KR101289874B1 - A ball valve with a seat contacting structure using an elastic means and a flowing liquid pressure - Google Patents

A ball valve with a seat contacting structure using an elastic means and a flowing liquid pressure Download PDF

Info

Publication number
KR101289874B1
KR101289874B1 KR1020120088974A KR20120088974A KR101289874B1 KR 101289874 B1 KR101289874 B1 KR 101289874B1 KR 1020120088974 A KR1020120088974 A KR 1020120088974A KR 20120088974 A KR20120088974 A KR 20120088974A KR 101289874 B1 KR101289874 B1 KR 101289874B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
seat
opening
pressure
valve body
ball
Prior art date
Application number
KR1020120088974A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
최영환
Original Assignee
주식회사 코밸
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 주식회사 코밸 filed Critical 주식회사 코밸
Priority to KR1020120088974A priority Critical patent/KR101289874B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101289874B1 publication Critical patent/KR101289874B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/08—Details
    • F16K5/14—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together
    • F16K5/20—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together for plugs with spherical surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3268—Mounting of sealing rings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/06—Construction of housing; Use of materials therefor of taps or cocks
    • F16K27/067—Construction of housing; Use of materials therefor of taps or cocks with spherical plugs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/06—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having spherical surfaces; Packings therefor

Abstract

PURPOSE: A ball valve having a seat contact structure using an elastic unit and the pressure of flowing liquid is provided to improve adhesion and air-tightness between a seat ring and an opening and closing ball. CONSTITUTION: A ball valve having a seat contact structure using an elastic unit and the pressure of flowing liquid comprises a valve body (101), a stem, an opening and closing ball (111), a seat ring (140), a pressure retainer (150), and a seal retainer (161). The valve body has a liquid inlet, a liquid outlet, and a flow path. The stem is extended from the top to the inside of the valve body and is rotated. The opening and closing ball is connected to the bottom end of the stem, and an opening and closing hole for a liquid is formed therein. One or more protruded portions (142a), recessed portions (142b) and a pressure inlet hole (141) are formed on the inclined surface of the seat ring. The pressure retainer linearly moves to the opening and closing ball using the elastic force of a spring (151) installed in a spring insertion groove (150a).

Description

탄성수단과 유동 유체압을 이용한 시트 밀착구조를 구비한 볼밸브{A Ball Valve with a seat contacting structure using an elastic means and a flowing liquid pressure} A ball valve with a seat contacting structure using an elastic means and a flowing liquid pressure}

본 발명은 볼밸브에 관한 것으로서 구체적으로는 시트 리테이너에 장착되는 탄성수단과 밸브의 내부 유로를 흐르는 유동 유체압에 의하여 별도의 유압 부가장치 없이도 시트링과 개페볼과의 접촉면의 기밀이 안정적으로 유지될 수 있도록 하는 볼밸브에 관한 것이다.
The present invention relates to a ball valve, and in particular, the airtightness of the contact surface between the seat ring and the open ball is stably maintained without a separate hydraulic attachment by the elastic means mounted on the seat retainer and the flow fluid pressure flowing through the inner flow path of the valve. It relates to a ball valve to enable.

볼밸브는 각종 배관라인에 장착되어 유체의 유동을 신속하고 편리하게 단속하기 위한 밸브의 일종으로서 개폐공이 관통 형성되는 개폐볼을 밸브 내부의 유로 상에 위치하도록 장착한 후 스템을 회전시켜 유체의 흐름을 단속하는 구조를 가지는 것이 일반적이다. Ball valve is a type of valve for fast and convenient control of fluid flow, which is installed in various piping lines. The ball valve is installed so that the opening and closing hole is formed on the flow path inside the valve, and then the stem is rotated to flow the fluid. It is common to have a structure to control.

이러한 볼밸브의 경우에 회전하는 개폐볼과 상기 개폐볼의 외주면에 밀착하는 시트와의 밀착성이 우수해야 하며, 밀착력이 저하되는 경우 유체나 압력이 밸브의 틈새를 통하여 유출될 우려가 있으며, 유체와 압력의 누출시 볼밸브의 작동 신뢰성이 저하될 뿐 아니라 종국적으로는 밸브장치의 고장을 초래하게 된다. In the case of such a ball valve, the adhesion between the rotating opening and closing ball and the seat in close contact with the outer circumferential surface of the opening and closing ball should be excellent, and if the adhesion is reduced, there is a risk that the fluid or pressure may flow out through the gap of the valve, The leakage of pressure not only lowers the reliability of operation of the ball valve but ultimately leads to failure of the valve device.

등록특허 제10-1002683호 "이중시트링과 릴리프밸브를 내장하는 고압력 볼밸브", 등록특허 제10-0338178호 "볼밸브 등의 기밀유지용 시트어셈블리", 등록실용신안 제20-0297443호 "볼밸브의 2접촉 금속시트와 탄성시트로 된 복합시트 실링장치", 등록특허 제10-0342099호 "볼밸브의 시트구조"와 같은 선행의 문헌들에서는 이러한 볼밸브의 시트 밀착구조에 관하여 개시하고 있다. Registered Patent No. 10-1002683 "High Pressure Ball Valve with Double Seat Ring and Relief Valve", Registered Patent No. 10-0338178 "Seal Assembly for Ball Valve, etc.", Registered Utility Model No. 20-0297443 Prior art documents, such as a composite seat sealing apparatus consisting of a two-contact metal seat and an elastic seat of a ball valve ", and the" pattern structure of a ball valve ", disclose a seat contact structure of such a ball valve. have.

