JP2017026136A - Hydraulic rotary actuator for opening and closing butterfly valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、油圧式ロータリーアクチュエータに関し、より詳細には、バタフライバルブの露出したバルブ軸と連結され、油圧の作動によってバタフライバルブのバルブ軸を回転させることによってバタフライバルブを開閉するバタフライバルブ開閉用油圧式ロータリーアクチュエータに関する。 The present invention relates to a hydraulic rotary actuator, and more specifically, a butterfly valve opening / closing hydraulic pressure that is connected to an exposed valve shaft of a butterfly valve and opens and closes the butterfly valve by rotating the valve shaft of the butterfly valve by hydraulic operation. The present invention relates to a rotary actuator.
一般に、バルブは、管中を流れる流体の流量、流速、圧力などを制御する装置である。バルブは、目的に応じて多くの種類に区分できるが、そのうち、バタフライバルブは、多くの産業分野で使用されており、特に、産業用水、油又は海水などの各種流体の流れを開放又は閉鎖する。このようなバタフライバルブは、他のバルブに比べてバルブの開閉作動が円滑であり、構造が簡単であり、空間活用性が良いという長所を有する。 Generally, a valve is a device that controls the flow rate, flow rate, pressure, and the like of a fluid flowing in a pipe. Valves can be divided into many types according to the purpose, but butterfly valves are used in many industrial fields, especially to open or close the flow of various fluids such as industrial water, oil or seawater . Such a butterfly valve has advantages in that the opening and closing operation of the valve is smoother than other valves, the structure is simple, and the space utilization is good.
前記のようなバタフライバルブ10は、図1に示したように、一般に流体を移送させるための管路(図示せず)上に設置されたバルブ胴体11と、前記バルブ胴体11の内部に回転可能に設置されて管路を開閉する円板状のディスク12と、前記ディスク12と結合されて前記ディスク12を回転させ、一端が前記バルブ胴体11の外部に露出したバルブ軸13とを含んで構成される。すなわち、前記バルブ胴体11から露出した前記バルブ軸13を回転させることによって、前記バルブ軸13と結合されたディスク12の回転によって開閉作動が行われる。
As shown in FIG. 1, the
このようなバルブ軸13を回転させるために、前記バルブ胴体11の上部に回転駆動装置が設置され、多様な動力源の提供によって動力伝達手段を介して前記バルブ軸13に回転力を伝達する。例えば、前記動力源は、作業者の手動作動による取っ手の回転力であるか、電気モーターの回転力であり、その他、油圧又は空圧などのアクチュエータから伝達される回転力であり得る。このような動力源から提供された動力は、動力伝達手段を経て前記バルブ軸13に回転力として伝達しなければならない。このような動力伝達手段としては、複数のギア連結や機構学的リンク連結などの多様な動力伝達手段を備えることができる。
In order to rotate the
例えば、特許文献1の「ゴムバタフライバルブ」の場合、動力源は作業者の手動作動による取っ手の回転力で、動力伝達手段は複数のギア連結であることが分かる。また、特許文献2の「回転式バルブ用アクチュエータ」の場合、動力源は電気モーターの回転力で、動力伝達手段はウォームホイールギア連結である。ここで、前記手動作動によって取っ手を回転させる場合は、当然に手動に限定されるという大きな短所があり、電気モーターを使用する場合は、必要な動力が大きいほど電気モーターの容量及びサイズも大きくなるので、全体的な装置が大型化され、複雑な配線及びギア連結構造が必要であるという短所がある。 For example, in the case of the “rubber butterfly valve” of Patent Document 1, it can be seen that the power source is the rotational force of the handle manually operated by the operator, and the power transmission means is a plurality of gear connections. In the case of the “rotary valve actuator” of Patent Document 2, the power source is the rotational force of the electric motor, and the power transmission means is a worm wheel gear connection. Here, when the handle is rotated by the manual operation, there is a big disadvantage that it is naturally limited to manual operation. When an electric motor is used, the capacity and size of the electric motor increase as the required power increases. As a result, the overall apparatus is enlarged, and complicated wiring and gear connection structures are required.
このような問題を解決するために、油圧などの機械的な力で速い応答性を有し、装置を小型化しながらも大きな力を出すことができる油圧式ロータリーアクチュエータが使用されている。すなわち、油圧式ロータリーアクチュエータは、油圧を用いてピストンを直線往復運動させ、ピストンと連結された出力軸に直線運動を伝達し、直線運動を回転運動に変換させる装置であって、変換された回転運動を前記バタフライバルブ10のバルブ軸13に伝達し、前記バタフライバルブ10のディスク12を開閉する。
In order to solve such a problem, a hydraulic rotary actuator is used which has a quick response with mechanical force such as hydraulic pressure and can output a large force while downsizing the apparatus. That is, the hydraulic rotary actuator is a device that reciprocates the piston linearly using hydraulic pressure, transmits the linear motion to an output shaft connected to the piston, and converts the linear motion into a rotational motion. The movement is transmitted to the
前記のような油圧式ロータリーアクチュエータは、油圧を動力源とし、動力伝達手段として、主にラックピニオン機構及びスコッチヨーク機構が使用されてきた。すなわち、ラックピニオン機構20は、図2に示したように、左右両側に備えられた一対のシリンダー21と、前記シリンダー21にそれぞれ内蔵され、中央にラックギア22が形成された一対のピストン23と、前記ラックギア22と噛み合わされて回転するようにピニオンギア24が形成された回転軸25とを含んで構成される。また、スコッチヨーク機構30は、図3に示したように、左右両側に備えられた一対のシリンダー31と、前記シリンダー31にそれぞれ内蔵され、中央に突出したスコッチ32が形成された一対のピストン33と、前記スコッチ32と結合されて回転するようにヨーク34が形成された回転軸35とを含んで構成される。
The hydraulic rotary actuator as described above uses hydraulic pressure as a power source, and a rack and pinion mechanism and a scotch yoke mechanism have been mainly used as power transmission means. That is, as shown in FIG. 2, the rack and
しかし、上述したラックピニオン機構20及びスコッチヨーク機構30は、いずれも一対のシリンダー21、31及びピストン23、33を備えるので、全体的な装置が大きくなり、空間活用性が低下し、その結果、製造単価が上昇するという問題を有する。そのため、特許文献3〜特許文献5のように、一つのシリンダーの内部に単一のピストンが設置され、前記ピストンと同軸上に回転軸を挿入し、前記ピストンの上下運動と連動して前記回転軸を正逆回動させることによって、全体的な装置のサイズが小さくなり、空間活用性を高め、製造単価を画期的に削減できるようになった。
However, since the rack and
このとき、前記のような油圧式ロータリーアクチュエータの回転軸を前記バタフライバルブ10のバルブ軸13と結合しなければならないが、一般に、バルブはバルブ製造会社で製作し、アクチュエータはアクチュエータ製造会社で別途に製作するので、両者は、製作社別、製品別、サイズ別に多様な形状、寸法及び公差を有するという問題がある。したがって、これらを互いに結合するためには、バルブ製造会社から納品されたバタフライバルブ10のバルブ軸13に合わせて、アクチュエータ製造会社ではアクチュエータの回転軸を多様な形状に加工しなければならないという繁雑な問題がある。
At this time, the rotary shaft of the hydraulic rotary actuator as described above must be connected to the
前記のような問題を解決するためになされた本発明の目的は、多様なバタフライバルブのバルブ軸の形状とは関係なく、一定形状の回転軸を有するようにし、生産性を向上させることができ、バタフライバルブの多様なバルブ軸の形状に合わせて容易に交換及び変換できるバルブ連結部を通じて新たな連結構造を導入したバタフライバルブ開閉用油圧式ロータリーアクチュエータを提供することにある。 The object of the present invention, which has been made to solve the above-described problems, is to improve the productivity by having a rotating shaft having a fixed shape regardless of the shape of the valve shaft of various butterfly valves. Another object of the present invention is to provide a hydraulic rotary actuator for opening and closing a butterfly valve in which a new connection structure is introduced through a valve connecting portion that can be easily replaced and converted according to various valve shaft shapes of the butterfly valve.
本発明のその他の目的、特定の長所及び新規な特徴は、添付の各図面と連関した以下の詳細な説明と好ましい実施形態からより明確になるだろう。 Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments, taken in conjunction with the accompanying drawings.
前記のような目的を達成するために、本発明に係るバタフライバルブ開閉用油圧式ロータリーアクチュエータは、上下に開放された円筒状のシリンダーと、中央にシャフトホールが貫通形成され、前記シリンダーの内部に挿入され、油圧の供給及び排出によって前記シリンダーの内部で上下に往復運動するピストンと、前記ピストンのシャフトホールを貫通して挿入され、前記ピストンの上下往復運動によって正逆方向に回転運動し、下面にスプライン連結溝が上方に陥没形成された回転軸と、前記シリンダーの上部に結合され、前記回転軸の上端の外周面が挿入されて回転支持される上部カバーホールが貫通形成された上部カバーと、前記シリンダーの下部に結合され、前記回転軸の下端の外周面が挿入されて回転支持される下部カバーホールが貫通形成された下部カバーと、前記回転軸のスプライン連結溝の内部に挿入されるようにスプライン結合され、バタフライバルブの露出したバルブ軸の端部が内部に挿入結合されるバルブ連結部とを含むことを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, a hydraulic rotary actuator for opening and closing a butterfly valve according to the present invention includes a cylindrical cylinder that is opened up and down, and a shaft hole that is formed through the center. The piston inserted and reciprocated up and down inside the cylinder by hydraulic supply and discharge, and inserted through the shaft hole of the piston and rotated in the forward and reverse directions by the up and down reciprocation of the piston, A rotary shaft having a spline connecting groove recessed upward, and an upper cover coupled to the upper portion of the cylinder and having an upper cover hole inserted and inserted into the outer peripheral surface of the upper end of the rotary shaft. The lower cover ho that is coupled to the lower part of the cylinder and is rotatably supported by inserting the outer peripheral surface of the lower end of the rotating shaft. And a valve connecting part that is splined so as to be inserted into the spline connecting groove of the rotating shaft, and an exposed end of the valve shaft is inserted and connected to the inside of the rotating shaft. It is characterized by including.
また、前記シリンダーには、前記ピストンの上下往復運動をガイドするガイドピンが挿入締結されるように外周に対向する一対の締結ホールが貫通形成され、前記ピストンには、前記ガイドピンが挿入され、前記シリンダーを基準にして上下に往復運動するように外周に上下長さ方向に沿って対向する一対のガイドスリットが貫通形成され、前記回転軸の回転運動をガイドするローテートピンが挿入締結されるように外周に斜線状に対向する一対のローテートスリットが貫通形成され、前記回転軸には、前記ローテートピンが貫通挿入され、前記ピストンの上下往復運動によって前記ピストンを基準にして正逆方向に回転運動するように外周に貫通ホールが貫通形成されたことを特徴とする。 Further, the cylinder is formed with a pair of fastening holes facing the outer periphery so that a guide pin for guiding the vertical reciprocating motion of the piston is inserted and fastened, and the guide pin is inserted into the piston. A pair of guide slits are formed through the outer periphery so as to reciprocate up and down with respect to the cylinder as a reference, and a rotate pin for guiding the rotational movement of the rotating shaft is inserted and fastened. A pair of rotating slits that are diagonally opposed to each other are formed through the outer periphery of the rotating shaft, and the rotating pin is inserted through the rotating shaft, and the piston is rotated in the forward and reverse directions with respect to the piston by the reciprocating motion of the piston. As described above, a through hole is formed through the outer periphery.
