JP2898624B1 - Excavator - Google Patents

Excavator

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JP2898624B1
JP2898624B1 JP8870898A JP8870898A JP2898624B1 JP 2898624 B1 JP2898624 B1 JP 2898624B1 JP 8870898 A JP8870898 A JP 8870898A JP 8870898 A JP8870898 A JP 8870898A JP 2898624 B1 JP2898624 B1 JP 2898624B1
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

【要約】 【課題】 回転継手の配置が不要であって、そのために
コストや組み立てが容易で後のメンテナンスが行いやす
い。 【解決手段】 前方にある回転式のカッターヘッド内に
流体圧によって動作する機器(以下「流体圧機器」とい
う)が配置された掘進機であるが、その流体圧機器と接
続された流体圧発生手段(つまり当該流体圧機器に圧力
流体を供給する手段)を、上記のカッターヘッドのうち
に取り付けたことを特徴とする。「流体圧」というのは
油圧をはじめとする流体の圧力をいい、「流体によって
動作する機器」(流体圧機器)とは、油圧シリンダや油
圧モータなど流体圧によるアクチュエータをさす。カッ
ターヘッド内に流体圧機器が複数ある場合には、流体圧
機器ごとに流体圧発生手段を接続するのもよいが、二以
上の流体圧機器に一つの流体圧発生手段を接続するのも
よい。
An object of the present invention is to eliminate the necessity of arranging a rotary joint, thereby facilitating cost, assembling, and easy maintenance. SOLUTION: An excavator in which a device operated by fluid pressure (hereinafter referred to as a "fluid pressure device") is disposed in a rotary cutter head in front thereof, and a fluid pressure generator connected to the fluid pressure device. A means (that is, a means for supplying a pressurized fluid to the hydraulic device) is attached to the cutter head. The term “fluid pressure” refers to the pressure of a fluid such as a hydraulic pressure, and the term “device operated by fluid” (fluid pressure device) refers to a fluid pressure actuator such as a hydraulic cylinder or a hydraulic motor. When a plurality of fluid pressure devices are provided in the cutter head, the fluid pressure generating means may be connected to each fluid pressure device, or one fluid pressure generating device may be connected to two or more fluid pressure devices. .

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】請求項に係る発明は、「シー
ルド掘進機」や「トンネル掘削機」などと一般に呼ばれ
るものを含む各種の掘進機に関するものである。
The present invention relates to various excavators including those generally called "shield excavators" and "tunnel excavators".

【0002】[0002]

【従来の技術】シールド掘進機やトンネル掘削機を含め
て、地中を掘り進む掘進機の多くは最前部に回転式のカ
ッターヘッド(カッターディスク)を備えている。カッ
ターヘッドは前面に複数の掘削刃(カッタービットやロ
ーラーカッターなど)を有しており、全体をモーター等
で回転駆動されることにより地山を掘削する。
2. Description of the Related Art Many excavators that excavate underground, including shield excavators and tunnel excavators, have a rotary cutter head (cutter disc) at the forefront. The cutter head has a plurality of excavating blades (a cutter bit, a roller cutter, etc.) on the front surface, and excavates the ground by being rotationally driven by a motor or the like as a whole.

【0003】最近の掘進機では、カッターヘッドが、オ
ーバーカッターとかコピーカッターと称される補助的な
掘削手段をさらに装備していることがある。それらは一
般的に、掘削刃を備えた腕をカッターヘッドの外側向き
に伸ばすことによって、カッターヘッドによる本来の掘
削範囲の外側を掘削するもので、そのような掘削を行う
ことにより掘進機の曲進(曲がって進むこと)を容易に
する等の作用をなす。また掘進機のうちには、カッター
スポーク(掘削刃を取り付けた放射状のフレーム)の向
きを変更する手段を備えたものもある。そのスポーク上
の異なる側面上にそれぞれ掘削刃を配置しておき、スポ
ークの向きを変えることによってカッタービットの交換
を容易にするものである。これらのような機器は多くの
場合、動作手段として、油圧シリンダ等のような油圧で
動作する機器を備えている。油圧式の機器なら、大きな
スペースを占めることなく強い力でオーバーカッターや
スポーク等を動作させ固定することが可能だからであ
る。
In recent excavators, the cutter head may be further equipped with auxiliary digging means called overcutters or copy cutters. They generally excavate outside the original excavation area of the cutterhead by extending the arm with the excavation blade outwardly of the cutterhead, and performing such excavation causes the excavator to bend. It has effects such as facilitating the advance (turning forward). Some excavators also include means for changing the direction of the cutter spokes (radial frames on which the excavating blades are mounted). Drilling blades are arranged on different sides of the spoke, and the direction of the spoke is changed to facilitate replacement of the cutter bit. In many cases, such devices are provided with hydraulically operated devices such as hydraulic cylinders as operating means. Hydraulic devices can operate and fix overcutters and spokes with strong force without occupying a large space.

