JPH0356774A - ゲート弁 - Google Patents
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- JPH0356774A JPH0356774A JP2188160A JP18816090A JPH0356774A JP H0356774 A JPH0356774 A JP H0356774A JP 2188160 A JP2188160 A JP 2188160A JP 18816090 A JP18816090 A JP 18816090A JP H0356774 A JPH0356774 A JP H0356774A
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Links
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
- F16K3/02—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor
- F16K3/0227—Packings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
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- F16K3/0227—Packings
- F16K3/0236—Packings the packing being of a non-resilient material, e.g. ceramic, metal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Sliding Valves (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明はゲート弁に関する。
例えば海底油井の頂部装置等において金属間シール（ｍ
ｅｔａｌ−ｔｏ−ｍｅｔａｌ ｓｅａｌｉｎｇ）を必須
とする弁装置が多数使われる。他の条件が同一であれば
ゲート弁の使用が有利とされるが、それは金属間シール
付きのものが製造し易く且つ弁体と弁座保持子との接触
時における弁体の行程が自浄作用をもっためである。
ｅｔａｌ−ｔｏ−ｍｅｔａｌ ｓｅａｌｉｎｇ）を必須
とする弁装置が多数使われる。他の条件が同一であれば
ゲート弁の使用が有利とされるが、それは金属間シール
付きのものが製造し易く且つ弁体と弁座保持子との接触
時における弁体の行程が自浄作用をもっためである。
しかし、例えば内径１２．５ｍｍ程度の小径の場合には
、現在利用可能なゲート弁が重大な欠点を有する。 現時点で利用可能な小内径ゲート弁の顕著な欠点の一つ
は、内径が不当に大きく、例えば内径５０ｍｍないし１
５０ｍｍの大径弁を格下げしたものが普通である。他の
欠点として、理論的に金属間シールを与える弁であって
も現実の構造は弁外箱内に嵌装した弁座が動くおそれを
残したものに過ぎず、そのことは直ちに弁座と弁外箱と
の間に使用される弾性的シールに疑いを生じさせる。 従って本発明の目的は、従来のゲート弁における上記欠
点を実質上解決する如き設計が可能であるゲート弁を提
供するにある。
、現在利用可能なゲート弁が重大な欠点を有する。 現時点で利用可能な小内径ゲート弁の顕著な欠点の一つ
は、内径が不当に大きく、例えば内径５０ｍｍないし１
５０ｍｍの大径弁を格下げしたものが普通である。他の
欠点として、理論的に金属間シールを与える弁であって
も現実の構造は弁外箱内に嵌装した弁座が動くおそれを
残したものに過ぎず、そのことは直ちに弁座と弁外箱と
の間に使用される弾性的シールに疑いを生じさせる。 従って本発明の目的は、従来のゲート弁における上記欠
点を実質上解決する如き設計が可能であるゲート弁を提
供するにある。
本発明によるゲート弁においては、弁外箱の内側に弁座
保持子を嵌装し、弁座を弁座保持子の外側から嵌装して
弁座を弁座保持子により弁座保持子と弁外箱との間の適
正位置に不動に保持してなる構成を用いる。 好ましくは弁座保持子を、弁外箱内の円筒形孔に密着嵌
合した中空ブッシュ状のものとし且つ弁外箱の内部に密
着嵌合させる。組立の便宜上、弁座保持子を、長手方向
割れ目によって分割した構造のものとし且つ組立時に弁
外箱内部に最初は緩く嵌合し、楔部材をその割れ目に挿
入して弁座保持子を半径方向に拡張し弁座保持子を弁外
箱内に密着Ｉ茨合させるようにしてもよい。 ２個の対向弁座を設け、両弁座間における弁開放位置と
弁閉鎖位置との間に摺動自在にゲート体を配置し、ゲー
ト体を２部に分割し且つ該２部を相互に離隔し且つ対応
弁座と接触する向きに押圧するばねを該２部間に設けて
もよい。 弁座保持子を直径方向に分割することにまり両弁座をそ
れぞれ保持すべき２個の類似形状の弁座ホールダを形成
し、さらに弁座を弁外箱の弁座用陥入部内に不動に保持
するため楔部材を弁座ホールダの間に挿入されるテーパ
ピン又は楔とすることができる。 各弁座は好ましくは、弁外箱及び弁座保持子の両名に対
して金属間シールを形成するものとし、さらに好ましく
はこのシール形成用の変形自在部をイｆするものとする
。
保持子を嵌装し、弁座を弁座保持子の外側から嵌装して
弁座を弁座保持子により弁座保持子と弁外箱との間の適
正位置に不動に保持してなる構成を用いる。 好ましくは弁座保持子を、弁外箱内の円筒形孔に密着嵌
合した中空ブッシュ状のものとし且つ弁外箱の内部に密
着嵌合させる。組立の便宜上、弁座保持子を、長手方向
割れ目によって分割した構造のものとし且つ組立時に弁