また、前記回転軸は、前記ピストンを基準にして回転角が90°であることを特徴とする。 Further, the rotation shaft has a rotation angle of 90 ° with respect to the piston.
また、前記上部カバーには、前記ピストンの上方で前記シリンダーの内部に油圧を供給したり、前記シリンダーから油圧を排出する上部油圧ポートが形成され、前記下部カバーには、前記ピストンの下方で前記シリンダーの内部に油圧を供給したり、前記シリンダーから油圧を排出する下部油圧ポートが形成されたことを特徴とする。 Further, the upper cover is provided with an upper hydraulic port for supplying hydraulic pressure to the inside of the cylinder above the piston or discharging the hydraulic pressure from the cylinder, and the lower cover is provided with the hydraulic pressure below the piston. A lower hydraulic port for supplying hydraulic pressure to the inside of the cylinder and discharging hydraulic pressure from the cylinder is formed.
また、前記上部カバー及び下部カバーは、互いに複数のスタッドボルトによって結合されることを特徴とする。 The upper cover and the lower cover may be coupled to each other by a plurality of stud bolts.
また、前記回転軸の上面には、回転角度を表示するための表示ラインが形成され、前記上部カバーの上面には、前記回転軸の回転角度だけ前記表示ラインに対応する表示目盛りが形成されたことを特徴とする。 A display line for displaying a rotation angle is formed on the upper surface of the rotation shaft, and a display scale corresponding to the display line is formed on the upper surface of the upper cover by the rotation angle of the rotation shaft. It is characterized by that.
また、前記バルブ連結部は、前記回転軸のスプライン連結溝の内部に挿入されてスプライン結合されるように外周面に上下にスプライン加工され、前記バルブ連結部には、前記バタフライバルブの露出したバルブ軸の端部が挿入嵌合されるように前記バルブ軸の端部の形状と同一の形状にバルブ連結ホールが上下に貫通形成されたことを特徴とする。 In addition, the valve connecting portion is inserted into the spline connecting groove of the rotating shaft and splined up and down on the outer peripheral surface so as to be splined, and the valve connecting portion includes a valve exposed to the butterfly valve. A valve connecting hole is formed in the same shape as the shape of the end of the valve shaft so that the end of the shaft is inserted and fitted.
また、前記バルブ軸の端部は、平断面上に多角形状又は「D」字状であることを特徴とする。 Further, the end of the valve shaft has a polygonal shape or a “D” shape on a flat cross section.
また、前記バルブ軸の端部と前記バルブ連結部のバルブ連結ホールは、互いにキー結合されることを特徴とする。 The valve shaft end and the valve connection hole of the valve connection portion are key-coupled to each other.
また、前記バタフライバルブのバルブ軸の端部は、平断面上に円形であり、前記バルブ連結部は、前記回転軸のスプライン連結溝の内部に挿入されてスプライン結合されるように外周面に上下にスプライン加工された円筒状のバルブコネクターと、上狭下広の円筒上で周囲に沿って上下長さ方向に複数のスリットが形成され、前記バルブコネクターの下端内部長さ方向に沿って引き込み・引き出し可能に設置され、前記バルブコネクターの下端の内部に引き込むときに直径が縮小され、前記バルブコネクターの下端の内部から引き出すときに直径が拡張される固定チャックとを含み、前記固定チャックの内部に前記バタフライバルブのバルブ軸の端部が挿入されると同時に、前記固定チャックは、前記バルブコネクターの下端の内部に引き込まれながら直径が縮小され、挿入された前記バルブ軸の端部の外周面を圧迫固定することを特徴とする。 In addition, the end of the valve shaft of the butterfly valve has a circular shape on a flat cross section, and the valve connecting portion is inserted into the spline connecting groove of the rotating shaft so as to be splined up and down on the outer peripheral surface. A plurality of slits are formed in the vertical length direction along the circumference on the upper and lower cylinders, and drawn in along the inner length direction of the lower end of the valve connector. A fixed chuck that can be pulled out and has a diameter that is reduced when the valve connector is pulled into the lower end of the valve connector, and a diameter that is expanded when the valve connector is pulled out from the lower end of the valve connector. At the same time as the end of the valve shaft of the butterfly valve is inserted, the fixed chuck is retracted into the lower end of the valve connector. Which while being reduced in diameter, characterized in that compressed and secured to the outer peripheral surface of the end portion of the inserted the valve shaft.
また、前記バルブコネクターの下端の外周面には、内部に向かって把持ピン挿入ホールが貫通形成され、前記固定チャックには、前記バルブコネクターの把持ピン挿入ホールより長孔であり、前記把持ピン挿入ホールに対応するように外周面に上下長さ方向に沿ってピンスライドホールが貫通形成され、前記バルブ連結部は、前記バルブコネクターの把持ピン挿入ホールを介して前記固定チャックのピンスライドホールまで挿入され、前記ピンスライドホールの上下長さだけ前記固定チャックの前記バルブコネクターに対する引き込み・引き出し距離を制限するスライドピンをさらに含むことを特徴とする。 In addition, a grip pin insertion hole is formed through the outer peripheral surface of the lower end of the valve connector toward the inside, and the fixed chuck is longer than the grip pin insertion hole of the valve connector. A pin slide hole is formed through the outer peripheral surface along the vertical direction so as to correspond to the hole, and the valve connecting portion is inserted to the pin slide hole of the fixed chuck through the grip pin insertion hole of the valve connector. The slide pin further includes a slide pin that limits a pull-in / pull-out distance of the fixed chuck with respect to the valve connector by a vertical length of the pin slide hole.
また、前記バルブ連結部は、前記バルブコネクターの内部に設置され、前記固定チャックが引き出される方向に弾性力を提供するスプリングをさらに含むことを特徴とする。 The valve connecting part may further include a spring that is installed inside the valve connector and provides an elastic force in a direction in which the fixed chuck is pulled out.
本発明に係るバタフライバルブ開閉用油圧式ロータリーアクチュエータは、バタフライバルブの多様なバルブ軸の形状に合わせて容易に交替及び変換できるようにスプライン加工されたバルブ連結部を通じて新たな連結構造を導入し、バタフライバルブのバルブ軸の形状とは関係なく、一定形状の回転軸を有することができ、生産性を向上させることができる。 The hydraulic rotary actuator for opening and closing the butterfly valve according to the present invention introduces a new connection structure through a spline-processed valve connection part so that it can be easily replaced and converted according to the shape of various valve shafts of the butterfly valve, Regardless of the shape of the valve shaft of the butterfly valve, it is possible to have a rotating shaft with a fixed shape, and productivity can be improved.
特に、バタフライバルブのバルブ軸の端部が円形である場合、バルブ連結部をバルブコネクター及び固定チャックで構成し、互いに容易に着脱しながらも回転軸の回転力をバルブ軸に正確に伝達することができ、信頼性及び耐久性を向上させることができる。 In particular, when the end of the valve shaft of the butterfly valve is circular, the valve connecting portion is composed of a valve connector and a fixed chuck, and the torque of the rotating shaft can be accurately transmitted to the valve shaft while being easily attached to and detached from each other. And reliability and durability can be improved.
以下では、添付の図面を参照して、本発明に係るバタフライバルブ開閉用油圧式ロータリーアクチュエータの好ましい実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of a hydraulic rotary actuator for opening and closing a butterfly valve according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
本発明に係るバタフライバルブ開閉用油圧式ロータリーアクチュエータは、図1を参照して図4〜図14に示したように、シリンダー100、ピストン200、回転軸300、上部カバー400、下部カバー500及びバルブ連結部600を含んで構成され、スタッドボルト700をさらに含むことができる。また、前記ピストン200の上下運動によって前記回転軸300と連動して回転運動するために、ガイドピン110及びローテートピン230をさらに含むことができる。
A hydraulic rotary actuator for opening and closing a butterfly valve according to the present invention includes a
シリンダー100は、図4〜図6に示したように、上下に開放された円筒状であり、後述するピストン200が内部に設置され、油圧の作動によって前記ピストン200を上下に往復運動させる油圧シリンダーである。すなわち、前記シリンダー100は、上部と下部が開放された円筒状に製作され、後述するピストン200と回転軸300が内部に設置される。また、前記シリンダー100には、前記ピストン200の回転を防止し、前記ピストン200の上下往復運動をガイドするガイドピン110が挿入締結されるように外周に対向する一対の締結ホール120が貫通形成される。このようなシリンダー100は、後述する回転軸300と共に、上部カバー400及び下部カバー500によって開放された上部及び下部が閉鎖される。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