【0004】油圧によって動作する機器をカッターヘッ
ド内に設ける場合、それら機器への油圧(つまり作動
油)の供給を、従来は、回転継手(ロータリージョイン
ト)を介して行っている。すなわち、図10のように、
回転するカッターヘッド2と掘進機1”の後部の非回転
部分2(の最前部)との間に回転継手60を配置し、後
方に設置した油圧発生手段(図示せず)から送られる作
動油をこの回転継手60を通してカッターヘッド2内の
油圧機器(図示せず)へ供給するのである。
[0004] When devices operated by hydraulic pressure are provided in the cutter head, supply of hydraulic pressure (that is, hydraulic oil) to the devices is conventionally performed via a rotary joint (rotary joint). That is, as shown in FIG.
A rotary joint 60 is arranged between the rotating cutter head 2 and the (non-rotating part) 2 (the foremost part) at the rear of the excavator 1 ″, and hydraulic oil sent from hydraulic pressure generating means (not shown) installed at the rear Is supplied to hydraulic equipment (not shown) in the cutter head 2 through the rotary joint 60.

【0005】回転継手60は、一般に図11のような構
造を有している。後方の外筒61に形成されたポート6
1aが、内軸62の表面に円周方向(360゜)に形成
された溝62aを介して内軸62内の通孔62bに通
じ、その通孔62bが前方において内軸62上のポート
62cにつながっている。後方の外筒61は掘進機1”
の非回転部3に固定され、内軸62は、前方でカッター
ヘッド2に固定されることによりカッターヘッド2とと
もに回転する。したがって外筒61・内軸62間は相対
回転をするが、内軸62の外周に形成した溝62aのた
めに両者のポート61a・62c間はそれぞれが常に通
じあっていることになり、非回転部3にある油圧発生手
段からカッターヘッド2内の油圧機器にまで、円滑に油
圧が供給される。
The rotary joint 60 generally has a structure as shown in FIG. Port 6 formed in rear outer cylinder 61
1a communicates with a through hole 62b in the inner shaft 62 through a groove 62a formed in the surface of the inner shaft 62 in the circumferential direction (360 °), and the through hole 62b is connected to a port 62c on the inner shaft 62 at the front. Is connected to The rear outer cylinder 61 is the excavator 1 "
The inner shaft 62 rotates together with the cutter head 2 by being fixed to the cutter head 2 at the front. Therefore, the outer cylinder 61 and the inner shaft 62 rotate relative to each other. However, the grooves 62a formed on the outer periphery of the inner shaft 62 allow the ports 61a and 62c to always communicate with each other. The hydraulic pressure is smoothly supplied from the hydraulic pressure generation means in the section 3 to the hydraulic equipment in the cutter head 2.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】図10や図11のよう
にカッターヘッドと掘進機本体の非回転部分との間に回
転継手を使用する場合には、つぎのような不利益がとも
なう。すなわち、イ ) 回転継手が図11のように複雑な構成を有すること
から、その製作が簡単ではなく、したがって掘進機につ
いてもコストアップを招く。
The use of a rotary joint between the cutter head and the non-rotating portion of the machine as shown in FIGS. 10 and 11 has the following disadvantages. That is, a) Since the rotary joint has a complicated configuration as shown in FIG. 11, its manufacture is not easy, and therefore the cost of the excavator is also increased.

【0007】ロ) 回転継手の取り付けを含めて、掘進機
の組み立てが難しくなる。回転継手の回転部分(図11
における内軸)は、正確にカッターヘッドの回転中心に
配置されないと、掘進機の非回転部分に固定された部分
(図11における外筒)との間で偏心し合いながら相対
回転するため、無理な力を受けたり作動油や外部の泥水
に対するシール性が低下したりする可能性が高くなるの
である。
(B) It becomes difficult to assemble the excavator, including the installation of the rotary joint. The rotating part of the rotary joint (Fig. 11
If the inner shaft is not accurately positioned at the center of rotation of the cutter head, the inner shaft is eccentrically rotated with respect to the portion (the outer cylinder in FIG. 11) fixed to the non-rotating portion of the excavator. It is more likely that the sealing force against hydraulic oil or external mud will be reduced.

【0008】ハ) 掘進機の前方の中心線上の空間をその
回転継手やその前後の配管類が占有するため、メンテナ
ンス等のための作業が妨げられることも多い。カッター
ヘッドに装備された機器の点検や整備のための通路もし
くは作業空間は、掘進機内での位置が変わらない中心線
付近に設けられることが多いが、そのような位置に回転
継手があることから、作業性が低下するのである。
(C) Since the rotary joint and the piping before and after the rotary joint occupy the space on the center line in front of the excavator, work such as maintenance is often hindered. A passage or working space for inspection and maintenance of the equipment mounted on the cutter head is often provided near the center line where the position in the excavator does not change, but since the rotary joint is in such a position Therefore, workability is reduced.

