JP3843846B2

JP3843846B2 - ツインスクリュー型搬送装置

Info

Publication number: JP3843846B2
Application number: JP2002011663A
Authority: JP
Inventors: 夕介三條; 真吾立岩
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 2002-01-21
Filing date: 2002-01-21
Publication date: 2006-11-08
Anticipated expiration: 2022-01-21
Also published as: JP2003214357A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浚渫土等の泥状の土砂等のスラリー状の物質を輸送する搬送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１に示すツインスクリュー型搬送装置６０は、本出願人が本願発明に先行して研究開発したものであり、平成１２年に特許出願（特願２０００−３１６９４０号）したものである。
【０００３】
この搬送装置６０は、螺旋羽根６１，６２を有する雌雄ロータ６３，６４を互いに噛合させて枢支すると共にこれら雌雄ロータ６３，６４の外周をケーシング６５で囲み、雌雄ロータ６１，６２を回転させることで一端側から土砂を取り込んで他端側へ送り出すようになっている。
【０００４】
雌雄ロータ６１，６２は、外周をケーシング６５に囲まれることで螺旋羽根６１，６２内に土砂を収容する密閉空間６６を形成するようになっており、下流側に接続される輸送管６７内の圧力保持を容易にでき、止水性に優れ、土砂を押し込む機能を有し、塊状の土砂が混在しても輸送できるという特長を有する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の搬送装置６０は、ケーシング６５に螺旋羽根６１，６２を摺接させながら不均一な土砂を大量に搬送するものであるため、螺旋羽根６１，６２の外周部やケーシング６５の内周部が摩耗し易く、放っておくと螺旋羽根６１，６２とケーシング６５との間のクリアランスが増加して土砂の搬送効率が著しく低下してしまうという課題があった。
【０００６】
そして、雌雄ロータ６１，６２やケーシング６５が摩耗した場合、それぞれ新しいものに交換しなくてはならないが、雌雄ロータ６１，６２やケーシング６５は大掛かりな吊り作業なしには取り扱えない程巨大であり、現地で実施するのは極めて困難であった。
【０００７】
また、このような作業を減らすために雌雄ロータ６１，６２やケーシング６５を耐摩耗性の硬度の極めて高い材料で形成することも考えられるが、材料費や加工費が高くなりすぎ、現実的でなかった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、螺旋羽根やケーシングが摩耗したとき容易に修復できる搬送装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、螺旋羽根を有する雌雄ロータを互いに噛合させて枢支すると共にこれら雌雄ロータの外周をケーシングで囲み、雌雄ロータを回転させることで一端側からスラリー状の物質を取り込んで他端側へ送り出すツインスクリュー型搬送装置において、上記雌雄ロータを水平に並べて配置すると共にこれら雌雄ロータを露出するように上記ケーシングを上下分割可能に形成し、上記雌雄ロータの螺旋羽根の外周部をそれぞれ着脱自在かつ周方向に分割可能に形成したものである。
【００１０】
上記螺旋羽根の外周部と内周側本体部は、互いに軸方向の移動を規制するように係合されるとよい。
【００１１】
上記ケーシングの内周部を分割して着脱できるように形成するとよい。
【００１２】
上記ケーシングの内周部と本体部は、互いに周方向の移動を規制するように係合されるとよい。
【００１３】
上記ケーシングの本体部には、軸方向に延びる凸部が形成され、上記ケーシングの内周部には、上記凸部に嵌め合わされる溝部が形成されるとよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の好適実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１５】
図３は、本実施形態に係るツインスクリュー型搬送装置ＴＳを二機備えた風力土砂搬送機１の平面図である。
【００１６】
この風力土砂搬送機１は、浚渫土を埋立地まで搬送するものであり、ツインスクリュー型搬送装置ＴＳの土砂排出口２に所定の埋立地まで延びる輸送管３を接続して構成されている。
【００１７】
