JP2012082914A - Butterfly valve and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、バタフライ弁及びバタフライ弁の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a butterfly valve and a method for manufacturing a butterfly valve.
バタフライ弁は、液体や気体などの流体を移送する各種流体路に据え付けられる開閉バルブである。その構成は、例えば、図5に示すように、断面円形の流体路を有する弁箱30内に、その流体路を横断するように弁軸を貫通させ、その弁軸にいわゆる蝶形の弁体を取付けたものが一般的である。
The butterfly valve is an open / close valve installed in various fluid passages for transferring fluid such as liquid or gas. As shown in FIG. 5, for example, the
弁箱30の上部には、その弁箱30を内外に貫通する上部弁軸支持部37が、また、弁箱30の下部には、その弁箱30を内外に貫通する、又は有底の下部弁軸支持部38が設けられて、その上下各弁軸支持部37,38内にブッシュやライナー等を介して上記弁軸が軸回り回転可能に嵌められている。そして、弁体が弁軸の軸周りに回転することでその流体路を開閉する。
The upper part of the
近年、このバタフライ弁として大口径のものが採用される機会が増えており、例えば、原子力発電所や火力発電所で用いられる復水器循環水管系統の海水用バタフライ弁では、その内径が数メートルに及ぶものも多数採用されている。 In recent years, a large-diameter butterfly valve has been increasingly used as an example of this butterfly valve. Many of these are also used.
また、これらのバタフライ弁では、弁箱の金属部分と前記流体とが直接接触しないようにするため、流体路の内面に、ゴムや樹脂によるライニング層35が設けられる場合が多い。流体路の内面に対するライニングの例としては、例えば、特許文献1,2のものがある。
Further, in these butterfly valves, a
大口径のバタフライ弁は、バタフライ弁を製造する工場から、そのバタフライ弁を設置する現場への輸送上の問題を生じる場合がある。これは、道路交通法上、自動車に積載できる貨物の重量、大きさ(高さ・幅)には制限があり、これを超えるものは輸送できないからである。 Large-diameter butterfly valves may cause transportation problems from the factory that manufactures the butterfly valve to the site where the butterfly valve is installed. This is because, under the Road Traffic Law, there is a limit on the weight and size (height / width) of cargo that can be loaded on a car, and anything exceeding this cannot be transported.
上記輸送上の問題を解決するため、上記特許文献1,2に示すように、バタフライ弁の弁箱30を複数の構成部材31,31に分割して製作し、その分割した構成部材31,31を輸送した後、現場で組み立てる手法が考えられる(図5(a)(b)参照)。
In order to solve the above transportation problem, as shown in
しかし、弁箱の流体路の内面にライニング層35を必要とする場合、その分割された構成部材31,31のフランジ32,32間にライニング層35が介在することで、流体路の内径寸法の精度が悪化する危惧がある。ライニング層35は弁箱の素材である金属と比べて弾力に富み、接合面間の締め付け度合い等によって弾性変形の度合いが異なるからである。
また、バタフライ弁の経年により、そのライニング層35が劣化した時は、接合面間の緩みや隙間の発生に繋がる可能性がある。
However, when the
Further, when the
そこで、この発明は、弁箱の流体路の内面にライニング層を必要とするバタフライ弁において、そのバタフライ弁の弁箱を、複数の構成部材に分割して製作可能とすることを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a butterfly valve that requires a lining layer on the inner surface of the fluid passage of the valve box, and to make the valve box of the butterfly valve divided into a plurality of components.
上記の課題を解決するために、この発明は、内部に流体路を有する弁箱と、その弁箱の内部に設けられた弁軸と、その弁軸に取り付けられた弁体とを備え、前記弁箱は、前記流体路周りに複数の金属製の構成部材に分割されてその複数の構成部材を締結することにより前記流体路が構成され、前記流体路の内面にゴム又は樹脂のライニング層が施されているバタフライ弁において、前記複数の構成部材は、対向する金属の素材同士が直接接触した状態で締結されていることを特徴とするバタフライ弁を採用した。 In order to solve the above problems, the present invention includes a valve box having a fluid path therein, a valve shaft provided in the valve box, and a valve body attached to the valve shaft, The valve box is divided into a plurality of metal components around the fluid path, and the fluid path is configured by fastening the plurality of components, and a rubber or resin lining layer is formed on the inner surface of the fluid path. In the applied butterfly valve, the butterfly valve is characterized in that the plurality of constituent members are fastened in a state where opposing metal materials are in direct contact with each other.
