JPH01247770A - スラリーポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、セメントミルク、泥水等のスラリーを高圧で
圧送するスラリーポンプに係り、とくに摺動するプラン
ジャまたはピストン等のパツキンを保護するように構成
したスラリーポンプに関する。

〔従来の技術〕

従来、グラウト工事、地盤改良工事、ポーリング工事等
に用いられているスラリーポンプ１０は第６図に示すよ
うに、筒状のポンプ本体１２内に、プランジャ１４が摺
動自在に支持され、プランジャ１４は駆動手段１６によ
り往復駆動される。また、ポンプ本体１２にはスラリー
をポンプ本体１２内に吸入する吸入弁１８及びスラリー
をポンプ本体内から吐出する吐出弁２０が取付けられて
いる。

このように構成されたポンプ１０に於いて、プランジャ
１４が右方向に移動すると、圧送室２２の容積が減少し
てその内圧が上昇するので吐出弁２０のボールバルブ２
ＯＡがスプリング２０Ｂの付勢力に抗して上方向へ移動
し、孔２０Ｃを開口する。従って、圧送室２２内のスラ
リーが吐出される。

次に、プランジャ１４が左方向に移動すると、圧送室２
２の容積が増加して負圧になるので吐出バルブ２０のボ
ールバルブ２０Δがスプリング２０Ｂに付勢されて孔２
０Ｃを閉じる。同時に、吸入弁１８のボールバルブ１８
Ａがスプリング１８Ｂの付勢力に抗して上方向に移動し
て孔１８Ｃを開口するので圧送室２２内にスラリーが吸
入される。このように、プランジャ１．４が往復移動を
行うことにより、スラリーが吸入吐出される。

また、パツキン２４が、スラリーをプランジャ１４とポ
ンプ本体１２との間から洩らさないようにポンプ本体１
２の内周に配設されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、このタイプのスラリーポンプでは圧送室
２２内の圧力を例えば数１００ｋｇ／ｃｄの高圧で使用
する場合、プランジャ１４がパツキン２４により緊縛さ
れた状態で摺動するので摩擦抵抗と摩擦熱との相乗作用
でパツキン２４の寿命が短いという欠点があった。更に
、スラリーがパツキン２４とプランジャ１４との間に浸
入するためパツキン２４と共にプランジャ１４も損傷し
パツキンの寿命が短いという欠点があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、プ
ランジャの往復移動で生じる圧送室の内圧変化に対応し
て潤滑液供給室から圧送室に最適量の潤滑液を供給する
ことにより、パツキン、プランジャ等の損傷を防止する
ことが出来るスラリーポンプを提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は前記目的を達成するために、ポンプ本体内でプ
ランジャ、ピストン等の軸体を軸線方向に往復移動させ
て圧送室の圧力を交互に変化させることによりスラリー
を圧送室に吸入して吐出するスラリーポンプに於いて、
軸体の周囲で圧送室に微少隙間を介して連通ずる潤滑液
供給室を形成すると共に圧送室の圧力変化に対応させて
潤滑液供給室の圧力を変化させることを特徴とする。

〔作用〕

本発明によれば、潤滑液供給室の内圧は、圧送室の内圧
変化に対応して変化し、圧送室の内圧より僅かに高いの
で、潤滑液供給室内の流体は、圧送室内に僅かづつ供給
される。

〔実施例〕

以下添付図面に従って本発明に係るスラリーポンプの好
ましい実施例を詳説する。

第１図に示すように、本発明に係るスラリーポンプ３０
は、ポンプ本体３２、プランジャ部３４及び潤滑液供給
部３６から構成されている。

ポンプ本体３２は一端が閉塞されている筒体３８を有し
、筒体３８はその内周面に第１のフランジ４０、第２の
フランジ４２及び第３のフランジ４４が形成されている
。また、第１図上で第１のフランジ４０の左側にパツキ
ン４６が配設され、第２のフランジ４２と第３のフラン
ジ４４との間にリップパツキン４８が配設されている。

更に、筒体３８の閉塞部近傍下方に吸入通路５６が配設
され、上方に吐出通路５８が配設されている。吸入通路
５６はバルブ室６０を有し、ボールバルブ６２が配置さ
れ、ボールバルブ６２はスプリング６４により吸入孔６
０Ｂを閉じる方向に付勢されている。また、吐出通路５
８はバルブ室６６を有し、ボールバルブ６８が配置され
、ボール６８はスプリング７０により吐出孔６６Ｂを閉
じる方向に付勢されている。尚、筒体３８の他端に案内
部材７２がボルト７４の螺合によりパツキン４６を締付
固着している。また、筒体３８は略中央部に逆止弁７６
を有し、逆止弁７６のボールバルブ７８はスプリング８
０に付勢されて孔８２を閉塞している。

