JP3860951B2 - Slurry pressure feeder - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はコンクリートやトンネル掘削土や浚渫土などの水分を含んだ土砂などのスラリー状物を圧送するスラリー圧送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種のスラリー圧送装置として、スラリーが供給される内部空間部およびこの内部空間部に面して開口する複数個の接続孔が形成された壁部を有する装置本体と、前記装置本体の外側に配置され夫々のシリンダが前記装置本体の壁部に形成された前記接続孔に接続され夫々のピストンが前記装置本体の空間部に供給されたスラリーをシリンダの内部に吸引する吸引動作および吸引したスラリーをシリンダから吐出する吐出動作を交互に行う複数組のピストン−シリンダ機構と、前記装置本体内部に配置され前記装置本体の壁部に形成された各接続孔に接続して前記ピストン−シリンダ機構のシリンダから吐出されるスラリーを受けて流す複数の接続位置に対して交互に切換え変位が可能であるとともにスラリー圧送方向上流側開口端を前記接続孔が形成された壁部内面に接触させて前記装置本体に支持された接続管とを具備するものがある。
【0003】
すなわち、このスラリー圧送装置では、スラリーを装置本体の内部空間部に投入し、各ピストン−シリンダ機構で夫々のピストンを交互に後退移動および前進移動させて、前記内部空間部に供給したスラリーをシリンダの内部に吸引する吸引動作および吸引したスラリーをシリンダから吐出する吐出動作を行う。
複数組のピストン−シリンダ機構におけるピストンの吐出動作に合せて接続管を変位させ、そのスラリーの圧送方向に沿う上流側開口端を吐出動作を行うシリンダに対応する接続孔に接続する。そして、ピストンがシリンダに吸引されたスラリーを加圧すると、スラリーはシリンダから押し出されて装置本体の接続孔から接続管を通して打設場所へ圧送される。
【0004】
ところで、このスラリー圧送装置では、ピストンがスラリーをシリンダから装置本体の接続孔を通して接続管へ押し出す際に、装置本体の壁部内面における接続孔の開口と接続管の圧送方向上流側開口端との間から漏れ出ないようにするために、装置本体の壁部内面と接続管の開口端とを接触させている。そして、接続管は開口端を装置本体の壁部内面に接触させた状態で各接続位置の間を切換え変位させている。このため、接続管の開口端と装置本体の壁部内面とは接続管の開口端の摺接により摩耗が生じ、摩耗が進行した場合には部品を交換する必要が生じる。そこで、接続管の開口端と装置本体の壁部内面に耐摩耗性を持たせるとともに摩耗に伴う部品交換を容易にするために、装置本体壁部の接続孔の内部にライナリングを挿入するとともに壁部内面にプレートを配置し、さらに接続管の開口端にプレートに接触するウェアリングを配置した構成を採用したものがある。
【0005】
図10は、従来における装置本体と接続管との接続部を示す断面図で、1個の接続孔の部分を示している。図中101は装置本体、102は装置本体101の壁部に形成された接続孔、103は装置本体101の外側に配置されたピストン−シリンダ機構のシリンダであり、このシリンダ103の開口端は装置本体101の接続孔102に接続されている。
接続孔102は、装置本体101の壁部に水平方向に並べて複数形成されており、これに対応して複数のピストン−シリンダ機構が設けられているとともに、夫々のシリンダ103が対応する接続孔102と向かい合っている。
接続管104は、複数の接続孔102に接続される各接続位置の間を切換え変位するように装置本体101の内部に設けられており、そのスラリーの圧送方向上流側の開口端のウェアリングが装置本体101の壁部の内面に対向している。
装置本体101の壁部の内面に接続孔102を囲む凹部105が形成されている。凹部105には、プレート106が嵌合により取付けられ、このプレート106に接続孔102に対向する孔106aが形成されている。
107はライナリングで、このライナリング107は装置本体101の接続孔102の内部においてシリンダ103の開口端とプレート106の内側面との間に挿入配置されている。108は接続管104の開口端に取付けられたウェアリングで、このウェアリング108はプレート106の外側面に接触する。
【0006】
そして、装置本体101の凹部105の底面とライナリング107における圧送方向下流側開口端の端面とが同一平面上に位置しており、装置本体101の凹部105の底面とプレート106の一方の側面とが接触する接触部と、ライナリング107における圧送方向下流側開口端の端面とプレート106の一方の側面とが接触する接触部とが同一平面上で直接隣り合って位置して最も短い距離で連続している。
【0007】
ここで、ライナリング107を用いるのは、プレート106とシリンダ103との間における接続孔102を保護するためであり、またライナリング107における圧送方向下流側開口端が装置本体101の凹部105の底面と同じ線上に位置するのは装置本体101の凹部105の底面を基準として寸法を設定しているからである。
【0008】
そして、接続管104が装置本体101の接続孔102に対向する接続位置に達すると、接続管104のウェアリング108の外側面が装置本体101のプレート106の外側面に接触する。図示しない油圧機構が接続管104をシリンダ103側へ向けて力を加え、ウェアリング108をプレート106に押圧する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
このスラリー圧送装置には次に述べる問題がある。
装置本体101の壁部の凹部105にプレート106を嵌合し、接続孔102にライナリング107を挿入した箇所においては、凹部105、プレート106およびライナリング107の各製作寸法と、これら凹部105、プレート106およびライナリング107を組立てる組立寸法等の関係から、ライナリング107におけるスラリーの圧送方向下流側開口端の端面とプレート106の一方の側面とが全体に均一に面接触することができず、ライナリング107とプレート106との間に隙間が生じることがある。
そうすると、スラリーをシリンダ103からライナリング107、プレート106の孔106aおよびウェアリング108を通して接続管104に圧送する際に、スラリーに含まれる微粒子が高速のジェット流となって、ライナリング107におけるスラリーの圧送方向下流側の開口端の端面とプレート106の一方の側面との接触部に生じる隙間部分に侵入する。
【0010】
