JPH1082470A - ラジアル・ロータリ・スライド弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、ラジアル・ロータリ・スライ
ド弁において、スライドギャップの幅を最適とし、か
つ、タービンの運転に極めて危険なジャミングの発生を
防止、ないしは大幅に減少させることである。 【解決手段】 ロータリリングの上部２ａとロータリリ
ングの下部２ｂとが、適当な連結手段（８，９；１１〜
１５）により、２つの対向するハーフリングの少なくと
も端部の間の距離が変えられるようになっており、こう
して、ロータリリング２と固定リング１との間の、回動
に必要な、スライド遊びがとれるように、ロータリリン
グの内径が変えられるようになっていることを特徴とす
るラジアル・ロータリ・スライド弁。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の前提部
分に記載のラジアル・ロータリ・スライド弁に関するも
のである。

【０００２】ラジアル・ロータリ・スライド弁は蒸気タ
ービンでの蒸気量の制御をする。

【０００３】固定リングと、この固定リングと同心で、
この上に回動可能に、かつサーボモータにより角度位置
が可変に、設けられたロータリリングとから構成されて
おり、両リングに渡って設けられた制御スロットが多か
れ少なかれ、開かれたり閉じられたりするようになって
いる。

【０００４】

【従来の技術】蒸気タービン構造では、蒸気量制御に殆
ど全てロータリ・スライド・タイプでない弁が使用され
ているが、これに対し、ロータリ・スライド弁は構造が
比較的簡単で、他の多くの利点を有している。

【０００５】しかし、スライド状態で、ロータリリング
が固定リングの上を回動できるようになっていなければ
ならないという問題がある。

【０００６】ここで、静的圧力により生起される圧力条
件が問題になる。何故なら、これらが、相互にスライド
する部材間の摩擦の原因となるからである。

【０００７】一方、アクシャル・ロータリ・スライド弁
の場合には、外側に位置するロータリ・リングの静的リ
リーフが自動的になされるので、これらは問題にならな
い。また、ラジアル・ロータリ・スライド弁の場合に
は、静的な蒸気圧力は、相互に相殺される。

【０００８】ＤＥ ４２ １４ ７７５ Ａ１には、ア
クシャル・ロータリ・スライド弁が開示されており、こ
こではロータリリングのスライド摩擦の大部分は、アク
シャル・ニードル軸受リングによる転がり摩擦に置換え
られている。

【０００９】対応するロール軸受け構造は、勿論、また
ラジアル・ロータリ・スライド弁の場合には、この場合
に生ずるスライドギャップが、小さく、これによる蒸気
ロスが少ない場合にのみ、可能である。

【００１０】しかし、非常に狭いスライドギャップで
は、製作公差が小さいばかりか、ノルマルの運転条件に
おいてさえ、問題を生ずる恐れがあり、制御が難しい。

【００１１】使用に際し、ロータリ・スライド弁は、数
百度に及ぶ温度の作用を受ける。一方では、ロータリリ
ングで一様でない膨張が生じ、他方では、用意した遊び
がなくなり、動きを阻止する大きな力が生じ、その結
果、ジャミングが発生する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、請求項１の前提部分に記載のラジアル・ロータリ・
スライド弁において、スライドギャップの幅を最適と
し、かつ、タービンの運転に極めて危険なジャミングの
発生を防止、ないしは大幅に減少させることである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この課題は、請求項１に
記載の特徴部分に記載の構成により達成される。

【００１４】本発明対象の好ましい構成及び改善はサブ
クレームに述べられている。

【００１５】タービン・ケーシングはジョイント１６を
介して上部と下部に分けられており、固定リングとロー
タリリングも、ラジアル・ロータリ・スライド弁のケー
ス内で分けられている。

【００１６】しかし、従来の構造に比べ、本発明の解決
策では、ロータリリングの上部とロータリリングの下部
とが、剛結ではなく、適当な連結手段により、２つの対
向するハーフリングの少なくとも端部の間の距離が変え
られるように連結されている。

【００１７】こうして、ロータリリングの内径が変えら
れるようになっており、またロータリリングと固定リン
グとの間の、回動に必要な、スライド遊びがとれるよう
になっている。

【００１８】本発明の特に好ましい改善では、前記連結
手段は少なくとも１つのばね部材と協同しており、通常
はロータリリングの２つの部を一体に保持し、開方向の
力の作用により前記スライド遊びが自動的に大きくでき
るようになっている。

【００１９】１つのばね部材を用い、ハーフリングのそ
れぞれの端部が相互に連結されており、また、ハーフリ
ングの他の端部がヒンジにより連結されていて、さらに
簡単な構成になっている。従って、ただ１つのばね部材
が必要なだけである。

【００２０】ばね部材を取付けるために、ロータリリン
グの２つの半分の、ヒンジにより接続されてない、対向
する他の端部に、カラー付きボルトが係合している。そ
して、このカラー付きボルトは、ロータリリングの１つ
の半分に設けられたねじ付きブッシュにねじ込まれてい
る。また、このボルトの頭部は前記ロータリリングの他
の半分の上のカラーに支持されている圧縮ばねの上に係
合している。