この構成によれば、分割して製作された構成部材同士は、対向する金属の素材同士が直接接触した状態で締結され、いわゆるメタルタッチの状態となるので、従来のように、接合面間にライニング層が介在する場合のような精度の悪化を防ぐことができる。また、その接合部がメタルタッチであるから、経年による接合面間の緩みや隙間の発生を防ぐこともできる。 According to this configuration, the component members manufactured separately are fastened in a state where the opposing metal materials are in direct contact with each other, and are in a so-called metal touch state. It is possible to prevent deterioration in accuracy as in the case where a lining layer is interposed. Further, since the joint portion is a metal touch, it is possible to prevent looseness and gaps between the joint surfaces due to aging.
また、バタフライ弁の弁箱を、複数の構成部材に分割して製作可能としたことから、特に、ライニング層の素材としてゴムを用いる場合には、大型の加硫缶を用意することなく、また、缶外加硫(流体路の開口部を閉じて、弁箱そのものを加硫缶として使用する方法)を行うことなく、通常の加硫缶を用いて、加硫処理(加圧加硫)を行うことも可能となる。 In addition, since the valve box of the butterfly valve can be manufactured by dividing it into a plurality of structural members, particularly when rubber is used as the material of the lining layer, a large vulcanizing can is not prepared. , Vulcanization treatment (pressure vulcanization) using a normal vulcanization can without vulcanization outside the can (method of closing the fluid passage opening and using the valve box itself as a vulcanization can) It is also possible to do this.
この構成において、分割して製作された構成部材同士の接合構造については種々の構成を採用し得るが、例えば、前記複数の構成部材が、それぞれ前記流体路の方向に沿って伸びるフランジを有し、そのフランジの対向面同士が直接接触している構成を採用することができる。対向するフランジ同士を、ボルト、ナット等を用いて締め付けることにより、その構成部材を接合し、流体路を構成することができる。 In this configuration, various configurations may be adopted for the joining structure of the component members manufactured separately. For example, the plurality of component members each have a flange extending along the direction of the fluid path. The structure which the opposing surfaces of the flange are contacting directly can be employ | adopted. By tightening the opposing flanges with bolts, nuts, etc., the constituent members can be joined to form a fluid path.
なお、その接合面(前記対向面)間にパッキンを介在させることも可能である。接合面のいずれか又は両方にパッキンが入り込む凹部を形成しておけば、そのパッキンにより、メタルタッチ状態の接合面間をより安全に止水することができる。 In addition, it is also possible to interpose packing between the joint surfaces (the said opposing surfaces). If a recess into which the packing enters either or both of the bonding surfaces is formed, the packing can more securely stop water between the bonding surfaces in the metal touch state.
これらの各構成からなるバタフライ弁の製造方法において、以下の手法を採用することができる。 In the method for manufacturing a butterfly valve having these configurations, the following methods can be employed.
すなわち、前記複数の構成部材は、それぞれ締結前の状態で前記流体路の内面にゴム又は樹脂のライニング層が施されており、その複数の構成部材を締結して前記弁箱内に前記流体路を構成した後、その構成部材同士の接合部にゴム又は樹脂の補助ライニング層を施すことを特徴とするバタフライ弁の製造方法である。 That is, the plurality of constituent members are each provided with a rubber or resin lining layer on the inner surface of the fluid passage in a state before fastening, and the fluid passages are fastened in the valve box by fastening the plurality of constituent members. Then, an auxiliary lining layer of rubber or resin is applied to the joint portion between the constituent members.
構成部材同士の接合部には、ライニング層が連続しない部分が介在する場合がある。これは、各構成部材の流体路内面に相当する部分にライニング加工を施す際に、その接合面にライニングが入り込まないように、そのライニングの範囲を接合部からやや離れたところまでで控えた場合に生じ得る。
このような場合、構成部材同士の接合した後、その接合部に補助ライニング層を設けることで、ライニング層の不連続を解消することができる。また、その接合部にライニング層の不連続がない場合においても、その接合部の止水のため、補助ライニング層を設けることが好ましい。このとき、弁箱の内部への弁軸や弁体の取付けは、構成部材の締結前又はその締結と同時に行ってもよいし、その締結後、補助ライニング層を施す前であってもよいし、あるいは、補助ライニング層を施した後であってもよい。
There may be a portion where the lining layer is not continuous in the joint portion between the constituent members. This is because when the lining process is performed on the part corresponding to the fluid path inner surface of each component, the lining range is kept slightly far from the joint so that the lining does not enter the joint surface. Can occur.
