JP2005003034A

JP2005003034A - Check valve

Info

Publication number: JP2005003034A
Application number: JP2003165072A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Kura; 康弘倉; Keiichi Nagi; 啓一名木; Koichi Hattori; 恒一服部
Original assignee: Tsudakoma Corp; Tsudakoma Industrial Co Ltd
Current assignee: Tsudakoma Corp
Priority date: 2003-06-10
Filing date: 2003-06-10
Publication date: 2005-01-06

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a check valve having high durability by combining wear resistance and corrosion resistance for preventing corrosion due to cavitation. <P>SOLUTION: The check valve for a water spray loom comprises a valve seat, a valve element for opening/closing the valve seat, a stopper having an opening portion for limiting the displacement of the valve element, and a connection member for integrally coupling the valve seat with the stopper. At least one of the valve seat and the stopper is formed of a HIP treated zirconia ceramics. The valve seat of the check valve at least on the suction side of a plunger pump for supplying pressure water to a weft inserting nozzle may be formed of a HIP treated zirconia ceramics. Furthermore, the stopper for at least one of the check valve on the suction side and the check valve on the discharge side may be formed of a HIP treated zirconia ceramics. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水噴射式織機の水経路に設けられた逆止弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水噴射式織機に用いられる逆止弁の１つとして、例えば、特許文献１の逆止弁は、弁座とストッパとの間にボール形状をした弁体を移動可能に収納し、弁座、ストッパを連結部材によって一体に組み合わせて形成されている。
【０００３】
この逆止弁は、弁体の移動により弁座を開閉されることにより、流体の流れを一方向に規制し、逆流を阻止することができる。
【０００４】
また、この逆止弁は、水噴射式織機の緯入れノズルへ圧力水を供給するプランジャポンプの吸入側と吐出側のそれぞれに設けられている。
【０００５】
なお、この逆止弁の弁体と弁座、およびストッパは、それぞれセラミックスにより形成されており、特に弁座とストッパは、ジルコニア系セラミックス（ＺｒＯ_２）により形成されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−２３５０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
水噴射式織機の緯入れ用のプランジャポンプの吸入側、吐出側のそれぞれに設けられた逆止弁は、プランジャポンプによる水の吸入および吐出により、毎分１０００回以上の高速高頻度の開閉動作が行われる。
【０００８】
このため、弁体による弁座およびストッパへの衝撃や、キャビテーションを生じることが避けられない。
【０００９】
特に、水噴射式織機における逆止弁では、逆止弁を通過する水流が急激に高速になるため、キャビテーションが顕著に発生する。
【００１０】
さらに、プランジャポンプの吸入側の逆止弁の弁座に対しては、プランジャポンプの吸引時にはキャビテーションの発生度合いが大きく、また吐出時には弁体による衝撃が強いため、両者による影響が一番大きく、逆止弁の中で一番過酷な部分である。
【００１１】
また、弁体による弁座およびストッパへの衝撃により、弁体と、弁座およびストッパとの接触部分に摩耗が生じ、キャビテーションにより弁座およびストッパに浸食、詳細には剥離や偏摩耗が生じてしまう。
【００１２】
従って、本発明の目的は、耐摩耗性とキャビテーションよる浸食を防止する耐浸食性を合わせ持つ高い耐久性を有する逆止弁を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わる、水噴射式織機の逆止弁は、弁座と、前記弁座を開閉する弁体と、開口部を有し前記弁体の移動量を制限するストッパと、前記弁座とストッパを一体に組み合わせる連結部材とを備え、前記弁座と前記ストッパの少なくとも一方を、ＨＩＰ（等方加圧焼結）処理されたジルコニア系セラミックスで形成されている。
【００１４】
また、上記のような逆止弁を、緯入れノズルへ圧力水を供給するプランジャポンプの吸入側、吐出側にそれぞれ設け、少なくとも吸入側の逆止弁における前記弁座を、ＨＩＰ処理されたジルコニア系セラミックスで形成してもよい。
【００１５】
さらに、プランジャポンプの吸入側の逆止弁と吐出側の逆止弁の少なくとも一方の前記ストッパを、ＨＩＰ処理されたジルコニア系セラミックスで形成してもよい。
【００１６】
【発明の効果】
ジルコニア系セラミックスをＨＩＰ処理することによって組織が緻密化され、また、焼結部材の中に残留した気孔が排除され、表面粗度が良くなる（改善される）。気孔が排除されることにより焼結部材内の残留物が無くなるため、耐摩耗性および耐浸食性が向上し全体の耐久性および信頼性が向上する。
【００１７】
これにより、弁座とストッパの少なくとも一方を、ＨＩＰ処理されたジルコニア系セラミックスで形成することで、キャビテーションが発生しても組織の緻密化によりキャビテーションによる剥離および偏摩耗が抑制され、かつ弁体による衝撃が大きくても表面粗度が良いので摩耗も防止できる。よって耐摩耗性および耐浸食性を合わせ持つ高い耐久性の逆止弁を提供できる。
【００１８】
さらに、少なくともプランジャポンプの吸入側の逆止弁における弁座を、ＨＩＰ処理されたジルコニア系セラミックスで形成することで、弁座の耐摩耗性および耐浸食性が向上するので、プランジャポンプの吸入時にはキャビテーションによる発生度合いが大きく、また吐出時には弁体による衝撃が強い過酷な条件下でも、弁座が破損しにくい高い耐久性の逆止弁を提供することができる。
【００１９】
また、吸入側の逆止弁の耐久性が高くなり逆止弁の破損を防止できるので、逆止弁の交換頻度を下げることができる。
【００２０】
プランジャポンプの吸入側の逆止弁と吐出側の逆止弁の少なくとも一方のストッパを、ＨＩＰ処理されたジルコニア系セラミックスで形成することで、逆止弁の耐久性をさらに向上させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳述する。