外箱内部に最初は緩く嵌合し、楔部材をその割れ目に挿
入して弁座保持子を半径方向に拡張し弁座保持子を弁外
箱内に密着Ｉ茨合させるようにしてもよい。 ２個の対向弁座を設け、両弁座間における弁開放位置と
弁閉鎖位置との間に摺動自在にゲート体を配置し、ゲー
ト体を２部に分割し且つ該２部を相互に離隔し且つ対応
弁座と接触する向きに押圧するばねを該２部間に設けて
もよい。 弁座保持子を直径方向に分割することにまり両弁座をそ
れぞれ保持すべき２個の類似形状の弁座ホールダを形成
し、さらに弁座を弁外箱の弁座用陥入部内に不動に保持
するため楔部材を弁座ホールダの間に挿入されるテーパ
ピン又は楔とすることができる。 各弁座は好ましくは、弁外箱及び弁座保持子の両名に対
して金属間シールを形成するものとし、さらに好ましく
はこのシール形成用の変形自在部をイｆするものとする
。
以下、図示実施例により本発明を詳細に説明する。第１
図から第６図までに示す実施例は、例えば内径１２．５
０ｍｍの小径弁の製作に適する。 この実施例のゲート
弁は、横方向の通し孔２を有するｊＰ外箱１、直径方向
に分割されたブッシュ状の内部弁座保持子３、対向金属
弁座４，５、及び両弁座４，５間に摺動ｌ］在であり且
っ両弁座４，５と係合してシールを形成するゲート体６
からなる。図示例は、ゲート体６が閉鎖位置即ちその行
程の第１図における右端位置にある状態を示す。 心合せした人口孔７及び出口孔８が、弁外箱１の通し孔
２と直角の縦方向中心軸に沿って設けられる。弁外箱１
は断面方形のブロック形であり、出口孔８に対する連結
フランジ９付き延長部を有する。入口孔７は管路接続の
ためのねじ付きポート１０を有するが、第１図に仮想線
で示すようにフランジ９と嵌合する管路フランンｌ２及
び金属ンール１３による管路接続を用いてもよい。 弁座保持子３は弁外箱１より長くその両端が弁外箱１か
ら突出し、弁外箱１の一端は、弁座保持子３の対向端部
と妖合するよう中凹み状にされた端末キャップ１４によ
り閉塞される。弁座保持子３の外周に接する環状金属シ
ール１５が弁外箱１と端末キャップ１４との間に配置さ
れる。弁外箱１の他端は、液圧アクチュエータ１６の本
体及び環状金属シール１７により同様に閉塞される。弁
外箱１、端末キャップ１４及びアクチュエータ１６の結
合は、アクチュエー夕本体にねじ込まれた４本のコーナ
ースタツド１８とナットｌ９と金属シール１５、ｌ７と
によってなされ、この結合は圧力利用シールを提供し、
クランブ式のシーリング・ガスケットを必要としない。 弁座保持子３は、弁外箱１の通し孔２に密着嵌合する外
周円筒而１１と、第２図に方形断面で示す長方形の通し
孔２０とを有する。弁座保持子３は通し孔２０の両側に
おけるギャップ２２により類似形状の２部分に分割され
、分割された２部分はそれぞれ弁座４及び５を保持する
弁座ホールダ３ａ及び３ｂとなる。弁座保侍子３を独立
の弁座ホールダ３ａ及び３ｂに分割するのは、組立（及
び分解）を容易にするため即ち、最初に弁座保持子３を
通し孔２内へ緩やかに入れ、その後通し孔２０両側の分
割ギャップ２２内へ第４図に示すように楔部材即ちテー
パピン２３及び２４を挿入するためである。一方のテ−
バビン２３は平滑なテーパピンとするが、他方のテーパ
ピン２４には引抜きの便宜上ねじを設ける。弁座ホール
ダ３ａ及び３ｂを弁外箱１内の適正位置に置きテーパピ
ン２３． ２４を挿入すれば、両テーパビンの楔部材と
しての作用により弁座保持子３を半径方向に拡張し弁外
箱１の通し孔２に密着嵌合させることができる。 同一形状の弁座４及び５の詳細を第５図がら第７図まで
に示し、弁座保持子３によるその保持を第１図に示す。 各弁座４又は５は、人口孔７と出口孔８をゲート体６へ
導く通し孔２５、及び弁座ホールダ３ａ又は３ｂの取付
孔２７に嵌大して保持される１三円筒部２６を有する。 取付孔２７の半径方向外方端にはもみＦげ２８が形成さ
れ、弁座の周辺フランジ２９がこのもみ下げ２８に嵌入
座着して弁座の半径方同内向きの位置決めをし、その内
方端而を対応弁康ホールダ３ａ又は３ｂから僅かに突出
させゲート体６とのシール係合を図る。各弁座４又は５
の外方端には突起３０が形成され、この突起３ｏは弁外
箱１のもみ下げ３ｌと係合し、弁座保持子／弁座結合体
の弁外箱通し孔２の軸方同に関する位置決めをする。ギ
ャップ２２を充分大きくし、弁座保持子各部と弁座との
組立及び挿入から突起３０のもみ下げ３１座着に至るま
での作業の容易化を図るべきことか認められる。突起３
０が弁外箱１のもみ下げ３ｌに嵌人座着すると、弁座４
及び５は確実に位置決めされ半径方向外向きにも不動と
なる。 金属製の各弁座の突起３０には、第６図の拡大図に示さ
れるようにシール舌片３２が形成される。同図のシール
舌片３２は、対応するもみ下げ３１の底面に当接する平
滑環状端而３３、及びもみ下げ３ｌに密着嵌合する円筒
側而３４を有する。それは弁座端而３５より僅かに突出
し、面取り部３６の形成により校部３７が生成する。テ
ーパピン２３． ２４の挿入により弁座保持子３が通し
孔２一杯に拡張されると、各弁座４又は５の端面３５は
対応もみ下げ３ｌに朕人座着する。これにより、占片３
２が弾性変形し、実質上稜部３７を支点とする回動が生
じ、それがもみ下げに「食込」んで端而３５における弁
座／弁外箱金属間シールに対する二次的バックアノブと
なる。 弁座の周辺フランン２９には切株状円錐台形の周辺舌片
３８が設けられ、テーバピン２３． ２４挿入時にこの
周辺舌片３８が対応もみ下げ２８の底面に当って所定荷
重の塑性変形をする。従って、確実で高信頼度の弁座／
弁外箱金属間ンールがここにおいても実現される。 各弁座４又は５の内方端には平滑環状の弁座面３９が形
