JP2024049990A - 弁装置 - Google Patents

弁装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2024049990A
JP2024049990A JP2022156542A JP2022156542A JP2024049990A JP 2024049990 A JP2024049990 A JP 2024049990A JP 2022156542 A JP2022156542 A JP 2022156542A JP 2022156542 A JP2022156542 A JP 2022156542A JP 2024049990 A JP2024049990 A JP 2024049990A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
sleeve
stopper member
piston
central axis
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2022156542A
Other languages
English (en)
Inventor
真紀夫 森本
Makio Morimoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corp
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corp
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 Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corp filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corp
Priority to JP2022156542A priority Critical patent/JP2024049990A/ja
Priority to US18/464,571 priority patent/US20240110637A1/en
Publication of JP2024049990A publication Critical patent/JP2024049990A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
    • F16K31/122Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a piston
    • F16K31/1221Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a piston one side of the piston being spring-loaded
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44Mechanical actuating means
    • F16K31/50Mechanical actuating means with screw-spindle or internally threaded actuating means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32Details
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32Details
    • F16K1/34Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/36Valve members
    • F16K1/38Valve members of conical shape
    • F16K1/385Valve members of conical shape contacting in the closed position, over a substantial axial length, a seat surface having the same inclination
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44Mechanical actuating means
    • F16K31/50Mechanical actuating means with screw-spindle or internally threaded actuating means
    • F16K31/508Mechanical actuating means with screw-spindle or internally threaded actuating means the actuating element being rotatable, non-rising, and driving a non-rotatable axially-sliding element
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44Mechanical actuating means
    • F16K31/53Mechanical actuating means with toothed gearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44Mechanical actuating means
    • F16K31/60Handles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Mechanically-Actuated Valves (AREA)
  • Lift Valve (AREA)

Abstract

【課題】長時間にわたって開度を維持した状態から開度を安定して変化させる。【解決手段】弁装置は、弁本体とピストンとを接続し、弁本体及びピストンと一体に第一方向に進退可能とされた弁棒と、弁ケーシングに対して、第一中心軸線回りの第一周方向に回転自在に支持された回転スリーブと、第二周方向に操作軸を回転させる操作部材と、弁棒及びピストンに対して移動不能に固定された進退スリーブと、進退スリーブの第一方向の第一側への移動量を規制するストッパ部材と、を備える。操作軸と回転スリーブとは、操作軸の第二周方向への回転を、第一周方向への回転に変換して回転スリーブに伝達可能な状態で接続されている。進退スリーブは、回転スリーブが第一周方向に回転した場合に、第一方向に移動可能とされている。ストッパ部材は、進退スリーブが第一方向の第一側に規定値だけ移動した場合に接触可能とされている。【選択図】図2

Description

本開示は、弁装置に関する。
蒸気タービンに蒸気を供給する流路には、主塞弁等の蒸気弁が備えられている。このような蒸気弁は、例えば特許文献1に開示されているように、蒸気の流路を開閉し、蒸気タービンに供給する蒸気の流量の調整、蒸気の遮断等を行う。蒸気弁は、流路を開閉する弁本体と、弁本体に接続された弁棒と、弁棒を、弁棒の軸線方向に進退させる弁駆動機構と、を備えている。
米国特許第2020/0256207号明細書
ところで、特許文献1に記載の蒸気弁において、緊急時に、蒸気弁の外部に備えられたハンドル等により、弁棒の軸線方向に弁棒を進退させることで、弁本体を手動で開閉可能とすることが考えられる。このような場合、ハンドルの回転が伝達されることによって弁棒の軸線回りに回転することで、弁棒を進退させる進退部材が用いられることがある。