【0009】しかも、上記のような回転継手は、近年、
次第に複雑化し大型化しつつある。掘進機による掘削径
が大きくなり、また掘削距離も長くなる傾向にあること
との関係で、掘進機のカッターヘッド内には補助的掘削
手段などが多数配置されるようになったからである。す
なわち、カッターヘッド内に油圧式の機器が多数配置さ
れ、しかも、効率化のためにそれらへ供給油圧が高圧化
することにより、回転継手の構成は複雑化・大型化する
のである。そうなると、上記イ)〜ハ)のような不利益は一
層増大することになる。
[0009] In addition, recently, such a rotary joint has recently been used.
It is becoming increasingly complex and large. This is because a large number of auxiliary excavating means and the like are arranged in the cutter head of the excavator in relation to the tendency of the excavator to increase the excavation diameter and the excavation distance. In other words, a large number of hydraulic devices are arranged in the cutter head, and the hydraulic pressure supplied to them is increased for efficiency, so that the configuration of the rotary joint is complicated and large. In this case, disadvantages such as those described in a) to c) are further increased.

【0010】請求項の発明は、回転継手の配置が不要で
あり、そのために上記のような不利益を解消することが
できる掘進機を提供するものである。
An object of the present invention is to provide an excavator which does not require the arrangement of a rotary joint and which can eliminate the above disadvantages.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載した掘進
機は、前方にある回転式のカッターヘッド内に流体圧に
よって動作する機器(以下「流体圧機器」という)が配
置された掘進機であるが、その流体圧機器と接続された
流体圧発生手段(つまり当該流体圧機器に圧力流体を供
給する手段)を、上記のカッターヘッドのうちに取り付
けたことを特徴とする。「流体圧」というのは油圧をは
じめとする流体の圧力をいい、「流体によって動作する
機器」(流体圧機器)とは、油圧シリンダや油圧モータ
など流体圧によるアクチュエータをさす。カッターヘッ
ド内に流体圧機器が複数ある場合には、流体圧機器ごと
に流体圧発生手段を接続するのもよいが、二以上の流体
圧機器に一つの流体圧発生手段を接続するのもよい。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an excavator in which a device operated by fluid pressure (hereinafter, referred to as a "fluid pressure device") is disposed in a rotary cutter head in front of the excavator. However, a fluid pressure generating means connected to the fluid pressure device (that is, a means for supplying a pressure fluid to the fluid pressure device) is attached to the cutter head. The term “fluid pressure” refers to the pressure of a fluid such as a hydraulic pressure, and the term “device operated by fluid” (fluid pressure device) refers to a fluid pressure actuator such as a hydraulic cylinder or a hydraulic motor. When a plurality of fluid pressure devices are provided in the cutter head, the fluid pressure generating means may be connected to each fluid pressure device, or one fluid pressure generating device may be connected to two or more fluid pressure devices. .

【0012】この掘進機によれば、カッターヘッドと掘
進機後部の非回転部分との間に必ずしも回転継手を配置
するには及ばない。カッターヘッド内の流体圧機器に圧
力流体を供給する流体圧発生手段を、掘進機の非回転部
分ややはり非回転であるさらに後方の設備のうちに設け
るのではなく、カッターヘッドのうちに取り付けている
からである。カッターヘッドに設けた流体圧発生手段は
上記した流体圧機器とともに回転するので、両者の間に
回転継手がなくても、両者を接続している配管類にねじ
れが生じることはないのである。流体圧機器などカッタ
ーヘッド内の機器と掘進機の非回転部分との間に何らか
の制御用電線を接続する必要があったとして、そのため
に回転式の電線用コネクターをカッターヘッドの回転中
心の位置(図10の回転継手の位置)に設けるとして
も、そのための構成は、上記のような流体供給のための
回転継手を含む場合に比べて極めて簡単かつ小規模であ
り、流体の漏れる恐れがない分だけ取り付けに要する精
度も低くてすむ。
According to this excavator, it is not always necessary to arrange the rotary joint between the cutter head and the non-rotating portion at the rear of the excavator. The fluid pressure generating means for supplying the pressure fluid to the fluid pressure device in the cutter head is provided in the cutter head, not in the non-rotating part of the excavator or in the further rear equipment which is also non-rotating. Because there is. Since the fluid pressure generating means provided on the cutter head rotates together with the fluid pressure device described above, even if there is no rotary joint between them, the pipes connecting them do not twist. Since it was necessary to connect some control wires between the equipment inside the cutter head such as fluid pressure equipment and the non-rotating part of the excavator, a rotary electric wire connector was connected to the position of the center of rotation of the cutter head ( Even if it is provided at the position of the rotary joint in FIG. 10, the configuration for this is extremely simple and small-scale as compared with the case where the rotary joint for supplying the fluid as described above is included, and there is no possibility of fluid leakage. Only the accuracy required for mounting is low.

