JPS604393B2 - ゲート弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はゲート弁、特に分割自在なゲ−トを使用するゲ
ート弁に係る。

ゲート弁には双円板ゲートがその機能上及び製造上の利
点によりよく用いられてきた。

このような構成では、各々のゲート円板の運動の自由度
が大きいゆえに、ゲート円板及び弁座の大きい製造変化
に順応することができると同時に、加熱及び冷却の速度
差及び応力に起因して弁座がひすんでも両者間の密封係
合を完全にすることができる。本発明は製造、性能及び
信頼性の点において改良された双円板ゲートを用いたゲ
ート弁を提供することを目的とする。本発明のゲート弁
は、従来の二片のゲート片から成るゲートを有するゲー
ト弁において、両ゲ−ト片の間に保隅部材を挿直し、該
保隔部材を、ゲート片および弁座の密封係合面の磨耗に
応じて厚さの厚いものに取替えるようにすることにより
、磨耗の進行に拘らず、ゲートを常に弁座に対し適正な
位置で係合されるようにしたものである。

その際保隔部材はこれをゲート片から独立した単一の部
片から作り、単にその厚さだけをゲート片お，よび弁座
の磨耗に応じて少しずつ厚くするようにする。従って保
隔部材の取替えに手間がかからず、保煩部材を挿遣しゲ
ートを絹立てた後はゲートが従釆のものと同様に安定し
た作動をするので本発明によれば極めて保守に費用がか
からず信頼性に富んだゲート弁が得られる。また本発明
の第２の発明によれ‘よ、上記のような本発明のゲート
弁において、更に両ゲート片の相対する面から突出した
、保隔部村に対する保持装置を設け、且つ、両ゲート片
が開閉運動中に互いに分離して保藤部材が保持装置から
外れてしまうことのないように、ゲートに対する案内を
設けたゲート弁が得られる。

次に好適な実施例について添付図面を参照して説明する
。

第１図には電力発生装置内の高圧流体用の本発明に従っ
て構成されたゲート弁１０が示されている。

このようなゲート弁は、口径が３．８１センチメートル
（１ １ノ２インチ）から１０６．６８センチメートル
（４２インチ）までで、耐圧力が１０４ｋｇ／仇、１５
７ｋ９ノの、２６１ｋ９／地、４３５ｋ９／地及び７８
３ｋｇ／のクラスのものである。ゲート弁１川ま、弁体
１２、ボンネット組立体１４、ヨーク組立体２０及びハ
ンドル論組立体２２から成っている。

以下に説明するように、ハンドル論組立体２２が回転さ
れれば、流れ通路軸線２８に沿って弁体１２を貫通して
両外方端出口３０，３２間に延在する１対の流れ通路３
６，３８間の蓮通を開閉するために弁心棒組立体２４及
び双円板ゲート２６が上下される。流体の流れの方向は
電力発生装置をどちらの流れ通路に連結するかで決まる
が、この弁１０は両方向に流体を流すことができる。弁
体１２は、ゲート２６を収容する中央弁作用制御室に蓮
適する流れ通路３６，３８を形成する部分３３，３４及
び流れ通路間の蓮通の開閉を制御する手段を収容する部
分３５を有している。

また、弁体１２は、概ねＴ字形を有し、炭素鋼を鋳造し
て作られている。流れ通路３６，３８は流れ通路軸線２
８に沿って共軸開係に整合して配置されている。弁体１
２の部分３５の端部は、流れ通路軸線２８と直交する軸
線４２に沿って上方に向って開口している円筒形中央作
用制御室の関口部４０を画定している。流れ通路３６，
３８の各々の内万端には円筒形弁座りング５４，５５を
着座させる座ぐり５０，５２が形成されている。

弁座りング５４には硬化された環状座５６（第４図）が
設けられ両者で弁座が構成される。環状座５６は軸線４
２に対して５０傾けられた平面内に配設されている。こ
れらの平面は、鞠線４２を挟んで対称に配置されている
。弁座ＩＪング５４は連続した周万向溶接部５８により
弁体１２の内面に固着されている。ボンネット組立体１
４は、割り止め論６０によって、中央弁作用制御室の閉
口部４０の上に保持されている。