この微粒子のジェット流は、装置本体101の凹部105の底面とプレート106の一方の側面との接触部に容易かつ直接的に侵入する。このため、凹部105の底面とプレート106の一方の側面が微粒子のジェット流により摩耗してこれらの間に空隙が形成され、さらにこの空隙が成長してスラリーが圧送される接続孔102から隣接する他の接続孔(図示せず)にまで達して接続孔を互いに接続するようになる。
そうすると、接続孔102を圧送されるスラリーがライナリング107の端面とプレート106の側面との間の空隙部を通って隣接する他の接続孔に流れ込む。この結果、接続孔102を圧送されるスラリーの量および圧力が低下し、スラリーの圧送が困難になる。
【0011】
また、一般にプレート106は、ウェアリング108との接触面が接続管104の揺動によって摩耗した場合、摩耗していない凹部105の底面側をウェアリング108側に、摩耗した部分は補修剤を充填、補修して凹部105の底面側に反転させて再使用することが行なわれている。
しかし、前述のようにスラリーに含まれる微粒子が高速のジェット流となって、ライナリング107の開口端の端面とプレート106の一方の側面との接触部に生じる隙間部分に侵入すると、プレート106に充填した補修剤が剥離してしまい、前述した状態と同様の事態が生じる。
【0012】
本発明は、装置本体の接続孔に設けてシリンダと接続するライナリングと装置本体に設けて接続管が接触するプレートとの接触部におけるシール性を高めたスラリー圧送装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係るスラリー圧送装置は、
スラリーが供給される内部空間部およびこの内部空間部に開口する複数の接続孔が形成された壁部を有する装置本体と、
前記装置本体の外側に配置され、前記接続孔に夫々接続された複数のシリンダと、前記装置本体の内部空間部に供給されたスラリーを前記シリンダの内部に吸引する吸引動作および吸引したスラリーを前記シリンダから吐出する吐出動作を交互に行う複数のピストンとを有する複数組のピストン−シリンダ機構と、
前記装置本体の内部に配置され、前記接続孔に接続されて前記ピストン−シリンダ機構のシリンダから吐出されるスラリーを受ける複数の接続位置に交互に切換え変位が可能であるとともに、スラリーの圧送方向に沿う上流側開口端のウェアリングを前記壁部の内面に対向させて前記装置本体に支持された接続管と、を具備し、
前記装置本体の壁部の内面に前記接続孔を囲む凹部が形成され、この凹部に前記接続孔に対向する孔を有して前記ウェアリングが接触するプレートが嵌合されるとともに、前記接続孔の内部に前記プレートとは別のライナリングが挿入され、
前記プレートと前記ライナリングは、前記凹部の底面とこの凹部の底面に面する前記プレートの側面との接触部を前記接続孔の内側からその接続孔の軸線方向に沿うライナリングの外周面で封鎖するように組み合わされていることを特徴としている。
【0014】
請求項2の発明は、請求項1に記載のスラリー圧送装置において、前記ライナリングは、前記接続孔から前記プレートの孔に亘って挿入されていることを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について図1ないし図7を参照して説明する。
【0019】
図中1はハウジング2とハウジング蓋3からなる装置本体、4、5は2組のピストン−シリンダ機構、6は接続管、7は接続管6を一方の接続位置と他方の接続位置との間で切換え変位させる切換え駆動機構、8は接続管6に対してその開口端部の縁部を装置本体1の壁部に押圧接触させるように油圧(圧力)を加える油圧回路(加圧回路)である。
【0020】
装置本体1について説明する。ハウジング2は、ハウジング構体2aとハウジング構体2bとを水平な軸線上で突き合わせてボルト13で連結して構成され、内部空間部11と水平な円筒体をなす軸受部12を有して、内部空間部11に面する一方の端面部と軸受部12に面する他方の端面部が開放されている。ハウジング蓋3はハウジング2の開放された一方の端面部の外側に配置され、上端部がハウジング2にその軸線に対して直交する方向に沿って設けた軸14により振り上げ回動可能に支持されており、常時は垂直な位置にあってハウジング2の端面部を閉塞するとともに、油圧ピストン−シリンダ機構15により上向きに回動してハウジング2の端面部を開放するようになっている。ハウジング蓋3には中心軸線O3−O3を挟んで等間隔を存する位置に円形なす一対の接続孔16、17が形成されている。これら一対の接続孔16、17はハウジング2の中心軸線O1−O1より下側であって且つ中心軸線O1−O1を中心として描かれる同一円上に位置している。ハウジング2における内部空間部11の開放された上面部にはスラリーを投入するホッパ20が設けられている。
【0021】
図2および図3において、18は装置本体1の壁部であるハウシング蓋3の内面に設けられたプレート、19はハウシング蓋3に形成された一対の接続孔16、17の内周部に夫々設けられたライナリングで、これらライナリング19は後述する形態で設けられている。
【0022】
2組のピストン−シリンダ機構4、5は、シリンダ4a、5aおよびピストン4b、5bを有するものである。2組のピストン−シリンダ機構4、5は、装置本体1におけるハウジング蓋3の外側において、ハウジング蓋3に形成された一対の接続孔16、17に対向して水平に配設され、各シリンダ4a、5aの先端開口は、ハウジング蓋3の接続孔16、17に接続されている。
図5において、符号21、22は、シリンダ21a、22aおよびピストン21b、22bを有する2組の駆動用ピストン−シリンダ機構で、これら駆動用ピストン−シリンダ機構21、22のピストン21b、22bは、シリンダ21a、22aに対して供給、排出される圧油によって駆動される。2組のピストン−シリンダ機構4、5におけるピストン4b、5bは、駆動用ピストン−シリンダ機構21、22のピストン21b、22bに連結されて駆動される。
【0023】
そして、2組のピストン−シリンダ機構4、5ではピストン4b、5bが装置本体1から遠去かる後退移動すると、装置本体1の内部空間部11に投入されたスラリーをシリンダ4a、5aの内部に吸引し、ピストン4b、5bが装置本体1に接近する前進移動すると、シリンダ4a、5aに吸引したスラリーを装置本体1の内部空間部11に吐出する。
【0024】