威され、ゲート体６が摺動自在にこの弁座面３９と係合
する。ゲート体６は、２個の平行な方形板状部４０及び
４２からなる集合体であり、両板状部はアクチュエータ
１６の作動ロッド４５と一体の囲みヨーク４４の開口４
３に緩くしかし密に接触して保持される。従ってケート
体板状部４０及び４２は、対応する弁座４及び５の弁座
面３９と常時摺動自在に係合する。ゲート体６は通し孔
４６を有し、ヨーク４４と端末キャップｌ４との当接に
より定義される弁開放位置にゲート体６かある時には、
入口孔７及び出口孔８と同径の通し孔４６が両孔７、８
と心合せされる。説明の都合上、両孔７及び８をそれぞ
れ入口孔及び出口孔としたが図示例のものは方向性がな
く、本質的に完全に金属間である高信頼度シールは何れ
の向きの流れに対しても得られる。 板ばね４８及び４９がゲート体板状部４０及び４２をそ
れぞれ押圧して対応弁座４及び５とシール係合させ、ゲ
ート弁が無加圧である時の初期シールを形成する。ゲー
ト弁動作時には、弁外箱１内の操作圧がゲート体板状部
４０及び４２に作用し、圧力利用シールを保持する。各
板ばね４８又は４９はＩ７字形であって、その一方の脚
が端末キャソブ１４と隣接弁座保持子３端而との間に係
止され糀着される。各板ばね４８又は４９の他方の脚は
、その先端が二股にされ且つ適当に折り曲げられ、対応
するゲート体板状部４０又は４２をその横方向中心線近
傍で弁孔にそって押圧する。従ってゲート体板状部４０
及び４２は、ゲート体が如何なる位置あっても対応弁座
４及び５を中心とする圧力を確実に受け、ゲート体板状
部４０及び４２が弁座４及び５の内方端上で揺動する（
ｒｏｃｋ）虞はない。作動ばね脚部の先端を二股にする
ので、弁開放時の弁貫通流れを阻害せずしかも各ゲート
体板状部４０又は４２に対し対応弁座４又は５の中心へ
直接に向うばね力を加える。 液圧アクチュエータｌ６を例示の目的でのみ説明するが
、これは手動操作ハンドル又はダイバー若しくは遠隔操
作船による操作結合手段（海底環境の場合）と置換え得
ることを理解すべきである。 手動操作のためには、弁外箱１と同軸的に配置された外
部回転ステムに外部操作杆を取付けてもよく、またこの
ステムに雌ねじを設け操作ロッド４５一端の雄ねじを螺
合させてもよい。 各種操作方法が可能であり、例えば手動オーバーライド
（ｍａｎｕａｌ ｏｖｅｒｒｉｄｅ）付き液圧操作又は
「フ．イル・ツー・ラースト・ポジション（ｆａｉｌ
ｔｏ ｌａｓｔｐｏｓ ｉ ｔ ｉｏｎ） Ｊ方式の液
圧操作をすることができる。 図示例の液圧アクチュエータｌ６の場合には、端末ボー
ト５０を介してアクチュエータ・ピストン５２の外側部
へ圧力を加えれば、ゲート体６が開放位置へ送られ、ア
クチュエータ圧力を解除すれば、アクチュエータｌ６内
の復帰ばね装置５３によりゲート体６が閉鎖位置へ戻る
。図示例のばね装置５３はベルヴイル（Ｂｅｌｌｅｖｉ
ｌｌｅ）ワッシャのスタノクがらなる。突出する表示ロ
ッド６３によりゲート体６に対する外部可視表示をする
。 図示ゲート弁は、金属間シールに対する一石のバックア
ップのためシール剤コンバウンド注入用のシール剤注入
装置を組込んでいる。第３図に示すように弁座ホールダ
３ａ及び３ｂのそれぞれに１個づつ計３個のシール剤た
め５４を形成し、端末のシール剤注入ニップル５５及び
各弁座端末シール舌片３２周囲空間を介し、シール剤た
め５４へ再充填をする。それらの内方端は対応弁座４又
は５の環状周辺溝５６を介して連通しており、この満内
のシール剤は良好な弁座／弁座保持子間シールを一層確
尖にする。シール剤ため５４の内方端はまた送り孔５７
を介して弁座面３９と連通されているが、この送り孔５
７は弁座４及び５の弁座而３９上の環状シール剤満５８
から僅かにずらせて穿たれている。各シール剤ため５４
は、弁内部圧力に接するピストン５９を有し、弁座面上
の短い満（図示せず）はゲート体６が弁閉鎖位置にある
時にそれぞれ孔５７を対応するシール剤溝５８へ連通ず
る。各ピストン５９のＯリング・シールは弁外箱ｌ内へ
のシール剤の漏れを確実に防止し、弁外箱１内部を加圧
した通常動作時にはピストン５９はシーリング達戊後に
圧力平衡状態になる。 開放位置からの行程中は、シール剤′ｔＰｔ５８の覆い
が部分的に除かれ溝内のシール剤の部分的入替えが可能
になる。ゲート弁が完全に閉鎖状態にあり且つ圧力が加
えられると、この圧力はピストン５９にも加えられる。 金属間シールに漏れがある場合には、ピストン５９が零
圧下流（出口）側への圧力低下を感知し所要のシール剤
注入をしてンールを行なう。 対向弁座間に摺動する２個のゲート部を有する従来のゲ
ート弁では、弁を開く時の液圧ロッキング（ｈｙｄｒａ
ｕｌｉｃ ｌｏｃｋｉｎｇ）の問題に対処する液抜き（
ｖｅｎｔｉｎｇ）装置が必要であった。本発明の構造に
よれば、各弁座ホールダ３ａ又は３ｂに盲孔６ｏを設け
且つこれらの孔の各々に浮きピストン６ｌを設ける発明
的手法によりこの問題を解決した。適度の圧縮性がある
流体を盲孔６０に充填すれば、これらの孔が液圧ばねと
なって弁の閉鎖容積が弁動作中にロッキングを起こすの
を防止する。 図示端末キャップｌ４に設けられたねじ付きボート６２
は、試験及び検査のために弁内部を外部に接続するため
のものである。通常の弁動作時には閉鎖しておき、好ま
しくは内部圧力を抽出する必要が生した時に抽出弁とし
て開放する。 第８図の実施例は、重要な２点において先行諸図の上記
実施例と相違する。第１にシール剤注入装置を省略して
いるが、本発明が提供する優れた高信頼度金属間シール
を以てすれば多くの場合不必要と認められる。第２に復
