KR102591730B1 - Stem sealing assembly and plug valve with the same - Google Patents

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KR102591730B1 KR1020210177818A KR20210177818A KR102591730B1 KR 102591730 B1 KR102591730 B1 KR 102591730B1 KR 1020210177818 A KR1020210177818 A KR 1020210177818A KR 20210177818 A KR20210177818 A KR 20210177818A KR 102591730 B1 KR102591730 B1 KR 102591730B1
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Abstract

플러그 밸브의 본체에 탑재되는 플러그의 상단으로부터 덮개를 관통하며 상향 연장된 스템에 꿰어지게 설치되는 스템 밀봉 조립체와, 이를 구비한 플러그 밸브가 개시된다. 개시된 스템 밀봉 조립체는, 외주부가 본체와 덮개 사이에 개재되어 고정 지지되는 디스크부와, 스템의 외주면에 면접촉되도록 디스크부의 내주부에서 스템의 길이 방향으로 연장된 스템 밀봉부를 구비한 환형 다이아프램; 환형 다이아프램의 상측에서 스템의 외주면에 면접촉되는 환형 패킹; 및, 스템 밀봉부를 스템의 외주면 측으로 가압하는 제1 스러스트 칼라;를 구비한다. 제1 스러스트 칼라는 스템 밀봉부와 환형 패킹을 이격시키는 환형 스페이서부를 구비하고, 환형 스페이서부의 내주면은 스템의 외주면과 이격된다. Disclosed are a stem seal assembly that is installed to be threaded to a stem extending upwardly through a cover from the top of a plug mounted on a body of a plug valve, and a plug valve provided therewith. The disclosed stem seal assembly includes an annular diaphragm having a disk portion whose outer periphery is fixedly supported and interposed between the main body and the cover, and a stem seal portion extending in the longitudinal direction of the stem from the inner periphery of the disk portion so as to surface contact the outer peripheral surface of the stem; An annular packing that is in surface contact with the outer peripheral surface of the stem at the upper side of the annular diaphragm; And, a first thrust collar that presses the stem seal toward the outer peripheral surface of the stem. The first thrust collar has an annular spacer portion spaced apart from the stem seal portion and the annular packing, and an inner peripheral surface of the annular spacer portion is spaced apart from an outer peripheral surface of the stem.

Description

스템 밀봉 조립체 및 이를 구비한 플러그 밸브{STEM SEALING ASSEMBLY AND PLUG VALVE WITH THE SAME}{STEM SEALING ASSEMBLY AND PLUG VALVE WITH THE SAME}

본 발명은 스템(stem)을 구비한 플러그 밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스템을 회전 가능하게 밀봉하는 스템 밀봉 조립체와, 이를 구비한 플러그 밸브에 관한 것이다. The present invention relates to a plug valve having a stem, and more specifically, to a stem sealing assembly that rotatably seals the stem, and a plug valve having the same.

플러그 밸브는 온도 및 압력의 넓은 영역에 걸쳐 액체, 기체(gas) 및 슬러리(slurry)와 같은 유체의 흐름을 조절하는데 이용되는 기계 장치로서, 예컨대, 정제, 화학, 석유화학, 약학, 등 다양한 산업 분야에서 이용된다. 플러그 밸브는 손으로 핸들을 잡고 돌리는 인력에 의해 개폐되거나, 공압, 유압, 또는 전동 모터를 포함하는 액추에이터의 동력에 의해 개폐될 수 있다. A plug valve is a mechanical device used to control the flow of fluids such as liquid, gas, and slurry over a wide range of temperature and pressure, and is used in various industries such as refining, chemistry, petrochemistry, pharmacy, etc. used in the field. The plug valve may be opened and closed by manpower by holding and turning the handle by hand, or by power from an actuator including pneumatic, hydraulic, or electric motors.

플러그 밸브는 파이프(pipe)에 결합되는 본체(body), 상기 본체 내에서 유로를 개폐하기 위해 회전하는 플러그(plug), 상기 플러그를 고정 지지하며 상향 연장된 스템(stem), 및 상기 스템을 회전 가능하게 지지하며, 상기 스템의 외주면을 통한 누출을 막는 스템 밀봉 조립체를 구비한다. 그런데, 종래의 플러그 밸브는 고압 환경에서 스템 밀봉 조립체의 밀봉 성능이 부족하고 내구성이 저하되는 문제가 있다. 또한, 스템이 편심 회전하여 스템 밀봉 조립체의 스러스트 칼라(thrust collar)에 긁혀 손상이 발생하고, 이로 인해 스템의 내구성이 저하되는 문제가 있다. A plug valve includes a body coupled to a pipe, a plug that rotates to open and close a flow path within the body, a stem that fixedly supports the plug and extends upward, and rotates the stem. Possibly supporting and having a stem seal assembly that prevents leakage through the outer peripheral surface of the stem. However, the conventional plug valve has a problem in that the sealing performance of the stem seal assembly is insufficient and durability is reduced in a high pressure environment. Additionally, as the stem rotates eccentrically, the thrust collar of the stem seal assembly is scratched and damaged, which reduces the durability of the stem.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1467451호(2014.11.25. 등록, 발명의 명칭: 불소수지 라이닝이 형성된 플러그 밸브의 상부밀봉장치)에 개시되어 있다.The background technology of the present invention is disclosed in Republic of Korea Patent Publication No. 10-1467451 (registered on November 25, 2014, title of the invention: upper sealing device of a plug valve with fluororesin lining).

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 고압 환경에서 밀봉 성능이 향상되고, 스템의 손상을 방지하는 스템 밀봉 조립체와, 이를 구비한 플러그 밸브를 제공한다. The present invention was created to improve the above problems, and provides a stem seal assembly that improves sealing performance in a high pressure environment and prevents damage to the stem, and a plug valve equipped with the same.

본 발명은, 플러그 밸브의 본체에 탑재되는 플러그의 상단으로부터 상기 덮개를 관통하며 상향 연장된 스템에 꿰어지게 설치되는 것으로, 외주부가 상기 본체와 덮개 사이에 개재되어 고정 지지되는 디스크부와, 상기 스템의 외주면에 면접촉되도록 상기 디스크부의 내주부에서 상기 스템의 길이 방향으로 연장된 스템 밀봉부를 구비한 환형 다이아프램(diaphragm); 상기 환형 다이아프램의 상측에서 상기 스템의 외주면에 면접촉되는 환형 패킹(packing); 및, 상기 스템 밀봉부를 상기 스템의 외주면 측으로 가압하는 제1 스러스트 칼라(thrust collar);를 구비하고, 상기 제1 스러스트 칼라는 상기 스템 밀봉부와 환형 패킹을 이격시키는 환형 스페이서부(spacer portion)를 구비하고, 상기 환형 스페이서부의 내주면은 상기 스템의 외주면과 이격된 스템 밀봉 조립체를 제공한다. The present invention is installed to be threaded to a stem extending upwardly through the cover from the top of the plug mounted on the main body of the plug valve, the outer peripheral part of which is interposed between the main body and the cover and fixedly supported, and the stem. an annular diaphragm having a stem seal extending in the longitudinal direction of the stem from the inner circumference of the disk portion to surface contact the outer circumference of the disk; Annular packing in surface contact with the outer peripheral surface of the stem on the upper side of the annular diaphragm; and a first thrust collar that presses the stem seal toward the outer peripheral surface of the stem, wherein the first thrust collar includes an annular spacer portion that separates the stem seal from the annular packing. It provides a stem seal assembly, wherein the inner peripheral surface of the annular spacer portion is spaced apart from the outer peripheral surface of the stem.

상기 환형 다이아프램 및 환형 패킹은 PTFE(polytetrafluoroethylene)를 포함하는 소재로 형성될 수 있다. The annular diaphragm and the annular packing may be formed of a material containing polytetrafluoroethylene (PTFE).