【００２２】
図１は、本発明に係わる水噴射式織機の逆止弁１０の全体図を示した縦断面図である。逆止弁１０は、弁座１１とボール形状の弁体１２とストッパ１３と連結部材１４を備え、弁座１１とストッパ１３は、連結部材１４を介して一体に組み合わされている。
【００２３】
弁座１１はリング形状に形成され、弁体１２が密接する座面１１ａが上面側に形成されている。座面１１ａは弁体１２と同一直径の球面に形成されている。
【００２４】
連結部材１４は弁座１１を保持する段部１４ａを有し、弁座１１の内径と同一内径のリング状に形成されている。なお、連結部材１４は合成樹脂材または合成ゴム材で形成するのが好適である。連結部材１４には上面の外側に嵌合リブ１４ｂが形成されている。段部１４ａと嵌合リブ１４ｂは、それぞれ弁座１１およびストッパ１３の下面の嵌合リブ１３ｅに密着するように、精密に機械加工されている。
【００２５】
図２は、逆止弁１０を図１のＸ方向から見た上面図である。ストッパ１３の上部には、放射状の仕切り部１３ａ、１３ａ…を介して扇形の開口部１３ｂ、１３ｂ…が形成されている。各仕切り部１３ａの内面には、弁体１２の移動量Ｌを制限すると共に、弁体１２を弁座１１の軸方向にガイドするガイド面１３ｃが形成されている。ただし、ガイド面１３ｃ、１３ｃ…は、移動量Ｌに相当する長さの円筒面につづいて、弁体１２の直径とほぼ同一径の下向きの球面に形成されている。また、仕切り部１３ａ、１３ａ…が集合する中央部には、ストッパ１３の軸上に孔１３ｄが形成されている。ストッパ１３の下面には、連結部材１４の嵌合リブ１４ｂの内側に嵌合する嵌合リブ１３ｅが形成されている。
【００２６】
ストッパ１３と連結部材１４は、嵌合リブ１３ｅ、１４ｂを介し、分解可能に一体に組み合わされており、ストッパ１３と連結部材１４の間には、外周に隙間ｄが形成されている。ストッパ１３と連結部材１４は、隙間ｄに工具を挿入して隙間ｄを拡げることによって簡単に分解することができる。
【００２７】
図３は、逆止弁１０をプランジャ部２１、円筒部２２を有するケーシング２０に上下一体で同方向に組み込むことにより、水噴射式織機の緯入れ用のプランジャポンプを構成した断面図である。
【００２８】
プランジャ部２１は、円筒部２２の中間部に分岐して形成されている。プランジャ部２１には、図示しない駆動源を介して前後動するプランジャ２１ａが挿入されている。
【００２９】
図３下側の吸入側の逆止弁（以下、吸入側逆止弁）１０ａは、円筒部２２に螺合する押え部材２３を介し、円筒部２２の段２２ａに固定されている。押え部材２３の先端外周の面取り部２３ａには、連結部材１４との間にシール部材２４が介装されている。また、押え部材２３には、図示しない水供給源に接続する吸入孔が形成された管２３ｂが連結されている。
【００３０】
図３上側の吐出側の逆止弁（以下、吐出側逆止弁）１０ｂは、円筒部２２に螺合する押え部材２５を介して、円筒部２２の段２２ｂに固定されている。押え部材２５の先端外周の面取り部２５ａには、ストッパ１３との間にシール部材２６が介装されている。また、押え部材２５には、水を吐出される吐出孔が形成された管２５ｂが連結され、他方は図示しない緯入れノズルと連結されている。押え部材２５にはストッパ１３の開口部１３ｂ、管２５ｂの各内径に適合する漏斗状の開口部２５ｃが形成されている。
【００３１】
プランジャポンプは、プランジャ２１ａが図３の実線の位置から二点鎖線の位置にまで後退する時、水はＫ１方向に流れ、プランジャ２１ａの有効面積Ｓ、移動距離ａとして、吸入側逆止弁１０ａを介して体積Ｖ＝ａＳ相当の水を円筒部２２内に吸引することができる。また、プランジャ２１ａが逆方向に前進する時、吐出側逆止弁１０ｂを介し水はＫ２方向に流れ、同体積Ｖの水を円筒部２２から吐出させることができる。
【００３２】
プランジャ２１ａが後退する時、言い換えるとプランジャポンプが水を吸引する時は、吐出側逆止弁１０ｂでは、弁体１２が弁座１１を閉じて水の逆流を阻止し、プランジャ２１ａが前進する時、言い換えるとプランジャポンプが水を吐出する時は、吸入側逆止弁１０ａでは、前述と同様な動作が行われ水の逆流を阻止することができる。
【００３３】
なお、プランジャポンプは、図３のように吸入側を下にして吐出側を上にすることにより、プランジャ２１ａが静止している時、重力によって吸入側逆止弁１０ａ、吐出側逆止弁１０ｂの各弁体１２が各弁座１１を閉鎖する。また、シール部材２４、２６は、それぞれ対応する逆止弁１０ａ、１０ｂをケーシング２０内に水密に装着し、ケーシング２０からの水の漏れを防止する。
【００３４】
また、弁体１２はボール形状ではなく円板形状でもよい。この場合、座面１１ａおよびガイド面１３ｃ、１３ｃ…も円筒形状に形成される。
【００３５】
このようにプランジャポンプは、図示しない水供給源から管２３ｂ、吸入側逆止弁１０ａを介して水を吸引し、吐出側逆止弁１０ｂ、管２５ｂを介して水を図示しない緯入れノズルに吐出する。
【００３６】
また、図１と図２に示す逆止弁を、図４と図５のような逆止弁にしてもよい。図４と図５において、図１および図２と同一または相当する部分には同じ記号を用いている。
【００３７】
図４と図５の逆止弁について、図１と図２の逆止弁と異なる箇所は、まず、台座１１が押え部材２３に接することにより固定され、弁座１１の上面側に形成されている座面１１ａがテーパ面になっており、弁体１２に線接触させていることである。
【００３８】
さらに、弁座１１の上面の外側に段部１１ｂが形成されており、連結部材１４と段部１１ｂとが互いに密着するように圧入接着されている。連結部材１４の上面の内側に嵌合リブ１４ｂが形成され、嵌合リブ１４ｂとストッパ１３の下面に形成された嵌合リブ１３ｅを互いに嵌合させることにより、弁座１１とストッパ１３とが一体に組み合わされている。
【００３９】
そして、ストッパ１３と連結部材１４の間の外周の一部分に、Ｃ面部２７が形成されている。ストッパ１３と連結部材１４は、Ｃ面部に工具を挿入してＣ面部を拡げることで簡単に分解することができる。
【００４０】
吸入側逆止弁１０ａおよび吐出側逆止弁１０ｂのそれぞれの弁座１１、ストッパ１３は、ＨＩＰ処理されたジルコニア系セラミックス（以下「ジルコニア」）で形成されており、弁体１２は焼入ステンレスで形成されている。
【００４１】
ジルコニアをＨＩＰ処理することで、組織が緻密化され、焼結部材の中に残留した気孔が排除され表面粗度が良くなり、さらに気孔が排除されることにより、焼結部材内の残留物が無くなるため、耐摩耗性および耐浸食性が向上し全体の耐久性が向上する。
【００４２】
このため、吸入側逆止弁１０ａおよび吐出側逆止弁１０ｂのそれぞれの弁座１１とストッパ１３に対して、弁体１２による衝撃が強くても、あるいはキャビテーションの発生度合いが大きくても、弁座１１とストッパ１３とにおいて、摩耗や浸食が生じにくい耐久性の高い逆止弁を提供することができる。
【００４３】
ここで、弁座１１をＨＩＰ処理されたジルコニアで形成した本発明の逆止弁１０と、他の材料で形成した逆止弁１０とについて、弁体１２による衝撃とキャビテーションによる影響を下記のように比較した。
【００４４】
まず、耐久試験１では、弁体１２をボール形状で焼入ステンレス（ＳＵＳ４４０Ｃ）によって形成し、ストッパ１３をＨＩＰ処理していないジルコニア（ＺｒＯ_２）で形成し、弁座１１については、その材質をそれぞれ樹脂（ＰＯＭ、ＰＰＳ、ＰＰ、ＳＰ１、超高分子ＰＥ）、超鋼（Ｎｉ）、ＨＩＰ処理されていないジルコニア（ＺｒＯ_２）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、窒化珪素（Ｓｉ_３Ｎ_４）、または、本発明のＨＩＰ処理されたジルコニア（ＺｒＯ_２＋ＨＩＰ）とした逆止弁１０について、ポンプ試験機（織機から外されたプランジャポンプと駆動部から構成）を使用し、１４００ｒｐｍの速度で２５０時間連続稼働させ、各弁座１１の状態を調べた。表１に試験結果を示す。
【００４５】
【表１】