帰ばね装置を別のばね室１７０に設置しているが、これ
は構造−Ｌとくに液圧系の清浄度維持」二の利点のため
である。 第８図において第１図ないし第７図と同一部品は、対応
参照番号に１００づつ加えて示す。本実施例のばねスタ
ック１５３は、作肋ロノド１４５の端末延長部１７２に
ねじ結合されたアクチュエータ・スピンドル１７１のば
ね座に係合する。側部ポートｌ５０を介して加えられる
作動流体圧は、中間室１７３内のアクチュエータ・ピス
トン１５２の外部側にも加えられる。 第９図から第１１図までは、弁座ホールダ２０３ａ及び
２０３ｂに対する楔部材として第１実施例におけるテー
パビン２３及び２４とは異なる形状の部材を使用した第
３実施例を示す。第９図、第１０図及び第１１図におい
て第１図ないし第７図と同一部品は、対応参照番号に２
００づつ加えて示す。弁座ホールダ２０３ａ及び２０３
ｂは相互間にがなり大きなギャップを有する。外箱２０
１の横方向通し孔２０２に１茨合する断而弧状のシェル
状楔部材２８０及び２８１が前記ギャップを架橋する。 一方の楔部材２８０は、第１０図の矢印Ａの方向に駆動
されてゲート体２０６の片側に咲合し、他方の楔部材２
８１は、第１０図の矢印Ｂの方向に駆動されてゲート体
２０６の反対側に咲合する。第ｌＯ図においてはゲート
体２０６の図示を省略し、その両測における楔部材２８
０及び２８１の内側表面を明瞭に示した。 図の比較から明らかなように、シェル状楔部材２８０及
び２ ８ １ Ｊｆ；．びに大きなギャップを隔てた弁
座ポ一ルダ２０３ａ及び２０３ｂの使用は、横方向寸法
を比較的短くした構造の大幅小形化を可能にする。
図から第６図までに示す実施例は、例えば内径１２．５
０ｍｍの小径弁の製作に適する。 この実施例のゲート
弁は、横方向の通し孔２を有するｊＰ外箱１、直径方向
に分割されたブッシュ状の内部弁座保持子３、対向金属
弁座４，５、及び両弁座４，５間に摺動ｌ］在であり且
っ両弁座４，５と係合してシールを形成するゲート体６
からなる。図示例は、ゲート体６が閉鎖位置即ちその行
程の第１図における右端位置にある状態を示す。 心合せした人口孔７及び出口孔８が、弁外箱１の通し孔
２と直角の縦方向中心軸に沿って設けられる。弁外箱１
は断面方形のブロック形であり、出口孔８に対する連結
フランジ９付き延長部を有する。入口孔７は管路接続の
ためのねじ付きポート１０を有するが、第１図に仮想線
で示すようにフランジ９と嵌合する管路フランンｌ２及
び金属ンール１３による管路接続を用いてもよい。 弁座保持子３は弁外箱１より長くその両端が弁外箱１か
ら突出し、弁外箱１の一端は、弁座保持子３の対向端部
と妖合するよう中凹み状にされた端末キャップ１４によ
り閉塞される。弁座保持子３の外周に接する環状金属シ
ール１５が弁外箱１と端末キャップ１４との間に配置さ
れる。弁外箱１の他端は、液圧アクチュエータ１６の本
体及び環状金属シール１７により同様に閉塞される。弁
外箱１、端末キャップ１４及びアクチュエータ１６の結
合は、アクチュエー夕本体にねじ込まれた４本のコーナ
ースタツド１８とナットｌ９と金属シール１５、ｌ７と
によってなされ、この結合は圧力利用シールを提供し、
クランブ式のシーリング・ガスケットを必要としない。 弁座保持子３は、弁外箱１の通し孔２に密着嵌合する外
周円筒而１１と、第２図に方形断面で示す長方形の通し
孔２０とを有する。弁座保持子３は通し孔２０の両側に
おけるギャップ２２により類似形状の２部分に分割され
、分割された２部分はそれぞれ弁座４及び５を保持する
弁座ホールダ３ａ及び３ｂとなる。弁座保侍子３を独立
の弁座ホールダ３ａ及び３ｂに分割するのは、組立（及
び分解）を容易にするため即ち、最初に弁座保持子３を
通し孔２内へ緩やかに入れ、その後通し孔２０両側の分
割ギャップ２２内へ第４図に示すように楔部材即ちテー
パピン２３及び２４を挿入するためである。一方のテ−
バビン２３は平滑なテーパピンとするが、他方のテーパ
ピン２４には引抜きの便宜上ねじを設ける。弁座ホール
ダ３ａ及び３ｂを弁外箱１内の適正位置に置きテーパピ
ン２３． ２４を挿入すれば、両テーパビンの楔部材と
しての作用により弁座保持子３を半径方向に拡張し弁外
箱１の通し孔２に密着嵌合させることができる。 同一形状の弁座４及び５の詳細を第５図がら第７図まで
に示し、弁座保持子３によるその保持を第１図に示す。 各弁座４又は５は、人口孔７と出口孔８をゲート体６へ
導く通し孔２５、及び弁座ホールダ３ａ又は３ｂの取付
孔２７に嵌大して保持される１三円筒部２６を有する。 取付孔２７の半径方向外方端にはもみＦげ２８が形成さ
れ、弁座の周辺フランジ２９がこのもみ下げ２８に嵌入
座着して弁座の半径方同内向きの位置決めをし、その内
方端而を対応弁康ホールダ３ａ又は３ｂから僅かに突出
させゲート体６とのシール係合を図る。各弁座４又は５
の外方端には突起３０が形成され、この突起３ｏは弁外
箱１のもみ下げ３ｌと係合し、弁座保持子／弁座結合体
の弁外箱通し孔２の軸方同に関する位置決めをする。ギ
ャップ２２を充分大きくし、弁座保持子各部と弁座との
組立及び挿入から突起３０のもみ下げ３１座着に至るま
での作業の容易化を図るべきことか認められる。突起３
０が弁外箱１のもみ下げ３ｌに嵌人座着すると、弁座４
及び５は確実に位置決めされ半径方向外向きにも不動と
なる。 金属製の各弁座の突起３０には、第６図の拡大図に示さ
れるようにシール舌片３２が形成される。同図のシール
舌片３２は、対応するもみ下げ３１の底面に当接する平
滑環状端而３３、及びもみ下げ３ｌに密着嵌合する円筒
側而３４を有する。それは弁座端而３５より僅かに突出
し、面取り部３６の形成により校部３７が生成する。テ
