WO2019013328A1 - スクリューコンベアおよびシールド掘進機 - Google Patents

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central axis
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誠 小田
隆雄 伊藤
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    • B65G2812/0527—Conveyor screws characterised by the configuration, e.g. hollow, toothed

Definitions

  • the present invention relates to a screw conveyor and a shield machine including the same.
  • Ribbon-type screw conveyors have the advantage of being able to transport larger chunks (e.g., cocoons) compared to shaft-type screw conveyors.
  • the ribbon screw conveyor has a through hole formed at the center of the auger when viewed from the axial direction. Therefore, when the conveyed product contains a large amount of water, there is a problem that the water barrier property is low.
  • an object of the present invention is to provide a screw conveyor which can convey a large block and has high water barrier property, and a shield machine including the same.
  • the screw conveyor has a spiral auger and a central axis extending along a center line of the auger, and has a spiral shape in phase with the auger. And the formed central axis.
  • the central axis since the central axis exists, no through hole is formed at the center of the auger when the screw conveyor is viewed from the axial direction. Therefore, the water barrier property can be enhanced. Moreover, since the central axis is in a spiral shape, it is possible to transport a larger mass than in the case where the central axis is linear as in the prior art. Furthermore, since the spiral shape of the central axis is in the same phase as that of the auger, the transported object can be flowed at the same timing as the auger even at a position along the central axis.
  • the outer peripheral surface of the central axis may be smoothly connected to both wing surfaces of the auger. According to this configuration, for example, if the central axis and the auger are integrally manufactured by casting, the connection between the central axis and the auger becomes unnecessary, and the cost can be reduced.
  • the minimum distance from the center line of the auger to the outer peripheral surface of the center axis may be 1/20 or less of the outer diameter of the auger.
  • the screw conveyor according to another aspect of the present invention is a ribbon screw conveyor, and includes a spiral auger, and a plurality of protrusions provided on the inner circumferential surface of the auger and extending to the center line of the auger. And.
  • the screw conveyor according to still another aspect of the present invention is a ribbon type screw conveyor, and includes a spiral auger, and the distance from the center line of the auger to the inner circumferential surface of the auger is substantially It is characterized by being zero.
  • substantially no through hole is formed at the center of the auger when the screw conveyor is viewed in the axial direction. Therefore, it is possible to enhance the water blocking property while taking advantage of the ribbon type screw conveyor that can transport a large mass.
  • a shield machine according to the present invention is characterized by including the above-described screw conveyor.
  • a screw conveyor capable of transporting a large block and having high water barrier property.
  • FIG. 1A is a side view of a screw conveyor according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is a cross-sectional view of the screw conveyor
  • FIG. 2A is a side view of a screw conveyor according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 2B is a cross-sectional view of the screw conveyor
  • FIG. 3A is a side view of a screw conveyor according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 3B is a cross-sectional view of the screw conveyor. It is a perspective view of the screw in a 3rd embodiment.