上述した蒸気弁のような弁装置では、全開状態や全閉状態としたときに、進退部材が、弁ケーシングや弁ケーシングの一部に形成されたストッパに突き当たる。このとき、軸線回りに回転しつつ弁棒の軸線方向に進退する進退部材が、ストッパに接触する。このように接触した状態が長時間に保持されていると、進退部材とストッパとが固着してしまう場合がある。その結果、緊急時に、長時間にわたって開度を維持した状態から開度を変化させる際に、進退部材が移動できず、途中で開度を変化させづらくなる。
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、長時間にわたって開度を維持した状態から開度を安定して変化させることが可能な弁装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本開示に係る弁装置は、流体が流通する流路が内部に形成された弁ケーシングと、前記弁ケーシング内で第一方向に進退可能とされ、前記流路を開閉可能な弁本体と、前記弁ケーシング内に配置され、油圧により前記第一方向に進退するように駆動されるピストンと、第一中心軸線を中心として前記第一方向に延び、前記弁本体と前記ピストンとを接続し、前記弁本体及び前記ピストンと一体に前記第一方向に進退可能とされた弁棒と、前記弁棒に対して前記第一中心軸線を中心とした径方向の外側に配置され、前記弁棒を覆うように筒状に形成され、前記弁ケーシングに対して、前記第一中心軸線回りの第一周方向に回転自在に支持された回転スリーブと、前記回転スリーブに対して前記径方向の外側に配置され、第二中心軸線を中心として前記第一方向に交差する第二方向に延びる操作軸と、前記弁ケーシングの外部で前記第二方向における前記操作軸の基端部に固定され、前記第二中心軸線回りの第二周方向に前記操作軸を回転させる操作部材と、前記回転スリーブに対して前記径方向の内側で前記径方向の外側から前記弁棒を覆うよう前記第一中心軸線を中心とする筒状に形成され、前記弁棒及び前記ピストンに対して移動不能に固定された進退スリーブと、前記進退スリーブに対して前記第一方向における前記弁本体に近い位置で前記弁ケーシングに固定され、前記進退スリーブの前記第一方向の第一側への移動量を予め定めた規定値に規制するストッパ部材と、を備え、前記操作軸と前記回転スリーブとは、前記操作軸の前記第二周方向への回転を、前記第一周方向への回転に変換して前記回転スリーブに伝達可能な状態で接続され、前記進退スリーブは、前記回転スリーブが前記第一周方向に回転した場合に、前記第一方向に移動可能とされ、前記ストッパ部材は、前記進退スリーブが前記第一方向の前記第一側に前記規定値だけ移動した場合に前記進退スリーブと接触可能とされている。
本開示の弁装置によれば、長時間にわたって開度を維持した状態から開度を安定して変化させることができる。
本開示の実施形態に係る弁装置を備えた蒸気タービンの概略構成を示す図である。 上記弁装置の断面図である。 上記弁装置の弁駆動部の構成を示す断面図である。 上記弁駆動部の要部を示す拡大断面図である。 上記弁棒が中に挿通されたストッパ部材を、第一方向の第二側から見た図である。 上記弁装置において、弁本体が閉じた状態を示す断面図である。
以下、添付図面を参照して、本開示による弁装置を実施するための形態を説明する。しかし、本開示はこの実施形態のみに限定されるものではない。
(蒸気タービンの構成)
図1に示すように、蒸気タービン1は、タービン本体100と、弁装置2とを備えている。
タービン本体100は、ボイラ等の蒸気供給源200から蒸気(流体)が供給される。タービン本体100は、供給された蒸気によって、ケーシング(図示無し)内に回転自在に配置されたロータ(図示無し)が回転駆動される。このロータ(図示無し)の回転が、出力軸を介して、例えば発電機に伝達されて発電がなされる。
弁装置2は、タービン本体100の吸込口(不図示)と繋がっている。弁装置2は、タービン本体100への蒸気の供給量を調整可能とされている。本実施形態の弁装置2は、塞止弁(TripAND Throttle Valve;TTV)である。弁装置2は、タービン本体100への蒸気の供給を緊急遮断可能とされている。本実施形態では、弁装置2は、タービン本体100を定常運転させるために蒸気を供給し続けている状態(全開状態)を通常運転時とする。また、弁装置2は、回転体異常やプラント機器の異常が生じてタービン本体100及びプラントの緊急停止が必要な場合に、タービン本体100を緊急停止するために蒸気の供給を遮断している状態(全閉状態)を緊急停止時とする。
図2に示すように、弁装置2は、弁ケーシング10と、弁部20と、弁駆動部30と、を備えている。以下の説明において、後述する弁本体22が弁ケーシング10内で進退する方向を第一方向Da、第一方向Daに交差する方向(本実施形態では直交する方向)を第二方向Dbとする。また、本実施形態における第一方向Daは、鉛直方向である。また、弁装置2において、弁駆動部30に対して弁部20が配置されている側を第一方向Daの第一側Da1とする。また、第一方向Daにおいて、第一側Da1と反対側であって、弁部20に対して弁駆動部30が配置されている側を第一方向Daの第二側Da2とする。つまり、本実施形態における第一方向Daの第一側Da1は、鉛直方向の上方であり、第一方向Daの第二側Da2は、鉛直方向の下方である。
なお、第二方向Dbは、本実施形態のように第一方向Daに対して直交する方向であることに限定されるものではない。第二方向Dbは、第一方向Daに対して傾斜するように交差する方向であってもよい。
弁ケーシング10は、弁装置2において外装を構成している。弁ケーシング10には、蒸気(流体)が流通可能な流路10rが内部に形成されている。本実施形態の弁ケーシング10は、第一ケーシング部10Aと、第二ケーシング部10Bと、第三ケーシング部10Cと、を有している。
第一ケーシング部10Aは、弁ケーシング10において、第一方向の第一側Da1の領域を構成している。第一ケーシング部10Aは、弁部20を内部に収容している。第一ケーシング部10Aは、弁室11と、入口流路部12と、出口流路部13と、有している。本実施形態では、第一ケーシング部10Aの内部に、流路10rが形成されている。
弁室11は、後述する弁部20を収容する。弁室11は、第二方向Dbの第一側Db1に向けて開口する入口側開口部11aと、第一方向Daの第二側Da2に向けて開口する出口側開口部11bと、を有している。つまり、入口側開口部11aと出口側開口部11bとは互いに直交するように開口している。弁室11では、入口側開口部11aから出口側開口部11bに向かって蒸気が流通する。
なお、第二方向Dbの第一側Db1とは、後述する操作軸41に対して操作部材43が配置されている側である。また、第二方向Dbの第二側Db2とは、操作部材43に対して操作軸41が配置されている側である。
入口流路部12は、弁装置2に対して上流側から流れてくる蒸気が流入する開口部を形成している。入口流路部12は、第二方向Dbに延びる筒状に形成されている。入口流路部12は、弁室11に対して、第二方向Dbの第一側Db1に延びている。入口流路部12の一端12aは、蒸気供給源200と接続された配管等のラインに繋がっている。入口流路部12の他端12bは、入口側開口部11aに連通している。
出口流路部13は、弁装置2に対して下流側に蒸気を排出する開口部を形成している。出口流路部13は、第二方向Dbに延びる筒状に形成されている。出口流路部13は、弁室11に対して入口流路部12とは反対側に向かうように、第二方向Dbの第二側Db2に延びている。出口流路部13の一端13aは、タービン本体100の吸込口に接続された配管等のラインに繋がっている。出口流路部13の他端13bは、出口側開口部11bに連通している。これにより、第一ケーシング部10Aの内部には、入口流路部12から弁室11を経て出口流路部13に至る蒸気が流通する流路10rが形成されている。
第二ケーシング部10Bは、弁ケーシング10において、第一方向の第二側Da2の領域を構成している。第二ケーシング部10Bは、弁駆動部30の一部を覆っている。第二ケーシング部10Bは、第一ケーシング部10Aに対して、第一方向Daの第二側Da2に離間した位置に配置されている。図2及び図3に示すように、第二ケーシング部10Bは、筒状壁部15と、第一壁部16と、第二壁部17と、第三壁部18と、油給排部19と、を有している。