ーパピン２３． ２４の挿入により弁座保持子３が通し
孔２一杯に拡張されると、各弁座４又は５の端面３５は
対応もみ下げ３ｌに朕人座着する。これにより、占片３
２が弾性変形し、実質上稜部３７を支点とする回動が生
じ、それがもみ下げに「食込」んで端而３５における弁
座／弁外箱金属間シールに対する二次的バックアノブと
なる。 弁座の周辺フランン２９には切株状円錐台形の周辺舌片
３８が設けられ、テーバピン２３． ２４挿入時にこの
周辺舌片３８が対応もみ下げ２８の底面に当って所定荷
重の塑性変形をする。従って、確実で高信頼度の弁座／
弁外箱金属間ンールがここにおいても実現される。 各弁座４又は５の内方端には平滑環状の弁座面３９が形
威され、ゲート体６が摺動自在にこの弁座面３９と係合
する。ゲート体６は、２個の平行な方形板状部４０及び
４２からなる集合体であり、両板状部はアクチュエータ
１６の作動ロッド４５と一体の囲みヨーク４４の開口４
３に緩くしかし密に接触して保持される。従ってケート
体板状部４０及び４２は、対応する弁座４及び５の弁座
面３９と常時摺動自在に係合する。ゲート体６は通し孔
４６を有し、ヨーク４４と端末キャップｌ４との当接に
より定義される弁開放位置にゲート体６かある時には、
入口孔７及び出口孔８と同径の通し孔４６が両孔７、８
と心合せされる。説明の都合上、両孔７及び８をそれぞ
れ入口孔及び出口孔としたが図示例のものは方向性がな
く、本質的に完全に金属間である高信頼度シールは何れ
の向きの流れに対しても得られる。 板ばね４８及び４９がゲート体板状部４０及び４２をそ
れぞれ押圧して対応弁座４及び５とシール係合させ、ゲ
ート弁が無加圧である時の初期シールを形成する。ゲー
ト弁動作時には、弁外箱１内の操作圧がゲート体板状部
４０及び４２に作用し、圧力利用シールを保持する。各
板ばね４８又は４９はＩ７字形であって、その一方の脚
が端末キャソブ１４と隣接弁座保持子３端而との間に係
止され糀着される。各板ばね４８又は４９の他方の脚は
、その先端が二股にされ且つ適当に折り曲げられ、対応
するゲート体板状部４０又は４２をその横方向中心線近
傍で弁孔にそって押圧する。従ってゲート体板状部４０
及び４２は、ゲート体が如何なる位置あっても対応弁座
４及び５を中心とする圧力を確実に受け、ゲート体板状
部４０及び４２が弁座４及び５の内方端上で揺動する（
ｒｏｃｋ）虞はない。作動ばね脚部の先端を二股にする
ので、弁開放時の弁貫通流れを阻害せずしかも各ゲート
体板状部４０又は４２に対し対応弁座４又は５の中心へ
直接に向うばね力を加える。 液圧アクチュエータｌ６を例示の目的でのみ説明するが
、これは手動操作ハンドル又はダイバー若しくは遠隔操
作船による操作結合手段（海底環境の場合）と置換え得
ることを理解すべきである。 手動操作のためには、弁外箱１と同軸的に配置された外
部回転ステムに外部操作杆を取付けてもよく、またこの
ステムに雌ねじを設け操作ロッド４５一端の雄ねじを螺
合させてもよい。 各種操作方法が可能であり、例えば手動オーバーライド
（ｍａｎｕａｌ ｏｖｅｒｒｉｄｅ）付き液圧操作又は
「フ．イル・ツー・ラースト・ポジション（ｆａｉｌ
ｔｏ ｌａｓｔｐｏｓ ｉ ｔ ｉｏｎ） Ｊ方式の液
圧操作をすることができる。 図示例の液圧アクチュエータｌ６の場合には、端末ボー
ト５０を介してアクチュエータ・ピストン５２の外側部
へ圧力を加えれば、ゲート体６が開放位置へ送られ、ア
クチュエータ圧力を解除すれば、アクチュエータｌ６内
の復帰ばね装置５３によりゲート体６が閉鎖位置へ戻る
。図示例のばね装置５３はベルヴイル（Ｂｅｌｌｅｖｉ
ｌｌｅ）ワッシャのスタノクがらなる。突出する表示ロ
ッド６３によりゲート体６に対する外部可視表示をする
。 図示ゲート弁は、金属間シールに対する一石のバックア
ップのためシール剤コンバウンド注入用のシール剤注入
装置を組込んでいる。第３図に示すように弁座ホールダ
３ａ及び３ｂのそれぞれに１個づつ計３個のシール剤た
め５４を形成し、端末のシール剤注入ニップル５５及び
各弁座端末シール舌片３２周囲空間を介し、シール剤た
め５４へ再充填をする。それらの内方端は対応弁座４又
は５の環状周辺溝５６を介して連通しており、この満内
のシール剤は良好な弁座／弁座保持子間シールを一層確
尖にする。シール剤ため５４の内方端はまた送り孔５７
を介して弁座面３９と連通されているが、この送り孔５
７は弁座４及び５の弁座而３９上の環状シール剤満５８
から僅かにずらせて穿たれている。各シール剤ため５４
は、弁内部圧力に接するピストン５９を有し、弁座面上
の短い満（図示せず）はゲート体６が弁閉鎖位置にある
時にそれぞれ孔５７を対応するシール剤溝５８へ連通ず
る。各ピストン５９のＯリング・シールは弁外箱ｌ内へ
のシール剤の漏れを確実に防止し、弁外箱１内部を加圧
した通常動作時にはピストン５９はシーリング達戊後に
圧力平衡状態になる。 開放位置からの行程中は、シール剤′ｔＰｔ５８の覆い
が部分的に除かれ溝内のシール剤の部分的入替えが可能
になる。ゲート弁が完全に閉鎖状態にあり且つ圧力が加
えられると、この圧力はピストン５９にも加えられる。 金属間シールに漏れがある場合には、ピストン５９が零
圧下流（出口）側への圧力低下を感知し所要のシール剤
注入をしてンールを行なう。 対向弁座間に摺動する２個のゲート部を有する従来のゲ
ート弁では、弁を開く時の液圧ロッキング（ｈｙｄｒａ
ｕｌｉｃ ｌｏｃｋｉｎｇ）の問題に対処する液抜き（
ｖｅｎｔｉｎｇ）装置が必要であった。本発明の構造に
よれば、各弁座ホールダ３ａ又は３ｂに盲孔６ｏを設け
且つこれらの孔の各々に浮きピストン６ｌを設ける発明