  • FIG. 5A is a side view of a screw conveyor according to a fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of the screw conveyor.
  • FIG. 6A is a side view of a conventional screw-type screw conveyor
  • FIG. 6B is a cross-sectional view of the screw conveyor.
  • FIGS. 1A and 1B show a screw conveyor 1A according to a first embodiment of the present invention.
  • the screw conveyor 1A includes a screw 3A and a cylindrical casing 2 accommodating the screw 3A.
  • the screw conveyor 1A is mounted on, for example, a shield machine.
  • the screw 3A includes a helical auger 5 and a central axis 4 extending along a central line L of the auger 5.
  • the central shaft 4 and the auger are joined by welding.
  • the central axis 4 is formed in a spiral shape in phase with the auger 5.
  • the central axis 4 is corrugated so as to be convex toward the cross section of the auger 5.
  • the minimum distance D2 from the center line L of the auger 5 to the outer peripheral surface 41 of the center axis 4 is 1/20 or less of the outer diameter D1 of the auger 5 Is desirable. More desirably, the minimum distance D2 from the center line L of the auger 5 to the outer peripheral surface 41 of the center axis 4 is 1/40 or less of the outer diameter D1 of the auger 5.
  • the central axis 4 since the central axis 4 is present, no through hole is formed at the center of the auger 5 when the screw conveyor 1A is viewed from the axial direction. Therefore, the water barrier property can be enhanced. Moreover, since the central axis 4 is helical, it is possible to transport a larger mass 10 as compared to the screw conveyor 100 in which the conventional central axis is linear as shown in FIGS. 6A and 6B. Furthermore, since the spiral shape of the central axis 4 is in the same phase as the auger 5, the conveyed product can be flowed at the same timing as the auger 5 even at a position along the central axis 4.
  • Second Embodiment 2A and 2B show a screw conveyor 1B according to a second embodiment of the present invention.
  • the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
  • the screw conveyor 1B of the present embodiment includes a screw 3B in which the central shaft 4 and the auger 5 are integrated in appearance.
  • the outer peripheral surface 41 of the central shaft 4 is smoothly connected to both wing surfaces 51 and 52 (51: transport surface, 52: non-transport surface) of the auger 5.
  • the outer peripheral surface of the central axis 4 and the wing surfaces 51 and 52 of the auger 5 form a hemispherical curved surface in the longitudinal cross section including the center line L of the auger 5.
  • FIGS. 3A and 3B and FIG. 4 show a screw conveyor 1C according to a third embodiment of the present invention.
  • the screw conveyor 1C of the present embodiment is a ribbon type screw conveyor, and includes a screw 3C that does not have the central axis 4.
  • the screw 3 ⁇ / b> C includes a spiral auger 5 and a plurality of protrusions 6 provided on the inner circumferential surface of the auger 5.
  • Each protrusion 6 extends from the inner circumferential surface of the auger 5 to the center line L of the auger 5. That is, as shown in FIG. 4, the projections 6 are arranged to form a spiral staircase.
  • Fourth Embodiment 5A and 5B show a screw conveyor 1D according to a fifth embodiment of the present invention.
  • Screw conveyor 1D of this embodiment is a ribbon type screw conveyor, and includes screw 3D which does not have central axis 4.
  • the screw 3D includes a spiral auger 5.
  • the distance from the center line L of the auger 5 to the inner circumferential surface of the auger 5 is substantially zero (e.g., 10 mm or less).
  • the through hole is not substantially formed at the center of the auger 5. Therefore, it is possible to enhance the water blocking property while taking advantage of the ribbon-type screw conveyor that can transport the large lumps 10.