상기 환형 다이아프램 및 환형 패킹의 소재는, 보강재로서 유리섬유(glass fiber) 및 그라파이트(graphite) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. The material of the annular diaphragm and the annular packing may further include at least one of glass fiber and graphite as a reinforcing material.

본 발명의 스템 밀봉 조립체는, 상기 환형 다이아프램의 변형이 억제되도록 상기 디스크부와 겹쳐지게 배치되는 것으로, 금속 소재로 형성되며 외주부가 상기 본체와 덮개 사이에 개재되어 고정 지지되는 금속 다이아프램;을 더 구비할 수 있다. The stem seal assembly of the present invention includes a metal diaphragm that is disposed to overlap the disk portion to suppress deformation of the annular diaphragm, is formed of a metal material, and is fixedly supported by an outer peripheral portion interposed between the main body and the cover. More can be provided.

상기 스템 밀봉부의 외주면은 상기 제1 스러스트 칼라와 면접촉되어 상기 제1 스러스트 칼라에 의해 가압되고, 상기 스템 밀봉부의 외주면은 상기 스템의 길이 방향에 대해 0°보다 크고 45°보다 작은 각도로 경사질 수 있다. The outer peripheral surface of the stem seal is in surface contact with the first thrust collar and is pressed by the first thrust collar, and the outer peripheral surface of the stem seal is inclined at an angle greater than 0 ° and less than 45 ° with respect to the longitudinal direction of the stem. You can.

상기 스템 밀봉부의 하측면은 상기 플러그의 상측면에 면접촉되고, 상기 디스크부의 하측면은 상기 플러그의 상측면에서 이격될 수 있다. The lower side of the stem seal portion may be in surface contact with the upper side of the plug, and the lower side of the disk portion may be spaced apart from the upper side of the plug.

본 발명의 스템 밀봉 조립체는, 상기 제1 스러스트 칼라를 에워싸며 상기 제1 스러스트 칼라를 가압하는 제2 스러스트 칼라;를 더 구비하고, 상기 제2 스러스트 칼라는 상기 제1 스러스트 칼라의 상측에 위치하는 상단부를 구비하고, 상기 제2 스러스트 칼라의 상단부의 내주면은 상기 스템의 외주면과 이격될 수 있다. The stem seal assembly of the present invention further includes a second thrust collar surrounding the first thrust collar and pressing the first thrust collar, wherein the second thrust collar is located above the first thrust collar. It has an upper end, and an inner circumferential surface of the upper end of the second thrust collar may be spaced apart from an outer circumferential surface of the stem.

본 발명의 스템 밀봉 조립체는, 상기 제2 스러스트 칼라의 상단부와 상기 제1 스러스트 칼라 사이에 그라파이트(graphite) 소재로 형성된 내열 다이아프램;을 더 구비할 수 있다. The stem seal assembly of the present invention may further include a heat-resistant diaphragm formed of a graphite material between the upper end of the second thrust collar and the first thrust collar.

상기 제1 스러스트 칼라에 상기 환형 패킹이 삽입 안착되는 패킹 설치 홈(groove)이 형성되고, 상기 제2 스러스트 칼라의 상단부는 상기 내열 다이아프램을 아래로 가압하고, 상기 제2 스러스트 칼라의 상단부의 가압력을 전달받아 상기 내열 다이아프램이 상기 제1 스러스트 칼라와 환형 패킹을 아래로 가압할 수 있다. A packing installation groove into which the annular packing is inserted and seated is formed in the first thrust collar, the upper end of the second thrust collar presses the heat-resistant diaphragm downward, and the pressing force of the upper end of the second thrust collar is formed. By receiving the heat-resistant diaphragm, the first thrust collar and the annular packing can be pressed downward.

또한 본 발명은, 유체가 유입 및 유출되는 제1 포트(port) 및 제2 포트와, 상기 제1 포트 및 제2 포트 사이에 마련된 플러그 수용부를 구비하고, 상기 플러그 수용부가 노출되도록 상측으로 개방된 상측 개구가 형성된 본체(body); 상기 제1 포트와 제2 포트를 잇는 유로를 개폐하도록 상기 플러그 수용부에 회전 가능하게 탑재되는 플러그(plug); 상기 본체의 상측 개구를 폐쇄하도록 상기 본체에 결합되는 덮개(cover); 상기 플러그의 상단으로부터 상기 덮개를 관통하며 상향 연장된 스템(stem); 및, 상기 스템의 외주면을 통한 유체의 누출을 막기 위하여 상기 스템에 꿰어지게 설치되는 것으로, 상기한 본 발명의 스템 밀봉 조립체;를 구비하는 플러그 밸브를 제공한다. In addition, the present invention includes a first port and a second port through which fluid flows in and out, and a plug receiving portion provided between the first port and the second port, and the plug receiving portion is opened upward to expose the plug receiving portion. A body having an upper opening; a plug rotatably mounted on the plug receiving portion to open and close a passage connecting the first port and the second port; a cover coupled to the main body to close the upper opening of the main body; a stem extending upward from the top of the plug and penetrating the cover; and, the stem seal assembly of the present invention, which is installed through the stem to prevent leakage of fluid through the outer peripheral surface of the stem.

본 발명의 플러그 밸브는, 상기 스템 밀봉 조립체를 가압하기 위한 것으로, 상기 덮개에 승강 가능하게 체결되는 압력 조정 볼트(bolt);를 더 구비할 수 있다. The plug valve of the present invention is for pressurizing the stem seal assembly, and may further include a pressure adjustment bolt that is fastened to the cover to enable elevation.

본 발명에 의하면, 환형 다이아프램과 환형 패킹이 스템의 외주면을 아래 위에서 면접촉하며 회전 가능하게 지지하고 있으므로, 스템 외주면의 밀봉 신뢰성이 향상된다. 또한, 상기 환형 다이아프램과 환형 패킹이 스템의 편심 회전을 억제하여 스템이 금속 재질의 스러스트 칼라의 내주면에 긁혀 손상되지 않으며, 이로 인해 스템 및 플러그 밸브의 내구성이 향상된다. According to the present invention, since the annular diaphragm and the annular packing support the outer peripheral surface of the stem in surface contact from above and below and are rotatable, the sealing reliability of the outer peripheral surface of the stem is improved. In addition, the annular diaphragm and the annular packing suppress eccentric rotation of the stem, preventing the stem from being scratched and damaged on the inner peripheral surface of the metal thrust collar, thereby improving the durability of the stem and plug valve.

또한 본 발명에 의하면, 본체 내부의 압력 상승에 기인하여 본체 내부에서 플러그가 아래로 가압되는 경우에도 환형 다이아프램의 스템 밀봉부와 환형 패킹이 스템의 외주면에 넓은 접촉 면적으로 면접촉을 유지하고 있으므로, 고압 환경에서도 스템 밀봉 조립체의 밀봉 성능이 신뢰성있게 유지된다. In addition, according to the present invention, even when the plug is pressed downward inside the main body due to an increase in pressure inside the main body, the stem seal of the annular diaphragm and the annular packing maintain surface contact with a large contact area on the outer peripheral surface of the stem. , the sealing performance of the stem seal assembly is maintained reliably even in a high pressure environment.