筒状壁部15は、第一方向Daに延びる第一中心軸線C1を中心とする筒状に形成されている。第一壁部16、第二壁部17、及び第三壁部18は、それぞれ第一中心軸線C1に交差する面に沿って板状に形成されている。第一壁部16は、筒状壁部15の第一方向Daの第二側Da2の端部を閉塞している。
第三壁部18は、筒状壁部15の第一方向Daの第一側Da1の端部を閉塞している。第三壁部18の中央部には、図4に示すように、第三壁部18を第一方向Daに貫通する貫通孔18hが形成されている。貫通孔18hの内周面には、ガイドスリーブ51が固定されている。ガイドスリーブ51は、後述する弁棒33が第一方向Daへ直線移動するようにガイドしている。
ガイドスリーブ51は、ガイド部511と、フランジ部512とを一体に有している。ガイド部511は、第一中心軸線C1を中心とする筒状に形成されている。ガイド部511は、第三壁部18に形成された貫通孔18hに挿通されている。フランジ部512は、ガイド部511の第一方向Daの第二側Da2の端部から、径方向Drの外側Droに突出している。フランジ部512は、第一方向Daから見た際に、第一周方向Dc1に延びる円環状に形成されている。フランジ部512は、第三壁部18の第一方向Daの第二側Da2を向く面18fに形成された収容溝18mに嵌め込まれている。また、貫通孔18hと弁棒33との隙間は、ガイドスリーブ51に対して第一方向Daの第一側Da1にオイルシール(不図示)等を配置することで封止されている。
図3に示すように、第二壁部17は、第一方向Daにおいて第一壁部16と第三壁部18との間に配置されている。第二壁部17の中央部には、第二壁部17を第一方向Daに貫通する貫通孔17h(図4参照)が形成されている。貫通孔17hは、径方向Drの位置が貫通孔18hと重なる位置に形成されている。貫通孔17hの内周面には、一対の軸受343(図4参照)が固定されている。
また、第二ケーシング部10Bは、筒状壁部15、第一壁部16、及び第三壁部18によって内部に空間を形成している。さらに、第二ケーシング部10Bの空間は、第二壁部17によって、ピストン室14aと、ギヤ室14bとに区画されている。
ピストン室14aは、筒状壁部15と、第一壁部16と、第二壁部17とによって囲まれた空間である。ピストン室14a内には、後述するピストン32が、第一方向Daに移動自在に収容されている。ピストン室14a内には、後述する油が貯留されている。ピストン室14a内は、ピストン32により、第一方向Daの第一側Da1の第一ピストン室141と、第一方向Daの第二側Da2の第二ピストン室142とに区画されている。
ギヤ室14bは、筒状壁部15と、第二壁部17と、第三壁部18によって囲まれた空間である。ギヤ室14b内には、後述する従動ギヤ342及び駆動ギヤ44が収容されている。
油給排部19は、ピストン室14aと連通している。油給排部19は、緊急トリップシリンダ19aと、ドレン流路19bと、を有している。油が充填されたピストン室14a内には、通常時、緊急トリップシリンダ19aによってドレン流路19bが閉塞されている。緊急トリップシリンダ19aは、緊急時に、第一ピストン室141及び第二ピストン室142とドレン流路19bとを連通させる。これにより、ドレン流路19bからピストン室14a内の油が外部に排出される。
図2に示すように、第三ケーシング部10Cは、第一方向Daにおいて、第一ケーシング部10Aと、第二ケーシング部10Bとの間に配置されている。第三ケーシング部10Cは、第一中心軸線C1を中心として第一方向Daに延びる筒状に形成されている。第三ケーシング部10Cは、第一ケーシング部10Aと第二ケーシング部10Bとに対して移動不能に固定されている。第三ケーシング部10Cは、第一ケーシング部10Aと、第二ケーシング部10Bとの間で、後述する弁棒33の一部を覆うように形成されている。
弁部20は、弁室11での入口側開口部11aから出口側開口部11bへの蒸気の流通状態を調整可能とされている。本実施形態の弁部20は、弁サポート21と、弁本体22と、弁座部23と、ストレーナ24と、を備えている。
弁サポート21は、弁本体22の第一方向Daの移動を案内している。弁サポート21は、弁室11において第一方向Daの第一側Da1を向く内面11tに固定されている。弁サポート21は、第一中心軸線C1を中心として第一方向Daに筒状に延びる筒状部21cを有している。筒状部21cは、内面11tから突出するように第一方向Daの第二側Da2に延びている。
弁本体22は、第一ケーシング部10A内で第一方向Daに進退可能とされている。弁本体は、流路10rを開閉可能とされている。本実施形態の弁本体22は、第一中心軸線C1を中心として第一方向Daに円柱状に延びている。弁本体22は、筒状部21cの内側に配置されている。弁本体22は、筒状部21cの内周面に対して、その外周面が摺接するように配置されている。弁本体22は、筒状部21c内で第一方向Daに進退可能とされている。これにより、弁本体22は、筒状部21cの内部から突出するように移動可能とされている。
弁座部23は、弁本体22と接触することで、出口側開口部11bを閉塞可能とされている。弁座部23は、第一中心軸線C1を中心とする円環状の部材である。弁座部23は、弁室11の出口側開口部11bの周縁部に沿って配置されている。弁本体22が弁座部23から第一方向Daの第一側Da1に離間している状態では、弁本体22と弁座部23との間を通して、入口流路部12と出口流路部13とが連通している。また、弁本体22が弁座部23に接触している状態では、出口側開口部11bを閉塞する。これにより、入口流路部12と出口流路部13との間の弁室11での蒸気の流れが遮断される。
ストレーナ24は、弁室11に配置されている。ストレーナ24は、入口流路部12から流れてくる蒸気に含まれる異物を捕捉し、出口流路部13側に流入することを抑える。ストレーナ24は、蒸気に混ざった異物を捕捉し、蒸気のみを通過させる。ストレーナ24は、例えば、金属製のメッシュ状の網材である。ストレーナ24は、例えば、弁サポート21の外周部に固定されて、入口側開口部11aを塞ぐように配置されている。
弁駆動部30は、弁室11内で弁本体22を弁座部23に対して第一方向Daに進退駆動可能とされている。弁駆動部30は、第二ケーシング部10B及び第三ケーシング部10Cに配置されている。図3及び図4に示すように、本実施形態の弁駆動部30は、ピストン32と、弁棒33と、回転スリーブ34と、進退スリーブ35と、コイルスプリング36と、手動操作部40と、ストッパ部材50と、を備えている。
ピストン32は、ピストン室14a内に配置されている。ピストン32は、ピストン室14a内で、油圧により第一方向Daに往復するように進退移動可能とされている。本実施形態のピストン32は、ピストン本体321と、ボス部322と、第一筒状部323と、を一体に有している。
ピストン本体321は、筒状壁部15の内周面に対して摺接するように形成されている。ピストン本体321は、第一中心軸線C1を中心とする円盤状に形成されている。ピストン本体321は、ピストン室14a内を、第一ピストン室141と第二ピストン室142とに区画している。ボス部322は、ピストン本体321の中央部から第一方向Daの第二側Da2に突出している。ボス部322は、第二ピストン室142内に配置されている。ボス部322は、ピストン32がピストン室14a内で第一方向Daの第二側Da2に移動した際に、第一壁部16に形成されたボス収容部161内に収容される。ボス収容部161は、第一中心軸線C1を中心とする筒状に形成されている。ボス収容部161は、第一壁部16から第一方向Daの第一側Da1に筒状に突出している。第一筒状部323は、ピストン本体321の中央部から第一方向Daの第一側Da1に突出している。第一筒状部323は、第一中心軸線C1を中心とする筒状に形成されている。第一筒状部323は、ピストン本体321及びボス部322よりも小径に形成されている。第一筒状部323は、第一ピストン室141内に配置されている。