このとき、前記シリンダー100に貫通形成された一対の締結ホール120とガイドピン110には雌ねじと雄ねじをそれぞれ形成し、前記ガイドピン110が前記締結ホール120にねじ結合されるようにし、前記締結ホール120にはパッキング手段(図示せず)が備えられ、シリンダー100の内部に供給されたり、又はシリンダー100から排出される油圧が前記ガイドピン110と締結ホール120の結合面間に漏れないようにする。
At this time, a female screw and a male screw are respectively formed in a pair of
ピストン200は、図5〜図8に示したように、中央にシャフトホール210が貫通形成され、前記シリンダー100の内部に挿入され、油圧の供給及び排出によって前記シリンダー100の内部で上下に往復運動する。すなわち、前記ピストン200は、シリンダー100に供給されたり、又はシリンダー100から排出される油圧によってシリンダー100内で垂直往復運動をし、前記ピストン200には、回転軸300が挿入されるようにシャフトホール210が貫通形成される。
As shown in FIGS. 5 to 8, the
回転軸300は、図4〜図8に示したように、前記ピストン200のシャフトホール210を貫通して挿入され、前記ピストン200の上下往復運動と連動して正逆方向に回転運動し、下面にスプライン連結溝310が上方に陥没形成される。前記スプライン連結溝310は、後述するバルブ連結部600との関係で、回転軸300の回転力をバルブ連結部600を介してバルブ軸13に伝達するための構成である。このような回転軸300は、図7及び図8に示したように、ピストン200の上下往復運動と連動して正逆方向に回転運動するようになるが、このために、シリンダー100、ピストン200及び回転軸300には、ガイドピン110及びローテートピン230が備えられ、それぞれ締結ホール120、ガイドスリット220、ローテートスリット240及び貫通ホール320が形成される。
4 to 8, the
より具体的に、前記ピストン200には、前記ガイドピン110が挿入され、前記シリンダー100を基準にして上下に往復運動するように外周に上下長さ方向に沿って対向する一対のガイドスリット220が貫通形成され、回転軸300の回転運動をガイドするローテートピン230が挿入締結されるように外周に斜線状に対向する一対のローテートスリット240が貫通形成される。
More specifically, the
すなわち、前記ピストン200は、前記シャフトホール210によって上下が開放され、外周面にはガイドスリット220及びローテートスリット240がそれぞれ穿孔された円筒状に製作され、外径は、前記シリンダー100の内径より略0.1mm以下に小さく製作され、前記シリンダー100内に供給されたり、又は前記シリンダー100から排出される油圧によって垂直往復運動を容易にする。言い換えると、前記ピストン200は、前記シリンダー100の締結ホール120に締結されたガイドピン110がスライディングされるように垂直方向に穿孔されたガイドスリット220によって回転せず、シリンダー100内で垂直往復運動をする。このとき、回転軸300の貫通ホール320に貫通挿入されたローテートピン230がスライディングされるように斜線状に穿孔されたローテートスリット240により、前記ピストン200が図7に示したようにシリンダー100内で垂直に上昇する場合は、前記ローテートピン230が前記ローテートスリット240の最下端まで移動しながら、回転軸300は正方向(或いは時計方向)に回転する。その一方、前記ピストン200が図8に示したようにシリンダー100内で垂直に下降する場合は、前記ローテートピン230が前記ローテートスリット240の最上端まで移動しながら、回転軸300は逆方向(或いは反時計方向)に回転する。すなわち、前記回転軸300には、前記ローテートピン230が貫通挿入され、前記ピストン200の上下往復運動と連動して前記ピストン200を基準にして正逆方向に回転運動するように外周に貫通ホール320が貫通形成される。
That is, the
このとき、前記ピストン200のローテートスリット240は、20゜〜60゜の傾斜角を有する一定長さの斜線状又は螺旋状に穿孔され、回転軸300に貫通挿入されたローテートピン230が前記ローテートスリット240の最下端と最上端にそれぞれ到達するとき、回転軸300の回転角度を90゜に制限する。すなわち、回転軸300は、前記ピストン200を基準にして回転角が90゜であり、図1に示したバタフライバルブ10や、図面には示していないが、ボールバルブのようにバルブの開閉のためのバルブ軸13の回転角が90゜であるバルブに適用することができる。
At this time, the rotation slit 240 of the
言い換えると、前記ローテートスリット240は、回転軸300の回転角度を90゜に制限し、最下端と最上端との間の斜線角度によってピストン200の上下移動距離であるストローク及びバルブ軸13に連結された回転軸300の出力トルクが変わるようになる。すなわち、ローテートスリット240の斜線角度が小さいほどピストン200のストロークが短くなり、回転軸300の出力トルクが小さくなる。前記ストロークとは、シリンダー100内で垂直往復運動するピストン200の片道距離を意味し、ピストン200のストロークが長くなるほど回転軸300の出力トルクは大きくなる。したがって、本発明に係るバタフライバルブ開閉用油圧式ロータリーアクチュエータは、要求される出力トルクとシリンダー100のサイズに応じて前記ローテートスリット240の斜線角度を異ならせて製作することができる。
In other words, the rotation slit 240 restricts the rotation angle of the
一方、前記ピストン200の側面には、シリコン又はゴム素材のOリングが備えられ、シリンダー100との密着性を増大させることによって、シリンダー100内に供給されたり、又はシリンダー100から排出される油圧によってピストン200の垂直往復運動を容易にする。
On the other hand, the side surface of the
上部カバー400は、図4〜図6に示したように、前記シリンダー100の上部に結合され、上部カバー400には、前記回転軸300の上端の外周面が挿入されて回転支持される上部カバーホール410が貫通形成される。また、下部カバー500は、前記シリンダー100の下部に結合され、下部カバー500には、前記回転軸300の下端の外周面が挿入されて回転支持される下部カバーホール510が貫通形成される。このとき、前記回転軸300には、前記上部カバー400及び下部カバー500のそれぞれの上部カバーホール410及び下部カバーホール510との摩擦抵抗を減少させるためにスラストベアリングを備えることができる。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
また、前記上部カバー400には、図5に示したように、前記ピストン200の上方に前記シリンダー100の内部に油圧を供給したり、又は前記シリンダー100から油圧を排出する上部油圧ポート420が形成され、前記下部カバー500には、前記ピストン200の下方に前記シリンダー100の内部に油圧を供給したり、又は前記シリンダー100から油圧を排出する下部油圧ポート520が形成される。したがって、前記上部カバー400の上部油圧ポート420に油圧が供給される場合は、ピストン200が図8に示したように下方に移動し、前記下部カバー500の下部油圧ポート520に油圧が供給される場合は、ピストン200が図7に示したように上方に移動する。このような上部カバー400及び下部カバー500は、互いに複数のスタッドボルト700によって堅固に結合することができる。
Further, as shown in FIG. 5, the
一方、前記回転軸300の上面には、回転角度を表示するための表示ライン330が形成され、前記上部カバー400の上面には、前記回転軸300の回転角度だけ前記表示ライン330に対応する表示目盛り430が形成され得る。このような表示ライン330及び表示目盛り430を通じて、作業者は、前記回転軸300の回転方向及びバタフライバルブ10の開閉有無を肉眼で容易に確認することができる。
On the other hand, a
上述した構成を通じて、図5を参照して説明した本発明に係るバタフライバルブ開閉用油圧式ロータリーアクチュエータは、図7に示したように、回転軸300の正方向(或いは時計方向)回転がバタフライバルブ10の閉鎖と連係するとして、バタフライバルブ10を閉じることが要求される場合は、前記下部カバー500に形成された下部油圧ポート520に油圧を供給し、上部カバー400の上部油圧ポート420からは油圧を排出する。その結果、前記ピストン200がガイドピン110及びガイドスリット220によって回転せずにシリンダー100内で上昇し、前記回転軸300に貫通締結されたローテートピン230が前記ローテートスリット240の最下端までスライディング移動しながら、回転軸300及びこれと連結されたバタフライバルブ10のバルブ軸13が正方向に回転し、バタフライバルブ10が閉鎖作動をする。
The butterfly valve opening / closing hydraulic rotary actuator according to the present invention described above with reference to FIG. 5 through the above-described configuration, as shown in FIG. 7, the rotation of the
その一方、図8に示したように、回転軸300の逆方向(或いは反時計方向)回転がバタフライバルブ10の開放と連係するとして、バタフライバルブ10を開くことが要求される場合は、前記上部カバー400に形成された上部油圧ポート420に油圧を供給し、下部カバー500の下部油圧ポート520からは油圧を排出する。その結果、前記ピストン200がガイドピン110及びガイドスリット220によって回転せずにシリンダー100内で下降し、前記回転軸300に貫通締結されたローテートピン230が前記ローテートスリット240の最上端までスライディング移動しながら、回転軸300及びこれと連結されたバタフライバルブ10のバルブ軸13が逆方向に回転し、バタフライバルブ10が開放作動をする。
On the other hand, as shown in FIG. 8, if it is required to open the
バルブ連結部600は、図4、図6及び図9〜図14に示したように、前記回転軸300のスプライン連結溝310の内部に挿入されるようにスプライン結合され、バタフライバルブ10の露出したバルブ軸13の端部が内部に挿入結合される。その結果、前記シリンダー100の内部で上下運動するピストン200及びこれと連動して回転する回転軸300の回転力を前記バルブ連結部600を介してバタフライバルブ10のバルブ軸13に伝達し、バタフライバルブ10を開閉することができる。
As shown in FIGS. 4, 6, and 9 to 14, the
このとき、前記バルブ連結部600は、図9及び図10に示したように、前記回転軸300のスプライン連結溝310の内部に挿入されてスプライン結合されるように外周面に上下にスプライン(S)加工され、前記バルブ連結部600には、前記バタフライバルブ10の露出したバルブ軸13の端部が挿入嵌合されるように前記バルブ軸13の端部の形状と同一の形状にバルブ連結ホール610が上下に貫通形成される。例えば、前記バルブ軸13の端部は、図9に示したように、平断面上で四角形状に示されているが、その他に、五角や六角の多角形状であってもよく、図面には示していないが、「D」字状であってもよい。また、図10に示したように、前記バルブ軸13の端部と前記バルブ連結部600のバルブ連結ホール610は、互いにキー結合することもできる。
At this time, as shown in FIGS. 9 and 10, the
これを通じて、バタフライバルブ10のバルブ軸13の端部が多様な形状を有するとしても、回転軸300の下面には同一の形状及びサイズを有するスプライン連結溝310を形成すればよく、ただ、バルブ連結部600を通じて前記バルブ軸13の端部の形状に対応する形状にバルブ連結ホール610を加工すればよい。
Through this, even if the end of the
一方、前記バタフライバルブ10のバルブ軸13の端部が平断面上に円形である場合は、前記バルブ連結ホール610も円形になるので、回転軸300の回転力をバルブ連結部600を介してバタフライバルブ10のバルブ軸13に伝達できない場合が発生する。このとき、両者を上述した形状に再加工する必要なく、図11〜図14に示したように、バルブ連結部600をバルブコネクター620及び固定チャック630で構成することができ、スライドピン640及びスプリング650をさらに含むことができる。
On the other hand, when the end portion of the
すなわち、バルブ連結部600は、図11に示したように、前記回転軸300のスプライン連結溝310の内部に挿入されてスプライン結合されるように外周面に上下にスプライン(S)加工された円筒状のバルブコネクター620と、上狭下広の円筒状に周囲に沿って上下長さ方向に複数のスリット631が形成され、前記バルブコネクター620の下端内部長さ方向に沿って引き込み・引き出し可能に設置され、前記バルブコネクター620の下端の内部に引き込むときに直径が縮小され、前記バルブコネクター620の下端の内部から引き出すときに直径が拡張される固定チャック630とを含む。このとき、固定チャック630の内部に、図12〜図14に示したように、前記バタフライバルブ10のバルブ軸13の端部が挿入されると同時に、前記固定チャック630は、前記バルブコネクター620の下端の内部に引き込まれながら直径が縮小され、挿入された前記バルブ軸13の端部の外周面を圧迫固定する。
That is, as shown in FIG. 11, the
すなわち、前記固定チャック630は、上部の直径が下部の直径より狭い円筒状であり、周囲に複数のスリット631が形成されているので、半径方向に力を入れて把持すると、複数のスリット631によって直径が縮小され、力を抜くと本来の形状に拡張される。したがって、図13及び図14に示したように、バルブコネクター620の下端内部長さ方向に沿って固定チャック630が引き込み・引き出し可能に設置された場合、バルブコネクター620の下端の内部に引き込むとき、固定チャック630は、半径方向に内側に力を受けるようになり、直径が縮小される。また、固定チャック630は、バルブコネクター620の下端の内部から引き出すとき、半径方向に力が除去されながら本来の形状に拡張される。
That is, the fixed
すなわち、前記固定チャック630は、図12〜図14に示したように、前記バタフライバルブ10のバルブ軸13に挿入されることによって、前記バルブコネクター620の内部に上方移動するようになる。このとき、前記固定チャック630の内部に前記バルブ軸13の端部が挿入されると同時に、前記固定チャック630は、前記バルブコネクター620の下端の内部に引き込まれながら直径が縮小され、挿入された前記バルブ軸13の端部の外周面を圧迫固定する。