환형 다이아프램 또는 환형 패킹의 소재로 그라파이트가 포함된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스템 밀봉 조립체, 및 내열 다이아프램을 구비한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스템 밀봉 조립체에 의하면, 고온 환경에서도 밀봉 성능이 신뢰성있게 유지된다. According to the stem seal assembly according to a preferred embodiment of the present invention including graphite as a material of the annular diaphragm or annular packing, and the stem seal assembly according to a preferred embodiment of the present invention including a heat-resistant diaphragm, sealing is achieved even in a high temperature environment. Performance remains reliable.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플러그 밸브의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 스템 밀봉 조립체의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플러그 밸브의 단면도이다.
도 4는 도 3의 IV 부분을 확대 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4의 V 부분을 확대 도시한 단면도이다. 1 is an exploded perspective view of a plug valve according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view of the stem seal assembly of Figure 1;
Figure 3 is a cross-sectional view of a plug valve according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of part IV of FIG. 3.
Figure 5 is an enlarged cross-sectional view of portion V of Figure 4.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 스템 밀봉 조립체 및 이를 구비한 플러그 밸브를 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. Hereinafter, a stem seal assembly and a plug valve equipped therewith according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. The terminology used in this specification is a term used to appropriately express preferred embodiments of the present invention, and may vary depending on the intention of the user or operator or the customs of the field to which the present invention belongs. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플러그 밸브의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 스템 밀봉 조립체의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플러그 밸브의 단면도이고, 도 4는 도 3의 IV 부분을 확대 도시한 단면도이며, 도 5는 도 4의 V 부분을 확대 도시한 단면도이다. 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 플러그 밸브(10)는 본체(body)(11), 플러그(plug)(33), 덮개(cover)(27), 스템(stem)(40), 허브(45), 렌치(wrench)(46), 및 스템 밀봉 조립체(stem sealing assembly)(50)를 구비한다. FIG. 1 is an exploded perspective view of a plug valve according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the stem seal assembly of FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view of a plug valve according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view of a plug valve according to an embodiment of the present invention. It is an enlarged cross-sectional view of part IV of FIG. 3, and FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of part V of FIG. 4. 1 to 5, the plug valve 10 according to an embodiment of the present invention includes a body 11, a plug 33, a cover 27, and a stem. (40), a hub (45), a wrench (46), and a stem sealing assembly (50).

본체(11)는 유체가 유입 및 유출되는 제1 포트(port)(12) 및 제2 포트(14)와, 상기 제1 포트(12) 및 제2 포트(14) 사이에 마련된 플러그 수용부(16)를 구비한다. 본체(상기 제1 포트(12)는 수송 대상인 유체가 공급되는 상류측 파이프(pipe)와 유체 이동 가능하게 연결되고, 상기 제2 포트(14)는 상기 유체가 방출되는 하류측 파이프와 유체 이동 가능하게 연결된다. The main body 11 has a first port 12 and a second port 14 through which fluid flows in and out, and a plug receiving portion provided between the first port 12 and the second port 14 ( 16) is provided. The main body (the first port 12 is connected to allow fluid movement with an upstream pipe through which the fluid to be transported is supplied, and the second port 14 is capable of fluid movement with the downstream pipe through which the fluid is discharged) It is connected well.

플러그 수용부(16)는 플러그(33)가 본체(11) 내부에서 회전 가능하게 탑재되도록 본체(11)의 내부 하측면에 형성된 안착 홈(groove)을 포함한다. 본체(11)의 중앙부에는 상기 플러그 수용부(16)가 노출되도록 상측으로 개방된 상측 개구(20)가 형성된다. The plug receiving portion 16 includes a seating groove formed on the inner lower side of the main body 11 so that the plug 33 is rotatably mounted within the main body 11. An upper opening 20 is formed in the central portion of the main body 11 to open upward so that the plug receiving portion 16 is exposed.

플러그(33)는 제1 포트(12)와 제2 포트(14)를 잇는 유로를 개폐하도록 플러그 수용부(16)에 수직 방향으로 연장된 밸브 축선(CL)을 중심으로 회전 가능하게 탑재된다. 플러그(33)에는 수평 방향으로 개방된 수평 관통공(34)이 형성된다. 플러그(33)가 회전할 때 상기 플러그(33)의 외주면(35)과 본체(11)의 내측면 사이의 마찰을 줄이고, 플러그(33) 정지한 때 상기 플러그(33)의 외주면과 본체(11)의 내측면 사이의 밀봉력을 높이기 위하여, 상기 플러그(33)의 외주면(35)에는 PTFE(polytetrafluoroethylene)를 주재료로 포함하는 소재로 형성된 플러그 슬리브(sleeve)가 적층될 수 있다. The plug 33 is rotatably mounted about a valve axis CL extending in a direction perpendicular to the plug receiving portion 16 to open and close the passage connecting the first port 12 and the second port 14. A horizontal through hole 34 open in the horizontal direction is formed in the plug 33. When the plug 33 rotates, the friction between the outer peripheral surface 35 of the plug 33 and the inner surface of the main body 11 is reduced, and when the plug 33 stops, the outer peripheral surface of the plug 33 and the inner surface of the main body 11 ), a plug sleeve formed of a material containing PTFE (polytetrafluoroethylene) as a main material may be laminated on the outer peripheral surface 35 of the plug 33.

상기 상측 개구(20)를 통해 플러그(33)가 본체(11)의 플러그 수용부(16)에 설치된다. 덮개(27)는, 플러그(33)가 본체(11)에 설치된 후에 상기 본체(11)의 상측 개구(20)를 폐쇄하도록 상기 본체(11)에 결합된다. 복수의 본체 체결 볼트(bolt)(30)에 의해 상기 덮개(27)가 본체(11)에 체결 고정된다. 덮개(27)에는 스템 밀봉 조립체(50)를 가압하기 위한 복수의 압력 조정 볼트(31)가 승강 가능하게 체결된다. The plug 33 is installed in the plug receiving portion 16 of the main body 11 through the upper opening 20. The cover 27 is coupled to the body 11 to close the upper opening 20 of the body 11 after the plug 33 is installed in the body 11. The cover 27 is fastened to the main body 11 by a plurality of body fastening bolts 30. A plurality of pressure adjustment bolts 31 for pressurizing the stem seal assembly 50 are fastened to the cover 27 to be able to be raised and lowered.

스템(40)은 플러그(33)의 상단으로부터 덮개(27)를 관통하며 상기 밸브 축선(CL)을 따라 상향 연장된다. 상기 스템(40)과 플러그(33)는 금속 주조에 의해 일체로 형성될 수 있다. 상기 덮개(27)의 중앙에는 상기 스템(40)이 관통하는 스템 관통공(28)이 형성된다. 수평 방향으로 연장된 렌치(46)는 허브(45)를 수평 방향으로 가로지르도록 상기 허브(45)에 끼워지고, 허브 체결 볼트(48)는 상기 허브(48)와 렌치(46)를 수직 방향으로 가로지르도록 상기 허브(45)에 끼워져서 상기 스템(40)의 상단부에 체결된다. 이로써, 렌치(46)가 허브(45)를 매개로 하여 스템(40)의 상단부에 고정 체결된다. Stem 40 extends upward from the top of plug 33 through cover 27 and along the valve axis CL. The stem 40 and plug 33 may be formed integrally by metal casting. A stem through hole 28 through which the stem 40 penetrates is formed in the center of the cover 27. The horizontally extending wrench 46 is inserted into the hub 45 so as to cross the hub 45 in the horizontal direction, and the hub fastening bolt 48 connects the hub 48 and the wrench 46 in the vertical direction. It is inserted into the hub 45 so as to cross it and is fastened to the upper end of the stem 40. Accordingly, the wrench 46 is fixedly fastened to the upper end of the stem 40 via the hub 45.