また、ピストン32は、ピストン本体321に対して第一方向Daで、第一ピストン室141と第二ピストン室142とを連通させる連通孔325を有している。連通孔325は、ピストン本体321及びボス部322を貫通するように形成されている。連通孔325は、第一筒状部323の内周面と、ボス部322の外周面とを連通させている。この連通孔325を通して、第二ピストン室142内の油の一部が、第一筒状部323の内側に流入する。そして、第一筒状部323の内側に流入した油の一部は、第一ピストン室141内に流入する。
図2に示すように、弁棒33は、弁本体22とピストン32とを接続している。弁棒33は、第一中心軸線C1を中心として第一方向Daに柱状に延びている。これにより、弁棒33は、弁本体22及びピストン32と一体に第一方向Daに進退可能とされている。具体的には、弁棒33の第一方向Daの第一側Da1の端部は、弁本体22に移動不能に接続されている。図4に示すように、弁棒33の第一方向Daの第二側Da2の端部は、第一筒状部323に挿入された状態で、ピストン32に移動不能な状態で接続されている。また、図2に示すように、弁棒33は、第一方向Daの中間部において、第二壁部17、第三壁部18、及び第一ケーシング部10Aを貫通している。
図4に示すように、回転スリーブ34は、弁棒33に対して径方向Drの外側Droに配置されている。回転スリーブ34は、弁棒33を覆うように筒状に形成されている。回転スリーブ34は、第二ケーシング部10Bに対して、第一中心軸線C1回りの第一周方向Dc1に回転自在に支持されている。本実施形態の回転スリーブ34は、第二筒状部341と、従動ギヤ342と、を一体に有している。
なお、本実施形態の径方向Drは、第一中心軸線C1を中心とする弁装置2の径方向である。つまり、径方向Drは、第一中心軸線C1と直交する方向である。また、径方向Drの内側Driは、径方向Drにおいて、第一中心軸線C1に近づく側である。また、径方向Drの外側Droは、径方向Drにおいて、第一中心軸線C1から離れる側である。また、第一周方向Dc1は、第一中心軸線C1(弁棒33)を基準とする弁装置2の周方向である。
第二筒状部341は、第一中心軸線C1を中心とする円筒状に形成されている。第二筒状部341は、貫通孔17h内に配置されている。第二筒状部341は、一対の軸受343を介して、第二壁部17に対して第一中心軸線C1回りの第一周方向Dc1に回転自在に支持されている。第二筒状部341は、第二壁部17に対して第一方向Daへは移動不能に支持されている。また、第二筒状部341は、径方向Drの内側Driを向く内周面に、雌ネジ部341mを有している。
従動ギヤ342は、第二筒状部341の第一方向Daの第一側Da1の端部に固定されている。従動ギヤ342は、第二筒状部341と一体に形成されている。従動ギヤ342は、第二壁部17に対して第一方向Daの第一側Da1に配置されている。つまり、従動ギヤ342は、ギヤ室14bに配置されている。従動ギヤ342は、傘のような円錐状のベベルギヤである。従動ギヤ342は、第一周方向Dc1に間隔をあけて複数のギヤ歯342gを有している。
進退スリーブ35は、回転スリーブ34に対して径方向Drの内側に配置されている。進退スリーブ35は、弁棒33を径方向Drの外側Droから覆うよう、第一中心軸線C1を中心とする筒状に形成されている。つまり、進退スリーブ35は、第一方向Daから見た際に、弁棒33の外周面と回転スリーブ34の内周面との間に配置されている。進退スリーブ35は、弁棒33及びピストン32に対して移動不能に固定されている。進退スリーブ35は、回転スリーブ34に対して、第一方向Daに移動可能とされている。そのため、進退スリーブ35は、第二ケーシング部10Bに対して、回転スリーブ34が第一周方向Dc1に回転した場合に、第一方向Daに移動する。本実施形態の進退スリーブ35は、第三筒状部351と、拡径部352と、を一体に有している。
第三筒状部351は、第一中心軸線C1を中心とする円筒状に形成されている。第三筒状部351は、回転スリーブ34よりも、第一方向Daに長く形成されている。第三筒状部351は、回転スリーブ34に対して、第一方向Daの第一側Da1と第二側Da2との両側に突出している。つまり、第一方向Daにおいて、第三筒状部351の中央付近の一部のみが、回転スリーブ34と重なる位置に配置されている。第三筒状部351は、弁棒33及びピストン32に移動不能な状態で固定されている。第三筒状部351は、第一方向Daの第一側Da1を向く先端面35sを有している。先端面35sは、進退スリーブ35において、第一方向Daの最も第一側Da1に位置する平面である。
拡径部352は、回転スリーブ34に対して第一方向Daでピストン32に近い位置に形成されている。拡径部352は、第一ピストン室141内に配置されている。拡径部352は、第三筒状部351の外周面から径方向Drの外側Droに向かって突出している。つまり、拡径部352は、第三筒状部351内に配置された第二筒状部341の内周面よりも径方向Drの外側Droに突出している。拡径部352は、第一方向Daから見た際に、第一周方向Dc1回りに延びる円環状に形成されている。
また、第三筒状部351は、拡径部352に対して第一方向Daの第二側Da2に、雄ネジ部351mを有している。雄ネジ部351mは、第三筒状部351において、径方向Drの外側Droを向く外周面に形成されている。雄ネジ部351mは、第二筒状部341の雌ネジ部341mに噛み合っている。
図3に示すように、コイルスプリング36は、ピストン32と第二壁部17との間には、配置されている。つまり、コイルスプリング36は、第一ピストン室141内に配置されている。コイルスプリング36は、第二壁部17に対してピストン本体321を第一方向Daの第二側Da2に付勢するよう圧縮状態で配置されている。
手動操作部40は、作業員等が弁装置2の外部から手動操作を行うことで、弁棒33を第一方向Daに進退可能とさせている。本実施形態の手動操作部40は、操作軸41と、支持筒42と、操作部材43と、駆動ギヤ44と、操作部軸受45とを備えている。
操作軸41は、第一方向Daにおいて、第二壁部17と第三壁部18との間に配置されている。操作軸41は、回転スリーブ34に対して径方向Drの外側Droに配置されている。操作軸41は、第二中心軸線C2を中心として第二方向Dbに延びている。操作軸41は、筒状壁部15の内部から径方向Drの外側Droに突出するように延びている。
支持筒42は、第二中心軸線C2を中心として、筒状に形成されている。支持筒42は、第二方向Dbにおいて、操作軸41よりも短く形成されている。支持筒42は、操作軸41を覆っている。そのため、操作軸41の第二方向Dbの第一側Db1の基端部は、支持筒42に対して、径方向Drの外側Droに突出している。操作軸41の第二方向Dbの第二側Db2の先端部は、支持筒42に対して、径方向Drの内側Driに突出している。支持筒42は、筒状壁部15を径方向Drに貫通した状態で筒状壁部15に固定されている。支持筒42の内周面には、第二方向Dbに間隔をあけて配置された一対の操作部軸受45が固定されている。
一対の操作部軸受45は、支持筒42に対して、第二中心軸線C2回りの第二周方向Dc2に回転自在に操作軸41を支持している。これにより、操作軸41は、支持筒42内に挿通された状態で、ている。操作軸41は、第二方向Dbに間隔をあけて配置された一対の操作部軸受45により、支持筒42に対して、第二中心軸線C2を中心として、第二周方向Dc2に回転可能とされている。
操作部材43は、第二ケーシング部10Bの外部で、第二方向Dbにおける操作軸41の基端部に固定されている。操作部材43は、第二中心軸線C2を中心として第二周方向Dc2に操作軸41を回転させる。本実施形態の操作部材43は、いわゆるハンドルである。つまり、操作部材43は、作業員にとって把持が容易な形状、かつ、操作軸41に比べて非常に大径とされている。
