JPH03204490A - 海中バルブアクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野］ 本発明は、海中バルブ用のアクチュエータに関する。

［従来の技術］ 海底パイプライン設備におけるバルブ組立体は、一般に
ボール素子を有するハウシングと１、バルブの開閉を直
接にまたは遠隔に制御する装置である分割アクチュエー
タから構成される装置従来のアクチュエータシステムの
多くは油圧式であり、油圧ポンプと、ピストンを収容し
ているチェンバ内にオイルを強制注入する制御回路から
構成されていいる。上記ピストンは、バルブ軸に接続さ
れた軸にそのギアが噛みあっているラックギア駆動機構
を作動させる働きをしている。

［発明が解決すべき課８］ このようなアクチュエータは、定期的に水中から取り出
して、メンテナンスする必要がある。そのため、アクチ
ュエータは、所定の期間毎にパイプラインから取り外さ
れねばならない。

従って、アクチュエータ軸とバルブ間の軸継手は、装置
の不調や故障が発生した場合はもちろん、アクチュエー
タを速やかに取り外せるような構造のものでなければな
らない。

アクチュエータとバルブを結合するために現在使用され
ている従来方式は、それらの構成部分を一緒に接続する
ときにかなりの時間を必要とする。

これらは、幾度もかつかなりの深海で繰り返される水中
作業である。周知のごとく、水中作業においては、肉体
的にも最高の関係で作業するため人間の能力が、かなり
損なわれる。さらに性格には、問題の従来方式は、アク
チュエータの軸をバルブの軸にカップリングする手段を
有する、それら２つの部分の整合を容易にするため、ユ
ース（ＵＳｅ）がバルブにボルト締めされたフレームか
ら作られており、それによって、アクチュエータが安定
位置に十分納まるまでバルブ軸上に案内される。

結合が完了すると、それぞれアクチュエータとバルブに
結合されている２個のフランジを互いにクランプするた
め、多数のボルトを締結する必要かある。この締結作業
は、実施に時間を要することを別として、ダイパー側に
避けがたい体力の消耗を伴う。これらは共に、アクチュ
エータに対する高いメンテナンス費用を発生させる要因
になっている。

本発明に目的は、海中アクチュエータの取付けや取外し
に要する時間を大幅に低減せしめると共に、深海で増大
する困難性、体力を消耗する操作や決定あるいは計算の
必要性をなくすことによって、ダイパーの仕事を容易に
することにある。

本発明の他の目的は、バルブとアクチュエータを互いに
引き離すことなく、アクチュエータあるいはバルブの仕
事効率を簡単に診断できるようにすることにある。

［課聞を解決するための手段］ 本発明に係る海中バルブアクチュエータは、バルブとア
クチュエータ間に配置され、そのバルブと固定的に結合
され、かつバルブ軸が安定的に挿入されるよう内部か穴
開けされた中空軸を与えている結合装置を有する。結合
装置の中空軸は、軸方向に摺動可能なスリーブによって
オファ−されるマツチングドッグと共に係合する多数の
ドッグを与えている。スリーブ自体は、スリーブと軸間
の永久結合を保証するために、スリーブのドッグが中空
軸のドッグに対して定常的に強制されるようにバネ荷重
が加えられている。また、このスリーブは、関連する油
圧ピストンによって駆動される２個のラックと噛み合っ
ているギアにキーで固定されている。

［作用］ 油圧ピストンによってスリーブが駆動されると、スリー
ブのマツチングドッグが中空軸のドッグと係合またはＭ
ＭＱする。すなわち、このドッグクラッチによって容易
に係合離脱が行える。また、スリーブのバネ荷重作用に
よって、これらの係合状態が維持される。この中空軸は
バルブに軸とカップリングしており、油圧ピストンによ
るラックの軸方向への摺動動作かバルブ軸の回転動作と
して伝達される。

［実施例］ 第５図から明らかであるように、本発明に係るアクチュ
エータは、パッケージ化されたユニットに形を取ってい
る。アクチュエータは、その全体か符号１で示されてい
る。このアクチュエータは、バイブライン３に沿って組
み込まれたバルブ２を作動させる役割をする手動のまた
は遠隔の制御手段を搭載している。

同図において、符号４は、バルブ２にフランジで取付け
られ、多数のボルト４ａで締結されている結合装置を示
している。

第２図乃至第４図を参照する。結合装置４は、実質的に
円筒状のケーシング５を有している。この円筒ケーシン
グ５は、バルブ軸（図示されていないが公知である）か
その内部に挿入され得るキー６ａを有する中空軸６を備
えている。

中空軸６は、所定の周囲に等間隔に配列され、かつアク
チュエータに内側に置かれたスリーブ９によって与えら
れた対応する多数のドッグと積極的に係合する用に設計
された多数のドッグを備えている。このスリーブは、そ
れ自身の長手方向軸１０に沿って移動可能でかつその軸
回りに回転可能である。

符号１１は、スリーブ９にキーで固定されたギアを示し
ている。このギアは、油圧シリンダ１４によって直線移
動を与えられるラック１２と噛み合いなから接角虫して
いる。

バルブの開放動作は、この油圧シリンダ１４によってな
される。必要な流体は、関連する筒内に形成される手動
ポンプ１６と接続しているダクト１５を通して供給され
る。

ギア１１は、同様にバルブを開放または閉成する動きを
する第２シリンダア１８のラックとも噛み合っている。

スリーブ９は、ドッグ７及び８の組が係合状態を維持す
るように、ベルビルディスク（ｂｅｌｌｅｖｉｌｌｅ　
ｄｉｓｋｓ）　　１９によって中空軸６に対して弾性的
にバイアスされている。