的手法によりこの問題を解決した。適度の圧縮性がある
流体を盲孔６０に充填すれば、これらの孔が液圧ばねと
なって弁の閉鎖容積が弁動作中にロッキングを起こすの
を防止する。 図示端末キャップｌ４に設けられたねじ付きボート６２
は、試験及び検査のために弁内部を外部に接続するため
のものである。通常の弁動作時には閉鎖しておき、好ま
しくは内部圧力を抽出する必要が生した時に抽出弁とし
て開放する。 第８図の実施例は、重要な２点において先行諸図の上記
実施例と相違する。第１にシール剤注入装置を省略して
いるが、本発明が提供する優れた高信頼度金属間シール
を以てすれば多くの場合不必要と認められる。第２に復
帰ばね装置を別のばね室１７０に設置しているが、これ
は構造−Ｌとくに液圧系の清浄度維持」二の利点のため
である。 第８図において第１図ないし第７図と同一部品は、対応
参照番号に１００づつ加えて示す。本実施例のばねスタ
ック１５３は、作肋ロノド１４５の端末延長部１７２に
ねじ結合されたアクチュエータ・スピンドル１７１のば
ね座に係合する。側部ポートｌ５０を介して加えられる
作動流体圧は、中間室１７３内のアクチュエータ・ピス
トン１５２の外部側にも加えられる。 第９図から第１１図までは、弁座ホールダ２０３ａ及び
２０３ｂに対する楔部材として第１実施例におけるテー
パビン２３及び２４とは異なる形状の部材を使用した第
３実施例を示す。第９図、第１０図及び第１１図におい
て第１図ないし第７図と同一部品は、対応参照番号に２
００づつ加えて示す。弁座ホールダ２０３ａ及び２０３
ｂは相互間にがなり大きなギャップを有する。外箱２０
１の横方向通し孔２０２に１茨合する断而弧状のシェル
状楔部材２８０及び２８１が前記ギャップを架橋する。 一方の楔部材２８０は、第１０図の矢印Ａの方向に駆動
されてゲート体２０６の片側に咲合し、他方の楔部材２
８１は、第１０図の矢印Ｂの方向に駆動されてゲート体
２０６の反対側に咲合する。第ｌＯ図においてはゲート
体２０６の図示を省略し、その両測における楔部材２８
０及び２８１の内側表面を明瞭に示した。 図の比較から明らかなように、シェル状楔部材２８０及
び２ ８ １ Ｊｆ；．びに大きなギャップを隔てた弁
座ポ一ルダ２０３ａ及び２０３ｂの使用は、横方向寸法
を比較的短くした構造の大幅小形化を可能にする。
以上添付図を参照して詳細に説明した実施例から理解さ
れるように、本発明は従来のゲート弁に比し次の顕著な
効果を奏する。 （１）弁座と弁外箱との間の優れた金属間シール（２）
弁座を完全に保持し且つ確実に位置決めし、もって不動
とすることができる。 （３〉テーパピン又は楔部材の取外しにより、保］゛作
業のため弁座ホールダを容易に取外すことができる。 （４）現在利用可能な小内径ゲート弁に比し、著しく縮
小した小形化が可能である。 （５）第１実施例のシール剤は、ゲート体と弁座との間
及び弁座と弁外箱との間に二次的シールを与える。 （６）液圧ばねは、弁動ｎ時の液圧ロンキングをトＩｉ
止する。 ４．【図面の簡ｆｉｌな説明ｌ 第１図は一実施例の軸方向断面図、第２図は端末キャッ
プを取外し第１図の矢印■方向から見た内部説明図、第
３図及び第４図はそれぞれ第２図の線■−■及び線ＴＶ
一ＩＶにおける断面図、第５図は弁座の拡大断面図、第
６図は第５図の要部拡大図、第７図は弁座の内側端面図
、第８図は他の実施例の軸方向断面図、第９図は他の実
施例に対する第２図と同様な説明図、第１０図及び第１
１図はそれぞれ第９図の線Ｘ−Ｘ及び線ＸＩ一ＸＩにお
ける断面図である。 １、ｌＯ１、２０１・・弁外箱、 ２、２０、２５、４６、１０２・・・通し孔、３・・・
弁座保持子、 ３ａ， ３ｂ， ｌ０３ａ， １０３ｂ， ２０３ａ，
２０３ｂ−・・弁座ホールダ、４、５・・・弁座、
６、１０６、２０６・・・ゲート体、７・・・人ｌ」孔
、８・・・出口孔、 ９・・・連結フランジ、１０・・
・ねじ付きポート、１ｌ・・・円筒而、 ｌ２・・・管
路フランジ、ｌ３・・・金属シール、ｌ４・・・端末キ
ャップ、１５、＋７・・・環状金属シール、１６・・・
液圧アクチュエ−タ、 １８・・・スタッド、 １９・
・・ナット、 ２２・・・ギャップ、２３、２４・・・
テーパピン、 ２６・・・主円筒部、２７・・・取付孔
、゛２８、３１・・・もみ下げ、 ２９・・・周辺フラ
ンジ、３０・・・突起、３２・・・シール舌片、３３・
・・平滑環状端而、 ３４・・円筒状側面、 ３５・・
・端而、３６・・・面取り部、 ３７・・・稜部、 ３
８・・周辺舌片、３９−・・弁座面、 ４０、４２・・
・板状部、 ４３・・・開口、４４・・・ヨーク、４５
・・・作動ロッド、 ４．８、４９・・・板ばね、５０
・・・端部ポート、 ５２・・・アクチュエータ・ピス
トン、 ５３・・・ばね装置、 ５４・・・シール剤た
め、５５・・・シール剤注入ニップル、 ５６・・・環
状周辺溝、５７・・・送り孔、 ５８・・・環状シール
剤ｔ＋’ｌｆｆ，５９・・・ピストン、６０・・・盲孔
、６ｌ・・・フローティング・ピストン、 ６２・・ね
じ付きポート、 ６３・・表示ロッド、１５０・・・側
部ポート、ｌ５３・・・ばねスタック、１７０・・・ば
ね室、１７ｌ・・・アクチュエータ・スピンドル、 １
７３・・・中間室、 ２８０、２８１・・・楔部材。 特 許 出 願 人 アール ／′エイ 本゜ント′
リミテフト′特許出願代理人 弁理士 市 東 禮
次 郎〜・Ｚ
れるように、本発明は従来のゲート弁に比し次の顕著な
効果を奏する。 （１）弁座と弁外箱との間の優れた金属間シール（２）
弁座を完全に保持し且つ確実に位置決めし、もって不動
とすることができる。 （３〉テーパピン又は楔部材の取外しにより、保］゛作
