JPS604394B2 - ゲートバルブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はゲートバルブに関し、さらに詳しくは・スプリ
ットゲート構造を用いるゲートバルブ構造に関する。

二重ディスクゲートは、固有の機能的および製造上の利
点を有することにより、ゲートバルブに用いることが提
案されている。

それぞれ独立したディスクが大きな自由度を有する点で
、このような構成はディスクおよびバルブシートの製造
上の大きな修正に適合でき、一方同時に加熱速度および
冷却速度が異なることにより、また装置にかかる応力に
よるシートのゆがみにもかかわらず完全なシール機能を
果すことができる。このような二重ディスクゲートの先
行技術として、実用新案出願公告昭３９一２３４６３号
公報記載の高温用仕切弁の弁体装置が知られている。こ
の弁体装置は二つ部材からなる弁体すなわちゲートを有
し、各ゲートはバルブシートと当俵する勾配を有する前
面と、相対向する後面とを有し、両ゲートの後面に設け
られた凹所には一対のくさびが設けられている。両〈さ
びはそれらの中央の凹凸の球面で一体に結合し、かつ上
部でバルブステムの端部を荻すると共に外側のゲート凹
所との係合面はゲートとバルブシートとの間の摩擦角よ
りも大きな角度をなす勾配面を形成している。この先行
技術は前記勾配面の作用により弁の開閉が容易となる長
所を有している。しかしゲートのバルブシートとの当援
界面に過度の摩耗または損傷が生じた場合には、ゲート
を取外してシート当援面を再研摩しなければならない。
これによって金属が除去されると、シール接触が形成さ
れる点を通過してゲートが下方に過度に移動するか、ま
たはこの仕切弁のようにゲート下方にゲート受け座を備
えている場合には、下方への移動を制限されて、バルブ
シートに当援不可能となり何れにしても弁としての役を
なさなくなる。この場合には通常ゲート全体の取替えを
必要とし、従って大きな費用を要することになる。上述
の欠点を解消するために、本件出願人は、ゲート後面の
間の所定位置に環状のスベーサ一部材を配置し、このス
ベーサ一部材を、両ゲートの後面からスベーサー部材の
厚さより少い距離だけ突出する突出保持装置によって保
持する構成をすでに提案している（特開昭５２−２４３
２５号公報参照）。

この場合、両ゲートの厚さとスベーサー部材の厚さとを
絹合せたものがゲート全体の厚さとなるので、ゲートの
バルブシートとの当綾界面に過度の摩耗または損傷を生
じた場合には、ゲートを取外して再研摩し、スベーサー
部材を、ゲ一ト全体の厚さが、バルブシ−トとゲート間
の所望の作動関係を再び樹立するように厚さを増大した
スベーサー部材と取替えて再組立すればよいことになる
。このようにして、ゲートの摩耗または損傷によるゲー
トバルブの故障を、簡単かつ容易に修復することができ
る。本件発明は、上述した提案の構成を更に改良するこ
とを目的とする。

すなわち本発明においては、上述した突出保持装置の代
物こ、両ゲートの対向する後面にそれぞれ同軸の端ぐり
すなわち凹所を設け、スベーサ−部村の両端をこの凹所
で受けるようにした。

このように保持装置を構成すれば、ゲートの後面は平面
でよく、この平面に端ぐりによって凹所を形成すれば足
りるので、上記提案のものに比べ構造が簡単となり、従
って製造原価を低減することができた。また、実公昭３
０−１６４６号公報には、２枚の重ね合わされた弁盤か
ら成るゲートが弁座に直角な鞠線のまわりに回動してゲ
ートが弁座に対し係合、離脱する形式のゲート弁におい
て、２枚の弁盤の相対する面内に前記軸線に同０的に配
置された複数個の凹溝内にそれぞれ１対の襖片が重ねて
配議されており、ゲート閉鎖時における２枚弁盤の回動
に際し両弁盤間の回動の差に応じて各対の換片が糟勤し
て各弁盤を相遠ざける方向に押し両弁盤が相対する平行
な弁座に密着するようにしたゲ−ト弁が記載されている
。

これに対して、本発明のゲートバルブにおいては、前述
のように、２つの都材から成るゲートの総体の厚さを所
要の大きさに保つために２つの部村間に単一のスベーサ
ー部材を戦層するもので、純粋な間隔保持部材であり、
上言己の回動式ゲートの対をなして幾個もならんだ弁盤
押拡げ用の駿片とは構造、機能において全く相違する。
次に本発明のゲートバルブを、実施例を示す図面を参照
して説明する。

