高速回転アプリケーション用のシールの選択方法は?

電気モーター、コンプレッサー、タービンなどの高速回転アプリケーションでは、高温、高圧、そして回転速度に耐えられるシールが求められます。適切な回転軸シールを選択することは、漏れを防ぎ、摩擦を低減し、機器の寿命を延ばすために不可欠です。

回転軸シールの理解

ロータリーシャフトシール（ラジアルシャフトシールとも呼ばれる）は、回転軸からの潤滑油の漏れや異物の侵入を防止するように設計されています。シャフトとの接触を維持する柔軟なシーリングリップと、通常は金属製のケーシングまたはハウジングで構成されています。この設計により、動的な環境下でも効果的なシールが確保されます。

高速アプリケーションにおける重要な考慮事項

高速回転用途のシールを選択するときは、次の要素を考慮してください。

• シャフト速度と圧力高速運転では大きな遠心力が発生します。適切に考慮しないと、シールの変形や破損につながる可能性があります。さらに、高圧はこれらの影響を悪化させる可能性があります。したがって、シールは高速運転と高圧の両方に効果的に対応できるように設計する必要があります。

• 耐熱性回転速度が上昇すると、動作温度が上昇することがよくあります。シールの完全性を維持し、早期劣化を防ぐには、これらの温度に耐えられる材料を使用したシールを選定することが不可欠です。

• 材料の選択材質の選択はシールの性能に大きく影響します。FKM（Viton®）やPTFEなどの材質は、優れた耐熱性と低摩擦性から、高速用途でよく使用されます。例えば、PTFEシールは最大100m/sの周速度に対応できるため、超高速用途に適しています。

• シールデザインシールの設計（シールリップの数やスプリングエナジャイザーの有無など）は、シャフトとの接触を維持し、摩耗に耐える能力に影響を与えます。例えば、スプリング式リップシールは、安定したシール接触を確保し、シャフトのわずかなずれを吸収するために、高速アプリケーションでよく使用されます。

高速用途向けシールの一般的な種類

• スプリング式シールこれらのシールは、U字型の機械加工された高性能ポリマーと、シーリングリップに力を与えるスプリングエナジャイザーを備えています。スプリングはシャフトとの接触を一定に保ち、漏れのないシールを実現するとともに、わずかな位置ずれにも対応します。

• 金属ケース付きPTFEリップシールPTFEリップシールは、低圧から中圧の高速回転用途に最適です。金属製のケーシングにより、シールがシャフトと一緒に回転することがなく、シールリップとシャフト間の摩擦を最小限に抑えます。

• Oリング付きPTFEリップシールこれらのシールは、シャフトと一緒にシールが回転するのを防ぐため、外径にOリングを備えています。低圧動作環境における中速から高速のアプリケーションに適しています。

誤ったシール選択による潜在的な問題

高速アプリケーションで不適切なシールを使用すると、次のようないくつかの問題が発生する可能性があります。

• 熱分解: 過度の熱によりシーリング材が劣化し、弾力性やシーリング能力が失われる場合があります。

• 漏れ: 不適切なシールにより潤滑剤の損失や汚染物質の侵入を防ぐことができず、機器の性能が低下する可能性があります。

• 摩擦の増加: シールが不十分だと摩擦が大きくなり、エネルギー損失や過熱につながる可能性があります。

• 騒音と振動: シールの故障により動作が不安定になり、動作中に騒音や振動が発生する可能性があります。

結論

高速アプリケーションに適したロータリーシャフトシールを選定することは、機器の信頼性と寿命を確保する上で不可欠です。シャフト速度、圧力、温度、材料特性、シール設計といった要素を考慮することで、情報に基づいた意思決定が可能になり、性能向上とメンテナンスコストの削減につながります。

ポリパックのメリット

Polypacは、高速アプリケーション向けに設計された幅広い回転軸シールを提供しています。当社のシールは過酷な条件にも耐えられるよう設​​計されており、信頼性の高い性能と長寿命を実現します。高品質な素材と精密なエンジニアリングに重点を置くPolypacは、すべてのシールが業界最高水準を満たすことを保証し、お客様のシーリングニーズに応える信頼できるパートナーです。

参考文献

• 「高速回転軸に最適なオイルシール｜FKM＆PTFEシールの2025年版」Hengoseal. 2025年12月15日アクセス。

• 「高速回転軸シール」Performance Sealing Inc. 2025年12月15日アクセス。

• 「ロータリーシャフトシール」。American High Performance Seals社。2025年12月15日アクセス。

• 「ロータリーシャフトシール | Bal Seal® | Bal Seal Engineering」。Bal Seal Engineering。2025年12月15日アクセス。

• 「回転軸で最も一般的に使用される回転シールの種類は何ですか？」Parjet。2025年12月15日にアクセス。

• 「完璧なロータリーシャフトシールの設計」。Gallagher Seals。2025年12月15日アクセス。

• 「高動的用途向けロータリーシャフトシール」ElringKlinger Kunststoff. 2025年12月15日アクセス。