JP3092078U - プランジャーポンプの駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プランジャーポンプの送水を多段階に吐出で
きる構成にし、プランジャーポンプの停止動作を確実に
する。 【解決手段】 産業プラントで使用するのに好適なプラ
ンジャーポンプの駆動装置であって、エンジン５から駆
動力を受けて回転する入力軸１１をボックス１０に設
け、入力軸１１からの駆動力を３段階にクラッチ１４を
介して変速させる変速機構を設け、この変速機構で変速
された駆動力を出力軸１３を介してプランジャーポンプ
３へ伝達する構成である。又、ボックス１０にブレーキ
体２７ｂを設け出力軸１３の端部に設けられたディスク
２７ａを停止させるようにして、プランジャーポンプ３
の停止動作を確実なものにしている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、産業用プラントで使用されるプランジャーポンプの駆動装置に関す る。更に詳しくは、地盤改良機等で使用され多段階の変速機構とブレーキを有す るプランジャーポンプの駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

プランジャーポンプは種々のタイプがあり、様々な分野で使用されている。特 に産業プラントの分野においては、例えば、地盤改良機ではセメントミルクを地 中に噴出させ円柱状の固結体を造成させる等のために使用される。従来は、駆動 源からクラッチを経て減速機を介してプランジャーポンプを駆動させていた。こ れらの装置は基台上に並べて設置されている。基台を移動させるものにおいては 、駆動源をエンジンにする場合が多い。又、駆動源を電動機にして減速機をプラ ンジャーポンプ内部に組み込んだものも知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来の減速機を駆動装置として構成されるプランジャーポンプ は、種々の条件に幅広く対応できるものでなかった。プランジャー径を変更する ことなく、ボタン一つで低流量から最大流量までの吐出運転を可能にすることが 望ましい。従来の大容量型エンジン式高圧ポンプ特有のクラッチ接続時に発生す る急激な圧力上昇を防ぐことができれば、切削スライムの初期排出がスムースに なる。それにより大深度改良工事における地下圧力溜まりの形成を防止し易くな れば、高品質改良体造成作業の効率化と安全作業が望める。

【０００４】 即ち、多段階に条件を変え異なった量の高圧水を供給できることが好ましく、 しかも、送水状態が指示どおり即座に吐出、停止できるものでなければならない 。例えば、送水を停止したにもかかわらずしばらくダラダラ吐出するということ は避けなければならない。本考案は、このような技術的背景に基づいてなされた ものであり、従来の方法を再検討し創案されたもので、次のような目的を達成す る。

【０００５】 本考案の目的は、駆動装置を多段階の速度変換を可能とすることで、プランジ ャーポンプの送水を多段階に吐出できる構成にしたプランジャーポンプの駆動装 置を提供することにある。本考案の他の目的は、駆動装置にブレーキを設け、出 力軸のつれ回りを防止し、プランジャーポンプの停止動作を確実にしたプランジ ャーポンプの駆動装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決するために本考案のプランジャーポンプの駆動装置は、次のよ うな手段を採る。即ち、 考案１のプランジャーポンプの駆動装置は、プランジャーポンプを駆動させる 駆動装置であって、内部に歯車を有するボックスと、このボックスに内蔵され駆 動源から駆動力を受けて前記歯車に動力を伝達する入力軸と、この入力軸からの 駆動力を多段階にクラッチを介して変速させる歯車変速機構と、この歯車変速機 構で変速された駆動力を前記プランジャーポンプへ回転出力する出力軸と、前記 ボックスに設けられ前記出力軸の回転を停止させるディスクブレーキとからなっ ている。変速機構は歯車を介しての簡素な多段構成であり、ディスクブレーキは ブレーキ力が強く確実な停止ができ、構成が簡素である。

【０００７】 考案２のプランジャーポンプの駆動装置は、考案１において、前記プランジャ ーポンプは、セメントミルク圧送用のプランジャーポンプであることを特徴とし ている。高圧送水が可能で種々の条件に合わせ対応するのに好適である。 考案３のプランジャーポンプの駆動装置は、考案１において、前記クラッチは 、油圧多板クラッチ又は電磁多板クラッチであることを特徴としている。 考案４のプランジャーポンプの駆動装置は、考案１において、前記プランジャ ーポンプ又は駆動系の異常に応答し前記クラッチをＯＦＦにするための安全装置 を設けたことを特徴としている。プランジャーポンプを保護するのに有効である 。

