JP2009090458A - 破岩装置、防止弁および破岩装置の作動方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、液圧式破岩装置、防止弁および圧液式破岩装置の作動方法に関する。破岩装置は衝撃装置(4)を有し、これには圧力流体流入路(13)に沿って供給される。流入路には、通過する圧力流体の体積流量をモニタするよう配設され防止弁(23)が設けられている。流れが所定のものより大きいと、防止弁は、これに通じる連絡路を少なくとも部分的に閉じ、こうして衝撃装置を過剰に高い入力から保護する。防止弁は、圧力差を形成するスロットル(38)を有し、圧力差の大きさは体積流に依存する。防止弁の制御には、圧力差に関する情報を利用する。
【選択図】図3
Description
6 工具
13 流路
23 防止弁
24 防止弁本体
25 入口開口部
26 出口開口部
27 スプール
31 バネ要素
C 入口方向
D 逆方向
Claims (16)
- 破岩装置へ連結した工具に衝撃パルスを生成するよう配設した衝撃装置と、
作動流体を該衝撃装置に流れの入口方向へ供給可能な流入路とを含む液圧式破岩装置において、該破岩装置は、
前記流入路に少なくとも1つの防止弁が配設され、
該防止弁は、本体と、作動流体を前記防止弁へ供給する少なくとも1つの入口開口と、作動流体を前記防止弁から前記流入路へ供給する少なくとも1つの出口開口部と、前記流れの入口方向および該流れの逆方向へ移動するよう配設されたスプールと、該スプールを前記入口方向へ移動させる少なくとも1つの加圧部材とを含み、
前記防止弁のスプールは3つの所定の軸方向の連結点を有し、
前記スプールは、前記入口開口部に所定の圧力より低い圧力が供給される状態において、前記加圧部材の作用により第1の連結点に位置するよう配設され、これによって前記防止弁は、第1の連結点で前記圧力流体の逆方向への流れを防止し、
前記スプールは、所定の最大体積流より小さい流れが前記防止弁を通って前記入口方向へ導かれる状態において、第2の連結点に位置するよう配設され、これによって前記防止弁は、第2の連結点に配設されて、圧力流体を流通させ、
前記スプールは、所定の最大体積流より大きな流れが前記防止弁を通って前記入口方向に導かれる状態において、第3の連結点に位置するよう配設され、これによって前記防止弁は第3の連結点に配設されて、圧力流体の通過を少なくとも部分的に妨げることを特徴とする破岩装置。 - 請求項1に記載の破岩装置において、前記防止弁には少なくとも1つのバイパス流路が設けられ、前記スプールが第3の連結点にあると、前記バイパス流路を通して、通常の体積流より小さい作動流体の流れが前記入口方向へ導くように配設され、これによって該小さい体積流で前記衝撃装置の衝撃周波数が通常より低くなることを特徴とする破岩装置。
- 請求項1または2に記載の破岩装置において、
前記スプールは、少なくとも1つの第1の制御圧面を含み、該面は、前記入口開口部内に広がる圧力と常時連絡し、前記スプールを前記逆方向へ動かすよう配設され、
前記スプールは、少なくとも1つの第2の制御圧面を有し、該面は、前記出口開口部内に広がる圧力と常時連絡し、前記スプールを前記入口方向へ動かすよう配設され、
前記出口開口部には、少なくとも1つのスロットルが設けられ、前記入口開口部と出口開口部との間に圧力差を生成し、
第1の制御圧面および第2の制御圧面の相反する方向に影響を及ぼす合力は、前記圧力差に依存し、
前記スプールの軸方向の位置は、前記合力と前記加圧部材により生成される力との相互関係に基づいて決まるよう配設されていることを特徴とする破岩装置。 - 請求項3に記載の破岩装置において、
前記防止弁には、少なくとも1つの安全弁が設けられ、該安全弁は第2の制御圧面と常時連絡し、
前記安全弁は、前記防止弁を介して導かれる前記圧力流体の圧力が所定の圧力限界を超えると、液圧系のタンクへの連絡路を開くよう配設され、
前記安全弁が開くことで第2の制御圧面により生成される力が減少するように構成され、これによって、前記スプールは、第1の制御圧面に影響を及ぼす力の効果により、前記防止弁を介して供給される体積流に無関係に第3の連結点へ移動するよう配設されることを特徴とする破岩装置。 - 請求項1ないし4のいずれかに記載の破岩装置において、該破岩装置は破壊用ハンマであることを特徴とする破岩装置。
- 請求項1ないし5のいずれかに記載の破岩装置において、該破岩装置は削岩機であることを特徴とする破岩装置。
- 本体と、
防止弁へ作動流体を供給する少なくとも1つの入口開口部と、
作動流体を前記防止弁から液圧補助装置の流入路へ供給する少なくとも1つの出口開口部と、
流れの入口方向および該流れの逆方向に移動するよう配設されたスプールと、
該スプールを前記入口方向へ移動させる少なくとも1つの加圧部材と、
前記スプールにおける少なくとも1つの制御圧面とを含み、該制御圧面に影響を及ぼす圧力流体の圧力が力を生成して前記スプールを軸方向に移動させるよう配設され、
さらに、前記スプールにおける少なくとも1つのカラーを含み、該カラーは、前記入口開口部および出口開口部を開閉するよう配設された防止弁において、
前記スプールは、少なくとも1つの第1の制御圧面を含み、該面は、前記入口開口部における圧力と常時連絡し、前記スプールを前記逆方向へ動かすよう配設され、