割り止め輪６０は関口部４０の内周面に形成された円周
方向みぞ６５内に保持されている。ボンネット組立体１
４のボンネット６４は、外方フランジ６３を介してボル
ト６２により引き上げられ止め論６０‘こ当援され締め
着けられている。ボンネット６４は、中央に孔があげら
れており、弁心棒組立体２４の弁心棒７０を適している
。ハンドル輪組立体２２は弁心棒７０の外方端に取付け
られ、また弁心棒７０の内万端ににはゲート２６が取付
けられている。パッキン押え組立て体７６が弁心棒７０
の周囲を密封している。ヨーク組立体２０はヨーク止め
割りリング７８によって弁体１２の部分３５の端部に保
持されている。１対のローラー軸受８０，８２は軸線方
向に隔直してヨーク組立体２０に取付けられている。

各ローラー軸受８０，８２は、ヨーク組立体２０の座ぐ
り部で支持されている外側レースと弁心棒７０のねじ部
８６と係合するめねじ部が内周面に形成されている回転
自在プッシュ８４の外周面に固定坦持された内側レース
とを有している。フッシュ８４はハンドル論組立体２２
にキー止めさせておりハンドル論組立体２２の回転にと
もなって回転する。ハンドル論組立体２２を回転させる
と、パッキン押え組立体７６を通して弁心榛７０が上下
し、よってゲート２６は図示されている下げられた閉じ
られた位置と上げられた開かれた位置との間を上下する
。弁の鉛直高さを減らすために、ゲート２６はボンネッ
ト６４の下面に形成されたほぼ半救形のくぼみ９０内に
収容されるようになっている。ゲート２６は「二片の同
一形状のゲート円板１００，１０２を有する。

両ゲート円板１００，１０２は組立てられた時に以下に
説明する弁座接触表面を有する。これら弁座接触表面は
弁座りング５４の環状座５６と密封係合して、流体が密
封係合面を通過して流出するのを阻止するようになって
いる。各ゲート円板は、硬化された突出弁座接触表面１
０４を有しており、同表面１０４は反対側の平らな背面
１ １０‘こ対して環状座５６の傾斜と等しい角度に、
換言すれば５ｏ に懐けられて平らに研摩された平面で
ある。弁座接触表面１０４の外形は環状座５６のそれよ
りも少し大きくなっている。製造時には、完全に弁座に
接触して閉じられた位置におけるゲートの軸線１０６が
流れ通路軸線２８より上方にくるようにゲートの軸線方
向の寸法が決められている。これにより、使用にともな
って弁座の表面が摩滅しても、弁座接触表面１０４の外
径が環状座５６のそれより大きいため、弁座援触表面１
０４の上部が環状座５６と係合しなくなるまでゲートの
軸線１０６が下がっても完全な密封係合が維持されるこ
とになる。第８図から明らかなように、ゲート円板１０
２の背面１１０は、軸線１０６に対して同一周方向に等
間隔に配置された単に３個の扇形突起１１２を除けば実
質上平らである。この配置は、個々のゲート円板の弁座
援触表面１０４の正確な機械仕上げ加工のための、また
その他の機械の作動に対してじやまとならない基準面を
付与する。組立てに際して、これらの突起１１２は相手
のゲート円板の対応扇形突起と相互に鼓合して、分割自
在な環状ハブを形成する。（第２図）。個々の突起の両
側は、ゲート円板同志間の限られた相対運動を可能にす
るように隣接突起に対して円周方向すき間を設けるよう
に形成されている。環状ハブは保隔部材である環状保隔
リング１２０を保持している突出保持装置である。保隔
リング１２０は、個々のゲート円板と結合してゲート２
６を弁座に確実に密封係合させるのに十分な厚さを有し
その両面は互いに平行である。保隔リング１２０は、圧
力及び弁心棒荷重を受けたとき弁座接触表面１０４が操
みやすし、ようにその直径が弁座接触表面のそれよりも
十分４・さくなっている。また、第４図に示されるよう
に、弁体１２内の流れ通路の内壁の一部は突出してゲー
ト案内１０３，１０３を形成し、ゲート円板１００，１
０２の突出部１０５，１０５を包囲してゲート２６の上
下開閉運動を案内し、運動中にゲート円板１００，１０
２が互いに分離し保隔リング１２０が脱離することのな
いようになっている。

もしも弁座接触表面１０４が過度に摩滅するか、または
もしもいずれかの弁座接触表面１０４が作動中に擦傷さ
れるかまたはその他の原因で損傷されると、ゲートは取
外されなければならずまた弁座接触表面１０４は再任上
げされなければならない。

