れか一方を塞ぎ、開放側から加圧流体１５８を流し込み、ポート１２２に計測機器１６０を接続し、その漏れや漏れ量を計測してもよい。
【実施例５】
【００５８】
図２０は、実施例５に係る軸部４およびスタッフィングボックス１０−１を示している。軸部４には段部１６２を備えた径大部１６４を備えてもよい。この場合、スタッフィングボックス１０−１には段部１６２の位置に対応する段部１６６を備えてもよい。
斯かる構成では、軸部４に対するメカニカルシール部６の基準位置を容易に特定することができ、既述の罫書き線１３６と同様の機能を段部１６２または径大部１６４で果たすことができる。
【実施例６】
【００５９】
図２１は、実施例６に係るケーシング１０を備えたメカニカルシールの施工実習装置を示している。上記実施の形態や実施例ではケーシング１０にたとえば、ステンレス材が用いられているが、このような金属材料ではケーシング１０は不透明であり、内部を視覚的に確認することができない。
この実施例６では、ケーシング１０が内部を視認可能な透明合成樹脂やガラスなどの透光部材で形成されている。このような透光部材で形成すれば、ケーシング１０の内部を動作中に確認することができる。
この実施例ではケーシング１０の全部を透光材料で形成しているが、スタッフィングボックス１０−１およびエンドプレート１０−２のいずれか一方または双方のうち、その一部を透光部材で形成してもよく、たとえば、透光部材で形成された窓部からケーシング１０の内部を目視で確認することができる。
【実施例７】
【００６０】
図２２は、実施例７に係るメカニカルシールの施工実習システムを示している。この施工実習システム１７０には、メカニカルシール部６、情報処理部１７２、情報提示部１７４が含まれる。
メカニカルシール部６にはセンサー部１７６が備えられ、このセンサー部１７６には複数のセンサーとしてセンサー１７６−１、１７６−２、１７６−３、１７６−４・・・が含まれる。
センサー１７６−１はたとえば、シールリング８とシートリング１２の摺動面部１４−１、１４−２間の加圧状態を検出する圧力センサーである。センサー１７６−２はたとえば、軸部４の振れを検出する軸振れセンサーである。センサー１７６−３はたとえば、軸部４の回転によって生じる振動または音を検出する振動センサーまたはマイクロフォンである。センサー１７６−４はたとえば、軸部４に加えるトルクを検出するトルクセンサーである。【００６１】
情報処理部１７２には、データ収集部１７８、制御部１８０、メモリ部１８２が含まれる。データ収集部１７８は制御部１８０によって制御され、センサー部１７６の各センサー１７６−１、１７６−２、１７６−３、１７６−４・・・のセンサー出力を制御部１８０に取り込む。
制御部１８０は処理部の一例であるパーソナルコンピュータなどで構成されて、プロセッサなどを備えてセンサー部１７６からのセンサー信号のデータ処理たとえば、少なくとも該センサー信号を画像情報に変換する処理機能を備える。
メモリ部１８２は、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＲＡＭ（Random-Access Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory ）などの記憶手段を備える。ＲＯＭにはＯＳ（Operating System）や実習制御プログラム、施工実習方法などの各種情報を記憶する。ＲＡＭは情報処理エリアを構成する。
情報提示部１７４は、制御部１８０により制御され、センサー部１７６の各センサー１７６−１、１７６−２、１７６−３、１７６−４・・・の各検出結果、演算処理結果、判定結果などの各種情報を提示することができる。
センサー部１７６、情報処理部１７２およびデータ収集部１７８は無線通信機能を備え、無線によりデータの授受を行ってもよいし、実習者が操作端末からデータを入力してもよい。また、情報処理部１７２の通信機能を利用し、実習結果や評価を実習者の携帯端末に送信して提示してもよい。【００６２】
＜実施例７の効果＞
実施例７によれば、次の効果が得られる。
(1) 実習工程を自動化することができる。
(2) 処理結果や実施結果を画像情報として提示することができる。
(3) 評価結果の推移を情報処理で追跡でき、効率的な施工実習を行うことができる。
【実施例８】
【００６３】
図２３のＡは、実施例８に係るシールリング８を示している。このシールリング８の摺動面部１４−１を含む摺動部材の一例として、シールリング本体部８−１に実際のシールリング本体部の硬度より低い摩耗性材料からなる摺動面部層１８４を設置してもよい。
図２３のＢは、実施例８に係るシートリング１２を示している。このシートリング１２の摺動面部１４−２を含む摺動部材の一例として、径小環状部１１０に実際のシートリングの硬度より低い摩耗性材料からなる摺動面部層１８６を設置してもよい。【００６４】
＜実施例８の効果＞
この実施例８によれば、次の効果が得られる。
(1) 摺動面部層１８４、１８６が実機と異なり、摩耗の進行度が顕著となり、実習者は摩耗状態の確認とともに、摺動面部１４−１、１４−２の表面性状の変化を容易に確認することができる。
(2) このような表面性状の変化に応じた対応について、実習時に実機と同様の施工研修を実施でき、施工者のスキルを高めることができる。
【実施例９】
【００６５】
