JP5221398B2 - Steam valve device and power generation equipment provided with the same - Google Patents
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Description
本発明は、蒸気タービンの蒸気弁装置およびそれを備えた発電設備に関する。 The present invention relates to a steam valve device for a steam turbine and a power generation facility including the same.
蒸気タービンを備えた発電設備としては、図１９に示すような構成例のものがある。 As a power generation facility provided with a steam turbine, there is a configuration example as shown in FIG.
図１９において、ボイラー７００からの蒸気は主蒸気止め弁７０１、蒸気加減弁７０２を通過し、高圧タービン７１０で仕事をした後、逆止弁７０７を経由して再びボイラ−７００の再熱器にて加熱され、再蒸気止め弁７０３、インターセプト弁７０４を経て中圧タービン７１１、低圧タービン７１２へ流入して仕事をする。そして、低圧タービン７１２より流出した蒸気は復水器７１３により水に戻され、給水ポンプ７１４にて昇圧して再びボイラー７００に供給されるという、循環系が形成されている。
In FIG. 19, the steam from the
また、プラントの運用効率を高めるために、プラントによっては、主蒸気止め弁７０１の流入側とボイラー７００の再熱器の流入側とを結ぶ流路に設けられた高圧タービンバイパス弁７０５やボイラー７００の再熱器の流出側と復水器７１３との間に接続された流路に低圧タービンバイパス弁７０６が設置され、タービンの運転に係わらずボイラー系単独の循環運転ができるようになっている。
Further, in order to increase the operation efficiency of the plant, depending on the plant, the high-pressure
図１８は、上述した蒸気タービンに使用されている蒸気加減弁７０２の従来構造を示す断面図である。
FIG. 18 is a cross-sectional view showing a conventional structure of a
この蒸気加減弁７０２は、図１８に示すように図示しないボイラー等からの蒸気が流入する蒸気入口部Ｉとこの蒸気入口部とは直交する方向に蒸気を流出させる蒸気出口部Ｏとを有する蒸気弁本体２００と、この蒸気弁本体２００の上面開口部を閉塞する上蓋２０２とを備え、蒸気弁本体２００内部の蒸気出口部側に弁座２０３が設けられ、この弁座２０３に当接する弁体２０４が上蓋２０２を貫通させて蒸気弁本体２００内部に挿入された弁棒２０５の先端部に取付けられている。この弁棒２０５は上蓋２０２に支持された油圧駆動機構２０６に連結されている。この場合、上蓋２０２の弁棒２０５の貫通部は、摺動面となることからこの部分にブッシュ２０１が設けられている。
As shown in FIG. 18, the
このような構造の蒸気加減弁７０２において、油圧駆動機構２０６により弁棒２０５が上下方向に駆動されると弁体２０４が弁座２０３と当接又は開離することで、開閉動作をなし、蒸気タービンへ流れる蒸気量の制御により、蒸気タービンの回転数が制御される。
In the
ところで、かかる従来の蒸気加減弁において、弁棒２０５の摺動面となるブッシュ２０１の内径と弁棒２０５の外径との間隙寸法は、
（１）弁棒２０５とブッシュ２０１の材料組合せによる熱の伸び差
（２）予定された運転期間から予想される弁棒２０５およびブッシュ２０１への酸化スケールの付着量
により弁棒２０５の往復動を阻害しない程度に大きな寸法に決定されており、概ね１ｍｍ以下が採用されている。
By the way, in such a conventional steam control valve, the gap dimension between the inner diameter of the
(1) Thermal expansion difference due to the material combination of the
したがって、通常運転においては、ブッシュ２０１と弁棒２０５の間隙を通して蒸気室から大気側に向って蒸気が常に漏洩していることになる。
Therefore, in normal operation, steam always leaks from the steam chamber toward the atmosphere through the gap between the
さらに、最近では蒸気圧力や蒸気温度条件が上昇しており、上述の（１）と（２）の理由から益々ブッシュ２０１と弁棒２０５の間隙寸法が拡大し、結果的に蒸気漏洩量が増加する傾向にある。
Furthermore, the steam pressure and steam temperature conditions have recently increased, and the gap size between the
また、更に最近の蒸気タービンは、同業他社との受注競争や発電事業主らによる市場からの要求として性能向上（効率向上）が強く求められている。 In addition, more recent steam turbines are strongly required to improve performance (improve efficiency) as demand from the competition by other companies in the same industry and demand from the power generation business.
この蒸気タービンの性能向上の内訳として、蒸気タービンそのものの内部効率もあるが、蒸気タービンの入口に設置された蒸気弁の弁棒部分から無駄に漏洩する蒸気は、熱力学に有効な仕事をする前に蒸気タービンに流入する蒸気流量を減少させることを意味し、結果的に蒸気タービンの効率に大きな影響（効率低下）を与えることであり、これら弁棒部分からの漏洩蒸気量を如何に低減するかが永年の懸案であった。 The breakdown of the performance improvement of this steam turbine is the internal efficiency of the steam turbine itself, but the steam that leaks wastefully from the valve stem part of the steam valve installed at the inlet of the steam turbine does effective work in thermodynamics. This means that the flow rate of steam that flows into the steam turbine before is reduced, and as a result, it greatly affects the efficiency of the steam turbine (decrease in efficiency). It was a long-standing concern to do.
このような弁棒部分からの漏洩蒸気量を低減するための技術としては、すでに米国にて公開されている（特許文献１）
しかし、この技術では、ブッシュの内面にリングを設けるだけの構造なので、運転開始直後は一時的に漏洩蒸気量を低減することが可能でも、経年的に弁棒外径やリング内径への酸化スケールの付着量により間隙が減少し、弁棒の往復動を阻害してしまうという不適合の発生が容易に想定される。 However, this technology has a structure in which a ring is simply provided on the inner surface of the bush, so that it is possible to temporarily reduce the amount of leaked steam immediately after the start of operation. The gap is reduced by the amount of adhering, and the occurrence of incompatibility that hinders the reciprocation of the valve stem is easily assumed.
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたもので、弁棒とブッシュとの間隙よりも狭いシール部材を新たに設けて大気側への漏洩蒸気量を低減することができる蒸気弁装置およびそれを備えた発電設備を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a steam valve device capable of reducing the amount of steam leaked to the atmosphere by newly providing a seal member narrower than the gap between the valve stem and the bush. And it aims at providing the power generation equipment provided with it.
本発明は、上記の目的を達成するため、次のような手段により蒸気弁装置を構成するものである。 In order to achieve the above object, the present invention constitutes a steam valve device by the following means.
すなわち、蒸気入口部及び蒸気出口部を有する蒸気弁本体と、この蒸気弁本体の上面開口部を閉塞する上蓋と、この上蓋の大気側から前記蒸気弁本体内の蒸気室に貫通させて設けられ先端部に有する弁体により前記蒸気出口部より流出する蒸気流量を制御する弁棒と、この弁棒が貫通する前記上蓋の貫通穴に前記弁棒が軸方向に往復動するに適正な間隙を存するように設けられたブッシュとを備えた蒸気弁装置において、前記上蓋の蒸気室側に貫通する弁棒の周囲に、前記弁棒の外表面に接触するように配置された環状のシール部材を備え、前記環状のシール部材は、前記弁棒との接触部に前記弁棒に対する径方向に複数本のスリットが設けられて複数個のシール部材片に分割され、前記シール部材片の端部が球面形状であり、この端部の球面部分が往復動する前記弁棒に突き当たって接触することを特徴とする。 That is, a steam valve body having a steam inlet and a steam outlet, an upper lid that closes the upper surface opening of the steam valve body, and a steam chamber in the steam valve body that penetrates from the atmosphere side of the upper lid is provided. A valve rod that controls the flow rate of the steam flowing out from the steam outlet portion by a valve body at the tip portion, and an appropriate gap for reciprocating the valve rod in the axial direction in the through hole of the upper lid through which the valve rod passes. in a steam valve apparatus that includes a bush which is provided so as to lie, in the periphery of the valve stem that penetrates the vapor chamber side of the upper cover, the arranged annular seal member so as to contact with the outer surface of the valve stem The annular seal member is divided into a plurality of seal member pieces by providing a plurality of slits in a radial direction with respect to the valve stem at a contact portion with the valve stem, and an end portion of the seal member piece is Spherical shape, this end sphere Moiety is characterized that you contact abuts on the valve stem to reciprocate.
