CN111946846B - 闸阀 - Google Patents
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Abstract
本发明的闸阀包括:具有第一开口部及第二开口部的阀箱;位于阀箱内中空部内的阀体;支撑阀体的旋转轴;可旋转驱动阀体的旋转驱动部;对旋转轴连接阀体的中立阀部;设置于阀体的可动阀框部;连接中立阀部与可动阀框部的阀框施力部;可动阀片部,相对于可动阀框部,通过阀片滑动密封部能够在流道方向上移位且设置于阀体上;连接可动阀框部与可动阀片部的阀片施力部;可使可动阀框部朝向与第一开口部的周缘接触的阀关闭位置移动的阀箱施力部;以及驱动阀箱施力部的驱动部。在可动阀片部的边缘部的全周设置有在外周位置上具有阀片滑动密封部的内周曲柄部,在内周曲柄部的圆周方向上设置有在流道方向上具有深度的周槽。
Description
技术领域
本发明涉及闸阀,特别涉及适用于可进行背压消除的钟摆阀的技术。
背景技术
在真空装置等中,设置有将腔室与配管之间、配管与配管之间或者配管与泵等之间等的不同真空度的两个空间之间隔断、以及连接隔断的两个空间的闸阀。作为这样的闸阀,已知有各种形式的阀门。
本发明人开发了一种闸阀并提出专利申请(专利文献1),该闸阀能够进行高可靠性的隔断操作,能够实现100%的背压消除率。在该闸阀中设置有横穿流道而形成的阀箱;通过与流道方向平行的轴线的旋转轴可旋转的中立阀部;作为相对于中立阀部在流道方向上可滑动的可动阀部,被按压到阀箱在流道上的开口部并可密封的第一可动阀部;相对于第一可动阀部在流道方向上可滑动的第二可动阀部;将第一可动阀部按压到开口部并可进行密封操作的第一施力部;可调整第一可动阀部与所述第二可动阀部的厚度尺寸的第二施力部;以及对第一可动阀部相对于中立阀部施力的第三施力部。
在设置闸阀的装置和制造线等中,要求闸阀的开口径的大型化,同时要求可动阀部的轻量化。
专利文献1:日本专利第6358727号
但是,伴随着闸阀的开口径的大型化,阀体的重量增加。因此,为了驱动阀体所需的驱动力也变大。因此,用于驱动阀体的现有的驱动装置存在可能直接对阀体的驱动造成障碍的问题。因此,要求实现阀体轻量化。
但是,如果在开口径大型化的钟摆阀中进行轻量化,则有可能导致阀体等的强度不足,在这种情况下,有可能降低操作可靠性。
特别对钟摆阀,要求防止背压消除的可靠性降低。也就是在沿着由钟摆阀隔断的流道的方向上,无论在哪一个方向上,都要求毫不逊色地维持密封性。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的,其想要达到以下目的。
1、可应对闸阀中的开口径的大型化。
2、使阀体的轻量化成为可能。
3、防止操作可靠性的降低。
4、将不同差压方向下的背压消除性能维持在同一水平。
本发明的闸阀是用于隔断流道的闸阀,包括:阀箱,插入到所述流道中并且具有相互对置连通形成所述流道的第一开口部及第二开口部;阀体,位于所述阀箱内的中空部内并能开放及关闭所述流道;旋转轴,在所述中空部内的退避位置与阀开口遮蔽位置之间能够旋转地支撑所述阀体并且具有在流道方向上延伸的轴线;旋转驱动部,能够旋转驱动所述阀体;中立阀部,对所述旋转轴连接所述阀体;可动阀框部,相对于所述中立阀部,在所述流道方向上能够移位且设置于所述阀体上;阀框施力部,连接所述中立阀部与所述可动阀框部;可动阀片部,相对于所述可动阀框部,通过阀片滑动密封部在所述流道方向上能够移位且设置于所述阀体上;阀片施力部,连接所述可动阀框部与所述可动阀片部;阀箱施力部,设置于所述阀箱中并能使所述阀开口遮蔽位置的所述可动阀框部朝向与所述第一开口部的周缘接触的阀关闭位置移动;以及驱动部,驱动所述阀箱施力部。在所述可动阀片部的边缘部的全周设置有在外周位置上具有所述阀片滑动密封部的内周曲柄部,在所述内周曲柄部的圆周方向上设置有在所述流道方向上具有深度的周槽。据此解决上述课题。
在本发明的闸阀中,在所述可动阀片部的边缘部可设置有多个所述阀片施力部,在所述可动阀片部的外缘的圆周方向上,在多个所述阀片施力部之间可环设有所述周槽。
优选地,在本发明的闸阀中,在所述周槽中设置有在底面与侧面之间弯曲连接的弯曲部。
在本发明的闸阀中,相对于所述第一开口部的直径尺寸R1,所述周槽中的所述弯曲部的曲率半径Rm可以设定为0.01≤Rm/R1≤0.02的范围。
另外,在本发明的闸阀中,相对于所述第一开口部的直径尺寸R1,所述可动阀片部的径向上的所述周槽的宽度尺寸Rn还可以设定为0.03≤Rn/R1≤0.04的范围。
在本发明的闸阀中,在所述内周曲柄部中,所述可动阀片部的径向上的所述周槽的外周壁的宽度尺寸被设定为大于所述可动阀片部的径向上的所述周槽的内周壁的宽度尺寸。
另外,在本发明的闸阀中,在所述可动阀片部中,在所述内周曲柄部的中心侧的阀片的中心位置上设置有具有比所述阀片的径向外侧大的厚度尺寸的厚壁部。
在本发明的闸阀中,相对于所述第一开口部的直径尺寸R1,所述厚壁部的直径尺寸Rk可以设定为0.36≤Rk/R1≤0.55的范围。
在本发明的闸阀中,在所述可动阀片部中,所述内周曲柄部与所述内周曲柄部的中心侧的阀片可在比所述周槽的底部更接近所述周槽的开口侧的位置连接。
在本发明的闸阀中,在所述内周曲柄部的外周面上可设置有作为所述阀片滑动密封部与所述可动阀框部能够滑动地接触的滑动密封部件,并且设置有与所述滑动密封部件不接触的外周槽。
在本发明的闸阀中,所述滑动密封部件可设置在比所述外周槽更接近所述周槽的开口侧的位置。
在本发明的闸阀中,所述可动阀片部在可比所述周槽更靠所述可动阀片部的径向外侧的位置上设置有密封部件,当在所述阀开口遮蔽位置上所述可动阀框部与所述第一开口部接触,并且从所述第一开口部朝向所述第二开口部的流道压力大于所述阀片施力部的作用力时,所述密封部件与所述第二开口部的周缘接触。
本发明的闸阀是一种隔断流道的闸阀,包括:阀箱,插入到所述流道中并且具有相互对置连通形成所述流道的第一开口部及第二开口部;阀体,位于所述阀箱内的中空部内并能开放及关闭所述流道;旋转轴,在所述中空部内的退避位置与阀开口遮蔽位置之间能够旋转地支撑所述阀体并且具有在流道方向上延伸的轴线;旋转驱动部,能够旋转驱动所述阀体;中立阀部,对所述旋转轴连接所述阀体;可动阀框部,相对于所述中立阀部,在所述流道方向上能够移位且设置于所述阀体上;阀框施力部,连接所述中立阀部与所述可动阀框部;可动阀片部,相对于所述可动阀框部,通过阀片滑动密封部在所述流道方向上能够移位且设置于所述阀体上;阀片施力部,连接所述可动阀框部与所述可动阀片部;阀箱施力部,设置于所述阀箱中并能使所述阀开口遮蔽位置的所述可动阀框部朝向与所述第一开口部的周缘接触的阀关闭位置移动;以及驱动部,驱动所述阀箱施力部。在所述可动阀片部的边缘部的全周设置有在外周位置上具有所述阀片滑动密封部的内周曲柄部,在所述内周曲柄部的圆周方向上设置有在所述流道方向上具有深度的周槽。
由此,周槽的内周壁与阀片连接,周槽的外周壁的外周位置作为阀片滑动密封部与可动阀框部能够滑动地接触。因此,即使当阀片的表面和背面位置上的压力即流道的差压发生变化而使阀片的表面和背面的压力值的大小反转的情况下,由阀片的应力而产生的变形也会残留在周槽的内周壁和底部,从而周槽的外周壁的阀片滑动密封部不变形。由此,即使在流道的差压发生变化的情况下,也能够维持在周槽的外周壁的外周位置上阀片滑动密封部中的与可动阀框部的密封。
因此,即使在闸阀的开口径增大的情况下,也就是即使在使第一开口部和第二开口部的直径尺寸增大的开口径的大型化的情况下,也能够对应于施加在阀体上的压力的增大而维持密封。
由此,即使在流道方向上产生的差压较大的情况下,例如即使在1MPa左右的压力作用于可动阀片部的一面侧且可动阀片部的另一面侧为真空状态的情况下,也能够维持闸阀中的密封状态。
而且,在阀体为相同开口径的情况下,与不设置周槽的结构相比,所述可动阀框部的径向上的内周曲柄部的宽度尺寸增大。由此,能够削减作为所述可动阀框部中的内周曲柄部的中心侧的阀片的直径尺寸。因此,通过削减阀片的面积,结果能够削减通过流道方向的差压而作用于阀片的变形力。
同时,即使在增大所述可动阀框部的径向上的内周曲柄部的宽度尺寸,增加所述可动阀框部的强度的情况下,也能够通过消除与周槽的内侧部分的结构材料对应的重量来减少内周曲柄部的重量并进行轻量化。这里,由于周槽设置在可动阀框部的几乎全周,因此在闸阀的开口径较大的情况,例如超过20英寸的尺寸的情况下,能够实现 1Kg单位或10kg级的轻量化。
也就是能够同时实现开口径的大型化和轻量化。
在本发明的闸阀中,在所述可动阀片部的边缘部设置有多个所述阀片施力部,在所述可动阀片部的外缘的圆周方向上,在多个所述阀片施力部之间环设有所述周槽。
由此,通过作为阀片施力部以外部分的周槽,在内周曲柄部的外周位置上降低由流道方向的压力差引起的应力的影响,由此能够防止可动阀片部变形导致阀片滑动密封部中的密封性降低。
这里,阀片施力部能够在可动阀片部的外缘的圆周方向上例如设置在四处左右。因此,能够在除此以外的可动阀片部的外缘上的全周上防止阀片滑动密封部的变形。