図4に示すように、駆動ギヤ44は、第二ケーシング部10Bの内部で、第二方向Dbにおける操作軸41の先端部に固定されている。駆動ギヤ44は、操作軸41と一体に形成されている。駆動ギヤ44は、第二壁部17に対して第一方向Daの第一側Da1に配置されている。つまり、駆動ギヤ44は、ギヤ室14bに配置されている。駆動ギヤ44は、傘状のベベルギヤである。駆動ギヤ44は、第二周方向Dc2に間隔をあけて複数のギヤ歯44gを有している。駆動ギヤ44のギヤ歯44gは、従動ギヤ342のギヤ歯342gに噛み合っている。これにより、駆動ギヤ44と従動ギヤ342によって、操作軸41の第二周方向Dc2への回転を、第一周方向Dc1への回転に変換して回転スリーブ34に伝達可能な状態で、操作軸41と第二筒状部341とが接続されている
このような手動操作部40において、作業者が操作部材43を手動により第二周方向Dc2に回転させると、操作軸41及び駆動ギヤ44が、操作部材43と一体に第二周方向Dc2に回転する。駆動ギヤ44の第二周方向Dc2回りの回転は、従動ギヤ342に伝達される。その結果、従動ギヤ342が第一周方向Dc1に第二筒状部341とともに回転する。つまり。回転スリーブ34が、手動操作部40によって、第一周方向Dc1に回転駆動される。このように、駆動ギヤ44及び従動ギヤ342により、弁装置2の回転伝達機構40Dが構成されている。回転伝達機構40Dは、操作軸41の第二周方向Dc2への回転を、第一周方向Dc1への回転に変換して回転スリーブ34に伝達するように、操作軸41と回転スリーブ34とを接続する機構である。
また、回転スリーブ34が第一周方向Dc1に回転すると、回転スリーブ34の雌ネジ部341mに噛み合う雄ネジ部351mを有した進退スリーブ35が、回転スリーブ34に対して、第一方向Daに移動する。その結果、この進退スリーブ35とともに、弁棒33、ピストン32、及び弁本体22が、第一方向Daに移動する。進退スリーブ35と弁棒33とが固定されているため、進退スリーブ35は、第一周方向Dc1に回転スリーブ34とともに回転することなく、第一方向Daに直進移動する。
ストッパ部材50は、進退スリーブ35の第一方向Daの第一側Da1への移動量を予め定めた規定値に規制している。ストッパ部材50は、進退スリーブ35が第一方向Daの第一側Da1に規定値だけ移動した場合に接触可能とされている。ストッパ部材50は、進退スリーブ35に対して第一方向Daにおける弁本体22に近い位置で弁ケーシング10に固定されている。ストッパ部材50は、弁ケーシング10の内周面か第一方向Daの第二側Da2に突出するように形成されている。本実施形態のストッパ部材50は、第三壁部18に固定されたガイドスリーブ51と一体に一つの部品として形成されている。ストッパ部材50は、フランジ部512から、第一方向Daの第二側Da2に延びるように形成されている。これにより、ストッパ部材50は、第三壁部18の面18fから第一方向Daの第二側Da2に突出した状態で配置されている。ストッパ部材50は、径方向Drの外側Droから弁棒33を覆うよう、第一中心軸線C1を中心とする円環状に形成されている。本実施形態のストッパ部材50は、規制面501と、連通部502(図5参照)と、凹部503と、を有している。
規制面501は、ストッパ部材50の第一方向Daの第二側Da2の端部に形成されている。規制面501は、第一方向Daにおいて、ピストン32を向いている。つまり、規制面501は、第一方向Daの第二側Da2を向いている。規制面501は、第一方向Daに直交する平面として形成されている。規制面501は、進退スリーブ35が第一方向Daの第一側Da1に規定値だけ移動した場合に、先端面35sのみと接触可能とされている。
図5に示すように、連通部502は、規制面501が進退スリーブ35に接触した状態で、径方向Drにおいて内部と外部とを連通する。つまり、連通部502は、第一方向Daにおいて規制面501と先端面35sとが接触した状態で、ストッパ部材50の内部である内周面と弁棒33との微小な隙間と、ストッパ部材50の外部であるギヤ室14bとを連通している。本実施形態の連通部502は、規制面501から第一方向Daの第一側Da1に窪んで、径方向Drに延びる溝502mを有する。連通部502(溝502m)は、第一周方向Dc1に間隔をあけて複数形成されている。
凹部503は、ストッパ部材50において、規制面501から第一方向Daに窪むとともに、径方向Drの内側Driを向く内周面50fから径方向Drの外側Droに窪むように形成されている。
ストッパ部材50では、弁装置2が全開状態、すなわち弁本体22が弁座部23から第一方向Daの第一側Da1に最も離間した状態から、さらに弁本体22が第一方向Daの第一側Da1へ移動しないように、進退スリーブ35の移動量の規定値が設定されている。つまり、ストッパ部材50と進退スリーブ35とが接触した状態が、全開状態となる。
また、図4に示すように、本実施形態のストッパ部材50は、ストッパ部材50と進退スリーブ35とが接触した状態で、進退スリーブ35と回転スリーブ34と、第一方向Daに隙間Sを形成するように、進退スリーブ35の移動量を規制している。より具体的には、ストッパ部材50は、規制面501と先端面35sとが接触した状態が接触した状態で、拡径部352と第二筒状部341との間に、第一方向Daに隙間Sを形成するように、進退スリーブ35の移動量を規制している。
次に、上述した弁装置2の動作について説明する。図2に示すように、弁装置2は、通常運転時において、ピストン32は、第二ピストン室142に充填された油の圧力(油圧)により、コイルスプリング36の付勢力に抗して、第二壁部17に寄った第一方向Daの第一側Da1の位置に配置されている。その結果、ピストン32に接続された弁棒33も第一方向Daの第一側Da1に移動する。これにより、弁棒33に接続された弁本体22が、弁室11内で出口側開口部11bから離れるように、第一方向Daの第一側Da1の位置に配置される。そのため、弁本体22は、弁座部23から第一方向Daの第一側Da1に最も離間している。この全開状態では、入口側開口部11aと出口側開口部11bとが連通し、弁部20の周りを通って、蒸気が、入口流路部12から出口流路部13へと流通する。
また、緊急停止時において、緊急トリップシリンダ19aにより、ピストン室14a内の油がドレン流路19bに排出される。その結果、ピストン32は、コイルスプリング36の付勢力によって押され、第一壁部16に寄った第一方向Daの第二側Da2に移動する。これにより、図6に示すように、ピストン32に接続された弁棒33も第一方向Daの第二側Da2に移動する。そのため、弁棒33に接続された弁本体22が、弁室11内で出口側開口部11bに近づくように、第一方向Daの第二側Da2の位置に配置される。その結果、弁本体22が弁座部23に接触し、出口側開口部11bが完全に閉塞される。この全閉状態では、入口側開口部11aと出口側開口部11bとが連通しておらず、弁部20の周りを通って、蒸気が、入口流路部12から出口流路部13へと流通することが不能とされている。
したがって、弁装置2では、第二ケーシング部10B内で、ピストン32が油圧の変動(油量の変化)により第一方向Daに進退することで、ピストン32に接続された弁棒33及び弁本体22が、ピストン32とともに第一方向Daに進退する。これにより、弁本体22が、第一ケーシング部10A内で第一方向Daに進退し、流体が流通する流路10rが開閉される。
