JP2020104978A - スクリューコンベヤのオーガの組立方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】オーガの分割体を互いに溶接する際にオーガの中心線の真直度を確保することができるオーガの組立方法を提供する。【解決手段】スクリューコンベヤのオーガの組立方法では、仮組立場所にて、オーガの第１分割体と第２分割体とをそれらが連続した螺旋状となるように並べるとともに、第１分割体の周回部分の外周面と第２分割体の周回部分の外周面を基準にして第１分割体の中心と第２分割体の中心とを一致させ、その状態で複数のサポートを第１分割体の周回部分および第２分割体の周回部分に溶接し、第１分割体の周回部分および第２分割体の周回部分に溶接された複数のサポートのそれぞれを第１ハーフと第２ハーフとに分割し、本組立場所にて、複数のサポートのそれぞれにおける第１ハーフと第２ハーフとを締結し、その状態で第１分割体と第２分割体とを溶接する。【選択図】図１
Description
本発明は、スクリューコンベヤのオーガの組立方法に関する。
スクリューコンベヤとしては、直線状の中心軸に螺旋状のオーガが取り付けられた軸付き式のものと、中心軸を有さないリボン式のものとがある（例えば、特許文献１参照）。リボン式のスクリューコンベヤは、軸付き式のスクリューコンベヤに比べて、より大きな塊（例えば、礫）を搬送できるという利点がある。
しかしながら、リボン式のスクリューコンベヤは、軸方向から見たときに、オーガの中心に通し穴が形成される。従って、搬送物が水分を多く含む場合には、止水性が低いという問題がある。
そこで、本件出願の出願人は、本件出願に先立つ出願（特願２０１７−１３７８１４号）において、特殊な形状のオーガを含むスクリューコンベヤを提案した。そのオーガは、軸方向に並ぶ複数の周回部分のうちの隣り合う周回部分の互いに対向する羽面が当該オーガの中心線を含む断面において半円弧状の曲線を形成するように構成されている。このような形状のオーガを含むスクリューコンベヤでは、スクリューコンベヤを軸方向から見たときにオーガの中心に通し穴が形成されない。従って、止水性を高めることができる。
ところで、上記のオーガは中心軸を有しないので、オーガを複数の分割体に分割し、それらを使用場所（例えば、工事現場）で溶接してオーガを組み立てる際に、複数の分割体の中心を一致させること、換言すればオーガの中心線の真直度を確保することが困難である。
そこで、本発明は、オーガの分割体を互いに溶接する際にオーガの中心線の真直度を確保することができるオーガの組立方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明のスクリューコンベヤのオーガの組立方法は、前記オーガは、軸方向に並ぶ複数の周回部分のうちの隣り合う周回部分の互いに対向する羽面が当該オーガの中心線を含む断面において半円弧状の曲線を形成するように構成されているとともに、少なくとも１つの周回部分を有する第１分割体と、少なくとも１つの周回部分を有する第２分割体を含み、仮組立場所にて、前記第１分割体と前記第２分割体とをそれらが連続した螺旋状となるように並べるとともに、前記第１分割体の周回部分の外周面と前記第２分割体の周回部分の外周面を基準にして前記第１分割体の中心と前記第２分割体の中心とを一致させ、その状態で前記第１分割体の周回部分と前記第２分割体の周回部分との間に前記オーガの軸方向に延びる複数のサポートを配置して当該複数のサポートを前記第１分割体の周回部分および前記第２分割体の周回部分に溶接し、前記複数のサポートのそれぞれは、第１ハーフと第２ハーフとがボルトによって締結されたものであり、前記第１分割体の周回部分および前記第２分割体の周回部分に溶接された前記複数のサポートのそれぞれを、前記ボルトを取り外して前記第１ハーフと前記第２ハーフとに分割し、本組立場所にて、前記複数のサポートのそれぞれにおける前記第１ハーフと前記第２ハーフとをボルトによって締結し、その状態で前記第１分割体と前記第２分割体とを溶接する、ことを特徴とする。