【０００８】

【考案の実施の形態】

以下、本考案の実施の形態を図面に従い詳細に説明する。図１は本考案プラン ジャーポンプの駆動装置を適用したプランジャーポンプ設備１の正面図であり、 図２はその側面図である。このプランジャーポンプ設備１は、基台２に各装置が 搭載された構成になっていて、この基台２を持ち上げ移動することにより、どの 位置にもこのプランジャーポンプ設備１を設置することができる。 このプランジャーポンプ設備１は、産業用プラントに利用されるもので、例え ば、地盤改良機の高圧水圧送設備として利用される。基台２には、プランジャー ポンプ３が３連の竪型タイプとして配置されている。このプランジャーポンプ３ に隣接して駆動装置４が設けられ、更にこの駆動装置４に隣接した反対側にこの 駆動装置４を駆動させるための駆動源であるエンジン５が設けられている。エン ジン５は駆動装置４に直結されているが、駆動装置４からプランジャーポンプ３ へは、プーリ６ａ，６ｂ、及びベルト７を介して動力が伝達されている。

【０００９】 ベルト７は、Ｖベルトでアイドルプーリ６ｃによりテンション状態を維持した 状態になっている。又、このプランジャーポンプ設備１は、外側をカバー８で覆 っている。このプランジャーポンプ設備１の操作は、基台２の端部に設けられた 操作盤９によって操作される。プランジャーポンプ設備１は、前述のように例え ば地盤改良機に適用し地中に高圧のセメントミルクを供給し、円柱状の固結体を 造成する等のために使用される。 プランジャーポンプ３自体の構成については、公知であるから詳細な説明は省 略するが、基本構成は次のようになっている。構成は図示していないが、フレー ムにクランク機構を内蔵し、原動機から駆動装置を介してこのクランク機構を駆 動する。このクランク機構の駆動によって、これに連結しているプランジャーを 昇降させる。

【００１０】 プランジャーの端部には弁体が設けられていて、この弁体がプランジャーの動 作で開閉を繰り返し、セメントミルクを高圧にして吐出させる。本考案は、この プランジャーポンプ設備１の駆動装置４に関するものである。次にその駆動装置 ４について説明する。図３は、３段階に変速が可能な歯車構成の駆動装置４の展 開図である。この駆動装置４を構成するボックス１０には３つの軸が設けられ、 入力軸１１と中間軸１２及び出力軸１３とから構成されている。この駆動装置４ はクラッチ１４，１５，１６により歯車の噛み合いを変え、３段階の変速が可能 である。図示するクラッチの実施例は、油圧多板クラッチとしているが、電磁多 板クラッチであってもよい。

【００１１】 入力軸１１は、ボックス１０外に張り出した端部に円盤状のカップリング１７ が取り付けられた構成になっていて、このカップリング１７にエンジン５の回転 軸が連結され、エンジン５からの回転力を受けている。このカップリング１７は 、ラバーブロック継ぎ手となっている。この入力軸１１には、２つの歯車が設け られていて、一方の歯車１８は入力軸１１と一体構成をなしている。他方の歯車 １９は、入力軸１１上を相対回転可能になっていて、入力軸１１に固定されたク ラッチ１４と係合している。 クラッチ１４は油圧多板クラッチで、図示しない電磁弁の切り換えで油圧で動 作する。即ち、クラッチ１４に対しては電磁弁を介して入力軸の導路１１ａを通 して図示しない油圧装置から圧油が供給されクラッチ１４は動作する。電磁弁が ＯＮになるとクラッチ１４は作動し歯車１９は入力軸１１と一体化される。電磁 弁がＯＦＦになると、歯車１９は入力軸１１との拘束が解かれ、入力軸１１と相 対的に回転可能な状態となる。これは中間軸１２のクラッチ１５，１６に対して も同様である。

【００１２】 入力軸１１の２つの歯車１８，１９は、中間軸１２の歯車２０，２１と噛み合 っている。即ち、歯車１８は歯車２０と、歯車１９は歯車２１と噛み合っている 。歯車２０は、２つのクラッチ１５，１６を有し、一方のクラッチ１５に対して 歯車２２が係合していて、他方のクラッチ１６に対しては歯車２３が係合してい る。従って、歯車２０からの回転は、クラッチ１５が動作したときは、歯車２２ に伝達され、クラッチ１６が動作したときは、歯車２３に伝達される。 又歯車２１は、中間軸１２上を相対回転し、出力軸１３の歯車２４と噛み合っ ている。従って歯車２４は歯車１９より直系で回転力が伝達される。中間軸の歯 車２２は出力軸１３の歯車２５と噛み合っていて、同様に歯車２３は出力軸１３ の歯車２６と噛み合っている。出力軸１３の歯車２４，２５，２６は、いずれも 出力軸１３に固定されている。

【００１３】 歯車の噛み合い構成は以上のようになっていて、噛み合い歯車の噛み合い比は それぞれ異なっている。この構成により、駆動装置４は３つの回転速度を構成す るギヤボックスとなっている。第１速は、入力軸１１の歯車１８から中間軸１２ の歯車２０を介して駆動され、この回転がクラッチ１５を介して歯車２２から歯 車２５を通して出力軸１３を回転させる場合である。この場合は一番大きな減速 比となる。 次に第２速は、歯車１８と歯車２０の噛み合い後、クラッチ１６が動作して歯 車２３と歯車２６が噛み合って出力軸１３が駆動される場合である。次に第３速 は、入力軸１１の歯車１９がクラッチ１４の動作で中間軸１２の歯車２１続いて 出力軸１３の歯車２４と噛み合って得られる出力軸１３の回転である。この回転 が前述回転速度に比べ減速比の小さい回転となる。このようにして出力軸１３は ３速の回転数が得られる。