另外,为了可靠地进行由阀片施力部的作用力引起的操作,设置有阀片施力部的内周曲柄部具有充分的强度。因此,在可动阀片部外缘的圆周方向上,能够在阀片施力部的部分与周槽部分、也就是可动阀片部外缘的全周上具有充分的耐变形性。
在本发明中,在所述周槽中设置有在底面与侧面之间弯曲连接的弯曲部。
由此,能够通过内周曲柄部抑制作用于阀片的流道方向的差压较大时产生的应力,以免阀片滑动密封部变形,并且避免内周曲柄部的周槽附近位置上的应力集中,防止变形等的发生。特别是在流道方向的差压较大时,在周槽中容易在底面与侧面的边界位置引起应力集中,因此通过设置弯曲部,能够抑制该部分的应力集中。
在本发明的闸阀中,相对于所述第一开口部的直径尺寸R1,所述周槽中的所述弯曲部的曲率半径Rm设定为0.01≤Rm/R1≤0.02的范围。
由此,即使在闸阀的口径较大的情况,例如在超过20英寸的尺寸的情况下,且流道方向的差压较大的情况,例如在1MPa左右的压力作用于可动阀片部的一面侧且可动阀片部的另一面侧为真空状态的情况下,也能够抑制弯曲部的附近区域的应力集中。
另外,在本发明的闸阀中,相对于所述第一开口部的直径尺寸R1,所述可动阀片部的径向上的所述周槽的宽度尺寸Rn设定为0.03≤Rn/R1≤0.04的范围。
由此,即使在因作用于阀片的流道方向的差压,在流道方向上阀片的中心位置发生向与周槽的开口相同的方向呈凹形状的变形的情况下,也防止周槽的外周壁上的变形,维持阀片滑动密封部的密封状体。
这里,在因上述差压而阀片变形为凹形状的情况下,位于可动阀片部的径向内侧的周槽的内周壁朝向阀片中心凸变形的方向被拉伸,并被拉伸到可动阀片部的径向内侧。由此,周槽的内周壁以向可动阀片部的中心侧倾斜的方式吸收变形应力,抑制向周槽的外周壁传递的应力。因此,能够防止周槽的外周壁从没有差压的状态倾斜。进而,在流道方向的差压较大的情况下,除了周槽的内周壁之外,还能够通过周槽的底部吸收来自阀片的变形应力,防止周槽的外周壁从没有差压的状态倾斜。
在本发明的闸阀中,在所述内周曲柄部中,所述可动阀片部的径向上的所述周槽的外周壁的宽度尺寸被设定为大于所述可动阀片部的径向上的所述周槽的内周壁的宽度尺寸。
由此,通过周槽的内周壁和底部的积极变形,吸收由流道方向的差压造成的阀片变形引起的应力,抑制向周槽的外周壁传递的应力。同时,周槽的外周壁能够具有可维持没有差压的状态的强度。因此,周槽的外周壁不会从没有差压的状态变形,能够维持密封状态。
另外,在本发明的闸阀中,在所述可动阀片部中,在所述内周曲柄部的中心侧的阀片的中心位置上设置有具有比所述阀片的径向外侧大的厚度尺寸的厚壁部。
由此,在通过轻量化而薄壁化的阀片中,通过设置厚壁部,能够防止阀片的强度下降。同时,防止从因流道方向的差压而变形的阀片向周槽的内周壁传递的应力在可动阀片部的圆周方向上分布成不同的状态。进而,能够将从因流道方向的差压而变形的阀片向周槽的内周壁传递的应力在可动阀片部的圆周方向上均匀化,能够防止向阀片滑动密封部施加不均匀的应力导致密封性下降。
在本发明的闸阀中,相对于所述第一开口部的直径尺寸R1,所述厚壁部的直径尺寸Rk设定为0.36≤Rk/R1≤0.55的范围。
由此,能够控制阀片的变形,从而以在因流道方向的差压而造成的阀片的变形引起的阀片的变形传递,从而该应力被周槽的内周壁和底部的变形吸收时,维持阀片滑动密封部密封状态的方式,能够调整从阀片向周槽的内周壁传递的应力。
在本发明的闸阀中,在所述可动阀片部中,所述内周曲柄部与所述内周曲柄部的中心侧的阀片在比所述周槽的底部更接近所述周槽的开口侧的位置连接。
由此,能够将阀片与周槽的内周壁连接的连接位置设定在比深度方向(流道方向)的中心位置更靠开口端侧的位置。因此,在阀片的中心因流道方向的差压而变形为凹形状或凸形状时,追随由阀片周缘部形成的倾斜,周槽的内周壁倾斜,通过该内周壁的倾斜,能够避免变形应力传递到周槽的外周壁。
与此相对,当将阀片与周槽的内周壁连接的连接位置设定在比深度方向(流道方向)的中心位置更靠底部侧的位置时,周槽的内周壁倾斜的作用减弱,传递到周槽的外周壁的变形应力增加。
在本发明的闸阀中,在所述内周曲柄部的外周面上设置有作为所述阀片滑动密封部与所述可动阀框部能够滑动地接触的滑动密封部件,并且设置有与所述滑动密封部件不接触的外周槽。
由此,为了不影响由滑动密封部件所进行的可动阀框部与可动阀片部的密封,能够从其外周面挖掘内周曲柄部,削减相当于外周槽的结构材料的重量,使其薄壁化,实现轻量化。
这里,例如,当闸阀为22英寸左右的开口径时,只需设置宽度5mm左右、深度 5mm左右的外周槽,就能够在阀体中进行0.5~1kg左右的轻量化。
在本发明的闸阀中,所述滑动密封部件被设置在比所述外周槽更接近所述周槽的开口侧的位置。
由此,在阀片的中心因流道方向的差压而变形为凹形状或凸形状从而使阀片的周缘部倾斜时,抑制了对追随阀片的周缘部的倾斜而倾斜的周槽的内周壁的影响。具体地,滑动密封部件位于与传递到外周壁的周槽的底部分离的位置,因此即使阀片变形,也能够降低对滑动密封部件的影响,维持密封性。
在本发明的闸阀中,所述可动阀片部在比所述周槽更靠所述可动阀片部的径向外侧的位置上设置有密封部件,当在所述阀开口遮蔽位置上所述可动阀框部与所述第一开口部接触,并且从所述第一开口部朝向所述第二开口部的流道压力大于所述阀片施力部的作用力时,所述密封部件与所述第二开口部的周缘接触。
由此,在阀片的中心因流道方向的差压而变形为凹形状或凸形状而使阀片的周缘部倾斜时,抑制对追随阀片的周缘部的倾斜而倾斜的周槽的内周壁的影响。具体地,由于在远离该内周壁的位置设置有密封部件,因此即使阀片变形,也能够降低对密封部件造成的影响。
根据本发明,在钟摆操作类型的闸阀中,能够同时实现开口径的大型化和轻量化,并且能够起到提高密封可靠性和操作可靠性的效果。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的闸阀的结构的与流道正交的剖视图,表示阀体的退避位置与阀开口遮蔽位置。
图2是表示本发明的第一实施方式所涉及的闸阀的结构的沿流道的剖视图,表示阀体的阀开口遮蔽位置。
图3是表示本发明的第一实施方式所涉及的闸阀中的阀体的边缘部的沿流道的放大剖视图。
图4是将本发明的第一实施方式所涉及的闸阀中的阀体从与流道正交的方向来看的俯视图。
图5是表示本发明的第一实施方式所涉及的闸阀中的可动阀片部的沿流道的剖视图。
图6是将本发明的第一实施方式所涉及的闸阀中的可动阀片部从与流道正交的方向来看的俯视图。
图7是表示本发明的第一实施方式所涉及的闸阀中的可动阀片部的周槽附近的区域的沿流道的放大剖视图。
图8是表示本发明的第一实施方式的闸阀中的可动阀片部的施力部孔附近的区域的沿流道的放大剖视图。
图9是表示本发明的第三实施方式所涉及的闸阀中的油压驱动装置及阀箱施力部的说明图。
图10是表示本发明的第一实施方式所涉及的闸阀的结构的沿流道的剖视图,表示由可动阀框实现的阀关闭状态。
图11是表示本发明的第一实施方式所涉及的闸阀的结构的沿流道的剖视图,表示由可动阀片部实现的背压消除的阀关闭状态。
图12是将本发明的第二实施方式所涉及的闸阀中的可动阀片部从与流道正交的方向来看的俯视图。
图13是表示本发明的第二实施方式所涉及的闸阀中的可动阀片部的周槽附近的区域的沿流道的放大剖视图。
具体实施方式
以下,根据附图说明本发明的第一实施方式所涉及的闸阀。
另外,在以下说明中使用的各图中,由于各结构要素的大小为在附图上可识别的程度的大小,因此各结构要素的尺寸及比例与实际的大小适当地不同。
本发明的技术范围不限于以下所述的实施方式,可在不脱离本发明的宗旨的范围内进行各种改变。
图1是表示本实施方式中的闸阀的与流道正交的剖视图。
图2是表示本实施方式中的闸阀的沿流道的剖视图。
图3是表示本实施方式中的闸阀的周缘部的沿流道的放大剖视图。
在图1~图3中,附图标记100表示闸阀。
本实施方式所涉及的闸阀100隔断连接第一空间与第二空间的流道H,并且开放该隔断状态。也就是,闸阀100切换关闭流道H的状态和连接第一空间与第二空间的状态。
如图1和图2所示,闸阀100具备阀箱10、中空部11、阀体5、旋转轴20、旋转驱动部21、阀箱施力部(推压缸体)70以及油压驱动装置(油压驱动单元、驱动部)700。
在阀箱10的内部形成中空部11。阀箱10由具有中空部11的框架构成。
在阀箱10中,以夹着中心部11相互对置的方式设置有第一开口部12a和第二开口部12b。
第一开口部12a和第二开口部12b通过中空部11连通。
从第一开口部12a朝向第二开口部12b设定有流道H。
第一开口部12a和第二开口部12b具有大致相同的轮廓。
第一开口部12a具有圆形轮廓。第一开口部12a露出于第一空间。
第二开口部12b具有圆形轮廓。第二开口部12b露出于第二空间。也就是闸阀100被插入第一空间与第二空间之间。
需要说明的是,在以下说明中,沿着该流道H的方向被称为流道H方向。
在中空部11内配置有阀体5。
阀体5在阀关闭位置上可遮断第一空间与第二空间。
