JPH10212905A - 流量調整弁 - Google Patents
流量調整弁Info
- Publication number
- JPH10212905A JPH10212905A JP1858697A JP1858697A JPH10212905A JP H10212905 A JPH10212905 A JP H10212905A JP 1858697 A JP1858697 A JP 1858697A JP 1858697 A JP1858697 A JP 1858697A JP H10212905 A JPH10212905 A JP H10212905A
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- Japan
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- valve
- nut
- prop
- valve body
- valve element
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の調整弁において、弁体の疲労破壊に対
するクリティカルな部位は、最も大きな曲げモーメント
が作用して形状による変動極所応力が最大になるねじ部
である。このねじ部の変動極所応力を低下させるために
ねじ部の直径を大きくするとナットのサイズも大きくな
り、弁棒などとの干渉を考慮するとインナーバ、弁室な
ども大きくなってコストアップの要因になる。 【解決手段】 インナーバ３に穿設した孔に下方から弁
体１４の支柱を通しインナーバ３上方で支柱に刻設した
ねじ部４ａにナット１５を螺着して弁体１４を吊持しイ
ンナーバ３を介して弁体１４を弁座８に対し進退させて
流量の調整を行う流量調整弁におけるナット１５に支柱
に刻設したねじ部４ａよりも下方に円筒部１５ａを設け
支柱に作用する曲げモーメントによる支柱の疲労限界時
における変位量よりも小さいクリアランスで支柱を支え
るようにする。
するクリティカルな部位は、最も大きな曲げモーメント
が作用して形状による変動極所応力が最大になるねじ部
である。このねじ部の変動極所応力を低下させるために
ねじ部の直径を大きくするとナットのサイズも大きくな
り、弁棒などとの干渉を考慮するとインナーバ、弁室な
ども大きくなってコストアップの要因になる。 【解決手段】 インナーバ３に穿設した孔に下方から弁
体１４の支柱を通しインナーバ３上方で支柱に刻設した
ねじ部４ａにナット１５を螺着して弁体１４を吊持しイ
ンナーバ３を介して弁体１４を弁座８に対し進退させて
流量の調整を行う流量調整弁におけるナット１５に支柱
に刻設したねじ部４ａよりも下方に円筒部１５ａを設け
支柱に作用する曲げモーメントによる支柱の疲労限界時
における変位量よりも小さいクリアランスで支柱を支え
るようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気タービンの入
口蒸気量の制御などに適用される流量調整弁に関する。
口蒸気量の制御などに適用される流量調整弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は蒸気タービンの入口蒸気量の制御
などに使用されている従来の調整弁の説明図である。図
において、弁室１に嵌合された弁座８とインナーバ３に
保持された弁体４との距離を、弁蓋２を貫通して外部か
ら駆動される弁棒７を上下させて変えることにより、調
整弁を通じてＡ部からＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅ各部に流す蒸気量
を制御している。弁体４はねじ部４ａに嵌合したナット
５およびロックナット６によりインナーバ３に吊持され
ている。ナット５から弁体４の弁座８との触接部までの
距離Ｌを各調整弁ごとに変えることにより各調整弁の開
閉タイミングを変え、蒸気タービン内に入る蒸気の流量
がスムースにコントロールされるようになっている。
などに使用されている従来の調整弁の説明図である。図
において、弁室１に嵌合された弁座８とインナーバ３に
保持された弁体４との距離を、弁蓋２を貫通して外部か
ら駆動される弁棒７を上下させて変えることにより、調
整弁を通じてＡ部からＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅ各部に流す蒸気量
を制御している。弁体４はねじ部４ａに嵌合したナット
５およびロックナット６によりインナーバ３に吊持され
ている。ナット５から弁体４の弁座８との触接部までの
距離Ｌを各調整弁ごとに変えることにより各調整弁の開
