JPH0583551U - バルブ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 通常運転時においてクラッチに電力を供給す
る必要もなければ、クラッチのための蓄電池を備え付け
る必要もないバルブ駆動装置を提供する。 【構成】 通常時、電動モータ１は、空気圧式クラッチ
３の解離によって空気圧式モータ６を従動させることな
く、バルブのみを効率的に駆動している。しかし電源Ｏ
ＦＦ等の非常時になると、空気圧式モータ６と空気圧式
クラッチ３が、任意の圧縮空気源３４からの圧縮空気に
よって同時に作動せしめられる。その結果、空気圧式モ
ータ６が駆動せしめられ、その駆動力が空気圧式クラッ
チ３並びに電動モータ１を介してバルブに確実に伝達さ
れる。したがってバルブは、非常時に際して、所定の安
全な開度、例えば遮断状態に確実に保持される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、発電プラントや石油化学プラント等において広く用いられているバ ルブ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

各種プラントに用いられているバルブ駆動装置を動力源によって分類すると、 電動式、空気圧式、油圧式に大別することができる。これらのうち、電動式は操 作性に優れていることもあり、主流となっているが、他の方式にも捨て難い長所 があり、使用目的に応じて最適の方式が使い分けられている。

【０００３】 また、用途によっては動力源を単一にすることなく、異なる種類の動力源を組 合わせることによって、駆動装置全体の信頼性向上を計っているものもある。例 えば、非常時に確実な動作が要求される緊急遮断弁等に使用されるところのバル ブ駆動装置がそれである。

【０００４】 従来、緊急遮断弁等に使用されるバルブ駆動装置においては、電動モータと空 気圧式モータが組合わされて使用されている。この場合例えば、通常は操作性に 優れた電動モータによってバルブを駆動し、停電等の非常時には備蓄された圧縮 空気源を利用して、空気圧式モータによってバルブを駆動している。

【０００５】 このようなバルブ駆動装置においては、多くの場合、電動モータの駆動エネル ギを節約するために、電動モータの駆動軸と空気圧式モータの駆動軸との間に電 磁クラッチが配設されている。これによって、通常時には、電磁クラッチが解放 されているために、電動モータは、空気圧式モータを従動させることなく、その 駆動力をバルブのみに効果的に伝達することができる。そして電動モータをもは や制御し得ないような非常時には、電磁クラッチが連結されるとともに、空気圧 式モータに圧縮空気が供給されるので、空気圧式モータにおいて駆動力が発生し 、この駆動力が電動モータを介してバルブに伝達されることになる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、電動モータと空気圧式モータの連接に電磁クラッチを用いる従来の方 式においては、負作動クラッチを用いるにしろ、正作動クラッチを用いるにしろ 、それなりの欠点が存在する。即ち、負作動クラッチを用いると、電動モータに よる駆動時には、常に電磁クラッチを励磁する必要があり、そのために電力消費 が増大することになる。一方、正作動クラッチを用いるとすれば、前述のような 問題はないが、電源ＯＦＦ時、即ち非常時にクラッチを励磁することが必要とな り、そのための蓄電池を備えなければならなくなる。また、蓄電池を備え付けた 場合には、蓄電池の定期的な保守点検が必要不可欠となる。

【０００７】 本考案は、上記のような問題点に着目してなされたもので、通常運転時におい てクラッチに電力を供給する必要もなければ、クラッチのための蓄電池を備え付 ける必要もないバルブ駆動装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案のバルブ駆動装置は、電動モータと空気圧 式モータを備えたバルブ駆動装置であって、電動モータの駆動軸と空気圧式モー タの駆動軸がクラッチを介して連接されていて、非常時に際してクラッチが連結 されるとともに、空気圧式モータが駆動せしめられるものにおいて、前記クラッ チを空気圧式クラッチとしたことを特徴としている。