Abstract

１つの側面からのスクリューコンベアは、螺旋状のオーガと、オーガの中心線に沿って延びる中心軸であって、オーガと同一位相の螺旋状に形成された中心軸と、を備える。別の側面からのスクリューコンベアは、リボン式のスクリューコンベアであって、螺旋状のオーガと、オーガの内周面に設けられた、オーガの中心線まで延びる複数の突起と、を備える。

Description

スクリューコンベアおよびシールド掘進機
　本発明は、スクリューコンベアおよびこれを含むシールド掘進機に関する。
　スクリューコンベアとしては、直線状の中心軸に螺旋状の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アは、軸付き式のスクリューコンベアに比べて、より大きな塊（例えば、礫）を搬送できるという利点がある。
特開２０１１－６９１５７号公報
　しかしながら、リボン式のスクリューコンベアは、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、本発明は、大きな塊を搬送できて止水性が高いスクリューコンベアおよびこれを含むシールド掘進機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１つの側面からのスクリューコンベアは、螺旋状のオーガと、前記オーガの中心線に沿って延びる中心軸であって、前記オーガと同一位相の螺旋状に形成された中心軸と、を備える、ことを特徴とする。
　上記の構成によれば、中心軸が存在するので、スクリューコンベア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。しかも、中心軸が螺旋状であるので、従来のように中心軸が直線状である場合に比べ、より大きな塊を搬送することができる。さらに、中心軸の螺旋状はオーガと同一の位相であるので、搬送物を中心軸に沿う位置でもオーガと同じタイミングで流すことができる。
　前記中心軸の外周面は、前記オーガの両羽面と滑らかにつながっていてもよい。この構成によれば、例えば中心軸とオーガを鋳造により一体的に製造すれば、中心軸とオーガとの接合が不要となりコストを低減することがきる。
　例えば、前記オーガの中心線を含む縦断面において、前記オーガの中心線から前記中心軸の外周面までの最小距離は、前記オーガの外径の１／２０以下であってもよい。
　また、本発明の別の側面からのスクリューコンベアは、リボン式のスクリューコンベアであって、螺旋状のオーガと、前記オーガの内周面に設けられた、前記オーガの中心線まで延びる複数の突起と、を備える、ことを特徴とする。
　上記の構成によれば、スクリューコンベア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、大きな塊を搬送できるというリボン式のスクリューコンベアの利点を活かしつつ、止水性を高めることができる。
　また、本発明のさらに別の側面からのスクリューコンベアは、リボン式のスクリューコンベアであって、螺旋状のオーガを備え、前記オーガの中心線から前記オーガの内周面までの距離が実質的にゼロである、ことを特徴とする。
　上記の構成によれば、スクリューコンベアを軸方向から見たときにオーガの中心に通し穴が実質的に形成されない。従って、大きな塊を搬送できるというリボン式のスクリューコンベアの利点を活かしつつ、止水性を高めることができる。
　また、本発明のシールド掘進機は、上記のスクリューコンベアを備えることを特徴とする。
　本発明によれば、大きな塊を搬送できて止水性が高いスクリューコンベアが提供される。
図１Ａは本発明の第１実施形態に係るスクリューコンベアの側面図、図１Ｂは同スクリューコンベアの断面図である。 図２Ａは本発明の第２実施形態に係るスクリューコンベアの側面図、図２Ｂは同スクリューコンベアの断面図である。 図３Ａは本発明の第３実施形態に係るスクリューコンベアの側面図、図３Ｂは同スクリューコンベアの断面図である。 第３実施形態におけるスクリューの斜視図である。 図５Ａは本発明の第４実施形態に係るスクリューコンベアの側面図、図５Ｂは同スクリューコンベアの断面図である。 図６Ａは従来の軸付き式のスクリューコンベアの側面図、図６Ｂは同スクリューコンベアの断面図である。
　（第１実施形態）
　図１Ａおよび１Ｂに、本発明の第１実施形態に係るスクリューコンベア１Ａを示す。このスクリューコンベア１Ａは、スクリュー３Ａと、スクリュー３Ａを収容する筒状のケーシング２を含む。スクリューコンベア１Ａは、例えばシールド掘進機に搭載される。
　スクリュー３Ａは、螺旋状のオーガ５と、オーガ５の中心線Ｌに沿って延びる中心軸４を含む。例えば、中心軸４とオーガとは溶接により接合される。
　中心軸４は、オーガ５と同一位相の螺旋状に形成されている。換言すれば、中心軸４は、オーガ５の中心線Ｌを含む縦断面において、オーガ５の断面部分に向かって凸となるように波打っている。