すると、金属表面が削り取られる結果になるから、ゲー
トは密封接触の達成される点を過ぎて過度に下へ移動さ
せられることになる。従来のゲート弁でこのような事態
が起ればゲート全体の取替えが必要となる。然し、本発
明の構成では保隔部材、（本実施例では保隔リング）を
取替えるだけでよい。この保隔リングの取替えは、弁座
接触表面１０４の再仕上げ加工に起因するゲート円板の
寸法減少により、弁座援触表面１０４と環状座５６との
間の密封係合関係が崩れたときもこ行われる。

すなわち、より肉厚の保隔リングに取替えられることに
よりゲート円板の寸法減少が補正され、再び密封係合が
得られる。第６図及び第７図に示されるように、弁心棒
７０の下端部はカラー部１３０、円柱形くび部１３２及
びＴ字形くさび部１３４を有するＴ字形構造になってい
る。

カラー部１３０は環状支承下面１３６が設けられた実質
上載頭円錐形の表面を有している。Ｔ字形くさび部１３
４はカラー部１３０の外径とほぼ同じ直径の曲面１３７
と、下方へ向かって先細にされたくさび形部分を形成す
るように軸線４２に対して対称に配置された傾斜側面１
３８とを有している。第６図及び第８図に示されている
ように個々のゲート円板１００，１０２は、弁心棒７０
の環状支承下面１３６と係合可能な支承上面１４０と、
弁心棒７０のくび部１３２をゆるく取囲むようになって
いる半円形軸線方向みぞ１４４と、両軸線１０６及び４
２に直角に伸びているくさび形横方向スロット１４６と
を有している。

このスロット１４６はゲートの弁座面積の境界内にあり
従って低くされた輪郭を有している。隆起傾斜パッド１
４８の対がスロット１４６の側面に、くさび部１３４の
傾斜側面１３８に対してわずかなすき間を有して形成さ
れている。第６図に示されるように、弁心棒の端部はス
ロット１４６内に収容されくさび部１３４がスロット１
４６の境界内に保持されるようになっている。このスロ
ット１４６は「弁心棒７０の端部を確実に保持し、かつ
同端部が弁心棒が破壊した場合に流れ通路内へ落下する
のを防ぐ。ゲート２６がくさび形であるために、弁心棒
組立体２４によって弁座表面へ伝達される力は著しく増
倍されて、密封係合表面間に大きい密封力をもたらすこ
とになる。

分割自在くさび形に設計されることによって弁座接触表
面が単独で操むこができるようにされているために、個
々の弁座接触表面は流体圧力の下に擬み、対向する弁座
表面に他方のゲート円板による反作用ないこなじむこと
ができる。これにより個々の弁座接触表面にかかる弁座
接触力を実質上均等にされる。従ってゲートを反対位置
へ動かすことが所望される時に、Ｔ字形くさび形部１３
４の上面はスロット１４６の下面に係合し、かっか〈係
合することによって与えられる孫みは、両ゲート円板が
互いに独立しているから、両弁座接触表面の係合を解除
できるよう十分に弁座接触力を軽減する。ゲート２６が
、弁心棒７０のカラー部１３０がボンネット６４の引込
み座（ｂａｃｋｓｅａｔ）１５０と係合するまでハンド
ル論組立体２２の回転すなわち弁心棒組立体２４の上昇
によって上方へ進められると、流れ通路３６，３８を通
る流れは実質的に制限されない。