前記スプールは、少なくとも1つの第2の制御圧面を含み、該面は、前記出口開口部における圧力と常時連絡し、前記スプールを前記入口方向へ動かすよう配設され、
前記出口開口部には、少なくとも1つのスロットルが設けられて前記入口開口部と出口開口部との間に圧力差を生成し、該圧力差の大きさは、供給される体積流量に依存し、
第1の制御圧面および第2の制御圧面の前記逆方向における合力の大きさは、前記圧力差に依存し、
前記スプールの軸方向の位置は、前記合力と加圧部材により生成される力の相互関係に基づいて決まるよう配設され、
前記防止弁のスプールは3つの軸方向の連結点を有し、
第1の連結点において前記スプールの第1のカラーは、前記入口開口部から出口開口部への圧力流体の流れを妨げるよう配設され、
第2の連結点において、前記合力および前記加圧部材により生成され前記スプールに影響を及ぼす力が平衡すると、前記入口開口部から出口開口部への開放連絡路が存在し、
第3の連結点において、前記スプールの第2のカラーは、該スプールに影響を及ぼす前記合力が前記加圧部材により生成される力より大きいと、前記入口開口部から出口開口部への圧力流体流を、少なくとも部分的に妨げるよう配設されていることを特徴とする防止弁。 - 請求項7に記載の防止弁において、該防止弁には、少なくとも1つのバイパス流路が設けられ、前記スプールが第3の連結点にあると、該バイパス流路を通して通常の体積流より小さい圧力流体を前記入口方向へ導くことができることを特徴とする防止弁。
- 請求項7または8に記載の防止弁において、
該防止弁には、少なくとも1つの安全弁が設けられ、該安全弁は第2の制御圧面と常時連絡し、
前記安全弁は、前記防止弁を介して導かれる圧力流体の圧力が所定の圧力限界を超えると、タンクへ通じる流路の連絡路を開くよう配設されていることを特徴とする防止弁。 - 作動流体を流入路に沿って流れの入口方向に破岩装置の衝撃装置へ供給して衝撃パルスを生成し、該パルスを前記破岩装置に連結された工具へ伝達し、
前記衝撃装置の作動サイクルを少なくとも1つの制御弁によって制御し、
該衝撃装置が停止していると、少なくとも1つの弁によって圧力流体が逆方向へ逆流するのを防止する液圧式破岩装置の作動方法において、該方法は、
圧力流体が少なくとも1つの防止弁を介して前記衝撃装置へ前記入口方向に流れるよう導き、
前記防止弁によって前記衝撃装置へ供給される圧力流体の体積流をモニタし、
前記衝撃装置へ供給される体積流が前記防止弁によって決められた所定の最大体液流を超えると、前記防止弁を通る圧力流体流を、少なくとも部分的に妨げることを特徴とする液圧式破岩装置の作動方法。 - 請求項10に記載の方法において、該方法は、前記最大体積流より大きな流れが前記衝撃装置へ供給されると、圧力流体の前記防止弁への流れを完全に防止し、その結果、前記衝撃装置が停止することを特徴とする方法。
- 請求項10に記載の方法において、該方法は、前記最大体積流より大きな流れが前記衝撃装置へ供給されると、圧力流体の前記防止弁を通る流れを小さくし、これにより前記衝撃装置が通常より低い衝撃周波数で作動することを特徴とする方法。
- 請求項10ないし12のいずれかに記載の方法において、該方法は、
前記防止弁へ導かれる圧力流体を絞り、これによってスロットルの前後に圧力差を形成し、該圧力差は供給される体積流に依存し、
前記防止弁の制御に前記圧力差に関する情報を利用し、
前記スロットルの後の圧力に対する該スロットルの前の圧力が所定の圧力差を超えると、前記防止弁を通る圧力流体の流れを、少なくとも部分的に妨げることを特徴とする方法。 - 請求項10ないし13のいずれかに記載の方法において、該方法は、前記防止弁により前記圧力流体が前記逆方向へ流れ戻るのを防止することを特徴とする方法。
- 請求項10ないし14のいずれかに記載の方法において、該方法は、
前記衝撃装置を第1の粘度を有する低温圧力流体により作動させ、
前記防止弁を通って導かれる圧力流体流を絞り、これによって前記スロットルの入口側と出口側との間に圧力差を形成し、該圧力差は、供給される体積流および供給される圧力流体の粘度に依存し、
前記スロットルの入口側の圧力が出口側の圧力に比して前記防止弁について決められている圧力差を超えると、該防止弁を通って流れる圧力流体の一部だけを該防止弁に流通させ、
該制限された流れの効果により液圧系の圧力流体の圧力を増大させ、これによって発生した損失の効果により該圧力流体の温度が上昇して、第1の粘度より低い第2の粘度に到達し、
圧力流体の粘度が減少した後、前記スロットルの外側の圧力に対する入口側の圧力が前記防止弁について決められた圧力差に到達すると、該圧力流体の全部の流れを前記防止弁に流通させることを特徴とする方法。 - 請求項11ないし16のいずれかに記載の方法において、
前記衝撃装置へ供給される圧力流体の圧力を前記防止弁に関連する安全弁によってモニタし、
前記衝撃装置へ供給される圧力が前記防止弁により決められている所定の圧力を超えると、前記圧力流体が前記防止弁を流れるのを、少なくとも部分的に妨げることを特徴とする方法。
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