도5은 종래의 볼밸브의 기밀유지용 시트어셈블리의 확대 단면도로서 상기 등록특허 제10-0338178호 "볼밸브 등의 기밀유지용 시트어셈블리"에 개시된 것이다. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a conventional airtight seat assembly of a ball valve, which is disclosed in the above-mentioned Patent Publication No. 10-0338178, "Airtight seat seat assembly such as a ball valve."

상기 종래의 시트 어셈블리는 밸브 바디와의 사이에 시트 스프링(51)을 구비하는 축소 외경부(52)를 가지는 시트링(50)과 상기 시트링(50)의 전방에 개폐볼과 접촉하도록 내설되는 중실구동시트(53)로 이루어지며, 다수의 오링(55,56,57,58)을 시트링(50)과 중실구동시트(53)의 상면에 장착하고 있다. The conventional seat assembly is provided to be in contact with the opening and closing ball in front of the seat ring 50 and the seat ring 50 having a reduced outer diameter portion 52 having a seat spring 51 between the valve body and Comprising a solid drive seat 53, a plurality of O-rings (55, 56, 57, 58) is mounted on the upper surface of the seat ring 50 and the solid drive seat 53.

따라서 1차적으로는 시트 스프링(51)이 중실구동시트(53)를 전방으로 가압하여 개폐볼과의 면접촉력을 높이고, 2차적으로는 상기 시트링(50)과 중실구동시트(53)의 경계면 상부의 밸브 바디를 관통하여 형성되는 작동유압인입관로(70)를 통하여 외부의 유압펌프 등의 부가장치에서 별도의 유압을 인가함으로써 시트 밀착력을 보강하는 구조를 가진다. Accordingly, the seat spring 51 primarily presses the solid driving seat 53 forward to increase the surface contact force with the opening and closing ball, and secondly, the interface between the seat ring 50 and the solid driving seat 53. It has a structure that reinforces the seat adhesion by applying a separate hydraulic pressure from an additional device such as an external hydraulic pump through the working hydraulic inlet pipe path 70 formed through the upper valve body.

그런데, 이러한 종래의 시트 밀착 구조에서는 2차 가압력을 시트링에 제공하기 위하여 별도의 유압 라인과 유압장치를 필요로 한다는 점에서 장치의 구조가 복잡하고 가공비가 상승하는 문제가 있다. 또한, 이러한 부가적인 유압의 외부 인가는 개폐볼의 작동과 전기적으로 연동하여 수행되어야 하므로 밸브 개폐 조작을 위한 제어로직의 구성이 복잡하고 그에 따라 제작비용이 상승하는 문제가 존재한다. However, in the conventional seat-contact structure, there is a problem in that the structure of the device is complicated and the processing cost increases in that a separate hydraulic line and a hydraulic device are required to provide the secondary pressing force to the seat ring. In addition, since the external application of the additional hydraulic pressure must be performed in cooperation with the operation of the opening and closing ball, there is a problem in that the construction of the control logic for opening and closing the valve is complicated and accordingly the manufacturing cost increases.

따라서, 구조가 간단하여 제작이나 가공 및 유지보수가 용이하면서도 탄성가압력과 유체 가압력을 동시에 편리하게 이용할 수 있도록 하는 개선된 형태의 시트 구조를 개발할 필요가 생기게 되었다.
Therefore, there is a need to develop an improved form of the sheet structure that allows simple use of the elastic pressing force and the fluid pressing force at the same time because the structure is simple and easy to manufacture, process and maintain.

등록특허 제10-1002683호 "이중시트링과 릴리프밸브를 내장하는 고압력 볼밸브"(2010.12.20)Patent No. 10-1002683 "High Pressure Ball Valve with Double Seating and Relief Valve" (2010.12.20) 등록특허 제10-0338178호 "볼밸브 등의 기밀유지용 시트어셈블리" (2002.05.24)Registered Patent No. 10-0338178 "Seal Assembly for Ball Valve, etc." (2002.05.24) 등록실용신안 제20-0297443호 "볼밸브의 2접촉 금속시트와 탄성시트로 된 복합시트 실링장치" (2002.12.12)Utility Model Registration No. 20-0297443 "Composite seat sealing device with two-contact metal seat and elastic seat of ball valve" (2002.12.12) 등록특허 제10-0342099호 "볼밸브의 시트구조" (2002.06.26)Patent No. 10-0342099 "Seat structure of ball valve" (2002.06.26)

본 발명의 목적은 고압·대용량 유체 이송 배관 시스템에 적용하기 위한 볼밸브에 관한 것으로서 구성이 간단하여 가공, 제작 및 조립이 편리하면서도 탄성수단에 의한 1차적인 시트 가압력과 관내를 흐르는 유동 유체의 유동압력에 의하여 2차적인 시트 가압력을 확보함으로써 개폐볼과 시트링 간의 밀착력이 안정적으로 유지될 수 있도록 하는 볼밸브 구조를 제공하는 것이다.
An object of the present invention relates to a ball valve for application to a high-pressure, high-capacity fluid transfer piping system, the configuration is simple, easy to process, fabricate and assemble, while the primary seat pressing force by the elastic means and the flow of flow fluid flowing through the pipe It is to provide a ball valve structure to ensure that the adhesion between the opening and closing ball and the seat ring is stably maintained by securing the secondary seat pressing force by the pressure.