閉タイミングを変え、蒸気タービン内に入る蒸気の流量
がスムースにコントロールされるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の調
整弁において、弁体４と弁座８との間を蒸気が流れる際
の圧力分布の変動などにより弁体４の支柱に繰り返し曲
げモーメントＭが作用する。この曲げモーメントＭの値
は流入する蒸気量とともに増大する。このため、調整弁
が大容量化する場合には弁体４の支柱が疲労破壊する可
能性が生じて流量が制限される。弁体４の疲労破壊に対
するクリティカルな部位は、最も大きな曲げモーメント
Ｍが作用して形状による変動極所応力が最大になる（応
力集中係数４〜５）ねじ部４ａである。このねじ部４ａ
の変動極所応力を低下させるためにねじ部４ａの直径を
大きくするとナット５のサイズも大きくなり、弁棒７な
どとの干渉を考慮するとインナーバ３、弁室１なども大
きくなってコストアップの要因になる。
整弁において、弁体４と弁座８との間を蒸気が流れる際
の圧力分布の変動などにより弁体４の支柱に繰り返し曲
げモーメントＭが作用する。この曲げモーメントＭの値
は流入する蒸気量とともに増大する。このため、調整弁
が大容量化する場合には弁体４の支柱が疲労破壊する可
能性が生じて流量が制限される。弁体４の疲労破壊に対
するクリティカルな部位は、最も大きな曲げモーメント
Ｍが作用して形状による変動極所応力が最大になる（応
力集中係数４〜５）ねじ部４ａである。このねじ部４ａ
の変動極所応力を低下させるためにねじ部４ａの直径を
大きくするとナット５のサイズも大きくなり、弁棒７な
どとの干渉を考慮するとインナーバ３、弁室１なども大
きくなってコストアップの要因になる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る流量調整弁
は上記課題の解決を目的にしており、インナーバに穿設
した孔に下方から弁体の支柱を通し上記インナーバ上方
で上記支柱に刻設したねじ部にナットを螺着して上記弁
体を吊持し上記インナーバを介して上記弁体を弁座に対
し進退させて流量の調整を行う流量調整弁における上記
ナットに上記支柱に刻設したねじ部よりも下方に円筒部
が設けられ上記支柱に作用する曲げモーメントによる上
記支柱の疲労限界時における変位量よりも小さいクリア
ランスで上記支柱を支えるようになっている。このよう
に、本流量調整弁においては弁体を吊持するナットのね
じ部とナットのインナーバとの着力点との間におけるナ
ットの内径と弁体の支柱の外径との間のクリアランス
を、弁体の支柱に作用する曲げモーメントによる疲労限
界時における支柱の変位量よりも小さく設定した円筒部
を有するナットを使用して弁体を吊持しており、ナット
に設けた円筒部による弁体の振動制限、乃至は減衰効果
により弁体の支柱のねじ部における振動応力を大幅に低
減させることができる。
は上記課題の解決を目的にしており、インナーバに穿設
した孔に下方から弁体の支柱を通し上記インナーバ上方
で上記支柱に刻設したねじ部にナットを螺着して上記弁
体を吊持し上記インナーバを介して上記弁体を弁座に対
し進退させて流量の調整を行う流量調整弁における上記
ナットに上記支柱に刻設したねじ部よりも下方に円筒部
が設けられ上記支柱に作用する曲げモーメントによる上
記支柱の疲労限界時における変位量よりも小さいクリア
ランスで上記支柱を支えるようになっている。このよう
に、本流量調整弁においては弁体を吊持するナットのね
じ部とナットのインナーバとの着力点との間におけるナ
ットの内径と弁体の支柱の外径との間のクリアランス
を、弁体の支柱に作用する曲げモーメントによる疲労限
界時における支柱の変位量よりも小さく設定した円筒部
を有するナットを使用して弁体を吊持しており、ナット
に設けた円筒部による弁体の振動制限、乃至は減衰効果
により弁体の支柱のねじ部における振動応力を大幅に低
減させることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１および図２は本発明の実施の
一形態に係る調整弁の説明図である。図において、本実
施の形態に係る調整弁は蒸気タービンの入口蒸気量の制
御などに使用されるもので、図における符号３はインナ
ーバ、４ａはねじ部、６はロックナット、８は弁座、１
４は弁体、１５はナット、１５ａは円筒部である。本調
整弁は図に示すように、弁室に嵌合された弁座８とイン
ナーバ３に保持された弁体４との距離を、弁蓋を貫通し
て外部から駆動される弁棒を上下させて変えることによ
り、従来例の調整弁と同様に調整弁を通じて各部に流す
蒸気量を制御している。弁体４はねじ部４ａに嵌合した
ナット５およびロックナット６によりインナーバ３に吊