阀体5被作为位置切换部的旋转轴20支撑。
旋转轴20具有与流道H方向大致平行延伸的轴线。旋转轴20贯穿阀箱10。旋转轴20可由旋转驱动部21旋转驱动。
在旋转轴20上固定有连接部件(未示出)。
连接部件例如是大致平板状的部件。连接部件通过螺钉等固定在旋转轴20的一端。
阀体5通过连接部件(未示出)固定在旋转轴20上。
或者,阀体5可以不通过连接部件(未示出)直接连接到旋转轴20上。
旋转轴20作为阀体5的位置切换部发挥功能。
图4是表示本实施方式中的闸阀的阀体的从与流道正交的方向来看的俯视图。
阀体5可关闭第一开口部12a和/或第二开口部12b。
阀体5在阀关闭位置与阀开放位置之间进行操作。
在阀关闭位置上,阀体5相对于第一开口部12a和/或第二开口部12b处于关闭状态(图10)。
在阀开放位置上,阀体5处于从第一开口部12a和/或第二开口部12b退避的开放状态(图1中虚线所示)。
阀体5由中立阀部30及可动阀部40构成。
中立阀部30在与旋转轴20的轴线正交的方向上延伸。中立阀部30被配置为包含在与同旋转轴20的轴线正交的方向平行的面中。
如图1~图3所示,中立阀部30具有圆形部30a和旋转部30b。
圆形部30a为比第一开口部12a和/或第二开口部12b的轮廓稍大的环状。
在作为圆形部30a的内侧的位置上配置有可动阀部40。
圆形部30a的内周被配置为从流道H方向来看与第一开口部12a和/或第二开口部12b基本重叠。
旋转部30b位于旋转轴20与圆形部30a之间。
旋转部30b伴随着旋转轴20的旋转而使圆形部30a旋转。
旋转部30b形成为以从旋转轴20向圆形部30a增加旋转部30b的直径的方式延伸的平板形状。
旋转部30b也可以是多个手臂从旋转轴20朝向圆形部30a延伸的臂形状。
这些旋转轴20和中立阀部30相对于阀箱10转动,但在流道H方向上不发生位置变动。
可动阀部40大致为圆板状。
可动阀部40相对于中立阀部30以可改变流道H方向的位置的方式连接。
也就是,可动阀部40相对于中立阀部30以仅可在厚度方向上滑动的方式连接。
可动阀部40由可在流道H方向上相互移动的两个部分构成。也就是,可动阀部40具备可动阀框部60(滑动阀框)和可动阀片部50(对面板)。
可动阀框部60是与圆形部30a大致同心状的大致圆环状。
可动阀框部60位于圆形部30a中的径向内侧。
可动阀框部60嵌合于圆形部30a。可动阀框部60相对于中立阀部30在流道 H方向上可滑动。可动阀框部60相对于中立阀部30在流道H方向上可移位。
可动阀框部60具有外周曲柄部60c、内框板60d和外框板60e。
外周曲柄部60c被形成为具有比第一开口部12a和/或第二开口部12b的轮廓稍大的环状或圆筒状。
外周曲柄部60c被形成在可动阀框部60的外缘的全周。
外周曲柄部60c具有与流道H方向平行的滑动面60b。
滑动面60b在外周曲柄部60c的内周面中被设置在圆周方向的全长。
滑动面60b与后述的可动阀片部50的滑动面50b相互可滑动且处于相对置状态。
外周曲柄部60c与内周曲柄部50c嵌合。
在外周曲柄部60c中作为可动阀框部60的径向内侧的位置,内框板60d被环设在外周曲柄部60c的流道H方向上的第一开口部12a侧端部。
内框板60d被形成为与阀片50d平行的凸缘状。
内周曲柄部50c位于流道H方向上的内框板60d的第二开口部12b侧。
内框板60d在可动阀框部60的径向上的宽度尺寸被设定为与内周曲柄部50c 在可动阀框部60的径向上的宽度尺寸大致相等。
在外周曲柄部60c中作为可动阀框部60的径向外侧的位置,外框板60e环设在外周曲柄部60c的流道H方向上的第二开口部12b侧端部。
外框板60e作为比外周曲柄部60c在流道H方向上的尺寸小的突条,环设在外周曲柄部60c在可动阀框部60的径向外侧。
圆形部30a位于流道H方向上的外框板60e的第一开口部12a侧。
在可动阀框部60与中立阀部30之间配置有阀框施力部(辅助弹簧)90。
可动阀框部60通过阀框施力部(辅助弹簧)90,相对于中立阀部30在流道H 方向上的位置能够改变地连接。
可动阀框部60与圆形部30a被设为同心状的双重圆环。
在可动阀框部60中,在与阀箱内表面10A相对置(抵接)的表面上,环设有阀框密封垫61。
阀框密封垫61与第一开口部12a的形状对应地形成为圆环状。
阀框密封垫61例如是由O形圈等构成的密封部。
阀框密封垫61可以紧贴到位于第一开口部12a的周围的阀箱内表面10A。
阀框密封垫61在闭阀时与作为第一开口部12a的周缘的阀箱内表面10A接触,由可动阀框部60及阀箱内表面10A按压。由此,第一空间与第二空间成为隔断状态。
阀框密封垫61设置在与外周曲柄部60c的第一开口部12a侧的端面上。
阀框密封垫61设置在作为外周曲柄部60c中的最外周侧的位置。
图5是表示本实施方式中的闸阀的可动阀片部的与流道正交的方向的剖视图。
图6是表示本实施方式中的闸阀的可动阀片部的从沿流道的方向来看的俯视图。
图7是表示本实施方式中的闸阀的周槽附近的区域的沿流道的方向的放大剖视图。
图8是表示本实施方式中的闸阀的施力部孔附近的区域的沿流道的方向的放大剖视图。
可动阀片部50是具有与圆形部30a大致同心状的圆形轮廓的板体。
可动阀片部50嵌合于可动阀框部60在外周曲柄部60c的径向内侧。
也就是,在可动阀片部50的径向外侧位置上,以包围可动阀片部50的周围的方式配置有可动阀框部60。
可动阀片部50的内周曲柄部50c与可动阀框部60为同心状的双重圆环。
可动阀片部50相对于可动阀框部60在流道H方向上可滑动。
可动阀片部50具有内周曲柄部50c和阀片50d。
阀片50d以密封内周曲柄部50c的径向内侧的方式设置。
阀片50d为大致正交于流道H方向的平板状。
内周曲柄部50c被形成为环状或圆筒状。
内周曲柄部50c被形成在可动阀片部50的外缘上的全周。
内周曲柄部50c具有比第一开口部12a和/或第二开口部12b的轮廓稍大的外侧轮廓。
内周曲柄部50c具有比第一开口部12a和/或第二开口部12b的轮廓稍小的内侧轮廓。
内周曲柄部50c具有比外周曲柄部60c小的厚度尺寸,也就是流道H方向上的尺寸。
内周曲柄部50c具有比阀片50d大的厚度尺寸,也就是流道H方向上的尺寸。
内周曲柄部50c具有与流道H方向平行的滑动面50b。
滑动面50b设置在内周曲柄部50c的外周面上的圆周方向的全长。
内周曲柄部50c和外周曲柄部60c嵌合。
滑动面50b和可动阀框部60的滑动面60b相互可滑动地处于对置状态。
在内周曲柄部50c中,收容阀片施力部(保持弹簧)80的施力部孔58和周槽 59在可动阀片部50的圆周方向上交替配置。
在可动阀片部50的圆周方向上,以等间隔相互分离设置有多个阀片施力部(保持弹簧)80。
设置多个阀片施力部(保持弹簧)80的地方,优选为三处以上。
在本实施方式中,作为相互分离的阀片施力部(保持弹簧)80的配置,示出被配置为从阀片50d的中心O来看,四个阀片施力部(保持弹簧)80以相同角度位置(90度)分离的结构例。
从阀片50d的中心O来看,阀片施力部(保持弹簧)80的角度位置被设置为与阀箱施力部(推压缸体)70和阀框施力部90的角度位置重叠。
与上述那样的阀片施力部(保持弹簧)80的配置对应,在内周曲柄部50c的圆周方向上等间隔设置有四处施力部孔58。
周槽59以连接相邻的施力部孔58之间的方式环设在内周曲柄部50c的圆周方向上。
周槽59在流道H方向上的内周曲柄部50c的第一开口部12a侧开口。由此,在内周曲柄部50c中形成有夹着周槽59并在流道H方向上竖立设置的内周壁59a、外周壁59b、以及内周壁59a和外周壁59b之间的底部59c。
内周壁59a和外周壁59b在流道H方向上延伸。
底部59c在与阀片50d大致平行的与流道H方向正交的方向上延伸。
内周壁59a在可动阀片部50的径向上环设在周槽59的内侧。
外周壁59b在可动阀片部50的径向上环设在周槽59的外侧。
内周壁59a的厚度尺寸,也就是内周壁59a在可动阀片部50的径向上的宽度尺寸设定为比外周壁59b的厚度尺寸小。
在周槽59中设置有在底部59c的表面(底面)与内周壁59a的表面(侧面) 之间弯曲连接的弯曲部59d。
在周槽59中设置有在底部59c的表面(底面)与外周壁59b的表面(侧面) 之间弯曲连接的弯曲部59e。
弯曲部59d、59e的曲率半径Rm,相对于第一开口部12a的直径尺寸R1被设定在0.01≤Rm/R1≤0.02的范围。
周槽59的宽度尺寸Rn,也就是周槽59在可动阀片部50的径向上的尺寸,相对于第一开口部12a的直径尺寸R1被设定在0.03≤Rn/R1≤0.04的范围。
周槽59的底部59c位于比施力部孔58的底部58c在流道H方向上位于接近第一开口部12a的位置。也就是,周槽59的底部59c被形成为比施力部孔58的底部58c厚。
施力部孔58的底部58c为平面状,可以不设置具有与弯曲部59d、59e相同程度的曲率半径的弯曲部。
阀片50d连接到内周壁59a中的在可动阀片部50的径向上的内侧。