本発明の理解を助けるために、先づ上述した提案の構成
を示す第１図から第８図までを参照して説明する。

第１図を参照すれば、高圧流体装置、例えば化石燃料型
または核燃料型のいずれかの型の発電装置に対しても用
いられるゲートバルブ１０が示される。

このようなゲートバルブは通常の３８．１帆（１ １／
２ｎｃｈｅｓ）および１０６７柳（４２ｎｃｈｅｓ）の
寸法と、ＡＮＳＩ圧力分類の６００，９００，２５００
および４５００との間の範囲の生産ラインに用いること
ができる。ゲートバルブ１０は全体的にバルブボディ１
２、ボンネット組立体１４、ヨーク組立体２０およびハ
ンドホイール組立体２２から成る。

後述するように、ハンドホイール組立体２２の回転によ
って内部ステム組立体および二重ディスクゲート２６が
昇降して、左側出口３０および右側出口３２の間に軸線
２８に沿ってバルブボディ１２を貫通する流路の開閉を
行うようになっている。配管システムに依存するもので
あり、いづれの方向の流れにも使用できる。バルブボデ
ィ１２は全体的にＴ字型の鋳物用炭素鋼で構成され、ゲ
ート２６の占有するバルブ作動室に互に交差する出口部
分３３および３４と制御部３５とを含む。

部分３３は前述せる出口３０および流路３６を含む。部
分３４は前述せる出口３２および流路３８を含む。流路
３６および３８は流れの軸線２８に沿って同軸に配置さ
れる。制御部分３５の端部は、流れの軸線２８と垂直に
交差する作動軸線４２を有した上方に開□した円筒部４
０を形成する。部分３３および３４の内端部は円筒形シ
ートリング５４を含む総ぐり５０および５２を形成する
。

シートリング５４は硬化環状シート５６（第４図）を備
えている。シートは作動軸線４２に対し５度使むいた平
面に形成される。シート５６の平面は鞄線４２および２
８に対し対称的に配置される。シートリング５４は連続
円周溶接部５８においてバルブボディ１１２の内面に固
定される。ボンネット組立体１４はスプリット保持リン
グ６０１こよって部分３５の外端上の部分４０の上端部
に保持される。ボルト６２はリング６０を締め付け、ボ
ンネット６４の外部フランジ６３を周囲の円周方向チャ
ンネル部６５に保持された保持リングに対し上方に引出
すようになっている。ボンネット６４は中央部に閉口を
有し、組立体２４のステム７０を受け入れる。ハンドホ
イール組立体２２はその外端部で組立体２４に取付けら
れ、下端部でゲート２６に取付けられる。パッキング押
え組立体７６はステム７０の周囲をシールする。ヨーク
組立体２０はスプリットヨーク固定リング７８によって
部分３５の頂部に保持される。一対のローラー軸受８０
および８２は外側レースをヨーク２０の上端部において
端ぐ切こ受け入れ、内側レースを回転プッシュ８４の反
対両端部に固定し、このプッシュ８４はバルブステム７
０のねじ山の形成された端部８６と係合する内側のねじ
山部を有する。ブッシュ８４はハンドホイール２２にキ
ー連結され、ハンドホイール２２の回転によってブッシ
ュ８４が回転しパッキング組立体７６を通してステム７
０を昇降し、それによってディスクの側面に形成された
ガイド舌部とボディの側面に形成されたガイドロッドの
間の溝との間の協働作業によって案内される如く、図示
の下降した閉じた位置と上昇した開位置との間でゲート
２６を昇降するようになっている。開位置において、ゲ
ート２６はバルブの垂直方向の高さを減少するようにボ
ンネット６４の下面に全体的に半球形の凹部９０の中に
収容される。ゲート２６は２つの同一形状のゲートディ
スク１００および１０２から成る。組立体において、デ
ィスク１００および１０２はシート当接面を反対向きに
配置され後述する如くこれらの面はシートリング５４の
シート５６とシールするように係合してシール面を通過
して流体を移動することを防ぐ。各ディスクは突出し硬
化したシート当援面１０４を有し、この面１０４はシ−
ト５６の頼むきに等しい角度で、すなわち平面の後面に
対し５度の角度で、平面の後面に対し傾斜するように平
に研磨される。面１０４の外径は面５６より若干大きい
。最初の組立体において、十分にシートに当接した閉じ
た位置において、くさび組立体は流れの鞄線２８の上方
に位置決めされるようにくさびの全体の厚さは寸法決め
される。シート当援面が摩耗するにつれて、軸線１０６
は下側に移動し、面１０４の外径が上方の中心部でシー
ト５６の外蓬より許容できない程度小さくなるまで完全
なシール接触を保持するものである。第８図を参照すれ
ば、ゲートディスク１０２の後面１１０は３つの突出す
るセグメント化されたすなわち分割ラグ１１２を除いて
は実質的な平面であり、これらのラグ１１２はスべ−サ
ーリングを捕捉し保持するための装置を形成し、軸線１
０６に対し円周方向に等間隔に配置される。