전술한 목적의 달성을 위하여 본 발명에서는, 내부에 유체 유입구(101a)와 유체 유출구(101b)를 포함하여 유로가 형성되는 밸브 바디(101); 상기 밸브 바디의 상부에서 내부로 연장되어 회전하도록 장착되는 스템(110); 상기 스템의 하단에 연결되며 유체가 통과할 수 있도록 개폐공이 관통 형성되는 개폐볼(111); 상기 개폐볼에 전단 경사면(142)이 접촉하도록 형성되는 링 형상의 것으로서 개폐볼과 접촉하는 전단 경사면에 적어도 하나 이상의 돌출부(142a)와 요홈부(142b)가 형성되며, 내주면과 외주면을 관통하여 연결하는 압력 유입홀(141)이 형성되는 시트링(140); 상기 시트링의 후단면(143)과 밸브 바디(101)의 내벽 사이에 장착되며, 내부에 형성되는 스프링 삽입홈(150a)에 장착되는 가압 스프링(151)의 일측 선단이 상기 밸브 바디의 내벽에 지지됨으로써 스프링의 탄성력에 의하여 개폐볼 측으로 직선 이동하는 가압 리테이너(150); 및 상기 시트링(140)의 후방부 외주면과 밸브 바디의 내벽 사이에 장착되는 시트씰(160)과 상기 시트씰의 후방에 접촉하여 장착되는 씰리테이너(161);를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성수단과 유동 유체압을 이용한 시트 밀착구조를 구비한 볼밸브를 제안한다. In order to achieve the above object, in the present invention, there is provided a valve body 101 including a fluid inlet 101a and a fluid outlet 101b therein; A stem (110) mounted to extend from the top of the valve body to rotate therein; Opening and closing ball 111 is connected to the bottom of the stem and the opening and closing hole is formed so that the fluid can pass through; At least one protruding portion 142a and a recess 142b are formed on a front inclined surface in contact with the opening and closing ball as a ring shape formed to contact the opening and closing ball 142 in contact with the opening and closing ball. A seat ring 140 in which a pressure inflow hole 141 is formed; One end of the pressurizing spring 151 mounted between the rear end surface 143 of the seat ring and the inner wall of the valve body 101 and mounted in the spring insertion groove 150a formed therein is disposed on the inner wall of the valve body. Pressurized retainer 150 to be linearly moved to the opening and closing ball side by the elastic force of the spring; And a seat seal 160 mounted between the outer peripheral surface of the rear portion of the seat ring 140 and the inner wall of the valve body and a seal retainer 161 mounted in contact with the rear of the seat seal. A ball valve having a seat contact structure using means and flow fluid pressure is proposed.

여기서, 상기 시트링의 전방부 외주면과 밸브 바디의 내벽 사이에는 오링(144)이 장착되고, 상기 압력 유입홀(141)은 상기 시트씰(160)과 상기 오링(144) 사이의 상기 시트링 몸체에 형성되는 것이 바람직하다.
Here, O-ring 144 is mounted between the outer peripheral surface of the front portion of the seat ring and the inner wall of the valve body, the pressure inlet hole 141 is the seating body between the seat seal 160 and the O-ring 144 It is preferably formed in.

본 발명에 의하면 1차적으로 가압 스프링이 시트링을 개폐볼 측으로 탄성 전진 가압시켜 시트 밀착력을 유지하며, 2차적으로는 밸브 내부를 흐르는 유동 유체압력에 의하여 시트링을 더욱 개폐볼에 밀착하도록 하므로 시트링과 개폐볼 간의 밀착력 및 기밀 유지력이 향상된다. According to the present invention, the pressure spring primarily maintains the seat adhesion by elastically pressing the seat ring forward and backward toward the opening and closing ball, and secondly, the seat ring is more closely contacted with the opening and closing ball by the flow fluid pressure flowing through the valve. Adhesion and airtightness between the ring and the opening and closing ball are improved.

특히, 본 발명에서는 2차 밀착 가압력의 확보 수단으로 별도의 유압원이나 유압장치를 요하지 않고 밸브 내부를 흐르는 유체압을 자연스럽게 이용할 수 있는 구조이므로 시트링의 구조가 단순하여 조립, 가공, 제작 및 유지보수가 편리하며 잘 고장이 나지 않는 장점이 있다.
Particularly, in the present invention, the structure of the seat ring is simple to assemble, process, fabricate and maintain the structure because the fluid pressure flowing through the inside of the valve can be used naturally without requiring a separate hydraulic source or hydraulic device as a means for securing the second close pressing force. It is convenient to repair and does not break well.

도1은 본 발명에 따른 볼밸브의 단면 구조도.
도2는 도1의 'A' 부분의 확대도.
도3는 도1의 'B' 부분의 확대도.
도4는 도1의 'C' 부분의 확대도.
도5은 종래의 볼밸브의 기밀유지용 시트어셈블리의 확대 단면도. 1 is a cross-sectional structural view of a ball valve according to the present invention.
2 is an enlarged view of a portion 'A' of FIG.
3 is an enlarged view of a portion 'B' of FIG.
4 is an enlarged view of a portion 'C' of FIG.
5 is an enlarged cross-sectional view of a conventional seat assembly for airtight holding of a ball valve.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 작동원리에 관하여 상술한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration and operation principle of the present invention will be described in detail.

도1은 본 발명에 따른 볼밸브의 단면 구조도인데 도시한 바와 같이, 본 발명의 볼밸브(100)는 주로 250 bar 이상의 고압·대용량 유체 콘트롤 밸브에 적용하기에 적합한 것으로서 밸브 개폐의 구동원으로서 유공압 엑츄체이터(200)를 채용하나, 반드시 이러한 사용 조건에 한정될 것은 아니다. 1 is a cross-sectional structural view of a ball valve according to the present invention, as shown, the ball valve 100 of the present invention is mainly suitable for application to a high-pressure, large-capacity fluid control valve of 250 bar or more as a driving source for opening and closing the valve Although the chute 200 is employed, it is not necessarily limited to such use conditions.

