JP2012002249A - スイング弁におけるスイングアームと弁体との連結構造、および再熱蒸気止弁 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】回動軸J0を中心として回動可能に設けられたスイングアーム30と、スイングアームの連結端30aに連結された弁体20とを備えたスイング弁におけるスイングアームと弁体との連結構造であって、弁体は、その中心位置に中心軸J1方向に貫通する弁体中心貫通穴21を有し、スイングアームは、弁体との連結端においてスイングアームの回動方向に貫通する連結端貫通穴31を有し、弁体中心貫通穴と連結端貫通穴とが重なるように弁体とスイングアームとを当接させた状態で、弁体中心貫通穴と連結端貫通穴との両穴に挿通して弁体とスイングアームとを締結する高靭性の締結部材を設ける。
【選択図】図1
Description
図6に示すように、再熱蒸気止弁100は、ケーシング10、弁体20A、スイングアーム30およびアーム駆動部40を有する。再熱蒸気止弁100によると、後段に設けられた中圧蒸気タービンの回転速度が所定以上になったときに、アーム駆動部40によりスイングアーム30を水平軸J0周りに図6中の反時計周り方向に回動駆動する。これにより弁体20Aを流路開放位置P1から流路閉塞位置P2に移動させ、弁座14に着座させる。その結果、入口ポート11から出口ポート12に至る流路を閉塞することで、中圧蒸気タービンに向けて流れる主蒸気STを遮断する。
まず、鍛造された耐熱鋼からなる円柱部材200を上下のプレス71,72間に配置する(図7(A))。次いで、高温下で上側プレス71を軸JJ回りに回転させながら軸JJ方向に加圧し、据込を行う(図7(B))。この据込みは、円柱部材200が所定厚さの円盤部材200Aとなるまで行う(図7(C))。次いで、円盤部材200Aの一面側の中心位置に、その軸方向に突出する突起部21Aが残るように不要箇所22Aの削出しを行う。この削出しは、突起部21Aを残す側の面が凸状面となるように行う。更に裏面が凹状面となるように不要箇所23Aの削出しを行う(図7(D))。最後に突起部21Aの先端部に雄ネジ21M(図6参照)を形成する。
また、締結部材(50)は、弁体(20)から独立した単品としての構成要素であるため、かなり靭性の高いものを安価に入手することが可能であり、閉弁時に高応力を受けた場合でも十分に耐え得る。
即ち、流路開放位置P1は、入口ポート11から出口ポート12に至る流路を開放する位置である。具体的には、流路閉塞位置P2にある弁体20を、図1において時計周り方向に90度回動させた位置である。なお流路開放位置P1では、弁体20の連結ボルト51がストッパーボルト15に当接するようになっている。弁体20が流路開放位置P1にあるとき、入口ポート11から出口ポート12に至る流路は開放されるので、主蒸気STが中蒸気タービン側へ流れる。
一方、流路閉塞位置P2は、入口ポート11から出口ポート12に至る流路を閉塞する位置である。具体的には、弁体20が弁座14に着座する位置であり、このときの弁体20の中心軸J1は、弁座14の中心軸J2に一致するように設計されている。弁体20が流路閉塞位置P2にあるとき、入口ポート11から出口ポート12に至る流路は閉塞されるので、主蒸気STが遮断される。
流路開放位置P1にある弁体20は、アーム駆動部40によりスイングアーム30が反時計周り方向に駆動されることで円弧の軌跡を辿って流路閉塞位置P2に向かう。図4(A)のように、弁座14の中心軸J2が弁体20の中心軸J1に対して下流側上がりになっている場合には、弁体上方部20Uが最初に弁座14に当接する。ここで第1間隙D1および第2間隙D2が形成されていることにより、連結ボルト51は連結端貫通穴31の中で揺動自在とされる。つまり弁体20はスイングアーム30に対して偏角可能となる。このため弁体20は、最初に弁体上方部20Uを弁座14に当接させた後に、図4(B)のように、スイングアーム30から独立して更に反時計周り方向に回動する。その結果、弁体下方部20Dは弁体上方部20Uの当接から若干遅れて弁座14に当接する。このようにして弁体20は完全に弁座14に着座する。つまり、弁座14への弁体20の密着性に優れ、蒸気漏れが生じるのを確実に防止することができる。
図5は再熱蒸気止弁1における弁体20の製作方法を簡略的に説明するための図である。
まず、鍛造された耐熱鋼からなる円柱部材200を上下のプレス71,72間に配置する(図5(A))。次いで、高温下で上側プレス71を軸JJ回りに回転させながら軸方向に加圧し、据込を行う(図5(B))。この据込みは、円柱部材200が所定厚さの円盤部材210となるまで行う(図5(C))。次いで、円盤部材210の一面側の中心位置に、その中心軸方向に貫通する弁体中心貫通穴21が形成されるように穿孔を行う。その後、弁体中心貫通穴21を形成した円盤部材210に対しその表面が凸状面となるように不要箇所22Bの削出しを行うと共に、裏面が凹状面となるように不要箇所23Cの削出しを行い、弁体20とする(図5(D))。
20 弁体
21 弁体中心貫通穴
30 スイングアーム
30a 連結端
31 連結端貫通穴
50 締結部材
51 連結ボルト
51a 雄ネジ
51b 雄ネジ
52 第1ナット(ナット)
53 第2ナット(ナット)
D1 第1間隙
D2 第2間隙
J0 水平軸(回動軸)
J1 中心軸
Claims (6)
- 回動軸を中心として回動可能に設けられたスイングアームと、スイングアームの連結端に連結された弁体とを備えたスイング弁におけるスイングアームと弁体との連結構造であって、
弁体は、その中心位置に中心軸方向に貫通する弁体中心貫通穴を有し、
スイングアームは、弁体との連結端においてスイングアームの回動方向に貫通する連結端貫通穴を有し、
弁体中心貫通穴と連結端貫通穴とが重なるように弁体とスイングアームとを当接させた状態で、弁体中心貫通穴と連結端貫通穴との両穴に挿通して弁体とスイングアームとを締結する高靭性の締結部材を設けた
ことを特徴とするスイングアームと弁体との連結構造。 - 締結部材は、スイングアームの外方と弁体の外方とに突出可能な長さとされると共に、その長手方向両端に雄ネジを有した連結ボルトと、各雄ネジに螺合可能なナットとからなる請求項1に記載のスイングアームと弁体との連結構造。
- 連結ボルトの吸収エネルギーが2.0kgf・m以上である請求項2に記載のスイングアームと弁体との連結構造。
- 連結ボルトと連結端貫通穴との間に第1間隙を設け、スイングアーム側におけるナットの内側面とスイングアームの外側面との間に第2間隙を設けることで、連結端貫通穴内で連結ボルトを揺動可能としてある請求項2または請求項3に記載のスイングアームと弁体との連結構造。
- 連結ボルトとナットとが同一の耐熱性材料から構成された請求項2から請求項4のいずれかに記載のスイングアームと弁体との連結構造。
- 請求項1から請求項5のいずれかに記載のスイングアームと弁体との連結構造を有した再熱蒸気止弁。
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