ここで、「周回部分」とは、オーガの中心線回りに３６０度螺旋状に旋回する単位構成部分をいう。
上記の構成によれば、仮組立場所において高精度に調整された第１分割体と第２分割体の相対位置関係を本組立場所において再現することができる。従って、第１分割体と第２分割体とを溶接する際にオーガの中心線の真直度を確保することができる。
前記仮組立場所では、前記オーガを収容する筒状のケーシング内に前記第１分割体および前記第２分割体を配置してもよい。この構成によれば、仮組立場所においてケーシングを利用して第１分割体および第２分割体を支持することができる。
前記第１分割体の中心と前記第２分割体の中心とを一致させるときは、前記ケーシングの内周面から前記第１分割体の周回部分の外周面までの距離と前記ケーシングの内周面から前記第２分割体の周回部分の外周面までの距離とを一致させてもよい。この構成によれば、第１分割体の中心と第２分割体の中心とを一致させるための特別な位置決め用架台を使用する必要がない。従って、オーガの組立コストを低減することができる。
前記ケーシングは、当該ケーシングの一部を構成するメンテナンス蓋を含み、前記仮組立場所にて前記第１分割体と前記第２分割体とを並べるときは、前記ケーシングのメンテナンス蓋を取り外して前記ケーシングに開口を形成し、前記開口内に前記第１分割体と前記第２分割体の分割面を位置させてもよい。この構成によれば、第１分割体の中心と第２分割体の中心とを一致させる作業およびその後のサポートの第１分割体および第２分割体への溶接作業を、ケーシングの開口を通じて容易に行うことができる。
前記本組立場所では、前記オーガを収容する筒状のケーシング内に前記第１分割体および前記第２分割体を配置してもよい。この構成によれば、本組立場所においてケーシングを利用して第１分割体および第２分割体を支持することができる。
前記ケーシングは、当該ケーシングの一部を構成するメンテナンス蓋を含み、前記本組立場所にて前記複数のサポートのそれぞれにおける前記第１ハーフと前記第２ハーフとを締結するときは、前記ケーシングのメンテナンス蓋を取り外して前記ケーシングに開口を形成し、前記開口内に前記第１分割体と前記第２分割体の分割面を位置させてもよい。この構成によれば、第１ハーフと第２ハーフとの締結作業およびその後の第１分割体と第２分割体との溶接作業を、ケーシングの開口を通じて容易に行うことができる。
本発明によれば、オーガの分割体を互いに溶接する際にオーガの中心線の真直度を確保することができる。
図１に、本発明の一実施形態に係る組立方法により組み立てられるオーガ３を含むスクリューコンベヤ１を示す。スクリューコンベヤ１は、螺旋状のオーガ３の他に、オーガ３を収容する筒状のケーシング２を含む。
ケーシング２は、当該ケーシング２の一部を構成する、取り外し可能なメンテナンス蓋２０を含む。具体的に、ケーシング２は、軸方向に並ぶ複数のパイプ２１に分割されている。各パイプ２１の両端部にはフランジが設けられており、隣り合うパイプ２１のフランジ同士がボルトおよびナット（図示せず）によって締結される。さらに、パイプ２１のうちの１つは、下部ハーフ２２と上部ハーフ２３とに分割されている。下部ハーフ２２および上部ハーフ２３の周方向の両端部にもフランジが設けられており、これらのフランジ同士がボルトおよびナット（図示せず）によって締結される。本実施形態では、上部ハーフ２３がメンテナンス蓋２０である。ただし、メンテナンス蓋２０の構成は適宜変更可能である。
オーガ３は、図２および図３に示すように、軸方向に並ぶ複数の周回部分３１を含む。各周回部分３１は、互いに反対方向を向く羽面３２，３３と、オーガ３の軸方向から見たときに円形状となる外周面３４を有する。図２において搬送物を左から右に搬送する場合、右方向を向く羽面３３が搬送面であり、左方向を向く羽面３２が非搬送面である。