注目されるべきは、突出弁座接触表面１０４が機械的滑
り運動または圧力荷重による滑り運動して弁座を接触す
るのは、閉位置にまでゲートを下げる時及び開位置に向
けてゲートを上げる時だけであり、従ってこれらの表面
の摩耗が減らされるということである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従って構成されたゲート弁の閉じられ
た位置における断面図、第２図は第１図の線２一２に沿
ってみた破断断面図、第３図はゲート円板の弁座接触表
面と弁座りングとの係合を示す彼断断面図、第４図は第
１図の線４−４に沿ってみた被断断面図、第５図は第１
図の線５一５に沿ってみた被断断面図、第６図はゲート
円板と弁心棒の端部との係合を示す拡大された彼断斜視
図、第７図は弁心棒の端部を示す拡大された斜視図、そ
して第８図はゲート円板を示す拡大された一部被断斜視
図である。 １０・・・「ゲート弁」、 １２…「弁体ハ２４・・・
「弁心棒組立体」、２６…「二片からなるゲートハ ３
０，３２・・・「外方端出口」、 ３６，３８…「１対
の流れ通路」、４２・・・「軸線」、５４…「弁座りン
グハ ５６・・・「環状座」、 １００，１０２…「ゲ
ート円板」、１０４・・‘「弁座接触表面ハ １１０…
「ゲート円板の背面」、 １１２…「扇形突起」、 １
２０・・・「保隔リングハ １４６・・・「スロットれ
孫夕．ノ死ヲ．夕 勿ヲ．ク 芥夕．ヂ 死９．夕 努夕．６ 筋夕．７ 孫ヲ．夕

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸線に沿って上方に向って開口している中央弁作用
   制御室と連通している内方端と、流体流管路に接続可能
   な外方端とをそれぞれ有する１対の流れ通路を有する弁
   体と、前記軸線を挟みかつ前記中央弁作用制御室の開口
   から離れるに従って前記中央軸線の方へ漸近する２つの
   平面内に配置され、かつ前記中央弁作用制御室に隣接し
   て前記流れ通路の内方端を包囲している弁座と、前記軸
   線に沿って弁の開閉両位置間を弁心棒組立体によって並
   進させられる二片からなるゲートを有し、該ゲートの各
   片は予め決められた軸線方向位置における閉位置におい
   て対向する前記弁座と密封係合するように同弁座の係合
   面と平行になるように前記軸線に対しては傾けられてい
   る弁座接触表面と、該弁座接触表面の反対側に前記流体
   流管路と直交する位置決め表面とを有し、かつ前記ゲー
   トの両片には前記開閉両位置間を前記弁心棒組立体と共
   に運動するように同組立体と係合する装置が設けられて
   いるゲート弁において、前記ゲートの両片間には、前記
   閉位置において、前記弁座接触表面と弁座の係合面とを
   十分に密封係合させるように前記ゲートの両面を互いに
   隔すための取替可能な独立した単一片から成る保隔部材
   が設けられており、該保隔部材の前記ゲートの両片の位
   置決め表面と接触する両面は互いに平行であることを特
   徴するゲート弁。 ２ 軸線に沿って上方に向かって開口している中央弁作
   用制御室と連通している内方端と、流体流管路に接続可
   能な外方端とをそれぞれ有する１対の流れ通路を有する
   弁体と、前記軸線を挟みかつ前記中央弁作用制御室の開
   口から離れるに従って前記軸線の方へ漸近する２つの平
   面内に配置され、かつ前記中央弁作用制御室に隣接して
   前記流れ通路の内方端を包囲している弁座と、前記軸線
   に沿って弁の開閉両位置間を弁心棒組立体によって並進
   させられる二片からなるゲートとを有し、該ゲートの各
   片は予め決められた軸線方向位置における閉位置におい
   て対向する前記弁座と密封係合するように同弁座の係合
   面と平行になるように前記軸線に対しては傾けられてい
   る弁座接触表面と、該弁座接触表面の反対側に前記流体
   流管路と直交する位置決め表面とを有し、かつ前記ゲー
   トの両片には前記開閉両位置間を前記弁心棒組立体と共
   に運動するように同組立体と係合する装置が設けられて
   いるゲート弁において、前記ゲートの両片間には、前記
   閉位置において、前記弁座接触表面と弁座の係合面とを
   十分密封係合させるように前記ゲートの両片を互いに隔
   するための取替可能な独立した単一片から成る保隔部材
   が設けられており、該保隔部材の前記ゲートの両方の位
   置決め表面と接触する両面は互いに平行であり、前記ゲ
   ートの両片の位置決め表面から突出して前記保隔部材を
   前記両片間に保持する突出保持装置が設けられており、
   前記ゲートが開閉両位置間を運動したときに前記ゲート
   の両片が分離し前記保隔部材が前記突出保持装置から離
   脱するのを防止する案内装置が設けられており、該案内
   装置は前記流体流管路から前記中央弁作用制御室内に突
   出する突起を有し、前記ゲートの閉位置において前記案
   内装置内に前記ゲートの両片が収容されることを特徴と
   するゲート弁。