輸送管３には、輸送管３内に高圧エアを供給するためのエアー供給管４と、固化剤を供給するための固化剤注入管５とがそれぞれ接続されている。そして、輸送管３内に排出された土砂は、ツインスクリュー型搬送装置ＴＳの排出圧力によって圧送され、エアー供給管４から供給される高圧エアと、固化剤注入管５から供給される固化剤とに混合されるようになっている。
【００１８】
搬送装置ＴＳは、後述する雌雄ロータ６，７で土砂を圧送する。また、輸送管３内に高圧エアを供給することで管３内にエア部分と土砂部分とが交互に形成される。輸送管３内の土砂部分はそれぞれエア圧を受ける栓となり、搬送装置ＴＳの排出圧力が小さくとも、遠くまで搬送される。
【００１９】
固化剤は、エアに混合されることで時効固化されるコンクリートなどからなり、搬送先でゆっくりと固まるようになっている。
【００２０】
図４に示すように、ツインスクリュー型搬送装置ＴＳは、互いに噛合して枢支される一対の雌雄ロータ６，７と、これら雌雄ロータ６，７の外周を囲むケーシング８とを備える。
【００２１】
雄ロータ６は、回転軸９の中央に設けられた太径部１０に螺旋状に取り付けられた薄肉螺旋羽根１１を有し、回転軸９の両端側が軸受１２を介してケーシング８に枢支されている。
【００２２】
雌ロータ７は、回転軸１３の中央に螺旋状に取り付けられた厚肉螺旋羽根１４を有し、回転軸１３の両端側が軸受１５を介してケーシング８に枢支されている。厚肉螺旋羽根１４は、薄肉螺旋羽根１１と同ピッチに、かつ、巻き方向を逆向きに形成されている。
【００２３】
厚肉螺旋羽根１４は、その先端が太径部１０まで延出されて薄肉螺旋羽根１１の間に噛み合い、薄肉螺旋羽根１１は、その先端が回転軸１３まで延出されて厚肉螺旋羽根１４の間に噛み合うようになっている。
【００２４】
また、図１及び図５に示すように、雌雄ロータ６，７の外周部１６，１７は、それぞれ雌雄ロータ６，７の内周側本体部１８，１９に対して着脱自在に、かつ、周方向に分割可能に形成されている。
【００２５】
具体的には、雌雄ロータ６，７の外周部１６，１７を形成する外周部ブロック２０，２１は、それぞれ螺旋羽根１１，１４の外周部１６，１７を分割可能に形成してなるものであり、耐摩耗性の鋼材でほぼ弧状に形成されている。
【００２６】
そして、螺旋羽根１１，１４の外周部１６，１７と内周側本体部１８，１９は、互いに軸方向の移動を規制するように係合されている。螺旋羽根１１，１４の内周側本体部１８，１９には、外周端に沿って螺旋状に突起する第１凸部２２が形成されており、それぞれの外周部ブロック２０，２１には、第１凸部２２に嵌め合わされる第１溝部２３が形成されている。
【００２７】
図６に示すように、外周部ブロック２０，２１は、螺旋羽根１１，１４の内周側本体部１８，１９にボルト２４にてネジ止めされるようになっている。ボルト２４は、外周部ブロック２０，２１を外周側から貫通して内周側本体部１８，１９に螺合されるようになっている。また、外周部ブロック２０，２１と内周側本体部１８，１９の間には、Ｏリング５３が設けられている。
【００２８】
図４に示すように、雌雄ロータ６，７のそれぞれの回転軸９，１３の一端側には互いに噛合されるギヤ２５，２６が一体に設けられており、雌雄ロータ６，７はそれぞれ互いに同期して逆回転されるようになっている。
【００２９】
ギヤ２５，２６には、駆動手段であるモータ２７が接続されており、モータ２７が駆動されることで雌雄ロータ６，７が回転駆動されるようになっている。
【００３０】
図３に示すように、ケーシング８は、一端に土砂導入口２８を有すると共に他端に土砂排出口２を有する。
【００３１】
土砂導入口２８には、泥状土砂（浚渫土等）を投入するホッパ（図示せず）が取り付けられるようになっており、土砂排出口２には、輸送管３が気密に接続されるようになっている。
【００３２】
図２及び図４に示すように、ケーシング８は、上下に分割可能に形成されており、一端側に形成され上面に土砂導入口２８を有する入口ヘッダ室２９と、他端側に形成され側面に土砂排出口２を有する出口ヘッダ室３０と、入口ヘッダ室２９と出口ヘッダ室３０との間に配置され雌雄ロータ６，７をそれぞれ回転自在に収容するための圧送室３１と、雌雄ロータ６，７に動力を伝達するギヤ２５，２６を収容するためのギヤ収容室３２とを有する。
【００３３】
ギヤ収容室３２と入口ヘッダ室２９とは、隔壁３３によって仕切られている。
図２及び図５に示すように、圧送室３１は、各ロータ６，７を微小なクリアランスを隔てて囲繞する断面瓢箪型の筒状に形成されており、螺旋羽根１１，１４内に土砂を収容するための圧送空間３４を形成するようになっている。
【００３４】
そして、搬送装置ＴＳは、各ロータ６，７を相互に逆回転させることで、土砂を密閉した圧送空間３４を出口ヘッダ室３０側へ移すようになっている。