기본적인 구조를 설명하면 유체 유입구(101a)와 유체 유출구(101b)를 연결하는 유체 유로가 내부에 형성되는 밸브 바디(101), 상기 밸브 바디(101)의 상부에 형성되는 탑커버(104), 상기 탑커버(104)를 상부에서 관통하여 밸브 바디(101)의 내부까지 연장되는 스템(110), 상기 스템(110)의 하단에 결합하여 유로를 단속하기 위한 개폐볼(111) 및 상기 스템(110)의 상단에 연결되어 상기 유공압 엑츄에이터(200)에 의하여 회전 구동하는 스템 커넥터(122)를 포함하여 구성된다. The basic structure will be described with the valve body 101 having a fluid flow path connecting the fluid inlet 101a and the fluid outlet 101b therein, the top cover 104 formed on the valve body 101, and the A stem 110 extending through the top cover 104 from the top to the inside of the valve body 101, an opening / closing ball 111 and the stem 110 for engaging with a lower end of the stem 110 to control a flow path. It is configured to include a stem connector 122 is connected to the upper end of the rotational drive by the pneumatic actuator (200).

상기 유공압 엑츄에이터(200)는 스템(110)에 회전력을 부여하기 위한 것으로서 유공압 실린더 로드의 신축에 의하여 스템 커넥터(122)가 회전하도록 형성할 수 있다. 즉, 상기 유공압 실린더 로드가 랙기어 역할을 하고, 상기 스템 커넥터(122)가 피니언 기어 역할을 하도록 치합하도록 하면 실린더 로드의 신축에 의하여 스템(110)이 회전할 수 있게 되는 것이다. The pneumatic actuator 200 is to impart rotational force to the stem 110 and may be formed to rotate the stem connector 122 by expansion and contraction of the hydraulic pneumatic cylinder rod. That is, when the hydraulic cylinder rod acts as a rack gear and the stem connector 122 is engaged to act as a pinion gear, the stem 110 can rotate by the expansion and contraction of the cylinder rod.

상기 밸브 바디(101)는 좌우 일체형으로 할 수 있으나 본 실시예에서는 좌측편과 우측 편이 분리되도록 분할편으로 구성하고 있다. 즉, 좌측 편과 우측 편을 맞대어 캡볼트(133a)와 캡너트(133b)를 이용하여 결합하고 그 결합면에 도시한 바와 같이 델타링 가스켓(131)을 게재시켜 유체와 압력의 누설을 방지한다. 도면에서 미설명 부호 132는 캡핀을 나타낸다. 도면에서 미설명 부호 102는 밸브를 배관 라인에 결합하기 위한 캡을 나타낸다. The valve body 101 may be left and right integral, but in the present embodiment, the valve body 101 is configured as a split piece so that the left side and the right side are separated. That is, the left side and the right side are joined to each other by using the cap bolt 133a and the cap nut 133b, and the delta ring gasket 131 is placed as shown on the coupling surface to prevent leakage of fluid and pressure. . In the drawing, reference numeral 132 denotes a cap pin. In the figure, reference numeral 102 denotes a cap for coupling the valve to the piping line.

상기 밸브 바디(101) 내부의 유체 유로 상의 내벽면과 상기 개폐볼(111) 사이에는 시트링 밀착 구조가 형성되는데 이에 관하여 자세한 설명은 후술한다. A seating close contact structure is formed between the inner wall surface on the fluid flow path inside the valve body 101 and the opening and closing ball 111, which will be described later.

상기 밸브 바디(101)의 상부에는 탑커버(104)가 커버핀(104a)에 의하여 공고하게 결합하며, 상기 탑커버(104)의 상부에는 상부 케이싱(120)이 스터드 볼트 및 너트(104b)에 의하여 결합한다. 상기 상부 케이싱(120)의 상부는 유공압 엑츄에이터(200)와 결합한다. The top cover 104 is firmly coupled to the upper portion of the valve body 101 by the cover pin 104a, and the upper casing 120 is attached to the stud bolt and the nut 104b on the upper portion of the top cover 104. To combine. The upper portion of the upper casing 120 is coupled to the hydraulic actuator 200.

도3에 도시한 바와 같이, 상기 탑커버(104)의 내주면과 상기 스템(110)의 외주면 사이에는 커버 부쉬(135)가 장착되고, 밸브 바디(101)의 상단과 탑커버(104) 하단 간의 결합면에는 델타링 가스켓(134)이 장착된다. As shown in FIG. 3, a cover bush 135 is mounted between the inner circumferential surface of the top cover 104 and the outer circumferential surface of the stem 110, and between the upper end of the valve body 101 and the lower end of the top cover 104. A delta ring gasket 134 is mounted on the mating surface.

도3의 미설명부호 137은 스템(110) 하단의 외주면과 밸브 바디(101)의 상단 내주면 사이에 장착되는 스템 부쉬를 나타내며, 136은 스러스트 베어링을 나타낸다. Reference numeral 137 of FIG. 3 denotes a stem bush mounted between the outer circumferential surface of the bottom of the stem 110 and the upper inner circumferential surface of the valve body 101, and 136 denotes a thrust bearing.