在可动阀片部50中,内周曲柄部50c的内周壁59a与阀片50d的周缘部分在比周槽59的底部59c更接近周槽59的开口侧的位置连接。
进而,在内周壁59a的内周侧,在作为流道H方向的可动阀片部50的厚度方向上,优选在比内周曲柄部50c的中心位置更接近第一开口部12a侧的位置连接阀片50d。
需要说明的是,内周壁59a与阀片50d连接的位置,可在流道H方向上在从第一开口部12a侧的内周壁59a的端部位置到内周曲柄部50c的中心位置之间适当地设定。
在本实施方式中,内周壁59a与阀片50d连接的位置,可在流道H方向上设定在比内周曲柄部50c的中心位置更接近作为第一开口部12a侧的内周壁59a的端部侧的位置。
在外周壁59b中的在可动阀片部50的径向上的外侧面上环设有滑动面50b。
在外周壁59b中的在可动阀片部50的径向上的外侧面上配设有作为阀片滑动密封部由O形圈等构成的滑动密封垫(滑动密封部件)52。
在外周壁59b上环设有用于收容滑动密封垫(滑动密封部件)52的槽52m。
滑动密封垫(滑动密封部件)52设置在比外周槽56更接近周槽59的开口侧的位置,也就是在流道H方向上作为外周壁59b的端部侧的位置。
也就是,槽52m设置在比外周槽56更接近周槽59的开口侧的位置,也就是在流道H方向上作为外周壁59b的端部侧的位置。
槽52m在作为流道H方向的可动阀片部50的厚度方向上,位于外周壁59b 的第一开口部12a侧。
在外周壁59b中的在可动阀片部50的径向上的外侧位置上环设有突条,该突条上设置有槽51m,该槽51m用于收容由O形圈等构成的缓冲垫(密封部件)51。
槽51m设置在突条中的作为第二开口部12b侧的端面上。
设置有槽51的突条在作为流道H方向的可动阀片部50的厚度方向上,位于外周壁59b的第二开口部12b侧。
槽51m在可动阀片部50的径向上位于外周壁59b的外侧。
在外周壁59b中,流道H方向上的槽52m与槽51m之间的外侧面上设置有外周槽56。
外周槽56被配置为不与滑动密封垫(滑动密封部件)52接触。
滑动密封垫(滑动密封部件)52配设在内周曲柄部50c与外周曲柄部60c之间。
通过滑动密封垫52,维持滑动时的滑动面50b与滑动面60b的密封状态。
滑动面50b、滑动密封垫(滑动密封部件)52和滑动面60b构成阀片滑动密封部。
在可动阀片部50的阀片50d中,相对于与内周曲柄部50c连接的周缘部分,可动阀片部50的中心O侧的区域为具有较大的厚度尺寸的厚壁部50k。
也就是,在阀片50d中,与径向外侧相比,在中心O侧上设置有厚壁部50k。
厚肉部50k的直径尺寸Rk相对于第一开口部的直径尺寸R1设定在0.36≤ Rk/R1≤0.55的范围。
厚壁部50k形成为与阀片50d的中心O呈同心状。
厚壁部50k的缘部被形成为厚度尺寸与径向外侧缓慢变化。
厚壁部50k的厚度尺寸Tk被设定为在厚壁部50k的区域内大致均匀。
可动阀片部50与可动阀框部60通过阀片施力部80(保持弹簧)连接。
可动阀片部50与可动阀框部60可在图2中附图标记B1、B2所示的往返方向上相互相对滑动。
往返方向B1、B2是指与可动阀片部50及可动阀框部60的面垂直的方向。往返方向B1、B2是指与旋转轴20的轴向平行的流道H方向。
在可动阀片部50中,在与阀箱内表面10B相对置(抵接)的表面上环设有缓冲垫(密封部件)51。
缓冲垫(密封部件)51与第二开口部12b的形状对应地形成为圆环状。
缓冲垫(密封部件)51可在闭阀时紧贴于作为第二开口部12b的周缘的阀箱内表面10B。
缓冲垫(密封部件)51是由O形圈等构成的密封部。
缓冲垫(密封部件)51设置在内周曲柄部50c的作为第二开口部12b侧的端面上。
缓冲垫(密封部件)51设置在内周曲柄部50c中的最外周位置。
缓冲垫(密封部件)51在闭阀时与作为第二开口部12b的周缘的阀箱内表面 10B接触,由可动阀片部50和阀箱内表面10B按压。
由此,第一空间与第二空间成为隔断状态。
缓冲垫(密封部件)51是弹性体。
当可动阀片部50与阀箱内表面10B发生碰撞时,缓冲垫(密封部件)51弹性变形。
缓冲垫(密封部件)51缓和可动阀片部50与阀箱内表面10B碰撞时的冲击。这样能够防止产生垃圾。
缓冲垫(密封部件)51、滑动密封垫(滑动密封部件)52和阀框密封垫61大致配置在同一个圆筒面上。
也就是,缓冲垫(密封部件)51、滑动密封垫(滑动密封部件)52和阀框密封垫61被配置为从流道H方向来看相互重叠。
因此,能够得到约100%的背压消除率。
在可动阀片部50上设置有排气孔53。
排气孔53连通外周槽56的内部与比缓冲垫51更靠中心侧的内周曲柄部50c 的第二开口部12b侧的面。
在可动阀片部50与阀箱内表面10B发生碰撞时,通过可动阀片部50、阀箱内表面10B和缓冲垫51形成密闭空间。排气孔53从该密闭空间中去除气体。
阀片施力部(保持弹簧)80内置于可动阀片部50的施力部孔58中。
阀片施力部80被配置在从流道H方向来看可动阀框部60与可动阀片部50重叠的区域,也就是可动阀框部60的内框板60d与可动阀片部50的内周曲柄部50c 上。
在可动阀片部50的圆周方向上以等间隔相互分离而设置有多个阀片施力部 (保持弹簧)80。
设置阀片施力部80的地方优选为三处以上,并且相互分离设置。
图6示出从阀片50d的中心O来看,四个阀片施力部80被配置在相同角度位置(90°)的结构例。
阀片施力部80通过螺栓状的引导销81的长轴部,引导(限制)可动阀片部50的运动。引导销81被固定在可动阀框部60的内框板60d上。
构成阀片施力部80的保持弹簧82例如为弹簧等弹性部件,被配置为具有与施力部孔58的轴线平行的施力轴。
阀片施力部80可改变可动阀框部60与可动阀片部50的流道H方向上的厚度尺寸。
阀片施力部80使可动阀片部50向可动阀框部60所移动的往返方向B1、B2 联动。
引导销81由粗细尺寸大致均匀的棒状体构成。
引导销81贯穿阀片施力部80内。引导销81竖立设置在流道H方向上,被固定设置在可动阀框部60的内框板60d上。
引导销81嵌合于形成在盖部58f上的孔部58g,该盖部58f堵塞可动阀片部 50的施力部孔58。
引导销81引导可动阀片部50和可动阀框部60的位置限制。
保持弹簧82的一端固定于作为可动阀片部50的施力部孔58的底部的引导销 81的端部的扩径部分81a。
保持弹簧82的另一端与堵塞施力部孔58的盖部58f抵接。
保持弹簧82对作为可动阀片部50的施力部孔58的底部侧的引导销81的扩径部分81a和堵塞施力部孔58的盖部58f施力。
保持弹簧82例如还可以设置为双重弹簧从而强化作用力。
在阀片施力部80中,当可动阀片部50与可动阀框部60相互滑动时,在形成于盖部58f的孔部58g中,引导销81在轴向上移动。那么,保持弹簧82收缩。
通过收缩后的保持弹簧82的作用力,堵塞施力部孔58的盖部58f相对于作为施力孔部58的底部侧的引导销81的扩径部分81a被施力。由此,可动阀片部50 与可动阀框部60沿着盖部58f与引导销81的扩径部分81a分离的方向相互移动。
通过阀片施力部80,当可动阀片部50与可动阀框部60相互滑动时,能够限制滑动方向不偏离往返方向B1、B2。
另外,当可动阀片部50与可动阀框部60滑动时,可动阀片部50及可动阀框部60的姿势也不会变化而是能够进行平行移动。
阀片施力部80(保持弹簧)与阀框施力部(辅助弹簧)90被设置为具有可向彼此相反的流道H方向施加的作用力。
阀框施力部(辅助弹簧)90被配置在中立阀部30的圆形部30a与作为从流道 H方向来看与圆形部30a重叠的可动阀框部60的位置限制部的外框板60e之间。
阀框施力部(辅助弹簧)90相对于中立阀部30,对可动阀框部60向流道H 方向上的中央位置施力。
阀框施力部(辅助弹簧)90内置于外框板60e的施力部孔68中。
阀框施力部(辅助弹簧)90被配置在从流道H方向来看中立阀部30与可动阀框部60重叠的区域,也就是中立阀部30的圆形部30a与可动阀框部60的外框板60e上。
多个阀框施力部(辅助弹簧)90在圆形部30a的圆周方向上等间隔配置。
设置阀框施力部(辅助弹簧)90的地方,与阀片施力部80对应优选为三处以上,并且相互分离设置。
图4示出从阀体的中心O来看,四个阀框施力部(辅助弹簧)90被配置在相同角度位置(90°)的结构例。
从阀片50d的中心O来看,圆形部30a的圆周方向上的阀框施力部(辅助弹簧)90的角度位置被设置为与可动阀片部50的圆周方向上的阀片施力部(保持弹簧)80的角度位置重叠。
阀框施力部(辅助弹簧)90通过引导销91的长轴部,引导(限制)可动阀框部60的运动。
引导销91被固定到设置在可动阀框部60的外框板60e的施力部孔68的底部。
引导销91还可以被固定到堵塞可动阀框部60的施力部孔68的底部的盖部。
施力部孔68在外框板60e上向与施力部孔58相同的方向开口而设置。也就是,施力部孔68在流道H方向上在与第一开口部12a相对置的位置开口。
施力部孔68被形成为在流道H方向上具有轴线的圆筒状。
