KR800001669Y1 - 버터플라이밸브의 축밀봉장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

고성능 밀봉 버터플라이 밸브

제 1 도는 본 고안을 구체화시킨 버터플라이 밸브의 수직 길이방향 단면도이다.

제 2 도는 제 1 도의 선 2-2를 따라 취한 확대 단면도이다.

제 2a 도는 제 2 도의 선 2A-2A를 따라 취한 상세 단면도이다.

제 3 도는 라이너의 허브 씨이트 부분과 보충링의 대용부분을 보여주는 분해확대도이다.

제 4 도는 제 3 도의 직각선 4-4를 따라 취한 확대 단면도이다.

제 5 도는 인접 허브와 라이너 표면사이에 가해지는 밀봉압력에 대한 선도이다.

제 6 도는 제 3 도와 비숫한 도면으로써 바람직한 본 고안의 형태를 표시한다.

제 7 도는 선 7-7에 따라 취한 제 6 도의 한 부분에 대한 단면도이다.

본 고안은 일열형 버터플라이 밸브에 관한 것으로 특히 밸브원판 허브와 축 구멍을 둘러싸는 라이너 사이의 말단 베어링면을 밀봉하는 새로운 장치에 관한 것이다.

이런 형식의 버터플라이 밸브가 갖고 있는 주요결함은 밸브원판 허브와 인접 몸체 라이너 사이의 구석진 부분에서 누설이 흔히 발생한다는 점이다. 이 문제를 해결하기 위해 몇가지 방법이 제안되고 있으며 한가지 예를들면 탄성구조로 되어있는 라이너상에 평행한 평면을 설치하고 축구멍 둘레에 보강링을 사용하여 허브 베어링면에 돌출부를 두어라이너 베어링 구조체의 압력을 증가시키며 또한 축 허브 부분의 씨이트 두께를 감소시키도록 한다. 이상 언급한 방법들은 완전한 것들이라고 볼 수 없고 따라서 외부 누설을 방지하기 위해 이차적 밀봉장치를 축 둘레에 설치해야 한다.

따라서 본 고안의 목적은 밸브원판이 닫혀있을 때 그 주위로 누설되는 것을 줄이고 특히 허브부분에서 누설을 방지하는 새로운 장치를 제공함에 있다.

좀더 구체적으로 말하면 본 고안의 목적은 축허브 및 원판 모서리 경계부분 둘레 또는 라이너구석 부분에서의 밀봉 특성을 증진시키는 라이너 설계가 버터플라이 밸브를 제공함에 있다.

본 고안에 의한 몸체 라이너(body liner)는 직경에 구멍이 뚫린 구조가 있고 이 구조는 샤프트저널베어링을 형성하고 환형의 평면 추력 베어링면을 가지며 이 베어링면은 축에 대해 수직하고, 인접하는 원판 허브상의 추력 베어링면과 평행하게 만들어져 있다. 이 몸체 라이너 구조의 반대 혹을 바깥면은 앞에서 말한 베어링면에 대해 개방위치에 있을때 원판 가장자리와 일치되는 라이너 부분이 폐쇄위치에 있을 때보다 더 두껍게 되도록 경사져 있다. 환언하면 얇게되는 부분은 보다 큰 압축저항 혹은 강성을 갖게되어 밸브가 닫혀있을 때 밸브원판과 라이너 사이의 밀봉효과가 증진되고 밸브가 재방되었을 때 회전저항을 감소시킨다.

도면을 참조하면 제 1 도와 제 2 도에 자세히 도시된 버터플라이 밸브는 환형몸통(6)이 있고 그 안에 라이너가 꼭 끼워져 활동할 수 있도록 되어 있으며 이 라이너에는 고무와 같은 탄성재료로 되어 있는 안쪽부분(7)과 좀더 경한 재료 즉 페놀수지와 같은 재료로 되어 있는 보충링(8)이 있다. 일직선으로 배열된 구멍(9)와 (10)이 몸통에 만들어져 있고 연결구멍(9a), (9b), (10a), (10b)가 각각 고무부분(7)과 보충링(8)이 형성되어 있다. 보충링(8)에 있는 구멍(9b) 및 (10b)는 그 입구가 더 넓게 되어있어 거기에 밀봉링(11)과 (12)가 끼워진다. 라이너 부분(7)는 돌출부(13)과 (14)가 구멍(9b) 및 (10b)까지 연장되어 있고 축(15)와 (16)을 둘러싼다.