상기 커버 부쉬(135) 상부의 상기 탑커버(104)의 내주면과 상기 스템(110)의 외주면 사이에는 도1에 도시한 바와 같이 브이오씨(VOC) 패킹(112)이 장착되고, 상기 VOC 패킹(112)의 상단에는 패킹 부쉬(113)가 장착된다. 상기 패킹 부쉬(113)의 외주면에 상에는 패킹 누르개(114)가 위치하는데, 상기 패킹 누르개(114)의 하단은 상기 VOC 패킹(112)의 상단에 접촉하도록 장착된다. VOC packing 112 is mounted between the inner circumferential surface of the top cover 104 and the outer circumferential surface of the stem 110 above the cover bush 135, and the VOC packing ( The packing bush 113 is mounted on the upper end of the 112. A packing presser 114 is positioned on an outer circumferential surface of the packing bush 113, and a lower end of the packing presser 114 is mounted to contact an upper end of the VOC packing 112.

상기 패킹 누르개(114)의 상단은 글랜드 플랜지(Gland flange,105)에 의하여 가압되어 하방의 VOC 패킹(112)을 누르게 된다. The upper end of the packing stopper 114 is pressed by a gland flange 105 to press down the VOC packing 112.

상기 글랜드 플랜지(105)는 도4에 도시한 바와 같이 플랜지 볼트(138a)와 플랜지 너트(138b) 및 접시 스프링(139)에 의하여 상기 탑커버(104)의 상부에 공고하게 결합한다. The gland flange 105 is firmly coupled to the top of the top cover 104 by a flange bolt 138a, a flange nut 138b, and a disc spring 139 as shown in FIG.

도1에 도시한 바와 같이, 스템(110)은 스템 커넥터(122)에 연결되고, 미설명부호 115는 스템키(stem key)를 나타내며, 201은 엑츄에이터키(actuator key)를 나타낸다. As shown in Fig. 1, the stem 110 is connected to the stem connector 122, reference numeral 115 denotes a stem key, and 201 denotes an actuator key.

이상과 같은 구조를 가지는 볼밸브(100)의 내부 유체 유로 상에는 시트링(140)과 가압 리테이너(150)로 이루어지는 시트 밀착 구조가 형성되는데 이에 관하여는 도1 및 도2를 참조하여 상세하게 설명한다. A seat contact structure including a seat ring 140 and a pressure retainer 150 is formed on the internal fluid flow path of the ball valve 100 having the above structure, which will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. .

도2는 도1의 'A' 부분의 확대도이다. 이하의 설명에서 각 시트의 구조와 압력 배출로의 구조의 위치 및 방향은 도2를 기준으로 설명하는 것으로 하되, 도2에서 개폐볼 측을 전방이라 하고 가압 리테이너(150) 측을 후방이라고 정의한다. FIG. 2 is an enlarged view of a portion 'A' of FIG. 1. In the following description, the position and direction of the structure of each sheet and the structure of the pressure discharge path will be described with reference to FIG. 2, but in FIG. .

도시한 바와 같이, 본 발명의 밸브 시트 밀착 구조는 크게 압력 유입홀(141)을 가지는 시트링(140)과 상기 시트링(150)의 후방에서 상기 시트링(150)을 탄성 가압하는 가압 리테이너(150)로 이루어진다. As shown, the valve seat contact structure of the present invention is a seat ring 140 having a pressure inlet hole 141 and a pressure retainer for elastically pressing the seat ring 150 at the rear of the seat ring 150 ( 150).

상기 시트링(140)은 전체적으로 중앙부가 개방되는 링 형상의 것으로서 개폐볼(111)의 외주면에 접촉하는 전단 경사면(142)과 후방의 가압 리테이너(150)의 전단면과 마주하는 후단면(143)을 가진다. The seat ring 140 has a ring shape having an open central portion as a whole. The rear end surface 143 facing the front end surface of the front inclined surface 142 contacting the outer circumferential surface of the opening and closing ball 111 and the rearward pressure retainer 150. Has

상기 전단 경사면(142)에는 개폐볼(111)의 외주면과 상시 접촉을 유지하는 돌출부(142a)와 상기 전단 경사면(142)의 판면에서 내측으로 오목하게 함몰되는 요홈부(142b)가 형성된다. 상기 돌출부(142a)와 요홈부(142b)의 폭이나 면적 및 개수는 필요에 따라 변경될 수 있으며 본 실시예에서는 상기 요홈부(142b)를 상하 두 개로 형성하는 것으로 하였다. The shear inclined surface 142 is provided with a protrusion 142a for maintaining constant contact with the outer circumferential surface of the opening and closing ball 111 and a recess 142b recessed inwardly from the plate surface of the shear inclined surface 142. The width, area, and number of the protrusions 142a and the recesses 142b may be changed as necessary. In this embodiment, the recesses 142b are formed in two upper and lower portions.

이렇게 돌출부(142a)와 요홈부(142b)를 전단 경사면(142)에 형성하는 경우에는 요홈부(142b)가 없는 경우와 비교하여 시트링(140)과 개폐볼(111) 간의 접촉면(111b)의 기밀이 더 잘 유지되는 것으로 확인되었다. Thus, when the protrusion 142a and the recess 142b are formed on the shear inclined surface 142, the contact surface 111b between the seat ring 140 and the opening / closing ball 111 is compared with the case where the recess 142b is not present. Confidentiality was found to be better maintained.

상기 시트링(140)의 몸체에는 밸브 바디(101) 내부의 유체 유로에 접하는 내주면(도2에서는 상단면)과 외주면(도2에서는 하단면) 사이를 관통하는 압력 유입홀(141)이 형성된다. The body of the seat ring 140 is formed with a pressure inlet hole 141 penetrating between the inner circumferential surface (upper surface in FIG. 2) and the outer circumferential surface (lower surface in FIG. 2) contacting the fluid flow path inside the valve body 101. .