この構成がシート当援面１０４を正確に機械加工するた
めに、また個々のディスクに他の精密な機械作業を行う
ために便利な妨害のない基準面を提供する。組立体にお
いて、ラグ１１２は並列に配置されたゲートディスク上
の対応するラグと相互に鉄合し、第２図に示されるよう
に突出する外周円筒面を有するセグメント化されたすな
わち分割環状ボスを形成する。個々のラグの側面は隣接
するラグと円周方向に間隔を置くように形成され、限定
された相対運動が対応する相互作用ないこ行われ得るよ
うになっている。セグメント化されたすなわち分割ボス
は環状スベーサーリング１２０を保持する。スベーサー
リング１２川ま所定の厚さを有しており、この厚さが個
々のディスクの厚さと組合されて、シートの当援するゲ
ートディスクの正しいシート当綾作動を確実に行うため
に十分なゲート２６の全体の厚さを形成する。リング１
２０は直径がシート当援面より実質的に小さく、圧力お
よびステム荷重のもとでシート当綾面のたわみを増加さ
せる。シート当接界面に過度の摩耗が生じた場合、また
はシート当援面のいずれかが作動の間に刻印されすなわ
ち損傷した場合、ゲートを取外して、シート当援面を再
研摩しなければならない。

これによって金属が除去されるために、シール接触が形
成される点を通過してゲートが下方に過度に移動するよ
うになる。このことは通常全ゲートの交換を必要とする
。しかしながらこの提案においては、スべ−サーリング
１２０のみを交換すればよい。この交換だけが必要であ
るのは、スベーサ−リングの厚さが機械加工によって生
じた材料の減少を補償し、シート当援面の間に希望する
作動関係を再形成するようになっているからである。ス
テム７０の下端部は作動カラー１３０、円筒ネック１３
２およびＴ型くさび１３４から成るＴ字型ヘッド構成体
を備えている。第５図，第６図および第７図に示される
ように、カラー１３０は下部環状軸受面１３６を備えた
実質的に円錐台面を有する。Ｔ字型くさび１３４はカラ
ー１３０の外径に実質的に同一な直径の外面１３７と轍
線４２に対し対称的に配置された傾斜側面１３８とを有
し、それによって下方にテーパーの形成されたくさび形
部分を形成する。第６図および第８図に示されるように
、個々のディスク１０２は面１３６によって係合し得る
上部軸受面１４０と、首部１３２をゆるく囲む如くなさ
れた半円形の軸線方向溝１４４と、軸線１０６および４
２に横方向に伸長するくさび形横方向溝１４６とを含む
。

溝はゲートのシート当接領域の囲いの中にあり、若干低
くなる如く形成される。隆起した傾斜舌部１４８の対は
溝１４６の側面に形成され、くさび１３４の傾斜面１３
８に対し若干の間隙を作動的に有する。第６図に部分的
に示される如き組合せにおいて、ステムヘッドの端部は
溝１４６の中に受入れられ、ゲート組立体の他の半分は
溝の上に受入れられ、くさび１３４が溝１４６の囲の中
に保持されるようになっている。横方向溝の形態はステ
ムの端部を強固に保持し、ステムの破壊の際〜流体ライ
ンの中にステムの端部が入ることを不可能にする。ゲー
ト２６のくさび形状によって、ステム組立体２４によっ
てシート当援面に伝達された力は大きく増中ごれ、組み
合あつたシート当援面の間に大きなシール力を生じる。

スプリットくさび形設計によって許容されるシート当後
面の自由なたわみによって個々のシート当援面がたわむ
ことが可能となり、反対側のディスクから対応する反作
用を受けることないこ流体圧のもとで組合せ面に適合す
ることを可能にする。またこのたわみは個々のシート当
接面上のシート当薮力を実質的に均一化する。従って、
ゲート組立体を反側側に移動することを望む場合、Ｔ字
形ヘッド１３４の上面は溝１４６の上面と係合し、ディ
スクが互に独立しているが故に、それによって形成され
たたわみはシート当援面を解除するために十分なだけシ
ート当援力を解放する。ステム７０の円錐形後部シート
１３０がボンネット６４の後部シート１５０と係合する
如き時点まで、ゲート組立体はハンドホイール２２の回
転およびステム２４の上昇によって上方に移送され、舌
部および溝と、突出する周辺面とによってディスクが軸
線方向に分離することが防がれ、スベーサーリングが軸
線方向に保持される。

それ故に、流路３６，３４を通る流れは実質的に規制さ
れない。ゲートを最終的に閉じるための移動および最初
の開放のための移動の間にのみシートを横切ってシート
当援面が機械的に滑動しまたは圧力をかけられて滑動し
それによってこれらの面の周期的摩耗が減少するように
なることを注目すべきである。