持されている。ナット５から弁体４の弁座８との触接部
までの距離を各調整弁ごとに変えることにより各調整弁
の開閉タイミングを変え、蒸気タービン内に入る蒸気の
流量がスムースにコントロールされるようになってい
る。
一形態に係る調整弁の説明図である。図において、本実
施の形態に係る調整弁は蒸気タービンの入口蒸気量の制
御などに使用されるもので、図における符号３はインナ
ーバ、４ａはねじ部、６はロックナット、８は弁座、１
４は弁体、１５はナット、１５ａは円筒部である。本調
整弁は図に示すように、弁室に嵌合された弁座８とイン
ナーバ３に保持された弁体４との距離を、弁蓋を貫通し
て外部から駆動される弁棒を上下させて変えることによ
り、従来例の調整弁と同様に調整弁を通じて各部に流す
蒸気量を制御している。弁体４はねじ部４ａに嵌合した
ナット５およびロックナット６によりインナーバ３に吊
持されている。ナット５から弁体４の弁座８との触接部
までの距離を各調整弁ごとに変えることにより各調整弁
の開閉タイミングを変え、蒸気タービン内に入る蒸気の
流量がスムースにコントロールされるようになってい
る。
【０００６】また、本調整弁においては同図（ａ）に示
すように弁体１４がナット１５でインナーバ３に吊持さ
れているが、このナット１５には弁体１４の支柱の外径
とのクリアランスＩを所定の値に微調整した円筒部１５
ａが設けられている。このクリアランスＩは、蒸気流の
圧力変動により弁体１４の支柱に働く曲げモーメントＭ
による弁体１４のＧ部における応力が疲労限界時の弁体
１４のＨ部における変位量よりも小さい値に設定されて
弁体１４の支柱を保護しており、曲げモーメントＭによ
り弁体１４のＧ部が疲労破壊することがないようにして
いる。また、同図（ｂ）に示すように弁体１４のＨ部に
おけるナット１５の先端の形状を大きな半径ｒで形成し
ており、これによりＨ部における曲げモーメントＭによ
る曲げ応力のピークを小さな値（形状係数が略１）にな
るようにしている。
すように弁体１４がナット１５でインナーバ３に吊持さ
れているが、このナット１５には弁体１４の支柱の外径
とのクリアランスＩを所定の値に微調整した円筒部１５
ａが設けられている。このクリアランスＩは、蒸気流の
圧力変動により弁体１４の支柱に働く曲げモーメントＭ
による弁体１４のＧ部における応力が疲労限界時の弁体
１４のＨ部における変位量よりも小さい値に設定されて
弁体１４の支柱を保護しており、曲げモーメントＭによ
り弁体１４のＧ部が疲労破壊することがないようにして
いる。また、同図（ｂ）に示すように弁体１４のＨ部に
おけるナット１５の先端の形状を大きな半径ｒで形成し
ており、これによりＨ部における曲げモーメントＭによ
る曲げ応力のピークを小さな値（形状係数が略１）にな
るようにしている。
【０００７】このように、本調整弁においては弁体１４
のナット１５のねじ部とナット１５のインナーバ３との
着力点との間におけるナット１５の内径と弁体１４の支
柱の外径とのクリアランスＩを、弁体１４のナット１５
部分に生じる曲げ応力を疲労限界時における弁体１４の
支柱の変位量よりも小さく（零を含む）設定した円筒部
１５ａを有する構造のナット１５を使用する、即ち弁体
１４の支柱とナット１５との間のクリアランスＩが、弁
体１４のＧ部を支点として弁体１４が曲げモーメントＭ
により振動する場合のＧ部の振動応力が疲労限界時の弁
体１４のＨ部における弁体１４の振幅以下になるような
円筒部１５ａをナット１５に設けており、図２に示すよ
うにナット１５に設けられた円筒部１５ａによる弁体１
４の振動制限、乃至は減衰効果により、弁体１４のねじ
部４ａの振動応力を大幅に低減させることができる。
のナット１５のねじ部とナット１５のインナーバ３との
着力点との間におけるナット１５の内径と弁体１４の支
柱の外径とのクリアランスＩを、弁体１４のナット１５
部分に生じる曲げ応力を疲労限界時における弁体１４の
支柱の変位量よりも小さく（零を含む）設定した円筒部
１５ａを有する構造のナット１５を使用する、即ち弁体
１４の支柱とナット１５との間のクリアランスＩが、弁
体１４のＧ部を支点として弁体１４が曲げモーメントＭ
により振動する場合のＧ部の振動応力が疲労限界時の弁
体１４のＨ部における弁体１４の振幅以下になるような
円筒部１５ａをナット１５に設けており、図２に示すよ
うにナット１５に設けられた円筒部１５ａによる弁体１
４の振動制限、乃至は減衰効果により、弁体１４のねじ
部４ａの振動応力を大幅に低減させることができる。
【０００８】従来の調整弁において、弁体と弁座との間
を蒸気が流れる際の圧力分布の変動などにより弁体の支
柱に繰り返し曲げモーメントが作用する。この曲げモー