【００２１】ここで、リングの２つの半分を接続してい
る圧縮ばねのばね力より大きい開方向の力が作用する
と、リングの２つの半分の間のジョイントのサイズが大
きくなり、滑り摩擦が減少される。

【００２２】ロータリリングに作用するサーボモータの
作動力が直接ジョイントに作用することにより、滑り摩
擦が大きい場合にも、ジョイントの信頼できる開度が得
られる。

【００２３】この目的のために、サーボモータに接続さ
れた連結レバーの端部に連結フォークがあり、この連結
フォークのそれぞれの先端に、内側に向くスタッドが、
ジョイントの中心において、固着されている。そして、
これら２つのスタッドが、半分がロータリリングの上部
に、また他の半分がロータリリングの下部に形成された
穴に係合している。

【００２４】制御プロフィルが、制御スロットの作用を
決める。このスロットは、蒸気ダクトに属しており、ロ
ータリリングの作用方向により、開いたり閉じたりす
る。

【００２５】制御プロフィルは、空気動力学形状をなし
ていることが望ましい。そして、プロフィルの頭部がロ
ータリリングに、またプロフィルの端部が固定リングに
組込まれている。そして、制御スロットがフルに開いた
時に、全プロフィルが有効になる。

【００２６】スライド遊びの自動拡大が好都合である。
しかし、対応するツール、好ましくはねじ作動部材、に
より調整可能な連結手段を設けることも可能である。

【００２７】これにより、いろいろな場合に、所望のス
ライド遊びに最適化することができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態の一
例を、図１〜３を参照しながら詳細に説明する。

【００２９】タービンケーシング３の中に、固定リング
１及びこれと同心の外側のロータリリング２を備えたラ
ジアル・ロータリ・スライド弁１，２がある。

【００３０】タービンケーシング３も、ラジアル・ロー
タリ・スライド弁１，２も、ジョィント１６に沿って上
部と下部とに分けられている。

【００３１】蒸気は、制御プロフィル４により制御され
る。制御プロフィル４の頭部４ａはロータリリング２に
組込まれ、端部４ｂは固定リング１に組込まれている。

【００３２】制御プロフィルの間に、制御スロット１７
があり、これは蒸気ダクト５に属し、図示の状態では全
開になっている。

【００３３】ロータリリング２の固定リング１に対する
この角度位置では、プロフィル・ヘッド４ａとプロフィ
ル端部４ｂとは対向しており、空気動力学的に最適の形
状になっており、蒸気ダクトの前部５ａから蒸気ダクト
の後部５ａへ向く蒸気流れ７に対して、低い抵抗しか与
えていない。

【００３４】ここから、蒸気はタービンロータ６のロー
タブレードに達する。

【００３５】ロータリリング２を回すことにより、プロ
フィル・ヘッド４ａはプロフィル端部４ｂに対して、制
御スロット１７が完全に閉じられる方向に、動かされ
る。

【００３６】制御スロット１７の断面積が減少した状態
では、制御プロフィル４の形状は、問題にならない。

【００３７】ロータリリング２の固定リング１に対する
回動位置調整のために、サーボモータ（図示せず）が使
用される。このサーボモータは、連結レバー１０を介し
て、ロータリリング２に係合している。

【００３８】この目的のために、連結レバー１０の端部
に、連結フォーク１１が接続されている。この連結フォ
ーク１１には、フォーク先端１１ａ，１１ｂがあり、こ
こに内側に向くスタッド１２が固着されている。そし
て、これらスタッドは、ロータリリング２に、ジョイン
ト１６の領域で、対応する穴に係合している。

【００３９】上記構成において、サーボモータからの張
力はロータリリングの下部２ｂを、ロータリリングの上
部２ａから離すように引っ張る、一方、圧縮力の場合に
は、その逆になる。いずれの場合にも、ロータリリング
２の内径及びジョイント１６でのギャップは大きくな
る。

【００４０】しかし、内径の増大は、この増大を適当な
大きさに減少させるために、滑り摩擦が所定の値を越え
た場合にのみ起こるようにすべきである。この目的のた
めに、対応する寸法の圧縮ばね１５が、カラー付きボル
ト１４の頭と、ロータリリングの上部２ａ上のカラー１
９との間に押込まれている。

【００４１】そして、カラー付きボルト１４が、ロータ
リリングの下部２ｂのねじ付きブッシュ１３にねじ込ま
れているので、ロータリリングの上部２ａとロータリリ
ングの下部２ｂとは、圧縮ばね１５の本来のばね力によ
り一体に保持されている。

【００４２】そして、このばね力を越える摩擦が、ロー
タリリング２と固定リング１との間に生じた場合に、ジ
ョイント１６の領域でのギャップが大きくなり、連結レ
バー１０が作動すると、滑り摩擦が減少して、回動動き
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ロータリ・スライド弁領域での蒸気タービンケ
ーシングを通るラジアル断面での、上部及び下部並びに
連結手段を示す図。