In such a case, discontinuity of the lining layer can be eliminated by providing an auxiliary lining layer at the joint after the constituent members are joined. Further, even when there is no discontinuity of the lining layer at the joint, it is preferable to provide an auxiliary lining layer for water stoppage of the joint. At this time, the attachment of the valve shaft and the valve body to the inside of the valve box may be performed before or simultaneously with the fastening of the constituent members, or after the fastening and before the application of the auxiliary lining layer. Or after applying an auxiliary lining layer.
なお、この補助ライニング層のような、ごく限られた範囲の事後的なライニング加工は、通常、ライニング層の損傷部に対する補修作業でも行われており、耐久性に問題はないと考えられる。また、その補助ライニング層を自然加硫ゴムで構成すれば、加圧加硫ゴムを採用した場合に行うような煩雑な加硫作業を省略することができ便利である。 It should be noted that the lining process in a limited range such as the auxiliary lining layer is usually performed in repair work for the damaged portion of the lining layer, and it is considered that there is no problem in durability. In addition, if the auxiliary lining layer is made of natural vulcanized rubber, it is convenient that a complicated vulcanization operation that is performed when pressure vulcanized rubber is employed can be omitted.
また、これらの各構成からなるバタフライ弁の製造方法として、前記複数の構成部材を締結して前記流体路を構成した後、その流体路の内面にゴム又は樹脂のライニング層を施し、弁箱の内部に弁軸及び弁体を取付ける手法を採用することも可能である。すなわち、弁箱を組み立てた後、その内面にライニング層を施工する手法である。この手法によれば、補助ライニング層を設けずとも、ライニング層の不連続を生じさせず、補助ライニング層を設けなくとも良好な止水性を発揮することができる。 Further, as a method for manufacturing a butterfly valve having each of these configurations, after the plurality of components are fastened to form the fluid path, a rubber or resin lining layer is applied to the inner surface of the fluid path, It is also possible to adopt a method of attaching a valve shaft and a valve body inside. That is, after assembling the valve box, a lining layer is applied to the inner surface. According to this method, without providing the auxiliary lining layer, discontinuity of the lining layer does not occur, and good water stoppage can be exhibited without providing the auxiliary lining layer.
この発明は、分割して製作された構成部材同士を、対向する金属の素材同士が直接接触した状態で締結したので、流体路の内径寸法の精度の悪化を防ぐことができ、また、その接合部がメタルタッチであるから、経年による接合面間の緩みや隙間の発生を防ぐこともできる。 In the present invention, since the component members manufactured separately are fastened in a state where the opposing metal materials are in direct contact with each other, it is possible to prevent deterioration of the accuracy of the inner diameter dimension of the fluid path, and the joining thereof. Since the part is a metal touch, it is possible to prevent looseness and gaps between the joint surfaces due to aging.
この発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。この実施形態のバタフライ弁は、原子力発電所で用いられる復水器循環水管系統において、海水を移送する流体路Fに据え付けられる大口径のバタフライ弁である。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The butterfly valve of this embodiment is a large-diameter butterfly valve installed in a fluid path F for transferring seawater in a condenser circulation water pipe system used in a nuclear power plant.