【００４６】
表１に示す通り、アルミナについては、キャビテーションによる浸食はＨＩＰ処理していないジルコニアより軽微だが、靱性が不足しており弁体１２による衝撃によって割れや亀裂が発生した。
【００４７】
また、他の材質のキャビテーションによる浸食については、樹脂と超鋼ではキャビテーションによる浸食がひどく、ＨＩＰ処理していないジルコニアと窒化珪素については、樹脂と超鋼よりは良いが軽微なキャビテーションによる浸食を受けた。ＨＩＰ処理されたジルコニアについては、浸食、損傷ともなかった。
【００４８】
次に、耐久試験２では、耐久試験１で結果が良好であった、ＨＩＰ処理していないジルコニア、窒化珪素、ＨＩＰ処理されたジルコニアのそれぞれで形成された各弁座１１を用いて、弁体１２はボール形状で焼入ステンレス（ＳＵＳ４４０Ｃ）、ストッパ１３はＨＩＰ処理していないジルコニア（ＺｒＯ_２）で形成されるものを使用し、織幅寸法１９０ｃｍの織機により、７００ｒｐｍの速度で１年間連続稼働させ、弁座１１の状態を調べた。表２に試験結果を示す。
【００４９】
【表２】

【００５０】
表２に示す通り、ＨＩＰ処理していないジルコニアについては、軽微なキャビテーションによる浸食を受けた。また、窒化珪素についてキャビテーションによる浸食は、ＨＩＰ処理していないジルコニアと同等であったが、不純物（特に鉄分）を含んだ水に弱く侵されてしまい、さらに弁体１２による衝撃により傷が付いた。ＨＩＰ処理されたジルコニアについては、損傷もなくキャビテーションによる浸食も受けなかった。
【００５１】
以上の２つの耐久試験のいずれの結果でも、ＨＩＰ処理されたジルコニアで形成された弁座１１が、損傷もなくキャビテーションによる浸食も受けなかったことが確認できた。これにより本発明によれば、弁体１２による衝撃とキャビテーションに対して影響されにくく、耐久性が高い逆止弁を得ることができる。
【００５２】
また、同様の理由により、ストッパ１３もＨＩＰ処理されたジルコニア系セラミックスで形成することで、逆止弁の耐久性がさらに向上する。
【００５３】
次に、吸入側逆止弁１０ａと吐出側逆止弁１０ｂのそれぞれについて、各弁座１１と各ストッパ１３に対する、弁体１２による衝撃度合いとキャビテーションによる発生度合いを表３に示す。
【００５４】
【表３】