That is, as shown in FIGS. 12 to 14, the fixed
前記固定チャック630がバルブコネクター620との関係でバルブコネクター620の下端内部に引き込み・引き出し可能に設置されるために、バルブコネクター620及び固定チャック630のそれぞれに把持ピン挿入ホール621及びピンスライドホール632が形成され、スライドピン640が提供される。すなわち、図11〜図14に示したように、前記バルブコネクター620は、下端の外周面に内部に向かって把持ピン挿入ホール621が貫通形成され、前記固定チャック630には、前記バルブコネクター620の把持ピン挿入ホール621より長孔であり、前記把持ピン挿入ホール621に対応するように外周面に上下長さ方向に沿ってピンスライドホール632が貫通形成される。このとき、スライドピン640は、前記バルブコネクター620の把持ピン挿入ホール621を介して前記固定チャック630のピンスライドホール632まで挿入され、前記ピンスライドホール632の上下長さだけ前記固定チャック630の前記バルブコネクター620に対する引き込み・引き出し距離を制限する。
Since the fixed
前記スライドピン640によってバルブコネクター620と固定チャック630とが互いに結合されており、ただ、バルブコネクター620の把持ピン挿入ホール621より固定チャック630のピンスライドホール632が上下に長孔に形成されているので、固定チャック630はバルブコネクター620を基準にして上下にスライディングすることができる。固定チャック630のバルブコネクター620に対する上下スライディングは、バルブコネクター620を基準にして下端の内部に引き込まれたり、下端から引き出される動作と同じである。
The
固定チャック630の内部にバルブ軸13の端部が挿入された後、前記バルブコネクター620によって固定チャック630の直径が縮小されながら、固定チャック630がバルブ軸13の端部の外周面を圧迫して堅固に固定するようになる。その一方、バルブコネクター620を上方に持ち上げると、前記固定チャック630に挿入されたバルブ軸13の端部は、固定チャック630からの圧迫が解除されながら分離される。このとき、固定チャック630の直径が縮小された状態、すなわち、前記固定チャック630がバルブコネクター620の下端の内部に引き込まれた状態を維持すると、修理及び交換のために分解するとき、バルブコネクター620及び固定チャック630の分離が困難になり得る。
After the end of the
このように固定チャック630がバルブコネクター620に引き込まれた後、本来の位置に引き出されるのを助けるために、図11〜図14に示したように、前記バルブコネクター620の内部に設置され、前記固定チャック630が引き出される方向に弾性力を提供するスプリング650をさらに含むことができる。したがって、固定チャック630は、スプリング650の弾性力によってバルブコネクター620から引き出された状態を維持するようになり、固定チャック630の内部にバルブ軸13が挿入されて圧迫固定されるときは、固定チャック630がスプリング650のスプリング力に勝ってバルブコネクター620の下端の内部に引き込まれる。その後、固定チャック630からバルブ軸13が分離されると、固定チャック630自体の自重又はスリット631の弾性力と共に、前記スプリング650のスプリング力を通じてバルブコネクター620から固定チャック630が引き出された状態を維持できるようにする。
In order to help the fixed
上述したように、本発明に係るバタフライバルブ開閉用油圧式ロータリーアクチュエータは、上部カバー400及び下部カバー500によって回転軸300と同軸方向にシリンダー100とピストン200が設置された円筒状に製作されることによって、従来のラックピニオン機構やスコッチヨーク機構を用いたタイプに比べて全体的な装置が小さくなり、空間効率性が向上するので、設置及び修理のための組み立て及び分解が容易であり、バタフライバルブ10のバルブ軸13との連結作業時、配管及び周囲装置との干渉がないので、設置及び維持補修上の作業効率を大いに向上させることができる。
As described above, the hydraulic rotary actuator for opening and closing the butterfly valve according to the present invention is manufactured in a cylindrical shape in which the
また、バタフライバルブ10の多様なバルブ軸13の形状に合わせて容易に交換及び変換できるようにスプライン(S)加工されたバルブ連結部600を通じて新たな連結構造を導入し、バタフライバルブ10のバルブ軸13の形状とは関係なく、一定形状の回転軸300を有することができ、生産性を向上させることができる。
In addition, a new connection structure is introduced through a
特に、バタフライバルブ10のバルブ軸13の端部が円形である場合、バルブ連結部600をバルブコネクター620及び固定チャック630で構成し、互いに容易に着脱しながらも回転軸300の回転力をバルブ軸13に正確に伝達することができ、信頼性及び耐久性を向上させることができる。
In particular, when the end portion of the
以上説明し、図面に示した本発明の実施形態は、本発明の技術的思想を限定するものと解釈してはならない。本発明の保護範囲は、特許請求の範囲に記載した事項によってのみ制限され、本発明の技術分野で通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想を多様な形態に改良・変更することが可能である。したがって、このような改良及び変更は、通常の知識を有する者にとって自明なものである限り、本発明の保護範囲に属するだろう。 The embodiments of the present invention described above and shown in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those who have ordinary knowledge in the technical field of the present invention can improve and change the technical idea of the present invention into various forms. Is possible. Therefore, such improvements and modifications will be within the protection scope of the present invention as long as they are obvious to those having ordinary knowledge.
以上説明したように、本発明は、バタフライバルブの露出したバルブ軸と連結され、油圧の作動によってバタフライバルブのバルブ軸を回転させることによってバタフライバルブを開閉するバタフライバルブ開閉用油圧式ロータリーアクチュエータについて有用である。 As described above, the present invention is useful for a butterfly valve opening / closing hydraulic rotary actuator that is connected to an exposed valve shaft of a butterfly valve and opens and closes the butterfly valve by rotating the valve shaft of the butterfly valve by hydraulic operation. It is.
S スプライン
10 バタフライバルブ
13 バルブ軸
100 シリンダー
110 ガイドピン
120 締結ホール
200 ピストン
210 シャフトホール
220 ガイドスリット
230 ローテートピン
240 ローテートスリット
300 回転軸
310 スプライン連結溝
320 貫通ホール
330 表示ライン
400 上部カバー
410 上部カバーホール
420 上部油圧ポート
430 表示目盛り
500 下部カバー
510 下部カバーホール
520 下部油圧ポート
600 バルブ連結部
610 バルブ連結ホール
620 バルブコネクター
621 把持ピン挿入ホール
630 固定チャック
631 スリット
632 ピンスライドホール
640 スライドピン
650 スプリング
700 スタッドボルト
本発明は、油圧式ロータリーアクチュエータに関し、より詳細には、バタフライバルブの露出したバルブ軸と連結され、油圧の作動によってバタフライバルブのバルブ軸を回転させることによってバタフライバルブを開閉するバタフライバルブ開閉用油圧式ロータリーアクチュエータに関する。 The present invention relates to a hydraulic rotary actuator, and more specifically, a butterfly valve opening / closing hydraulic pressure that is connected to an exposed valve shaft of a butterfly valve and opens and closes the butterfly valve by rotating the valve shaft of the butterfly valve by hydraulic operation. Relates to a rotary actuator.
一般に、バルブは、管中を流れる流体の流量、流速、圧力などを制御する装置である。バルブは、目的に応じて多くの種類に区分できるが、そのうち、バタフライバルブは、多くの産業分野で使用されており、特に、産業用水、油又は海水などの各種流体の流れを開放又は閉鎖する。このようなバタフライバルブは、他のバルブに比べてバルブの開閉作動が円滑であり、構造が簡単であり、空間活用性が良いという長所を有する。 Generally, a valve is a device that controls the flow rate, flow rate, pressure, and the like of a fluid flowing in a pipe. Valves can be divided into many types according to the purpose, but butterfly valves are used in many industrial fields, especially to open or close the flow of various fluids such as industrial water, oil or seawater . Such a butterfly valve has advantages in that the opening and closing operation of the valve is smoother than other valves, the structure is simple, and the space utilization is good.
前記のようなバタフライバルブ10は、図1に示したように、一般に流体を移送させるための管路(図示せず)上に設置されたバルブ胴体11と、前記バルブ胴体11の内部に回転可能に設置されて管路を開閉する円板状のディスク12と、前記ディスク12と結合されて前記ディスク12を回転させ、一端が前記バルブ胴体11の外部に露出したバルブ軸13とを含んで構成される。すなわち、前記バルブ胴体11から露出した前記バルブ軸13を回転させることによって、前記バルブ軸13と結合されたディスク12の回転によって開閉作動が行われる。
As shown in FIG. 1, the
このようなバルブ軸13を回転させるために、前記バルブ胴体11の上部に回転駆動装置が設置され、多様な動力源の提供によって動力伝達手段を介して前記バルブ軸13に回転力を伝達する。例えば、前記動力源は、作業者の手動作動による取っ手の回転力であるか、電気モーターの回転力であり、その他、油圧又は空圧などのアクチュエータから伝達される回転力であり得る。このような動力源から提供された動力は、動力伝達手段を経て前記バルブ軸13に回転力として伝達しなければならない。このような動力伝達手段としては、複数のギア連結や機構学的リンク連結などの多様な動力伝達手段を備えることができる。
In order to rotate the
例えば、特許文献1の「ゴムバタフライバルブ」の場合、動力源は作業者の手動作動による取っ手の回転力で、動力伝達手段は複数のギア連結であることが分かる。また、特許文献2の「回転式バルブ用アクチュエータ」の場合、動力源は電気モーターの回転力で、動力伝達手段はウォームホイールギア連結である。ここで、前記手動作動によって取っ手を回転させる場合は、当然に手動に限定されるという大きな短所があり、電気モーターを使用する場合は、必要な動力が大きいほど電気モーターの容量及びサイズも大きくなるので、全体的な装置が大型化され、複雑な配線及びギア連結構造が必要であるという短所がある。 For example, in the case of the “rubber butterfly valve” of Patent Document 1, it can be seen that the power source is the rotational force of the handle manually operated by the operator, and the power transmission means is a plurality of gear connections. In the case of the “rotary valve actuator” of Patent Document 2, the power source is the rotational force of the electric motor, and the power transmission means is a worm wheel gear connection. Here, when the handle is rotated by the manual operation, there is a big disadvantage that it is naturally limited to manual operation. When an electric motor is used, the capacity and size of the electric motor increase as the required power increases. As a result, the overall apparatus is enlarged, and complicated wiring and gear connection structures are required.