バタフライ弁の構成は、図1(a)(b)に示すように、断面円形の流体路Fを有する弁箱1内に、その流体路Fを横断するように弁軸2が上下方向に貫通して設けられる。また、その弁軸2に、正面視円形を成す弁体3が取付けられる(弁軸2、弁体3は、図1(b)のみに図示)。
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the butterfly valve is configured so that the
弁箱1の上部には、その弁箱1を内外に貫通する上部弁軸支持部7が、また、弁箱1の下部には、その弁箱1を内外に貫通する下部弁軸支持部8が設けられている。その上下各弁軸支持部7,8内に、ブッシュやライナー10’等を介して弁軸2が軸回り回転可能に嵌められている(図2(b)参照)。
そして、弁体3が弁軸2の軸周りに回転することで、その流体路Fを開閉する。すなわち、流体路Fを通じて移送される海水が、このバタフライ弁の開閉によって、遮断され、開放され、又はその流量が調整される。
The upper part of the
Then, the valve body 3 rotates around the axis of the
弁箱1の構成は、図1に示すように、内部に流体路Fを有する円筒状のものである。その弁箱1は、流体路F周りに、上下二つの円弧状を成す金属製の構成部材11,11によって構成されている。
As shown in FIG. 1, the
各構成部材11は、前記円弧の両端に、それぞれ流体路Fの伸びる方向に沿ってフランジ12を備えている。その二つの構成部材11,11を向かい合わせ、対向するフランジ12,12の対向面13,13(以下、接合面13と称する)同士を面接触させ、そのフランジ12に設けた孔にボルト16を挿通し、ナット17で締め付けて固定されている。
この二つの構成部材11,11同士の締結により、弁箱1が組み立てられ、その内部に流体路Fが構成されるようになっている。
Each
The
なお、弁箱1の管軸方向(流体路Fの伸びる方向)両端には、管端フランジ部5が備えられており、隣接する管体等に接続可能となっている。
In addition, pipe
また、弁箱1内の流体路Fの内面には、ゴムのライニング層10が施されている。このライニング層10は、前記各構成部材11,11の表面のうち、流体路Fの内面に相当する部分のみに施され、フランジ12の接合面13には施されていない。
このため、図2(a)に示すように、前記各構成部材11,11は、フランジ12の接合面13において、対向する金属の素材同士が直接接触した状態で締結されている。
A
For this reason, as shown in FIG. 2A, the
このため、分割して製作された構成部材11,11同士は、対向する金属の素材同士が直接接触した状態で締結され、いわゆるメタルタッチの状態となる。
したがって、接合面間にライニング層10が介在することによる、流体路Fの内径寸法の精度の悪化を防ぐことができる。また、その接合部がメタルタッチであるから、経年による接合面13,13間の緩みや隙間の発生を防ぐこともできる。
For this reason, the
Therefore, it is possible to prevent deterioration of the accuracy of the inner diameter dimension of the fluid path F due to the
なお、その構成部材11,11同士の接合部には、図2(a)に示すように、ゴムの補助ライニング層20が施されている。これは、構成部材11,11同士の接合部(接合面13が流体路Fに臨む部分)には、ライニング層10が連続しない部分が介在する場合があるので、構成部材11,11同士の接合した後、その接合部に補助ライニング層20を設けることで、ライニング層10の不連続を解消すること、及び、より確実に止水することを目的とするものである。
As shown in FIG. 2A, a rubber
このように、バタフライ弁の弁箱1を、複数の構成部材11,11に分割して製作可能としたことから、特に、この実施形態のように、ライニング層10としてゴムを用いる場合には、大型の加硫缶を用意することなく、また、缶外加硫を行うことなく、通常の大きさの加硫缶を用いて加硫処理を行うことも可能となる。
Thus, since the
なお、補助ライニング層20には、加硫缶等による加圧加硫工程が不要な自然加硫ゴムを採用している。また、この実施形態では、ライニング層10、補助ライニング層20のゴムの素材として、それぞれクロロプレンゴムを採用しているが、他のゴム素材を用いてもよい。
The
さらに、この実施形態では、フランジ12,12の接合面13,13間に、図2(a)に示すように、パッキン15を介在させている。そのパッキン15は、接合面13の一方に設けた凹部14に収容され、そのパッキン15により、メタルタッチ状態の接合面13,13間の止水をバックアップし、より安全なものとしている。この凹部14及びパッキン15は、弁箱1の管軸方向全長に亘って設けられている。
Further, in this embodiment, a packing 15 is interposed between the
また、この実施形態では、弁箱1は、流体路F周りに、上下二つの円弧状を成す金属製の構成部材11,11によって構成されているが、この実施形態には限定されず、弁箱1を構成する構成部材11の数は自由に設定できる。例えば、図4に示すように、弁箱1を流体路F周りに4つの金属製の円弧状の構成部材11に分割し、その4つの構成部材11を接合することにより、弁箱1及び流体路Fを構成してもよい。
Further, in this embodiment, the
これらの各構成からなるバタフライ弁の製造方法を説明する。 The manufacturing method of the butterfly valve which consists of each of these composition is explained.