작업자는 상기 렌치(46)를 잡고 밸브 축선(CL)을 중심으로 회전시키면, 스템(40)과 일체로 형성된 플러그(33)가 상기 밸브 축선(CL)을 중심으로 회전하면서 제1 포트(12)와 제2 포트(14) 사이의 유로가 개방되거나 폐쇄된다. 도면에 도시된 플러그 밸브(10)는 작업자의 인력(人力)에 의해 스템(40)이 회전하여 유로가 개폐되는 구조이나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 공압, 유압, 또는 전동 모터를 포함하는 액추에이터가 상기 스템(40)의 상단부에 연결되어서 상기 액추에이터의 동력에 의해 유로가 개폐될 수도 있다. When the worker holds the wrench 46 and rotates it around the valve axis CL, the plug 33 formed integrally with the stem 40 rotates around the valve axis CL and opens the first port 12. The flow path between and the second port 14 is opened or closed. The plug valve 10 shown in the drawing has a structure in which the stem 40 rotates by the operator's force to open and close the flow path, but the present invention is not limited thereto and includes pneumatic, hydraulic, or electric motors. An actuator may be connected to the upper end of the stem 40 and the flow path may be opened and closed by the power of the actuator.

스템 밀봉 조립체(50)는 스템(40)의 외주면(41)을 통해 유체가 본체(11)의 외부로 누출되는 것을 막기 위해 상기 스템(40)에 꿰어지게 설치된다. 스템 밀봉 조립체(50)는 덮개(27)의 하측면에 상측으로 파이게 형성된 하측면 홈(groove)에 의해 마련된 공간에 배치된다. 스템 밀봉 조립체(50)는 환형 다이아프램(diaphragm)(51), 환형 패킹(packing)(65), 금속 다이아프램(60), 제1 스러스트 칼라(thrust collar)(70), 제2 스러스트 칼라(80), 및 내열 다이아프램(86)을 구비한다. The stem seal assembly 50 is installed to be threaded to the stem 40 to prevent fluid from leaking to the outside of the main body 11 through the outer peripheral surface 41 of the stem 40. The stem seal assembly 50 is disposed in a space provided by a lower side groove formed upwardly on the lower side of the cover 27. The stem seal assembly 50 includes an annular diaphragm 51, an annular packing 65, a metal diaphragm 60, a first thrust collar 70, and a second thrust collar ( 80), and a heat-resistant diaphragm 86.

환형 다이아프램(51)은 스템(40)이 관통하는 중공이 형성된 대체로 디스크 형상의 부재로서, 디스크부(52)와 스템 밀봉부(55)를 구비한다. 디스크부(52)의 외주부(53)는 본체(11)와 덮개(27) 사이에 개재되어 고정 지지된다. 구체적으로, 상기 환형 다이아프램(51)의 외주부(53)는 본체(11)의 상측 개구(20)에 가깝게 환형으로 형성된 제1 다이아프램 지지 상측면(22)에 접촉 지지되고, 덮개(27)의 하측면에 접촉되어 가압되는 금속 다이아프램(60)에 밀착되어 아래로 가압된다. 이에 따라 상기 외주부(53)가 본체(11)와 덮개(27) 사이에서 물려 분리 이탈되지 않게 고정된다. The annular diaphragm 51 is a generally disk-shaped member with a hollow space through which the stem 40 passes, and includes a disk portion 52 and a stem seal portion 55. The outer peripheral portion 53 of the disk portion 52 is sandwiched between the main body 11 and the cover 27 and is fixedly supported. Specifically, the outer peripheral portion 53 of the annular diaphragm 51 is supported in contact with the upper side 22 of the first diaphragm support formed in an annular shape close to the upper opening 20 of the main body 11, and the cover 27 It is pressed downward in close contact with the metal diaphragm 60, which is pressed by contacting the lower side of the . Accordingly, the outer peripheral portion 53 is fixed between the main body 11 and the cover 27 so that it cannot be separated.

스템 밀봉부(55)는 스템(40)의 외주면(41)에 면접촉되도록 디스크부(52)의 내주면부에서 스템(40)의 길이 방향으로 연장된다. 스템 밀봉부(55)는 디스크부(52)의 내주부로부터 상측으로 돌출된 부분의 길이가 하측으로 돌출된 부분의 길이보다 크다. 따라서, 스템 밀봉부(55)의 하측면(58)만 플러그(33)의 상측면(38), 구체적으로는 스템(40)과의 연결부에서 환형으로 상향 돌출된 환형 돌기부(39)에 면접촉되고, 디스크부(52)의 하측면은 플러그(33)의 상측면(38)에서 이격된다. 이처럼 플러그(33)와 환형 다이아프램(51)의 접촉면이 최소화되므로 플러그(33)의 회전시에 환형 다이아프램(51)으로 인한 마찰 저항이 최소화된다. The stem sealing portion 55 extends in the longitudinal direction of the stem 40 from the inner peripheral surface of the disk portion 52 so as to make surface contact with the outer peripheral surface 41 of the stem 40. The stem sealing portion 55 has a length of a portion protruding upward from the inner peripheral portion of the disk portion 52 greater than a length of a portion protruding downward. Therefore, only the lower side 58 of the stem seal 55 is in surface contact with the upper side 38 of the plug 33, specifically the annular protrusion 39 that protrudes annularly upward at the connection with the stem 40. The lower side of the disk portion 52 is spaced apart from the upper side 38 of the plug 33. In this way, since the contact surface between the plug 33 and the annular diaphragm 51 is minimized, frictional resistance due to the annular diaphragm 51 is minimized when the plug 33 rotates.

환형 패킹(65)은 환형 다이아프램(51)의 상측에 위치하며 단면이 사각형인 환형의 부재로서, 내주면(66)이 스템(40)의 외주면(41)에 면접촉된다. 환형 다이아프램(51)과 환형 패킹(65)은 스템(40)이 회전할 때 스템(40)의 외주면(41)에 대한 마찰 저항을 줄이고, 스템(40)의 외주면(41)과의 사이에 밀봉 성능도 향상되도록 PTFE를 주재료로 포함하는 소재로 형성된다. The annular packing 65 is located on the upper side of the annular diaphragm 51 and is an annular member with a square cross-section. The inner peripheral surface 66 is in surface contact with the outer peripheral surface 41 of the stem 40. The annular diaphragm (51) and the annular packing (65) reduce frictional resistance against the outer peripheral surface (41) of the stem (40) when the stem (40) rotates, and provide It is made of a material containing PTFE as the main material to improve sealing performance.

환형 다이아프램(51)과 환형 패킹(65)의 소재에는 PTFE 이외에 보강재로서 유리섬유(glass fiber) 및 그라파이트(graphite) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 상기 보강재는 환형 다이아프램(51)과 환형 패킹(65)의 소재의 총 중량의 20 내지 40 wt% 비율로 포함될 수 있다. 보강재로서 유리섬유가 포함되면 환형 다이아프램(51) 및 환형 패킹(65)의 강성이 향상되어 파손이 억제될 수 있다. 보강재로서 그라파이트가 포함되면 환형 다이아프램(51) 및 환형 패킹(65)의 내열성이 향상된다. 바람직하게는, 환형 다이아프램(51)은 강성을 보강하기 위해 보강재로 유리섬유를 포함하고, 환형 패킹(65)은 내열성을 향상시키기 위하여 보강재로 그라파이트를 포함할 수 있다.The material of the annular diaphragm 51 and the annular packing 65 may further include at least one of glass fiber and graphite as a reinforcing material in addition to PTFE. The reinforcing material may be included in an amount of 20 to 40 wt% of the total weight of the materials of the annular diaphragm 51 and the annular packing 65. When glass fiber is included as a reinforcing material, the rigidity of the annular diaphragm 51 and the annular packing 65 is improved and damage can be suppressed. When graphite is included as a reinforcing material, the heat resistance of the annular diaphragm 51 and the annular packing 65 is improved. Preferably, the annular diaphragm 51 may include glass fiber as a reinforcing material to enhance rigidity, and the annular packing 65 may include graphite as a reinforcing material to improve heat resistance.