このような問題を解決するために、油圧などの機械的な力で速い応答性を有し、装置を小型化しながらも大きな力を出すことができる油圧式ロータリーアクチュエータが使用されている。すなわち、油圧式ロータリーアクチュエータは、油圧を用いてピストンを直線往復運動させ、ピストンと連結された出力軸に直線運動を伝達し、直線運動を回転運動に変換させる装置であって、変換された回転運動を前記バタフライバルブ10のバルブ軸13に伝達し、前記バタフライバルブ10のディスク12を開閉する。
In order to solve such a problem, a hydraulic rotary actuator is used which has a quick response with mechanical force such as hydraulic pressure and can output a large force while downsizing the apparatus. That is, the hydraulic rotary actuator is a device that reciprocates the piston linearly using hydraulic pressure, transmits the linear motion to an output shaft connected to the piston, and converts the linear motion into a rotational motion. The movement is transmitted to the
前記のような油圧式ロータリーアクチュエータは、油圧を動力源とし、動力伝達手段として、主にラックピニオン機構及びスコッチヨーク機構が使用されてきた。すなわち、ラックピニオン機構20は、図2に示したように、左右両側に備えられた一対のシリンダー21と、前記シリンダー21にそれぞれ内蔵され、中央にラックギア22が形成された一対のピストン23と、前記ラックギア22と噛み合わされて回転するようにピニオンギア24が形成された回転軸25とを含んで構成される。また、スコッチヨーク機構30は、図3に示したように、左右両側に備えられた一対のシリンダー31と、前記シリンダー31にそれぞれ内蔵され、中央に突出したスコッチ32が形成された一対のピストン33と、前記スコッチ32と結合されて回転するようにヨーク34が形成された回転軸35とを含んで構成される。
The hydraulic rotary actuator as described above uses hydraulic pressure as a power source, and a rack and pinion mechanism and a scotch yoke mechanism have been mainly used as power transmission means. That is, as shown in FIG. 2, the rack and
しかし、上述したラックピニオン機構20及びスコッチヨーク機構30は、いずれも一対のシリンダー21、31及びピストン23、33を備えるので、全体的な装置が大きくなり、空間活用性が低下し、その結果、製造単価が上昇するという問題を有する。そのため、特許文献3〜特許文献5のように、一つのシリンダーの内部に単一のピストンが設置され、前記ピストンと同軸上に回転軸を挿入し、前記ピストンの上下運動と連動して前記回転軸を正逆回動させることによって、全体的な装置のサイズが小さくなり、空間活用性を高め、製造単価を画期的に削減できるようになった。
However, since the rack and
このとき、前記のような油圧式ロータリーアクチュエータの回転軸を前記バタフライバルブ10のバルブ軸13と結合しなければならないが、一般に、バルブはバルブ製造会社で製作し、アクチュエータはアクチュエータ製造会社で別途に製作するので、両者は、製作社別、製品別、サイズ別に多様な形状、寸法及び公差を有するという問題がある。したがって、これらを互いに結合するためには、バルブ製造会社から納品されたバタフライバルブ10のバルブ軸13に合わせて、アクチュエータ製造会社ではアクチュエータの回転軸を多様な形状に加工しなければならないという繁雑な問題がある。
At this time, the rotary shaft of the hydraulic rotary actuator as described above must be connected to the
前記のような問題を解決するためになされた本発明の目的は、多様なバタフライバルブのバルブ軸の形状とは関係なく、一定形状の回転軸を有するようにし、生産性を向上させることができ、バタフライバルブの多様なバルブ軸の形状に合わせて容易に交換及び変換できるバルブ連結部を通じて新たな連結構造を導入したバタフライバルブ開閉用油圧式ロータリーアクチュエータを提供することにある。 The object of the present invention, which has been made to solve the above-described problems, is to improve the productivity by having a rotating shaft having a fixed shape regardless of the shape of the valve shaft of various butterfly valves. Another object of the present invention is to provide a hydraulic rotary actuator for opening and closing a butterfly valve in which a new connection structure is introduced through a valve connecting portion that can be easily replaced and converted according to various valve shaft shapes of the butterfly valve.
本発明のその他の目的、特定の長所及び新規な特徴は、添付の各図面と連関した以下の詳細な説明と好ましい実施形態からより明確になるだろう。 Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments, taken in conjunction with the accompanying drawings.
前記のような目的を達成するために、本発明に係るバタフライバルブ開閉用油圧式ロータリーアクチュエータは、上下に開放された円筒状のシリンダーと、中央にシャフトホールが貫通形成され、前記シリンダーの内部に挿入され、油圧の供給及び排出によって前記シリンダーの内部で上下に往復運動するピストンと、前記ピストンのシャフトホールを貫通して挿入され、前記ピストンの上下往復運動によって正逆方向に回転運動し、下面にスプライン連結溝が上方に陥没形成された回転軸と、前記シリンダーの上部に結合され、前記回転軸の上端の外周面が挿入されて回転支持される上部カバーホールが貫通形成された上部カバーと、前記シリンダーの下部に結合され、前記回転軸の下端の外周面が挿入されて回転支持される下部カバーホールが貫通形成された下部カバーと、前記回転軸のスプライン連結溝の内部に挿入されるようにスプライン結合され、バタフライバルブの露出したバルブ軸の端部が内部に挿入結合されるバルブ連結部とを含むことを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, a hydraulic rotary actuator for opening and closing a butterfly valve according to the present invention includes a cylindrical cylinder that is opened up and down, and a shaft hole that is formed through the center. The piston inserted and reciprocated up and down inside the cylinder by hydraulic supply and discharge, and inserted through the shaft hole of the piston and rotated in the forward and reverse directions by the up and down reciprocation of the piston, A rotary shaft having a spline connecting groove recessed upward, and an upper cover coupled to the upper portion of the cylinder and having an upper cover hole inserted and inserted into the outer peripheral surface of the upper end of the rotary shaft. The lower cover ho that is coupled to the lower part of the cylinder and is rotatably supported by inserting the outer peripheral surface of the lower end of the rotating shaft. And a valve connecting part that is splined so as to be inserted into the spline connecting groove of the rotating shaft, and an exposed end of the valve shaft is inserted and connected to the inside of the rotating shaft. It is characterized by including.
また、前記上部カバーには、前記ピストンの上方で前記シリンダーの内部に油圧を供給したり、前記シリンダーから油圧を排出する上部油圧ポートが形成され、前記下部カバーには、前記ピストンの下方で前記シリンダーの内部に油圧を供給したり、前記シリンダーから油圧を排出する下部油圧ポートが形成されたことを特徴とする。Further, the upper cover is provided with an upper hydraulic port for supplying hydraulic pressure to the inside of the cylinder above the piston or discharging the hydraulic pressure from the cylinder, and the lower cover is provided with the hydraulic pressure below the piston. A lower hydraulic port for supplying hydraulic pressure to the inside of the cylinder and discharging hydraulic pressure from the cylinder is formed.
また、前記シリンダーには、前記ピストンの上下往復運動をガイドするガイドピンが挿入締結されるように外周に対向する一対の締結ホールが貫通形成され、前記ピストンには、前記ガイドピンが挿入され、前記シリンダーを基準にして上下に往復運動するように外周に上下長さ方向に沿って対向する一対のガイドスリットが貫通形成され、前記回転軸の回転運動をガイドするローテートピンが挿入締結されるように外周に斜線状に対向する一対のローテートスリットが貫通形成され、前記回転軸には、前記ローテートピンが貫通挿入され、前記ピストンの上下往復運動によって前記ピストンを基準にして正逆方向に回転運動するように外周に貫通ホールが貫通形成されたことを特徴とする。 Further, the cylinder is formed with a pair of fastening holes facing the outer periphery so that a guide pin for guiding the vertical reciprocating motion of the piston is inserted and fastened, and the guide pin is inserted into the piston. A pair of guide slits are formed through the outer periphery so as to reciprocate up and down with respect to the cylinder as a reference, and a rotate pin for guiding the rotational movement of the rotating shaft is inserted and fastened. A pair of rotating slits that are diagonally opposed to each other are formed through the outer periphery of the rotating shaft, and the rotating pin is inserted through the rotating shaft. As described above, a through hole is formed through the outer periphery.
また、前記回転軸は、前記ピストンを基準にして回転角が90°であることを特徴とする。 Further, the rotation shaft has a rotation angle of 90 ° with respect to the piston .
また、前記上部カバー及び下部カバーは、互いに複数のスタッドボルトによって結合されることを特徴とする。 The upper cover and the lower cover may be coupled to each other by a plurality of stud bolts.
また、前記回転軸の上面には、回転角度を表示するための表示ラインが形成され、前記上部カバーの上面には、前記回転軸の回転角度だけ前記表示ラインに対応する表示目盛りが形成されたことを特徴とする。 A display line for displaying a rotation angle is formed on the upper surface of the rotation shaft, and a display scale corresponding to the display line is formed on the upper surface of the upper cover by the rotation angle of the rotation shaft. It is characterized by that.
また、前記バルブ連結部は、前記回転軸のスプライン連結溝の内部に挿入されてスプライン結合されるように外周面に上下にスプライン加工され、前記バルブ連結部には、前記バタフライバルブの露出したバルブ軸の端部が挿入嵌合されるように前記バルブ軸の端部の形状と同一の形状にバルブ連結ホールが上下に貫通形成されたことを特徴とする。 In addition, the valve connecting portion is inserted into the spline connecting groove of the rotating shaft and splined up and down on the outer peripheral surface so as to be splined, and the valve connecting portion includes a valve exposed to the butterfly valve. A valve connecting hole is formed in the same shape as the shape of the end of the valve shaft so that the end of the shaft is inserted and fitted.
また、前記バルブ軸の端部は、平断面上に多角形状又は「D」字状であることを特徴とする。 Further, the end of the valve shaft has a polygonal shape or a “D” shape on a flat cross section.
また、前記バルブ軸の端部と前記バルブ連結部のバルブ連結ホールは、互いにキー結合されることを特徴とする。 The valve shaft end and the valve connection hole of the valve connection portion are key-coupled to each other.
また、前記バタフライバルブのバルブ軸の端部は、平断面上に円形であり、前記バルブ連結部は、前記回転軸のスプライン連結溝の内部に挿入されてスプライン結合されるように外周面に上下にスプライン加工された円筒状のバルブコネクターと、上狭下広の円筒上で周囲に沿って上下長さ方向に複数のスリットが形成され、前記バルブコネクターの下端内部長さ方向に沿って引き込み・引き出し可能に設置され、前記バルブコネクターの下端の内部に引き込むときに直径が縮小され、前記バルブコネクターの下端の内部から引き出すときに直径が拡張される固定チャックとを含み、前記固定チャックの内部に前記バタフライバルブのバルブ軸の端部が挿入されると同時に、前記固定チャックは、前記バルブコネクターの下端の内部に引き込まれながら直径が縮小され、挿入された前記バルブ軸の端部の外周面を圧迫固定することを特徴とする。 In addition, the end of the valve shaft of the butterfly valve has a circular shape on a flat cross section, and the valve connecting portion is inserted into the spline connecting groove of the rotating shaft so as to be splined up and down on the outer peripheral surface. A plurality of slits are formed in the vertical length direction along the circumference on the upper and lower cylinders, and drawn in along the inner length direction of the lower end of the valve connector. A fixed chuck that can be pulled out and has a diameter that is reduced when the valve connector is pulled into the lower end of the valve connector, and a diameter that is expanded when the valve connector is pulled out from the lower end of the valve connector. At the same time as the end of the valve shaft of the butterfly valve is inserted, the fixed chuck is retracted into the lower end of the valve connector. Which while being reduced in diameter, characterized in that compressed and secured to the outer peripheral surface of the end portion of the inserted the valve shaft.
