JPH04302779A - 仕切弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】〔発明の目的〕

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は主蒸気隔離弁や遮断弁等
として用いられる仕切弁に係り、特に弁体内に収容され
るステムディスクを備えた仕切弁に関する。

【０００３】

【従来の技術】この種の仕切弁は原子力発電プラントの
主蒸気管に取り付けられる主蒸気隔離弁や、石油・化学
プラントの各種配管に設けられる遮断弁等として用いら
れる。

【０００４】この仕切弁は図４に示すように構成され、
図示しない配管に接続される弁ケーシング（弁箱）１内
の弁座２に弁体３が開閉自在に着座される。弁体３は弁
座２に着座可能な弁ディスク４とこの弁ディスク４をガ
イドするディスクガイド５を一体あるいは一体的に構成
したもので、内部に第２の弁体であるステムディスク６
が収容される。ステムディスク６は弁体３内に形成され
る弁座７に開閉自在に着座される一方、ステムディスク
６は弁ステム８にステムディスクピン９で廻り止めされ
て一体化される。

【０００５】弁ステム８は弁ケーシング１のボンネット
１０を貫いて外部に突出し、空気シリンダ１１や油圧シ
リンダ、モータ等の駆動源に接続され、駆動源の作動に
より駆動されるようになっている。

【０００６】従来の仕切弁はステムティスク６を弁ステ
ム８にねじ結合させ、ステムディスクピン９で廻り止め
された弁構造を有し、ステムディスクピン９にて弁体３
からステムディスク６に作用する回転荷重を受けている
。

【０００７】弁体３を構成する弁ディスク４とディスク
ガイド５はステムディスク６のスリーブ状端面に載置さ
れた構造をとり、弁体３と弁ケーシング１との接触や流
体の乱れにより作用する回転荷重をディスクガイド５と
ステムディスク６との滑りにより吸収し、滑り摩擦力以
上の回転荷重がステムディスク６に作用しないようにな
っている。

【０００８】また、ステムディスク６は仕切弁の弁開放
を容易にするもので、仕切弁の全閉状態から弁を開くと
き、弁体３の開放に先立って弁ステム８の駆動によりス
テムディスク６を弁座７から開放させるようになってい
る。このステムディスク６の開放により弁上流側に作用
している流体の圧力を弁下流側に逃がして弁上流側およ
び下流側の圧力差を小さくあるいはなくして圧力バラン
スさせている。仕切弁の全閉時には、弁ディスク４を弁
座２に着座させるとともに、ステムディスク６も弁座７
に着座させて、仕切るようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の仕切弁において
は、ステムディスク６を弁ステム８にステムディスクピ
ン９のみで廻り止めしているため、弁体３側から回転荷
重が繰り返し作用すると、ステムディスクピン９とピン
孔との間でへたりや腐食等が発生して廻り止め機能が劣
化したり、低下する。このため、定期的な検査を頻繁に
行なって廻り止め機能を確認しなければならない。

【００１０】また、廻り止め機能を向上させるために、
弁ステム８とステムディスク６を強固に接合したり、一
体構造とした場合、弁ディスク４が傾いたり、弁ステム
８が曲がったりすると、全閉時に弁座２，７面に片当た
りが生じ、流体洩れが生じる可能性があり、弁ステム８
とステムディスク６を強固に接合することができない。 ステムディスク６は弁ステム８に自由度があって拘束の
緩い接合が必要となる。

【００１１】しかし、ステムディスク６の弁ステム８へ
の接合状態が緩いと、流体の乱れによる荷重や弁体３が
弁ケーシング１に衝突（接触）することにより生じる荷
重のような小さな荷重で接合部が振動により摩耗したり
、へたりが生じるおそれがあり、点検を頻繁に行なう必
要がある。

【００１２】したがって、この種の仕切弁では、ステム
ディスク６と弁ステム８とは、小さな荷重に対しては強
い接合が得られる一方、弁ディスク４やステムディスク
６を弁座２，７に確実にシート（着座）させるためには
緩い接合状態が得られる接合構造が必要である。

