JP2889869B1 - 電動弁の潤滑機構 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】定時、定量の油脂を補給し、潤滑を十分とす
る。 【解決手段】縦置電動弁における電動装置ユニットの弁
棒貫通部に、下側に注油口を備えた専用取付台５を装着
し、下底に第一絞り孔６ｄ、中底に第二絞り孔６ｅをそ
れぞれ貫設してなる絞りスリーブ６を専用取付台５の内
周面と一定の間隙を保って嵌着することによって、注油
口とステムナット２上面との間に連通する油溜を形成
し、該油溜に注油口を介して給油器から潤滑剤を長期間
供給可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、弁の開閉頻度が
高い電動弁、又は弁の開閉時における弁棒とステムナッ
トの摺動部が高速、高面圧で作動する電動弁に対する潤
滑剤の自動供給装置に関し、弁棒にグリース等の潤滑剤
（以下「グリース」という）を付着させるために、専用
取付台に絞りスリーブを内装すると共に、消費、減量す
るグリースを定時、定量的に補給可能としたことを特徴
とするものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に電動弁における弁体の昇降動作
は、ステンレス鋼など比較的硬度の高い素材からなる弁
棒と、銅合金のような硬度の低い素材からなるステムナ
ットの螺合によって行われているが、特に大型電動弁に
おける上記ねじ嵌合部は、高速、高面圧で摺動するた
め、不断にグリースを供給しなければステムナットの摩
耗が激しく、更に摩耗した金属粉等によるねじ面の二次
的摩耗を加速させ、遂にはねじの破断などによる弁の作
動不能につながることが知られている。

【０００３】他方、近年の火力発電プラントは、電力の
供給事情等に対応してＤＳＳ、ＷＳＳなど、多様な運用
が迫られており、これに伴う電動弁の開閉頻度の増加な
どによって、ステムナットのねじ部の摩耗が著しく増加
する傾向が見られ、これらの摩耗防止策が一層重要視さ
れるようになった。

【０００４】上述した実情に対応して、この種の電動弁
における弁棒とステムナット間のねじ部に継続的または
定時的にグリースを供給するようにした潤滑装置は、種
々の構造のものが既に開発されている。例えば、本発明
と同一出願人の出願に係る特公平９−２１７８９２号公
報に見られる「潤滑油の自動供給装置」は、電動弁の開
度に対応して接・断する位置検出スイッチによって、そ
の運動を制御するようにした潤滑油注入用の電動ポンプ
を、弁本体のヨーク等に固設し、該電動ポンプの吐出口
と弁のステムナットとの間を耐圧ホース等によって連結
するという構造である。

【０００５】この他、弁装置の上部に装着されるステム
カバーに自動連続給油装置とエアーブリーザを取付ける
一方、弁棒の先端にプレートを鍔設することにより、互
いに螺合する弁棒とステムナットとの隙間に、グリース
を強制的に注入するようにした潤滑機構なども実用に供
されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の給油装
置の内、前者、即ち特公平９−２１７８９２号公報に記
載されたものは、合理的に給油が行える面から、ステム
ナットの摩耗防止に高い信頼性が認められて成果を挙げ
ているが、対応する検出項目が多いため、その作動を全
て電気的制御に依存するものであったことと、油溜位置
が主としてステムナットの下方で行われることによる機
構上の課題、即ち既存の電動弁にこの装置を適用する場
合には、大がかりな改造が必要となるなどの問題点が指
摘されていたのである。

【０００７】又、後者の強制潤滑機構では、前者と同様
に該機構を既製電動弁に装置する際の改造などの問題の
他に、グリースの硬化や減量等に対する配慮が未だ充分
ではなかったなどの課題が残されていたのである。

【０００８】叙述したような従来技術の諸課題に対処し
て本発明は、既製の電動弁に対しても簡単に取付け得る
専用取付台と自動給油装置を用い、グリースを付着させ
た弁棒を介してステムナットのねじ面にグリースを転着
可能にする一方、グリースの消費、減量に応じて随時新
たなグリースを補給することにより、ステムナットの摩
耗を大幅に低減可能とした潤滑機構を提供することを目
的としたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために鋭意、実験を重ね、電動弁における電
動装置ユニット上面の弁棒貫通部に、下側に注油口を備
えた専用取付台を装着し、該専用取付台の下半部に、上
下二室からなる絞りスリーブを上記取付台の内周面と一
定の間隙を保って内装し、上記スリーブには、少なくと
も下底に弁棒が貫通可能な第一絞り孔と中底に第二絞り
孔を設けることで、上記注油口とステムナット上面との
間に一連の油溜空間を形成し、該油溜に給油器からのグ
リースを供給自在にするという手段を採用したものであ
る。