【０００９】

【作用】

通常時、電動モータは、空気圧式クラッチの解離によって空気圧式モータを従 動させることなく、バルブのみを効率的に駆動している。しかし電源ＯＦＦ等の 非常時になると、空気圧式モータと空気圧式クラッチが、任意の圧縮空気源から の圧縮空気によって同時に作動せしめられる。その結果、空気圧式モータが駆動 せしめられ、その駆動力が空気圧式クラッチ並びに電動モータを介してバルブに 確実に伝達される。したがってバルブは、非常時に際して、所定の安全な開度、 例えば遮断状態に確実に保持される。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。 図１は、本考案の一実施例を示すバルブ駆動装置の要部断面図である。電動モ ータ(１)のハウジング(２)の右端部には、空気圧式クラッチ(３)のハウジング( ４)が固着され、さらにそのハウジング(４)の右端部には、アダプタ(５)を介し て空気圧式モータ(６)のハウジング(７)が直列に固着されている。そして電動モ ータ(１)の駆動軸(８)は、空気圧式クラッチ(３)を介して空気圧式モータ(６)の 駆動軸(９)に接続されている。

【００１１】 空気圧式クラッチ(３)の被駆動側に位置する電動モータ(１)の駆動軸(８)には 、円錐状の摩擦部材(10)が、環状の接続部材(11)並びにカップ状の伝動部材(12) を介して相対回転不可能に固着されている。

【００１２】 空気圧式クラッチ(３)の駆動側に位置する空気圧式モータ(６)の駆動軸(９)に は、クラッチ軸(13)が相対回転不可能に固着されていて、このクラッチ軸(13)上 に、カップ状の当接部材(14)がスプライン結合部(15)を介して相対回転不可能で あるが、軸線方向には移動可能に装着されている。

【００１３】 当接部材(14)の周壁側の内周面は、摩擦部材(10)の円錐状の外周面に適合する 形状を有している。当接部材(14)の底部の左端面には圧縮ばね(16)の右端部が当 接しており、この圧縮ばね(16)の左端部は止め輪(17)によってクラッチ軸(13)に 支持されている。

【００１４】 当接部材(14)の右側には、ハウジング(４)に対して不動のシリンダ体(18)がク ラッチ軸(13)上に相対回転可能に装着されている。シリンダ体(18)の当接部材(1 4)側には、当接部材(14)を摩擦部材(10)に向かって押圧せしめるところの環状の ピストン体(19)を収容するための環状室(20)が設けられている。

【００１５】 シリンダ体(18)内には、環状室(20)に通じる１つ又は複数の通路(21)が設けら れていて、これらの通路(21)が、シリンダ体(18)の外周面に設けられた１つの出 口(22)に連通している。出口(22)は、図１に示すような適当な接続管路を介して 圧縮空気源に接続されている。

【００１６】 ピストン体(19)を介して当接部材(14)を摩擦部材(10)に向かって押し付けた際 に、シリンダ体(18)に作用する反力を受け止めるために、シリンダ体(18)の右端 面は、止め輪(23)を介してクラッチ軸(13)に支持されている。なおピストン体(1 9)の内周面及び外周面には、密封のためのシールリング(24)(25)が備えられてい る。

【００１７】 空気圧式モータ(６)のハウジング(７)内にはタービン軸(26)が回転可能に支承 されており、タービン軸(26)には複数のタービン羽根(27)が固着されている。ハ ウジング(７)は、図１に示すような適当な接続管路並びにスピードコントローラ として機能する流量調節手段(28)を介して圧縮空気源に接続されている。また、 ハウジング(７)の下部には圧縮空気のための出口(29)が設けられており、この出 口(29)から、タービン羽根(27)にエネルギを付与した後の圧縮空気が排出される 。空気圧式モータ(６)に付属のアダプタ(５)内には、タービン軸(26)の回転速度 を減速して駆動軸(９)に伝達するための減速歯車機構(30)が設けられている。

【００１８】 なお、電動モータ(１)の駆動軸(８)とクラッチ軸(13)との同軸性を維持するた めに、必要に応じて、例えば伝動部材(12)とクラッチ軸(13)との間に適当な軸受 手段(31)を介装することもできる。

【００１９】 図２に示すように、電動モータ(１)の駆動軸(８)は、必要に応じてウォーム歯 車機構部(32)の入力側に連結されており、ウォーム歯車機構部(32)の出力軸(33) は、バルブを直接駆動するために利用されている。

【００２０】 また、この実施例の場合、空気圧式クラッチ(３)並びに空気圧式モータ(６)を 動作せしめるための圧縮空気源として、図２に示すように１つの共通のコンプレ ッサ(34)が備え付けられている。この場合には、非常時にコンプレッサ(34)の圧 縮空気を供給するための弁手段、もしくはコンプレッサ自体が１個で足りるとい う利点が生じる。しかしながら、空気圧式クラッチ(３)並びに空気圧式モータ( ６)のために、必要に応じて別個の圧縮空気源を備え付けることもできる。