【００１３】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、ステムディスクと弁ステムとの接合構造を改
良して、ステムディスクと弁ステムの廻り止め機能を維
持し、弁機能を向上させて弁ケーシングや弁駆動部の健
全性を高めた仕切弁を提供することを目的とする。

【００１４】本発明の他の目的は、弁ステムに作用する
回転荷重を小さくして、ステムディスクや弁ステムの摩
耗や損耗を有効的に防止し、信頼性を向上させ、頻繁な
保守点検を不要にした仕切弁を提供するにある。

【００１５】本発明のさらに他の目的は、流体の乱れ等
による振動や小さな荷重に対してはステムディスクと弁
ステムは強固な接合状態を保持することができるととも
に、強固な接合状態を保持しても弁機能を損うことがな
い仕切弁を提供するにある。 〔発明の構成〕

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る仕切弁は、
上述した課題を解決するために請求項１に記載したよう
に、弁ケーシング内に開閉自在に着座可能な弁体を収容
し、この弁体内に弁開動作を容易にするステムディスク
を収容した仕切弁において、前記ステムディスクを弁ス
テムにねじ結合させ、上記弁ステムとステムディスクの
周面にそれぞれ形成された廻り止め平面に係合可能な廻
り止め手段を設けるとともに、上記廻り止め手段の弁ス
テム軸方向への移動を規制する移動規制手段を設けたも
のである。

【００１７】また、上述した課題を解決するために本発
明の仕切弁は、請求項２に記載したように、廻り止め手
段は、ステムディスクと弁ステムの各外周面に形成され
た廻り止め平面にそれぞれ係合する割れリングで構成し
、この割れリングの弁ステム軸方向の移動を規制する移
動規制手段は、前記割れリングを覆うリング押えと、こ
のリング押えを弁ステムに固定する固定部材とにより構
成し、上記リング押えにより弁体の自重を支持したり、
さらに、請求項３に記載したように、ステムディスクと
弁ステムとの間にばねが介装されるとともに、ステムデ
ィスクは弁座を形成するディスク部が可撓性を有するよ
うにディスク端面が成形されたものである。

【００１８】

【作用】この仕切弁においては、請求項１に記載したよ
うに、弁ステムとステムディスクの周面に形成された廻
り止め平面に廻り止め手段が係合して面接触し、面で廻
り止め機能を発揮させることができるので、ステムディ
スクと弁ステムの接合構造を改善でき、弁機能を向上さ
せて弁ケーシングや弁駆動部の健全性を高めることがで
きる。

【００１９】また、請求項２に記載したように、弁体の
自重を移動規制手段のリング押えで受けるようにしたか
ら、弁体の重量を弁ステム中心に近いリング押え端面で
受けることができ、弁ステムに作用する回転荷重を小さ
くしてステムディスクや弁ステムの摩耗や損耗を有効的
に防止し、信頼性を向上させることができるので、頻繁
な保守点検を不要にしている。

【００２０】さらに、請求項３に記載したように、弁ス
テムにねじ結合されるステムディスクは弁ステムとの間
に皿ばね等のばねが介装され、このばね力によりねじ面
や移動規制手段であるリング押えに軸方向荷重が常時作
用しているので、流体の乱れによる振動に対してステム
ディスクは弁ステムに強固に接合しており、また、ばね
の撓み以上にシート力が作用するとねじ部のクリアラン
ス分はステムディスクが自由に傾くので確実に着座させ
ることができる。また、ステムディスクのディスク端面
が凹成形され、ステムディスクの弁座に可撓性を持たせ
たので、確実にシートできる一方、仕切弁を急閉鎖する
場合、衝撃力を低減でき、ねじ面や弁駆動部、弁ケーシ
ングの健全性を向上させることができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明に係る仕切弁の実施例について
添付図面を参照して説明する。

【００２２】この仕切弁は、原子力発電プラントの主蒸
気管に設置される主蒸気隔離弁や、石油・化学プラント
の各種配管に設けられる遮断弁等に適用でき、全体的構
成は、ステムディスクと弁ステムの組立構造を除いて図
４に示す従来の仕切弁と異ならないので、説明および図
示を省略する。