プランジャ部３４は筒体３８内を摺動することが出来る
プランジャ本体８４を有し、プランジャ本体８４は大径
部８４Ａと小径部８４Ｂとを形成している。大径部８４
Ａはパツキン４６でシールされ、小径！８４Ｂはリップ
パツキン４８でシールされている。筒体３８の第１のフ
ランジ４０と第２のフランジ４２間に潤滑液供給室８６
を形成し、更に、筒体３８の右端に圧送室８８を形成し
ている。プランジャ本体８４は第１図上で左端がロッド
９０に連結され、ロッド９０は駆動クランク９２に連結
されている。従って、プランジャ本体８４は、駆動クラ
ンク９２の回転駆動によりロッド９０を介して筒体３８
内を往復移動することが出来る。

潤滑液供給部３６は潤滑液供給タンク９４を有し、この
タンク９４に供給管９６の一端が連通され、供給管９６
の他端は筒体３８の逆止弁７６に連通されている。タン
ク９４はプランジャ本体８４の軸線から所定の高さ（Ｈ
−）を維持して設けられている。更にタンクの他に潤滑
液供給ポンプ９５を付加してもよい。或いはポンプ９５
だけで加圧手段を得てもよい。潤滑液としては清水等の
固形粉を含んでいない液体で、且つ被圧送流体と混合し
ても使用可能な液体を用いている。

前記の如く構成された本発明に係るスラリーポンプの作
用を説明する。

先ず、第１図上でプランジャ本体８４が左方向に移動す
ると、圧送室８８に負圧が生じるので、吐出通路５８０
ボールバルブ６８は吐出孔６６Ｂを閉塞するが、吸入通
路５６のボールバルブ６２はスプリング６４の付勢力に
抗して吸入孔６０Ｂを開口する。従って、スラリーが吸
入通路５８を経て圧送室８８内に吸入される。一方、こ
の時プランジャ本体８４の大径部８４Ａが潤滑液供給室
８６内から退避するので潤滑液供給室８６は、大径部８
４Ａの径と小径部８４Ｂの径と断面積差分だけ容積が増
加して負圧が生じ、流体が逆止弁７６を経てタンク９４
から潤滑液供給室８６内に流れ込むので、潤滑液供給室
８６の内圧は圧送室８８の内圧より水頭圧Ｈ分高くなる
。ところで、第２図に示すように、リップパツキン４８
は、一般に圧送室８８の内圧が高くなると、受圧面に圧
力が作用しプランジャ本体８４をシールするが、潤滑液
供給室８６の内圧が高くなると背面に作用する圧力が高
くなりプランジャ本体８４のシールを解除するように形
成されている。従って、第３図（Ａ）に示すように、潤
滑液供給室８６内の液体が僅かに圧送室８８内に流出し
スラリーはリップパツキン４８の摺動面に接触しない。

次に、第１図上でプランジャ本体８４が右方向に移動す
ると、圧送室８８の内圧が上昇するのでボールバルブ６
２を吸入孔６０Ｂを閉塞するまで下方向に移動させる。

同時に、ボールバルブ６８はスプリング７０の付勢力に
抗して上方向に移動し吐出孔６６Ｂを開口するのでスラ
リーが吐出される。一方、プランジャ本体８４０大径部
８４Ａが潤滑液供給室８６内に進入するので潤滑液供給
室８６の大径部８４Ａの径と小径部８４Ｂの径との断面
積差分だけ容積が減少して内圧が圧送室８８内圧より上
昇するので、第３図（Ｂ）に示すように、潤滑液供給室
８６内の液体が僅かに圧送室８８内に流出しスラリーは
リップパツキン４８の摺動面に接触しない。この場合、
パツキン４６はプランジャ本体８４を常にシールした状
態にある。

このように、プランジャ本体８４の吸入、吐出行程にお
いて、潤滑液供給室８６の内圧が圧送室８８の内圧より
僅かに高く保持されるので潤滑液が圧送室８８内に僅か
に流出する。従って、リップパツキン４８はスラリーに
直接接触せず潤滑液によって常に清浄されているので損
傷することなく高圧でのスラリー輸送を行うことができ
る。

前述の加圧手段は潤滑液供給室で摺動する軸体に大径部
、少径部を設は潤滑液を圧送したが、軸体に大径部少径
部を設けず同一径とし、代わりに圧送室内の圧力より僅
かに高い圧力を発生し且つ適正吐出流量を持つ潤滑液供
給ポンプを使用しても良い。すなわち、圧送室内圧を電
気的にまたは他の手段で検知し、圧送室内圧の変化に対
応させて潤滑液供給ポンプの供給圧力を変化させること
によって行うことが出来る。或いは圧送室内圧変化に対
応させず予め圧送室内圧より僅かに高い圧力を発生させ
且つ適正吐出量を持つポンプによって潤滑液を微小隙間
から噴射させてもよい。

また、これに限らず、第４図に示すような構成としても
よい。以下第４図に示す第２実施例について説明する。

尚、前記実施例と同一部材につ°ハては説明を省略する
。

スラリーポンプ１００の筒体１０２には圧送室１０４に
開口しているシリンダ１０６が形成され、シリンダ１０
６にピストン１０８が摺動自在に支持されている。また
、シリンダ１０６にはピストン１０８を圧送室１０４の
方向に付勢するスプリング１１０が取付けられている。