メントの値は流入する蒸気量とともに増大する。このた
め、調整弁が大容量化する場合には弁体の支柱が疲労破
壊する可能性が生じて流量が制限される。弁体の疲労破
壊に対するクリティカルな部位は、最も大きな曲げモー
メントが作用して形状による変動極所応力が最大（応力
集中係数４〜５）になるねじ部である。このねじ部の変
動極所応力を低下させるためにねじ部の直径を大きくす
るとナットのサイズも大きくなり、弁棒などとの干渉を
考慮するとインナーバ、弁室なども大きくなってコスト
アップの要因になる。これに対し、本調整弁においては
弁体１４に設けたねじ部４ａに嵌合したナット１５でイ
ンナーバ１３に吊持して保持する構造のナット１５およ
び弁体１４のねじ部とインナーバ３との着力部との間の
ナット１５および弁体１４の支柱の内外周の直径を所定
のクリアランスＩを持つようにナット１５に円筒部１５
ａを形成しており、これによりねじ部４ａにおける過大
な曲げ応力が低減し、最大の曲げ応力部となる弁体１４
の円筒部１５ａ対応部が従来の調整弁における応力レベ
ルに比べ（切り欠きがなくなることにより応力集中係数
が略１となって）１／４〜１／５程度となるため、大幅
に疲労限界が向上して小型の弁室のままでも調整弁の大
容量化が可能になる。
を蒸気が流れる際の圧力分布の変動などにより弁体の支
柱に繰り返し曲げモーメントが作用する。この曲げモー
メントの値は流入する蒸気量とともに増大する。このた
め、調整弁が大容量化する場合には弁体の支柱が疲労破
壊する可能性が生じて流量が制限される。弁体の疲労破
壊に対するクリティカルな部位は、最も大きな曲げモー
メントが作用して形状による変動極所応力が最大（応力
集中係数４〜５）になるねじ部である。このねじ部の変
動極所応力を低下させるためにねじ部の直径を大きくす
るとナットのサイズも大きくなり、弁棒などとの干渉を
考慮するとインナーバ、弁室なども大きくなってコスト
アップの要因になる。これに対し、本調整弁においては
弁体１４に設けたねじ部４ａに嵌合したナット１５でイ
ンナーバ１３に吊持して保持する構造のナット１５およ
び弁体１４のねじ部とインナーバ３との着力部との間の
ナット１５および弁体１４の支柱の内外周の直径を所定
のクリアランスＩを持つようにナット１５に円筒部１５
ａを形成しており、これによりねじ部４ａにおける過大
な曲げ応力が低減し、最大の曲げ応力部となる弁体１４
の円筒部１５ａ対応部が従来の調整弁における応力レベ
ルに比べ（切り欠きがなくなることにより応力集中係数
が略１となって）１／４〜１／５程度となるため、大幅
に疲労限界が向上して小型の弁室のままでも調整弁の大
容量化が可能になる。
【０００９】なお、繰り返し曲げモーメントが作用する
ねじによる一般の締結部においても、ナット１５にこの
ような円筒部１５ａを設けることにより、そのねじの疲
労限界を大幅に向上させることができる。
ねじによる一般の締結部においても、ナット１５にこの
ような円筒部１５ａを設けることにより、そのねじの疲
労限界を大幅に向上させることができる。
【００１０】
【発明の効果】本発明に係る流量調整弁は前記のよう
に、弁体を吊持するナットのねじ部とナットのインナー
バとの着力点との間におけるナットの内径と弁体の外径
との間のクリアランスを、弁体の支柱に作用する曲げモ
ーメントによる疲労限界時における支柱の変位量よりも
小さく設定した円筒部を有するナットを使用して弁体を
吊持しており、ナットに設けた円筒部による弁体の振動
制限、乃至は減衰効果により弁体の支柱のねじ部におけ
る振動応力を大幅に低減させることができるので、最大
の曲げ応力部となる弁体の支柱のねじ部における過大な
曲げ応力が低減して大幅に疲労限界が向上し、小型の弁
室でも流量調整弁の大容量化が可能になる。
に、弁体を吊持するナットのねじ部とナットのインナー
バとの着力点との間におけるナットの内径と弁体の外径
との間のクリアランスを、弁体の支柱に作用する曲げモ
ーメントによる疲労限界時における支柱の変位量よりも
小さく設定した円筒部を有するナットを使用して弁体を
吊持しており、ナットに設けた円筒部による弁体の振動
制限、乃至は減衰効果により弁体の支柱のねじ部におけ
る振動応力を大幅に低減させることができるので、最大
の曲げ応力部となる弁体の支柱のねじ部における過大な
曲げ応力が低減して大幅に疲労限界が向上し、小型の弁
室でも流量調整弁の大容量化が可能になる。
【図１】図１（ａ）は本発明の実施の一形態に係る調整
弁の断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）におけるＢ部の詳
細図である。
弁の断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）におけるＢ部の詳