本発明によれば、弁棒とブッシュとの間隙よりも狭いシール部材を新たに設けて大気側への漏洩蒸気量を低減することができるので、従来のリング構造のものと比較して、現実的に発生する弁棒表面への酸化スケールの付着に対しても有効であり、更には既設の蒸気弁装置についても容易にシール部材の追設が可能なことから、既設蒸気タービンの効率を向上させることが可能となり、さらに発電設備全体の効率を向上させることができる。 According to the present invention, a seal member that is narrower than the gap between the valve stem and the bush can be newly provided to reduce the amount of leaked steam to the atmosphere side. In addition, it is effective against the adhesion of oxidized scale to the surface of the valve stem that is generated, and it is possible to easily add a seal member to the existing steam valve device, improving the efficiency of the existing steam turbine. It is possible to improve the efficiency of the entire power generation facility.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
（第１の実施形態）
図１（ａ），（ｂ）は本発明による蒸気弁装置の第１の実施形態における要部を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）に示すシール部材のスリット部分の一部と弁棒をＡ矢方向から見た図、図２は図１におけるシール部材の半部を拡大して示す斜視図である。
(First embodiment)
1 (a) and 1 (b) show a main part of the first embodiment of the steam valve device according to the present invention, (a) is a sectional view, and (b) is a slit part of the seal member shown in (a). FIG. 2 is a perspective view showing an enlarged half of the seal member in FIG. 1.
なお、図１８に示す蒸気加減弁と同一構成部品には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる点について述べる。 The same components as those of the steam control valve shown in FIG. 18 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Different points will be described here.
第１の実施形態では、図１に示すように弁棒２０５の外径とこの弁棒２０５が貫通する上蓋２０２の貫通穴に設けられたブッシュ２０１の内径との間隙寸法は従来設計のままとして、上蓋２０２の蒸気室側に対応する弁棒２０５の貫通部分の周囲面にシール部材３０１を複数本のボルト３０２により取付けるものである。
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, the gap dimension between the outer diameter of the
このシール部材３０１は、図２に示すように弁棒２０５に対する内周側部分がリング状であり、その弁棒２０５に相対する内周部（接触部）３０４の内径寸法は、弁棒２０５とブッシュ２０１との間隙よりも狭く、好ましくは弁棒２０５との間に間隙を持たず常時接触するように構成されている。なお、図２に示した本実施形態では内周部３０４が弁棒２０５に常時接触する接触部３０４を構成している例を示している。
As shown in FIG. 2, the
また、内周部（接触部）３０４部分には、放射状に複数個に分割するように切り込み加工されたスリット部３０３が形成されている。この場合、分割のための一つの切り込み加工幅は、例えばワイヤーカット加工により０．１ｍｍ以下とし、さらには当該スリット部３０３は漏洩蒸気の通路となるため、限りなく小さく０．０５ｍｍ以下が好ましい。また、スリット部の長さや厚み、分割数については、シール部材３０１の材質やその強度に係わる設計要素により定められるので、任意とする。
In addition, a
さらに、弁棒２０５の往復動により酸化スケールが通過する時のシール部材３０１への噛み込みを防止するために、シール部材３０１の接触部３０４の端部は球面形状にしている。
Furthermore, in order to prevent the
また、シール部材３０１の材質は、ブッシュ２０１内径と弁棒２０５の外径による間隙を変化させないために、弁棒２０５と膨張係数が等しく、好ましくは弁棒２０５と同一材質であることが望ましい。
Further, the
さらに、シール部材３０１の内面は、弁棒２０５の往復動による摩耗防止のために窒化による表面硬化処理、又は酸化スケールが付着し難い材質である一般にステライトの商標名にて市販されているコバルト基硬質合金が盛金されるか、または弁棒２０５と常時接触状態を保つため、シール部材３０１の内面へ酸化スケールが付着しないようにシール部材３０１そのものをコバルト基硬質合金にて製作することも可能である。
Further, the inner surface of the
このような構成のシール部材３０１を上蓋２０２の蒸気室側に対応する弁棒２０５の貫通部分の周囲面に複数本のボルト３０２により取付け、放射状（すなわち、弁棒２０５に対する径方向）に複数個に分割するように切り込み加工されてスリット部３０３が形成された接触部３０４を弁棒２０５との間に間隙を持たず常時接触させることにより、弁棒２０５の外表面に経年的に酸化スケールが付着しても、シール部材３０１は常時弁棒２０５に接触しながらスリット部３０３で分割された１片毎に又は該当する複数片がこれら酸化スケールを乗り越えるように弾性変形する。したがって、弁棒２０５の往復動を阻害（拘束）することはない。
A plurality of
ここで、本発明の第１の実施形態におけるシール部材３０１と従来における漏洩蒸気量、すなわち漏洩蒸気の通路となる断面積の概略比較を行うと次の通りである。
Here, it is as follows when the
従来：弁棒外径＝Φ１００ｍｍ、ブッシュ内径＝Φ１００．５ｍｍより
弁棒とブッシュの間隙断面積＝ ７８ｍｍ2
第１の実施形態：分割数＝３６、スリット幅（加工幅）＝０．０５ｍｍ、スリット長さ１０ｍｍより
スリット部の総断面積＝１８ｍｍ(弁棒とシール部材の間隙はゼロ)
このように従来に比べて漏洩蒸気の通路となる断面積は格段に小さく、実際には流量係数等も加味される（本実施形態の形状の方が流量係数は悪い）ため、漏洩蒸気は確実に低減する。
Conventional: From valve stem outer diameter = Φ100mm, bush inner diameter = Φ100.5mm, clearance cross-sectional area between valve stem and bush = 78mm 2
First Embodiment: From the number of divisions = 36, slit width (processing width) = 0.05 mm, and slit length of 10 mm
Total cross-sectional area of slit = 18mm (Zero between valve stem and seal member)
In this way, the cross-sectional area that becomes the passage of leaked steam is much smaller than in the past, and actually the flow coefficient is taken into account (the flow coefficient is worse in the shape of this embodiment), so the leaked steam is surely To reduce.
さらには、スリット部３０３の切り込み部分にも経年的に酸化スケールが付着し、当該加工幅も減少する傾向となることから、初期段階と比べれば本実施形態のシール部材３０１の構造では時間経過とともに漏洩蒸気量は減少方向となる。
Furthermore, since oxide scale adheres to the cut portion of the
このように本発明の第１の実施形態によれば、永年の懸案であった弁棒部分からの漏洩蒸気量を低減することができ、先に公開されている特許文献１に示されたリング構造のものに比較して、現実的に発生する弁棒表面への酸化スケールの付着事象に対して有効である。 As described above, according to the first embodiment of the present invention, it is possible to reduce the amount of leaked steam from the valve stem portion, which has been a long-standing concern, and the ring disclosed in Patent Document 1 previously published. Compared to the structure, it is effective against the phenomenon of oxide scale adhesion to the valve stem surface that occurs in reality.