また、前記バルブコネクターの下端の外周面には、内部に向かって把持ピン挿入ホールが貫通形成され、前記固定チャックには、前記バルブコネクターの把持ピン挿入ホールより長孔であり、前記把持ピン挿入ホールに対応するように外周面に上下長さ方向に沿ってピンスライドホールが貫通形成され、前記バルブ連結部は、前記バルブコネクターの把持ピン挿入ホールを介して前記固定チャックのピンスライドホールまで挿入され、前記ピンスライドホールの上下長さだけ前記固定チャックの前記バルブコネクターに対する引き込み・引き出し距離を制限するスライドピンをさらに含むことを特徴とする。 In addition, a grip pin insertion hole is formed through the outer peripheral surface of the lower end of the valve connector toward the inside, and the fixed chuck is longer than the grip pin insertion hole of the valve connector. A pin slide hole is formed through the outer peripheral surface along the vertical direction so as to correspond to the hole, and the valve connecting portion is inserted to the pin slide hole of the fixed chuck through the grip pin insertion hole of the valve connector. The slide pin further includes a slide pin that limits a pull-in / pull-out distance of the fixed chuck with respect to the valve connector by a vertical length of the pin slide hole.
また、前記バルブ連結部は、前記バルブコネクターの内部に設置され、前記固定チャックが引き出される方向に弾性力を提供するスプリングをさらに含むことを特徴とする。 The valve connecting part may further include a spring that is installed inside the valve connector and provides an elastic force in a direction in which the fixed chuck is pulled out.
本発明に係るバタフライバルブ開閉用油圧式ロータリーアクチュエータは、バタフライバルブの多様なバルブ軸の形状に合わせて容易に交替及び変換できるようにスプライン加工されたバルブ連結部を通じて新たな連結構造を導入し、バタフライバルブのバルブ軸の形状とは関係なく、一定形状の回転軸を有することができ、生産性を向上させることができる。 The hydraulic rotary actuator for opening and closing the butterfly valve according to the present invention introduces a new connection structure through a spline-processed valve connection part so that it can be easily replaced and converted according to the shape of various valve shafts of the butterfly valve, Regardless of the shape of the valve shaft of the butterfly valve, it is possible to have a rotating shaft with a fixed shape, and productivity can be improved.
特に、バタフライバルブのバルブ軸の端部が円形である場合、バルブ連結部をバルブコネクター及び固定チャックで構成し、互いに容易に着脱しながらも回転軸の回転力をバルブ軸に正確に伝達することができ、信頼性及び耐久性を向上させることができる。 In particular, when the end of the valve shaft of the butterfly valve is circular, the valve connecting portion is composed of a valve connector and a fixed chuck, and the torque of the rotating shaft can be accurately transmitted to the valve shaft while being easily attached to and detached from each other. And reliability and durability can be improved.
以下では、添付の図面を参照して、本発明に係るバタフライバルブ開閉用油圧式ロータリーアクチュエータの好ましい実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of a hydraulic rotary actuator for opening and closing a butterfly valve according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
本発明に係るバタフライバルブ開閉用油圧式ロータリーアクチュエータは、図1を参照して図4〜図14に示したように、シリンダー100、ピストン200、回転軸300、上部カバー400、下部カバー500及びバルブ連結部600を含んで構成され、スタッドボルト700をさらに含むことができる。また、前記ピストン200の上下運動によって前記回転軸300と連動して回転運動するために、ガイドピン110及びローテートピン230をさらに含むことができる。
A hydraulic rotary actuator for opening and closing a butterfly valve according to the present invention includes a
シリンダー100は、図4〜図6に示したように、上下に開放された円筒状であり、後述するピストン200が内部に設置され、油圧の作動によって前記ピストン200を上下に往復運動させる油圧シリンダーである。すなわち、前記シリンダー100は、上部と下部が開放された円筒状に製作され、後述するピストン200と回転軸300が内部に設置される。また、前記シリンダー100には、前記ピストン200の回転を防止し、前記ピストン200の上下往復運動をガイドするガイドピン110が挿入締結されるように外周に対向する一対の締結ホール120が貫通形成される。このようなシリンダー100は、後述する回転軸300と共に、上部カバー400及び下部カバー500によって開放された上部及び下部が閉鎖される。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
このとき、前記シリンダー100に貫通形成された一対の締結ホール120とガイドピン110には雌ねじと雄ねじをそれぞれ形成し、前記ガイドピン110が前記締結ホール120にねじ結合されるようにし、前記締結ホール120にはパッキング手段(図示せず)が備えられ、シリンダー100の内部に供給されたり、又はシリンダー100から排出される油圧が前記ガイドピン110と締結ホール120の結合面間に漏れないようにする。
At this time, a female screw and a male screw are respectively formed in a pair of
ピストン200は、図5〜図8に示したように、中央にシャフトホール210が貫通形成され、前記シリンダー100の内部に挿入され、油圧の供給及び排出によって前記シリンダー100の内部で上下に往復運動する。すなわち、前記ピストン200は、シリンダー100に供給されたり、又はシリンダー100から排出される油圧によってシリンダー100内で垂直往復運動をし、前記ピストン200には、回転軸300が挿入されるようにシャフトホール210が貫通形成される。
As shown in FIGS. 5 to 8, the
回転軸300は、図4〜図8に示したように、前記ピストン200のシャフトホール210を貫通して挿入され、前記ピストン200の上下往復運動と連動して正逆方向に回転運動し、下面にスプライン連結溝310が上方に陥没形成される。前記スプライン連結溝310は、後述するバルブ連結部600との関係で、回転軸300の回転力をバルブ連結部600を介してバルブ軸13に伝達するための構成である。このような回転軸300は、図7及び図8に示したように、ピストン200の上下往復運動と連動して正逆方向に回転運動するようになるが、このために、シリンダー100、ピストン200及び回転軸300には、ガイドピン110及びローテートピン230が備えられ、それぞれ締結ホール120、ガイドスリット220、ローテートスリット240及び貫通ホール320が形成される。
4 to 8, the
より具体的に、前記ピストン200には、前記ガイドピン110が挿入され、前記シリンダー100を基準にして上下に往復運動するように外周に上下長さ方向に沿って対向する一対のガイドスリット220が貫通形成され、回転軸300の回転運動をガイドするローテートピン230が挿入締結されるように外周に斜線状に対向する一対のローテートスリット240が貫通形成される。
More specifically, the
すなわち、前記ピストン200は、前記シャフトホール210によって上下が開放され、外周面にはガイドスリット220及びローテートスリット240がそれぞれ穿孔された円筒状に製作され、外径は、前記シリンダー100の内径より略0.1mm以下に小さく製作され、前記シリンダー100内に供給されたり、又は前記シリンダー100から排出される油圧によって垂直往復運動を容易にする。言い換えると、前記ピストン200は、前記シリンダー100の締結ホール120に締結されたガイドピン110がスライディングされるように垂直方向に穿孔されたガイドスリット220によって回転せず、シリンダー100内で垂直往復運動をする。このとき、回転軸300の貫通ホール320に貫通挿入されたローテートピン230がスライディングされるように斜線状に穿孔されたローテートスリット240により、前記ピストン200が図7に示したようにシリンダー100内で垂直に上昇する場合は、前記ローテートピン230が前記ローテートスリット240の最下端まで移動しながら、回転軸300は正方向(或いは時計方向)に回転する。その一方、前記ピストン200が図8に示したようにシリンダー100内で垂直に下降する場合は、前記ローテートピン230が前記ローテートスリット240の最上端まで移動しながら、回転軸300は逆方向(或いは反時計方向)に回転する。すなわち、前記回転軸300には、前記ローテートピン230が貫通挿入され、前記ピストン200の上下往復運動と連動して前記ピストン200を基準にして正逆方向に回転運動するように外周に貫通ホール320が貫通形成される。
That is, the
このとき、前記ピストン200のローテートスリット240は、20゜〜60゜の傾斜角を有する一定長さの斜線状又は螺旋状に穿孔され、回転軸300に貫通挿入されたローテートピン230が前記ローテートスリット240の最下端と最上端にそれぞれ到達するとき、回転軸300の回転角度を90゜に制限する。すなわち、回転軸300は、前記ピストン200を基準にして回転角が90゜であり、図1に示したバタフライバルブ10や、図面には示していないが、ボールバルブのようにバルブの開閉のためのバルブ軸13の回転角が90゜であるバルブに適用することができる。
At this time, the rotation slit 240 of the
言い換えると、前記ローテートスリット240は、回転軸300の回転角度を90゜に制限し、最下端と最上端との間の斜線角度によってピストン200の上下移動距離であるストローク及びバルブ軸13に連結された回転軸300の出力トルクが変わるようになる。すなわち、ローテートスリット240の斜線角度が小さいほどピストン200のストロークが短くなり、回転軸300の出力トルクが小さくなる。前記ストロークとは、シリンダー100内で垂直往復運動するピストン200の片道距離を意味し、ピストン200のストロークが長くなるほど回転軸300の出力トルクは大きくなる。したがって、本発明に係るバタフライバルブ開閉用油圧式ロータリーアクチュエータは、要求される出力トルクとシリンダー100のサイズに応じて前記ローテートスリット240の斜線角度を異ならせて製作することができる。
In other words, the rotation slit 240 restricts the rotation angle of the
一方、前記ピストン200の側面には、シリコン又はゴム素材のOリングが備えられ、シリンダー100との密着性を増大させることによって、シリンダー100内に供給されたり、又はシリンダー100から排出される油圧によってピストン200の垂直往復運動を容易にする。
On the other hand, the side surface of the
上部カバー400は、図4〜図6に示したように、前記シリンダー100の上部に結合され、上部カバー400には、前記回転軸300の上端の外周面が挿入されて回転支持される上部カバーホール410が貫通形成される。また、下部カバー500は、前記シリンダー100の下部に結合され、下部カバー500には、前記回転軸300の下端の外周面が挿入されて回転支持される下部カバーホール510が貫通形成される。このとき、前記回転軸300には、前記上部カバー400及び下部カバー500のそれぞれの上部カバーホール410及び下部カバーホール510との摩擦抵抗を減少させるためにスラストベアリングを備えることができる。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
また、前記上部カバー400には、図5に示したように、前記ピストン200の上方に前記シリンダー100の内部に油圧を供給したり、又は前記シリンダー100から油圧を排出する上部油圧ポート420が形成され、前記下部カバー500には、前記ピストン200の下方に前記シリンダー100の内部に油圧を供給したり、又は前記シリンダー100から油圧を排出する下部油圧ポート520が形成される。したがって、前記上部カバー400の上部油圧ポート420に油圧が供給される場合は、ピストン200が図8に示したように下方に移動し、前記下部カバー500の下部油圧ポート520に油圧が供給される場合は、ピストン200が図7に示したように上方に移動する。このような上部カバー400及び下部カバー500は、互いに複数のスタッドボルト700によって堅固に結合することができる。