【００５５】
表３を説明すると、吸入側逆止弁１０ａと吐出側逆止弁１０ｂについて、プランジャポンプの吸引時と吐出時での、各弁座１１と各ストッパ１３に対する、弁体１２による衝撃度合いとキャビテーションの発生度合いを示したものであり、記号の意味はそれぞれ「−」は度合いがない、「小」は度合いが小さい、「大」は度合いが大きいである。以下、順に説明する。
【００５６】
プランジャポンプによる水の吸引時には、図３のように、吸入側逆止弁１０ａ内の水に負圧が掛かり、吸入側逆止弁１０ａの弁体１２はストッパ１３側に移動し、吐出側逆止弁１０ｂ内にも水に負圧が掛かり、吐出側逆止弁１０ｂの弁体１２は弁座１１側に移動する。
【００５７】
プランジャポンプによる水の吸引時での、弁体１２による衝撃度合いについては、吸引時の水の圧力が吐出時よりも低いため、弁体１２による衝撃は弱く、吸入側逆止弁１０ａのストッパ１３に対する衝撃度合いと吐出側逆止弁１０ｂの弁座１１に対する衝撃度合いは共に小さい。また、吸入側逆止弁１０ａの弁座１１と吐出側逆止弁１０ｂのストッパ１３に対する衝撃度合いは共にない。
【００５８】
プランジャポンプによる水の吸引時でのキャビテーションの発生度合いについては、吸入側逆止弁１０ａでは弁体１２がストッパ１３側に移動することによって形成された、弁座１１と弁体１２との間の水の経路が狭いため、弁座１１に対するキャビテーションの発生度合いは大きい。対して吐出側逆止弁１０ｂでは、図２のように開口部１３ｂが広いので、ストッパ１３に対するキャビテーションの発生度合いは小さい。
【００５９】
次に、プランジャポンプによる水の吐出時には、弁体１２の位置は、図３での位置とは反対側になり、吸入側逆止弁１０ａ内の水に圧力が掛かり、吸入側逆止弁１０ａの弁体１２は弁体１１側に移動し、吐出側逆止弁１０ｂ内にも水に圧力が掛かり、吐出側逆止弁１０ｂの弁体１２はストッパ１３側に移動する。
【００６０】
プランジャポンプによる、水の吐出時での弁体１２による衝撃度合いについては、吐出時の水の圧力が吸引時よりも高いため、弁体１２による衝撃は強く、吸入側逆止弁１０ａの弁体１１に対する衝撃度合いと吐出側逆止弁１０ｂのストッパ１３に対する衝撃度合いは共に大きい。また、吸入側逆止弁１０ａのストッパ１３と吐出側逆止弁１０ｂの弁座１１に対する衝撃度合いは共にない。
【００６１】
プランジャポンプによる、水の吐出時でのキャビテーションの発生度合いについては、吸入側逆止弁１０ａでは、図２のように開口部１３ｂが広いので、ストッパ１３に対するキャビテーションの発生度合いは小さい。対して、吐出側逆止弁１０ｂでは弁体１２がストッパ１３側に移動することによって形成された、弁座１１と弁体１２との間の水の経路が狭いため、弁座１１に対するキャビテーションの発生度合いは大きい。
【００６２】
以上の結果から表３を見るに、吸入側逆止弁１０ａの弁座１１は、吸入時にはキャビテーションの発生度合いが大きく、吐出時には弁体１２による衝撃度合いも大きいため、両者による影響が一番大きく、逆止弁の中で一番過酷な部分であることが分かる。逆に、吸入側逆止弁１０ａのストッパ１３は、吸入時には弁体１２による衝撃度合いが小さく、吐出時にはキャビテーションの発生度合いが小さいため、逆止弁の中で両者による影響が一番小さい。
【００６３】
よって、少なくともプランジャポンプの吸入側逆止弁１０ａにおける弁座１１を、ＨＩＰ処理されたジルコニア系セラミックスで形成することで、弁座１１の耐摩耗性と耐浸食性が向上するので、キャビテーションの発生度合いが大きく、弁体による衝撃が強い過酷な条件下でも、弁座が破損しにくい高い耐久性の逆止弁を提供できる。
【００６４】
なおさらに、吸入側の逆止弁と吐出側の逆止弁の少なくとも一方の前記ストッパにおいても、ＨＩＰ処理されたジルコニア系セラミックスで形成してもよい。これにより、逆止弁の耐久性をさらに向上させることができる。
【００６５】
本発明は、上記実施形態に限定されない。本発明は、その趣旨を逸脱しない限りおいて、種々変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる水噴射式織機の逆止弁１０の縦断面図である。
【図２】水噴射式織機の逆止弁１０の上部を示した、図１のＸ方向から見た上面図である。
【図３】水噴射式織機の吸入側逆止弁１０ａ、吐出側逆止弁１０ｂを含む水噴射式織機のプランジャポンプの縦断面図である。
【図４】本発明に係わる水噴射式織機の逆止弁１０の、第２の実施例を示す縦断面図である。
【図５】水噴射式織機の第２の実施例の逆止弁１０の上部を示した、図４のＸ方向から見た上面図である。
【符号の説明】
１０逆止弁
１０ａ吸入側逆止弁
１０ｂ吐出側逆止弁
１１弁座
１１ａ座面
１２弁体
１３ストッパ
１３ａ仕切り部
１３ｂ、２５ｃ開口部
１３ｃガイド面
１３ｄ孔
１３ｅ、１４ｂ嵌合リブ
１４連結部材
１１ｂ、１４ａ段部
２０ケーシング
２１プランジャ部
２１ａプランジャ
２２円筒部
２２ａ、２２ｂ段
２３、２５押え部材
２３ａ、２５ａ面取り部
２３ｂ、２５ｂ管
２４、２６シール部材
２７Ｃ面部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a check valve provided in a water path of a water jet loom.
[0002]
[Prior art]
As one of the check valves used in the water jet loom, for example, the check valve of Patent Document 1 movably houses a ball-shaped valve body between a valve seat and a stopper, The stopper is integrally formed by a connecting member.
[0003]
This check valve can restrict the flow of fluid in one direction and prevent the backflow by opening and closing the valve seat by the movement of the valve body.
[0004]
The check valve is provided on each of a suction side and a discharge side of a plunger pump that supplies pressure water to the weft insertion nozzle of the water jet loom.
[0005]
The valve body, the valve seat, and the stopper of the check valve are each formed of ceramics. In particular, the valve seat and the stopper are formed of zirconia ceramics (ZrO ₂ ).
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2000-2350 A
[Problems to be solved by the invention]
The check valves provided on the suction and discharge sides of the plunger pump for weft insertion of the water jet looms are opened and closed at a high speed and frequency of 1000 times or more per minute by the suction and discharge of water by the plunger pump. Is done.
[0008]
For this reason, it is unavoidable that the valve body impacts the valve seat and the stopper and causes cavitation.
[0009]
In particular, in a check valve in a water-jet loom, the water flow passing through the check valve rapidly increases in speed, so that cavitation occurs remarkably.
[0010]
Furthermore, for the check valve seat on the intake side of the plunger pump, the occurrence of cavitation is large during suction of the plunger pump, and the impact of the valve body is strong during discharge, so the influence of both is greatest. This is the toughest part of the check valve.
[0011]
In addition, the impact of the valve body on the valve seat and the stopper causes wear at the contact portion between the valve body, the valve seat and the stopper, and cavitation causes erosion of the valve seat and the stopper, specifically peeling and uneven wear. End up.