更には、既設の蒸気弁装置についても容易にシール部材の追設が可能なことから、既設蒸気タービンの効率を向上させることができるため、これら既設の発電設備においても発電設備全体の効率を向上させることができる。 Furthermore, since it is possible to easily add a seal member to the existing steam valve device, the efficiency of the existing steam turbine can be improved, so that the efficiency of the entire power generation facility is improved even in these existing power generation facilities. Can be made.
（第２の実施形態）
図３は本発明による蒸気弁装置の第２の実施形態における要部を示す断面図で、図１と同一構成部品には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について述べる。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the main part of the second embodiment of the steam valve device according to the present invention. The same components as those in FIG. .
第２の実施形態では、図３に示すように上蓋２０２の蒸気室側に対応する弁棒２０５の貫通部分の周囲面に取付けられるシール部材３０１として、放射状（すなわち、弁棒２０５に対する径方向）に複数個のスリット部３０３がそれぞれ形成されたリング状の接触部３０４ａ，３０４ｂを弁棒２０５の外表面と接するように弁棒２０５の往復動方向に２段列にして設けたものである。
In the second embodiment, as shown in FIG. 3, the
当該シール部材３０１に作用する差圧は、蒸気室側（上流）が定格蒸気圧力、ブッシュ２０１側（下流）が大気圧力となり、それらから最大差圧となる可能性があり、各スリット部の微小なスリットの切り込み幅から漏洩する蒸気は臨界状態となって作用すると微小なスリットの切り込み部分に侵食の発生も懸念される。
The differential pressure acting on the
本実施形態では、シール部材３０１に弁棒２０５の往復動方向に２段列にしてリング状の接触部３０４ａ,３０４ｂを設けているので、上記第１の実施形態と同様の作用効果に加えて、当該シール部材３０１に作用する差圧を減少させることができる。
In this embodiment, since the
上記ではシール部材３０１に弁棒２０５の往復動方向に２段列にしてリング状の接触部３０４ａ,３０４ｂを設けたが、好ましくは３段列以上の接触部を設けることにより、多段オリフィス機能を持たせることが可能となり、当該シール部材の微小なスリットの切り込み幅から漏洩する蒸気量は、単段列、２段列に比べてさらに減少することは明白である。
In the above description, the ring-shaped
（第３の実施形態）
図４は本発明による蒸気弁装置の第３の実施形態における要部を示す断面図で、図１と同一構成部品には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について述べる。
(Third embodiment)
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the main part of a third embodiment of the steam valve device according to the present invention. The same components as in FIG. .
第３の実施形態では、図４に示すようにシール部材３０１の外側面（上蓋２０２との取付け面とは反対側の面）に中空円板状の保護カバー３０５を配置してシール部材３０１と一体的に上蓋２０２にボルト３０２により取付けるようにしたものである。この場合、保護カバー３０５の内径はブッシュ２０１の内径より大きく設定してあるので、弁棒２０５と接触することはない。
In the third embodiment, as shown in FIG. 4, a hollow disk-shaped
このような構成とすれば、上記第１の実施形態と同様の作用効果に加えて、蒸気弁本体の蒸気入口から蒸気とともに異物が流入しても、保護カバー３０５により保護されているので、シール部材３０１が異物により破損することを防止できる。
With such a configuration, in addition to the same effect as the first embodiment, even if foreign matter flows in along with the steam from the steam inlet of the steam valve main body, it is protected by the
（第４の実施形態）
図５は本発明による蒸気弁装置の第４の実施形態における要部を示す断面図で、図４と同一構成部品には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について述べる。
(Fourth embodiment)
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the main part of the fourth embodiment of the steam valve device according to the present invention. The same components as those in FIG. .
前述した蒸気弁装置においては、上蓋２０２を貫通する弁棒２０５の外径とこの弁棒２０５の上蓋２０２の貫通部に設けられたブッシュ２０１の内径との間隙寸法は大きいため、弁棒２０５が往復動するときに弁棒２０５がその軸方向と直交する方向に揺動する可能性がある。
In the steam valve device described above, since the gap between the outer diameter of the
これに対して、前述した各実施形態によれば、シール部材３０１の内面は弁棒２０５と接触するように組立られ、且つ上蓋２０２に固定された構造であるため、弁棒２０５が揺動する動きに追従することができない。
On the other hand, according to each of the embodiments described above, the inner surface of the
そこで、第４の実施形態では、図５に示すように内径側に弁棒２０５との対向面が開口する環状凹部４０２ａを形成したシール部材本体４０２の環状凹部４０２ａ内に弁棒２０５の往復動方向と直交する方向にスライド可能に、且つ放射状に複数個のスリット部３０３を形成したリング状の接触部３０４が弁棒２０５の外表面と接するようにシール部材４０１を設け、さらにシール部材本体４０２の外側面（上蓋２０２との取付け面とは反対側の面）に中空円板状の保護カバー３０５を配置してシール部材本体４０２と一体的に上蓋２０２にボルト３０２により取付けるようにしたものである。この場合、保護カバー３０５の内径はブッシュ２０１の内径より大きく設定してあるので、弁棒２０５と接触することはない。
Therefore, in the fourth embodiment, as shown in FIG. 5, the
したがって、このような構成とすれば、第１の実施形態の作用効果に加えて、シール部材本体４０２と保護カバー３０５によりシール部材４０１が弁棒２０５の往復動と直交する方向にスライド可能に保持されているので、弁棒２０５が往復動と直交する方向に揺動してもシール部材４０１の接触部を弁棒２０５と接触させた状態で弁棒２０５の動きに追従させることができる。
Therefore, with such a configuration, in addition to the operational effects of the first embodiment, the
また、シール部材４０１は、シール部材本体４０２と別体になっているので、メンテナンス時にシール部材４０１を容易に交換することができる。
Further, since the
さらに、シール部材４０１は、シール部材本体４０２に取付けられた保護カバー３０５により保護されているので、第３の実施形態と同様に蒸気弁本体の蒸気入口から蒸気とともに異物が流入しても、シール部材３０１が異物により破損することを防止できる。
Further, since the
（第５の実施形態）
図６は本発明による蒸気弁装置の第５の実施形態における要部を示す断面図で、図１と同一構成部品には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について述べる。
(Fifth embodiment)
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the main part of a fifth embodiment of the steam valve device according to the present invention. The same components as those in FIG. .
蒸気弁装置においては、弁棒２０５からの漏洩蒸気を２〜３箇所の図示しないヘッダーに分割して回収する構造がとられている。図６ではその回収構造の１段目を示しており、ポート５０３は任意ヘッダーに接続されるものである。
The steam valve device has a structure in which the leaked steam from the
第５の実施形態では、このような回収構造を備えた蒸気弁装置において、１段目のブッシュ５０２とその先に連なるブッシュ２０１との間に蒸気室側のシール部材３０１と同様のシール部材５０１を取付けるものである。
In the fifth embodiment, in the steam valve device having such a recovery structure, a
このように弁棒２０５の往復動方向のブッシュ内部に複数段のシール部材を配置することで、第１の実施形態と同様の作用効果に加えて、さらに大気側への漏洩蒸気を効果的に防止することができる。
In this way, by arranging a plurality of stages of seal members inside the bush in the reciprocating direction of the
（第６の実施形態）
図７は本発明による蒸気弁装置の第６の実施形態における要部を示す断面図、図８は図７のＸ−Ｘ線に沿う矢視断面図で、図１と同一構成部品には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について述べる。
(Sixth embodiment)
7 is a cross-sectional view showing the main part of a sixth embodiment of the steam valve device according to the present invention, FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG. 7, and the same components as in FIG. The description will be omitted with reference numerals, and different parts will be described here.
