JP5801905B2 - ハードシールプラグバルブ - Google Patents
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Description
本発明が提供するハードシートプラグバルブのおおまかな動作は以下のとおりである。図1に示すプラグバルブは閉止状態にあり、このときテーパ形プラグ2の中央部のプラグポート30は、バルブボディ1の第1貫通流路33および第2貫通流路24と交差している。プラグバルブを開放するとき、駆動ステム5を逆時計回りに回転させると、弾性押さえ機構がただちに収縮する。図2に示すとおり、駆動ステム5と伸縮機構15のインナースクリューロッド52は隙間嵌めになっており、弾性押さえ機構の皿ばね9の弾性ストロークが完全に弛緩した状態まで伸ばされると、伸縮機構15のインナースクリューロッド52が駆動ステム5の動きに連動して逆時計回りに回転して、伸縮機構15が伸長を開始し、プラグ支持座14を持ち上げる。これによりテーパ形プラグ2が連動して上昇し、一定の位置まで上昇した後、駆動ステム5をさらに続けて逆時計回りに回転させると、遊星減速機構がテーパ形プラグを回転させ、プラグポート30の両端の位置を第1貫通流路33、第2貫通流路24にそれぞれ合わせる。同時に、伸縮機構15が収縮し、弾性押さえ機構が伸長して、プラグ支持座14を押し下げることで、テーパ形プラグ2が下降する。テーパ形プラグが所定位置まで下降するとバルブは開放する。以下、図面を参照して本発明の構成を具体的に述べる。
図11に伸縮機構をテーパ形プラグ下部に設置した四方形プラグバルブの概念図を示す。本実施例のプラグバルブは、伸縮機構15がテーパ形プラグ2の下部に設置され、またテーパ形プラグ2とバルブボディ1が組み合わされて四方流路を有する点において実施例1のプラグバルブと異なる。その他の構成および動作の原理は実施例1と同様である。
本実施例は、図12に示すように磁気誘導駆動を採用している点において実施例2と異なる。すなわち、駆動ステム5の頂端に、駆動ステム5の周りを囲むように1つの円形のマグネット66が配置され、マグネット66の外側はシールドカバー67で覆われている。シールドカバー67は非透磁性のステンレス、銅、プラスティックなどで作製されており、マグネット66の磁力を遮断しない。使用時には、シールドカバー67の外側にさらに円形マグネット1つを配置し、シールドカバー67内外のマグネットの位置を対応させるとともに極性を逆にする。シールドカバー67の外側のマグネットが回転するとシールドカバー67の内側のマグネット66が連動して回転し、最終的には駆動ステム5を回転させて磁気誘導駆動を達成する。本実施例のその他の構成および動作の原理は実施例1と同様である。
Claims (11)
- 媒体が流れる貫通した第1貫通流路(33)および第2貫通流路(24)を有するバルブボディ(1)と、第1貫通流路(33)および第2貫通流路(24)と交差するテーパ形キャビティ(32)と、開放状態において第1貫通流路(33)および第2貫通流路(24)と連通するプラグポート(30)とを備え、テーパ形キャビティ(32)の内部に回転可能なテーパ形プラグ(2)が設置され、テーパ形プラグ(2)は閉止状態において第1貫通流路(33)および第2貫通流路(24)を遮断するために用いられ、バルブボディ(1)の上部にボンネットユニットが設けられ、ボンネットユニットを貫通して駆動ステム(5)が設けられ、駆動ステム(5)の底部にステム支持座(16)が設けられているハードシールプラグバルブであって、
駆動ステム(5)の外側にはテーパ形プラグ(2)を上昇させる伸縮機構(15)と、テーパ形プラグ(2)をテーパ形キャビティ(32)へ向かわせる弾性押さえ機構とが設けられており、プラグ支持座(14)とテーパ形プラグ(2)とは連結しており、駆動ステム(5)が回転することにより伸縮機構(15)を伸展させ、伸縮機構(15)を伸展させると弾性押さえ機構が収縮するとともにテーパ形プラグ(2)が持ち上げられ、駆動ステム(5)がさらに回転することにより伸縮機構(15)を収縮させ、伸縮機構(15)を収縮させると弾性押さえ機構が伸展するとともにテーパ形プラグ(2)がテーパ形キャビティ(32)へ押し下げられてシール圧を生じさせ、ステム支持座(16)は上位置制限軸肩部(17)と下位置制限軸肩部(19)を有し、ステム支持座(16)の上位置制限軸肩部(17)と下位置制限軸肩部(19)との間に位置する部分にはねじ山が切られており、ステム支持座(16)のねじ山の外側に太陽ギア(18)が組み付けられ、太陽ギア(18)と同一平面のインナーギア(23)がバルブボディ(1)上部に接合されており、インナーギア(23)と太陽ギア(18)の間には2つまたは3つの遊星ギア(22)が設置され、遊星ギア(22)の中央の遊星ギア回転軸(21)はテーパ形プラグ(2)と連結しており、駆動ステム(5)が回転を開始した直後は太陽ギア(18)はらせん状に上下運動するのみでトルクを伝達せず、テーパ形プラグ(2)が上昇して、太陽ギア(18)が上位置制限軸肩部(17)または下位置制限軸肩部(19)から制約を受けたとき、駆動ステム(5)は太陽ギア(18)を連動して回転させるとともにテーパ形プラグ(2)を一定の角度まで回転させてからストップさせ、このとき遊星ギア(22)が空転して、駆動ステム(5)は開閉操作が完了するまで続けて回転することができる、