짧은 목부분(17)이 몸통끝에 축구멍(10), (10a), (10b)와 일열로 만들어져 있고 축(16)의 끝은 2차적 밀봉 0링이 끼워지는 밀봉홈(19)및 분해목적을 위한 홈(21) 그리고 횡방향 고정핀이 끼워지는 환형홈(25a)가 만들어져 있다, 몸체의 윗쪽 끝에는 훨씬 긴 중공목 부분(22)가 있고 그안에 윗쪽 축(15)가 끼워지게 되며 축의 윗쪽 부분에는 부싱(23)이 끼워져 있으며 이 부싱은 축에 있는 턱(24)에 걸려있다. 부싱에 환형홈(25)가 있고 상단에 0링(26)이 접해있다. 축(15)의 상단(27)은 비원형 단면으로 되어있어 공구를 사용하여 용이하게 회전시킬 수 있도록 되어있다. 목 부분(22)의 상단에 있는 플랜지(28)에는 작동 하우징에 부착하기 위한 볼트구멍(29)가 만들어져 있다.

축(15)의 하단(22)도 비원형으로 되어있으며 밸브원판(25)상의 허브 구성부분(34)에 있는 같은 모양의 구멍에 깨워진다. 원판의 하부 가장자리에 있는 두번째 허브구성 부분(36)에는 아랫쪽 축(16)이 끼워지는 구멍(37)이 마련되어 있다. 제 1 도에서 보는 바와 같이 원판몸체는 원형으로 되어있으며 허브(34)와 (36)이 반대로 배열되어 있어 밸브몸체의 축에 평행하여 90°완전히 회전하면 제 1 도의 완전 개방위치에서 제 2 도의 완전폐쇄 위치로 옮겨가며 이때 벨브원판의 주연부는 라이너(7)에 밀착하게 된다.

윗쪽축(15)는 상부 목부분(22)를 가로질러 부싱홈(25)에 끼워지는 접선핀(38)(제 2a 도)에 의해 잠기고 이때 밸브원판(35)는 정확히 중심을 맞춘다. 일열로 되어있는 몸체는 파이프(30)와 (40)에 있는 고정 플랜지(41)과 (42)에 부착된다. 라이너(7)에는 바깥쪽으로 뻗쳐 있는 플랜지(7a)와 (7b)가 있고 이 플랜지는 보충링(8)의 측면을 가로질러 있으며 보충링(8)과 플랜지(41)과 (42)사이에 꼭 끼워지게 된다.

축구멍(9a), (10a) 및 (9b), (10b)를 둘러싸는 라이너 장치의 안쪽면은 제 3 도와 제 4 도에서 보는 바와 같이 환형의 추력베어링면을 형성한다. 원판허브(34)와 (36)의 끝면은 평행한 추력베어링면(49)와 (50)을 형성한다. 이들 베어링면(47), (48), (49), (50)은 전부 평면이며, 축에 대하여 수직으로 되어있고, 따라서 이들 짝이되는 베어링면은 상당한 밀봉 압력하에서 회전하게될때 라이너 베어링면의 마모가 최소로 된다. 그러나 이들 라이너 장치의 반대쪽 바깥면은 안쪽 베어링면(47)과 (48)에 대하여 평행하도록 되어있지 않다. 오히려 이들 바깥쪽 라이너면과 그들의 짝이되는 보충링상의 면(53)과 (54)는 비틀어져 있거나 또는 경사져 있으며 따라서 완전 개방위치에 있을 때 밸브원판(35)의 가장자리에 평행하는 선을 따라 고무라이너를 둘러싸는 축구멍 부분은 그 이웃 1/4부분 즉 폐쇄위치에 있을때 일치하게되는 부분보다 두껍도록 되어 있다. 이것은 제 3 도와 제 4 도에 도식적으로 표시되어있다. 제 3 도에서 보충링의 환형면(54)상의 직경선(55)와 (56)은 완전 개방위치에 있을 때 밸브원판의 가장자리와 일치하는 부분이다. 제 4 도(왼쪽부분)를 보면 선(55)상에서 인접하는 라이너 및 보충링면(52)와 (54)가 라이너상의 면(48)에 대하여 경사져 있으며 따라서 라이너의 바깥부분(60)은 안쪽부분보다 얇게 된다는 것을 알 수 있다.