상기 압력 유입홀(141)은 밸브 바디(101)의 내부를 흐르는 유체의 압력이 스며들어 시트링을 좌우로 팽창시킴으로써 시트링(140)과 개폐볼(111) 간의 밀찰력을 더욱 높이는 역할을 한다. The pressure inlet hole 141 serves to further increase the sealing force between the seat ring 140 and the opening / closing ball 111 by expanding the seat ring from side to side due to the pressure of the fluid flowing inside the valve body 101. .

종래에는 시트의 위쪽에 위치하는 밸브 바디를 관통하도록 유압로를 형성한 후 이러한 유압로를 외부의 유압 펌프 등에 연결하여 별도의 유압을 제공함으로써 시트에 유체 가압력을 부가하였으나, 본 발명에서는 밸브 내부를 흐르는 자연스런 유동 유체의 압력을 이용하여 시트링이 팽창되도록 함으로써 후술할 탄성수단과 함게 시트의 밀착력을 개선하고 있다. Conventionally, after forming a hydraulic passage to penetrate the valve body located above the seat and connecting the hydraulic passage to an external hydraulic pump or the like to provide a separate hydraulic pressure, but the fluid pressure in the seat in the present invention, By using the pressure of the natural flowing fluid flowing through the seat ring is to improve the adhesion of the seat with the elastic means to be described later.

상기 압력 유입홀(141)의 전방측 시트링(140) 외주면과 밸브 바디(101)의 내벽면 사이에는 도시한 바와 같이 기밀 유지를 위한 오링 및 백업링(144)이 장착된다. The O-ring and the backup ring 144 for maintaining airtightness are mounted between the outer circumferential surface of the front side seat ring 140 and the inner wall surface of the valve body 101 of the pressure inlet hole 141.

상기 압력 유입홀(141) 후방의 시트링의 외주면과 밸브 바디(101)의 내벽면 사이에는 시트씰(160)이 장착되어 기밀을 유지하며, 상기 시트씰(160)의 후방에는 씰리테이너(161)가 장착되어 시트씰(160)을 안정적으로 고정한다. A seat seal 160 is installed between the outer circumferential surface of the seat ring behind the pressure inlet hole 141 and the inner wall surface of the valve body 101 to maintain airtightness, and a seal retainer 161 is provided at the rear of the seat seal 160. ) Is mounted to stably fix the seat seal 160.

결과적으로 상기 압력 유입홀(141)은 전방의 오링 및 백업링(144)과 후방의 씨트씰(160)의 사이에 위치하는 시트링(140)의 몸체 부위에 형성되게 되는 것이다. As a result, the pressure inlet hole 141 is formed in the body portion of the seat ring 140 located between the front O-ring and the backup ring 144 and the rear seat seal 160.

상기 시트링(140)의 후방측에는 가압 리테이너(150)가 위치하는데 상기 가압 리테이너(150)의 내부에는 가압 스프링(151)이 장착되어 탄성력을 부여한다. 즉, 상기 가압 리테이너(150)에는 도시한 바와 같이 좌측단이 개방되는 스프링 삽입홈(150a)이 내측으로 오목하게 형성되고, 여기에 가압 스프링(151)의 일측 선단이 삽입되고, 타측 선단은 밸브 바디(101)의 내벽면에 의하여 지지된다. A pressure retainer 150 is positioned at the rear side of the seat ring 140, and a pressure spring 151 is mounted inside the pressure retainer 150 to impart an elastic force. That is, as shown in the pressure retainer 150, a spring insertion groove 150a having an open left end is formed to be concave inward, and one end of the pressure spring 151 is inserted therein, and the other end is a valve. It is supported by the inner wall surface of the body 101.

따라서, 상기 가압 리테이너(150)는 가압 스프링(151)의 탄성력에 의하여 상기 시트링(140)을 항상 상기 개폐볼(111)의 접촉면(111b) 측으로 밀게 되어 시트 밀착력을 유지하게 되는 것이다. Therefore, the pressing retainer 150 is to push the seat ring 140 toward the contact surface 111b side of the opening and closing ball 111 by the elastic force of the pressing spring 151 to maintain the sheet adhesion.

본 발명에서는 가압 스프링(151)에 의한 1차 시트 밀착력을 확보하는 외에 압력 유입홀(141)을 통한 2차 시트 밀착력을 제공하게 된다. 즉, 상기 가압 리테이너(150)의 탄성 가압력 외에 밸브의 내부를 흐르는 유동 유체의 압력이 상기 압력 유입홀(141)로 상시 스며들어와 압력 유입홀(141) 주변의 시트링(150) 몸체를 전후로 팽창시킨다. 이렇게 팽창된 시트링(140)은 상기 개폐볼(111)의 접촉면(111b)에 더욱 강하게 밀착되어 기밀 유지력이 한층 배가된다. In the present invention, in addition to securing the primary sheet adhesion by the pressure spring 151, it provides a secondary sheet adhesion through the pressure inlet hole 141. That is, in addition to the elastic pressing force of the pressure retainer 150, the pressure of the flow fluid flowing inside the valve is constantly infiltrated into the pressure inlet hole 141 and expands the body of the seat ring 150 around the pressure inlet hole 141 back and forth. Let's do it. The expanded seat ring 140 is more strongly in contact with the contact surface (111b) of the opening and closing ball 111 is a double the airtight holding force.