【００１０】尚、上記絞りスリーブの各絞り孔は、弁リ
フトの大きい電動弁では第一・第二絞り孔共に弁棒が貫
通可能な孔径とし、弁リフトの小さい電動弁にあって
は、上記スリーブ中底の第二絞り孔は、第一絞り孔を貫
通する弁棒の間隙量と同面積の孔径にするという手段を
講じた。

【００１１】更に、弁棒の傾斜角が４５度以下水平まで
の所謂横置電動弁については、上記スリーブを弁棒が貫
通しない位置に移し、第二絞り孔を上方に設けることに
よって該油溜からグリースが重力によって自然に漏失し
ないようにするという手段を講じるようにした。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施例
に基づいて更に詳述すると、図はいづれも弁棒下方の機
構部を省略した電動弁を示し、図において、１は電動弁
における電動装置部、２は上記電動装置部と接続して正
逆に回転自在なステムナット、３はステムナットのねじ
部２ａと螺合して上下に作動する弁棒、また４は上記ス
テムナット固定用のロックナットで、上記各機構部は通
常の電動装置ユニットとして公知の構造である。

【００１３】図中５は専用取付台であって、下側に注油
口５ｅを有し、上記電動装置ユニット上面の弁棒貫通部
３ａに臨んで油密に装着される台座管５ａと、該台座管
に螺装される押え管５ｂ、押え管の上端を閉止するプラ
グ５ｃ及び押え管５ｂの外面に取り付けられ、後述する
自動給油装置７の取付座５ｄとから構成されている。
又、６は上記台座管５ａと押え管５ｂとの間に上鍔６ａ
を挟止された絞りスリーブであって、上・下二室６ｂ・
６ｃを備え、その下底と中底に第一絞り孔６ｄ及び第二
絞り孔６ｅをそれぞれ貫設してなり、上記台座管５ａの
内周面間に一定の空隙を保って内嵌されたものである。

【００１４】更に、７は上記専用取付台５の取付座５ｄ
に装着される給油器７ａと、該給油器に接続されるグリ
ースタンク７ｂ及び上記台座管の注油口５ｅと給油器７
ａを連結するホース７ｃとから構成される自動給油装置
であり、本発明では、特に構造を限定するものではない
が、上記給油器７ａとしてはグリースの吐出量（０．１
〜０．０５ｃｃ／回）、吐出圧力（２〜３ｋｇ／ｃ
ｍ² ）が安定して得られるピストンポンプ式のもので、
且つ配線工事などを必要とする外部電源を避け、独立電
源、即ちバッテリー、乾電池、又はスプリング駆動方式
のものが望ましく、またグリースタンク７ｂとしてはカ
ートリッジタイプとし、継続して１〜２年間使用可能な
容量（３００〜５００ｃｃ）を有し、しかも装置全体が
屋外で使用可能である密閉構造のものが、より好まし
い。尚、図中８’は上記押え管５ｂによって形成される
余剰グリースの油溜を示す。

【００１５】而して、上記構成の潤滑機構における機能
について説明すると、最初にグリース（Ｇ）を充填する
時は、弁棒３を最上昇、即ち弁体を全開させた状態で上
記注油口５ｅからグリース（Ｇ）を注入する。注入され
たグリースは、台座管５ａと絞りスリーブ６との空隙か
らロックナット４の内部に入り、更にステムナット２の
上端面までの間に充満した後、絞りスリーブ６の第一絞
り孔６ｄを経て下室６ｃに充填され、この部分の弁棒ね
じ部にグリースを充分に付着させるのである。

【００１６】このようにしてグリースの充填が完了すれ
ば、弁棒３を最下降、即ち弁体を全閉することによって
弁棒ねじ部表面に付着したグリースがステムナットのね
じ部２ａに転着され、潤滑効果が確実に得られるのであ
る。従って、その後における弁棒の毎昇降時に上記と同
様の機能により、ステムナットねじ部２ａへのグリース
の供給が繰り返し行われるのである。

【００１７】この場合、専用取付台５の台座管５ａ内に
落し込まれている上記絞りスリーブ６の絞り孔は、弁リ
フトが長い電動弁では上記第一・第二絞り孔６ｄ・６ｅ
の双方ともに弁棒３が貫通可能な孔径とするが（図２参
照）、弁リフトの短い場合は図３に見られるように、第
二絞り孔６ｅを第一絞り孔６ｄに貫通する弁棒ねじ部表
面との隙間面積と等しい大きさに形成することで、上記
何づれの場合にも弁棒上昇時におけるスリーブ下室６ｃ
より下方の油溜８のグリース内圧を高めて弁棒表面にグ
リースを付着させることが可能となるのである。

【００１８】一方、弁の開閉動作が繰り返される間に、
ステムナット２と弁棒３との間のグリースの一部は、ス
テムナットの下面から押出されるが、その量は極く小量
であり、この消費、減量分が上記自動給油装置７の間歇
作動によって注油口５ｅから油溜８に定量補給されるの
である。

