JPS59175679A - 球形弁 - Google Patents

球形弁

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Publication number
JPS59175679A
JPS59175679A JP4695983A JP4695983A JPS59175679A JP S59175679 A JPS59175679 A JP S59175679A JP 4695983 A JP4695983 A JP 4695983A JP 4695983 A JP4695983 A JP 4695983A JP S59175679 A JPS59175679 A JP S59175679A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve body
spherical
valve
bearing
cylindrical
Prior art date
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Pending
Application number
JP4695983A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuya Teramoto
寺本 徹哉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP4695983A priority Critical patent/JPS59175679A/ja
Publication of JPS59175679A publication Critical patent/JPS59175679A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/06Construction of housing; Use of materials therefor of taps or cocks
    • F16K27/067Construction of housing; Use of materials therefor of taps or cocks with spherical plugs

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】 〔発明のオリ用分野〕 本発明は、例えば水力発電所用の制水弁として用いられ
る大口径高落差用球形弁の改良に関するものである。
〔従来技術〕
近年、水力発電所の単機出力は増大しておりそのものと
して第1図ないし第3図に示す球形弁は、球形弁胴の強
厩に基づく高度のデ全性、封水体である円筒状弁体によ
る通水損失が最小になるなどの利点を有し広く採用され
ている。
以下従来の球形弁を第1図ないし第3図により説明する
。第1図は弁軸に直交位置の断面図、第2図は第3図の
II−II矢視断面図、第3図は円筒状弁体の開放時の
第1図の■−■矢視断面図である。図において、1aは
半割状弁胴で、2個の半割状弁胴1a、laは中央部で
フランジ6部をボルト(図示せず)により一体に結合さ
れ球弁胴1が形成されている。球弁胴1の上流側及び下
流側の接続部14.15はそれぞれ上流側管8及び下流
側管9に接続され、球弁胴1の上下流側管8゜9の接続
方向と直交位置の半割状弁胴1a、laの結合面には軸
受3,3が形成されている。2は円筒状弁胴で、弁軸1
6,16i軸受3,3に回動自在に支持され、通水位置
(図示せず)及び第1図、第2図に示す封水位置に回動
されるようになっている。4は弁軸受支点、5は弁体封
水面、7Vi第1図のようにフランジ6.6全納合時に
フランジ面に挿入されるガスケット、1’0.11はフ
ランジ6のボルト穴である。12.13は円環状に形成
された上流側シールリング、下流側シールリングであり
、外周の突条部12.’3,13aが接続部14.15
の内周凹部に嵌入され、両側の空間1c、lcに圧力水
が注入されて弁体封水面5を封水するようになっている
。12b、13bは外れ止具である。
そして、球形弁の閉鎖時には、上下流側シールリング1
2.13は、それぞれ空間1c、lcに圧力水全注入さ
れることにより、上流側シールリング12は円筒状弁体
2から離され下流側シールリング13は圧接され封水す
るようになっており、円筒状弁体2の回動時にはそれぞ
れ上下流側に変位されて円筒状弁体2から引き離される
ようになっている。なお、通常の封水時は下流側のみで
あるが、完全上水のときは上流側シールリング12も同
時に封水するようになっている。尚、円筒状弁体2は弁
軸16と一体またはボルトに介し固着され別体となって
いる。
上記従来の球形弁の弁胴は、構造面において半割状弁胴
1ai球体とすることで強度を確保することのみの一元
的な面から弁胴を1個の半径の球体部1bとしているの
で、軸受3上の弁軸受支点4が球弁胴1の中心よシ離れ
た位置の球体上の一点に設けられていることになる。こ
のため、球弁胴1の中心と弁軸受支点4との間の距離り
が大きげモーメントが犬きくなり、円筒状弁体2の変形
が大きくなる。この円筒状弁体2の閉鎖時の作用荷重に
よる曲げモーメントは、半割状弁胴1aの軸受3取付部
の球体部1bに力が加わるため、球弁胴1の内圧により
球体がふくらむので支持点が移動し円筒状弁体2に更に
変形を生じることになる。1.り、円筒状弁体2の変形
により、弁体封水面5に部分的なゆがみを生じ封水性全
低下させる。
そして、円筒状弁体2の封水時の荷重に基づく推力を下
流側へ伝達の場合に球形状の球弁胴1により伝達してい
たため、フランジ6.6の合せ面の下流側が下流方向に
引かれるように変形を生じ、この変形によシ上記した円
筒状弁体2の変形を増大し封水性の低下を生じていた。
さらに、半割状弁胴1a、laの合せ目フランジ6.6