また、図2に示すように、作業者が、弁ケーシング10の外部で操作部材43を操作すると、第二方向Dbに延びる操作軸41が第二周方向Dc2に回転する。操作軸41の第二周方向Dc2への回転は、回転伝達機構40Dを構成する駆動ギヤ44及び従動ギヤ342により、操作軸41に対して直交する回転スリーブ34に伝達される。これにより、進退スリーブ35を覆う回転スリーブ34が、第一周方向Dc1に回転する。回転スリーブ34が第一周方向Dc1に回転すると、回転スリーブ34の雌ネジ部341mに噛み合う雄ネジ部351mを有する進退スリーブ35が、第一方向Daに移動する。このとき、進退スリーブ35は、弁棒33に対して、第一周方向Dc1及び第一方向Daへ移動不能に固定されている。このため、進退スリーブ35は、弁棒33に対して第一周方向Dc1や第一方向Daに移動することなく、第二ケーシング部10Bに対して第一方向Daに移動する。また、進退スリーブ35は、ピストン32に対しても移動不能に固定されている。そのため、進退スリーブ35とともに、ピストン32も第一方向Daに移動する。その結果、ピストン32とともに、弁棒33及び弁本体22が第一方向Daに進退し、第一ケーシング部10Aの内部に形成された流路10rが開閉される。このようにして、弁ケーシング10の外部に配置された操作部材43を操作することによって、弁本体22を手動により開閉することができる。
さらに、進退スリーブ35が、第一方向Daの第一側Da1に規定値だけ移動した場合、進退スリーブ35は、第二ケーシング部10Bに固定されたストッパ部材50に突き当たる。これにより、進退スリーブ35だけでなく、ピストン32、弁棒33、及び弁本体22の第一方向Daの第一側Da1への移動も規定値に規制される。
(作用効果)
上記構成の弁装置2では、進退スリーブ35が、第一方向Daの第一側Da1に規定値だけ移動した場合、進退スリーブ35は、第二ケーシング部10Bに固定されたストッパ部材50に突き当たる。そのため、進退スリーブ35が第二ケーシング部10Bに直接接触することを抑制できる。また、第一方向Daの第一側Da1に規定量だけ移動した状態の進退スリーブ35は、ストッパ部材50と接触していることで、それ位置からさらに第一方向Daの第一側Da1へ移動することが不能となる。そのため、ピストン室14a内の油圧によって、進退スリーブ35が第一方向Daの第一側Da1へ押されても、進退スリーブ35が第一方向Daの第一側Da1へ移動することがない。したがって、進退スリーブ35がストッパ部材50に食い込むように移動することが抑えられる。そのため、進退スリーブ35とストッパ部材50とが強く接触することが抑えられる。その結果、進退スリーブ35が、長時間にわたってストッパ部材50と接触した場合であっても、進退スリーブ35がストッパ部材50に固着することが抑えられ、長時間にわたって開度を維持した状態から開度を安定して変化させることが可能となる。
また、進退スリーブ35が、第一方向Daの第一側Da1に規定値だけ移動した場合、進退スリーブ35の先端面35sは、ストッパ部材50の規制面501に面接触して突き当たる。そのため、進退スリーブ35とストッパ部材50とにおいて一定の大きさの接触面積を確保できる。したがって、進退スリーブ35とストッパ部材50との接触領域が小さ過ぎる場合のように、進退スリーブ35とストッパ部材50とに強い力が負荷されることを抑制できる。これにより、進退スリーブ35の固着をより効果的に抑えられる。
また、進退スリーブ35が、ストッパ部材50の規制面501に接触した状態で、ストッパ部材50の内部と外部とが、連通部502を介して、径方向Drに連通する。ピストン32を駆動するための油は、弁棒33と進退スリーブ35との間を通して、ストッパ部材50の内部にまで到達する場合がある。このような場合、油は、弁棒33とストッパ部材50との間に侵入する。そして、長時間にわたって、進退スリーブ35とストッパ部材50とが接触していると、弁棒33とストッパ部材50との間に、劣化した油が滞留し続けてしまう可能性がある。その結果、先端面35sと規制面501との間にも劣化した油が滞留し続け、固着しやすい環境となってしまう。しかしながら、連通部502が形成されていることで、ストッパ部材50の内部と外部とが連通する。そのため、先端面35sと規制面501とが接触していても、連通部502を通してストッパ部材50の内部に滞留した油を外部に排出することができる。これにより、進退スリーブ35の固着をより効果的に抑えられる。
さらに、連通部502は、溝502mを有している。これにより、ストッパ部材50に対して、外部に油を排出する構造を容易に形成することができる。弁棒33と進退スリーブ35の間を通してストッパ部材50の内部に到達した油を、径方向Drに延びる溝502mを通して、ストッパ部材50の外部にスムーズに排出することができる。
また、ストッパ部材50は、規制面501及び内周面50fから窪む凹部503を有している。これにより、弁棒33と進退スリーブ35の間を通してストッパ部材50の内部に到達した油を、凹部503に溜めることができる。そのため、ストッパ部材50の内部に滞留した油が、弁棒33とストッパ部材50との間を第一方向Daの第一側Da1の奥深くに侵入することを抑制できる。また、凹部503が溝502mと繋がっていることで、凹部503に滞留した油を速やかにストッパ部材50の外部に排出することができる。
また、進退スリーブ35とストッパ部材50とが接触した状態で、進退スリーブ35に形成された拡径部352と、回転スリーブ34との間に隙間Sが形成される。これにより、回転スリーブ34と、第一周方向Dc1に移動不能とされた進退スリーブ35の拡径部352とが、第一方向Daで常に離れた状態となる。したがって、第一周方向Dc1に回転する回転スリーブ34と、第一周方向Dc1に移動不能とされた進退スリーブ35が第一方向Daで接触することがない。これにより、回転スリーブ34と進退スリーブ35との固着も抑えることができる。この点においても、長時間にわたって開度を維持した状態から開度を安定して変化させることが可能となる。
(その他の実施形態)
以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
なお、上記実施形態では、連通部502として溝502mを形成するようにしたが、連通部502の構成はこのような構造に限定されるものではない。連通部502は、例えば、ストッパ部材50を径方向Drに貫通する孔を有していてもよい。
また、上記実施形態において、ストッパ部材50は、ガイドスリーブ51と一体に形成するようにしたが、このような構造に限定されるものではない。ストッパ部材50は、ガイドスリーブ51とは別の独立した部品として形成されていてもよい。その際、ストッパ部材50は、ガイドスリーブ51に固定されていてもよく、第三壁部18に固定されていてもよい。
また、上記実施形態において、弁装置2は、弁棒33及びピストン32を、第一方向Daの第二側Da2に移動したときに、閉塞状態となるように駆動するが、弁装置2の構造はこのような構造に限定されるものではない。例えば、弁装置2は、弁棒33及びピストン32が、第一方向Daの第一側Da1に移動したときに、閉塞状態となるような構造であってもよい。
また、本実施形態の弁装置2では、ストッパ部材50と進退スリーブ35とが接触した状態が、全開状態とされているが、ストッパ部材50における進退スリーブ35の移動量の規定値はこのように設定されることに限定されるものではない。例えば、ストッパ部材50と進退スリーブ35とが接触した状態が、全閉状態とされるように進退スリーブ35の移動量の規定値が設定されていてもよい。また、ストッパ部材50と進退スリーブ35とが接触した状態が、全開状態と全閉状態との間の任意の開度とされるように進退スリーブ35の移動量の規定値が設定されていてもよい。
また、弁装置2は、本実施形態のように塞止弁であることに限定されるものではない。弁装置2は、例えば、一定の開度を長時間維持する必要のある流量調整弁であってもよい。
<付記>
実施形態に記載の弁装置2は、例えば以下のように把握される。