금속 다이아프램(60)은 금속 소재로 형성된 대체로 디스크 형상의 부재로서, 환형 다이아프램(51)의 디스크부(52)와 겹쳐지게 배치된다. 금속 다이아프램(60)은 상기 환형 다이아프램(51)의 디스크부(52)와 겹쳐지게 배치된 디스크부(61)와, 상기 디스크부(61)의 내주부에서 상향 돌출되게 절곡 연장된 내주 돌기부(64)를 구비한다. The metal diaphragm 60 is a generally disk-shaped member made of a metal material and is disposed to overlap the disk portion 52 of the annular diaphragm 51. The metal diaphragm 60 includes a disk portion 61 arranged to overlap the disk portion 52 of the annular diaphragm 51, and an inner peripheral protrusion bent and extended to protrude upward from the inner peripheral portion of the disk portion 61. (64) is provided.

금속 다이아프램(60)의 디스크부(61)의 외주부(62)는 본체(11)와 덮개(27) 사이에 개재되어 고정 지지된다. 구체적으로, 상기 금속 다이아프램(60)의 외주부(62)는 상기 제1 다이아프램 지지 상측면(22)의 외측 주변에서 단차지게 돌출되어 환형으로 형성된 제2 다이아프램 지지 상측면(23)에 접촉 지지되고, 덮개(27)의 하측면에 밀착되어 아래로 가압된다. 이에 따라 상기 외주부(62)가 본체(11)와 덮개(27) 사이에서 물려 분리 이탈되지 않게 고정된다. The outer peripheral portion 62 of the disk portion 61 of the metal diaphragm 60 is sandwiched between the main body 11 and the cover 27 and is fixedly supported. Specifically, the outer peripheral portion 62 of the metal diaphragm 60 protrudes stepwise from the outer periphery of the first diaphragm supporting upper surface 22 and contacts the second diaphragm supporting upper surface 23 formed in an annular shape. It is supported and pressed downward in close contact with the lower side of the cover 27. Accordingly, the outer peripheral portion 62 is fixed between the main body 11 and the cover 27 so that it cannot be separated.

강성이 큰 금속 다이아프램(60)의 외주부(62)가 환형 다이아프램(51)의 외주부(52)에 밀착 접촉되어 있으므로, 본체(11)와 덮개(27)에 의해 한정되는 플러그 밸브(10)의 내부 공간의 압력이나 환형 다이아프램(51)에 가해지는 힘의 불규칙적인 상승에 불구하고, 상기 환형 다이아프램(51)의 변형이 억제된다. Since the outer peripheral portion 62 of the highly rigid metal diaphragm 60 is in close contact with the outer peripheral portion 52 of the annular diaphragm 51, the plug valve 10 is limited by the main body 11 and the cover 27. Despite an irregular increase in the pressure of the internal space or the force applied to the annular diaphragm 51, deformation of the annular diaphragm 51 is suppressed.

제1 스러스트 칼라(70)는 금속 소재로 형성된 대체로 환형의 부재로서, 환형 다이아프램(51)의 스템 밀봉부(55)를 스템(40)의 외주면(41) 측으로 가압한다. 제1 스러스트 칼라(70)의 상측 내주부에는 상기 환형 패킹(65)이 삽입 안착되도록 상기 환형 패킹(65)의 외주면(67) 및 하측면 형상에 대응되게 단차지게 파인 패킹 설치 홈(groove)(74)이 형성된다. 제1 스러스트 칼라(70)는 상기 패킹 설치 홈(74)의 아래에 환형 스페이서부(spacer portion)(72)와, 환형 스페이서부(72) 아래에 내주 경사면(76)을 구비한다. The first thrust collar 70 is a generally annular member made of metal, and presses the stem sealing portion 55 of the annular diaphragm 51 toward the outer peripheral surface 41 of the stem 40. The upper inner peripheral part of the first thrust collar 70 has a packing installation groove (groove) that is stepped to correspond to the outer peripheral surface 67 and the lower side shape of the annular packing 65 so that the annular packing 65 is inserted and seated. 74) is formed. The first thrust collar 70 has an annular spacer portion 72 below the packing installation groove 74 and an inner peripheral inclined surface 76 below the annular spacer portion 72.

환형 스페이서부(72)는 환형 다이아프램(51)의 스템 밀봉부(55)와 환형 패킹(65)이 이격되도록 내측으로 돌출된다. 스템(40)의 회전시 스템(40)의 외주면(41)이 상기 환형 스페이서부(72)에 긁혀 손상되지 않도록 환형 스페이서부(72)의 내주면은 스템(40)의 외주면(41)과 이격된다. The annular spacer portion 72 protrudes inward so that the stem seal portion 55 of the annular diaphragm 51 and the annular packing 65 are spaced apart. When the stem 40 rotates, the inner peripheral surface of the annular spacer portion 72 is spaced apart from the outer peripheral surface 41 of the stem 40 so that the outer peripheral surface 41 of the stem 40 is not damaged by being scratched by the annular spacer portion 72. .

제1 스러스트 칼라(70)의 외주면(71)이 금속 다이아프램(60)의 내주 돌기부(64)의 내주면에 접촉 지지되어 상기 제1 스러스트 칼라(70)가 밸브 축선(CL)에 직교하는 수평 방향으로 이동하거나 진동하지 않는다. 또한, 환형 패킹(65)은 제1 스러스트 칼라(70)의 패킹 설치 홈(74)에 안착되어 수평 방향으로 이동하거나 진동하지 않고 내주면(66)이 스템(40)의 외주면(41)을 면접촉 지지한다. 또한, 환형 다이아프램(51)은 외주부(53)가 본체(11)와 덮개(27) 사이에서 물려 고정되어 수평 방향으로 이동하거나 진동하지 않으며, 스템 밀봉부(55)의 내주면(56)이 스템(40)의 외주면(41)을 면접촉 지지한다. 따라서, 스템(40)이 밸브 축선(CL)을 중심으로 회전할 때 상기 환형 스페이서부(72)의 내주면과 스템(40)의 외주면(41) 사이의 간격이 유지될 수 있으며, 스템(40)의 외주면(41)이 환형 스페이서부(71)의 내주면에 긁혀 손상되지 않는다. The outer peripheral surface 71 of the first thrust collar 70 is supported in contact with the inner peripheral surface of the inner peripheral protrusion 64 of the metal diaphragm 60, so that the first thrust collar 70 is moved in a horizontal direction perpendicular to the valve axis CL. does not move or vibrate. In addition, the annular packing 65 is seated in the packing installation groove 74 of the first thrust collar 70 and does not move or vibrate in the horizontal direction, and the inner peripheral surface 66 makes surface contact with the outer peripheral surface 41 of the stem 40. I support it. In addition, the annular diaphragm 51 does not move or vibrate in the horizontal direction as its outer peripheral portion 53 is fixed by being interlocked between the main body 11 and the cover 27, and the inner peripheral portion 56 of the stem sealing portion 55 is fixed to the stem sealing portion 55. The outer peripheral surface (41) of (40) is supported in surface contact. Therefore, when the stem 40 rotates about the valve axis CL, the gap between the inner peripheral surface of the annular spacer portion 72 and the outer peripheral surface 41 of the stem 40 can be maintained, and the stem 40 The outer peripheral surface (41) is not damaged by being scratched by the inner peripheral surface of the annular spacer portion (71).