【図２】ラジアル・ロータリ・スライド弁のＸ部の詳細
を、連結手段及びサーボモータによる駆動手段と共に示
す図。

【図３】ジョイント領域での、断面ＡＡに沿う、図２の
駆動手段を通る断面図。

【符号の説明】

１…固定リング，２…ロータリリング，２ａ…ロータリ
リングの上部、２ｂ…ロータリリングの下部、３…ター
ビンケーシング、４…制御プロフィル、４ａ…第１制御
プロフィル（頭部）、４ｂ…第２制御プロフィル（端
部）、５…蒸気ダクト、８…ヒンジ、１０…連結レバ
ー、１１…連結フォーク、１１ａ，１１ｂ…フォーク先
端、１２…スタッド、１３…ねじ付きブッシュ、１４…
カラー付きボルト、１５…ばね部材（圧縮ばね）、１６
…ジョイント、１７…制御スロット。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定リング（１）と、この固定リング
   （１）と同心に、回動可能に配置されたロータリリング
   （２）とを備えて、このロータリリング（２）の回動角
   度がサーボモータにより変えられるようになっており、
   また、前記ロータリリング（２）は、前記固定リング
   （１）に属する第２の制御プロフィル（４ｂ）に対応す
   る第１の制御プロフィル（４ａ）を有して、両制御プロ
   フィル（４）の間に位置する制御スロット（１７）が、
   開又は閉方向に変えられるようになっており、かつ前記
   ロータリリング（２）は、ジョイント（１６）の領域に
   おいて、上部（２ａ）と下部（２ｂ）とに分けられるよ
   うになっている蒸気タービンの蒸気量を制御するラジア
   ル・ロータリ・スライド弁において、 前記ロータリリングの上部（２ａ）とロータリリングの
   下部（２ｂ）とが、適当な連結手段（８，９；１１〜１
   ５）により、２つの対向するハーフリングの少なくとも
   端部の間の距離が変えられるようになっており、こうし
   て、前記ロータリリング（２）と固定リング（１）との
   間の、回動に必要な、スライド遊びがとれるように、前
   記ロータリリングの内径が変えられるようになっている
   ことを特徴とするラジアル・ロータリ・スライド弁。
2. 【請求項２】 前記連結手段は、通常は前記ロータリリ
   ング（２）の２つの部を一体に保持する少なくとも１つ
   のばね部材（１５）と協同しており、開方向の力の作用
   により前記スライド遊びが自動的に大きくできるように
   なっていることを特徴とする請求項１に記載のラジアル
   ・ロータリ・スライド弁。
3. 【請求項３】 前記連結手段（８，９；１１〜１５）
   は、前記ロータリリングの２つの半分（２ａ，２ｂ）の
   対向する端部を一体に保持するヒンジ（８）を備えてい
   ることを特徴とする前記請求項のいずれか１つに記載の
   ラジアル・ロータリ・スライド弁。
4. 【請求項４】 前記ロータリリングの２つの半分（２
   ａ，２ｂ）の対向する、前記ヒンジ（８）により接続さ
   れない、他の端部にカラー付きボルト（１４）が係合
   し、このボルトは前記ロータリリングの１つの半分（２
   ｂ）に設けられたねじ付きブッシュ（１３）にねじ込ま
   れ、また、このボルトの頭部は前記ロータリリングの他
   の半分（２ａ）の上のカラーに支持されている圧縮ばね
   （１５）の上に係合していることを特徴とする請求項３
   に記載のラジアル・ロータリ・スライド弁。
5. 【請求項５】 連結レバー（１０）が、サーボモータの
   端部を連結フォーク（１１）で、そのフォークの先端
   （１１ａ，１１ｂ）にはそれぞれ、内側に向くスタッド
   （１２）が固着された連結フォークに接続され、また、
   これら２つのスタッド（１２）は、前記ジョイント（１
   ６）の中心において、半分が前記ロータリリングの上部
   （２ａ）に、また他の半分が前記ロータリリングの下部
   （２ｂ）に形成された穴に係合していることを特徴とす
   る前記請求項のいずれか１つに記載のラジアル・ロータ
   リ・スライド弁。
6. 【請求項６】 前記制御プロフィル（４）は、前記ロー
   タリリング（２）に組込まれた頭部（４ａ）と前記固定
   リング（１）に組込まれた端部（４ｂ）とから構成され
   ており、これら頭部及び端部は、相互の位置関係によ
   り、蒸気ダクト（５）に属する制御スロット（１７）を
   開いたり閉じたりすることを特徴とする前記請求項のい
   ずれか１つに記載のラジアル・ロータリ・スライド弁。
7. 【請求項７】 前記連結手段（８，９；１１〜１５）
   は、対応する工具、好ましくはねじ作動部材、の動作に
   より調整されるようになっていることを特徴とする請求
   項１に記載のラジアル・ロータリ・スライド弁。