結合装置は、アクチュエータのケーシング内の各ソケッ
ト２２内に買かれるよう設計された２個の突起部２０及
び２１を備えている（第３図には、そのようなソケット
の１個のみか示されて入る）。

これらの突起部２０及び２１は、アクチュエータ及び結
合器ケーシングの一方を他方にロックし、トルクを伝達
せしめる働きをする。また、これらの突起部は、１つの
取付位置でのみロックされるように、非類似の断面形状
をしている。

符号３０は、リング２３と、続いて中空軸６と固定的に
結合しているパイロットビンを示している。このパイロ
ットピンは、スリーブ９によって与えられるソケット３
１内に挿入するためのガイドの働きをする、アクチュエ
ータのケーシングは、２個の貫通孔２４（その１個が第
２図に示されている）を与える。これらの貫通孔は、結
合器のケーシング内の穴と係合するようにこれらの貫通
孔を完全に貫通し、関連のちょうナツトによって張力を
かけられ、それによってアクチユエータを結合器に締結
する２個の植え込みボルト２５を収容する働きをする。

植込みホルト２５を収容するこれらのＨａ孔２４は、修
理やオーバーホール後にアクチュエータを元の位置に例
えばバルブ２に再装着する際に、（第５図に示されるよ
うに）利用される。

再装着は、２個の案内棒２７を用いて行なわれる。各案
内棒は、アクチュエータの重量を船舶の昇降装置のロー
プ９によって支えながら案内するために、海上の船舶か
ら張られた一対のローブ２８の一端部に接続されている
。一対のロープ２８は、それぞれ貫通孔２４を通されて
いる。

このようなアクチュエータの降下方法を適用することで
、ダイパーの介在なしに、結合作業が速やかに実行可能
である。ダイパーは単にローブの取り外しと２個のちょ
うナツトの取付は作業をするだけですむ。

ケーシングの締結に関して、互いに整合から外れて回転
させられる結果として、ドッグか係合しない場合には、
アクチュエータがバルブを開放または閉成するように操
作されるや否や、この点が自動的に補正される。実際に
、−度整合か取られる取られる、ドッグが噛み合い、ベ
ルビルディスクの働きによって係合状態に維持される。

中空軸６は、符号３３で示された止めネジと接触するよ
うに設計されたストップ３２を有する。

これは、バルブ軸に許される回転角を制限するように作
用する。その回転角は、結合装置を水中に沈める前に選
択される。

アクチュエータと結合ｇ百の接続は、２組のド・ｌグの
関連位置に関係なく達成される。さらに、結合装置にス
トップ３２及び止めネジ３３を備えることによって、１
つのアクチュエータを異なるノくルブに適合させること
が可能となる。また、ストロークを調整せずに、１つの
アクチュエータを他のものと交換することが可能である
。

本発明の装置を適用すると、ダイパーに対する負担なし
にアクチュエータを結合装置に適合させ得るだけでなく
、組立作業を妨害することなくアクチュエータ及びバル
ブの操作を確認できる。

特別な道具を用いて、スリーブ及び中空軸がベルビルデ
ィスクを押しつけることによってはずされ得る。ここで
、アクチュエータは、バルブを回転させることなく、回
転させられ得る。また、ド・ｌグの位置は適切な視覚表
示装置３４を参照して検査され得る。

［発明の効果］ 本発明によれば、海中におけるアクチュエータの取付け
、取外しが簡単に行え、ダイパーの作業量が大幅に軽減
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、部分的に詳細を示すために一部切欠いたアク
チュエータの平面図、第２図は、第１図と同様に部分的
に切欠いたアクチュエータの正面図、第３図は、第１図
のＩ−Ｉ線に沿って見たアクチュエータの側面図、第４
図は、部分的に詳細を示すために部分的に切欠いた、上
部から見た結合装置を示す図、第５図は、アクチュエー
タと結合装置の組立方法を示す図である。 １・・パッケージ化されたユニット、 ２・・・バルブ、　　　　　　　３・・・バイブライン
、４・・・結合装置、　　　　　　６・・・中空軸、７
．８・・・トング、　　　　　９・・・スリーブ。 １１・・・ギア、　　　　　　１２・−・ラック、１３
・・・浮遊ピストン、　　１４・・−ｒｔｔ圧シリンダ
。 ＦＩＧ、３ ＦＩＣ；、４

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）共通ギアにキーで固定され、軸方向に摺動可能で
   、かつバネ荷重が加えられているスリーブによって、バ
   ルブ軸に回転動作を伝達する上記共通ギアと噛み合って
   いるラックに駆動力を与える浮遊ピストンを備えたもの
   であって、油圧ポンプによって独立に操作され有、バル
   ブの開閉動作を行うよう働く油圧シリンダと、 上記バルブと固定的に関係し、バルブ軸が安定して挿入
   可能であるところの中空軸を与える結合装置と、 一方が他方と係合したあと、スリーブのバネ荷重作用に
   よってその係合状態を維持するように設計された１組の
   複数個のドッグであって、上記結合装置の中空軸に結合
   された第１の複数個のドッグおよびアクチュエータのス
   リーブに結合された第２の複数個のドッグ、から構成さ
   れていることを特徴とする海中バルブアクチュエータ。
2. （２）上記結合装置は、非類似の断面を有する２個の突
   起部から構成され、これらの突起部が、上記アクチュエ
   ータのケーシングによって与えられる対応のソケット内
   に挿入可能で、トルクの伝達を可能にさせる反作用を与
   えることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ
   。
3. （３）それぞれ、一端が上記結合装置のケーシング内に
   ねじ込まれ、他端が締結ナットで固く締めつけられる２
   個の植え込みボルトを備えていることを特徴とする請求
   項１に記載のアクチュエータ。