构成阀框施力部(辅助弹簧)90的辅助弹簧例如为弹簧等弹性部件,被配置为具有与施力部孔68的轴线平行的施力轴。
阀框施力部(辅助弹簧)90可改变中立阀部30和可动阀框部60的流道H方向上的厚度尺寸。
阀框施力部(辅助弹簧)90相对于不在流道H方向上移位的中立阀部30,使可动阀框部60向往返方向B1、B2移位。相对于该流道H方向上的可动阀框部60 的移位,通过阀片施力部80,可动阀片部50追随而向往返方向B1、B2移位。需要说明的是,在对阀片50d施加流道H方向的差压的情况下,不受此限制。
引导销91由粗细尺寸大致均匀的棒状体构成。
引导销91贯穿阀框施力部(辅助弹簧)90内。引导销91在流道H方向上竖立设置,被固定设置在可动阀框部60的外框板60e上。
引导销91与形成于中立阀部30的圆形部30a的孔部68g嵌合。
引导销91引导可动阀框部60相对于中立阀部30的位置限制。
辅助弹簧92的一端与可动阀框部60的施力部孔68的底部抵接。
辅助弹簧92的另一端与作为中立阀部30的孔部68g的周围的圆形部30a抵接。
辅助弹簧92对可动阀框部60的施力部孔68的底部和作为中立阀部30的孔部68g的周围的圆形部30a施力。
在阀框施力部(辅助弹簧)90中,在可动阀框部60相对于中立阀部30移动时,在形成于圆形部30a的孔部68g中,引导销91在轴向上移动。那么,辅助弹簧92收缩。
通过收缩后的辅助弹簧92的作用力,施力部孔68的底部相对于作为孔部68g 的周围的圆形部30a被施力。由此,可动阀框部60向施力部孔68的底部与圆形部30a分离的方向,相对于中立阀部30移位。
通过阀框施力部(辅助弹簧)90,在可动阀框部60相对于中立阀部30移位时,能够限制可动阀框部60的移动方向不偏离往返方向B1、B2。
另外,当可动阀框部60相对于中立阀部30移位时,可动阀框部60相对于中立阀部30的姿势也不会变化而是能够进行平行移动。也就是,可动阀框部60通过阀框施力部(辅助弹簧)90相对于中立阀部30在流道H方向上移动时,能够维持可动阀片部50的阀片50d与旋转轴20的轴线正交的姿势的状态,即能够维持可动阀片部50的阀片50d相对于旋转轴20的轴线不倾斜的状态。
阀箱10中内设有多个阀箱施力部(推压缸体)70。
阀箱施力部(推压缸体)70构成将可动阀框部60向密封面的方向按压的升降机构。
阀箱施力部(推压缸体)70与油压驱动装置(驱动部)700连接并由油压驱动。
阀箱施力部(推压缸体)70被配置在可对可动阀框部60向流道H方向上接近第一开口部12a的方向施力的位置,也就是阀箱施力部(推压缸体)70被配置作为第二开口部12b的周围的位置。
阀箱施力部(推压缸体)70具有油压驱动部(固定部)71和伸缩杆(可动部) 72。
油压驱动部(固定部)71与油压驱动装置(驱动部)700连接。油压驱动部 (固定部)71可以通过从油压驱动装置700供给的油压(加压非压缩性流体)来使伸缩杆(可动部)72伸缩。
油压驱动部(固定部)71被配置为相对于中空部11被嵌入作为阀箱内表面 10B的更外侧的框架内部。
可动部72沿着流道H方向从固定部71向接近第一开口部12a的方向自如伸长。
在阀箱施力部(推压缸体)70中,设置有多级密封结构(密封单元),以防止油压驱动时工作流体即油泄漏到作为可动阀框部60侧的真空侧。
例如,在可动部72的周围,在作为前端部72a侧的位置设置有环状的密封部件(O形圈)75。伸缩杆(可动部)72在油压驱动部(固定部)71与作为可动阀框部60侧的真空侧密封的状态下自如伸缩。
阀箱施力部(推压缸体)70具有使可动阀框部60向第一开口部12a移动的功能。阀箱施力部(推压缸体)70使可动阀框部60与阀箱内表面10A抵接,将可动阀框部60按压到阀箱内表面10A来关闭流道H(闭阀操作)。
多个阀箱施力部(推压缸体)70在能够不改变可动阀框部60的姿势的情况下施力的位置上被配置在阀箱10中。
具体地,阀箱施力部(推压缸体)70的伸缩杆(可动部)72的轴线被配置为与阀框施力部(辅助弹簧)90的引导销91的轴线一致。
多个阀箱施力部(推压缸体)70沿着第二开口部12b的周围分离设置。
设置阀箱施力部(推压缸体)70的地方,与阀片施力部80及阀框施力部(辅助弹簧)90对应地优选为三处以上,并且相互等间隔分离设置。
图4示出从阀体的中心O来看,与阀框施力部(辅助弹簧)90同样,四个阀箱施力部(推压缸体)70被配置在相同角度位置(90°)的结构例。
从阀片50d的中心O来看,圆形部30a的圆周方向上的阀箱施力部(推压缸体)70的角度位置被设置为与可动阀片部50的圆周方向上的阀片施力部(保持弹簧)80及阀框施力部(辅助弹簧)90的角度位置重叠。
也就是,阀箱施力部(推压缸体)70、阀片施力部(保持弹簧)80和阀框施力部(辅助弹簧)90被配置为位于通过阀片50d的中心O的同一直线上。
在从开阀状态设为闭阀状态时,阀箱施力部(推压缸体) 70通过油压使伸缩杆(可动部)72伸展。
此时,阀箱施力部(推压缸体)70对前端部72a所抵接的可动阀框部60施力。由此,可动阀框部60在流道H方向上向第一开口部12a移动。阀框密封垫61紧贴第一开口部12a周围的阀箱内表面10A。
在多个阀箱施力部(推压缸体)70中,伸缩杆(可动部)72的伸长操作均可几乎同时操作。
图9是表示图2中的油压驱动装置及施力部(推压缸体)的说明图。
如图9所示,油压驱动装置700具有油压产生部701、油压管702、切换阀(滑阀)800、驱动部705、控制部(控制器)706和电源707。
油压产生部701产生对阀箱施力部(推压缸体)70的油压驱动部(固定部) 71供给油压的油压。
油压管702从油压产生部701连接到油压驱动部(固定部)71。
切换阀(滑阀)800可设置在油压管702上并在可动阀框部60的打开操作结束时切断油压供给,并且设置在油压管702上并检测旋转轴20的旋转处于关闭位置从而切换油压供给。
驱动部705是驱动油压产生部701的电动机等。驱动部705连接到控制部(控制器)706并被控制。驱动部705连接到电源707以供给用于驱动驱动部705的电力。
另外,油压产生部701被构造为可进行常闭操作。
以下,详细说明本实施方式所涉及的闸阀100的操作。
首先,在本实施方式所涉及的闸阀100中,考虑可动阀部40处于未设置流道 H的中空部11的退避位置的状态。此时,可动阀部40与阀箱内表面10A及阀箱内表面10B均不接触。在该状态下,使旋转轴20在由附图标记R01指示的方向(与流道H的方向交叉的方向)上旋转。那么,中立阀部30及可动阀部40沿着方向 R01以钟摆运动方式旋转移动。通过该旋转,可动阀部40从退避位置移动到与第一开口部12a相对置的位置即阀开口遮蔽位置(滑动准备位置)。
在阀开口遮蔽位置(滑动准备位置)上,阀箱施力部(推压缸体)70向接近流道H方向上的第一开口部12a的方向伸长伸缩杆(可动部)72。伸缩杆(可动部)72与可动阀框部60抵接并按压可动阀框部60。可动阀框部60向接近第一开口部12a的方向移动。
通过阀箱施力部(推压缸体)70,可动阀框部60与阀箱内表面10A抵接。此时,阀框密封垫61紧贴位于第一开口部12a的周围的阀箱内表面10A。由此,流道H被关闭(闭阀操作)。
相反,阀箱施力部(推压缸体)70使伸缩杆(可动部)72退缩。从伸缩杆(可动部)72向可动阀框部60的作用力减少。那么,通过阀框施力部90的作用力,可动阀框部60从阀箱10的内表面被拉开。可动阀框部60与阀箱内表面10A解除密闭状态。由此,开放所述流道H(解除操作)。
可动阀部40中的闭阀操作及解除操作,通过阀箱施力部70的机械式的抵接操作和阀框施力部90的机械式的分离操作来进行。
在解除操作之后,使旋转轴20向由附图标记R02表示的方向旋转。那么,可动阀部40从阀开口遮蔽位置(滑动准备位置)移动到退避位置(退避操作)。
通过该解除操作和退避操作,进行使可动阀部40处于阀开状态的阀开操作。
在一系列的操作(闭阀操作、解除操作、退避操作)中,阀片施力部80使可动阀框部60与可动阀片部50联动。
[阀体处于可退避操作位置(自由,FREE)的状态]
在图3中示出在阀开口遮蔽位置(滑动准备位置)的可动阀部40(可动阀框部60、可动阀片部50)与阀箱10的任一个阀箱内表面10A、10B均不接触的状态。这种状态称为阀体的FREE状态。在阀体为FREE的状态下,阀箱施力部(推压缸体)70的伸缩杆(可动部)72不从阀箱内表面10B突出而是处于退缩到阀箱10 的内侧的状态。也就是,阀箱施力部(推压缸体)70与阀体5不接触。
图10是表示本实施方式中的闸阀的周缘部的沿流道的放大剖视图。
接着,从阀体为FREE的状态,驱动阀箱施力部(推压缸体)70。
那么,如图10中的箭头F1所示,伸缩杆(可动部)72的前端部72a与可动阀框部60的下表面60sb抵接。由此,可动阀框部60向阀箱内表面10A移动。进而,可动阀框部60移动,阀框密封垫61与阀箱内表面10A接触的状态为闭阀位置的状态(闭阀状态)。此时,可动阀片部50通过阀片施力部(保持弹簧)80向与可动阀框部60相同的方向移动。同时,可动阀片部50与可动阀框部60经由滑动密封垫52维持滑动密封状态。