(1)第1の態様に係る弁装置2は、流体が流通する流路10rが内部に形成された弁ケーシング10と、前記弁ケーシング10内で第一方向Daに進退可能とされ、前記流路10rを開閉可能な弁本体22と、前記弁ケーシング10内に配置され、油圧により前記第一方向Daに進退するように駆動されるピストン32と、第一中心軸線C1を中心として前記第一方向Daに延び、前記弁本体22と前記ピストン32とを接続し、前記弁本体22及び前記ピストン32と一体に前記第一方向Daに進退可能とされた弁棒33と、前記弁棒33に対して前記第一中心軸線C1を中心とした径方向Drの外側Droに配置され、前記弁棒33を覆うように筒状に形成され、前記弁ケーシング10に対して、前記第一中心軸線C1回りの第一周方向Dc1に回転自在に支持された回転スリーブ34と、前記回転スリーブ34に対して前記径方向Drの外側Droに配置され、第二中心軸線C2を中心として前記第一方向Daに交差する第二方向Dbに延びる操作軸41と、前記弁ケーシング10の外部で前記第二方向Dbにおける前記操作軸41の基端部に固定され、前記第二中心軸線C2回りの第二周方向Dc2に前記操作軸41を回転させる操作部材43と、前記回転スリーブ34に対して前記径方向Drの内側Driで前記径方向Drの外側Droから前記弁棒33を覆うよう前記第一中心軸線C1を中心とする筒状に形成され、前記弁棒33及び前記ピストン32に対して移動不能に固定された進退スリーブ35と、前記進退スリーブ35に対して前記第一方向Daにおける前記弁本体22に近い位置で前記弁ケーシング10に固定され、前記進退スリーブ35の前記第一方向Daの第一側Da1への移動量を予め定めた規定値に規制するストッパ部材50と、を備え、前記操作軸41と前記回転スリーブ34値は、前記操作軸41の前記第二周方向Dc2への回転を、前記第一周方向Dc1への回転に変換して前記回転スリーブ34に伝達可能な状態で接続され、前記進退スリーブ35は、前記回転スリーブ34が前記第一周方向Dc1に回転した場合に、前記第一方向Daに移動可能とされ、前記ストッパ部材50は、前記進退スリーブ35が前記第一方向Daの前記第一側Da1に前記規定値だけ移動した場合に前記進退スリーブ35と接触可能とされている。
これにより、進退スリーブ35が、第一方向Daの第一側Da1に規定値だけ移動した場合、進退スリーブ35は、弁ケーシング10に固定されたストッパ部材50に突き当たる。そのため、進退スリーブ35が弁ケーシング10に直接接触することを抑制できる。また、第一方向Daの第一側Da1に規定量だけ移動した状態の進退スリーブ35は、ストッパ部材50と接触していることで、それ位置からさらに第一方向Daの第一側Da1へ移動することが不能となる。そのため、弁ケーシング10内の油圧によって、進退スリーブ35が第一方向Daの第一側Da1へ押されても、進退スリーブ35が第一方向Daの第一側Da1へ移動することがない。したがって、進退スリーブ35がストッパ部材50に食い込むように移動することが抑えられる。そのため、進退スリーブ35とストッパ部材50とが強く接触することが抑えられる。その結果、進退スリーブ35が、長時間にわたってストッパ部材50と接触した場合であっても、進退スリーブ35がストッパ部材50に固着することが抑えられ、長時間にわたって開度を維持した状態から開度を安定して変化させることが可能となる。
(2)第2の態様に係る弁装置2は、(1)の弁装置2であって、前記ストッパ部材50は、前記径方向Drの外側Droから前記弁棒33を覆うよう前記第一中心軸線C1を中心とする環状に形成され、前記第一方向Daにおいて、前記ピストン32を向いて、前記進退スリーブ35に接触可能な規制面501を有する。
これにより、進退スリーブ35が、第一方向Daの第一側Da1に規定値だけ移動した場合、進退スリーブ35は、ストッパ部材50の規制面501に面接触して突き当たる。そのため、進退スリーブ35とストッパ部材50とにおいて一定の大きさの接触面積を
確保できる。したがって、進退スリーブ35とストッパ部材50との接触領域が小さ過ぎる場合のように、進退スリーブ35とストッパ部材50とに強い力が負荷されることを抑制できる。これにより、進退スリーブ35の固着をより効果的に抑えられる。
(3)第3の態様に係る弁装置2は、(2)の弁装置2であって、前記ストッパ部材50は、前記規制面501が前記進退スリーブ35に接触した状態で、前記径方向Drにおいて内部と外部とを連通する連通部502を更に備える。
ピストン32を駆動するための油は、弁棒33と進退スリーブ35との間を通して、ストッパ部材50の内部にまで到達する場合がある。このような場合、油は、弁棒33とストッパ部材50との間に侵入する。そして、長時間にわたって、進退スリーブ35とストッパ部材50とが接触していると、弁棒33とストッパ部材50との間に、劣化した油が滞留し続けてしまう可能性がある。その結果、進退スリーブ35と規制面501との間にも劣化した油が滞留し続け、固着しやすい環境となってしまう。しかしながら、連通部502が形成されていることで、ストッパ部材50の内部と外部とが連通する。そのため、進退スリーブ35と規制面501とが接触していても、連通部502を通してストッパ部材50の内部に滞留した油を外部に排出することができる。これにより、進退スリーブ35の固着をより効果的に抑えられる。
(4)第4の態様に係る弁装置2は、(3)の弁装置2であって、前記連通部502は、前記規制面501から前記第一方向Daに窪み、前記径方向Drに延びる溝502mを有する。
これにより、ストッパ部材50に対して、外部に油を排出する構造を容易に形成することができる。弁棒33と進退スリーブ35の間を通してストッパ部材50の内部に到達した油を、径方向Drに延びる溝502mを通して、ストッパ部材50の外部にスムーズに排出することができる。
(5)第5の態様に係る弁装置2は、(2)から(4)の何れか一つの弁装置2であって、前記ストッパ部材50は、前記規制面501から前記第一方向Daに窪むとともに、前記径方向Drの内側Driを向く内周面から前記径方向Drの外側Droに窪むように形成された凹部503を有する。
これにより、弁棒33と進退スリーブ35の間を通してストッパ部材50の内部に到達した油を、凹部503に溜めることができる。そのため、ストッパ部材50の内部に滞留した油が、弁棒33とストッパ部材50との間を第一方向Daの第一側Da1の奥深くに侵入することを抑制できる。
(6)第6の態様に係る弁装置2は、(1)から(5)の何れか一つの弁装置2であって、前記進退スリーブ35は、前記回転スリーブ34に対して前記第一方向Daで前記ピストン32に近い位置で、前記回転スリーブ34の内周面よりも前記径方向Drの外側Droに突出した拡径部352を有し、前記拡径部352は、前記進退スリーブ35と前記ストッパ部材50とが接触した状態で、前記第一方向Daにおいて前記回転スリーブ34との間に隙間Sを形成する。
これにより、回転スリーブ34と、第一周方向Dc1に移動不能とされた進退スリーブ35とが、第一方向Daで常に離れた状態となる。したがって、第一周方向Dc1に回転する回転スリーブ34と、第一周方向Dc1に移動不能とされた進退スリーブ35が第一方向Daで接触することがない。これにより、回転スリーブ34と進退スリーブ35との固着も抑えることができる。この点においても、長時間にわたって開度を維持した状態から開度を安定して変化させることが可能となる。
1…蒸気タービン
2…弁装置
10…弁ケーシング
10A…第一ケーシング部
10B…第二ケーシング部
10C…第三ケーシング部
10r…流路
11…弁室
11a…入口側開口部
11b…出口側開口部
11t…内面
12…入口流路部
12a…一端
12b…他端
13…出口流路部
13a…一端
13b…他端
14a…ピストン室
14b…ギヤ室
141…第一ピストン室
142…第二ピストン室
15…筒状壁部
16…第一壁部
161…ボス収容部
17…第二壁部
17h…貫通孔
18…第三壁部
18f…面
18h…貫通孔
18m…収容溝
19…油給排部
19a…緊急トリップシリンダ
19b…ドレン流路
20…弁部
21…弁サポート
21c…筒状部
22…弁本体
23…弁座部
24…ストレーナ
30…弁駆動部
32…ピストン
321…ピストン本体
322…ボス部
323…第一筒状部
325…連通孔
34…回転スリーブ
341…第二筒状部
341m…雌ネジ部