間に作用する荷重は第3図のA、B、C,D、E、F間
のガスゲット7に囲まれた面積に作用する。このために
、7ランジ6.6のボルト穴10.11に取り付けるボ
ルト径は大きなものを必要とする。従って、従来の球形
弁の弁胴においては、大口径、高落差になる程、従来の
形状において機械的強度を大きくする必要があり大形化
し重量が増大する欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明は上記の状況に鑑みなされたものであり、小形、
軽量化ができると共に封水性を向上できる球形弁を提供
することを目的としたものである。
〔発明の概要〕
本発明の球形弁は、半割状弁胴が中央部でフランジを介
在し一体に形成され円筒状弁体を内蔵すると共に該円筒
状弁体の回転円周を包含する球体部ヲ有するほぼ球形状
に形成された球弁胴と、上記半割状弁胴の結合面に形成
された軸受に回動自在に支持される弁軸を介し回転駆動
される上記円筒状弁体とを有してなり、上記それぞれの
半割状弁胴に上記軸受の軸中心線と直交位置で上記軸受
及び上記球体部にそれぞれ接続される上記はぼ球形状の
一部を形成する平板状円板部を設け、上記円筒状弁体の
閉鎖時に上記球弁胴に加わる推力を上記平板状円板部を
介在し下流側に伝達するように構成してなるもの、であ
る。
〔発明の実施例〕
以下本発明の球形弁を、実施例を用い従来と同部品は同
符号で示し同部分の構造の説明は省略し第4図ないし第
6図により説明する。第4図は弁軸に直交位置の断面図
、第5図は第4図のV−■矢視断面図、第6図は円筒状
弁体の開放時の第4図の■−■矢視断面図であゐ。球弁
胴1の半割状弁胴1a、laの円筒状弁体2が回転駆動
される円周に対応すると共に円筒状弁体2を包蔵する弁
胴の一部の球体部1bは、従来と同様に形成されている
。そして、球弁胴1の他の一部分は、半割状弁胴1aに
、軸受3の軸中心線と直交する位置で回転駆動される円
筒状弁体2に接触することのない近接位置に平面状円板
部17として形成されている。従って、球弁胴1の表面
は、上流側及び下流側に接続される接続部14及び15
が設けられた帯状の球体部1bとそれぞれ軸受3が中央
部に設けられた平面状円板部17.17とにより形成さ
れている。そして、平面状円板部17の位置は、軸受3
の内側の球体部lb側の接続部14゜15の外径D’に
両側から挾む位置に平行状に形成され球体部1bにほぼ
直交位置で接続一体化されている。弁軸16には弁体回
動機+g19が連結され、円筒状弁体2が90度の範囲
全回動駆動されるようになっている。18は軸受3に組
み適寸れた軸受メタルであり、シールリング12.13
による封水構造は従来と同様である。
半割状弁胴1aの軸受3ば、上記したように軸受3の軸
中心線と直交位置で平板状円板部17に連結されており
、しかも球弁胴1の中心に対し著しく近接されたことに
より半割状弁胴la、la間の結合面積は従来の構造に
比較して縮小され、フランジ6.6を固定するボルトに
作用する荷重が、点H,I、J、に、L、M、Nに囲ま
れた部分となって減少する。このため、フランジ6.6
を結合するボルトの太さ及び数を減少できる。また、弁
軸受支点4と球弁胴1の中心との間の距離りは小さくな
り20〜25%減少できる。この距離りが小さくなった
ことにより弁胴部に作用する曲げモーメントが17〜2
0係減少する。この場合、球弁胴1の中央の変形量δは
(1)式で表される。
但し、P:軸受荷重 E:弁軸材料の弾性係数 ■:弁軸材料の断面二次モーメント 従って、Pを17%減、Lを20係減とすると、となり
、変形量は42チに減少し、口径3mの球形弁において
は、実変形が、5陥が2Kmになり、球形弁の軸方向の
長さ5.5 mが4.4mにそれぞれ縮少し、重量にお
いては20%減となり、第3図に示す点線Pより外側の
一点鎖線部は形状が小形化し第5図9ご法も小さくなシ
軽量化される。
また、平板状円形部17と球体部1bとの接合部分が球
弁胴1の中心側に近接するため、球体部分と軸受3に接
続する平板状円形部17との接合部は強度的に強固にな
り、剛性を増大し接合部に作用する荷重盆広く分散させ
ることができる。一方、平板状円板部17は球体に比べ
強度的に低下が考えられるが、平板状円板部17の厚さ
を球形部分より若干厚くする程度で充分であり球体部1
b部分は従来と同様でよい。
このように本実施例の球形弁は、円筒状弁体が回転駆動
される回転円周を包含する円周形状がほぼ球形状の一部
に形成され、このほぼ球形状の他の一部を、円筒状弁体
の弁軸を支持する弁胴の軸受の軸中心線と直交位置で軸
受及び上記円周形状に接続される平板状円板部により形
成し、該平板状円板部が弁胴のそれぞれ上下流側管の接
続部外周部分を挾む平行位置に設けられ、弁胴に加わる
推力金平板状円板部を介在し下流側に伝達するように構
成したので、円筒状弁胴の閉鎖時の弁胴に加わる曲げモ
ーメントラ者しく減少すると共に、弁胴、弁体の変形を
減少し封水性を者しく向上できる。また、形状を小形化
し軽量化でき経済性を向上できる。そして、半割状弁胴
の合せ面の面積が減少したので、締付ボルトの締付力を
減少できると共に平板状円板部と球体部との接続部の強
度全向上できる。
〔発明の効果〕
以上記述した如く本発明の球形弁は、小形、軽量化がで
きると共に、封水性全向上できる効果を有するものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の球形弁の弁軸に直交位置の断面図、第2
図は第1図の■−■矢視断面図、第3図は円筒状弁体開
放時の第1図の■−■矢視断面図、第4図は本発明の球
形弁の実施例の弁軸に直交位置の断面図、第5図は第4
図の■−V矢視断面図、第6図は円筒状弁体開放時の第
4図の■−■矢視断面図である。 1・・・球弁胴、1a・・半割状弁胴、1b・・・球体
部、輩1 国 五 第20 ′Jj3図 ρ′