[0012]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a check valve having high durability having both wear resistance and erosion resistance that prevents erosion due to cavitation.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
A check valve for a water jet loom according to the present invention includes a valve seat, a valve body that opens and closes the valve seat, a stopper that has an opening and restricts the amount of movement of the valve body, and the valve seat. A connecting member that integrally combines a stopper, and at least one of the valve seat and the stopper is formed of zirconia-based ceramics that has been subjected to HIP (isotropic pressure sintering) treatment.
[0014]
Further, the check valve as described above is provided on each of the suction side and the discharge side of the plunger pump for supplying the pressure water to the weft insertion nozzle, and at least the valve seat in the check valve on the suction side is zirconia treated with HIP You may form with a ceramic.
[0015]
Furthermore, at least one of the stopper of the suction side check valve and the discharge side check valve of the plunger pump may be formed of HIP-treated zirconia ceramics.
[0016]
【The invention's effect】
By subjecting the zirconia ceramic to HIP treatment, the structure is densified, pores remaining in the sintered member are eliminated, and surface roughness is improved (improved). By eliminating the pores, there is no residue in the sintered member, so that the wear resistance and erosion resistance are improved, and the overall durability and reliability are improved.
[0017]
Thereby, by forming at least one of the valve seat and the stopper with zirconia ceramics subjected to HIP treatment, even if cavitation occurs, separation and uneven wear due to cavitation are suppressed by densification of the structure, and the valve body Even if the impact is large, the surface roughness is good, so wear can be prevented. Therefore, a highly durable check valve having both wear resistance and erosion resistance can be provided.
[0018]
Furthermore, by forming the valve seat of at least the check valve on the suction side of the plunger pump with HIP-treated zirconia ceramics, the wear resistance and erosion resistance of the valve seat are improved. It is possible to provide a highly durable check valve in which the valve seat is not easily damaged even under severe conditions in which the degree of occurrence due to cavitation is large and the impact of the valve body is strong during discharge.
[0019]
Further, since the durability of the check valve on the suction side is increased and the check valve can be prevented from being damaged, the frequency of check valve replacement can be reduced.
[0020]
By forming at least one stopper of the suction side check valve and the discharge side check valve of the plunger pump with zirconia ceramics that has been subjected to HIP processing, the durability of the check valve can be further improved.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0022]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an overall view of a check valve 10 of a water jet loom according to the present invention. The check valve 10 includes a valve seat 11, a ball-shaped valve body 12, a stopper 13, and a connecting member 14, and the valve seat 11 and the stopper 13 are combined together via the connecting member 14.
[0023]
The valve seat 11 is formed in a ring shape, and a seat surface 11a with which the valve body 12 is in close contact is formed on the upper surface side. The seat surface 11 a is formed in a spherical surface having the same diameter as the valve body 12.
[0024]
The connecting member 14 has a step portion 14 a that holds the valve seat 11, and is formed in a ring shape having the same inner diameter as the inner diameter of the valve seat 11. The connecting member 14 is preferably formed of a synthetic resin material or a synthetic rubber material. The connecting member 14 is formed with a fitting rib 14b outside the upper surface. The stepped portion 14a and the fitting rib 14b are precisely machined so as to be in close contact with the fitting rib 13e on the lower surface of the valve seat 11 and the stopper 13, respectively.
[0025]
FIG. 2 is a top view of the check valve 10 as viewed from the X direction of FIG. On the top of the stopper 13, fan-shaped openings 13b, 13b,... Are formed via