第６の実施形態では、図７及び図８に示すように上蓋２０２の蒸気室側に対応する弁棒２０５の貫通部分の周囲部に、付き合せ面が互い違いの段差面となるように２分割されたケース３１０ａ，３１０ｂを内径側に弁棒２０５との対向面が開口する環状凹部３１０ｃが形成されるように組合せて配置され、環状凹部３１０ｃ内に複数の断面が略三角形状のシール部材片３２０ａを挟み込み且つ全体が環状のシール部材３２０になるようにそれぞれ挿入した上で、これらケース３１０ａ，３１０ｂを一体的に上蓋２０２にボルト３０２により取付けるようにしたものである。
In the sixth embodiment, as shown in FIG. 7 and FIG. 8, it is divided into two so that the abutting surface is a staggered step surface around the penetrating portion of the
この場合、各シール部材片３２０ａは、それ自体がバネになっており、そのバネ力にて各シール部材片３２０ａの先端が弁棒２０５の外表面に接触して押付けられるように機能している。
In this case, each
また、シール部材片３２０ａ自体のバネ力の調整は、２分割されたケース３１０ａ，３１０ｂの開口幅の寸法Ａとシール部材片３２０ａの挟み込み長さ寸法Ｂの寸法差（締付け寸法）により行われ、２分割されたケース３１０ａ，３１０ｂの合せ面を調整加工することにより任意の寸法差（締付け寸法）を得ることができるので、弁棒２０５への押付け力の微調整が可能である。
Further, the adjustment of the spring force of the
ここで、シール部材片３２０ａの形状や機能、特徴について述べると次の通りである。
Here, the shape, function, and characteristics of the
（１）ケース３１０ａ，３１０ｂにより形成された環状凹部３１０ｃ内に挿入される複数のシール部材片３２０ａ全体は、弁棒２０５に対する径方向断面（すなわち、弁棒２０５の中心軸を含む断面）が略三角形状の中空部を有する環状のシール部材３２０を形成しており、環状凹部３１０ｃ内に挿入される際には、三角形状の頂点に相当する凸部が内周側（すなわち、弁棒２０５の表面と相対する側）に位置するように配置される。また、この環状のシール部材３２０の弁棒２０５に対する外周側は繋がらずに切れた構造となっている。そして、これらの複数のシール部材片３２０ａは、ケース３１０ａ，３１０ｂにより形成された環状凹部３１０ｃ内に挿入されることで弁棒２０５の軸方向に押圧され、内周側に配置された凸部には内周方向（すなわち、弁棒２０５に対する径方向内側）へのバネ力が作用する。
(1) The whole of the plurality of
シール部材片３２０ａの板の厚みｔは、予想される弁棒２０５表面への酸化スケールの付着量以上の厚みがあれば、弁棒２０５の往復動の度に酸化スケールを乗り越える際に個別に独立して弾性変形しても、隣り合うシール部材片３２０ａとのシール性を保持することができる。
As long as the thickness t of the plate of the
なお、バネ力確保のためにはシール部材片３２０ａの板の厚みｔは均一である必要はなく、任意に設計できる。
In order to secure the spring force, the thickness t of the plate of the
（２）弁棒２０５に対する径方向断面が略三角形状のシール部材片３２０ａにおいて、弁棒２０５の外表面に接する凸形状の頂点部分は、弁棒２０５の往復動方向に曲面（Ｒ１）加工されている。
(2) In the sealing
なお、弁棒２０５の外表面に接する部位が凸形状であり、その頂点部分に曲面（Ｒ１）加工が施されていれば、シール部材片３２０ａの弁棒２０５に対する径方向断面の全体形状としては略三角形状の中空環状のものに拘わらず、内周側に凸形状となっていれば丸形や、あるいは台形（四角形）や五角形などの多角形状をした中空環状のものであってもよい。また、本実施形態においてはシール部材片３２０ａの弁棒２０５に対する外周側は繋がらない形状としているが、これらを繋げた完全中空形状とすることも可能である。
In addition, if the site | part which contact | connects the outer surface of the
更に、弁棒２０５の外表面には、経年的に酸化スケールが付着するが、弁棒２０５の往復動により酸化スケール部分が通過するときのシール部材３２０へ噛み込みを防止するために、シール部材３２０の内面（弁棒との接触面）は凸状の曲面（Ｒ１）形状としているので、弁棒２０５の往復動を阻害（拘束）することはない。
Further, although the oxide scale adheres to the outer surface of the
（３）弁棒２０５の外表面には経年的に酸化スケールが付着するが、複数のシール部材片３２０ａにより形成された環状のシール部材３２０は、常時弁棒２０５に接触しているので、該当する１片または複数片が弁棒２０５の往復動の度に酸化スケールを乗り越えるように個別に独立して弾性変形することができる。また、変形後はシール部材片３２０ａ自体のバネ力により元の状態に戻る。
(3) Although the oxide scale adheres to the outer surface of the
（４）断面が略三角形状のシール部材片３２０ａの残り２箇所の角は、２分割されたケース３１０ａ，３１０ｂの環状凹部３１０ｃ内に挟み込まれており、シール部材３２０自体が弁棒２０５の往復動の度に酸化スケールを乗り越えるように変形した場合、その動きを妨げないようにシール部材３２０の周方向に曲面（Ｒ２）を施し、自由度を確保している。
(4) The remaining two corners of the
（５）略三角形状のシール部材片３２０ａにおいて、弁棒２０５の外表面に接する部分と反対側の外周側は、繋がらずに切れており、間隙（Ｌ）がある。このため、シール部材３２０の形状変形時の遊び（逃げ）の役目を負っており、間隙寸法は限定せず、設計によってとは２分割されたケース３１０ａ，３１０ｂの環状凹部３１０ｃ内に挟み込まれた２箇所の曲面（Ｒ２）の近傍まで開口していても機能的には構わない。
(5) In the substantially triangular
次に略三角形状のシール部材片３２０ａの製作手順について図９により説明する。
Next, the manufacturing procedure of the substantially triangular sealing
なお、製作途中にて必要な熱処理工程や後述する盛金工程については公知であるため、ここではその説明を省略する。 In addition, since it is well-known about the heat processing process required in the middle of manufacture and the depositing process mentioned later, the description is abbreviate | omitted here.
（１）図９（ａ）に示す厚さｔの素材の平板を、同図（ｂ）に示すように２分割されたケース３１０ａ，３１０ｂの環状凹部３１０ｃの内面寸法の曲率（Ｒ３）で整形する。
(1) A flat plate of a material having a thickness t shown in FIG. 9A is shaped with the curvature (R3) of the inner surface dimension of the
（２）整形したシール部材片３２０ａを、同図（ｃ）に示すように曲率（Ｒ３）の付いた方を内側として略三角形状になるように丸めて整形する。
(2) The shaped
（３）略三角形状の両端面を、同図（ｄ）に示すようにクサビ型に整形する。 (3) The substantially triangular end faces are shaped into a wedge shape as shown in FIG.