接続管6は両端を開放した円筒管であり、ハウジング蓋3に形成された一対の接続孔16、17と同じ大きさの直径を有している。この接続管6はハウジング2の内部に配設され、ハウジング2の軸受部12に水平に配置されて回転可能に支持される直線をなす被支持部6bと、ハウジング2の内部空間部11に配置され且つ被支持部6bからハウジング蓋3に形成された一対の接続孔16、17に向けて下側へS字状に緩やかに湾曲する屈曲部6aを有している。屈曲部6aは一対の接続孔16、17が位置するハウジング2の中心軸線O1−O1を中心として描かれる円の半径に相当する半径を持って被支持部6bから湾曲されており、且つその開口端である一端部はハウジング蓋3の内面と同様に垂直に沿っている。図中O1−O2が屈曲部6aの中心軸線である。
【0025】
接続管6は被支持部6bを中心として屈曲部6aを回動すると、屈曲部6aの開口端が一対の接続孔16、17が位置する円上を移動して一対の接続孔16、17に夫々対向する。言換えれば被支持部6bを中心として屈曲部6aが同じ半径線上を回動してその開口端部の縁部が装置本体1の壁部に形成された一方の接続孔16に対向連通する一方の接続位置Aと他方の接続孔17に対向連通する他方の接続位置Bとの間を切換え変位するようになっている。
【0026】
また、接続管6の屈曲部6aの開口端縁には、接続管6と同じ直径をなすウェアリング23が取付けられている。ウェアリング23は、ハウジング蓋3の内面に面したプレート18に接触するようになっている。このウェアリング23は、屈曲部6aが各接続孔16、17と対向する時に、両者間をプレート18との接触により液密にシールするものである。プレート18とウェアリング23は耐摩耗性に優れ、両者が液密に接触することが可能な材料、例えば金属、合成樹脂などにより形成されている。接続管6の被支持部6bの開口端部である他端部には、吐出パイプ24が取付けてある。
【0027】
接続管6の被支持部6bは、ハウジング2の軸受部12で回転可能および軸線方向に移動可能に支持されている。すなわち、接続管6の被支持部6bの外部には、円筒体からなる駆動ライナ31が同心状に配置され、この駆動ライナ31の外周部は、被支持部6bの両端部に配設されたブッシュ形をなす一対の軸受32に支持されて、ハウジング2(被支持部6b)の中心軸線O1−O1を中心とする回転および中心軸線O1−O1に沿った移動が可能に設けられている。
接続管6の被支持部6bの外周面にその軸線方向に沿って形成されたスプライン部33と、被支持部6bを外側から囲む駆動ライナ31の内周面に軸線方向に沿って形成されたスプライン部34とが互いに摺動可能に係合され、被支持部6bすなわち接続管6が回転可能および軸線方向に移動可能に支持されている。
駆動ライナ31におけるスプライン部34の軸線方向内部空間部側端面34aは、接続管6におけるスプライン部33の軸線方向反内部空間部側端面33aに対して軸線方向反内部空間部側から当接しており、駆動ライナ31が軸方向に沿い内部空間部11に向けて移動すると、スプライン部34がスプライン部33を押して被支持部6bを内部空間部11に向けて移動させる。すなわち、駆動ライナ31が接続管6を内部空間部11に向けて移動させる。
【0028】
接続管6の被支持部6bの外周部には軸線方向中央部に位置して軸線方向に沿うスプライン部35が形成され、このスプライン部35の軸線方向反内部空間部側端面に隣接してスラスト軸受36が嵌合されている。また、ハウジング2の軸受部12の内部にはスラスト軸受36に対して軸線方向反内部空間部側に隣接した位置に、接続管6の被支持部6bを囲むピストンリング37が軸受部12の軸線方向に沿って移動可能に嵌合支持されている。すなわち、このピストンリング37は接続管6の被支持部6bを移動可能に支持している。ピストンリング37は軸線方向に沿い内部空間部11に向けて移動すると、スラスト軸受36を介して駆動ライナ31のスプライン部35を装置本体1(ハウジング2)の内部空間部11へ向けて押圧する。これによりピストンリング37が駆動ライナ31を内部空間部11に向けて移動させる。
【0029】
ピストンリング37の外周面は、段部を介して内部空間部側の部分が大径部37a、反内部空間部側の部分が小径部37bとなっている。また、ハウジング2における軸受部12の内周面は、段部を介して内部空間部側の部分が大径部12a、反内部空間部側の部分が小径部12bとなっている。
そして、ピストンリング37の大径部37aと軸受部12の大径部12aとが嵌合接触するとともに、ピストンリング37の小径部37bと軸受部12の小径部12bとが嵌合接触し、かつこれらの軸線方向中央部では、ピストンリング37の大径部37aの一部と軸受部12の小径部12bの一部とが互いに組み合わさっている。
これによりピストンリング37の小径部37bと、段部と、軸受部12の大径部12aの段部とが組み合わさって、ピストンリング37の円周方向の周囲全体を囲む円筒状の空隙部38が形成されている。
また、ハウジング2の軸受部12には、前記空隙部38に対応する位置に、軸受部12を貫通する油孔39が形成されている。この油孔39は、後述する油圧回路(加圧回路)8と空隙部38とを連通させるものである。後述するように、油圧回路8から圧油を空隙部38に送り込んだ時に、空隙部38の内部の圧油がピストンリング37の小径部37bに作用して、ピストンリング37に装置本体1(ハウジング2)の内部空間部11へ向けた力を作用させるようになっている。
【0030】
なお、ハウジング2の軸受部12と接続管6の被支持部6bとの間には、シールリング40,41、42が設けられている。
【0031】
切換え駆動機構7について図2および図4を参照して説明する。図中51は内周部にスプライン部43が形成された切換えリングで、この切換えリング51は、スプライン部43を駆動ライナ31の外周部に形成したスプライン部35に係合することで駆動ライナ31の外周部に嵌合してある。
ハウシング2の軸受部12の上部には、中心軸線O1−O1を中心として周方向両側に等角度範囲をもって延びる長孔53が形成され、切換えリング51の上部に突設された腕54が長孔53を介して軸受部12の上側へ突出している。長孔53の全体の角度範囲は、接続管6が被支持部6bを支点として屈曲部6aを一方の接続位置Aおよび他方の接続位置Bとの間で切換え変位できる大きさである。
【0032】
なお、接続管6の切換え変位は、例えばハウジング2の長孔53の両端部(一方の接続位置Aと他方の接続位置Bに対応する位置)に夫々近接スイッチなどの検出器を設け、切換えリング51の腕54が長孔53の両端部に移動させた時に検出器を動作させて検出する。
【0033】
図中55はピストン55bおよびシリンダ55aを有するピストン−シリンダ機構で、これは装置本体1の外側においてハウジング中心軸線O1−O1に対して直交する方向に沿って設けられている。ピストン−シリンダ機構55のピストン55bにおけるロッドの先端部は切換えリング51の腕54に回動可能に設けたころ56を介して腕54に回転可能に連結されている。