オーガ３は、隣り合う周回部分３１の互いに対向する羽面３２，３３が当該オーガ３の中心線Ｌを含む断面において半円弧状の曲線を形成するように構成されている。その半円弧状の曲線は、中心線Ｌとは交わらない。中心線Ｌから半円弧状の曲線までの最小距離Ｄ２は、オーガ３の直径Ｄ１の１／２０以下であることが望ましく、Ｄ１の１／４０以下であることがより望ましい。
オーガ３の軸方向と直交する方向の断面形状は、図４に示すように、中心線Ｌから真っ直ぐに径方向外向きに延びる形状である。オーガ３の軸方向と直交する方向の断面形状は、オーガ３の軸方向のどの位置でも同じである。換言すれば、オーガ３の形状は、図４に示す断面形状が螺旋状に並んだものである。
本実施形態では、図２および図３に示すように、オーガ３が、分割面３０にて、第１分割体３Ａと第２分割体３Ｂとに分割されている。第１分割体３Ａおよび第２分割体３Ｂのそれぞれは、少なくとも１つの周回部分３１を有する。ただし、オーガ３は、３つ以上の分割体に分割されてもよい。
例えば、第１分割体３Ａおよび第２分割体３Ｂのそれぞれは、鋳造によって製作される。あるいは、個々の周回部分３１が鋳造によって製作され、それらの周回部分３１が互いに溶接されることによって第１分割体３Ａおよび第２分割体３Ｂのそれぞれが製作されてもよい。
第１分割体３Ａと第２分割体３Ｂとは互いに溶接される。これによりオーガ３が組み立てられる。以下、第１分割体３Ａと第２分割体３Ｂとを溶接する方法（オーガ３の組立方法）について詳細に説明する。
まず、仮組立場所（例えば、工場）にて、第１分割体３Ａと第２分割体３Ｂとをそれらが連続した螺旋状となるように並べる。換言すれば、第１分割体３Ａの接合面と第２分割体３Ｂの接合面とを対向させる。第１分割体３Ａの接合面および第２分割体３Ｂの接合面は、上述した分割面３０に沿う面であり、それらの接合面の間には、溶接時にビードで埋められる隙間が成形されている。
本実施形態では、図２に示すように、仮組立場所において第１分割体３Ａおよび第２分割体３Ｂをケーシング２内に配置する。そして、第１分割体３Ａと第２分割体３Ｂとを並べるときは、ケーシング２のメンテナンス蓋２０を取り外してケーシング２に開口を形成し、その開口内に、第１分割体３Ａと第２分割体３Ｂの分割面３０を位置させる。
ついで、第１分割体３Ａの周回部分３１の外周面３４と第２分割体３Ｂの周回部分３１の外周面３４を基準にして、第１分割体３Ａの中心と第２分割体３Ｂの中心とを一致させる。
本実施形態では、第１分割体３Ａの中心と第２分割体３Ｂの中心とを一致させるとき、図４に示すようにオーガ３の両側で、ケーシング２の内周面から第１分割体３Ａの周回部分３１の外周面３４までの距離Ｇ１と、ケーシング２の内周面から第２分割体３Ｂの周回部分３１の外周面３４までの距離Ｇ２とを一致させる。なお、図４では、オーガ３の下方にもケーシング２の内周面とオーガ３との間に隙間が図示されているが、図４はケーシング２の中心とオーガ２の中心とを一致させたときのイメージ図であり、実際に第１分割体３Ａおよび第２分割体３Ｂをケーシング２内に配置するときは、第１分割体３Ａおよび第２分割体３Ｂをケーシング２の内周面上に載置する。
第１分割体３Ａの中心と第２分割体３Ｂの中心とが一致するように第１分割体３Ａと第２分割体３Ｂとの相対位置関係を調整した後は、その状態で、第１分割体３Ａの周回部分３１と第２分割体３Ｂの周回部分３１との間に複数（本実施形態では、図４に示すように３つ）のサポート４を配置し、それらのサポート４を第１分割体３Ａの周回部分３１および第２分割体３Ｂの周回部分３１に溶接する。