図２４のＡは実施例９に係るシートリング１２の摺動面部１４−２側の一部を示している。この実施例では、径小環状部１１０の構成部材に摩耗状態を表示する表示材として表示層１８８が埋設されている。この実施例では、一例として表示層１８８は環状であるとともに、断面が台形状である。つまり、台形状の短辺側を径小環状部１１０の端面側に設定し、摩耗によって長辺側に摩耗状態が進行する構成である。
このような構成とすれば、図２４のＢに示すように、使用前または使用中の表示層１８８の露出幅をＷ１とすれば、摩耗の進行に応じて、たとえば、摩耗Ｍの状態では、表示層１８８の露出幅Ｗ１はＷｘに拡大する。この拡大比率は実習者が容易に視認することが可能である。
この実施例９では、シートリング１２について開示しているが、同様の構成をシールリング８の摺動面部１４−１の構成部材に適用してもよい。【００６６】
＜実施例９の効果＞
この実施例９によれば、次の効果が得られる。
(1) 凹凸、傷、摩耗などの表面性状を視認することは容易ではないが、このような表示層１８８に現れる露出幅Ｗの大きさや変化から摩耗状態や、使用時間などを定量的に把握することができる。
(2) 表示層１８８の露出幅Ｗの大きさに応じてシートリング１２やシールリング８の交換時期の到来を確認でき、メカニカルシール部６の信頼性や経済性を高めることができる。
【００６７】
〔他の実施の形態〕
(1) 上記実施の形態や実施例として図示のメカニカルシール部６を例示したが、本発明は上記構成に限定されない。メカニカルシール部６にはバランス型やアンバランス型など数種の形態が存在しており、本発明の実習装置はこれらの形態に適用でき、実習者のスキルを向上させることができる。
(2) 実施例９は、実習装置２の実施例として記載しているが、実習装置２を超え、広くメカニカルシールに適用できるものであり、上記実施例の実習装置２に限定されるものではない。
以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、請求の範囲に記載され、または発明を実施するための形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、ポンプや攪拌機などの回転機器に用いられるメカニカルシールの施工実習などに適用し、施工実習者など、メカニカルシールに関わる部材の取付け、取り外し、交換、清掃、メンテナンスなどの施工技術を習得させることができ、安全で信頼性の高いシール機構の実現に寄与するものである。
【符号の説明】
【００６９】
２  メカニカルシールの施工実習装置
４  軸部
６  メカニカルシール部
８  シールリング
１０  ケーシング
１０−１  第１のケーシング部
１０−２  第２のケーシング部
１２  シートリング
１４−１  第１の摺動面部
１４−２  第２の摺動面部
１４−３  第３の摺動面部
１６  貫通孔
１８  Ｏリング
２０  ボルト
２２  空間部
２４  フランジ
２６、２６−１、２６−２  基盤部材
２８  ボルト
３０  ハンドル装着部
３２  ハンドル部
３４  角柱部
３６  嵌合部
３８  クランク
４０  操作部
４２  軸支持部
４４  支柱部
４６−１  第１の軸受部
４６−２  第２の軸受部
４８  固定ねじ
５０  ガイド部
５２  固定ねじ
５４  固定ねじ
５６  架台部
５８  着座部
６０  天板部
６２  支柱部
６４  ボルト
６６  床面
６８  キャスター
７０  メカニカルシール装着部
７２  回転支持部
７４  支持孔
７６  貫通孔
７８  軸パッキン設置部
８０  窓部
８２−１、８２−２  軸パッキン
８４  貫通孔
８６  ガイドピンねじ孔
８８  ドライブピンねじ孔
９０  スプリング挿入部
９２  ガイドピン
９４  ドライブピン
９６  スプリング
９８  貫通孔
１００  ドライブピン装着部
１０２  スプリング挿入部
１０３  ねじ部
１０４  セットボルトねじ孔
１０６  セットボルト
１０８  隙間
１１０  径小環状部
１１２  Ｏリング設置部
１１４  貫通孔
１１６  嵌合突部
１１８  係合突部
１２０  側壁
１２２−１  第１のポート
１２２−２  第２のポート
１２２−３  第２のポート
１２４  ボルト貫通孔
１２６  ねじ孔
１２８  貫通孔
１２９  ボルト貫通孔
１３０、１３１  空間部
１３２  シートリング装着部
１３４  嵌合凹部
１３５  直定規
１３６  罫書き線
１３８  筆記用具
１４０  計測器
１４２、１４６  締付け工具
１４４  間隔
１４８  異物
１５０、１５０−１、１５０−２  ダイヤルゲージ
１５２  支持アーム
１５４  接触子
１５６、１５６−１、１５６−２  支持部材
１５８  加圧流体
１６０−１、１６０−２  計測機器
１６２  段部
１６４  径大部
１７０  施工実習システム
１７２  情報処理部
１７４  情報提示部
１７６  センサー部
１７６−１、１７６−２、１７６−３、１７６−４  センサー
１７８  データ収集部
１８０  制御部
１８２  メモリ部
１８４、１８６  摺動面部層
１８８  表示層
２００  縦置きポンプ
２０２  ポンプ本体
２０４  シール機構部
２０６  モーター
２０８  ケーシング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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