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 半割状弁胴が中央部でフランジを介在し一体に形成
    され円筒状弁体を内蔵すると共に該円筒状弁体の回転円
    周を包含する球体部を有するほぼ球形状に形成された球
    弁胴と、上記半割状弁胴の結合面に形成された軸受に回
    動自在に支持される弁軸を介し回転駆動される上記円筒
    状弁体とを有するものにおいて、上記それぞれの半割状
    弁胴に上記軸受の軸中心線と直交位置で上記軸受及び上
    記球体部にそれぞれ接続される上記はぼ球形状の一部を
    形成する平面状円板部を設け、上記円筒状弁体の閉鎖時
    に上記球弁胴に加わる推力を上記平板状円板部を介在し
    下流側に伝達するように構成してなることを特徴とする
    球形弁。 2 上記平板状円板部が、上記球弁胴のそれぞれの上下
    流側管の接続部のほぼ外周位置に平行状に形成されてい
    る特許請求の範囲第1項記載の球形弁。
JP4695983A 1983-03-18 1983-03-18 球形弁 Pending JPS59175679A (ja)

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JP4695983A JPS59175679A (ja) 1983-03-18 1983-03-18 球形弁

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JP4695983A JPS59175679A (ja) 1983-03-18 1983-03-18 球形弁

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Family

ID=12761817

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JP4695983A Pending JPS59175679A (ja) 1983-03-18 1983-03-18 球形弁

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104948764A (zh) * 2015-07-10 2015-09-30 吴忠仪表有限责任公司 控制阀球芯支撑定位结构

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55132468A (en) * 1979-04-03 1980-10-15 Japan Steel Works Ltd:The Ball supporting device for valve body of ball valve

Patent Citations (1)

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