【００１４】 又、出力軸の端部にはプーリ６ａが取り付けられ、このプーリ６ａにベルト７ が掛けられプランジャーポンプ３に駆動力が伝えられる。このベルト７には、ア イドルプーリ６ｃが掛けられベルト７を常に張った状態にしてプーリ６ａ，６ｂ とベルト７の接触を常に安定なものにしている。３つの回転速度による動力伝達 で、プランジャーポンプ３は異なる吐出量を得ることができる。 この出力の他の端部には、ディスクブレーキ２７のディスク２７ａが固定され ている。一方ボックス１０の壁面に回転するディスク２７ａを挟んで停止させる ブレーキ体２７ｂが設けられている。このブレーキ体２７ｂは、３つのクラッチ １４，１５，１６が動作せず、駆動系がフリーになったとき、出力軸１３がつれ 回りをするが、このつれ回りを防止するため、ブレーキ体２７ｂを動作してディ スク２７ａを挟み回転を停止させる。

【００１５】 出力軸１３がつれ回りを起こすと、プランジャーポンプ３に影響を及ぼし、停 止状態にあるにもかかわらず吐出状態が生じることになる。これを防止するため のディスクブレーキ２７である。このディスクブレーキ２７は、ボックスの外側 に取り付けが可能なので、メンテナンスがし易い。 本考案は、種々の産業プラントに適用できるが、特に地盤改良機等に適用し、 空気を伴った高圧水を地中に噴射させ、地盤を切削し、切削後のスライムを地表 に排出させることに使用するとともに、硬化剤、即ちセメントミルクを同時に充 填させれば円柱状の固結体を造成させることができる。

【００１６】 プランジャーポンプ設備１には前述のように操作盤が設けられ、種々のシーケ ンスが組み込まれている。このシーケンスの一部に図示はしていないが、プラン ジャーポンプの圧力に異常が生じたとき、あるいはクラッチへの圧力低下が生じ るとき等の駆動系のトラブルに対応して、安全装置が設けられている。即ち、ク ラッチをＯＦＦにしてエンジンからの駆動を遮断し、エンジン駆動をアイドル状 態にするための安全回路が組み込まれている。以上、本考案について具体的実施 例に基づき説明したが、この実施例に限定されないことはいうまでもない。

【００１７】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案のプランジャーポンプの駆動装置は、多段階の変 速機構としたので、プランジャーポンプは異なる多段階の吐出量の供給の制御が できる。又、出力軸にブレーキを設けたので、クラッチがＯＦＦになったときの つれ回りを防止することができた。このため、プランジャーポンプの吐出動作が 安定したものとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本考案のプランジャーポンプの駆動装
置を搭載したプランジャーポンプ設備の正面図である。

【図２】図２は、図１の側面図である。

【図３】図３は、本考案のプランジャーポンプの駆動装
置の構成を示す展開図である。

【符号の説明】

１…プランジャーポンプ設備 ２…基台 ３…プランジャーポンプ ４…駆動装置 ５…エンジン ７…ベルト １０…ボックス １１…入力軸 １３…出力軸 １４，１５，１６…クラッチ １８，１９，２０，２１，２２，２３，２４，２５，２
６…歯車 ２７…ディスクブレーキ

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】プランジャーポンプを駆動させる駆動装置
   であって、 内部に歯車を有するボックスと、 このボックスに内蔵され駆動源から駆動力を受けて前記
   歯車に動力を伝達する入力軸と、 この入力軸からの駆動力を多段階にクラッチを介して変
   速させる歯車変速機構と、 この歯車変速機構で変速された駆動力を前記プランジャ
   ーポンプへ回転出力する出力軸と、 前記ボックスに設けられ前記出力軸の回転を停止させる
   ディスクブレーキとからなるプランジャーポンプの駆動
   装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のプランジャーポンプの駆動
   装置において、 前記プランジャーポンプは、セメントミルク圧送用のプ
   ランジャーポンプであることを特徴とするプランジャー
   ポンプの駆動装置。
3. 【請求項３】請求項１記載のプランジャーポンプの駆動
   装置において、 前記クラッチは、油圧多板クラッチ又は電磁多板クラッ
   チであることを特徴とするプランジャーポンプの駆動装
   置。
4. 【請求項４】請求項１記載のプランジャーポンプの駆動
   装置において、 前記プランジャーポンプ又は駆動系の異常に応答し前記
   クラッチをＯＦＦにするための安全装置を設けたことを
   特徴とするプランジャーポンプの駆動装置。