（４）略三角形状の凸形状の頂点部分を、同図（ｅ）に示すように弁棒２０５の外径寸法（Ｒ４）に整形する。
(4) The apex portion of the substantially triangular convex shape is shaped to the outer diameter dimension (R4) of the
この場合、上記（２）とは逆に、曲率（Ｒ３）の付いた方を外側にして略三角形状に丸めるように整形することも可能であるが、作用する蒸気差圧に対する強度や弾性変形の容易さから上記（２）の手段が好ましい。 In this case, contrary to the above (2), it is possible to shape it so that it is rounded into a substantially triangular shape with the curvature (R3) on the outside, but the strength and elastic deformation against the acting steam differential pressure The means (2) is preferred because of its ease.
このように製作された複数のシール部材片３２０ａ全体は、断面が略三角形状の中空部を有する環状のシール部材３２０を形成する。
The entire plurality of
また、前記シール部材片３２０ａの材質は、シール部材３２０の内径と弁棒２０５の外径との間隙を変化させないために、弁棒２０５と膨張係数が等しく、好ましくは弁棒２０５と同一材質であることが望ましい。
The
ここで、シール部材３２０より弁棒２０５の膨張係数が大きい組合せになった場合には、実機運転温度（高温）状態下にてシール部材３２０が弁棒２０５の外表面に接触するように構成するため、組立作業時の常温（低温）状態下では膨張係数の差により生じる伸び差の分を、略三角形状のシール部材片３２０ａを環状に整形した後の弁棒２０５の外形寸法に整形するときに、シール部材３２０の内径寸法を大きく整形することにより、弁棒２０５の外径との間隙として確保することができる。このため、組立作業時の常温（低温）状態下では、シール部材３２０が弁棒２０５の外表面に接触しないことになるが、材料の組合せの観点からすれば好ましい手段である。
Here, when the combination is such that the expansion coefficient of the
更に、シール部材３２０の内面は、弁棒２０５の往復動による摩耗防止のために窒化による表面硬化処理、または酸化スケールが付着し難い材質である一般にステライトの商品名にて市販されているコバルト基硬質合金が盛金されている。
Further, the inner surface of the
また、弁棒２０５と常時接触状態を保つために、シール部材３２０の内面へ酸化スケールが付着しないようにシール部材３２０そのものをコバルト基硬質合金にて製作することも可能である。
Further, in order to maintain a constant contact state with the
このようにシール部材３２０の材質や材料の組合せは、材料強度や酸化スケールの付着特性、膨張係数、シール性能等の要求機能から決定されるが、直接高温蒸気に晒されながらシール部材３２０のバネ力を確保する目的であれば、シール部材３２０の材料としてニッケル合金鋼（例えばインコネル７１８など）等が好適である。
As described above, the material and combination of materials of the
このように本発明の第６の実施形態によれば、複数の断面が略三角形状のシール部材片３２０ａを２分割されたケース３１０ａ，３１０ｂの組合せにより形成される環状凹部３１０ｃ内に弁棒２０５の外表面と接触するようにして挟み込み且つ全体が環状のシール部材３２０になるようにそれぞれ挿入した上で、これらケース３１０ａ，３１０ｂを一体的に上蓋２０２にボルト３０２により取付けるようにしたので、第１の実施形態と同様の作用効果が得られることに加えて、前述した本実施形態独自の作用効果を得ることができる。
As described above, according to the sixth embodiment of the present invention, the
（第７の実施形態）
図１０は本発明による蒸気弁装置の第６の実施形態における要部を示す断面図で、図７と同一構成部品には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について述べる。
(Seventh embodiment)
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the main part of the sixth embodiment of the steam valve device according to the present invention. The same components as those in FIG. .
第７の実施形態では、図１０に示すように環状のシール部材３２０を構成する複数のシール部材片３２０ａとして、弁棒２０５の外表面に接する面の周方向に複数段の凸凹状のラビリンス３２０ｂを加工したものである。
In the seventh embodiment, as shown in FIG. 10, as a plurality of
ここで、ラビリンスの歯の形状や歯の植え方等種々考案されているため、特に形状については言及しないが、弁棒２０５の往復動により酸化スケール部分が通過するときのシール部材３２０への噛み込みを防止するために、図示しないがシール部材３２０の内面（弁棒との接触面）の両端部は曲面（Ｒ１）形状とすることが望ましい。
Here, since various shapes such as the shape of the teeth of the labyrinth and how to plant the teeth are devised, the shape is not particularly mentioned, but the biting to the
このように本実施形態では、弁棒２０５の外表面に接する複数のシール部材片３２０ａの周方向面に複数段の凸凹状のラビリンス３２０ｂを加工したので、第７の実施形態の作用効果に加えて、常時運転中の弁棒部分からの漏洩蒸気量をさらに低減することができる。
As described above, in this embodiment, since the plurality of steps of the
（第８の実施形態）
図１１は本発明による蒸気弁装置の第８の実施形態における要部を示す断面図で、図７と同一構成部品には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について述べる。
(Eighth embodiment)
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a main part of an eighth embodiment of the steam valve device according to the present invention. The same components as those in FIG. .
前述した図７に示す第６の実施形態において、上蓋２０２を貫通する弁棒２０５の外径とこの弁棒２０５の上蓋２０２の貫通部に設けられたブッシュ２０１の内径との間隙寸法は大きいため、弁棒２０５が往復動するときに弁棒２０５がその軸方向と直交する方向に揺動する可能性がある。
In the above-described sixth embodiment shown in FIG. 7, the gap between the outer diameter of the
また、シール部材３２０の内面は、弁棒２０５と接触するように組立られ、且つ上蓋２０２に固定された構造となっているため、弁棒２０５が揺動するとその動きに追従することができない。
Further, since the inner surface of the
そこで、第８の実施形態では、図１１に示すように上蓋２０２の蒸気室側に対応する弁棒２０５の貫通部分の周囲部に、有底筒状のボックス３３０を配置し、このボックス３３０内に第７の実施形態と同様の構成の２分割されたケース３３１ａ，３３１ｂを組合せてこれらをボルト３３２により一体化したケース３３１を弁棒２０５の往復動方向と直交する方向にスライド可能に、且つ環状凹部３３１ｃ内に複数の断面が略三角形状のシール部材片３２０ａを挟み込み且つ全体が環状になるようにそれぞれ挿入して形成したシール部材３２０が弁棒２０５の外表面と接するように設けた上で、ボックス３３０を上蓋２０２にボルト３３３により取付けるようにしたものである。
Therefore, in the eighth embodiment, as shown in FIG. 11, a bottomed
このような構成とすれば、ボックス３３０に２分割されたケース３３１ａ，３３１ｂを組合せてこれらをボルト３３２により一体化したケース３３１を弁棒２０５の往復動方向と直交する方向にスライド可能に保持されているので、弁棒２０５が往復動と直交する方向に揺動してもケース３３１の環状凹部３３１ｃ内に挿入されたシール部材３２０の接触部を弁棒２０５と接触させた状態で弁棒２０５の動きに追従させることができる。
With such a configuration, the case 331 obtained by combining the
（第９の実施形態）
図１２は本発明による蒸気弁装置の第９の実施形態におけるシール部材の一部を示す断斜視図であり、他の構成については図７と同様なので、ここではその説明については省略する。
(Ninth embodiment)
FIG. 12 is a cross-sectional perspective view showing a part of the seal member in the ninth embodiment of the steam valve device according to the present invention, and the other configuration is the same as that in FIG.