更に、シリンダ１０６は潤滑液供給タンク１１２に供給
管１１４、逆止弁１２６を介して連通し、逆止弁７６に
供給管１１６を介して連通している。また、シリンダ１
０６とピストン１０８とはパツキン１１８でシールされ
ている。

このように構成されているスラリーポンプ１００の作用
を説明する。

先ず、プランジャ１２０が圧送室１０４内に進入すると
圧送室１０４内の圧力が高くなりピストン１０８がスプ
リング１１０の付勢力に抗して第４図上で右方向に移動
する。この結果、調整室１２２の容積が減少して圧力が
高くなるのでその中の潤滑液を供給管１１６、逆止弁７
６を介して潤滑液供給室１２４内に供給する。従って、
潤滑液供給室１２４の内圧が高くなり、潤滑液供給室１
２４の液体が僅かに圧送室１０４内に流出しスラリーは
リップパツキン４８の摺動面に接触しない。

この状態からプランジャ１２０を圧送室１０４内から退
避させる方向に移動させると圧送室１０４内が負圧にな
り、ピストン１０８がスプリング１１０に付勢されて圧
送室１０４内の方向に移動する。この時、調整室１２２
内に潤滑液供給タンク１１２から逆止弁ト２６、供給管
１１４を介して潤滑液が供給され所定高さＨを有してい
るので潤滑液供給室１２４より僅かに潤滑液が圧送室１
０４内に流出し、リップパツキンはスラリーと接触しな
い状態を作ることができる。

このように第２実施例においてもプランジャ１２０の吸
入、吐出行程において潤滑液供給室１２４の内圧が圧送
室１０４の内圧より高く保持されるので、潤滑液が圧送
室１０４内に僅かに流出している。従って、スラリーは
リップパツキン４８の摺動面に接触することがない。

また、前記実施例ではリップパツキンを使用したが、こ
れに限らず、第５図に示すように、リップパツキンを用
いないでプランジャと筒体との間に僅かの隙間ｅが形成
されるようにしてもよい。

即ち潤滑液供給室には圧送室より高い圧力が与えられて
いるので微少隙間から潤滑液が圧送室に流出してスラリ
ーが潤滑液供給室に侵入することがないためリップパツ
キンを使用しない場合も可能である。前記リップパツキ
ンは潤滑液供給室と圧送室との圧力管理に不都合が生じ
た場合、潤滑液供給室にスラリーが侵入しないための安
全手段として設けである。

前記実施例では、潤滑液供給タンクを使用したが、これ
に限らず、圧送室の圧力より僅か高い圧力を発生するこ
とが出来る液体ポンプを使用してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係るスラリーポンプによれ
ば、潤滑液供給室の内圧は圧送室の内圧より僅かに高い
ので、潤滑液供給室内の液体は微小隙間を介して僅かづ
つ圧送室内に供給される。

従って、圧送室内のスラリーは、微小隙間から潤滑液供
給室に侵入することがないため、プランジャ又はピスト
ンのパツキンを損傷させることがなく超高圧のスラリー
を輸送することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るスラリーポンプの実施例の断面図
、第２図は本発明に係るスラリーポンプの実施例に使用
したりツブシールの断面図、第３図（Ａ）、（Ｂ）は本
発明に係るスラリーポンプの実施例の操作状態を示す断
面図、第４図は本発明に係るスラリーポンプの第２実施
例の断面図、第５図は本発明に係るスラリーポンプに使
用したリップパツキンを設けない場合の断面図、第６図
は従来のスラリーポンプを示す断面図である。 ３０・・・スラリーポンプ、　　３２・・・ポンプ、　
　３４・・・プランジャ部、　　３６・・流体供給部、
　４８・・・リップパツキン、　　８８・・・圧送室。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポンプ本体内でプランジャ、ピストン等の軸体を
   軸線方向に往復移動させて圧送室の圧力を交互に変化さ
   せることによりスラリーを圧送室に吸入して吐出するス
   ラリーポンプに於いて、 軸体の周囲で圧送室に微少隙間を介して連通する潤滑液
   供給室を形成すると共に圧送室の圧力変化に対応させて
   潤滑液供給室の圧力を変化させることを特徴とするスラ
   リーポンプ。
2. （２）前記潤滑液供給室には、軸体に形成した大径部と
   小径部とを交互に進退させて、潤滑液供給室の圧力を変
   化させ、前記微少隙間より潤滑液を圧送室に流出させる
   加圧手段を設けることを特徴とする請求項（１）のスラ
   リーポンプ。
3. （３）前記微少隙間には潤滑液供給室から圧送室へ潤滑
   液が流出可能なリップパッキンが設けられることを特徴
   とする請求項（１）のスラリーポンプ。