細図である。
【図２】図２はその作用説明図である。
【図３】図３（ａ）は従来の調整弁の断面図、同図
（ｂ）は同図（ａ）における要部詳細図である。
（ｂ）は同図（ａ）における要部詳細図である。
３ インナーバ ４ａ ねじ部 ６ ロックナット ８ 弁座 １４ 弁体 １５ ナット １５ａ 円筒部
Claims (1)
- 【請求項１】 インナーバに穿設した孔に下方から弁体
の支柱を通し上記インナーバ上方で上記支柱に刻設した
ねじ部にナットを螺着して上記弁体を吊持し上記インナ
ーバを介して上記弁体を弁座に対し進退させて流量の調
整を行う流量調整弁において、上記ナットに上記支柱に
刻設したねじ部よりも下方に設けられ上記支柱に作用す
る曲げモーメントによる上記支柱の疲労限界時における
変位量よりも小さいクリアランスで上記支柱を支える円
筒部を備えたことを特徴とする流量調整弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1858697A JPH10212905A (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 流量調整弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1858697A JPH10212905A (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 流量調整弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10212905A true JPH10212905A (ja) | 1998-08-11 |
Family
ID=11975742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1858697A Pending JPH10212905A (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 流量調整弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10212905A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102359650A (zh) * | 2011-10-31 | 2012-02-22 | 浙江华元汽轮机械有限公司 | 高温高压蒸汽分程阀门控制装置 |
| CN102536347A (zh) * | 2012-02-21 | 2012-07-04 | 杭州汽轮机股份有限公司 | 汽轮机抽汽提板式调节阀 |
| JP2018131962A (ja) * | 2017-02-15 | 2018-08-23 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 蒸気弁及び蒸気タービン設備 |
| CN109882253A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-14 | 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 | 低噪声调节阀结构 |
-
1997
- 1997-01-31 JP JP1858697A patent/JPH10212905A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102359650A (zh) * | 2011-10-31 | 2012-02-22 | 浙江华元汽轮机械有限公司 | 高温高压蒸汽分程阀门控制装置 |
| CN102536347A (zh) * | 2012-02-21 | 2012-07-04 | 杭州汽轮机股份有限公司 | 汽轮机抽汽提板式调节阀 |
| JP2018131962A (ja) * | 2017-02-15 | 2018-08-23 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 蒸気弁及び蒸気タービン設備 |
| CN109882253A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-14 | 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 | 低噪声调节阀结构 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020305 |