따라서, 장시간의 사용에 따른 가압 스프링(151)의 탄성력 약화나, 시트링(140)의 전단 경사면(142)의 마모시에도 충분한 시트 밀착력을 유지할 수 있게 되는 것이다. Accordingly, sufficient sheet adhesion can be maintained even when the elastic force of the pressing spring 151 is weakened due to prolonged use, or when the shear inclined surface 142 of the seat ring 140 wears.

도면에서 미설명부호 171은 트러니언 플레이트(trunnion plate), 172는 트러니언 플레이트 핀을, 173은 트러니언 부시를, 174는 스러스트 베어링을 나타낸다.
In the drawings, reference numeral 171 denotes a trunnion plate, 172 denotes a trunnion plate pin, 173 denotes a trunnion bush, and 174 denotes a thrust bearing.

본 발명은 볼밸브에 관한 것으로서 비교적 단순한 구조를 채용함에도 시트링의 밀착력을 2단계로 강화 및 유지시킴으로써 압력의 누수가 없고 유체의 기밀성이 보장되는 볼밸브에 관한 것이다. 또한 이러한 시트 밀착력 유지 구조의 가공, 조립 및 유지보수가 매우 간편하게 구성되어 있으므로 고압 대용량 유체 이송용 배관 시스템에 적극 활용할 필요가 있을 것이다.
The present invention relates to a ball valve is a ball valve that ensures the tightness of the fluid without leakage of pressure by strengthening and maintaining the adhesion of the seat ring in two stages, even when employing a relatively simple structure. In addition, since the processing, assembly, and maintenance of the sheet adhesion maintaining structure is very simple, it will be necessary to actively utilize the piping system for high pressure large-capacity fluid transfer.

100: 볼밸브 101: 밸브 바디
101a: 유체 유입구 101b: 유체 유출구
102: 캡 103: 캐비티
104: 탑커버 104a: 커버핀
105: 글랜드 플랜지 105a: 렌치 볼트
110: 스템 111: 개폐볼
111a: 개폐공 112: VOC 패킹
113: 패킹 부쉬 114: 패킹 누르개
115: 스템 키 120: 상부 케이싱
121: 스터드 볼트 및 너트 122: 스템 커넥터
131: 델타링 가스켓 132: 캡핀
133a,133b: 캡볼트,캡너트 134: 델타링 가스켓
135: 커버 부쉬 136: 스러스트 베어링
137: 스템 부쉬 138a,138b: 플랜지볼트,플랜지너트
139: 접시 스프링 140: 시트링
141: 압력 유입홀 142: 전단 경사면
142a: 돌출부 142b: 요홈부
143: 후단면 144: 오링 및 백업링
150: 가압 리테이너 150a: 스프링 삽입홈
151: 가압 스프링 160: 시트씰
161: 씰 리테이너 100: ball valve 101: valve body
101a: fluid inlet 101b: fluid outlet
102: cap 103: cavity
104: top cover 104a: cover pin
105: gland flange 105a: wrench bolt
110: stem 111: opening and closing ball
111a: opening and closing 112: VOC packing
113: packing bush 114: packing presser
115: stem key 120: upper casing
121: stud bolt and nut 122: stem connector
131: delta ring gasket 132: cap pin
133a, 133b: Cap bolt, Cap nut 134: Delta ring gasket
135: cover bush 136: thrust bearing
137: stem bush 138a, 138b: flange bolt, flange nut
139: plate spring 140: seat ring
141: pressure inlet hole 142: shear slope
142a: protrusion 142b: groove
143: back side 144: O-ring and backup ring
150: pressure retainer 150a: spring insertion groove
151: pressure spring 160: seat seal
161: seal retainer

Claims (2)

내부에 유체 유입구(101a)와 유체 유출구(101b)를 포함하여 유로가 형성되는 밸브 바디(101);
상기 밸브 바디의 상부에서 내부로 연장되어 회전하도록 장착되는 스템(110);
상기 스템의 하단에 연결되며 유체가 통과할 수 있도록 개폐공이 관통 형성되는 개폐볼(111);
상기 개폐볼에 전단 경사면(142)이 접촉하도록 형성되는 링 형상의 것으로서 개폐볼과 접촉하는 전단 경사면에 적어도 하나 이상의 돌출부(142a)와 요홈부(142b)가 형성되며, 내주면과 외주면을 관통하여 연결하는 압력 유입홀(141)이 형성되는 시트링(140);
상기 시트링의 후단면(143)과 밸브 바디(101)의 내벽 사이에 장착되며, 내부에 형성되는 스프링 삽입홈(150a)에 장착되는 가압 스프링(151)의 일측 선단이 상기 밸브 바디의 내벽에 지지됨으로써 스프링의 탄성력에 의하여 개폐볼 측으로 직선 이동하는 가압 리테이너(150); 및
상기 시트링(140)의 후방부 외주면과 밸브 바디의 내벽 사이에 장착되는 시트씰(160)과 상기 시트씰의 후방에 접촉하여 장착되는 씰리테이너(161);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성수단과 유동 유체압을 이용한 시트 밀착구조를 구비한 볼밸브. A valve body 101 including a fluid inlet 101a and a fluid outlet 101b therein;
A stem (110) mounted to extend from the top of the valve body to rotate therein;
Opening and closing ball 111 is connected to the bottom of the stem and the opening and closing hole is formed so that the fluid can pass through;
At least one protruding portion 142a and a recess 142b are formed on a front inclined surface in contact with the opening and closing ball as a ring shape formed to contact the opening and closing ball 142 in contact with the opening and closing ball. A seat ring 140 in which a pressure inflow hole 141 is formed;
One end of the pressurizing spring 151 mounted between the rear end surface 143 of the seat ring and the inner wall of the valve body 101 and mounted in the spring insertion groove 150a formed therein is disposed on the inner wall of the valve body. Pressurized retainer 150 to be linearly moved to the opening and closing ball side by the elastic force of the spring; And
A seat seal 160 mounted between an outer circumferential surface of the rear portion of the seat ring 140 and an inner wall of the valve body and a seal retainer 161 mounted in contact with the rear of the seat seal;
Ball valve having a close contact structure using the elastic means and the fluid flow pressure comprising a. 제1항에 있어서,
상기 시트링의 전방부 외주면과 밸브 바디의 내벽 사이에는 오링(144)이 장착되고, 상기 압력 유입홀(141)은 상기 시트씰(160)과 상기 오링(144) 사이의 상기 시트링 몸체에 형성되는 것을 특징으로 하는 탄성수단과 유동 유체압을 이용한 시트 밀착구조를 구비한 볼밸브.
The method of claim 1,
O-ring 144 is mounted between the front outer peripheral surface of the seat ring and the inner wall of the valve body, the pressure inlet hole 141 is formed in the seating body between the seat seal 160 and the O-ring 144 Ball valve having a seat contact structure using the elastic means and the flow fluid pressure, characterized in that.
KR1020120088974A 2012-08-14 2012-08-14 A ball valve with a seat contacting structure using an elastic means and a flowing liquid pressure KR101289874B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120088974A KR101289874B1 (en) 2012-08-14 2012-08-14 A ball valve with a seat contacting structure using an elastic means and a flowing liquid pressure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120088974A KR101289874B1 (en) 2012-08-14 2012-08-14 A ball valve with a seat contacting structure using an elastic means and a flowing liquid pressure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101289874B1 true KR101289874B1 (en) 2013-07-24