제 4 도의 오른쪽 부분에서 알 수 있듯이 보충링(8)과 밸브허브 사이에 압축되어 있는 부분(61)은 반경방향을 따라 균일한 두께로 되어 있다. 따라서 1/4면(54a)와 (54b)와 이에 대응하는 라이너면(52)의 1/4면은 비틀어져있고 가능하면 균일하게 비틀린 모양으로 하는 것이 좋다. 비틀린 부분의 끝이 이루는 각도(62a)는 제 4 도에 도시한 바와 같이 4°내지 6°로 하는 것이 좋다.

면(52)와 (54)는 비틀림면으로 하는 대신 제작상의 편리를 위하여 일정한 경사면으로 만들어도 좋으며 이 경우에 허브면의 선(58)과 (57)상에도 작은 경사각이 이루어지며 제 4 도의 (62)에 상응한다. 제 4 도에서와 같은 비틀림 형상을 갖고 있을때 안쪽부분의 두께는 전부 같으며, 1/4면(54a)와 (54b)의 바깥둘레는 점차적으로 두께가 두꺼워져 고무라이너에 대응하는 부분은 점차적으로 얇아진다. 이와 같은 이유로 원판이 닫혀있는 때는 평면추력 베어링면(48)과 라이너 안쪽면의 연속원형부분 사이의 구석(63)에 최대의 밀봉압력이 가해지게 된다.

제 5 도의 선도는 밀봉압력의 증가를 설명해준다. 점 f는 밸브가 완전 개방위치에 있을 때 허브면에 가해지는 라이너의 밀봉압력을 표시한다. 점 g는 밸브가 폐쇄위치에 있을 때 허브베어링면의 구석(63)에 가해지는 라이너의 밀봉압력을 표시한다. 한 실시예에서는 폐쇄위치에서 허브면에 가해지는 밀봉압력은 개방위치에서 보다 12% 더 크게 되었다.

짝이되는 면(52)와 (54)그리고 (51)(53)은 서로 같은 모양이고 한쌍에 대한 앞에서의 설명은 다른 한쌍에 대한 앞에서의 설명은 다른 한쌍에 대해서도 그대로 적용된다. 이들 짝이되는 면이 비틀려져 있는 것보다는 점차적으로 경사진 평면으로 되어있을 때 여러가지 이점이 따른다. 본 고안에 속하는 특성은 인접하는 밸브원판과 라이너장치 사이의 밀봉저항을 증진시키기 위하여 원판허브의 추력면을 변형시킴으로써 더욱 효과적으로 될수도 있다. 또한 이 원리는 밀봉 라이너를 갖고 있는 다른 종류의 원판밸브에 대해서도 적용될 수 있다.

제 6 도와 7 도는 본 고안의 바람직한 형태를 도시한 것으로 축구멍(66)과 병행하여 그 반대쪽에 있는 보충링(64)의 내면부분(65)와 라이너 부분의 대응면의 평면으로 되어있고 링의 전폭에 걸쳐 축과 수직으로 되어 있다. 평면부분(65)의 한쪽면에 있는 돌기부(67), (67a)는 둘레방향으로 경사져있으며 직경 경사각(68)은 대응면(65)에 대해 제 7 도와 같이 약 6°정도로 되어 있다. 따라서 라이너와 밸브허브의 인접부분은 원판이 폐쇄위치로 접근함에 따라 저항이 증가된다. 돌기면(67)과 (67a)는 보충장치(64)와의 전체면과 같이 중심선 7-7로부터 수직으로 약간 경사져 있으므로 보충장치의 분해가 용이하게 된다.

Claims (1)

1. 직경상의 축구멍(9, 10)을 가지고 유동 통로를 형성하는 환형의 몸체(6)와 상기 축구멍 내에 굴대로 삽입되어 일열로 배치되는 한 쌍의 축(15, 16)에 관형의 허브(34, 63)로 결합된 밸브 원판(35)과 상기 축 및 원판 사이에 배치되는 한쌍의 탄성 라이너(7)및 라이너 보강링(8)으로 구성된 공지의 버터플라이 밸브에 있어서, 원판의 허브(34, 36)와 라이너(7)의 각 쌍이 서로 압축되면서 활동 가능하게 접촉하는 말단추축 지지면(47과 49, 48과 50)을 형성함으로써 축(15, 16)을 둘러싸서 밀봉하는 한편 라이너(7)와 보강링(8)의 각 쌍이 축(15, 16)에 직각인 평면에 대하여 부분적으로 경사진 상호 보충 접촉면(51과 53, 25와 54)을 포함하여 원판(25)이 그 폐쇄위치로 감에 따라 라이너(7)의 압축 저항이 증가 됨을 특징으로 하는 버터플라이 밸브의 축 밀봉장치.