在阀体为FREE的状态下,阀箱施力部(推压缸体)70使可动阀框部60接触阀箱10的阀箱内表面10A来关闭流道H(闭阀操作)。
[阀体处于阀闭位置(没有正压或差压)的状态]
图10中示出通过上述闭阀操作流道H被关闭的状态。
将这种状态称为没有正压或差压的阀闭状态。没有正压或差压的阀闭状态是指阀体5与阀箱10的一个内表面接触的状态,与另一个内表面不接触的状态。
也就是在没有正压或差压的阀闭状态下,阀体5与第一开口部12a的周围的阀箱内表面10A接触。同时,阀体5不与位于第二开口部12b的周围的阀箱内表面10B接触。
在没有正压或差压的阀闭状态下,在阀箱施力部(推压缸体)70中,维持伸缩杆(可动部)72朝向可动阀框部60的方向延伸的状态。也就是维持使前端部 72a与可动阀框部60的下表面60sb抵接的状态。另外,维持阀框密封垫61与阀箱10的第一开口部12a的周围的阀箱内表面10A接触的状态。
[阀体处于背压位置的阀闭状态]
图11是表示本实施方式中的闸阀的周缘部的沿流道的放大剖视图。
图11中示出在背压状态下流道H被关闭的状态。
这种状态称为背压阀闭状态。背压阀闭状态是指阀体5与流道H方向上的两个阀箱内表面10A、10B接触的状态。也就是说背压阀闭状态是,阀体5在保持与第一开口部12a的周围的阀箱内表面10A接触的状态的同时,与位于第二开口部 12b的周围的阀箱内表面10B也接触的状态。这里,背压是指从闭阀状态向开阀状态的方向对阀体施加的压力。
在阀体5受到背压的情况下,通过阀片施力部80,可动阀片部50相对于可动阀框部60一边在往返方向B2(图11)上滑动一边移动。在可动阀框部60与可动阀片部50之间通过滑动密封垫52维持密封状态。
由此,可动阀片部50与第二开口部12b的周围的阀箱内表面10B碰撞。此时,缓冲垫51缓和由于可动阀片部50中的碰撞而产生的冲击。使阀体5受到的力由阀箱10的阀箱内表面10B(背侧的身体)承受的机构是背压消除机构。
进而,设为没有正压或差压,在该状态下,通过阀框施力部90,将可动阀框部60从阀箱10的内表面拉开,通过使可动阀框部60退避,开放流道H(解除操作)。
在本实施方式的闸阀100中,周槽59的内周壁59a与阀片50d连接,在周槽 59的外周壁59b的外周位置上设置有滑动面50b及滑动密封垫(滑动密封部件) 52并与可动阀框部60可滑动地接触。
在本实施方式的闸阀100中,在以下任意情况下,由于阀片50d的应力而引起的变形被周槽59的内周壁59a及底部59c吸收,周槽59的外周壁59b不变形。
·产生阀片50d的表面和背面位置上的压力差即流道H的差压的情况。
·流道H的差压进一步变化,阀片50d的表面和背面的差压方向反转的情况。
首先,考虑阀体在阀闭位置上产生了流道H方向的差压的情况。
例如,图2和图10所示的作为上侧的第一开口部12a侧为真空等低压状态,作为下侧的第二开口部12b侧为大气压等高压状态即正压。
那么,通过在流道H方向上产生的阀体5的上侧与下侧的差压,变形压力朝向使得阀片50d的中心O变形为凸形状的方向起作用。
因此,阀片50d的中心O凸出,也就是在流道H方向向上突出地弯曲。同时,阀片50d的周缘部分以径向中心侧与径向外侧相比成为上侧的方式倾斜。
此时,阀片50d周缘的倾斜变形使内周壁59a沿相同方向倾斜。也就是,追随着阀片50d周缘形成的倾斜,内周壁59a倾斜,上端的开口侧相对于下端的底部59c侧向径向外侧倾斜。
追随着该内周壁59a的倾斜,在周槽59中,底部59c也变形。在底部59c中,相对于径向内侧的内周壁59a侧,径向外上侧的外周壁59b侧向流道H方向的下侧倾斜。
也就是,在流道H方向上产生正压的差压的情况下,在阀片50d的径向上,在周槽59中,相对于底部59c的宽度尺寸,以周槽59的开口的宽度尺寸变小的方式变形。
底部59c的变形小于内周壁59a的变形。通过该内周壁59a及底部59c的倾斜及变形,能够避免阀片50d的变形应力传递到外周壁59b。
由此,在流道H方向上产生正压的差压的情况下,在周槽59的外周壁59b的外周位置上的阀片滑动密封部即滑动面50b及滑动密封垫(滑动密封部件)52上不会发生倾斜及变形。
同时,在这种情况下,由于可动阀框部60通过内框板60d与可动阀片部50 连接,因此即使可动阀片部50变形,变形也不会传递到具有阀片滑动密封部即滑动面60b的外周曲柄部60c。
因此,即使在流道H方向上产生正压的差压的情况下,也能够维持可动阀框部60与可动阀片部50的密封状态。
进而,在流道H方向上产生正压的差压的情况下,通过防止外周曲柄部60c 的变形,能够维持设置在外周曲柄部60c上的阀框密封垫61与位于第一开口部12a 周围的阀箱内表面10A的紧贴。
因此,能够维持可动阀框部60与阀箱10的第一开口部12a的密封状态。
接着,考虑阀体在阀闭位置上,在流道H方向上产生反向的差压的情况。
例如,图2、图11所示的作为上侧的第一开口部12a侧设为大气压左右的高压状态、作为下侧的第二开口部12b侧设为真空等低压状态即背压。
那么,通过在流道H方向上产生的阀体5的上侧与下侧的差压,在可动阀片部50中,变形压力朝向使得阀片50d的中心O变形为凹形状(凸形状)的方向起作用。
因此,阀片50d的中心O以凹陷的方式,也就是以在流道H方向上向下突出的方式弯曲。同时,阀片50d的周缘部分以径向中心侧与径向外侧相比成为下侧的方式倾斜。
该阀片50d周缘的倾斜变形使内周壁59a沿相同方向倾斜。也就是,追随着阀片50d周缘所形成的倾斜,内周壁59a倾斜,相对于下端的底部59c侧,上端的开口侧向径向内侧倾斜。
追随着该内周壁59a的倾斜,在周槽59中,底部59c也变形。底部59c相对于径向内侧的内周壁59a侧,径向外上侧的外周壁59b侧在流道H方向向上倾斜。
此时,阀片50d在比底部59c更接近周槽59的开口端部的位置连接。
首先,考虑将底部59c的作为外周壁59b侧端部的位置固定的状态,也就是该位置不移动的状态。那么,相对于该固定位置,底部59c的径向上的长度部分以及从底部59c到阀片50d的连接部分的内周壁59a的高度部分成为可位移到与阀片50d的连接位置的部分。
即,将底部59c的作为外周壁59b侧端部的位置作为摆动中心,底部59c的径向全长和从底部59c到与阀片50d的连接位置的内周壁59a的高度距离为可位移区域。
也就是,当在流道H方向上产生背压的差压情况下,在阀片50d的径向上,在周槽59中,以周槽59的开口的宽度尺寸相对于底部59c的宽度尺寸变大的方式变形。
底部59c的变形小于内周壁59a的变形。通过该内周壁59a及底部59c的倾斜及变形,能够避免阀片50d的变形应力传递到外周壁59b。
由此,在流道H方向上产生背压的差压的情况下,在周槽59的外周壁59b的外周位置上的阀片滑动密封部即滑动面50b及滑动密封垫(滑动密封部件)52上不会发生倾斜及变形。
同时,在这种情况下,由于可动阀框部60通过内框板60d与可动阀片部50 连接,因此即使可动阀片部50变形,内框板60d也能够追随周槽59的变形而以略微倾斜的程度吸收。由此,变形不被传递到具有阀片滑动密封部即滑动面60b 的外周曲柄部60c。
因此,即使在流道H方向上产生背压的差压的情况下,也能够维持可动阀框部60与可动阀片部50的密封状态。
进而,在流道H方向上产生背压的差压的情况下,通过防止外周曲柄部60c 的变形,能够维持设置在外周曲柄部60c上的阀框密封垫61与位于第一开口部12a 周围的阀箱内表面10A的紧贴。
因此,能够维持可动阀框部60与阀箱10的第一开口部12a的密封状态。
进而,在内周曲柄部50c中,缓冲垫(密封部件)51被配置在比周槽59的外周壁59b更靠径向外侧的位置。通过该结构,与周槽59的开口侧扩大的变形对应,能够维持由缓冲垫(密封部件)51引起的阀箱内表面10B与可动阀片部50的密封状态。
由此,即使在流道H方向上产生背压的差压的情况下,例如即使在大气压左右的压力作用于可动阀片部50的一面侧,可动阀片部50的另一面侧为真空状态的情况下,也能够维持闸阀100中的密封状态。
进而,考虑在流道H方向上背压的差压增大的情况。
例如,图2、图11所示的作为上侧的第一开口部12a侧为1.2MPa左右的高压状态、作为下侧的第二开口部12b侧为真空等的低压状态即背压。
在这种情况下,当在流道H方向上产生背压的差压的情况下,也在阀片50d 的径向上,在周槽59中,周槽59的开口的宽度尺寸相对于底部59c的宽度尺寸进一步变大地变形。
也就是,能够维持可动阀框部60与可动阀片部50的密封状态。
另外,由于缓冲垫(密封部件)51被按压到阀箱内表面10B并密封,因此即使该差压变大,也向加强缓冲垫(密封部件)51中的密封状态的方向,可动阀片部50所受的按压力增大。
因此,即使背压的差压在流道H方向上增大,也能够维持由周槽59的外周壁 59b的外侧位置上的缓冲垫(密封部件)51引起的阀箱内表面10B与可动阀片部 50的密封状态。