【００２３】仕切弁の弁体３内に収容されるステムディ
スク１５はディスク部１５ａと円筒状のボス部１５ｂと
からなり、ボス部１５ｂに弁ステム１６の先端部がねじ
結合される。弁ステム１６とステムディスク１５のボス
部１５ｂとの間にばね手段として皿ばね１７が介装され
、この皿ばね１７により弁ステム１６にばね力を作用さ
せてねじ部１８に面圧を付与している。この皿ばね１７
により、弁体３の自重がステムディスク１５に作用しな
くても、ステムディスク１５は弁ステム１６に強固に接
合される構造となっている。

【００２４】一方、ステムディスク１５の円筒部である
ボス部１５ｂはボス端部に小径の段部が形成される。こ
の小径段部の外周面は図２に示すように、周方向に間隔
をおいて切り欠かれ、複数の切欠面が廻り止め平面２０
として平面状に形成される。この廻り止め平面２０に廻
り止め手段としての２つ割れリング２１の内周面が係合
し、面接触している。２つ割れリング２１の内周面はボ
ス小径段部の外周面に対応する補形形状を有する。

【００２５】２つ割れリング２１は図２および図３に示
すように、リング部２１ａと一体にディスク部が形成さ
れる。このディスク部２１ａの中央部にほぼ多角形状の
開口部２２が形成され、この開口部２２が弁ステム１６
の廻り止め溝２３に面接触により係合している。この弁
ステムの廻り止め溝２３はステムディスク１５と同様、
外周面を周方向に間隔をおいて切り欠かれ、この切欠底
面が平面状の廻り止め平面２４に形成される。

【００２６】しかして、ステムディスク１５のボス部１
５ｂと弁ステム１６との間には廻り止め手段として２つ
割れリング２１が装着されて、ステムディスク１５と弁
ステム１６の相対的な回転を規制しており、この２つ割
れリング２１を覆うように移動規制手段２５が設けられ
る。この移動規制手段２５は２つ割れリングの弁ステム
軸方向および半径方向の移動を規制している。

【００２７】移動規制手段２５はステムディスク１５の
ボス部先端（小径段部）に外嵌されるスリーブ状のリン
グ押え２６と、このリング押え２６を弁ステム１６に固
定させるＣ形止め輪２７から構成される。Ｃ形止め輪２
７はリング押え２６の内側フランジ２６ｂに係合し、リ
ング押え２６が弁ステム１６の軸方向に移動するのを規
制している。リング押え２６のスリーブ部２６ａは２つ
割れリング２１を半径方向に拘束している。

【００２８】また、リング押え２６の内側フランジ２６
ｂには弁体３の荷重（自重）が作用するようになってい
る。弁体３は図４に示すように弁ディスク４にディスク
ガイド５をねじ結合させてディスクピン１４（図５参照
）で廻り止めして構成してもよく、また予め弁ディスク
４とディスクガイド５を一体成形により構成してもよい
。そして、弁体３の荷重はディスクガイド５の内周段部
がリング押え２６の内側フランジ２６ｂに係合すること
により作用し、弁体３の自重がリング押え２６の内側フ
ランジ２６ｂ上に乗るようになっている。

【００２９】弁体３の自重が、図１の矢印部分に作用す
ることにより、弁ステム１６中心から自重の作用点まで
の距離が短かくなり、弁ステム１６に作用する回転荷重
を小さくすることができる。

【００３０】他方、ステムディスク１５はディスク部１
５ａ周面に弁座２９が形成されるが、この弁座２９に可
撓性を持たせるために、ディスク部端面は凹設され、大
きな凹曲面３０を持たせて弁座近傍の板厚を薄くしてい
る。これにより、ステムディスク１５の弁座２９を弁体
３の弁座７（図５参照）に確実に着座させることができ
る。

【００３１】また、廻り止め目手段である２つ割れリン
グ２１のディスク部２１ｂ上面と、弁ステム１６の廻り
止め用溝２３やリング押え２６の内側フランジ２６ｂ下
面との間に隙間を設け、２つ割れリング２１に弁ステム
１６の自重が作用しないように構成し、２つ割れリング
２１に廻り止め機能だけを持たせている。