ハードシールプラグバルブ。 - 前記伸縮機構(15)は両側に内ねじ山と外ねじ山とを設けたライナー(51)を備え、ライナー(51)の内側と外側にはそれぞれインナースクリューロッド(52)および外カバー(48)が設けられ、インナースクリューロッド(52)の外側には第1ねじ山が切られ、外カバー(48)の内側には第2ねじ山が切られ、第1ねじ山と内ねじ山が第1ねじ山組を形成し、第2ねじ山と外ねじ山が第2ねじ山組を形成し、第1ねじ山組と第2ねじ山組の進行方向は逆であり、ライナー(51)の上方および下方の、外カバー(48)とインナースクリューロッド(52)の間に回転下降位置ブロック装置(53)および回転上昇位置ブロック装置(54)が設けられている、
請求項1に記載のハードシールプラグバルブ。 - インナースクリューロッド(52)の外側の第1ねじ山の両端に上軸肩部(57)と下軸肩部(58)が設けられており、第1ねじ山と外カバー(48)の内側の第2ねじ山との長さは等しく、かつねじ山の長さはライナー(51)の長さより大きい、
請求項2に記載のハードシールプラグバルブ。 - 前記回転下降位置ブロック装置(53)は上切換ピン(60)を備え、上切換ピン(60)の底部には上ストッパ(61)が設けられ、前記ライナー(51)の上縁部には上ストッパ溝(62)が設けられており、上ストッパ溝(62)と上ストッパ(61)とが係合して前記ライナー(51)の一方向への回転を阻止し、前記回転上昇位置ブロック装置(54)は下切換ピン(63)を備え、下切換ピン(63)の上部には下ストッパ(64)が設けられ、前記ライナー(51)の下縁部には下ストッパ溝(65)が設けられており、下ストッパ溝(65)と下ストッパ(64)とが係合して前記ライナー(51)の他の一方向への回転を阻止する、
請求項2に記載のハードシールプラグバルブ。 - 上切換ピン(60)の内壁は1段の階段状であり、インナースクリューロッド(52)が上に向かって回転するとき上軸肩部(57)と嵌合して、最大ストロークに達したとき上ストッパ(61)を上ストッパ溝(62)から離脱させ、このとき下ストッパ(64)と下ストッパ溝(65)は完全に係合し、下切換ピン(63)の内壁も同様に1段の階段状であり、インナースクリューロッド(52)が下に向かって回転するとき下軸肩部(58)と嵌合して、最大ストロークに達したとき下ストッパ(64)を下ストッパ溝(65)から離脱させ、このとき上ストッパ(61)と上ストッパ溝(62)は完全に係合する、
請求項4に記載のハードシールプラグバルブ。 - 前記上切換ピン(60)または前記下切換ピン(63)の外壁形状は正多角形または円形であり、前記上切換ピン(60)または前記下切換ピン(63)の外壁形状が正多角形の場合には、前記外カバー(48)両端の第2ねじ山が形成されていない内壁の形状は、前記上切換ピン(60)または前記下切換ピン(63)の外壁形状に合致した正多角形であり、前記上切換ピン(60)または前記下切換ピン(63)の外壁形状が円形の場合には、前記上切換ピン(60)または前記下切換ピン(63)の外壁に直線ストローク溝を設け、外カバー伝動フラットキー(49)の一方の側を直線ストローク溝内に配置して、他方の側を前記外カバー(48)の内壁上に固定する、
請求項4に記載のハードシールプラグバルブ。 - 前記インナーギア(23)には、前記遊星ギア(22)と対応し、かつストロークが同一の連続歯が設けられ、1区間の連続歯は1つの遊星ギア(22)と噛合し、連続歯1区間ごとに第1可動歯(40)と第2可動歯(37)を有し、第1可動歯(40)と第2可動歯(37)は対称に配置され、第1可動歯(40)と第2可動歯(37)は可動歯軸(39)を軸に回転し、第1可動歯(40)と第2可動歯(37)には、それぞれ第1可動歯ばね(42)と第2可動歯ばね(38)とが接続されており、第1可動歯(40)と第2可動歯(37)との端部の上方および下方にはそれぞれ第1ストッパ(41)と第2ストッパ(43)が設けられている、
請求項1に記載のハードシールプラグバルブ。 - 前記インナーギア(23)は弧状ストローク溝を有し、テーパ形プラグ(2)に固定されたバルブコア位置制限ピン(31)が弧状ストローク溝内に配置され、弧状ストローク溝の弧度は、前記テーパ形プラグ(2)の開放から閉止まで、または閉止から開放までに要する回転の角度と同一である、
請求項7に記載のハードシールプラグバルブ。 - バルブボディ(1)は三方または四方流路を有する、
請求項1に記載のハードシールプラグバルブ。 - 前記伸縮機構(15)は前記テーパ形プラグ(2)の下方に設置されている、
請求項1に記載のハードシールプラグバルブ。 - 前記駆動ステム(5)の頂端には、駆動ステム(5)の周りを囲むように1つの円形のマグネット(66)が配置され、マグネット(66)の外側はシールドカバー(67)で覆われている、
請求項1に記載のハードシールプラグバルブ。
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