【００３５】
また、ギヤ収容室３２を区画するケーシング８の内周部３５は、周方向に分割して着脱できるように形成されている。
【００３６】
具体的には、ケーシング８の内周部３５を形成する内周部ブロック３６は、それぞれケーシング８の内周部３５を分割可能に形成してなるものであり、耐摩耗性の鋼材で軸方向に長く形成されている。
【００３７】
そして、ケーシング本体部３７と内周部ブロック３６は互いに周方向の移動を規制するように係合されている。ケーシング本体部３７には、軸方向に直線的に延びる第２凸部３８がそれぞれの内周部ブロック３６に対応するように複数形成されている。内周部ブロック３６には、それぞれ第２凸部３８に嵌め合わされる第２溝部３９が形成されている。
【００３８】
図９に示すように、内周部ブロック３６はケーシング本体部３７にボルト４０にてネジ止めされるようになっている。ボルト４０は、内周部ブロック３６を内周側から貫通してケーシング本体部３７に螺合されるようになっている。また、隣接する内周部ブロック３６間には、それぞれシール５４が設けられている。
【００３９】
次に作用を述べる。
【００４０】
モータ２７が駆動されると、モータ２７の駆動力はギヤ２５，２６を介して雌雄ロータ６，７に伝達され、雌雄ロータ６，７は互いに噛み合いながら同じ周速で逆回転される。
【００４１】
ホッパから投入された土砂は、土砂導入口２８を介して入口ヘッダ室２９内に落下され、雌雄ロータ６，７の螺旋羽根１１，１４内に取り込まれる。雌雄ロータ６，７は、外周をケーシング８に囲まれているため、回転されることで螺旋羽根１１，１４内に土砂を取り込みながら圧送空間３４を形成し、圧送空間３４内に土砂を密閉する。
【００４２】
そしてさらに雌雄ロータ６，７が回転されることで圧送空間３４は軸方向（土砂排出口２側）へ移動され、内部に密閉していた土砂を出口ヘッダ室３０内に押し出す。
【００４３】
このとき、雌雄ロータ６，７はそれぞれ外周部１６，１７でケーシング８に土砂を擦り付けながら回転されるため、螺旋羽根１１，１４の外周部１６，１７とケーシング８の内周部３５は長期間使用されることでいずれは摩耗する。
【００４４】
螺旋羽根１１，１４の外周部１６，１７が摩耗した場合、外周部ブロック２０，２１を新たなものに交換し、ケーシング８の内周部３５が摩耗した場合、内周部ブロック３６を新たなものに交換する。いずれの場合も摩耗量を計測したり寸法合わせ等する必要がないため容易である。
【００４５】
外周部ブロック２０，２１を交換する場合、ケーシング８を上下に分割して雌雄ロータ６，７を露出させ、雌雄ロータ６，７を順次回動させながら端から順番に交換する。雌雄ロータ６，７を吊り上げる必要はなく、容易である。
【００４６】
外周部ブロック２０，２１の位置決めは第１溝部２３内に第１凸部２２を嵌め合わすことでなされ、外周部ブロック２０，２１の着脱はボルト２４を着脱することでなされるため、作業は極めて簡単である。
【００４７】
内周部ブロック３６の交換は、ケーシング８を上下に分割したのち、雌雄ロータ６，７をそれぞれ取り外して行う。
【００４８】
内周部ブロック３６の位置決めは第２溝部３９内に第２凸部３８を嵌め合わすことでなされ、内周部ブロック３６の着脱はボルト４０を着脱することでなされるため、作業は極めて簡単である。
【００４９】
このようにして、外周部ブロック２０，２１及び内周部ブロック３６を交換したら、分解したときと逆の手順で組み立て直すだけで修復作業は完了となる。
【００５０】
このように、螺旋羽根１１，１４を有する雌雄ロータ６，７を互いに噛合させて枢支すると共にこれら雌雄ロータ６，７の外周をケーシング８で囲み、雌雄ロータ６，７を回転させることで一端側から土砂を取り込んで他端側へ送り出すツインスクリュー型搬送装置ＴＳであって、螺旋羽根１１，１４の外周部を着脱自在に形成したため、現地での大掛かりな吊り作業をなくすことができ、雌雄ロータ６，７を容易に修復できる。
【００５１】
外周部ブロック２０，２１は予め工場で製作できるため、現地での計測作業が不要となり、螺旋羽根１１，１４の寸法精度もだすことができる。そして、螺旋羽根１１，１４の内周側本体部１８，１９は一般の機械構造用鋼で形成でき、製造コストを下げることができる。
【００５２】
また、外周部ブロック２０，２１の形状、材料、表面処理、構成などは必要に応じて自由に変更できるため、搬送土質に合わせ歯形形状等を変えることができる。
【００５３】
螺旋羽根１１，１４の外周部１６，１７を周方向に分割可能に形成したため、外周部ブロック２０，２１を取り扱い容易な大きさに形成でき、各ピースとも同一形状にできるため、製作が比較的容易である。
【００５４】
外周部ブロック２０，２１と内周側本体部１８，１９を、互いに軸方向の移動を規制するように係合させるため、十分な強度を容易に得ることができ、土砂を良好に軸方向へ押し込むことができる。