342…従動ギヤ
342g…ギヤ歯
343…軸受
35…進退スリーブ
35s…先端面
351…第三筒状部
351m…雄ネジ部
352…拡径部
36…コイルスプリング
40…手動操作部
40D…回転伝達機構
41…操作軸
42…支持筒
43…操作部材
44…駆動ギヤ
44g…ギヤ歯
45…操作部軸受
50…ストッパ部材
50f…内周面
501…規制面
502…連通部
502m…溝
503…凹部
51…ガイドスリーブ
511…ガイド部
512…フランジ部
100…タービン本体
200…蒸気供給源
C1…第一中心軸線
C2…第二中心軸線
Da…第一方向
Da1…第一側(第一方向)
Da2…第二側(第一方向)
Db…第二方向
Db1…第一側(第二方向)
Db2…第二側(第二方向)
Dc1…第一周方向
Dc2…第二周方向
Dr…径方向
Dri…内側
Dro…外側
S…隙間

Claims (6)

  1. 流体が流通する流路が内部に形成された弁ケーシングと、
    前記弁ケーシング内で第一方向に進退可能とされ、前記流路を開閉可能な弁本体と、
    前記弁ケーシング内に配置され、油圧により前記第一方向に進退するように駆動されるピストンと、
    第一中心軸線を中心として前記第一方向に延び、前記弁本体と前記ピストンとを接続し、前記弁本体及び前記ピストンと一体に前記第一方向に進退可能とされた弁棒と、
    前記弁棒に対して前記第一中心軸線を中心とした径方向の外側に配置され、前記弁棒を覆うように筒状に形成され、前記弁ケーシングに対して、前記第一中心軸線回りの第一周方向に回転自在に支持された回転スリーブと、
    前記回転スリーブに対して前記径方向の外側に配置され、第二中心軸線を中心として前記第一方向に交差する第二方向に延びる操作軸と、
    前記弁ケーシングの外部で前記第二方向における前記操作軸の基端部に固定され、前記第二中心軸線回りの第二周方向に前記操作軸を回転させる操作部材と、
    前記回転スリーブに対して前記径方向の内側で前記径方向の外側から前記弁棒を覆うよう前記第一中心軸線を中心とする筒状に形成され、前記弁棒及び前記ピストンに対して移動不能に固定された進退スリーブと、
    前記進退スリーブに対して前記第一方向における前記弁本体に近い位置で前記弁ケーシングに固定され、前記進退スリーブの前記第一方向の第一側への移動量を予め定めた規定値に規制するストッパ部材と、を備え、
    前記操作軸と前記回転スリーブとは、前記操作軸の前記第二周方向への回転を、前記第一周方向への回転に変換して前記回転スリーブに伝達可能な状態で接続され、
    前記進退スリーブは、前記回転スリーブが前記第一周方向に回転した場合に、前記第一方向に移動可能とされ、
    前記ストッパ部材は、前記進退スリーブが前記第一方向の前記第一側に前記規定値だけ移動した場合に前記進退スリーブと接触可能とされている弁装置。
  2. 前記ストッパ部材は、前記径方向の外側から前記弁棒を覆うよう前記第一中心軸線を中心とする環状に形成され、前記第一方向において、前記ピストンを向いて、前記進退スリーブに接触可能な規制面を有する請求項1に記載の弁装置。
  3. 前記ストッパ部材は、前記規制面が前記進退スリーブに接触した状態で、前記径方向において内部と外部とを連通する連通部を更に備える請求項2に記載の弁装置。
  4. 前記連通部は、前記規制面から前記第一方向に窪み、前記径方向に延びる溝を有する請求項3に記載の弁装置。
  5. 前記ストッパ部材は、前記規制面から前記第一方向に窪むとともに、前記径方向の内側を向く内周面から前記径方向の外側に窪むように形成された凹部を有する請求項2又は3に記載の弁装置。
  6. 前記進退スリーブは、前記回転スリーブに対して前記第一方向で前記ピストンに近い位置で、前記回転スリーブの内周面よりも前記径方向の外側に突出した拡径部を有し、
    前記拡径部は、前記進退スリーブと前記ストッパ部材とが接触した状態で、前記第一方向において前記回転スリーブとの間に隙間を形成する請求項1又は2に記載の弁装置。
JP2022156542A 2022-09-29 2022-09-29 弁装置 Pending JP2024049990A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022156542A JP2024049990A (ja) 2022-09-29 2022-09-29 弁装置
US18/464,571 US20240110637A1 (en) 2022-09-29 2023-09-11 Valve device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022156542A JP2024049990A (ja) 2022-09-29 2022-09-29 弁装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024049990A true JP2024049990A (ja) 2024-04-10

Family

ID=90471646

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022156542A Pending JP2024049990A (ja) 2022-09-29 2022-09-29 弁装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20240110637A1 (ja)
JP (1) JP2024049990A (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
US20240110637A1 (en) 2024-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5602159B2 (ja) 内部アクチュエータを有する軸流制御弁
US8186440B2 (en) Fluid injection device
DK2925950T3 (en) Device for generating borehole pulses which allow operations through the bore
US8171958B2 (en) Integrated plug/choke valve
CN107429859B (zh) 能量回收用流量控制阀
JP6335900B2 (ja) 環状流量制御部材を持つ軸方向流体バルブ
CN104040235A (zh) 阀装置
JP2024049990A (ja) 弁装置
MXPA06012063A (es) Herramienta para triturar coque.
JPS5869996A (ja) 坑内採掘のためのドラム型コ−ルカツタ
CN208719454U (zh) 带有开启和关闭装置的球阀
CN113883283B (zh) 一种具有锁止结构的蝶阀
CN108061187B (zh) 一种自动化专业用可调式阀门
KR101922223B1 (ko) 다중 디스크 타입 밸브
RU2378546C1 (ru) Регулирующий клапан (варианты)
JP2019039461A (ja) 流量調整弁
RU2762469C1 (ru) Осевая регулирующая арматура
JP4016027B2 (ja) 油圧モータ
TW201422953A (zh) 能量回收控制閥
US3004553A (en) Combined shut-off ventilated jet discharge valve
RU2004134487A (ru) Запорно-регулирующий клапан
CN216306774U (zh) 具有控制流量功能的防冲刷磨损球阀
JP2021081044A (ja) 流路切替バルブ
CN112228584A (zh) 一种活塞式调流阀
KR200321361Y1 (ko) 급수관의 밸브조립체