【0034】
油圧回路8は、タンクTに溜められた油をポンプPでハウジング2の軸受部12の周壁に形成した油孔39を通して軸受部12の周壁とピストンリング37との間に形成される空隙部38に対して供給する。
【0035】
ここで、本発明の特徴であるプレート18とライナリング19との組み合わせについて、図2、図3および図7を参照して説明する。
【0036】
プレート18とライナリング19とは、基本的に凹部の底面とこの凹部の底面に面する前記ライナリング19の側面との間で形成される隙間を前記接続孔16、17の内側からその接続孔の軸線方向に沿うライナリングの外周面にて封鎖するように組み合わされている。
【0037】
装置本体1の壁部の一例であるハウジング蓋3には、装置本体1の内外側に貫通する一対の接続孔16、17が水平方向に並べて形成されている。ハウジング蓋3の内面には、接続孔16、17を囲むように凹部71が形成されている。この凹部71は、少なくとも一対の接続孔16、17を一括して囲む面積および形状が必要であり、ここではハウジング蓋3の多くの面積を占めるとともにハウジング蓋3の外形線の多くの部分に沿う形状をなしている。凹部71の底面は、接続孔16、17の中心軸線に対して直角な方向に沿った平面をなすものである。
【0038】
プレート18は、接続管6の開口端に取付けたウェアリング23と接触して接続管6と接続孔16、17との間をシールする平板をなすものである。プレート18は、凹部71と同じ大きさの面積と形状を有するとともに、凹部71の深さに相当する厚さを有している。ここで、プレート18の厚さは、プレート18がライナリング19と組み合わさって、凹部71の底面とこの凹部71の底面に面するプレート18の側面との間に形成される隙間を接続孔16、17の内側から覆うことができる大きさである。
プレート18には、ハウシング蓋3の接続孔16、17と対向する位置に夫々円形の孔72が形成されている。この孔72は、プレート18の厚さ方向に並ぶ小径部72aと大径部72bとを有している。孔72の大径部72bは、ハウジング蓋3の接続孔16、17の直径(ライナリング19の外径)と同じ大きさの直径を有している。孔72の小径部72aは、ライナリング19の内径と同じ大きさの直径を有している。大径部72bはライナリング19を挿入するもので、プレート18の厚さ方向の長さ(深さ)は、後述するハウジング蓋3の凹部71の底面とプレート18の側面との接触部に対する必要なシール性を確保することを考慮して設定する。
【0039】
そして、プレート18は、孔72の大径部72bが凹部71の底面側に向くように向きを設定してハウジング蓋3の内面に形成した凹部71に嵌合されて、プレート18の一方の側面18aが凹部71の底面71aに接触して配置されて、ボルト結合、接着、溶接などの適宜な手段により固定されている。
【0040】
プレート18とは別のライナリング19は、ハウジング蓋3の接続孔16の直径と同じ大きさの外径を有し、接続孔16とプレート18における孔72の大径部72bとにわたって挿入できる長さを有している。そして、ライナリング19はハウジング蓋3の接続孔16に挿入されるとともに,一端開口がハウジング蓋3の孔72の大径部72bに挿入されており、ライナリング19の外周面が接続孔16の内周面および大径部72bの内周面に密に接触される。なお、孔72の大径部72bには、大径部72bと小径部72aとの境界である段面72cとが交差する角においてライナリング19の端面と接触するシールリング73が嵌合配置されている。
【0041】
また、ハウジング蓋3の接続孔16、17には、ライナリング19が挿入された状態でピストン−シリンダ機構4、5のシリンダ4a、5aの先端開口が接続されている。
【0042】
このようなプレート18とライナリング19との組み合せの構成においては、ハウジング蓋3における凹部71の底面71aとプレート18の側面18aとの接触部が、接続孔16、17の内側において円周方向全体にわたりライナリング19の外周面によって接続孔中心軸線方向に沿って封鎖される。すなわち、ハウジング蓋3の凹部71の底面71aとこの凹部71の底面71aに面するプレート18の側面18aとの接触部を、ライナリング19の外周面によって接続孔16、17の内部側からその軸線方向に沿う面にて封鎖するように、プレート18とライナリング19とが組み合されている。
【0043】
そして、フランジ蓋3の凹部71の底面71aとプレート18の側面18aとの接触部と、接続孔16、17との間には、ライナリング19の外周面と接続孔16、17の内周面および孔72の大径部72bの内周面とによって形成される接続孔軸線方向に沿う接触部と、ライナリング19の開口端の端面と、プレート18における孔72の段面72cとによって形成される接続孔径方向に沿う接触部が形成されている。
【0044】
このように構成されたスラリー圧送装置は、建築物建設工事現場においてスラリー供給装置に組込まれてスラリーを打設する箇所に圧送する。接続管6に取付けた吐出パイプ24には図示しない圧送管を接続する。
【0045】
そして、図5(a)に示すように、スラリーをホッパ20から装置本体1の内部空間部11に投入して充満させる。2組のピストン−シリンダ機構4、5が駆動用ピストン−シリンダ機構21、22により駆動されてピストン4b、5bが吸引動作および吐出動作を行う。ピストン4b、5bが後退して吸引動作を行うと、内部空間部11に投入されているスラリーがプレート18の孔72およびハウジング蓋3の接続孔16、17を通ってシリンダ4a、5aの内部に吸引される。なお、図5(a)(b)および図6(a)(b)においてSはスラリーである。
【0046】
切換え用のピストン−シリンダ機構55は、ピストン55bが前進、後退駆動して腕54をハウジング2の長孔53の範囲で往復回動させる。腕54の往復回動により、ハウジング2の軸受部12に設けた切換えリング51が往復回動され、軸受部12に支持された駆動ライナ31が水平な中心軸線O1−O1を中心として往復回動される。
接続管6の屈曲部6aがハウジング蓋3の接続孔16、17の間を回動して、接続孔16に対向接続する一方の接続位置Aと、接続孔17に対向接続する他方の接続位置Bとに切換え変位する。