【００５５】
ケーシング８の内周部３５を周方向に分割して着脱できるように形成したため、現地での大掛かりな分解作業をなくすことができ、ケーシング８を容易に修復できる。
【００５６】
内周部ブロック３６は予め工場で製作できるため、現地での計測作業が不要となり、ケーシング８の寸法精度もだすことができる。そして、ケーシング本体部３７を一般の機械構造用鋼で形成でき、製造コストを下げることができる。
【００５７】
また、内周部ブロック３６の形状、材料、表面処理、構成などは必要に応じて自由に変更できるため、搬送土質に合わせたクリアランス設定をすることができる。内周部ブロック３６の各ピースは同一形状にできるため、製作が比較的容易である。
【００５８】
外周部ブロック２０，２１と内周部ブロック３６をそれぞれ同時に交換する場合、互いの径方向のサイズ比を加減することで土砂搬送能力を調整することもできる。
【００５９】
なお、外周部ブロック２０，２１の取付構造は上述のものに限るものではない。例えば図７に示すように、外周部ブロック４１と内周側本体部４２に形成した凸部４３とにリーマボルト４４を軸方向に貫通させると共にリーマボルト４４の先端側にナット４５を螺合させ、リーマボルト４４とナット４５とで締め付けて固定するようにしてもよい。
【００６０】
また、図８に示すように、内周側本体部４６に外周に沿って延びる螺旋溝４７を形成し、この螺旋溝４７に嵌め合わされる凸部４８を外周部ブロック４９に形成するものとしてもよい。そして、内周側本体部４６と凸部４８にリーマボルト４４を軸方向に貫通させ、リーマボルト４４とナット４５とで締め付けて固定するようにしてもよい。
【００６１】
内周部ブロック３６の取付構造も同様に上述のものに限るものではなく、例えば図１０に示すように、周方向に隣接する内周部ブロック５０同士をそれぞれボルト５１とナット５２で固定するようにしてもよい。
【００６２】
外周部ブロック２０，２１と内周部ブロック３６とは耐摩耗性の鋼材で形成するものとしたが、耐摩耗性の材料であればよく、ゴム、シール材等であってもよい。
【００６３】
外周部ブロック２０，２１は全周に亘って交換するものとしたが、少なくとも１ピッチ分交換すれば輸送管３内の圧気に抗して土砂を押し込むことができ、土砂搬送能力を回復することができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を奏する。
（１）摩耗した雌雄ロータを容易に修復できる。
（２）摩耗したケーシングを容易に修復できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適実施の形態を示す雄ロータの分解側面図である。
【図２】ケーシングの分解斜視図である。
【図３】風力土砂搬送機の平面図である。
【図４】ツインスクリュー型搬送装置の平断面図である。
【図５】図４のV−V線矢視断面図である。
【図６】図１の要部拡大図である。
【図７】他の実施の形態を示す雄ロータの要部拡大断面図である。
【図８】他の実施の形態を示す雄ロータの要部拡大断面図である。
【図９】図２の要部拡大断面図である。
【図１０】他の実施の形態を示すケーシングの要部拡大断面図である。
【図１１】従来のツインスクリュー型搬送装置の側断面図である。
【符号の説明】
６雄ロータ
７雌ロータ
８ケーシング
１１薄肉螺旋羽根（螺旋羽根）
１４厚肉螺旋羽根（螺旋羽根）
１６外周部
１７外周部
１８内周側本体部
１９内周側本体部
３５内周部
３７ケーシング本体部（本体部）
ＴＳツインスクリュー型搬送装置

Claims

螺旋羽根を有する雌雄ロータを互いに噛合させて枢支すると共にこれら雌雄ロータの外周をケーシングで囲み、雌雄ロータを回転させることで一端側からスラリー状の物質を取り込んで他端側へ送り出すツインスクリュー型搬送装置において、上記雌雄ロータを水平に並べて配置すると共にこれら雌雄ロータを露出するように上記ケーシングを上下分割可能に形成し、上記雌雄ロータの螺旋羽根の外周部をそれぞれ着脱自在かつ周方向に分割可能に形成したことを特徴とするツインスクリュー型搬送装置。
上記螺旋羽根の外周部と内周側本体部は、互いに軸方向の移動を規制するように係合される請求項１記載のツインスクリュー型搬送装置。
上記ケーシングの内周部を分割して着脱できるように形成した請求項１又は２記載のツインスクリュー型搬送装置。
上記ケーシングの内周部と本体部は、互いに周方向の移動を規制するように係合される請求項３記載のツインスクリュー型搬送装置。
上記ケーシングの本体部には、軸方向に延びる凸部が形成され、上記ケーシングの内周部には、上記凸部に嵌め合わされる溝部が形成された請求項４記載のツインスクリュー型搬送装置。