환형 다이아프램(51)의 스템 밀봉부(55)의 외주면(57)은 제1 스러스트 칼라(70)의 내주 경사면(76)과 면접촉되어 제1 스러스트 칼라(70)에 의해 가압된다. 덮개(27)에 체결된 상기 복수의 압력 조정 볼트(31)가 하강하는 방향으로 조여지면 그 힘이 전달되어 제1 스러스트 칼라(70)가 아래로 가압되며, 상기 스템 밀봉부(55)의 외주면(57)에 밀착된 상태로 상기 내주 경사면(76)이 상기 외주면(57)을 미끄러져 내려가면서 상기 스템 밀봉부(55)를 스템(40) 측으로 가압한다. 이에 따라, 상기 스템 밀봉부(55)가 오므려지는 방향으로 조여져 상기 스템 밀봉부(55)의 내주면(56)이 스템(40)의 외주면(41)을 견고하게 면접촉 지지한다. The outer peripheral surface 57 of the stem seal 55 of the annular diaphragm 51 is in surface contact with the inner peripheral inclined surface 76 of the first thrust collar 70 and is pressed by the first thrust collar 70. When the plurality of pressure adjustment bolts 31 fastened to the cover 27 are tightened in a downward direction, the force is transmitted to press the first thrust collar 70 downward, and the outer peripheral surface of the stem seal 55 The inner peripheral inclined surface 76 slides down the outer peripheral surface 57 while being in close contact with (57) and presses the stem seal 55 toward the stem 40. Accordingly, the stem sealing portion 55 is tightened in the retracting direction so that the inner peripheral surface 56 of the stem sealing portion 55 firmly supports the outer peripheral surface 41 of the stem 40 in surface contact.

상기 스템 밀봉부(55)의 외주면(57)과 내주 경사면(76)이 면접촉될 수 있도록 상기 외주면(57)과 내주 경사면(76)의 경사각(AN)은 서로 같다. 바람직하게는, 상기 외주면(57)의 경사각(AN)은 스템(40)의 길이 방향에 대해 0°보다 크고 45°보다 작을 수 있다. 상기 경사각(AN)은 스템(40)의 길이 방향, 즉 수직 방향과 평행한 임의의 수직선(VL)과 상기 외주면(57)의 종단면을 따라 연장된 경사선(IL) 사이의 각도로 정의된다. 상기 경사각(AN)이 45° 이상이면 상기 내주 경사면(76)에 접촉된 스템 밀봉부(55)의 외주면(57)이 아래로 가압되는 경우 스템 밀봉부(55)가 오므려지는 방향으로 조여지지 않고 수직 방향으로 눌려질 수 있다. 반면에 상기 경사각(AN)이 0°이면 상기 외주면(57)이 경사면이 아니기 때문에 상기 스템 밀봉부(55)가 오므려지는 방향으로 조여지지 않는다. The inclination angle AN of the outer peripheral surface 57 and the inner peripheral inclined surface 76 of the stem sealing portion 55 is equal to each other so that the outer peripheral surface 57 and the inner peripheral inclined surface 76 are in surface contact. Preferably, the inclination angle AN of the outer peripheral surface 57 may be greater than 0° and less than 45° with respect to the longitudinal direction of the stem 40. The inclination angle (AN) is defined as the angle between an arbitrary vertical line (VL) parallel to the longitudinal direction of the stem 40, that is, the vertical direction, and an inclined line (IL) extending along the longitudinal cross-section of the outer peripheral surface 57. If the inclination angle (AN) is 45° or more, when the outer peripheral surface 57 of the stem seal 55 in contact with the inner peripheral inclined surface 76 is pressed downward, the stem seal 55 is not tightened in the retracting direction. It can be pressed vertically without On the other hand, if the inclination angle (AN) is 0°, the outer peripheral surface 57 is not an inclined surface, so the stem seal 55 is not tightened in the retracting direction.

제2 스러스트 칼라(80)는 제1 스러스트 칼라(70)와 동일하게 금속 소재로 형성된 대체로 환형의 부재로서, 제1 스러스트 칼라(70)를 에워싸며 상기 제1 스러스트 칼라(70)를 가압한다. 제2 스러스트 칼라(80)는 제1 스러스트 칼라(70)의 상측에 위치하는 상단부(81)와, 상기 상단부(81)의 내주면의 내경(inner diameter)의 크기보다 확장된 내경을 가지며 상기 상단부(81)에 이어져 아래로 돌출된 내경 확장부(84)를 구비한다. 상기 내경 확장부(84)의 내측에 제1 스러스트 칼라(70)가 배치된다. The second thrust collar 80 is a generally annular member made of the same metal material as the first thrust collar 70, and surrounds the first thrust collar 70 and presses the first thrust collar 70. The second thrust collar 80 has an upper end 81 located on the upper side of the first thrust collar 70, an inner diameter expanded than the size of the inner diameter of the inner peripheral surface of the upper end 81, and the upper end ( It is provided with an inner diameter expansion portion 84 that continues to 81 and protrudes downward. A first thrust collar 70 is disposed inside the inner diameter expansion portion 84.

스템(40)의 회전시 스템(40)의 외주면(41)이 상기 상단부(81)에 긁혀 손상되지 않도록 상기 상단부(81)의 내주면은 스템(40)의 외주면(41)과 이격된다. 제2 스러스트 칼라(80)의 내경 확장부(84)의 내주면이 금속 다이아프램(60)의 내주 돌기부(64)의 외주면에 접촉 지지되어 상기 제2 스러스트 칼라(80)가 밸브 축선(CL)에 직교하는 수평 방향으로 이동하거나 진동하지 않는다. 따라서, 스템(40)이 밸브 축선(CL)을 중심으로 회전할 때 상기 상단부(81)의 내주면과 스템(40)의 외주면(41) 사이의 간격이 유지될 수 있으며, 스템(40)의 외주면(41)이 상기 상단부(81)의 내주면에 긁혀 손상되지 않는다.When the stem 40 rotates, the inner peripheral surface of the upper portion 81 is spaced apart from the outer peripheral surface 41 of the stem 40 so that the outer peripheral surface 41 of the stem 40 is not damaged by being scratched by the upper upper portion 81. The inner peripheral surface of the inner diameter expansion portion 84 of the second thrust collar 80 is supported in contact with the outer peripheral surface of the inner peripheral protrusion 64 of the metal diaphragm 60, so that the second thrust collar 80 is connected to the valve axis CL. It does not move or vibrate in the orthogonal horizontal direction. Therefore, when the stem 40 rotates about the valve axis CL, the gap between the inner peripheral surface of the upper end 81 and the outer peripheral surface 41 of the stem 40 can be maintained, and the outer peripheral surface of the stem 40 (41) is not damaged by being scratched on the inner peripheral surface of the upper part (81).

내열 다이아프램(86)은 제2 스러스트 칼라(80)의 상단부(81)와 제1 스러스트 칼라(70) 사이에 개재된 환형의 부재로서, 내열성이 우수한 그라파이트(graphite) 소재로 형성된다. 본체(11)와 덮개(27)에 의해 한정되는 플러그 밸브(10) 내부 공간의 온도가 예상치 못하게 급격히 상승하여 환형 다이아프램(51) 및 환형 패킹(65)이 밀봉 기능을 하지 못하는 상황이 발생하더라도, 상기 내열 다이아프램(86)이 플러그 밸브(10) 외부로 유체가 누출되는 것을 억제한다. 따라서, 플러그 밸브(10) 외부로 유체가 급격하게 대량 누출되어 유발되는 안전 사고가 예방된다. The heat-resistant diaphragm 86 is an annular member interposed between the upper end 81 of the second thrust collar 80 and the first thrust collar 70, and is made of a graphite material with excellent heat resistance. Even if the temperature of the inner space of the plug valve (10) limited by the body (11) and the cover (27) rises unexpectedly and rapidly, and the annular diaphragm (51) and the annular packing (65) fail to perform their sealing function, , the heat-resistant diaphragm 86 prevents fluid from leaking out of the plug valve 10. Accordingly, a safety accident caused by a sudden large amount of fluid leaking out of the plug valve 10 is prevented.