すなわち、接続管6の屈曲部6aの開口端をピストンが吐出動作を行っているシリンダが接続されている接続孔に切換え変位させて、この接続孔に対向接続する。これによりピストン4b又は5bが吐出動作を行っているシリンダ4a又は5aから吐出されるスラリーは、ハウジング蓋3の接続孔16、17に設けられたライナリング19とプレート18の孔72を通して接続管6の一端開口部から内部に入って圧送され、次いで接続管6の他端開口部から出て吐出パイプ24に接続された圧送管に入るとともに、この圧送管を介して打設箇所に送られる。このような動作を各ピストン−シリンダ機構4、5毎に交互に行うことで、スラリーを連続して送ることができる。
【0047】
今、図5(b)および図6(a)に示すように、ピストン−シリンダ機構4ではピストン4bが吐出動作を行い、ピストン−シリンダ機構5ではピストン5bが吸引動作を行うものとする。切換え駆動機構7におけるピストン−シリンダ機構55のピストン55bにより腕54を介して切換えリング51を回動させ、接続管6を被支持部6bを中心に回動させて、屈曲部6aをピストン−シリンダ機構4のシリンダ4aが接続されている接続孔16に対向(一方の接続位置A)させて、接続管6とシリンダ4aとを接続する。
ピストン−シリンダ機構4では、シリンダ4aに吸引してあるスラリーをピストン4bの動作によりシリンダ4aより接続管6を通して吐出パイプ24から吐出する。ピストン−シリンダ機構5では、ピストン5bの動作により装置本体1の内部空間部11に投入されたスラリーをシリンダ5aの内部へ吸引する。
【0048】
油圧回路8では、ポンプPを駆動してタンクTに溜められた圧油をハウジング2の軸受部12の油孔39を通してハウジング2とピストンリング37との間の空隙部38に送り込む。空隙部38は、ピストンリング37の小径部37bと、段部と、ハウジング2の大径部12aとが組み合わさって形成され、ピストンリング37の円周方向の周囲全体を囲むものである。
すなわち、ハウジング2は静止するもの、ピストンリング37は移動可能なものである。空隙部38に圧油が送り込まれると、空隙部38の内部の圧油がピストンリング37の段部に作用してピストンリング37に対し装置本体1(ハウジング2)の内部空間部11へ向けた力を加える。これによりピストンリング37が軸線方向に沿い内部空間部11に向けて移動し、スラスト軸受36を介してスプライン部35を装置本体1(ハウジング2)の内部空間部11へ向けて押圧する。駆動ライナ31が軸方向に沿い内部空間部11に向けて移動すると、スプライン部34がスプライン部33を押して接続管6の被支持部6bを装置本体1の内部空間部11に向けて移動させる。
したがって、接続管6全体が装置本体1の内部空間部11に向けて移動し、屈曲部6aの開口端部に設けたウェアリング23がハウジング蓋3のプレート18に大きな圧力で強く接触する。
【0049】
ピストン−シリンダ機構4においてピストン4bによる吐出動作が終了し、ピストン−シリンダ機構5ではピストン5bが吸引動作を終了すると、切換え駆動機構7におけるピストン−シリンダ機構55により腕54を介して切換えリング51を回動させ、接続管6を回動させてピストン−シリンダ機構5のシリンダ5aが接続されている接続孔17に対向する位置(他方の接続位置B)へ移動して接続管6とシリンダ5aとを連通する。
【0050】
そして、接続管6の屈曲部6aが他方の接続位置Bに位置した後は、図6(b)に示すように、ピストン−シリンダ機構5ではシリンダ5aに吸引してあるスラリーをピストン5bの動作によりシリンダ5aより接続管6を通して吐出パイプ24から吐出し、ピストン−シリンダ機構4ではピストン4bの動作により装置本体1の内部空間部11に投入されたスラリーをシリンダ4aの内部へ吸引する。
【0051】
このスラリー圧送装置において、ハウジング蓋3における凹部71の底面71aとプレート18の側面18aとの接触部が、接続孔16の内側においてライナリング19の外周面によって円周方向全体にわたり接続孔中心軸線方向に沿って封鎖される。すなわち、ハウジング蓋3の凹部71の底面71aとプレート18の側面18aとの接触部は、プレート18とライナリング19によって接続孔16の内部側からその接続孔の軸線方向に沿うライナリングの外周面にて確実に封鎖されている。このため、シリンダ4a、5aから吐出されたスラリーがライナリング19とプレート18の孔72を通過して接続管6へ圧送される時に、スラリーがハウジング蓋3の凹部71の底面71aとこの凹部71の底面71aに面するプレート18の側面18aとの接触部に侵入することを確実に防止できる。
【0052】
特に、ハウジング蓋3の凹部71の底面71aとこの凹部71の底面71aに面するプレート18の側面18aとの接触部と接続孔16、17との間には、ライナリング19の外周面と接続孔16、17の内周面および孔72の大径部72bの内周面とによって形成される接続孔軸線方向に沿う接触部と、ライナリング19の開口の端面と、プレート18における孔72の段面72cおよびシリンダ4a、5aとによって形成される接続孔径方向に沿う接触部とが位置している。
したがって、凹部71の底面71aとプレート18の側面18aとの接触部と接続孔16の内部との間には、従来に比較して長く且つ複雑に折れ曲がった経路が形成される。このため、ライナリング19の開口端の端面と、プレート18における孔72の段面72cとによって形成される接続孔径方向に沿う接触部に、部品の加工寸法および組立て寸法の関係によって隙間を生じてスラリーが侵入しても、スラリーの圧力損失が大きくなる。
よって、スラリーがハウジング蓋3の凹部71の底面71aとこの凹部71の底面71aに面するプレート18の側面18aとの接触部に侵入することを確実に防止できる。
【0053】
これによりハウジング蓋3の凹部71の底面71aとプレート18の側面18aとの接触部がスラリーにより摩耗して空隙が形成され、さらにこの空隙が成長してスラリーが圧送される当該接続孔16から隣接する他の接続孔17まで達して各接続孔を互いに連通するという事態の発生を防止してスラリーを安定して圧送できる。
【0054】
また、孔72の大径部72bと小径部72aとの境界である段面72cとが交差する角においてライナリング19の端面と接触するシールリング73が嵌合配置されているので、より一層シール性を高めることができる。
【0055】
本発明のスラリー圧送装置におけるプレートとライナリングとの組み合わせは、前述した実施の形態に限定されない。図8は他の実施の形態におけるプレートとライナリングとの組み合わせを示す図であり、図7と同じ部分は同じ符号を付して示している。
図8に示す組立てでは、ライナリング19の長さが図7に示すものに比較してプレート18側へ向けて少し延長され、その開口端に外側へ広がるフランジ部74が形成されている。プレート18には、ハウジング側の側面部に凹部75が形成され、この凹部75にライナリング18のフランジ部74が嵌合配置されている。なお、フランジ部74はボルト76によりプレート18に固定されている。