radial partitions

13a, 13a,. On the inner surface of each partition portion 13a, a guide surface 13c for limiting the moving amount L of the valve body 12 and guiding the valve body 12 in the axial direction of the valve seat 11 is formed. However, the guide surfaces 13c, 13c... Are formed on a downward spherical surface substantially the same diameter as the valve body 12 following the cylindrical surface having a length corresponding to the movement amount L. Further, a hole 13d is formed on the axis of the stopper 13 at the central portion where the

partition portions

13a, 13a,. On the lower surface of the stopper 13, a fitting rib 13 e that fits inside the fitting rib 14 b of the connecting member 14 is formed.
[0026]
The stopper 13 and the connecting member 14 are combined together so as to be disassembled via

fitting ribs

13e and 14b, and a gap d is formed between the stopper 13 and the connecting member 14 on the outer periphery. The stopper 13 and the connecting member 14 can be easily disassembled by inserting a tool into the gap d to widen the gap d.
[0027]
FIG. 3 is a cross-sectional view of a plunger pump for weft insertion of a water jet loom by incorporating the check valve 10 into a casing 20 having a plunger portion 21 and a cylindrical portion 22 in the same direction in the vertical direction.
[0028]
The plunger portion 21 is formed by branching to an intermediate portion of the cylindrical portion 22. A plunger 21 a that moves back and forth via a drive source (not shown) is inserted into the plunger portion 21.
[0029]
3 is fixed to a step 22a of the cylindrical portion 22 via a pressing member 23 that is screwed into the cylindrical portion 22. A sealing member 24 is interposed between the chamfer 23 a on the outer periphery of the front end of the pressing member 23 and the connecting member 14. The holding member 23 is connected to a pipe 23b in which a suction hole connected to a water supply source (not shown) is formed.
[0030]
The discharge side check valve (hereinafter referred to as discharge side check valve) 10 b on the upper side in FIG. 3 is fixed to the step 22 b of the cylindrical portion 22 via a pressing member 25 that is screwed into the cylindrical portion 22. A sealing member 26 is interposed between the stopper 13 and the chamfered portion 25 a on the outer periphery of the distal end of the pressing member 25. Further, a pipe 25b having a discharge hole for discharging water is connected to the presser member 25, and the other is connected to a weft insertion nozzle (not shown). The holding member 25 is formed with an opening 13b of the stopper 13 and a funnel-shaped opening 25c that matches each inner diameter of the tube 25b.
[0031]
In the plunger pump, when the plunger 21a moves backward from the position of the solid line in FIG. 3 to the position of the two-dot chain line, water flows in the K1 direction, and the suction side check valve 10a is set as the effective area S of the plunger 21a and the movement distance a. Thus, water corresponding to the volume V = aS can be sucked into the cylindrical portion 22. Further, when the plunger 21a advances in the reverse direction, the water flows in the K2 direction via the discharge side check valve 10b, and the water having the same volume V can be discharged from the cylindrical portion 22.
[0032]
When the plunger 21a moves backward, in other words, when the plunger pump sucks water, in the discharge-side check valve 10b, the valve body 12 closes the valve seat 11 to prevent reverse flow of water, and the plunger 21a moves forward. In other words, when the plunger pump discharges water, the suction-side check valve 10a performs the same operation as described above to prevent the backflow of water.
[0033]
The plunger pump has the suction side down and the discharge side up as shown in FIG. 3, so that when the plunger 21a is stationary, the suction side check valve 10a and the discharge side check valve 10b are caused by gravity. Each valve body 12 closes each valve seat 11. Further, the seal members 24 and 26 mount the corresponding check valves 10a and 10b in the casing 20 in a watertight manner to prevent water leakage from the casing 20, respectively.
[0034]
Further, the valve body 12 may have a disc shape instead of a ball shape. In this case, the seat surface 11a and the guide surfaces 13c, 13c... Are also formed in a cylindrical shape.
[0035]
In this way, the plunger pump sucks water from a water supply source (not shown) through the pipe 23b and the suction side check valve 10a, and supplies the water to the weft insertion nozzle (not shown) through the discharge side check valve 10b and the pipe 25b. Discharge.
[0036]
The check valves shown in FIGS. 1 and 2 may be check valves as shown in FIGS. 4 and 5, the same symbols are used for the same or corresponding parts as in FIGS. 1 and 2.
[0037]
4 and 5 is different from the check valve of FIGS. 1 and 2 in that the pedestal 11 is first fixed by contacting the pressing member 23 and formed on the upper surface side of the valve seat 11. The seating surface 11 a is a tapered surface and is in line contact with the valve body 12.
[0038]
Further, a step portion 11b is formed on the outer side of the upper surface of the valve seat 11, and the connecting member 14 and the step portion 11b are press-fitted and bonded so as to be in close contact with each other. A fitting rib 14b is formed inside the upper surface of the connecting member 14, and the fitting rib 14b and the fitting rib 13e formed on the lower surface of the stopper 13 are fitted to each other, whereby the valve seat 11 and the stopper 13 are integrated. Are combined.
[0039]
A C surface portion 27 is formed on a part of the outer periphery between the stopper 13 and the connecting member 14. The stopper 13 and the connecting member 14 can be easily disassembled by inserting a tool into the C surface portion and expanding the C surface portion.
[0040]
The valve seat 11 and the stopper 13 of each of the suction-side check valve 10a and the discharge-side check valve 10b are formed of HIP-treated zirconia ceramics (hereinafter “zirconia”), and the valve body 12 is made of hardened stainless steel. It is formed with.
[0041]
By subjecting the zirconia to HIP treatment, the structure is densified, the pores remaining in the sintered member are eliminated, the surface roughness is improved, and the pores are eliminated, so that the residue in the sintered member is reduced. As a result, the wear resistance and erosion resistance are improved and the overall durability is improved.
[0042]
For this reason, even if the impact of the valve body 12 on the valve seat 11 and the stopper 13 of the suction-side check valve 10a and the discharge-side check valve 10b is strong or the occurrence of cavitation is large, the valve The seat 11 and the stopper 13 can provide a highly durable check valve that is less susceptible to wear and erosion.
[0043]
Here, regarding the check valve 10 of the present invention in which the valve seat 11 is formed of HIP-treated zirconia and the check valve 10 formed of other materials, the impact of the valve body 12 and the influence of cavitation are as follows. Compared to.
[0044]
First, in the durability test 1, the valve body 12 is formed of a hardened stainless steel (SUS440C) in a ball shape, the stopper 13 is formed of zirconia (ZrO ₂ ) not subjected to HIP treatment, and the valve seat 11 is made of a material thereof. Resin (POM, PPS, PP, SP1, ultra high molecular PE), super steel (Ni), zirconia not treated with HIP (ZrO ₂ ), alumina (Al ₂ O ₃ ), silicon nitride (Si ₃ N ₄ ) Alternatively, for the check valve 10 made of HIP-treated zirconia (ZrO ₂ + HIP) according to the present invention, a pump tester (consisting of a plunger pump and a drive unit removed from the loom) was used, and the check valve 10 was 250 at a speed of 1400 rpm. The state of each valve seat 11 was examined by operating continuously for a period of time. Table 1 shows the test results.
[0045]
[Table 1]