Further, as shown in FIG. 5, the
一方、前記回転軸300の上面には、回転角度を表示するための表示ライン330が形成され、前記上部カバー400の上面には、前記回転軸300の回転角度だけ前記表示ライン330に対応する表示目盛り430が形成され得る。このような表示ライン330及び表示目盛り430を通じて、作業者は、前記回転軸300の回転方向及びバタフライバルブ10の開閉有無を肉眼で容易に確認することができる。
On the other hand, a
上述した構成を通じて、図5を参照して説明した本発明に係るバタフライバルブ開閉用油圧式ロータリーアクチュエータは、図7に示したように、回転軸300の正方向(或いは時計方向)回転がバタフライバルブ10の閉鎖と連係するとして、バタフライバルブ10を閉じることが要求される場合は、前記下部カバー500に形成された下部油圧ポート520に油圧を供給し、上部カバー400の上部油圧ポート420からは油圧を排出する。その結果、前記ピストン200がガイドピン110及びガイドスリット220によって回転せずにシリンダー100内で上昇し、前記回転軸300に貫通締結されたローテートピン230が前記ローテートスリット240の最下端までスライディング移動しながら、回転軸300及びこれと連結されたバタフライバルブ10のバルブ軸13が正方向に回転し、バタフライバルブ10が閉鎖作動をする。
The butterfly valve opening / closing hydraulic rotary actuator according to the present invention described above with reference to FIG. 5 through the above-described configuration, as shown in FIG. 7, the rotation of the
その一方、図8に示したように、回転軸300の逆方向(或いは反時計方向)回転がバタフライバルブ10の開放と連係するとして、バタフライバルブ10を開くことが要求される場合は、前記上部カバー400に形成された上部油圧ポート420に油圧を供給し、下部カバー500の下部油圧ポート520からは油圧を排出する。その結果、前記ピストン200がガイドピン110及びガイドスリット220によって回転せずにシリンダー100内で下降し、前記回転軸300に貫通締結されたローテートピン230が前記ローテートスリット240の最上端までスライディング移動しながら、回転軸300及びこれと連結されたバタフライバルブ10のバルブ軸13が逆方向に回転し、バタフライバルブ10が開放作動をする。
On the other hand, as shown in FIG. 8, if it is required to open the
バルブ連結部600は、図4、図6及び図9〜図14に示したように、前記回転軸300のスプライン連結溝310の内部に挿入されるようにスプライン結合され、バタフライバルブ10の露出したバルブ軸13の端部が内部に挿入結合される。その結果、前記シリンダー100の内部で上下運動するピストン200及びこれと連動して回転する回転軸300の回転力を前記バルブ連結部600を介してバタフライバルブ10のバルブ軸13に伝達し、バタフライバルブ10を開閉することができる。
As shown in FIGS. 4, 6, and 9 to 14, the
このとき、前記バルブ連結部600は、図9及び図10に示したように、前記回転軸300のスプライン連結溝310の内部に挿入されてスプライン結合されるように外周面に上下にスプライン(S)加工され、前記バルブ連結部600には、前記バタフライバルブ10の露出したバルブ軸13の端部が挿入嵌合されるように前記バルブ軸13の端部の形状と同一の形状にバルブ連結ホール610が上下に貫通形成される。例えば、前記バルブ軸13の端部は、図9に示したように、平断面上で四角形状に示されているが、その他に、五角や六角の多角形状であってもよく、図面には示していないが、「D」字状であってもよい。また、図10に示したように、前記バルブ軸13の端部と前記バルブ連結部600のバルブ連結ホール610は、互いにキー結合することもできる。
At this time, as shown in FIGS. 9 and 10, the
これを通じて、バタフライバルブ10のバルブ軸13の端部が多様な形状を有するとしても、回転軸300の下面には同一の形状及びサイズを有するスプライン連結溝310を形成すればよく、ただ、バルブ連結部600を通じて前記バルブ軸13の端部の形状に対応する形状にバルブ連結ホール610を加工すればよい。
Through this, even if the end of the
一方、前記バタフライバルブ10のバルブ軸13の端部が平断面上に円形である場合は、前記バルブ連結ホール610も円形になるので、回転軸300の回転力をバルブ連結部600を介してバタフライバルブ10のバルブ軸13に伝達できない場合が発生する。このとき、両者を上述した形状に再加工する必要なく、図11〜図14に示したように、バルブ連結部600をバルブコネクター620及び固定チャック630で構成することができ、スライドピン640及びスプリング650をさらに含むことができる。
On the other hand, when the end portion of the
すなわち、バルブ連結部600は、図11に示したように、前記回転軸300のスプライン連結溝310の内部に挿入されてスプライン結合されるように外周面に上下にスプライン(S)加工された円筒状のバルブコネクター620と、上狭下広の円筒状に周囲に沿って上下長さ方向に複数のスリット631が形成され、前記バルブコネクター620の下端内部長さ方向に沿って引き込み・引き出し可能に設置され、前記バルブコネクター620の下端の内部に引き込むときに直径が縮小され、前記バルブコネクター620の下端の内部から引き出すときに直径が拡張される固定チャック630とを含む。このとき、固定チャック630の内部に、図12〜図14に示したように、前記バタフライバルブ10のバルブ軸13の端部が挿入されると同時に、前記固定チャック630は、前記バルブコネクター620の下端の内部に引き込まれながら直径が縮小され、挿入された前記バルブ軸13の端部の外周面を圧迫固定する。
That is, as shown in FIG. 11, the
すなわち、前記固定チャック630は、上部の直径が下部の直径より狭い円筒状であり、周囲に複数のスリット631が形成されているので、半径方向に力を入れて把持すると、複数のスリット631によって直径が縮小され、力を抜くと本来の形状に拡張される。したがって、図13及び図14に示したように、バルブコネクター620の下端内部長さ方向に沿って固定チャック630が引き込み・引き出し可能に設置された場合、バルブコネクター620の下端の内部に引き込むとき、固定チャック630は、半径方向に内側に力を受けるようになり、直径が縮小される。また、固定チャック630は、バルブコネクター620の下端の内部から引き出すとき、半径方向に力が除去されながら本来の形状に拡張される。
That is, the fixed
すなわち、前記固定チャック630は、図12〜図14に示したように、前記バタフライバルブ10のバルブ軸13に挿入されることによって、前記バルブコネクター620の内部に上方移動するようになる。このとき、前記固定チャック630の内部に前記バルブ軸13の端部が挿入されると同時に、前記固定チャック630は、前記バルブコネクター620の下端の内部に引き込まれながら直径が縮小され、挿入された前記バルブ軸13の端部の外周面を圧迫固定する。
That is, as shown in FIGS. 12 to 14, the fixed
前記固定チャック630がバルブコネクター620との関係でバルブコネクター620の下端内部に引き込み・引き出し可能に設置されるために、バルブコネクター620及び固定チャック630のそれぞれに把持ピン挿入ホール621及びピンスライドホール632が形成され、スライドピン640が提供される。すなわち、図11〜図14に示したように、前記バルブコネクター620は、下端の外周面に内部に向かって把持ピン挿入ホール621が貫通形成され、前記固定チャック630には、前記バルブコネクター620の把持ピン挿入ホール621より長孔であり、前記把持ピン挿入ホール621に対応するように外周面に上下長さ方向に沿ってピンスライドホール632が貫通形成される。このとき、スライドピン640は、前記バルブコネクター620の把持ピン挿入ホール621を介して前記固定チャック630のピンスライドホール632まで挿入され、前記ピンスライドホール632の上下長さだけ前記固定チャック630の前記バルブコネクター620に対する引き込み・引き出し距離を制限する。
Since the fixed
前記スライドピン640によってバルブコネクター620と固定チャック630とが互いに結合されており、ただ、バルブコネクター620の把持ピン挿入ホール621より固定チャック630のピンスライドホール632が上下に長孔に形成されているので、固定チャック630はバルブコネクター620を基準にして上下にスライディングすることができる。固定チャック630のバルブコネクター620に対する上下スライディングは、バルブコネクター620を基準にして下端の内部に引き込まれたり、下端から引き出される動作と同じである。
The
固定チャック630の内部にバルブ軸13の端部が挿入された後、前記バルブコネクター620によって固定チャック630の直径が縮小されながら、固定チャック630がバルブ軸13の端部の外周面を圧迫して堅固に固定するようになる。その一方、バルブコネクター620を上方に持ち上げると、前記固定チャック630に挿入されたバルブ軸13の端部は、固定チャック630からの圧迫が解除されながら分離される。このとき、固定チャック630の直径が縮小された状態、すなわち、前記固定チャック630がバルブコネクター620の下端の内部に引き込まれた状態を維持すると、修理及び交換のために分解するとき、バルブコネクター620及び固定チャック630の分離が困難になり得る。
After the end of the
このように固定チャック630がバルブコネクター620に引き込まれた後、本来の位置に引き出されるのを助けるために、図11〜図14に示したように、前記バルブコネクター620の内部に設置され、前記固定チャック630が引き出される方向に弾性力を提供するスプリング650をさらに含むことができる。したがって、固定チャック630は、スプリング650の弾性力によってバルブコネクター620から引き出された状態を維持するようになり、固定チャック630の内部にバルブ軸13が挿入されて圧迫固定されるときは、固定チャック630がスプリング650のスプリング力に勝ってバルブコネクター620の下端の内部に引き込まれる。その後、固定チャック630からバルブ軸13が分離されると、固定チャック630自体の自重又はスリット631の弾性力と共に、前記スプリング650のスプリング力を通じてバルブコネクター620から固定チャック630が引き出された状態を維持できるようにする。
In order to help the fixed
上述したように、本発明に係るバタフライバルブ開閉用油圧式ロータリーアクチュエータは、上部カバー400及び下部カバー500によって回転軸300と同軸方向にシリンダー100とピストン200が設置された円筒状に製作されることによって、従来のラックピニオン機構やスコッチヨーク機構を用いたタイプに比べて全体的な装置が小さくなり、空間効率性が向上するので、設置及び修理のための組み立て及び分解が容易であり、バタフライバルブ10のバルブ軸13との連結作業時、配管及び周囲装置との干渉がないので、設置及び維持補修上の作業効率を大いに向上させることができる。
As described above, the hydraulic rotary actuator for opening and closing the butterfly valve according to the present invention is manufactured in a cylindrical shape in which the
また、バタフライバルブ10の多様なバルブ軸13の形状に合わせて容易に交換及び変換できるようにスプライン(S)加工されたバルブ連結部600を通じて新たな連結構造を導入し、バタフライバルブ10のバルブ軸13の形状とは関係なく、一定形状の回転軸300を有することができ、生産性を向上させることができる。
In addition, a new connection structure is introduced through a
特に、バタフライバルブ10のバルブ軸13の端部が円形である場合、バルブ連結部600をバルブコネクター620及び固定チャック630で構成し、互いに容易に着脱しながらも回転軸300の回転力をバルブ軸13に正確に伝達することができ、信頼性及び耐久性を向上させることができる。
In particular, when the end portion of the
以上説明し、図面に示した本発明の実施形態は、本発明の技術的思想を限定するものと解釈してはならない。本発明の保護範囲は、特許請求の範囲に記載した事項によってのみ制限され、本発明の技術分野で通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想を多様な形態に改良・変更することが可能である。したがって、このような改良及び変更は、通常の知識を有する者にとって自明なものである限り、本発明の保護範囲に属するだろう。 The embodiments of the present invention described above and shown in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those who have ordinary knowledge in the technical field of the present invention can improve and change the technical idea of the present invention into various forms. Is possible. Therefore, such improvements and modifications will be within the protection scope of the present invention as long as they are obvious to those having ordinary knowledge.