【0056】
図9は本発明の実施の形態としてではなく、参考例として検討した形態におけるプレートとライナリングとの組み合せを示す図であり、図7と同じ部分は同じ符号を付して示している。図9に示す組立てではプレート18とライナリング19とが一体にして形成されている。
【0057】
図8に示す構成でも、図7にて示す実施の形態の効果と同じ効果を得ることができる。
【0058】
なお、本発明は前述した実施の形態に限定されず、種々変形して実施することができる。本発明のスラリー圧送装置はコンクリートやトンネル掘削土を圧送する用途だけでなく、海や川を浚渫する場合に浚渫した土砂を圧送する場合等にも用いることができる。
【0059】
以上詳述した本発明によれば、装置本体の凹部の底面とプレート本体の側面との接触部は、プレートとライナリングによって接続孔の内側からその接続孔の軸線方向に沿うライナリングの外周面にて確実に封鎖されているので、シリンダから吐出されたスラリーが圧送される時に、スラリーが装置本体の凹部の底面とプレートの側面との接触部に侵入することを確実に防止できる。
【0060】
特に、装置本体の凹部の底面とプレートの側面との接触部と接続孔の内部との間には、ライナリングの外周面および端面と他部材との間で従来に比較して長く且つ複雑に折れ曲がった経路が形成されるので、ライナリングの開口端の端面と他部材とによって形成される接続孔径方向に沿う接触部に、部品の加工寸法および組立て寸法の関係によって隙間を生じてスラリーが侵入しても、スラリーの圧力損失が大きく装置本体の凹部の底面とプレートの側面との接触部に侵入することを確実に防止できる。
【0061】
これにより装置本体の凹部の底面とプレートの側面との接触部がスラリーにより摩耗して空隙が形成され、さらにこの空隙が成長してスラリーが圧送される当該接続孔から隣接する他の接続孔まで達して各接続孔を互いに連通することを防止して、スラリーを安定して圧送できる。
【0062】
請求項2の発明によれば、ライナリングが接続孔からプレートの孔に亘って挿入されているので、請求項1の発明を効果的な具体的構成で提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態におけるスラリー圧送装置を模式的に示す図。
【図2】同実施の形態におけるスラリー圧送装置を示す断面図。
【図3】同実施の形態におけるスラリー圧送装置を示す断面図。
【図4】同実施の形態におけるスラリー圧送装置を示す断面図。
【図5】同実施の形態におけるスラリー圧送装置の動作を示す図。
【図6】同実施の形態におけるスラリー圧送装置の動作を示す図。
【図7】 同実施の形態のスラリー圧送装置におけるライナリングとプレートとの組み合わせを示す断面図。
【図8】 異なる実施の形態のスラリー圧送装置におけるライナリングとプレートとの組み合わせを示す断面図。
【図9】参考例として検討した形態のスラリー圧送装置におけるライナリングとプレートとの組み合わせを示す断面図。
【図10】 従来のスラリー圧送装置におけるライナリングとプレートとの組み合わせを示す断面図。
【符号の説明】
1…装置本体、3…壁部(ハウジング蓋)、4,5…ピストン−シリンダ機構、4a,5a…シリンダ、4b,5b…ピストン、6…接続管、11…内部空間部、16,17…接続孔、18…プレート、18a…側面、19…ライナリング、71…凹部、71a…底面、72…孔、S…スラリー。 [0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a slurry pumping device for pumping slurry-like materials such as concrete, tunnel excavated soil, dredged soil and the like containing water.
[0002]
[Prior art]
As this type of slurry pressure feeding device, an apparatus main body having an internal space part to which slurry is supplied and a wall part in which a plurality of connection holes opening facing the internal space part are formed, and on the outside of the apparatus main body Each cylinder is connected to the connection hole formed in the wall portion of the apparatus main body, and each piston sucks the slurry supplied to the space of the apparatus main body into the cylinder, and the sucked slurry A plurality of sets of piston-cylinder mechanisms for alternately discharging the cylinders from the cylinder, and connected to each connection hole formed in the wall of the apparatus main body and disposed in the apparatus main body. A plurality of connection positions for receiving and flowing slurry discharged from the cylinder can be alternately switched and displaced, and the upstream opening end on the upstream side in the slurry pumping direction can be There is having a connection pipe connection holes are supported on the apparatus body is contacted to the formed wall inner surface.