このバタフライ弁を製造する際には、まず、弁箱1を構成する複数の構成部材11、11は、それぞれ締結前の状態、すなわち、弁箱1が組み立てられる前の状態で、流体路Fの内面にゴムによるライニング層10が施されている。このライニング層10には、加圧加硫ゴムが用いられ、その施工は、通常、工場において加硫缶を用いて行われる。
When manufacturing this butterfly valve, first, the plurality of
現場では、搬送された二つの構成部材11,11を締結して弁箱1を組み立て、その弁箱1内に流体路Fを構成する。この組み立ては、二つの構成部材11,11を向かい合わせ、対向するフランジ12,12の接合面13,13同士を面接触させ、そのフランジ12に設けた孔にボルト16を挿通し、ナット17で締め付けて固定する。
At the site, the two
このとき、流体路Fの内面において、構成部材11,11同士の接合部に、ライニング層10が連続しない部分が介在する場合は、その構成部材11,11同士の接合部に、ゴムの補助ライニング層20を施工する。
ゴムの素材として自然加硫ゴムを用いているので、補助ライニング層20の施工に、加硫工程は不要である。なお、この補助ライニング層20の素材には、自然加硫ゴム以外に、ライニング層10が損傷した場合に通常使用される補修用のゴム、樹脂素材を採用することができる。
At this time, in the inner surface of the fluid path F, when a portion where the
Since natural vulcanized rubber is used as the rubber material, no vulcanization step is required for the construction of the
最後に、弁軸2や弁体3等のバタフライ弁の構成に必要な部品を取付けて、バタフライ弁が完成する。バタフライ弁は、管端フランジ部5を介して復水器循環水管系統の管路に接続される。
Finally, parts necessary for the configuration of the butterfly valve such as the
なお、これらの実施形態では、流体路Fの内面にゴムによるライニング層10が施されているものを採用したが、このゴムに代えて樹脂を採用してもよい。
In these embodiments, the inner surface of the fluid passage F is provided with the
また、これらの実施形態では、別々にライニング層10が施された複数の構成部材11,11を締結して弁箱1内に流体路Fを構成したが、ライニング後のバタフライ弁の輸送に問題がない場合は、複数の構成部材11,11を締結して弁箱1内に流体路Fを構成した後、その流体路Fの内面全体にゴム又は樹脂のライニング層10を施工してもよい。
Further, in these embodiments, the fluid passage F is configured in the
すなわち、弁箱1を組み立てた後、その内面にライニング層10を施工し、その後、弁箱1の内部に弁軸2及び弁体3を取付ける手法である。この手法によれば、流体路Fの内面全体に一斉にライニング層10を形成できるので、補助ライニング層20を設けずとも、ライニング層10の不連続を生じさせず、確実に止水することができる。
That is, after assembling the
1,30 弁箱
2 弁軸
3 弁体
4 内面
5 管端フランジ部
7 上部弁軸支持部
8 下部弁軸支持部
10,35 ライニング層
10’ ライナー
11,31 構成部材
12,32 フランジ
13 接合面
14 凹部
15 パッキン
16 ボルト
17 ナット
20 補助ライニング層
1,30
Claims (5)
前記複数の構成部材(11,11)は、対向する金属の素材同士が直接接触した状態で締結されていることを特徴とするバタフライ弁。 A valve box (1) having a fluid path therein, a valve shaft (2) provided in the valve box (1), and a valve body (3) attached to the valve shaft (2) The valve box (1) is divided into a plurality of metal constituent members (11) around the fluid passage (F), and the fluid passages (11, 11) are fastened by fastening the plurality of constituent members (11, 11). F), and a butterfly valve in which a rubber or resin lining layer (10) is applied to the inner surface of the fluid path (F),
The butterfly valve characterized in that the plurality of constituent members (11, 11) are fastened in a state where opposing metal materials are in direct contact with each other.
前記複数の構成部材(11,11)を締結して前記弁箱(1)内に前記流体路(F)を構成した後、その構成部材(11,11)同士の接合部にゴム又は樹脂の補助ライニング層(20)を施すことを特徴とするバタフライ弁の製造方法。 3. The method for manufacturing a butterfly valve according to claim 1, wherein the plurality of component members (11, 11) are each provided with a rubber or resin lining layer (10) on the inner surface of the fluid path (F) in a state before being fastened. ) Is given,
After the plurality of constituent members (11, 11) are fastened to form the fluid path (F) in the valve box (1), rubber or resin is bonded to the joint between the constituent members (11, 11). A method for manufacturing a butterfly valve, characterized by applying an auxiliary lining layer (20).
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