各サポート４は、オーガ３の軸方向に延びている。また、各サポート４は、第１ハーフ４１と第２ハーフ４２とがボルト５およびナット６によって締結されたものである。なお、第１ハーフ４１と第２ハーフ４２の一方にネジ穴を形成すれば、ナット６は不要である。
より詳しくは、第１ハーフ４１および第２ハーフ４２のそれぞれは、ロッドおよびフランジを含み、そのフランジにボルト５に挿通される複数の穴が設けられている。
サポート４を第１分割体３Ａの周回部分３１および第２分割体３Ｂの周回部分３１に溶接した後は、ボルト５を取り外して各サポート４を第１ハーフ４１と第２ハーフ４２とに分離する。その後、第１ハーフ４１付きの第１分割体３Ａと第２ハーフ付きの第２分割体３Ｂを仮組立場所から本組立場所（例えば、工事現場）へ輸送する。
本組立場所では、各サポート４の第１ハーフ４１と第２ハーフ４２とをボルト５およびナット６によって締結し、その状態で第１分割体３Ａと第２分割体３Ｂとを溶接する。溶接完了後、組み立てられたオーガ３から全てのサポート４を取り除く。
本実施形態では、図２に示すように、本組立場所において第１分割体３Ａおよび第２分割体３Ｂをケーシング２内に配置する。そして、各サポート４の第１ハーフ４１と第２ハーフ４２とを締結するときは、ケーシング２のメンテナンス蓋２０を取り外してケーシング２に開口を形成し、その開口内に第１分割体３Ａと第２分割体３Ｂの分割面３０を位置させる。
以上説明したような組立方法であれば、仮組立場所において高精度に調整された第１分割体３Ａと第２分割体３Ｂの相対位置関係を本組立場所において再現することができる。従って、第１分割体３Ａと第２分割体３Ｂとを溶接する際にオーガ３の中心線Ｌの真直度を確保することができる。
また、本実施形態では、仮組立場所にて第１分割体３Ａと第２分割体３Ｂとを並べるときに、ケーシング２のメンテナンス蓋２０が取り外された開口内に第１分割体３Ａと第２分割体３Ｂの分割面３０を位置させるので、第１分割体３Ａの中心と第２分割体３Ｂの中心とを一致させる作業およびその後のサポート４の第１分割体３Ａおよび第２分割体３Ｂへの溶接作業を、ケーシング２の開口を通じて容易に行うことができる。
さらに、本実施形態では、本組立場所にて各サポート４の第１ハーフ４１と第２ハーフ４２とを締結するときに、ケーシング２のメンテナンス蓋２０が取り外された開口内に第１分割体３Ａと第２分割体３Ｂの分割面３０を位置させるので、第１ハーフ４１と第２ハーフ４２との締結作業およびその後の第１分割体３Ａと第２分割体３Ｂとの溶接作業を、ケーシング２の開口を通じて容易に行うことができる。
（変形例）
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
例えば、仮組立場所では、必ずしもケーシング２を利用して第１分割体３Ａと第２分割体３Ｂとの相対位置関係を調整する必要はない。例えば、ケーシング２の代わりに、第１分割体３Ａと第２分割体３Ｂとに跨って延びる、第１分割体３Ａの周回部分３１の外周面３４と第２分割体３Ｂの周回部分３１の外周面３４の双方に接触するような特別な位置決め用架台が用いられてもよい。
ただし、前記実施形態のようにケーシング２を利用して第１分割体３Ａと第２分割体３Ｂとの相対位置関係を調整すれば、上述したような第１分割体３Ａの中心と第２分割体３Ｂの中心とを一致させるための特別な位置決め用架台を使用する必要がない。従って、オーガ３の組立コストを低減することができる。また、ケーシング２内に第１分割体３Ａおよび第２分割体３Ｂを配置すれば、仮組立場所においてケーシング２を利用して第１分割体３Ａおよび第２分割体３Ｂを支持することができる。
また、本組立場所では、必ずしもケーシング２内で第１分割体３Ａおよび第２分割体３Ｂを溶接する必要はない。例えば、シールド掘進機の発進立抗が十分に大きな場合には、発進立抗内で第１分割体３Ａおよび第２分割体３Ｂを溶接した後に、組み立てられたオーガ３をケーシング２内に挿入してもよい。