　図１Ｂに示すようなオーガ５の中心線Ｌを含む縦断面において、オーガ５の中心線Ｌから中心軸４の外周面４１までの最小距離Ｄ２は、オーガ５の外径Ｄ１の１／２０以下であることが望ましい。より望ましくは、オーガ５の中心線Ｌから中心軸４の外周面４１までの最小距離Ｄ２は、オーガ５の外径Ｄ１の１／４０以下である。
　本実施形態によれば、中心軸４が存在するので、スクリューコンベア１Ａを軸方向から見たときにオーガ５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。しかも、中心軸４が螺旋状であるので、図６Ａおよび６Ｂに示すような従来の中心軸が直線状であるスクリューコンベア１００に比べ、より大きな塊１０を搬送することができる。さらに、中心軸４の螺旋状はオーガ５と同一の位相であるので、搬送物を中心軸４に沿う位置でもオーガ５と同じタイミングで流すことができる。
　（第２実施形態）
　図２Ａおよび２Ｂに、本発明の第２実施形態に係るスクリューコンベア１Ｂを示す。なお、本実施形態ならびに後述する第３および第４実施形態において、第１実施形態と同一構成要素には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
　本実施形態のスクリューコンベア１Ｂは、中心軸４とオーガ５とが見た目上一体となったスクリュー３Ｂを含む。
　具体的に、本実施形態では、中心軸４の外周面４１がオーガ５の両羽面５１，５２（５１：搬送面、５２：非搬送面）と滑らかにつながっている。図例では、中心軸４の外周面とオーガ５の両羽面５１，５２とが、オーガ５の中心線Ｌを含む縦断面において、半球状の曲面を形成する。
　本実施形態のような構成であれば、例えば中心軸４とオーガ５を鋳造により一体的に製造すれば、中心軸４とオーガとの接合が不要となりコストを低減することがきる。
　（第３実施形態）
　図３Ａおよび３Ｂならびに図４に、本発明の第３実施形態に係るスクリューコンベア１Ｃを示す。
　本実施形態のスクリューコンベア１Ｃは、リボン式のスクリューコンベアであり、中心軸４を有しないスクリュー３Ｃを含む。
　スクリュー３Ｃは、螺旋状のオーガ５と、オーガ５の内周面に設けられた複数の突起６を含む。各突起６は、オーガ５の内周面からオーガ５の中心線Ｌまで延びている。すなわち、突起６は、図４に示すように、螺旋階段を形成するように並んでいる。
　本実施形態のような構成であれば、スクリューコンベア１Ｃを軸方向から見たときにオーガ５の中心に通し穴が形成されない。従って、大きな塊１０を搬送できるというリボン式のスクリューコンベアの利点を活かしつつ、止水性を高めることができる。
　（第４実施形態）
　図５Ａおよび５Ｂに、本発明の第５実施形態に係るスクリューコンベア１Ｄを示す。
　本実施形態のスクリューコンベア１Ｄは、リボン式のスクリューコンベアであり、中心軸４を有しないスクリュー３Ｄを含む。
　スクリュー３Ｄは、螺旋状のオーガ５を含む。本実施形態では、オーガ５の中心線Ｌからオーガ５の内周面までの距離が実質的にゼロ（例えば、１０ｍｍ以下）である。
　本実施形態のような構成であれば、スクリューコンベア１Ｄを軸方向から見たときにオーガ５の中心に通し穴が実質的に形成されない。従って、大きな塊１０を搬送できるというリボン式のスクリューコンベアの利点を活かしつつ、止水性を高めることができる。
　（その他の実施形態）
　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。
　１Ａ～１Ｄ　スクリューコンベア
　４　　中心軸
　５　　オーガ
　５１，５２　羽面
　６　　突起
 

Claims (6)

  1. 　螺旋状のオーガと、
    　前記オーガの中心線に沿って延びる中心軸であって、前記オーガと同一位相の螺旋状に形成された中心軸と、
    を備える、スクリューコンベア。
  2. 　前記中心軸の外周面は、前記オーガの両羽面と滑らかにつながっている、請求項１に記載のスクリューコンベア。
  3. 　前記オーガの中心線を含む縦断面において、前記オーガの中心線から前記中心軸の外周面までの最小距離は、前記オーガの外径の１／２０以下である、請求項１または２に記載のスクリューコンベア。
  4. 　リボン式のスクリューコンベアであって、
    　螺旋状のオーガと、
    　前記オーガの内周面に設けられた、前記オーガの中心線まで延びる複数の突起と、
    を備える、スクリューコンベア。
  5. 　リボン式のスクリューコンベアであって、
    　螺旋状のオーガを備え、
    　前記オーガの中心線から前記オーガの内周面までの距離が実質的にゼロである、スクリューコンベア。
  6. 　請求項１～５の何れか一項に記載のスクリューコンベアを備えるシールド掘進機。
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