【００３２】なお、本発明の一実施例においては、廻り
止め手段として２つ割れリングを用いた例を説明したが
、この割れリングは数個割れリングであってもよく、さ
らに、２つ割れリングに代えて止めキーを挿入してもよ
い。この場合には、止めキーは弁ステムの外周面に形成
される平面と、対向するステムディスクの内周面に形成
される平面との間に介装される。また、割れリングと弁
ステムをスプライン結合させて廻り止めさせる構造とし
てもよい。

【００３３】さらに、Ｃ形止め輪に代えてナットを用い
てもよく、このＣ形止め輪あるいはナットとリング押え
との間に皿ばねを介装させてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上に述べたように本発明に係る仕切弁
は請求項１に記載したように構成したから、弁ステムと
ステムディスクの周面に形成された廻り止め平面に廻り
止め手段が係合して面接触し、面で廻り止め機能を発揮
させることができるので、ステムディスクと弁ステムの
接合構造を改善でき、弁機能を向上させて弁ケーシング
や弁駆動部の健全性を高めることができる。

【００３５】また、請求項２に記載したように、仕切弁
を構成し、弁体の自重を移動規制手段のリング押えで受
けるようにしたから、弁体の重量を弁ステム中心に近い
リング押え端面で受けることができ、弁ステムに作用す
る回転荷重を小さくしてステムディスクや弁ステムの摩
耗や損耗を有効的に防止し、信頼性を向上させることが
できるので、頻繁な保守点検を不要にしている。

【００３６】さらに、仕切弁を請求項３に記載したよう
に構成し、弁ステムにねじ結合されるステムディスクは
弁ステムとの間に皿ばね等のばねが介装され、このばね
力によりねじ面や移動規制手段（リング押え）に軸方向
荷重が常時作用しているので、流体の乱れによる振動に
対してステムディスクは弁ステムに強固に接合しており
、また、ばねの撓み以上にシート力が作用するとねじ部
のクリアランス分はステムディスクが自由に傾くので確
実に着座させることができる。また、ステムディスクの
ディスク端面が凹成形され、ステムディスクの弁座に可
撓性を持たせたので、確実にシートできる一方、仕切弁
を急閉鎖する場合、衝撃力を低減でき、ねじ面や弁駆動
部、弁ケーシングの健全性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る仕切弁の一実施例を示す要部断面
図。

【図２】図１の仕切弁のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図３】図１の仕切弁に備えられる廻り止め手段として
の２つ割れリングを示す平面図。

【図４】従来の仕切弁の全体を示す図。

【図５】従来の仕切弁のステムディスクと平面図の組立
構造を示す図。

【符号の説明】

１　　弁ケーシング ２　　弁座 ３　　弁体 ４　　弁ディスク ５　　ディスクガイド １５　　ステムディスク １６　　弁ステム １７　　皿ばね １８　　ねじ部 ２０，２４　　廻り止め平面 ２１　　２つ割れリング（廻り止め手段）２２　　開口
部 ２５　　移動規制手段 ２６　　リング押え ２６ｂ　　内側フランジ部 ２７　　Ｃ形止め輪

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　弁ケーシング内に開閉自在に着座可能
   な弁体を収容し、この弁体内に弁開動作を容易にするス
   テムディスクを収容した仕切弁において、前記ステムデ
   ィスクを弁ステムにねじ結合させ、上記弁ステムとステ
   ムディスクの周面にそれぞれ形成された廻り止め平面に
   係合可能な廻り止め手段を設けるとともに、上記廻り止
   め手段の弁ステム軸方向への移動を規制する移動規制手
   段を設けたことを特徴とする仕切弁。
2. 【請求項２】　　廻り止め手段は、ステムディスクと弁
   ステムの各外周面に形成された廻り止め平面にそれぞれ
   係合する割れリングで構成し、この割れリングの弁ステ
   ム軸方向の移動を規制する移動規制手段は、前記割れリ
   ングを覆うリング押えとこのリング押えを弁ステムに固
   定する固定部材とにより構成し、上記リング押えにより
   弁体の自重を支持した請求項１記載の仕切弁。
3. 【請求項３】　　ステムディスクと弁ステムとの間にば
   ねが介装されるとともに、ステムディスクは弁座を形成
   するディスク部が可撓性を有するようにディスク部端面
   が凹成形された請求項１記載の仕切弁。