복수의 압력 조정 볼트(31)가 덮개(27)에 대해 하강하는 방향으로 조여지면 상기 복수의 압력 조정 볼트(31)의 하단이 제2 스러스트 칼라(80)의 상측면에 접촉되어 제2 스러스트 칼라(80)를 아래로 가압한다. 이 힘에 의해 제2 스러스트 칼라(80)의 상단부(81)는 내열 다이아프램(86)을 아래로 가압하고, 상기 상단부(81)의 가압력을 전달받아 내열 다이아프램(86)이 제1 스러스트 칼라(70)와 환형 패킹(65)을 아래로 가압한다. When the plurality of pressure adjustment bolts 31 are tightened in a downward direction with respect to the cover 27, the lower ends of the plurality of pressure adjustment bolts 31 come into contact with the upper side of the second thrust collar 80 to form the second thrust collar. Press (80) down. By this force, the upper end 81 of the second thrust collar 80 presses the heat-resistant diaphragm 86 downward, and the pressing force of the upper end 81 is transmitted so that the heat-resistant diaphragm 86 moves downward into the first thrust collar. Press (70) and the annular packing (65) downward.

상기 상단부(81)가 아래로 가압하는 힘에 의해 내열 다이아프램(86)의 내주면(87)이 스템(40)의 외주면으로 밀착될 수 있도록 내열 다이아프램(86)의 상측면(88)은 밸브 축선(CL)에서 멀어질수록 높이가 낮아지는 방향으로 경사지게 형성되고, 상기 상단부(81)의 하측면은 상기 내열 다이아프램(86)의 상측면(88)에 면접촉되도록 상기 상측면(88)과 반대되는 방향으로 경사지게 형성된다. The upper side 88 of the heat-resistant diaphragm 86 has a valve so that the inner peripheral surface 87 of the heat-resistant diaphragm 86 can be brought into close contact with the outer peripheral surface of the stem 40 by the downward pressure of the upper end 81. The upper side 88 is formed to be inclined in a direction where the height decreases as the distance from the axis CL increases, and the lower side of the upper end 81 is in surface contact with the upper side 88 of the heat-resistant diaphragm 86. It is formed inclined in the opposite direction.

그라파이트 소재로 형성된 내열 다이아프램(86)은 제1 스러스트 칼라(70) 및 환형 패킹(65)에 비해 경도가 약하기 때문에, 도 4에 도시된 바와 달리 내열 다이아프램(86)의 하측면이 제1 스러스트 칼라(70)와 환형 패킹(65)의 상측면 형상에 대응되게 우그러지며, 내열 다이아프램(86)이 압축될 수 있다. 또한, 상기 스템(40)이 회전하더라도 내열 다이아프램(86)의 내주면(87)만 마모될 뿐 스템(40)의 외주면(41)은 손상되지 않는다. Since the heat-resistant diaphragm 86 formed of a graphite material has weaker hardness than the first thrust collar 70 and the annular packing 65, unlike shown in FIG. 4, the lower side of the heat-resistant diaphragm 86 is the first thrust collar 70 and the annular packing 65. The upper side shapes of the thrust collar 70 and the annular packing 65 are distorted, and the heat-resistant diaphragm 86 can be compressed. In addition, even if the stem 40 rotates, only the inner peripheral surface 87 of the heat-resistant diaphragm 86 is worn and the outer peripheral surface 41 of the stem 40 is not damaged.

상기 스템 밀봉 조립체(50)는 환형 다이아프램(51)과 환형 패킹(65)이 스템(40)의 외주면(41)을 아래 위에서 면접촉하며 회전 가능하게 지지하고 있으므로, 스템(40)의 외주면(41)의 밀봉 신뢰성이 향상된다. 또한, 상기 환형 다이아프램(51)과 환형 패킹(65)이 스템(40)의 편심 회전을 억제하여 스템(40)이 금속 재질의 제1 및 제2 스러스트 칼라(70, 80)의 내주면에 긁혀 손상되지 않으며, 이로 인해 스템(40) 및 플러그 밸브(10)의 내구성이 향상된다. In the stem sealing assembly 50, the annular diaphragm 51 and the annular packing 65 support the outer peripheral surface 41 of the stem 40 so that it can rotate while surface contacting the outer peripheral surface 41 of the stem 40 from above and below ( 41) sealing reliability is improved. In addition, the annular diaphragm 51 and the annular packing 65 suppress eccentric rotation of the stem 40, preventing the stem 40 from being scratched on the inner peripheral surface of the first and second thrust collars 70 and 80 made of metal. It is not damaged, and as a result, the durability of the stem 40 and the plug valve 10 is improved.

한편, 본체(11) 내부의 압력 상승으로 인해 고압의 유체가 플러그(33)의 상단부 외주면(37)과 상측 개구(20)의 내주면(21) 사이로 유출되면 환형 다이아프램(51)과 플러그(33)의 상측면(38) 사이의 공간에 고압의 유체가 모이고 그 압력에 의해 플러그(33)와 스템(40)이 아래로 가압된다. 이러한 경우에도 환형 다이아프램(51)의 스템 밀봉부(55)와 환형 패킹(65)이 스템(40)의 외주면(41)에 넓은 접촉 면적으로 면접촉을 유지하고 있으므로, 고압 환경에서도 상기 스템 밀봉 조립체(50)의 밀봉 성능이 신뢰성있게 유지된다. On the other hand, when the high-pressure fluid flows out between the upper outer peripheral surface 37 of the plug 33 and the inner peripheral surface 21 of the upper opening 20 due to an increase in pressure inside the main body 11, the annular diaphragm 51 and the plug 33 ) High-pressure fluid collects in the space between the upper side 38, and the plug 33 and stem 40 are pressed downward by the pressure. Even in this case, since the stem sealing portion 55 of the annular diaphragm 51 and the annular packing 65 maintain surface contact with the outer peripheral surface 41 of the stem 40 with a large contact area, the stem seals even in a high pressure environment. The sealing performance of the assembly 50 is maintained reliably.

또한, 상기 스템 밀봉 조립체(50)는 환형 패킹(65)의 소재로 그라파이트가 포함되고, 그라파이트 소재로 형성된 내열 다이아프램(86)을 구비하여 고온 환경에서도 밀봉 성능이 신뢰성있게 유지된다. In addition, the stem sealing assembly 50 includes graphite as a material for the annular packing 65 and has a heat-resistant diaphragm 86 made of a graphite material, so that sealing performance is reliably maintained even in a high temperature environment.

본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to an embodiment shown in the drawings, but this is merely illustrative, and those skilled in the art will recognize that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. You will understand. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

10: 플러그 밸브 11: 본체
16: 플러그 수용부 27: 덮개
31: 압력 조정 볼트 33: 플러그
40: 스템 50: 스템 밀봉 조립체
51: 환형 다이아프램 60: 금속 다이아프램
65: 환형 패킹 70: 제1 스러스트 칼라
80: 제2 스러스트 칼라 86: 내열 다이아프램10: Plug valve 11: Body
16: plug receiving portion 27: cover
31: Pressure adjustment bolt 33: Plug
40: stem 50: stem seal assembly
51: Annular diaphragm 60: Metal diaphragm
65: Annular packing 70: First thrust collar
80: second thrust collar 86: heat-resistant diaphragm

Claims (11)