Family

ID=48998081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120088974A KR101289874B1 (en) 2012-08-14 2012-08-14 A ball valve with a seat contacting structure using an elastic means and a flowing liquid pressure

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101289874B1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180052341A (en) * 2016-11-10 2018-05-18 정우이앤이 주식회사 Valve block
KR101961275B1 (en) 2018-09-10 2019-03-25 주식회사 대원에스티 ball valve
CN109812595A (en) * 2019-03-14 2019-05-28 无锡智能自控工程股份有限公司 A kind of program-controlled ball valve of high frequency mo
CN115681545A (en) * 2022-10-17 2023-02-03 上海电站阀门厂有限公司 Drainage ball valve

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4934625A (en) * 1972-08-04 1974-03-30
JPS5217215A (en) * 1975-07-30 1977-02-09 Tlv Co Ltd Ball valve
JPS5756260U (en) * 1980-09-19 1982-04-02
JP2002257246A (en) 2000-12-26 2002-09-11 Kitz Corp Ball valve, and assembling method for machine device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4934625A (en) * 1972-08-04 1974-03-30
JPS5217215A (en) * 1975-07-30 1977-02-09 Tlv Co Ltd Ball valve
JPS5756260U (en) * 1980-09-19 1982-04-02
JP2002257246A (en) 2000-12-26 2002-09-11 Kitz Corp Ball valve, and assembling method for machine device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180052341A (en) * 2016-11-10 2018-05-18 정우이앤이 주식회사 Valve block
KR101961275B1 (en) 2018-09-10 2019-03-25 주식회사 대원에스티 ball valve
CN109812595A (en) * 2019-03-14 2019-05-28 无锡智能自控工程股份有限公司 A kind of program-controlled ball valve of high frequency mo
CN109812595B (en) * 2019-03-14 2024-02-23 无锡智能自控工程股份有限公司 High-frequency action program-controlled ball valve
CN115681545A (en) * 2022-10-17 2023-02-03 上海电站阀门厂有限公司 Drainage ball valve
CN115681545B (en) * 2022-10-17 2024-02-09 上海电站阀门厂有限公司 Hydrophobic ball valve

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102047557B1 (en) Ball valve
KR101289874B1 (en) A ball valve with a seat contacting structure using an elastic means and a flowing liquid pressure
US7093819B1 (en) Ball valve with shear bushing and integral bracket for stem blowout protection
US4264054A (en) Metal-to-metal seat hub seals
KR101289873B1 (en) A ball valve with dual seat-contact structures and an internal pressure releasing structure
US5322261A (en) Arrangement in closing valves
US10801625B2 (en) High-pressure sealing ring
CN202790608U (en) High-temperature high-pressure flat gate valve
CN201925513U (en) Top mounted ball valve of inner-propped compound seal forged steel
CN206398122U (en) A kind of new multistage noise reduction V-type ball valve
NO20180716A1 (en) Replaceable seat pocket
US20060197339A1 (en) Sealing element and a coupling device and a valve device provided with such a sealing element
US10145394B2 (en) Fluid pressure cylinder
CN103090034A (en) Wedge-caulking parallel sluice valve
RU2445537C1 (en) Stop valve
CN111720567B (en) Pressure balance type sleeve regulating valve core seat sealing structure
CN209245334U (en) High-pressure self-tightening sealing core
CN103939310B (en) The board-like radial plunger pump of small-power dish flow
CN203477332U (en) Self-sealing stop valve
RU2371621C1 (en) Gate of wedge valve with self-aligned seats
CN203258117U (en) Two-piece type vertical check valve
CN220204721U (en) High-pressure round-drift diameter forged steel bushing plug valve
RU2244862C2 (en) Gate valve
CN203717974U (en) Bellows isolation ammonia stop valve
CN103939634A (en) Valve seat structure for gate valve

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170818

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191219

Year of fee payment: 7