業のため弁座ホールダを容易に取外すことができる。 （４）現在利用可能な小内径ゲート弁に比し、著しく縮
小した小形化が可能である。 （５）第１実施例のシール剤は、ゲート体と弁座との間
及び弁座と弁外箱との間に二次的シールを与える。 （６）液圧ばねは、弁動ｎ時の液圧ロンキングをトＩｉ
止する。 ４．【図面の簡ｆｉｌな説明ｌ 第１図は一実施例の軸方向断面図、第２図は端末キャッ
プを取外し第１図の矢印■方向から見た内部説明図、第
３図及び第４図はそれぞれ第２図の線■−■及び線ＴＶ
一ＩＶにおける断面図、第５図は弁座の拡大断面図、第
６図は第５図の要部拡大図、第７図は弁座の内側端面図
、第８図は他の実施例の軸方向断面図、第９図は他の実
施例に対する第２図と同様な説明図、第１０図及び第１
１図はそれぞれ第９図の線Ｘ−Ｘ及び線ＸＩ一ＸＩにお
ける断面図である。 １、ｌＯ１、２０１・・弁外箱、 ２、２０、２５、４６、１０２・・・通し孔、３・・・
弁座保持子、 ３ａ， ３ｂ， ｌ０３ａ， １０３ｂ， ２０３ａ，
２０３ｂ−・・弁座ホールダ、４、５・・・弁座、
６、１０６、２０６・・・ゲート体、７・・・人ｌ」孔
、８・・・出口孔、 ９・・・連結フランジ、１０・・
・ねじ付きポート、１ｌ・・・円筒而、 ｌ２・・・管
路フランジ、ｌ３・・・金属シール、ｌ４・・・端末キ
ャップ、１５、＋７・・・環状金属シール、１６・・・
液圧アクチュエ−タ、 １８・・・スタッド、 １９・
・・ナット、 ２２・・・ギャップ、２３、２４・・・
テーパピン、 ２６・・・主円筒部、２７・・・取付孔
、゛２８、３１・・・もみ下げ、 ２９・・・周辺フラ
ンジ、３０・・・突起、３２・・・シール舌片、３３・
・・平滑環状端而、 ３４・・円筒状側面、 ３５・・
・端而、３６・・・面取り部、 ３７・・・稜部、 ３
８・・周辺舌片、３９−・・弁座面、 ４０、４２・・
・板状部、 ４３・・・開口、４４・・・ヨーク、４５
・・・作動ロッド、 ４．８、４９・・・板ばね、５０
・・・端部ポート、 ５２・・・アクチュエータ・ピス
トン、 ５３・・・ばね装置、 ５４・・・シール剤た
め、５５・・・シール剤注入ニップル、 ５６・・・環
状周辺溝、５７・・・送り孔、 ５８・・・環状シール
剤ｔ＋’ｌｆｆ，５９・・・ピストン、６０・・・盲孔
、６ｌ・・・フローティング・ピストン、 ６２・・ね
じ付きポート、 ６３・・表示ロッド、１５０・・・側
部ポート、ｌ５３・・・ばねスタック、１７０・・・ば
ね室、１７ｌ・・・アクチュエータ・スピンドル、 １
７３・・・中間室、 ２８０、２８１・・・楔部材。 特 許 出 願 人 アール ／′エイ 本゜ント′
リミテフト′特許出願代理人 弁理士 市 東 禮
次 郎〜・Ｚ
Claims (12)
- （１）弁外箱の内側に弁座保持子を嵌装し、弁座を前記
弁座保持子の外側から嵌装して前記弁座を前記弁座保持
子により前記弁座保持子と前記弁外箱との間の適正位置
に不動に保持してなるゲート弁。 - （２）請求項１記載のゲート弁において、前記弁座を前
記弁座保持子により前記弁外箱内の位置決め及び／又は
シール用もみ下げ部の中に不動に保持してなるゲート弁
。 - （３）請求項１又は２記載のゲート弁において、前記弁
座と弁外箱との間に金属間シールを形成してなるゲート
弁。 - （４）請求項３記載のゲート弁において、前記弁座に前
記金属間シールを形成する変形自在部を設けてなるゲー
ト弁。 - （５）請求項２又は４記載のゲート弁において、前記変
形自在部が前記弁外箱のもみ下げ部と係合しシールを形
成してなるゲート弁。 - （６）請求項１から５までのいずれか１項に記載のゲー
ト弁において、前記弁座保持子を前記弁外箱の内部に密
着嵌合させてなるゲート弁。 - （７）請求項６記載のゲート弁において、前記弁座保持
子を長手方向割れ目により分割された中空ブッシュ状の
形状とし且つ前記弁外箱内部に最初は緩く嵌合し、組立
時に楔部材を前記割れ目に挿入して前記弁座保持子を半
径方向に拡張し前記弁座保持子を前記弁外箱内に密着嵌
合させてなるゲート弁。 - （８）請求項１から７までのいずれか１項に記載のゲー
ト弁において、前記弁座として２個の対向弁座を設け、
両弁座間における弁開放位置と弁閉鎖位置との間に摺動
自在にゲート体を配置し、前記ゲート体を２部に分割し
且つ該２部を相互に離隔し且つ対応弁座と接触する向き
に押圧するばね装置を該２部間に設けてなるゲート弁。 - （９）請求項１から８までのいずれか１項に記載のゲー
ト弁において、前記弁座として２個の対向弁座を設け、
両弁座間にゲート体を弁開放位置と弁閉鎖位置との間に
摺動自在に配置し、前記弁座保持子に前記両弁座をそれ
ぞれ保持すべき２個の類似形状の弁座ホールダを設け、
ゲート体両側における前記両弁座ホールダの間に前記楔
部材を挿入してなるゲート弁。 - （１０）請求項９記載のゲート弁において、前記楔部材
を前記弁座ホールダの間においてゲート体の両端からそ
れぞれ反対向きに挿入してなるゲート弁。 - （１１）請求項７又は１０記載のゲート弁において、前
記弁座保持子を直径方向に分割して前記２個の弁座ホー
ルダを形成し、前記ゲート体の各側方における前記楔部
材を２本のテーパピンとしその一方をねじ付テーパピン
としその他方を平滑テーパピンとしてなるゲート弁。 - （１２）請求項９又は１０記載のゲート弁において、前
記楔部材を前記弁外箱に密着嵌合した断面弧状の部材と
してなるゲート弁。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB898916538A GB8916538D0 (en) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | Gate valves |