플러그 밸브의 본체에 탑재되는 플러그의 상단으로부터 덮개를 관통하며 상향 연장된 스템에 꿰어지게 설치되는 것으로,
외주부가 상기 본체와 상기 덮개 사이에 개재되어 고정 지지되는 디스크부와, 상기 스템의 외주면에 면접촉되도록 상기 디스크부의 내주부에서 상기 스템의 길이 방향으로 연장된 스템 밀봉부를 구비한 환형 다이아프램(diaphragm);
상기 환형 다이아프램의 상측에서 상기 스템의 외주면에 면접촉되는 환형 패킹(packing); 및,
상기 스템 밀봉부를 상기 스템의 외주면 측으로 가압하는 제1 스러스트 칼라(thrust collar);를 구비하고,
상기 제1 스러스트 칼라는 상기 스템 밀봉부와 환형 패킹을 이격시키는 환형 스페이서부(spacer portion)를 구비하고,
상기 환형 스페이서부의 내주면은 상기 스템의 외주면과 이격되고,
상기 스템 밀봉부의 하측면은 상기 플러그의 상측면에 면접촉되고,
상기 디스크부의 하측면은 상기 플러그의 상측면에서 이격된 것을 특징으로 하는 스템 밀봉 조립체.
It is installed so that it passes through the cover from the top of the plug mounted on the main body of the plug valve and is threaded onto a stem that extends upward.
An annular diaphragm having a disk portion whose outer periphery is fixedly supported by being interposed between the main body and the cover, and a stem seal portion extending in the longitudinal direction of the stem from the inner periphery of the disk portion so as to surface contact the outer peripheral surface of the stem. );
Annular packing in surface contact with the outer peripheral surface of the stem on the upper side of the annular diaphragm; and,
Provided with a first thrust collar that presses the stem seal toward the outer peripheral surface of the stem,
The first thrust collar has an annular spacer portion that separates the stem seal from the annular packing,
The inner peripheral surface of the annular spacer portion is spaced apart from the outer peripheral surface of the stem,
The lower side of the stem seal is in surface contact with the upper side of the plug,
A stem seal assembly, characterized in that the lower side of the disk portion is spaced apart from the upper side of the plug.
 제1 항에 있어서,
상기 환형 다이아프램 및 환형 패킹은 PTFE(polytetrafluoroethylene)를 포함하는 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 스템 밀봉 조립체.
According to claim 1,
A stem seal assembly, wherein the annular diaphragm and the annular packing are formed of a material containing polytetrafluoroethylene (PTFE).
 제2 항에 있어서,
상기 환형 다이아프램 및 환형 패킹의 소재는, 보강재로서 유리섬유(glass fiber) 및 그라파이트(graphite) 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스템 밀봉 조립체.
According to clause 2,
A stem seal assembly, wherein the material of the annular diaphragm and the annular packing further includes at least one of glass fiber and graphite as a reinforcing material.
 제1 항에 있어서,
상기 환형 다이아프램의 변형이 억제되도록 상기 디스크부와 겹쳐지게 배치되는 것으로, 금속 소재로 형성되며 외주부가 상기 본체와 덮개 사이에 개재되어 고정 지지되는 금속 다이아프램;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스템 밀봉 조립체.
According to claim 1,
A stem characterized in that it further includes a metal diaphragm disposed to overlap the disk portion to suppress deformation of the annular diaphragm, the metal diaphragm being formed of a metal material, and the outer circumferential portion is interposed between the main body and the cover to be fixedly supported. Seal assembly.
 제1 항에 있어서,
상기 스템 밀봉부의 외주면은 상기 제1 스러스트 칼라와 면접촉되어 상기 제1 스러스트 칼라에 의해 가압되고,
상기 스템 밀봉부의 외주면은 상기 스템의 길이 방향에 대해 0°보다 크고 45°보다 작은 각도로 경사진 것을 특징으로 하는 스템 밀봉 조립체.
According to claim 1,
The outer peripheral surface of the stem seal is in surface contact with the first thrust collar and is pressed by the first thrust collar,
A stem seal assembly, characterized in that the outer peripheral surface of the stem seal is inclined at an angle greater than 0° and less than 45° with respect to the longitudinal direction of the stem.
 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 스템 밀봉 조립체는, 상기 제1 스러스트 칼라를 에워싸며 상기 제1 스러스트 칼라를 가압하는 제2 스러스트 칼라;를 더 구비하고,
상기 제2 스러스트 칼라는 상기 제1 스러스트 칼라의 상측에 위치하는 상단부를 구비하고,
상기 제2 스러스트 칼라의 상단부의 내주면은 상기 스템의 외주면과 이격된 것을 특징으로 하는 스템 밀봉 조립체.
According to claim 1,
The stem seal assembly further includes a second thrust collar surrounding the first thrust collar and pressing against the first thrust collar,
The second thrust collar has an upper end located above the first thrust collar,
A stem seal assembly, characterized in that the inner peripheral surface of the upper end of the second thrust collar is spaced apart from the outer peripheral surface of the stem.
 제7 항에 있어서,
상기 제2 스러스트 칼라의 상단부와 상기 제1 스러스트 칼라 사이에 그라파이트(graphite) 소재로 형성된 내열 다이아프램;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스템 밀봉 조립체.
According to clause 7,
A stem seal assembly further comprising a heat-resistant diaphragm formed of a graphite material between an upper end of the second thrust collar and the first thrust collar.
 제8 항에 있어서,
상기 제1 스러스트 칼라에 상기 환형 패킹이 삽입 안착되는 패킹 설치 홈(groove)이 형성되고,
상기 제2 스러스트 칼라의 상단부는 상기 내열 다이아프램을 아래로 가압하고, 상기 제2 스러스트 칼라의 상단부의 가압력을 전달받아 상기 내열 다이아프램이 상기 제1 스러스트 칼라와 환형 패킹을 아래로 가압하는 것을 특징으로 하는 스템 밀봉 조립체.
According to clause 8,
A packing installation groove into which the annular packing is inserted and seated is formed in the first thrust collar,
The upper end of the second thrust collar presses the heat-resistant diaphragm downward, and the heat-resistant diaphragm receives the pressing force of the upper end of the second thrust collar and presses the first thrust collar and the annular packing downward. Stem seal assembly.
 유체가 유입 및 유출되는 제1 포트(port) 및 제2 포트와, 상기 제1 포트 및 제2 포트 사이에 마련된 플러그 수용부를 구비하고, 상기 플러그 수용부가 노출되도록 상측으로 개방된 상측 개구가 형성된 본체(body);
상기 제1 포트와 제2 포트를 잇는 유로를 개폐하도록 상기 플러그 수용부에 회전 가능하게 탑재되는 플러그(plug);
상기 본체의 상측 개구를 폐쇄하도록 상기 본체에 결합되는 덮개(cover);
상기 플러그의 상단으로부터 상기 덮개를 관통하며 상향 연장된 스템(stem); 및,
상기 스템의 외주면을 통한 유체의 누출을 막기 위하여 상기 스템에 꿰어지게 설치되는 것으로, 제1 항 내지 제5 항, 및 제7 항 내지 제9 항 중 어느 한 항의 스템 밀봉 조립체;를 구비하는 것을 특징으로 하는 플러그 밸브.
A main body including a first port and a second port through which fluid flows in and out, a plug receiving portion provided between the first port and the second port, and an upper opening opened upward to expose the plug receiving portion. (body);
a plug rotatably mounted on the plug receiving portion to open and close a passage connecting the first port and the second port;
a cover coupled to the main body to close the upper opening of the main body;
a stem extending upward from the top of the plug and penetrating the cover; and,
The stem seal assembly of any one of claims 1 to 5 and 7 to 9 is installed to be threaded to the stem to prevent leakage of fluid through the outer peripheral surface of the stem. A plug valve.
 제10 항에 있어서,
상기 스템 밀봉 조립체를 가압하기 위한 것으로, 상기 덮개에 승강 가능하게 체결되는 압력 조정 볼트(bolt);를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플러그 밸브.According to claim 10,
A plug valve further comprising a pressure adjustment bolt for pressurizing the stem seal assembly and being movably fastened to the cover.
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