以上説明したように、本発明は、バタフライバルブの露出したバルブ軸と連結され、油圧の作動によってバタフライバルブのバルブ軸を回転させることによってバタフライバルブを開閉するバタフライバルブ開閉用油圧式ロータリーアクチュエータについて有用である。 As described above, the present invention is useful for a butterfly valve opening / closing hydraulic rotary actuator that is connected to an exposed valve shaft of a butterfly valve and opens and closes the butterfly valve by rotating the valve shaft of the butterfly valve by hydraulic operation. It is.
S スプライン
10 バタフライバルブ
13 バルブ軸
100 シリンダー
110 ガイドピン
120 締結ホール
200 ピストン
210 シャフトホール
220 ガイドスリット
230 ローテートピン
240 ローテートスリット
300 回転軸
310 スプライン連結溝
320 貫通ホール
330 表示ライン
400 上部カバー
410 上部カバーホール
420 上部油圧ポート
430 表示目盛り
500 下部カバー
510 下部カバーホール
520 下部油圧ポート
600 バルブ連結部
610 バルブ連結ホール
620 バルブコネクター
621 把持ピン挿入ホール
630 固定チャック
631 スリット
632 ピンスライドホール
640 スライドピン
650 スプリング
700 スタッドボルト
Claims (12)
中央にシャフトホールが貫通形成され、前記シリンダーの内部に挿入され、油圧の供給及び排出によって前記シリンダーの内部で上下に往復運動するピストンと、
前記ピストンのシャフトホールを貫通して挿入され、前記ピストンの上下往復運動と連動して正逆方向に回転運動し、下面にスプライン連結溝が上方に陥没形成された回転軸と、
前記シリンダーの上部に結合され、前記回転軸の上端の外周面が挿入されて回転支持される上部カバーホールが貫通形成された上部カバーと、
前記シリンダーの下部に結合され、前記回転軸の下端の外周面が挿入されて回転支持される下部カバーホールが貫通形成された下部カバーと、
前記回転軸のスプライン連結溝の内部に挿入されるようにスプライン結合され、バタフライバルブの露出したバルブ軸の端部が内部に挿入結合されるバルブ連結部と、を含むことを特徴とするバタフライバルブ開閉用油圧式ロータリーアクチュエータ。 A cylindrical cylinder open up and down;
A shaft hole is formed through the center, inserted into the cylinder, and reciprocated up and down inside the cylinder by supplying and discharging hydraulic pressure, and
A rotary shaft inserted through the shaft hole of the piston, rotating in the forward and reverse directions in conjunction with the up-and-down reciprocating motion of the piston, and having a spline connection groove formed in a recessed manner on the lower surface;
An upper cover that is coupled to the upper part of the cylinder and has an upper cover hole that is inserted into the outer peripheral surface of the upper end of the rotating shaft and supported to rotate;
A lower cover that is coupled to a lower portion of the cylinder and has a lower cover hole that is inserted and rotated at the outer peripheral surface of the lower end of the rotation shaft;
A butterfly valve comprising: a valve coupling portion that is splined so as to be inserted into a spline coupling groove of the rotating shaft, and an end portion of an exposed valve shaft of the butterfly valve is inserted and coupled therein. Hydraulic rotary actuator for opening and closing.
前記ピストンの上下往復運動をガイドするガイドピンが挿入締結されるように外周に対向する一対の締結ホールが貫通形成され、
前記ピストンには、
前記ガイドピンが挿入され、前記シリンダーを基準にして上下に往復運動するように外周に上下長さ方向に沿って対向する一対のガイドスリットが貫通形成され、前記回転軸の回転運動をガイドするローテートピンが挿入締結されるように外周に斜線状に対向する一対のローテートスリットが貫通形成され、
前記回転軸には、
前記ローテートピンが貫通挿入され、前記ピストンの上下往復運動と連動して前記ピストンを基準にして正逆方向に回転運動するように外周に貫通ホールが貫通形成されたことを特徴とする、請求項1に記載のバタフライバルブ開閉用油圧式ロータリーアクチュエータ。 In the cylinder,
A pair of fastening holes facing the outer periphery are formed so as to be inserted and fastened so that guide pins for guiding the vertical reciprocation of the piston are inserted and fastened,
In the piston,
A pair of guide slits are formed in the outer periphery so as to reciprocate up and down with respect to the cylinder as a reference, and a pair of guide slits are formed through the outer periphery so as to guide the rotational movement of the rotating shaft. A pair of rotating slits that are diagonally opposed to the outer periphery are formed so as to be inserted and fastened,
The rotating shaft includes
The through hole is formed in the outer periphery of the rotation pin so that the rotation pin is inserted into the outer periphery of the rotation pin so as to rotate in the forward and reverse directions with respect to the piston in conjunction with the vertical reciprocation of the piston. The hydraulic rotary actuator for opening and closing a butterfly valve according to 1.
前記ピストンを基準にして回転角が90°であることを特徴とする、請求項2に記載のバタフライバルブ開閉用油圧式ロータリーアクチュエータ。 The rotation axis is
The hydraulic rotary actuator for opening and closing a butterfly valve according to claim 2, wherein a rotation angle is 90 degrees with respect to the piston.
前記ピストンの上方に前記シリンダーの内部に油圧を供給したり、又は前記シリンダーから油圧を排出する上部油圧ポートが形成され、
前記下部カバーには、
前記ピストンの下方に前記シリンダーの内部に油圧を供給したり、又は前記シリンダーから油圧を排出する下部油圧ポートが形成されたことを特徴とする、請求項1に記載のバタフライバルブ開閉用油圧式ロータリーアクチュエータ。 The upper cover includes
An upper hydraulic port for supplying hydraulic pressure to the inside of the cylinder or discharging the hydraulic pressure from the cylinder is formed above the piston.
In the lower cover,
The hydraulic rotary for opening and closing a butterfly valve according to claim 1, wherein a lower hydraulic port for supplying hydraulic pressure to the inside of the cylinder or discharging hydraulic pressure from the cylinder is formed below the piston. Actuator.
互いに複数のスタッドボルトによって結合されることを特徴とする、請求項1に記載のバタフライバルブ開閉用油圧式ロータリーアクチュエータ。 The upper cover and the lower cover are
The hydraulic rotary actuator for opening and closing a butterfly valve according to claim 1, wherein the hydraulic rotary actuators are connected to each other by a plurality of stud bolts.
上面に回転角度を表示するための表示ラインが形成され、
前記上部カバーには、
上面に前記回転軸の回転角度だけ前記表示ラインに対応する表示目盛りが形成されたことを特徴とする、請求項1に記載のバタフライバルブ開閉用油圧式ロータリーアクチュエータ。 The rotating shaft includes
A display line for displaying the rotation angle on the upper surface is formed,
The upper cover includes
2. The hydraulic rotary actuator for opening and closing a butterfly valve according to claim 1, wherein a display scale corresponding to the display line is formed on an upper surface by a rotation angle of the rotation shaft.
平断面上に多角形状又は「D」字状であることを特徴とする、請求項7に記載のバタフライバルブ開閉用油圧式ロータリーアクチュエータ。 The end of the valve shaft is
The hydraulic rotary actuator for opening and closing a butterfly valve according to claim 7, wherein the hydraulic rotary actuator has a polygonal shape or a “D” shape on a flat cross section.
平断面上に円形であり、
前記バルブ連結部は、
前記回転軸のスプライン連結溝の内部に挿入されてスプライン結合されるように外周面に上下にスプライン加工された円筒状のバルブコネクターと、
上狭下広の円筒状に周囲に沿って上下長さ方向に複数のスリットが形成され、前記バルブコネクターの下端内部長さ方向に沿って引き込み・引き出し可能に設置され、前記バルブコネクターの下端の内部に引き込むときに直径が縮小され、前記バルブコネクターの下端の内部から引き出すときに直径が拡張される固定チャックと、を含み、
前記固定チャックの内部に前記バタフライバルブのバルブ軸の端部が挿入されると同時に、前記固定チャックは、前記バルブコネクターの下端の内部に引き込まれながら直径が縮小され、挿入された前記バルブ軸の端部の外周面を圧迫固定することを特徴とする、請求項1に記載のバタフライバルブ開閉用油圧式ロータリーアクチュエータ。 The end of the valve shaft of the butterfly valve is
Is circular on a flat section,
The valve connecting portion is
A cylindrical valve connector that is inserted into the spline connecting groove of the rotating shaft and splined up and down on the outer peripheral surface so as to be splined;
A plurality of slits are formed in the upper and lower longitudinal directions along the periphery of the upper and lower cylinders, and are installed so as to be retractable / drawn along the lower end internal length direction of the valve connector. A fixed chuck that is reduced in diameter when retracted into the interior and expanded in diameter when retracted from within the lower end of the valve connector;
At the same time that the end of the valve shaft of the butterfly valve is inserted into the fixed chuck, the diameter of the fixed chuck is reduced while being pulled into the lower end of the valve connector. 2. The hydraulic rotary actuator for opening and closing a butterfly valve according to claim 1, wherein the outer peripheral surface of the end portion is pressed and fixed.
下端の外周面に内部に向かって把持ピン挿入ホールが貫通形成され、
前記固定チャックには、
前記バルブコネクターの把持ピン挿入ホールより長い長孔であり、前記把持ピン挿入ホールに対応するように外周面に上下長さ方向に沿ってピンスライドホールが貫通形成され、
前記バルブ連結部は、
前記バルブコネクターの把持ピン挿入ホールを介して前記固定チャックのピンスライドホールまで挿入され、前記ピンスライドホールの上下長さだけ前記固定チャックの前記バルブコネクターに対する引き込み・引き出し距離を制限するスライドピンをさらに含むことを特徴とする、請求項10に記載のバタフライバルブ開閉用油圧式ロータリーアクチュエータ。 The valve connector includes
A grip pin insertion hole is formed through the outer peripheral surface of the lower end toward the inside,
The fixed chuck includes
It is a long hole longer than the grip pin insertion hole of the valve connector, and a pin slide hole is formed through the outer peripheral surface along the vertical length direction so as to correspond to the grip pin insertion hole.
The valve connecting portion is
A slide pin that is inserted to the pin slide hole of the fixed chuck through the grip pin insertion hole of the valve connector, and further restricts the distance of the fixed chuck to the valve connector by the vertical length of the pin slide hole. The hydraulic rotary actuator for opening and closing a butterfly valve according to claim 10, comprising:
前記バルブコネクターの内部に設置され、前記固定チャックが引き出される方向に弾性力を提供するスプリングをさらに含むことを特徴とする、請求項11に記載のバタフライバルブ開閉用油圧式ロータリーアクチュエータ。
The valve connecting portion is
The hydraulic rotary actuator for opening and closing a butterfly valve according to claim 11, further comprising a spring installed inside the valve connector and providing an elastic force in a direction in which the fixed chuck is pulled out.
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