| GB8916538.5 | 1989-07-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0356774A true JPH0356774A (ja) | 1991-03-12 |
Family
ID=10660296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2188160A Pending JPH0356774A (ja) | 1989-07-20 | 1990-07-18 | ゲート弁 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5037064A (ja) |
| EP (1) | EP0409519B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0356774A (ja) |
| AU (1) | AU637619B2 (ja) |
| CA (1) | CA2021425A1 (ja) |
| DE (1) | DE69009608D1 (ja) |
| GB (2) | GB8916538D0 (ja) |
| NO (1) | NO173795C (ja) |
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| US5332002A (en) * | 1993-09-21 | 1994-07-26 | Dril-Quip, Inc. | Gate valve |
| US7866629B2 (en) * | 2006-10-04 | 2011-01-11 | Itt Manufacturing Enterprises, Inc. | Gate valve with streamlined flow |
| CN101893106A (zh) * | 2010-06-13 | 2010-11-24 | 无锡智能自控工程有限公司 | 具有防转结构的大口径套筒阀 |
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| CN103917811A (zh) * | 2011-09-30 | 2014-07-09 | 集成设备有限公司 | 膨胀闸门阀组件 |
| CN102563110B (zh) * | 2012-03-14 | 2013-07-17 | 伯特利阀门集团有限公司 | 高温抗冲刷插板阀 |
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| US11174958B2 (en) | 2019-01-24 | 2021-11-16 | Jet Oilfield Services, LLC | Gate valve and method of repairing same |
| US11624445B2 (en) * | 2019-10-24 | 2023-04-11 | SCV Valve, LLC | Systems and methods for gate valves |
| US11499644B2 (en) | 2020-08-25 | 2022-11-15 | Emerson Automation Solutions Final Control US LP | Sealing assembly for a knife gate valve |
| US11300213B1 (en) | 2021-02-19 | 2022-04-12 | Emerson Automation Solutions Final Control US LP | Floating yoke connection |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| GB814045A (en) * | 1957-02-04 | 1959-05-27 | Cameron Iron Works Inc | Gate valve and seat assembly therefor |
| CH492151A (de) * | 1968-04-25 | 1970-06-15 | Ingenieurbureau Hausammann & I | Schieberventil für Gase, Flüssigkeiten und Gas-Feststoff-Gemische |
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| US4116419A (en) * | 1977-10-21 | 1978-09-26 | Acf Industries, Incorporated | Limited float seat construction for expanding gate valve |
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-
1989
- 1989-07-20 GB GB898916538A patent/GB8916538D0/en active Pending
-
1990
- 1990-07-11 GB GB9015287A patent/GB2234043B/en not_active Expired - Lifetime
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