ただし、前記実施形態のように、本組立場所においてケーシング２内に第１分割体３Ａおよび第２分割体３Ｂを配置すれば、本組立場所においてケーシング２を利用して第１分割体３Ａおよび第２分割体３Ｂを支持することができる。
１ スクリューコンベヤ
２ ケーシング
２０ メンテナンス蓋
３ オーガ
３０ 分割面
３Ａ 第１分割体
３Ｂ 第２分割体
３１ 周回部分
３２，３３ 羽面
３４ 外周面
４ サポート
４１ 第１ハーフ
４２ 第２ハーフ
５ ボルト
２ ケーシング
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３Ａ 第１分割体
３Ｂ 第２分割体
３１ 周回部分
３２，３３ 羽面
３４ 外周面
４ サポート
４１ 第１ハーフ
４２ 第２ハーフ
５ ボルト
Claims (6)
- スクリューコンベヤのオーガの組立方法であって、
前記オーガは、軸方向に並ぶ複数の周回部分のうちの隣り合う周回部分の互いに対向する羽面が当該オーガの中心線を含む断面において半円弧状の曲線を形成するように構成されているとともに、少なくとも１つの周回部分を有する第１分割体と、少なくとも１つの周回部分を有する第２分割体を含み、
仮組立場所にて、前記第１分割体と前記第２分割体とをそれらが連続した螺旋状となるように並べるとともに、前記第１分割体の周回部分の外周面と前記第２分割体の周回部分の外周面を基準にして前記第１分割体の中心と前記第２分割体の中心とを一致させ、その状態で前記第１分割体の周回部分と前記第２分割体の周回部分との間に前記オーガの軸方向に延びる複数のサポートを配置して当該複数のサポートを前記第１分割体の周回部分および前記第２分割体の周回部分に溶接し、
前記複数のサポートのそれぞれは、第１ハーフと第２ハーフとがボルトによって締結されたものであり、
前記第１分割体の周回部分および前記第２分割体の周回部分に溶接された前記複数のサポートのそれぞれを、前記ボルトを取り外して前記第１ハーフと前記第２ハーフとに分割し、
本組立場所にて、前記複数のサポートのそれぞれにおける前記第１ハーフと前記第２ハーフとをボルトによって締結し、その状態で前記第１分割体と前記第２分割体とを溶接する、
スクリューコンベヤのオーガの組立方法。 - 前記仮組立場所では、前記オーガを収容する筒状のケーシング内に前記第１分割体および前記第２分割体を配置する、請求項１に記載のスクリューコンベヤのオーガの組立方法。
- 前記第１分割体の中心と前記第２分割体の中心とを一致させるときは、前記ケーシングの内周面から前記第１分割体の周回部分の外周面までの距離と前記ケーシングの内周面から前記第２分割体の周回部分の外周面までの距離とを一致させる、請求項２に記載のスクリューコンベヤのオーガの組立方法。
- 前記ケーシングは、当該ケーシングの一部を構成するメンテナンス蓋を含み、
前記仮組立場所にて前記第１分割体と前記第２分割体とを並べるときは、前記ケーシングのメンテナンス蓋を取り外して前記ケーシングに開口を形成し、前記開口内に前記第１分割体と前記第２分割体の分割面を位置させる、請求項２または３に記載のスクリューコンベヤのオーガの組立方法。 - 前記本組立場所では、前記オーガを収容する筒状のケーシング内に前記第１分割体および前記第２分割体を配置する、請求項１〜４の何れか一項に記載のスクリューコンベヤのオーガの組立方法。
- 前記ケーシングは、当該ケーシングの一部を構成するメンテナンス蓋を含み、
前記本組立場所にて前記複数のサポートのそれぞれにおける前記第１ハーフと前記第２ハーフとを締結するときは、前記ケーシングのメンテナンス蓋を取り外して前記ケーシングに開口を形成し、前記開口内に前記第１分割体と前記第２分割体の分割面を位置させる、請求項５に記載のスクリューコンベヤのオーガの組立方法。
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