前述した第６の実施形態では、２分割されたケース３３１ａ，３３１ｂの内径側に形成された環状凹部３３１ｃ内に複数の断面が略三角形状のシール部材片３２０ａを挟み込んで全体が環状のシール部材３２０を構成するようにしたが、本実施形態では図１２に示すように断面が略三角形状の環状のシール部材６０１とし、このシール部材６０１の図示しない弁棒の外表面に接触する内周側の先端部分に弁棒２０５に対する放射状の切り込み加工（すなわち、弁棒２０５に対する径方向への切り込み加工）を周方向に適宜の間隔をあけて施して複数のスリット部６０２を設けるようにしたものである。
In the sixth embodiment described above, a sealing
この場合、一つの切り込み加工によるスリット幅は、例えばワイヤーカット加工により０.１ｍｍ以下とし、さらには当該スリット部６０２は常時開口した漏洩蒸気の通路となるため、限りなく小さく０．０５ｍｍ以下が好ましい。
In this case, the slit width by one cutting process is set to 0.1 mm or less by, for example, wire cutting, and further, the
また、スリット部６０２の長さや分割数については、シール部材６０１の強度や漏洩蒸気量（スリット部を通過する蒸気量）に係わる設計要素により定まることから、任意とする。
Further, the length and the number of divisions of the
このように本実施形態によれば、先端部分に適宜の間隔を存して放射状に切り込み加工を施して複数のスリット部６０２を設けたシール部材６０１は、常時弁棒に接触しながらスリット部６０２の１片毎または該当する複数片がこれら酸化スケールを乗り越えるように弾性変形するため、弁棒の往復動を阻害（拘束）することはない。
As described above, according to the present embodiment, the
また、シール部材６０１は環状の一体型のため、使用中にシール部材の一部が破損しても、シール部材６０１全体がバラバラに散乱することがないので、より安全である。
Further, since the
このような構成のシール部材６０１を用いても、本発明で得られる効果や機能は前述した実施形態と同様である。
Even if the
（第１０の実施形態）
図１３は本発明による蒸気弁装置の第１０の実施形態における要部を示す断面図、図１４は図１３のＹ−Ｙ線に沿う矢視断面図で、図１と同一構成部品には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について述べる。
(Tenth embodiment)
13 is a cross-sectional view showing the main part of a steam valve device according to a tenth embodiment of the present invention. FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the line YY in FIG. The description will be omitted with reference numerals, and different parts will be described here.
第１０の実施形態では、図１３及び図１４に示すように上蓋２０２の蒸気室側に対応する弁棒２０５の貫通部分の周囲部に、有底筒状のケース３４０とこのケース３４０内部にケース上部に設けられるガイド３４１に支持させながら複数のクサビ型のシール部材片３４２ａを全体が環状のシール部材３４２になるように、且つ各シール部材片３４２ａの外周側に該シール部材片３４２ａを常に弁棒２０５の外表面を押付けるためのバネ、例えば皿バネ３４３を介在させてそれぞれ径方向に並設した上で、ケース３４０を閉止板３４４と一体的に上蓋２０２にボルト３４５により取付けるようにしたものである。この場合、各シール部材片３４２ａに作用させるバネの反発力は全て同一になるようにする必要がある。
In the tenth embodiment, as shown in FIG. 13 and FIG. 14, a
上記各シール部材片３４２ａの外周側に該シール部材片３４２ａを常に弁棒２０５の外表面を押付けるためのバネとして、例えば皿バネ３４３を用いたが、板バネ又は圧縮コイルバネでも良く、更なる反発力を得るためにはシール部材片３４２ａに対して複数個のバネを取付けたり、バネの形状によっては複数のシール部材片３４２ａに対して１個のバネを取付けたりすることも可能である。これらのバネ３４３は高温蒸気に晒されるため、バネ材料としてはニッケル合金鋼（例としてインコネル７１８など）の高温材料が適している。
For example, a
なお、バネ３４３の目的は、各シール部材片３４２ａを常に弁棒２０５の外表面に押付けるように作用させるためのものであり、例えば図示しないがベローズを用いてそのベローズに任意の圧力を作用させて押付け力を得るようにしても良い。
The purpose of the
また、上記シール部材３４２の材質は、シール部材３４２の内径と弁棒２０５の外径との間隙を変化させないため、弁棒２０５と膨張係数が等しく、好ましくは弁棒２０５と同一材質であることが望ましいが、材料強度や酸化スケールの付着特性から材料の組合せが決定される。
Further, the material of the seal member 342 does not change the gap between the inner diameter of the seal member 342 and the outer diameter of the
ここで、シール部材３４２より弁棒２０５の膨張係数が大きい組合せになった場合には、実機運転温度（高温）状態下にてシール部材３４２が弁棒２０５の外表面に接触するように構成するため、組立作業時の常温（低温）状態下では、膨張係数の差により生じる伸び差の分を、シール部材３４２の内径と弁棒２０５の外径との間隙として確保することができる。このため、組立作業時の常温（低温）状態下では、シール部材３４２が弁棒２０５の外表面に接触しないことになるが、材料の組合せの観点からすれば好ましいことである。
Here, when the combination is such that the expansion coefficient of the
更に、シール部材３４２の内面は、弁棒２０５の往復動による摩耗防止のために窒化による表面硬化処理、または酸化スケールが付着し難い材質である一般にステライトの商標名にて市販されているコバルト基硬質合金が盛金されている。これに代えて、弁棒２０５と常時接触状態を保つため、シール部材３４２の内面へ酸化スケールが付着しないようにシール部材３４２そのものをコバルト基硬質合金にて製作することも可能である。
Further, the inner surface of the seal member 342 has a cobalt base that is commercially available under the trade name of Stellite, which is a material hard to adhere to a surface hardening treatment by nitriding or oxide scale to prevent wear due to reciprocating movement of the
このように各シール部材片３４２ａに作用させるバネ３４３の反発力は全て同一であること、また、クサビ型の各シール部材片３４２ａを並設することで全体が環状に保持することができ、各シール部材片３４２ａと弁棒２０５との間隙は、弁棒２０５とブッシュ２０１の間隙よりも狭く、好ましくは弁棒２０５との間に間隙を持たずシール部材３４２が常時弁棒２０５に接触するように構成されている。
In this way, the repulsive forces of the
図１５は、シール部材片３４２ａとガイド３４１との組合せ状態を説明するための斜視図を示している。
FIG. 15 is a perspective view for explaining a combined state of the
図１５に示すようにガイド３４１には、径方向にシール部材片３４２ａの位置決め溝３４１ａとこの位置決め溝３４１ａ相互間に摺動抵抗軽減溝３４１ｂがそれぞれ設けられている。
As shown in FIG. 15, the
この摺動抵抗軽減溝３４１ｂは、次のような理由により設けられる。
The sliding
すなわち、シール部材３４２は、蒸気室内に設置されており、シール部材３４２自体に蒸気圧力が作用することから、常時蒸気漏洩方向に押付け力が発生する。このような力は、シール部材片３４２ａを半径方向に進退（移動）させる障害となる恐れがあるため、シール部材片３４２ａ自体の摺動抵抗の軽減を目的に閉止板３４４のシール部材片３４２ａとの接触面に摺動抵抗軽減用の溝３４１ｂが半径方向に加工されている。
That is, the seal member 342 is installed in the steam chamber, and steam pressure acts on the seal member 342 itself, so that a pressing force is always generated in the steam leakage direction. Such a force may cause an obstacle to advance (retreat) the