[0046]
As shown in Table 1, for alumina, erosion due to cavitation was lighter than that of zirconia not subjected to HIP treatment, but the toughness was insufficient and cracking or cracking occurred due to impact by the valve body 12.
[0047]
In addition, erosion due to cavitation of other materials is severe due to cavitation in resin and super steel, and zirconia and silicon nitride not treated with HIP are subject to erosion due to slight cavitation, which is better than resin and super steel. It was. The HIP-treated zirconia was neither eroded nor damaged.
[0048]
Next, in endurance test 2, the results were good in endurance test 1, and each valve seat 11 formed of each of zirconia not subjected to HIP treatment, silicon nitride, and zirconia subjected to HIP treatment was used, 12 is a ball-shaped hardened stainless steel (SUS440C), and the stopper 13 is made of zirconia (ZrO ₂ ) that is not HIP-treated. It operates continuously at a speed of 700 rpm for a year with a loom with a weaving width of 190 cm. The state of the valve seat 11 was examined. Table 2 shows the test results.
[0049]
[Table 2]

[0050]
As shown in Table 2, the zirconia not subjected to HIP treatment was eroded by slight cavitation. In addition, cavitation erosion of silicon nitride was equivalent to that of zirconia not treated with HIP, but it was weakly attacked by water containing impurities (particularly iron), and was further damaged by the impact of the valve body 12. . The HIP treated zirconia was not damaged and was not eroded by cavitation.
[0051]
In both results of the above two durability tests, it was confirmed that the valve seat 11 formed of HIP-treated zirconia was not damaged and was not eroded by cavitation. Thereby, according to this invention, it is hard to be influenced with respect to the impact and cavitation by the valve body 12, and a non-return valve with high durability can be obtained.
[0052]
For the same reason, the stopper 13 is also formed of zirconia ceramics that have been subjected to HIP processing, whereby the durability of the check valve is further improved.
[0053]
Next, for each of the suction side check valve 10a and the discharge side check valve 10b, Table 3 shows the degree of impact caused by the valve body 12 and the degree of cavitation on each valve seat 11 and each stopper 13.
[0054]
[Table 3]