[0003]
That is, in this slurry pumping device, the slurry isInternal spaceAnd each piston-cylinder mechanism alternately moves the piston back and forth., The internal spaceThe suction operation to suck the slurry supplied to the cylinder and the sucked slurryCylinderA discharge operation is performed to discharge from.
Displacement of connecting pipe according to piston discharge operation in multiple sets of piston-cylinder mechanismLetThe slurryofPumping directionAlongCylinder that performs discharge operation at upstream open endCorresponding toConnect to the connection hole. When the piston pressurizes the slurry sucked into the cylinder, the slurry is pushed out of the cylinder and connected to the connection hole of the apparatus body.Through the connecting pipeIt is pumped to the placement site.
[0004]
By the way, in this slurry pressure feeding device, when the piston pushes the slurry from the cylinder through the connection hole of the apparatus main body to the connection pipe, the opening of the connection hole on the inner surface of the wall portion of the apparatus main body and the upstream opening end of the connection pipe in the pressure feeding direction In order not to leak from the space, the inner wall surface of the apparatus main body and the open end of the connection pipe are in contact with each other. The connection pipe is switched and displaced between the connection positions in a state where the open end is in contact with the inner surface of the wall of the apparatus main body. For this reason, wear occurs due to sliding contact between the open end of the connection pipe and the wall portion inner surface of the apparatus main body, and when wear progresses, it is necessary to replace parts. Therefore, in order to provide wear resistance to the opening end of the connecting pipe and the inner surface of the wall of the apparatus main body and to facilitate replacement of parts accompanying wear, a liner ring is inserted into the connection hole of the apparatus main body wall. Some have adopted a configuration in which a plate is disposed on the inner surface of the wall and a wear ring that contacts the plate is disposed at the open end of the connecting pipe.
[0005]
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a conventional connecting portion between the apparatus main body and the connecting pipe, and shows one connecting hole portion. In the figure, 101 is an apparatus main body, 102 is a connection hole formed in a wall portion of the apparatus
A plurality of
The
A
[0006]
The bottom surface of the
[0007]
Here, the
[0008]
Then, the
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
This slurry pressure feeder has the following problems.
The
Then, slurryTheLiner
[0010]
The jet of fine particles easily and directly enters the contact portion between the bottom surface of the
ThenConnection holeSlurry that is pumped through 102 passes through the gap between the end face of the
[0011]
In general, the
However, as described above, the fine particles contained in the slurry become a high-speed jet flow, and the liner ring 107ofWhen the gap portion formed at the contact portion between the end surface of the open end and one side surface of the
[0012]
It is an object of the present invention to provide a slurry pressure feeding device having improved sealing performance at a contact portion between a liner ring provided in a connection hole of a device main body and connected to a cylinder and a plate provided in the device main body and contacted with a connection pipe. To do.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a slurry pumping apparatus according to one embodiment of the present invention includes:
An apparatus main body having an internal space portion to which slurry is supplied and a wall portion in which a plurality of connection holes opening in the internal space portion are formed;
A plurality of cylinders arranged outside the apparatus main body and respectively connected to the connection holes, a suction operation for sucking slurry supplied to the internal space of the apparatus main body into the cylinder, and the sucked slurry A plurality of piston-cylinder mechanisms having a plurality of pistons that alternately perform a discharge operation of discharging from the cylinder;
It is arranged inside the apparatus main body, is connected to the connection hole, and can be alternately switched to a plurality of connection positions for receiving the slurry discharged from the cylinder of the piston-cylinder mechanism, and in the pressure direction of the slurry. A connecting pipe supported by the apparatus main body with the wear ring at the upstream opening end along the wall facing the inner surface of the wall,
A concave portion surrounding the connection hole is formed on the inner surface of the wall portion of the apparatus main body, and a plate that has a hole facing the connection hole and contacts the wear ring is fitted into the concave portion, and the connection hole InsideDifferent from the plateThe liner ring is inserted,
The plate and the liner ring have a contact portion between the bottom surface of the recess and the side surface of the plate facing the bottom surface of the recess from the inside of the connection hole.Connection holeAlong the axial directionThe outer circumference of the liner ringIt is characterized by being combined so as to be sealed at the surface.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, in the slurry pressure feeding device according to the first aspect, the liner ring is inserted from the connection hole to the hole of the plate.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0019]
In the figure, 1 is an apparatus main body comprising a
[0020]
The apparatus
[0021]
2 and 3,
[0022]
Two sets of piston-
In FIG.21 and 22,Two sets of driving piston-cylinder
[0023]
In the two sets of piston-
[0024]
The connecting
[0025]
When the connecting
[0026]
Further, the opening edge of the
[0027]
The supported
A spline portion 33 formed along the axial direction on the outer peripheral surface of the supported
An
[0028]
A
[0029]
The outer peripheral surface of the
AndThe large-
ThisSmall diameter portion 37b of the piston ring 37And step,
Further, the bearing portion 12 of the
[0030]
Seal rings 40, 41, 42 are provided between the bearing portion 12 of the
[0031]
About switching drive mechanism 7Refer to FIG. 2 and FIG.explain. In the figure,
In the upper part of the bearing 12 of the
[0032]
The switching displacement of the connecting
[0033]
In the figure,
[0034]
The hydraulic circuit 8 is a
[0035]
Here, the
[0036]
The
[0037]
A pair of connection holes 16 and 17 penetrating the inner and outer sides of the apparatus
[0038]
The
Circular holes 72 are formed in the
[0039]
And the direction of the
[0040]
Different from plate
[0041]
Also,housingThe tip openings of the
[0042]
In the configuration of such a combination of the
[0043]
Between the contact portion between the
[0044]
The slurry pumping device configured as described above is pumped to a place where the slurry is placed by being incorporated in the slurry supply device at the building construction site. Discharge pipe attached to connecting pipe 624A pressure feed pipe (not shown) is connected to.