以上に本件出願人のすでになした提案について説明した
が、次に第９図および第１０図に示す本発明の一実施例
について説明する。

この実施例において、平面の後面はディスク１００，１
０２の相互に向い合う反対両側の軸線１０６と同軸に形
成された端ぐりした凹所の円形ベース１１０′を有する
。スベーサーリング１２０は所定の厚さを有し、この厚
さが円形ベース１１０′から測定される如き個々のディ
スクの厚さと組合されて、シートに当援するゲ−トディ
スクのシート当接作動を確実に行うために十分なゲート
の全体中を形成する。凹所の円筒形側壁１ １２′はス
ベーサーリング１２０の外周面を円周方向に制限しそれ
によって保持する内側に向い合う周辺面を形成する。側
壁の直径はスベーサーリングの外径より若干大きく、ス
ベーサーリングが側壁との間に若干の半径方向に間隙を
置いて受け入れられるようになっている。端ぐりの組合
された深さはスベーサーリングの厚さより４・さく、制
限された相対運動が対応する相互作用ないこ行われ得る
ようになっている。リング１２川ま直径がシート当援面
より相当に小さく圧力およびステムの荷重のもとでシー
ト当援面のたわみを増加させる。この実施例においては
スべ−サー部村としてスベーサーリングすなわち環状の
スベーサー部材を用いたが、スベーサー部材はこれに限
定されるものではなく中実の円柱状のものでもよい。

既に述べたように、本発明によれば、第１図乃至第８図
に示すものの作用効果に加えて、ゲートの構造を簡単に
することにより、製造原価を低減し得る効果が得られる
。

本発明の上記の形態のみが示され記載されてきたけれど
も、他の形態は当業者に容易に明らである。

それ故にこの説明のために選択された具体例によって本
発明の範囲を制限することは意図されておらず、本発明
の範囲は前記特許請求の範囲によってのみ制限される。

【図面の簡単な説明】

第１図は閉じた位置の２つのゲートを示すゲートバルブ
の断面図。 第２図はバルブディスクの間の相互固定ボスおよびスベ
ーサーリングを示す、第１図のライン２−２に沿った断
面図。第３図はバルブボディに対するシートリングの取
付けおよびゲートディスクのシート当援面との係合を示
す断片図。第４図はゲートおよびバルブボディの間の舌
部および溝ガイド部を示す第１図のライン４一４に沿っ
た断面図。第５図はバルブディスクのステムヘッド結合
を示す第１図のライン５一５に沿った拡大断片図。第６
図はバルブディスクと組合されたステムヘッドの断片的
拡大斜視図。第７図はステムヘッド形状の拡大斜視図。
第８図はステムヘッド溝および扇形位置決め用ポスを説
明するバルブディスクの拡大斜視図。第９図はディスク
の周辺面に保持されたスベーサーリングによって間隔を
置かれたディスクの断片的断面図。第１０図は第９図の
ライン１０−１０‘こ沿った断面図。１０…ゲートバル
ブ、１２…バルブボディ、１４・・・ボンネット組立体
、２２…ハンドホイール組立体、２４・・・ステム組立
体、２６・・・ゲート、５６…バルブシート、７０…ス
テム、１００，１０２・・・ゲートディスク、１０４・
・・シート当綾面、１１２・・・扇形ラグ、１２０・・
・スベーサーリング、１１０′・・・凹所の円形ベース
、１１２′・・・円筒形側壁、１３４・・・Ｔ字型くさ
び、１４６・・・溝。 匁ヲ．夕勿ヲ．ク Ｆｉｇ．１・． 死夕．夕 琢夕．夕 孫夕．６ 琢夕７ 筋ヲ．８ Ｆｉ９．９． Ｆｉｇ．ｌ０．

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 中央のバルブ作動制御室と連通する流路を有するバ
   ルブボデイと、制御室に隣接する流路の端部にあるバル
   ブボデイのバルブシートと、開放位置の間で移動可能な
   ２つの部材から成るゲートと、前記両ゲートの一方の対
   向する側面が所定距離だけ離れて間隔を置かれた場合、
   閉じた位置において対向するバルブシートとシールする
   ように係合可能な、前記ゲートの他方の側面上に形成さ
   れたシート当接面と、前記両ゲートと係合する反対端を
   有する単一の剛体のスペーサー部材とを有するゲートバ
   ルブにおいて、前記両ゲートの前記対向する側面上に設
   けられた凹所を有し、該凹所中に前記スペーサー部材の
   反対端をそれぞれ受入れるようになつた保持装置を有す
   ることを特徴とするゲートバルブ。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のゲートバルブにおいて
   、前記凹所及びスペーサー部材が円形の形状を有するこ
   とを特徴とするゲートバルブ。 ３ 特許請求の範囲第２項記載のゲートバルブにおいて
   、前記スペーサー部材に中央開口が設けられていること
   を特徴とするゲートバルプ。