【００１９】以上は電動弁の弁棒３が垂直又は垂直から
４５度以内の傾斜範囲の所謂、縦置電動弁に対する本発
明機構の実施例について述べたが、横置電動弁のよう
に、弁棒の傾斜角が４５度から水平状態で使用される場
合は、上記油溜空間に充填されたグリース（Ｇ）が、重
力によってスリーブ６に連なる余剰グリース溜（余剰油
溜）８’に流れ込んでグリースが漏失し油溜に偏りが生
ずるため、これを防止する手段として台座管を長くし、
絞りスリーブを弁棒が貫通しない位置に移し、第二絞り
孔を油溜の最も高い所に設けるなど（図４参照）、多少
の設計変更を加えることにより、上述した縦置電動弁と
同等の作用・効果が得られるのである。

【００２０】又、絞りスリーブ６とロックナット４間の
油溜空間が広いような旧型の電動装置を有する電動弁で
は、上記絞りスリーブ６とステムナット２との間に弁棒
３の体積を収納できる径の直管状又は蛇腹状の内筒
（Ｐ）を油溜に架設することで（図５参照）グリースの
節約に加え、上述の効果が得られるものである。

【００２１】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の潤滑機構
は、従来のこの種グリース供給装置に多く見られた弁棒
とステムナットのねじ面に高圧（１０ｋｇ／ｃｍ² ）で
グリースを強制的に注入する手段に代えて弁棒にグリー
スを付着させるのに必要な圧力（１ｋｇ／ｃｍ² 以下）
を絞りスリーブによって発生させると同時に、消費、減
量するグリースを上記絞りスリーブとステムナットの間
の油溜へ補充するだけの低圧（３．０ｋｇ／ｃｍ² 前
後）で作動する給油器との組み合わせにより、長期間
（１〜２年）に亘って連続的又は一定の時間単位で継続
的に自動給油を可能とし、特に作動頻度の高い電動弁に
対するステムナットの摩耗事故を大幅に低減せしめ得た
ものである

【００２２】又、上記構成の本発明では、在来弁の電動
装置部に専用取付台を嵌着し、その取付座に自動給油装
置を取付けるだけでよく、電動装置や弁側の分解や改造
などを全く必要とせず、しかも運転中にでも簡単、迅速
（約１時間）で、その取付が可能であるなど、従来の各
種潤滑機構には期待できなかった優れた利益を齎らし得
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】縦置電動弁における電動装置部上方の要部縦断
面図。

【図２】弁リフトの大きい電動弁における要部の縦断面
図。

【図３】弁リフトの小さい電動弁における要部の縦断面
図。

【図４】横置電動弁における要部の縦断面図

【図５】油溜空間が広い電動弁における要部の縦断面
図。

【符号の説明】 １ 電動装置部 ２ ステムナット ２ａ ステムナットねじ部 ３ 弁棒 ３ａ 弁棒貫通部 ４ ロックナット ５ 専用取付台 ５ａ 台座管 ５ｂ 押え管 ５ｃ プラグ ５ｄ 取付座 ５ｅ 注油口 ６ 絞りスリーブ ６ａ 上鍔 ６ｂ 上室 ６ｃ 下室 ６ｄ 第一絞り孔 ６ｅ 第二絞り孔 ７ 自動給油装置 ７ａ 給油器 ７ｂ グリースタンク ７ｃ ホース ８ 油溜 ８’ 余剰油溜 （Ｇ） グリース （Ｐ） 内筒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16K 1/00 - 1/54 F16K 27/00 - 31/62 F16N 11/00 - 11/08

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】縦置電動弁における電動装置ユニットの弁
   棒貫通部に、下側に注油口を備えた専用取付台を装着
   し、下底に第一絞り孔、中底に第二絞り孔をそれぞれ貫
   設してなる絞りスリーブを上記専用取付台の内周面と一
   定の間隙を保って嵌着することによって上記注油口とス
   テムナット上面との間に連通する油溜を形成し、該油溜
   に注油口を介して給油器から潤滑剤を供給可能としたこ
   とを特徴とする電動弁の潤滑機構。
2. 【請求項２】弁リフトの大きい電動弁について、絞りス
   リーブの第一・第二絞り孔の双方が弁棒を貫通可能な孔
   径である請求項１記載の電動弁の潤滑機構。
3. 【請求項３】弁リフトの小さい電動弁について、絞りス
   リーブの第二絞り孔が第一絞り孔を貫通する弁棒の間隙
   量と同面積である請求項１記載の電動弁の潤滑機構。
4. 【請求項４】上記油溜の容積が大きい場合、絞りスリー
   ブとステムナットとの間に弁棒が収納可能な容積の内筒
   を架設した請求項１〜３の内、いづれか１項記載の電動
   弁の潤滑機構。
5. 【請求項５】横置電動弁については、絞りスリーブを弁
   棒が貫通しない位置に移し、第二絞り孔が上方にある請
   求項１〜４の内、いづれか１項記載の電動弁の潤滑機
   構。