また、クサビ状のシール部材片３４２ａはその径方向の内端側が球面状の凸部に形成され、上面には閉止板３４１の位置決め溝３４１ａに嵌め込まれる凸状のガイド３４２ｂが設けられ、さらに、クサビ面（隣り合う面）の中央部分に凹状の陥没部３４２ｃを形成して、隣り合う面同士の接触面積を減少させて摺動抵抗の軽減を図るようにしている。この場合、凹状の陥没部３４２ｃに代えて両クサビ面間を完全に貫通させた中空部としてもその効果は同じである。
Further, the wedge-shaped sealing
このような嵌め込み構造とすれば、シール部材片３４２ａは半径方向のみに移動が可能となる。すなわち、弁棒２０５の外表面には経年的に酸化スケールが付着するが、各シール部材片３４２ａは常時バネ力により弁棒２０５に接触するので、該当する１片または複数片が弁棒２０５の往復動の度に酸化スケールを乗り越えるように個別に独立して半径方向に進退することができる。
With such a fitting structure, the
また、シール部材片３４２ａが径方向に進退した場合には、シール部材片３４２ａのクサビ面（隣り合う面）に開口が生じ、その開口部分から蒸気が漏洩することになるが、クサビ形状であることから半径方向の移動量に対してその開口する幅（寸法）はクサビの先端角度（シール部材３４２の分割数による角度）に依存するため、非常に微小である。開口する幅（寸法）の観点から、言い換えればクサビの先端角度が４５度以下となるようにシール部材３４２の分割数は８以上が好ましい。
Further, when the
更に、弁棒２０５の往復動により酸化スケール部分が通過するときのシール部材３４２への噛み込みを防止するために、シール部材３４２の内面（弁棒との接触面）は凸状の球面形状としているので、弁棒２０５の往復動を阻害（拘束）することはない。
Further, the inner surface of the seal member 342 (the contact surface with the valve rod) has a convex spherical shape to prevent the seal member 342 from being caught when the oxide scale portion passes due to the reciprocating motion of the
このように本発明の第１０の実施形態によれば、上蓋２０２の蒸気室側に対応する弁棒２０５の貫通部分の周囲部に、有底筒状のケース３４０とこのケース３４０内部にケース上部に設けられるガイド３４１に支持させながら複数のクサビ型のシール部材片３４２ａを全体が環状のシール部材３４２になるように、且つ各シール部材片３４２ａの外周側に該シール部材片３４２ａを常に弁棒２０５の外表面を押付けるためのバネ、例えば皿バネ３４３を介在させてそれぞれ径方向に並設した上で、ケース３４０を閉止板３４４と一体的に上蓋２０２にボルト３４５により取付けるようにしたので、第１の実施形態と同様の作用効果が得られることに加えて、前述した本実施形態独自の作用効果を得ることができる。
As described above, according to the tenth embodiment of the present invention, the bottomed
（第１１の実施形態）
図１６は本発明による蒸気弁装置の第１１の実施形態における要部を示す断面図で、図１３と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる点について述べる。
(Eleventh embodiment)
FIG. 16 is a cross-sectional view showing a main part of an eleventh embodiment of the steam valve device according to the present invention. The same parts as those in FIG. 13 are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted, and different points will be described here.
第１１の実施形態では、図１６に示すように環状のシール部材３４２を構成する複数のシール部材片３４２ａとして、弁棒２０５の外表面に接する面の周方向に複数段の凸凹状のラビリンス３４２ｄを加工したものである。
In the eleventh embodiment, as shown in FIG. 16, as a plurality of
ここで、ラビリンスの歯の形状や歯の植え方等種々考案されているため、特に形状については言及しないが、弁棒２０５の往復動により酸化スケール部分が通過するときのシール部材３４２への噛み込みを防止するために、図示しないがシール部材３４２の内面（弁棒との接触面）の両端部は曲面（Ｒ１）形状とすることが望ましい。
Here, since various shapes such as the shape of the teeth of the labyrinth and how to plant the teeth are devised, the shape is not particularly mentioned, but the biting to the seal member 342 when the oxidized scale portion passes due to the reciprocation of the
このように本実施形態では、第１０の実施形態と同様の作用効果が得られることに加えて、弁棒２０５の外表面に接する複数のシール部材片３４２ａの周方向面に複数段の凸凹状のラビリンス３４２ｄを加工したので、常時運転中の弁棒部分からの漏洩蒸気量をさらに低減することができる。
As described above, in this embodiment, in addition to the same effects as those of the tenth embodiment, a plurality of steps of unevenness are formed on the circumferential surface of the plurality of
（第１２の実施形態）
図１７は本発明による蒸気弁装置の第１２の実施形態における要部を示す断面図で、図１３と同一構成部品には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について述べる。
(Twelfth embodiment)
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a main part of a twelfth embodiment of the steam valve device according to the present invention. The same components as those in FIG. 13 are assigned the same reference numerals and explanations thereof are omitted, and different parts are described here. .
図１３に示す第１０の実施形態では、上蓋２０２を貫通する弁棒２０５の外径とこの弁棒２０５の上蓋２０２の貫通部に設けられたブッシュ２０１の内径との間隙寸法は大きいため、弁棒２０５が往復動するときに弁棒２０５がその軸方向と直交する方向に揺動する可能性がある。
In the tenth embodiment shown in FIG. 13, the gap between the outer diameter of the
また、シール部材３４２の内面は、弁棒２０５と接触するように組立られ、且つ上蓋２０２に固定された構造となっているため、弁棒２０５が揺動するとその動きに追従することができない。
In addition, since the inner surface of the seal member 342 is assembled so as to be in contact with the
そこで、第１２の実施形態では、図１７に示すように上蓋２０２の蒸気室側に対応する弁棒２０５の貫通部分の周囲部に、有底筒状のボックス３５０を配置し、このボックス３５０内に第１０の実施形態と同様にガイド３４１に支持させながら複数のクサビ型のシール部材片３４２ａを全体が環状のシール部材３４２になるように、且つ各シール部材片３４２ａの外周側に皿バネ３４３を介在させてそれぞれ径方向に並設したケース３４０を弁棒２０５の往復動方向と直交する方向にスライド可能に設けた上で、ボックス３５０を閉止板３３４と一体的に上蓋２０２にボルト３５１により取付けるようにしたものである。
Therefore, in the twelfth embodiment, as shown in FIG. 17, a bottomed
このような構成とすれば、ボックス３５０にケース３４０を弁棒２０５の往復動方向と直交する方向にスライド可能に保持されているので、弁棒２０５が往復動と直交する方向に揺動してもシール部材３４２の接触部を弁棒２０５と接触させた状態で弁棒２０５の動きに追従させることができる。
With such a configuration, the
このような構成としても、本発明で得られる効果や機能は前述した実施形態と同様である。 Even with such a configuration, the effects and functions obtained by the present invention are the same as those of the above-described embodiment.