[0045]
And as shown in FIG.,Slurry from the
[0046]
The switching piston-
One connection position A where the
That is, the opening end of the
[0047]
Now, as shown in FIGS. 5 (b) and 6 (a), the
In the piston-
[0048]
In the hydraulic circuit 8,The pressure oil stored in the tank T by driving the pump P is passed through the
That is, the housing2Is stationary, and the
ThereforeThe
[0049]
When the piston-
[0050]
And the bending
[0051]
In this slurry pressure feeding device, the contact portion between the
[0052]
In particular,housingBetween the contact portion between the
Therefore, a path that is longer and more complicated than that of the conventional case is formed between the contact portion between the
Therefore, the slurry ishousingIntrusion into the contact portion between the
[0053]
ThishousingThe contact portion between the
[0054]
In addition, the large-
[0055]
The combination of the plate and the liner ring in the slurry pumping device of the present invention is,The present invention is not limited to the embodiment described above. FIG. 8 is a view showing a combination of a plate and a liner ring in another embodiment, and the same parts as those in FIG. 7 are given the same reference numerals.
In the assembly shown in FIG. 8, the length of the
[0056]
Figure 9Considered as a reference example, not as an embodiment of the present inventionIt is a figure which shows the combination of the plate and liner ring in a form, and attaches | subjects and shows the same part as FIG. In the assembly shown in FIG. 9, the
[0057]
Figure 8Even in the configuration shown, the same effect as that of the embodiment shown in FIG. 7 can be obtained.
[0058]
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, It can implement by changing variously. The slurry pumping device of the present invention can be used not only for the purpose of pumping concrete and tunnel excavated soil, but also for pumping soil dredged when dredging the sea or river.
[0059]
According to the present invention described in detail above, the contact portion between the bottom surface of the concave portion of the apparatus main body and the side surface of the plate main body is formed from the inside of the connection hole by the plate and the liner ring.Connection holeAlong the axial directionThe outer circumference of the liner ringSince the surface is securely sealed, it is possible to reliably prevent the slurry from entering the contact portion between the bottom surface of the recess of the apparatus main body and the side surface of the plate when the slurry discharged from the cylinder is pumped.
[0060]
In particular, between the contact portion between the bottom surface of the concave portion of the apparatus main body and the side surface of the plate and the inside of the connection hole, the outer peripheral surface and the end surface of the liner ring and the other members are longer and more complicated than before. Since a bent path is formed, slurry enters the contact portion along the connecting hole radial direction formed by the end surface of the opening end of the liner ring and the other member due to the relationship between the processing dimensions and assembly dimensions of the parts. Even so, it is possible to reliably prevent the pressure loss of the slurry from entering the contact portion between the bottom surface of the concave portion of the apparatus main body and the side surface of the plate.
[0061]
As a result, the contact portion between the bottom surface of the concave portion of the apparatus main body and the side surface of the plate is worn by the slurry to form a void, and further, the void grows and from the connection hole to which the slurry is pumped to another adjacent connection hole. It is possible to prevent the connection holes from communicating with each other and to stably feed the slurry.
[0062]
According to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a slurry pumping apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a slurry pumping device in the same embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a slurry pumping device in the same embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a slurry pumping device in the same embodiment.
FIG. 5 is a view showing the operation of the slurry pumping device in the same embodiment.
FIG. 6 is a view showing the operation of the slurry pumping apparatus in the same embodiment.
FIG. 7 shows a slurry pumping apparatus according to the embodiment.Liner ring and plate combinationFIG.
FIG. 8 shows a slurry pumping device according to another embodiment.Liner ring and plate combinationFIG.
FIG. 9Considered as a reference exampleSectional drawing which shows the combination of the liner ring and plate in the slurry pressure feeder of a form.
FIG. 10 shows a conventional slurry pumping device.Liner ring and plate combinationFIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記装置本体の外側に配置され、前記接続孔に夫々接続された複数のシリンダと、前記装置本体の内部空間部に供給されたスラリーを前記シリンダの内部に吸引する吸引動作および吸引したスラリーを前記シリンダから吐出する吐出動作を交互に行う複数のピストンとを有する複数組のピストン−シリンダ機構と、
前記装置本体の内部に配置され、前記接続孔に接続されて前記ピストン−シリンダ機構のシリンダから吐出されるスラリーを受ける複数の接続位置に交互に切換え変位が可能であるとともに、スラリーの圧送方向に沿う上流側開口端のウェアリングを前記壁部の内面に対向させて前記装置本体に支持された接続管と、を具備し、
前記装置本体の壁部の内面に前記接続孔を囲む凹部が形成され、この凹部に前記接続孔に対向する孔を有して前記ウェアリングが接触するプレートが嵌合されるとともに、前記接続孔の内部に前記プレートとは別のライナリングが挿入され、
前記プレートと前記ライナリングは、前記凹部の底面とこの凹部の底面に面する前記プレートの側面との接触部を前記接続孔の内側からその接続孔の軸線方向に沿うライナリングの外周面で封鎖するように組み合わされていることを特徴とするスラリー圧送装置。An apparatus main body having an internal space portion to which slurry is supplied and a wall portion in which a plurality of connection holes opening in the internal space portion are formed;
A plurality of cylinders arranged outside the apparatus main body and respectively connected to the connection holes, a suction operation for sucking slurry supplied to the internal space of the apparatus main body into the cylinder, and the sucked slurry A plurality of piston-cylinder mechanisms having a plurality of pistons that alternately perform a discharge operation of discharging from the cylinder;
It is arranged inside the apparatus main body, is connected to the connection hole, and can be alternately switched to a plurality of connection positions for receiving the slurry discharged from the cylinder of the piston-cylinder mechanism, and in the pressure direction of the slurry. A connecting pipe supported by the apparatus main body with the wear ring at the upstream opening end along the wall facing the inner surface of the wall,
A concave portion surrounding the connection hole is formed on the inner surface of the wall portion of the apparatus main body, and a plate that has a hole facing the connection hole and contacts the wear ring is fitted into the concave portion, and the connection hole A liner ring separate from the plate is inserted inside the
The plate and the liner ring block the contact portion between the bottom surface of the recess and the side surface of the plate facing the bottom surface of the recess from the inner side of the connection hole with the outer peripheral surface of the liner ring along the axial direction of the connection hole. A slurry pumping device characterized by being combined so that
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