【００２１】 次に、通常運転時及び非常運転時の動作態様について説明する。 通常運転時には、圧縮空気源から圧縮空気は供給されないので、空気圧式クラ ッチ(３)並びに空気圧式モータ(６)は共に不作用状態にある。つまり、空気圧式 クラッチ(３)にあっては、環状室(20)内の圧力が低下しているので、当接部材(1 4)とピストン体(19)は圧縮ばね(16)の押圧力によって右側へ移動せしめられて、 摩擦部材(10)と当接部材(14)との間に隙間が生じている。それゆえ空気圧式クラ ッチ(３)は解放状態にある。したがって、制御可能な電動モータ(１)の駆動力は 、空気圧式モータ(６)を従動させることなく、ウォーム歯車機構部(32)を介して バルブのみに伝達される。

【００２２】 一方、停電事故等の非常時には、電動モータ(１)は不作用状態となり、そして 圧縮空気源としてのコンプレッサ(34)から圧縮空気が空気圧式クラッチ(３)及び 空気圧式モータ(６)に供給される。これによって、空気圧式クラッチ(３)の環状 室(20)内の圧力が上昇すると、当接部材(14)とピストン体(19)は、圧縮ばね(16) の押圧力に抗して摩擦部材(10)に向かって移動せしめられ、最終的に摩擦部材(1 0)と当接部材(14)が係合して、空気圧式クラッチ(３)が連結せしめられる。

【００２３】 これと同時に空気圧式モータ(６)に供給された圧縮空気は、タービン羽根(27) に作用してこれを回転させることにより、回転駆動力に連続的に変換される。こ の回転駆動力は、タービン軸(26)及び減速歯車機構(30)を介して駆動軸(９)に伝 達されて、空気圧式モータ(６)の駆動力として取出される。

【００２４】 この空気圧式モータ(６)の駆動力は、連結された空気圧式クラッチ(３)、不作 用状態の電動モータ(１)並びにウォーム歯車機構部(32)を介してバルブに伝達さ れる。こうしてバルブは、非常時に際して、所定の安全な開度、例えば遮断状態 に確実に保持される。なおこの場合、電動モータ(１)は単なる伝動軸として回転 するのみであるから、そのことによるエネルギ損失は極めて小さい。

【００２５】

【考案の効果】

本考案にあっては、電動モータの駆動軸と空気圧式モータの駆動軸が空気圧式 クラッチを介して連接されているので、この空気圧式クラッチの連結・解放制御 を、例えば空気圧式モータのためにもともと備え付けられていた圧縮空気源を利 用して行うことができる。したがって、従来のように電磁クラッチを解放させる ために常時電力を消費することもなければ、電磁クラッチのための蓄電池を新た に備え付ける必要もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のバルブ駆動装置の断面図である。

【図２】本考案のバルブ駆動装置の外観図である。

【符号の説明】

(１)電動モータ (２)ハウジング (３)空気圧式クラッチ (４)ハウジング (５)アダプタ (６)空気圧式モー
タ (７)ハウジング (８)駆動軸 (９)駆動軸 (10)摩擦部材 (11)接続部材 (12)伝動部材 (13)クラッチ軸 (14)当接部材 (15)スプライン結合部 (16)圧縮ばね (17)止め輪 (18)シリンダ体 (19)ピストン体 (20)環状室 (21)通路 (22)出口 (23)止め輪 (24)シールリング (25)シールリング (26)タービン軸 (27)タービン羽根 (28)流量調節手段 (29)出口 (30)減速歯車機構 (31)軸受手段 (32)ウォーム歯車
機構部 (33)出力軸 (34)コンプレッサ
（圧縮空気源）

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動モータと空気圧式モータを備えたバ
   ルブ駆動装置であって、電動モータの駆動軸と空気圧式
   モータの駆動軸がクラッチを介して連接されていて、非
   常時に際してクラッチが連結されるとともに、空気圧式
   モータが駆動せしめられるものにおいて、前記クラッチ
   を空気圧式クラッチとしたことを特徴とするバルブ駆動
   装置。
2. 【請求項２】 電動モータの駆動力が、ウォーム歯車機
   構を介してバルブに伝達される請求項１又は２に記載の
   バルブ駆動装置。