由此,在流道H方向上产生的背压的差压大的情况下,例如在1.2MPa左右的压力作用于可动阀片部50的一面侧且可动阀片部50的另一面侧为真空状态的情况下,也能够维持闸阀100中的密封状态。
根据本实施方式,当通过流道H方向的差压,阀片50d的中心O变形为凹形状或凸形状而导致阀片50d的周缘部倾斜时,能够抑制对追随着阀片50d的周缘部的倾斜而倾斜的周槽59的内周壁59a的影响。具体地,由于滑动面50b、滑动密封垫(滑动密封部件)52、阀框密封垫61、缓冲垫(密封部件)51等滑动密封部件(密封部件)位于与传递到外周壁59b的底部59c分离的位置,因此即使阀片50d变形,也能够降低对这些密封部件的影响,维持闸阀100中的密封性。
需要说明的是,阀片50d、周槽59的内周壁59a、外周壁59b、底部59c等的倾斜及变形是指以产生实际的变形及倾斜的方式产生应力的状态。因此,包括产生该变形及倾斜、以及不产生该变形及倾斜而仅产生应力的状态。
进而,即使在流道H的差压发生变化的情况下,也在阀片50d的径向上,在周槽59中,相对于底部59c的宽度尺寸,周槽59的开口的宽度尺寸发生变化,由此防止外周壁59b的变形。
这样,即使在流道H的差压变化的情况下,也能够维持由周槽59的外周壁 59b的外周位置上的阀片滑动密封部即滑动面50b以及滑动密封垫(滑动密封部件) 52引起的可动阀框部60与可动阀片部50的密封状态。
同时,即使在流道H的差压发生变化的情况下,也能够维持由周槽59的外周壁59b的外侧位置上的缓冲垫(密封部件)51引起的阀箱内表面10B与可动阀片部50的密封状态。
由此,即使在流道H方向上产生的差压大的情况下,例如即使在1MPa左右的压力作用于可动阀片部50的一面侧且可动阀片部50的另一面侧为真空状态的情况下,也能够维持闸阀100中的密封状态。
而且,在开口径相同的情况下,与不设置周槽59的结构相比,可动阀片部50 的径向上的内周曲柄部50c的宽度尺寸增大。由此,能够削减可动阀片部50中的阀片50d的直径尺寸。因此,通过削减阀片50d的面积,结果能够削减因流道H 方向的差压而作用于阀片50d的变形力。
这里,考虑在闸阀100中使开口径增大的大型化的情况、也就是增大第一开口部12a及第二开口部12b的直径尺寸R1的情况。
即使在这种情况下,也能够在周槽59附近吸收与施加在阀片50d上的压力的增大对应地变大的阀片50d的变形,防止外周壁59b的过度的变形。
因此,即使将开口径大型化,也能够维持密封。
由此,即使在因开口径的大型化而有可能导致变形变大的情况下,例如即使在1MPa左右的压力作用于开口径为22英寸左右的阀片50d的一面侧且阀片50d 的另一面侧为真空状态的情况下,也能够维持闸阀100中的密封状能。
同时,即使在增大可动阀片部50的径向上的内周曲柄部50c的宽度尺寸,从而增加可动阀片部50的强度的情况下,也能够削减与周槽59的内部的体积对应的结构材料的重量。由此,能够减少内周曲柄部50c的重量,实现轻量化。
这里,由于周槽59设置在可动阀片部的几乎全周上,因此在闸阀100的口径较大的情况下,例如在超过20英寸的尺寸的情况下,能够实现1kg级或者10kg 级的轻量化。
因此,在本实施方式中的闸阀100中,能够同时实现开口径的大型化和轻量化。
在本实施方式的闸阀100中,在可动阀片部50的边缘部,在圆周方向上交替配置有施力部孔58与周槽59。
这里,在施力部孔58的周围,为了切实地进行借助阀片施力部80的作用力的操作,并未挖掘结构材料,因此具有满足充分强度的壁厚。
另外,如上所述那样,周槽59具有充分的耐变形性。
由此,在可动阀片部50的外缘的圆周方向上,在施力部孔58附近和周槽59 的部分、也就是可动阀片部50的外缘的全周中,能够具有充分的壁厚、强度及耐变形性。
因此,内周曲柄部50c在全周中都不会受到阀片50d的变形的影响,具有充分的强度。
因此,在内周曲柄部50c的全周中,即使在阀片50d变形的情况下,也能够维持充分的耐密封性。
在本实施方式中,在抑制由流道H方向的差压产生的应力时,通过周槽59的弯曲部59d、59e,避免内周曲柄部50c的周槽59附近的区域中的应力集中,防止变形等的发生。
在本实施方式中,由于将弯曲部59d、59e的曲率半径Rm与第一开口部12a 的直径尺寸R1之比Rm/R1的值设定在上述范围内,因此即使在超过20英寸的大口径的闸阀100中,也能够防止周槽59中的应力集中和内周曲柄部50c等的变形。而且,即使在流道H方向的差压较大的情况下,也能够抑制弯曲部59d、59e的附近区域中的应力集中。
在本实施方式中,通过将周槽59的宽度尺寸Rn与第一开口部12a的直径尺寸R1之比Rn/R1的值设定在上述范围内,能够防止由流道H方向的差压产生的密封不良。
这里,在由于流道H方向的差压,阀片50d变形为凹形状的情况下,在可动阀片部50中,周槽59的内周壁59a朝向阀片50d的中心O凸变形的方向被拉伸,并被拉伸到可动阀片部50的径向内侧。由此,周槽59的内周壁59a以开口端侧向中心O侧倾斜的方式吸收变形应力,抑制向周槽59的外周壁59b传递的应力。
通过设定周槽59的宽度尺寸Rn,能够防止周槽59的外周壁59b从没有差压的状态倾斜。
进而,通过设定周槽59的宽度尺寸Rn,能够缩小阀片50d的直径尺寸,减小作用于阀片50d的差压。
进而,通过设定周槽59的宽度尺寸Rn,能够使在可动阀片部50中削减的重量变大,且维持充分的强度。
本实施方式的周槽59通过将在径向上不希望变形的区域(部位)即外周壁59b 的宽度尺寸设定为比积极变形侧即内周壁59a的宽度尺寸大,能够维持密封状态。
另外,本实施方式的阀片50d在轻量化时,通过厚壁部50k能够具有足够的强度,以免因差压产生的变形过大。
由此,在通过轻量化而薄壁化的阀片中,通过设置直径尺寸Rk为上述范围的厚壁部,能够防止阀片的强度降低。同时,能够使应力在圆周方向上的分布状态在阀片50d的圆周方向上均匀化,提高密封性。
在本实施方式中,通过外周槽56,能够进行可动阀片部50的轻量化。进而,由于比外周槽56,在周槽59的开口侧设置有作为阀片滑动密封部的滑动密封垫(滑动密封部件)52,因此能够降低差压引起的应力影响。
这里,外周槽56能够从外周壁59b的外周面挖掘而轻量化,以防止与滑动密封垫(滑动密封部件)52接触。在口径22英寸左右的闸阀100中,只需设置宽度 5mm左右、深度5mm左右的外周槽56,就能在阀体5中实现0.5~1kg左右的轻量化。
在本实施方式的可动阀片部50中,缓冲垫(密封部件)51、滑动密封垫(滑动密封部件)52和阀框密封垫61被配置在从流道H方向上来看相互重叠的位置。进而,这些部件被设置在从流道H方向来看比周槽59更靠可动阀片部50的径向外侧的位置。
由此,当通过流道H方向的差压,阀片50d的中心变形为凹形状或凸形状时,能够降低该阀片50d的变形对上述密封部件51、52、61等的密封状态造成的影响。
需要说明的是,在本实施方式的可动阀片部50中,阀片50d与内周曲柄部50c 的连接位置被设定在比周槽59的底部59c更接近周槽59的开口侧的位置,或者比周槽59的深度方向的中间位置更接近周槽59的开口侧的位置。然而,本发明不限于此结构。例如,阀片50d的连接位置还可以被设定在周槽59的开口端部位置。
以下,根据附图说明本发明的第二实施方式所涉及的闸阀。
图12是表示本实施方式中的闸阀的可动阀片部的从沿流道的方向来看的俯视图。
图13是表示本实施方式中的闸阀的周槽附近的区域的沿流道的方向的放大剖视图。
在本实施方式中,与上述第一实施方式不同的是与周槽的数量有关的点,对除此以外与上述第一实施方式对应的结构标注相同的附图标记并省略其说明。
如图12和图13所示,本实施方式在内周曲柄部50c中,在周槽59的中心O 侧进一步环设有内周槽59A。
内周槽59A设置在内周曲柄部50c上,并在流道H方向上与周槽59相反的一侧开口。
因此,与内周槽59A的设置相应地,内周曲柄部50c的宽度尺寸比第一实施方式中的宽度尺寸大。
内周槽59A可在可动阀片部50的圆周方向的全长上连续。
内周槽59A中的外周壁59Ab与周槽59的内周壁59a的径向内侧兼用。
在内周槽59A中的外周壁59Ab的径向内侧,在流道H方向上的第二开口部12b侧环设有底部59Ac。底部59Ac与底部59c和阀片50d大致平行地形成。
在底部59Ac的径向内侧环设有内周壁59Aa。
内周壁59Aa被形成为与内周壁59a或外周壁59Ab以及外周壁59b平行的圆筒状。
外周壁59b、内周壁59a(外周壁59Ab)和内周壁59Aa在流道H方向上延伸。
内周壁59a(外周壁59Ab)与内周壁59Aa在径向上的宽度尺寸还可以被设定为大致相等。
内周槽59A的宽度尺寸、也就是可动阀片部50在径向上的尺寸被设定为与周槽59的宽度尺寸Rn大致相等。
在内周槽59A中,设置有在底部59Ac的表面(底面)与内周壁59Aa的表面 (侧面)之间弯曲连接的弯曲部59Ad。
在内周槽59A中,设置有在底部59Ac的表面(底面)与外周壁59Ab的表面 (侧面)之间弯曲连接的弯曲部59Ae。