２００…蒸気弁本体、２０１，５０２…ブッシュ、２０２…上蓋、２０３…弁座、２０４…弁体、２０５…弁棒、２０６…油圧駆動機構、３０１，４０１，５０１…シール部材、３０２…ボルト、３０３…スリット部、３０４，３０４ａ，３０４ｂ…内周部（接触部）、３０５…保護カバー、３１０ａ，３１０ｂ…ケース、３２０…シール部材、３２０ａ…シール部材片、３２０ｂ…凹凸状のラビリンス、４０２…シール部材本体、３１０ｃ，４０２ａ…環状凹部、５０３…ポート、３３０…ボックス、３３１ａ，３３１ｂ…２分割ケース、３３１…ケース、３３１ｃ…環状凹部、３４０…ケース、３４１…ガイド、３４１ａ…位置決め溝、３４２…シール部材、３４２ａ…シール部材片、３４２ｂ…凸状のガイド、３４２ｃ…陥没部、３４２ｄ…凸凹状のラビリンス、３４３…皿バネ、３４４…閉止板、３４５…ボルト、３５０…ボックス、３５１…ボルト、６０１…シール部材、６０２…スリット部、 200 ... Steam valve main body, 201, 502 ... Bush, 202 ... Upper lid, 203 ... Valve seat, 204 ... Valve body, 205 ... Valve rod, 206 ... Hydraulic drive mechanism, 301, 401, 501 ... Seal member, 302 ... Bolt, 303: Slit portion, 304, 304a, 304b ... Inner peripheral portion (contact portion), 305 ... Protective cover, 310a, 310b ... Case, 320 ... Seal member, 320a ... Seal member piece, 320b ... Uneven labyrinth, 402 ... Seal member body, 310c, 402a ... annular recess, 503 ... port, 330 ... box, 331a, 331b ... split case, 331 ... case, 331c ... annular recess, 340 ... case, 341 ... guide, 341a ... positioning groove, 342 ... sealing member, 342a ... sealing member piece, 342b ... convex guide, 342c ... depression, 34 d ... uneven labyrinth, 343 ... disc spring, 344 ... closure plate, 345 ... bolts, 350 ... box, 351 ... bolts, 601 ... sealing member, 602 ... slits,
Claims (15)
前記上蓋の蒸気室側に貫通する弁棒の周囲に、前記弁棒の外表面に接触するように配置された環状のシール部材を備え、
前記環状のシール部材は、前記弁棒との接触部に前記弁棒に対する径方向に複数本のスリットが設けられて複数個のシール部材片に分割され、前記シール部材片の端部が球面形状であり、この端部の球面部分が往復動する前記弁棒に突き当たって接触することを特徴とする蒸気弁装置。 A steam valve body having a steam inlet portion and a steam outlet portion, an upper lid that closes an upper surface opening of the steam valve body, and a tip portion provided so as to penetrate from the atmosphere side of the upper lid to the steam chamber in the steam valve body A valve rod for controlling the flow rate of the steam flowing out from the steam outlet by the valve body provided in the valve body, and an appropriate gap for the valve rod to reciprocate in the axial direction in the through hole of the upper lid through which the valve rod passes. In the steam valve device provided with the bush provided in
Around the valve stem through the steam chamber side of the upper lid, with the placed annular seal member so as to contact with the outer surface of the valve stem,
The annular seal member is divided into a plurality of seal member pieces by providing a plurality of slits in a radial direction with respect to the valve stem at a contact portion with the valve stem, and an end portion of the seal member piece is spherical. And the spherical portion of the end portion abuts against and contacts the reciprocating valve stem .
前記環状のシール部材は、前記弁棒の軸方向に複数段設けられてなることを特徴とする蒸気弁装置。 The steam valve device according to claim 1,
The annular seal member is provided in a plurality of stages in the axial direction of the valve rod.
前記シール部材の外側に前記ブッシュの内径より内径が大きく設定された保護カバーを配置したことを特徴とする蒸気弁装置。 The steam valve device according to any one of claims 1 to 2 ,
A steam valve device, wherein a protective cover having an inner diameter larger than an inner diameter of the bush is disposed outside the seal member.
前記環状のシール部材は、前記弁棒に対する径方向断面が内周側に凸部を有する中空形状であり、前記弁棒の軸方向に押圧されて内周方向へのバネ力が作用するように構成されたことを特徴とする蒸気弁装置。 The steam valve device according to claim 1,
The annular seal member has a hollow shape in which a radial cross section with respect to the valve stem has a convex portion on the inner peripheral side, and is pressed in the axial direction of the valve stem so that a spring force acts in the inner peripheral direction. A steam valve device characterized by being configured.
前記環状のシール部材は、前記弁棒の外表面に接する部分と反対側の外周側が繋がらずに切れており、それら切り口の端面は軸方向側に間隙を有していることを特徴とする蒸気弁装置。 The steam valve device according to claim 4 ,
The annular seal member is cut without the outer peripheral side opposite to the portion in contact with the outer surface of the valve stem being connected, and the end surfaces of the cut ends have a gap on the axial side. Valve device.
前記環状のシール部材は、複数のシール部材片が周方向に配置されてなることを特徴とする蒸気弁装置。 The steam valve device according to any one of claims 4 and 5 ,
The annular seal member is a steam valve device in which a plurality of seal member pieces are arranged in the circumferential direction.
前記環状のシール部材の前記弁棒に対する内周部には、前記弁棒に対する径方向への切り込み加工によるスリット部が複数設けられていることを特徴とする蒸気弁装置。 The steam valve device according to any one of claims 4 and 5 ,
The steam valve device according to claim 1, wherein a plurality of slit portions are formed in an inner peripheral portion of the annular seal member with respect to the valve rod by a cutting process in a radial direction with respect to the valve rod.
前記環状のシール部材は、複数個のクサビ状のシール部材片を環状になるように配置され、且つ各シール部材片の外周側にバネを設け、そのバネ力にて前記各シール部材片の内周部が前記弁棒の外表面に接触して押付けられるように構成されたことを特徴とする蒸気弁装置。 The steam valve device according to claim 1,
It said annular seal member, a plurality of wedge shaped sealing piece are arranged so that they form a ring, and a spring provided on the outer peripheral side of the seal piece, of the respective sealing piece by the spring force A steam valve device characterized in that a circumferential portion is configured to be pressed against an outer surface of the valve rod.
前記各シール部材片は、その隣り合うもの同士の接触面となる部分の中央部を凹状又は中空にすると共に、半径方向の移動を許容するガイドを有し、
且つ前記シール部材片のガイドが挿入されるガイド用溝を有する閉止板を設け、この閉止板に前記シール部材片との摺動抵抗を低減するための溝を設けたことを特徴とする蒸気弁装置。 The steam valve device according to claim 8 ,
Each of the sealing member pieces has a concave portion or a hollow center portion of a portion that becomes a contact surface between adjacent ones, and has a guide that allows movement in the radial direction,
And a sealing plate having a guide groove into which a guide of the seal member piece is inserted, and a groove for reducing sliding resistance with the seal member piece is provided on the closing plate. apparatus.
前記シール部材の前記弁棒の外表面に接する内周部には、表面硬化処理もしくはコバルト基硬質合金が盛金されていることを特徴とする蒸気弁装置。 The steam valve device according to any one of claims 1 to 9 ,
A steam valve device, wherein a surface hardening treatment or a cobalt-based hard alloy is plated on an inner peripheral portion of the seal member that contacts an outer surface of the valve stem.
前記シール部材は、コバルト基硬質合金にて盛金によらずに一体的に製作されてなることを特徴とする蒸気弁装置。 The steam valve device according to any one of claims 1 to 9 ,
The said sealing member is integrally manufactured by the cobalt base hard alloy without depending on metal plating, The steam valve apparatus characterized by the above-mentioned.
前記シール部材の材質は、その膨張係数が前記弁棒と等しいことを特徴とする蒸気弁装置。 The steam valve device according to any one of claims 1 to 10 ,
The steam valve device, wherein the material of the seal member has an expansion coefficient equal to that of the valve stem.
前記シール部材に設けられたバネは、ニッケル合金鋼からなることを特徴とする蒸気弁装置。 The steam valve device according to any one of claims 8 to 10 ,
The steam valve device, wherein the spring provided on the seal member is made of nickel alloy steel.
前記環状のシール部材を構成する複数のシール部材片は、前記弁棒の外表面に接触する面に少なくとも１段の凸凹状のラビリンスが周方向に加工されていることを特徴とする蒸気弁装置。 The steam valve device according to any one of claims 4 to 9 ,
The plurality of seal member pieces constituting the annular seal member are characterized in that at least one uneven labyrinth is processed in the circumferential direction on a surface contacting the outer surface of the valve stem. .
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