[0055]
Explaining Table 3, regarding the suction side check valve 10a and the discharge side check valve 10b, the degree of impact and cavitation by the valve body 12 on each valve seat 11 and each stopper 13 at the time of suction and discharge of the plunger pump. As for the meaning of the symbol, “−” has no degree, “small” has a small degree, and “large” has a large degree. Hereinafter, it demonstrates in order.
[0056]
At the time of water suction by the plunger pump, as shown in FIG. 3, negative pressure is applied to the water in the suction side check valve 10a, the valve body 12 of the suction side check valve 10a moves to the stopper 13 side, and the discharge side reverse Negative pressure is also applied to the water in the stop valve 10b, and the valve body 12 of the discharge-side check valve 10b moves to the valve seat 11 side.
[0057]
About the impact degree by the valve body 12 at the time of attraction | suction of water by a plunger pump, since the pressure of the water at the time of attraction | suction is lower than at the time of discharge, the impact by the valve body 12 is weak, and the stopper 13 of the suction side check valve 10a The degree of impact on the valve seat 11 of the discharge side check valve 10b is small. In addition, there is no degree of impact on the valve seat 11 of the suction side check valve 10a and the stopper 13 of the discharge side check valve 10b.
[0058]
About the generation | occurrence | production degree of the cavitation at the time of the attraction | suction of water with a plunger pump, in the suction side nonreturn valve 10a, it formed between the valve seat 11 and the valve body 12 formed by the valve body 12 moving to the stopper 13 side. Since the water path is narrow, the degree of occurrence of cavitation with respect to the valve seat 11 is large. On the other hand, in the discharge side check valve 10b, since the opening 13b is wide as shown in FIG. 2, the degree of occurrence of cavitation relative to the stopper 13 is small.
[0059]
Next, when water is discharged by the plunger pump, the position of the valve body 12 is opposite to the position in FIG. 3, and pressure is applied to the water in the suction side check valve 10a, and the suction side check valve 10a. The valve body 12 moves to the valve body 11 side, pressure is applied to the water in the discharge side check valve 10b, and the valve body 12 of the discharge side check valve 10b moves to the stopper 13 side.
[0060]
About the impact degree by the valve body 12 at the time of water discharge by a plunger pump, since the water pressure at the time of discharge is higher than at the time of suction, the impact by the valve body 12 is strong, and the valve body of the suction side check valve 10a. The degree of impact on the stopper 11 of the discharge check valve 10b is large. Further, there is no degree of impact to the stopper 13 of the suction side check valve 10a and the valve seat 11 of the discharge side check valve 10b.
[0061]
Regarding the degree of cavitation occurring when water is discharged by the plunger pump, the suction side check valve 10a has a wide opening 13b as shown in FIG. On the other hand, in the discharge-side check valve 10b, the water path between the valve seat 11 and the valve body 12 formed by the valve body 12 moving to the stopper 13 side is narrow. The degree of occurrence is large.
[0062]
From the above results, it can be seen from Table 3 that the valve seat 11 of the suction side check valve 10a has a large degree of cavitation at the time of suction and a large degree of impact by the valve body 12 at the time of discharge. It turns out that this is the most severe part of the check valve. On the contrary, the stopper 13 of the suction side check valve 10a has the least degree of impact by the valve body 12 at the time of suction and the least degree of cavitation at the time of discharge.
[0063]
Therefore, at least the valve seat 11 in the suction side check valve 10a of the plunger pump is formed of HIP-treated zirconia ceramics, so that the wear resistance and erosion resistance of the valve seat 11 are improved, so that cavitation occurs. It is possible to provide a highly durable check valve that is less likely to damage the valve seat even under severe conditions where the degree of impact is high and the impact of the valve body is strong.
[0064]
Still further, at least one stopper of the suction side check valve and the discharge side check valve may be formed of HIP-treated zirconia ceramics. Thereby, the durability of the check valve can be further improved.
[0065]
The present invention is not limited to the above embodiment. The present invention can be variously modified without departing from the gist thereof.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a check valve 10 of a water jet loom according to the present invention.
FIG. 2 is a top view showing the upper part of the check valve 10 of the water jet loom as seen from the X direction in FIG. 1;
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a plunger pump of a water injection type loom including a suction side check valve 10a and a discharge side check valve 10b of the water injection type loom.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the check valve 10 of the water jet loom according to the present invention.
FIG. 5 is a top view showing the upper part of the check valve 10 of the second embodiment of the water jet loom as seen from the X direction of FIG. 4;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Check valve 10a Suction side check valve 10b Discharge side check valve 11 Valve seat 11a Seat surface 12 Valve body 13 Stopper 13a Partition part 13b, 25c Opening part 13c Guide surface 13d Hole 13e, 14b Fitting rib 14 Connecting member 11b , 14a Step portion 20 Casing 21 Plunger portion 21a Plunger 22 Cylindrical portions 22a,

22b Step portions

23, 25 Holding members 23a, 25a Chamfer portions 23b, 25b Pipes 24, 26 Seal member 27 C surface portion

Claims

A water-jet loom comprising: a valve seat; a valve body that opens and closes the valve seat; a stopper that has an opening and restricts a moving amount of the valve body; and a connecting member that integrally combines the valve seat and the stopper. In the check valve,
A check valve for a water-jet loom, wherein at least one of the valve seat and the stopper is formed of HIP-treated zirconia ceramics.

A weft insertion nozzle comprising: a valve seat; a valve body that opens and closes the valve seat; a stopper that has an opening to limit the amount of movement of the valve body; and a connecting member that integrally combines the valve seat and the stopper. In the check valve of the water jet loom provided on each of the suction side and the discharge side of the plunger pump that supplies pressure water,
A check valve for a water jet loom, wherein at least the valve seat in the check valve on the suction side is formed of HIP-treated zirconia ceramics.

The check valve for a water-jet loom according to claim 2, wherein the stopper of at least one of the suction-side check valve and the discharge-side check valve is formed of HIP-treated zirconia ceramics. .