另外,在本实施方式中,相对于内周曲柄部50c,阀片50d的边缘部连接的位置可以是比流道H方向上的内周曲柄部50c的中心位置更靠内周槽59A的开口端侧的位置。
需要说明的是,作为内周壁59Aa与阀片50d连接的位置,在流道H方向上,可在从作为第二开口部12b侧的内周壁59Aa的端部位置到内周曲柄部50c的流道 H方向的中心位置之间适当地设定。
在本实施方式中,作为内周壁59Aa与阀片50d连接的位置,在流道H方向上,可设定在比内周曲柄部50c的中心位置更接近作为第二开口部12b侧的内周壁59Aa的端部侧的位置。
对本实施方式中的产生流道H方向的差压的情况进行说明。
例如,考虑阀体在阀闭位置中在流道H方向上产生反向的差压的情况。
通过在流道H方向上产生的差压,在可动阀片部50中,变形压力朝向阀片 50d的中心O变形为凹形状(凸形状)的方向起作用,并且以阀片50d的中心O 凹陷的方式,也就是以在流道H方向上向下突出的方式弯曲。同时,阀片50d的周缘部分以径向中心侧与径向外侧相比成为下侧的方式倾斜。
该阀片50d周缘的倾斜变形使内周壁59Aa沿相同方向倾斜。也就是,内周壁 59Aa追随着阀片50d周缘所形成的倾斜而倾斜。内周壁59Aa的下端的开口侧相对于上端的底部59Ac侧向径向外侧倾斜。
追随着该内周壁59Aa的倾斜,内周槽59A的底部59Ac也变形。底部59Ac 相对于与内周壁59Aa连接的径向内侧,与外周壁59Ab(内周壁59a)连接的径向外侧朝着流道H方向向上倾斜。
该底部59Ac的倾斜变形使内周壁59a沿相同方向倾斜。也就是,内周壁59a 追随着底部59Ac所形成的倾斜而倾斜。内周壁59a的下端的底部59c侧相对于上端的底部59Ac侧向径向外侧倾斜。
追随着该内周壁59a的倾斜,在周槽59中,底部59c也变形。底部59c相对于与内周壁59a连接的径向内侧,与外周壁59b连接的径向外侧朝着流道H方向向上倾斜。
这里,内周壁59Aa的变形小于阀片50d的变形。
底部59Ac的变形小于内周壁59Aa的变形。
内周壁59a的变形小于底部59Ac的变形。
底部59c的变形小于内周壁59a的变形。
通过这些内周壁59Aa、底部59Ac、内周壁59a、底部59c的倾斜及变形,能够避免阀片50d的变形应力传递到外周壁59b。
这样,在流道H方向上产生背压的差压的情况下,通过内周槽59A和周槽59,在外周壁59b的外周位置上的阀片滑动密封部即滑动面50b、滑动密封垫(滑动密封部件)52以及阀框密封垫61上不会发生倾斜及变形。
因此,能够维持闸阀100中的密封状态。
在本实施方式中,在抑制由流道H方向的差压引起的应力时,通过内周槽59A 的弯曲部59Ad、59Ae,避免内周曲柄部50c的内周槽59A附近区域中的应力集中,防止变形等的发生。
在本实施方式中,在周槽59上再加上内周槽59A的宽度尺寸,并且加大内周曲柄部50c的宽度尺寸,能够进一步实现可动阀片部50的强度轻量化。
在本实施方式中,在周槽59上再加上内周槽59A的宽度尺寸,并且进一步减少阀片50d的直径尺寸,能够减少从流道H方向的差压所作用的应力。
在本实施方式中,在周槽59上再加上内周槽59A的容量,能够实现更进一步的轻量化。
在本实施方式中,在周槽59上再加上内周槽59A的作用,能够吸收变形及倾斜,进一步提高耐密封性。
进而,在本实施方式中,除了由施力部孔58沿圆周方向分割的周槽59之外,还由配置在全周的内周槽59A吸收变形及倾斜,从而能够进一步提高耐密封性。
由此,能够进一步对应开口径的大型化。
本实施方式设置成周槽59在第一开口部12a侧开口且内周槽59A在第二开口部12b侧开口的结构,但也可以是周槽59在第二开口部12b侧开口且内周槽59A 在第一开口部12a侧开口的结构。
此外,除了周槽59和内周槽59A之外,还可以设置三条以上的周槽。
进而,在本实施方式中,阀片50d相对于可动阀片部50中的内周曲柄部50c 的连接位置被设定在比内周槽59A的底部59Ac更接近内周槽59A的开口侧的位置,但不限于此。例如,阀片50d的连接位置还可以被设定在内周槽59A的开口端部位置。
也就是,在设置有多个周槽的情况下,优选将流道H方向上的内周曲柄部50c 与阀片50d的连接位置设定在径向上最接近阀片50d的连接位置的周槽中的开口侧。
本发明能够广泛应用于闸阀,该闸阀的用途为针对真空装置等中的真空度、温度或气体气氛等性质不同的两个空间,在隔断已连结的流道的状态和开放该隔断状态之间进行切换。
附图标记说明
5 阀体
10 阀箱
11 中空部
12a 第一开口部
12b 第二开口部
20 旋转轴
21 旋转驱动部
30 中立阀部
30a 圆形部
30b 旋转部
40 可动阀部
50 可动阀片部
50b 滑动面(阀片滑动密封部)
50c 内周曲柄部
50d 阀片
50k 厚壁部
51 缓冲垫(密封部件)
51m、52m 槽
52 滑动密封垫(滑动密封部件、阀片滑动密封部、密封部件)
56 外周槽
58 施力部孔
58g 孔部
59 周槽
59A 内周槽
59a、59Aa 内周壁
59b、59Ab 外周壁
59c、59Ac 底部
59d、59e、59Ad、59Ae 弯曲部
60 可动阀框部
60b 滑动面
60c 外周曲柄部
60d 内框板
60e 外框板
61 阀框密封垫(密封部件)
70 阀箱施力部(推压缸体)
71 油压驱动部(固定部)
72 伸缩杆(可动部)
80 阀片施力部(保持弹簧)
90 阀片施力部(辅助弹簧)
100 闸阀
700 油压驱动装置(驱动部、油压驱动单元)
O 中心
Claims (12)
1.一种闸阀,用于隔断流道,其特征在于,包括:
阀箱,插入到所述流道中并且具有相互对置连通形成所述流道的第一开口部及第二开口部;
阀体,位于所述阀箱内的中空部内并能开放及关闭所述流道;
旋转轴,在所述中空部内的退避位置与阀开口遮蔽位置之间能够旋转地支撑所述阀体并且具有在流道方向上延伸的轴线;
旋转驱动部,能够旋转驱动所述阀体;
中立阀部,将所述阀体连接到所述旋转轴;
可动阀框部,相对于所述中立阀部,在所述流道方向上能够移位且设置于所述阀体上;
阀框施力部,连接所述中立阀部与所述可动阀框部;
可动阀片部,相对于所述可动阀框部,通过阀片滑动密封部在所述流道方向上能够移位且设置于所述阀体上;
阀片施力部,连接所述可动阀框部与所述可动阀片部;
阀箱施力部,设置于所述阀箱中并能使所述阀开口遮蔽位置的所述可动阀框部朝向与所述第一开口部的周缘接触的阀关闭位置移动;以及
驱动部,驱动所述阀箱施力部,
在所述可动阀片部的边缘部的全周设置有在外周位置上具有所述阀片滑动密封部的内周曲柄部,
在所述内周曲柄部的圆周方向上设置有在所述流道方向上具有深度的周槽。
2.根据权利要求1所述的闸阀,其特征在于,在所述可动阀片部的边缘部设置有多个所述阀片施力部,在所述可动阀片部的外缘的圆周方向上,在多个所述阀片施力部之间环设有所述周槽。
3.根据权利要求1或2所述的闸阀,其特征在于,在所述周槽中设置有在底面与侧面之间弯曲连接的弯曲部。
4.根据权利要求3所述的闸阀,其特征在于,相对于所述第一开口部的直径尺寸R1,所述周槽中的所述弯曲部的曲率半径Rm设定为0.01≤Rm/R1≤0.02的范围。
5.根据权利要求1或2所述的闸阀,其特征在于,相对于所述第一开口部的直径尺寸R1,所述可动阀片部的径向上的所述周槽的宽度尺寸Rn设定为0.03≤Rn/R1≤0.04的范围。
6.根据权利要求1或2所述的闸阀,其特征在于,在所述内周曲柄部中,所述可动阀片部的径向上的所述周槽的外周壁的宽度尺寸被设定为大于所述可动阀片部的径向上的所述周槽的内周壁的宽度尺寸。
7.根据权利要求1或2所述的闸阀,其特征在于,在所述可动阀片部中,在所述内周曲柄部的中心侧的阀片的中心位置上设置有具有比所述阀片的径向外侧大的厚度尺寸的厚壁部。
8.根据权利要求7所述的闸阀,其特征在于,相对于所述第一开口部的直径尺寸R1,所述厚壁部的直径尺寸Rk设定为0.36≤Rk/R1≤0.55的范围。
9.根据权利要求1或2所述的闸阀,其特征在于,在所述可动阀片部中,所述内周曲柄部与所述内周曲柄部的中心侧的阀片在比所述周槽的底部更接近所述周槽的开口侧的位置连接。
10.根据权利要求1或2所述的闸阀,其特征在于,在所述内周曲柄部的外周面上设置有作为所述阀片滑动密封部与所述可动阀框部能够滑动地接触的滑动密封部件,并且设置有与所述滑动密封部件不接触的外周槽。
11.根据权利要求10所述的闸阀,其特征在于,所述滑动密封部件被设置在比所述外周槽更接近所述周槽的开口侧的位置。
12.根据权利要求1或2所述的闸阀,其特征在于,所述可动阀片部在比所述周槽更靠所述可动阀片部的径向外侧的位置上设置有密封部件,当在所述阀开口遮蔽位置上所述可动阀框部与所述第一开口部接触,并且从所述第一开口部朝向所述第二开口部的流道压力大于所述阀片施力部的作用力时,所述密封部件与所述第二开口部的周缘接触。
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