【0013】流体供給用の回転継手を配置する必要がな
いために、この掘進機では前記イ)〜ハ)のような不利益が
生じない。すなわち、複雑な構成をもつ高価な回転継手
が不要であるためコスト面で有利であるほか、回転継手
の取り付け(センタリング)が不要である分だけ掘進機
の組み立てが簡単になり、また、回転継手がないという
スペース上の理由からメンテナンス等のための作業性も
向上する。
Since there is no need to arrange a rotary joint for supplying fluid, this excavator does not suffer from the disadvantages described in (a) to (c) above. That is, an expensive rotary joint having a complicated configuration is not required, which is advantageous in terms of cost. In addition, since the installation (centering) of the rotary joint is not required, the assembling of the excavator becomes simpler. Workability for maintenance and the like is also improved because of the lack of space.

【0014】請求項2に記載した掘進機は、さらに、上
記の流体圧発生手段のうちに含めた制御機器を、同じく
流体圧発生手段のうちに含めたバッテリーを電源とし、
掘進機の非回転部分に設置された操作手段(操作板な
ど)からの無線信号によって操作することを特徴とす
る。
According to a second aspect of the present invention, the excavator further includes a control device included in the fluid pressure generating means and a battery also included in the fluid pressure generating means as a power source.
The operation is performed by a radio signal from an operation means (an operation plate or the like) installed on a non-rotating portion of the excavator.

【0015】カッターヘッド内に設ける上記の流体圧発
生手段のうちには、流体圧力を一定にしたり流体圧機器
への流体の供給・遮断をコントロールしたりするための
制御機器を含めるのが通常である。掘進機の非回転部分
に設けられる操作手段(運転員が掘進機を操作するため
のパネル等)とそのような制御機器との間は、前記した
ように回転式の電線用コネクターを介した制御線によっ
て接続することも可能であるが、この掘進機のようにバ
ッテリーと無線信号とを用いるのが好ましい。すなわ
ち、流体圧発生手段のうちにバッテリーを含めたうえそ
のバッテリーを制御機器用の電源とし、掘進機の非回転
部分に設けた操作手段からの無線信号によってその制御
機器を操作すれば、前記のように回転式の電線用コネク
ターを設けること等が不要になるので、メンテナンス等
の作業が一層行いやすくなる。
The above-mentioned fluid pressure generating means provided in the cutter head usually includes a control device for controlling the fluid pressure to be constant or controlling the supply and cutoff of the fluid to the fluid pressure device. is there. As described above, control between the operating means (such as a panel for the operator to operate the excavator) provided on the non-rotating portion of the excavator and such a control device via the rotary electric wire connector is performed. Although it is possible to connect by a wire, it is preferable to use a battery and a radio signal as in this excavator. That is, if the battery is included in the fluid pressure generating means and the battery is used as a power source for the control device, and the control device is operated by a radio signal from the operation device provided on the non-rotating portion of the excavator, Since it is not necessary to provide a rotary electric wire connector, work such as maintenance can be performed more easily.

【0016】請求項3の掘進機はとくに、上記の流体圧
発生手段のうちに、カッターヘッドの回転休止時にカッ
ターヘッド外の流体ポンプにて蓄圧可能な蓄圧装置(ゴ
ム袋式アキュムレーター等)を含めたことを特徴とす
る。なお、かかる蓄圧が可能なようにするためには、当
該蓄圧装置のうちに、流体ポンプと接続可能な継手など
を設けておく。
According to a third aspect of the present invention, in the excavator, a pressure accumulator (a rubber bag type accumulator or the like) capable of accumulating a pressure with a fluid pump outside the cutter head when the cutter head is not rotating is provided among the fluid pressure generating means. It is characterized by including. Note that in order to enable such pressure accumulation, a joint or the like that can be connected to the fluid pump is provided in the pressure accumulation device.

【0017】蓄圧された状態の蓄圧装置が流体圧発生手
段のうちにあれば、同手段中に流体ポンプなどの流体加
圧機器を設ける必要はない。そのような機器が不要な
ら、その機器を駆動するための電力等を掘進機の非回転
部分から供給する必要もないことになる。そうすると、
非回転部分とカッターヘッドとの間に電力等の供給用配
線類を設けることが不要になり、掘進機の組み立てが一
層簡単になる。
If the pressure accumulating device in the accumulating state is included in the fluid pressure generating means, it is not necessary to provide a fluid pressurizing device such as a fluid pump in the means. If such a device is not required, there is no need to supply power or the like for driving the device from the non-rotating portion of the excavator. Then,
There is no need to provide wiring for supplying electric power or the like between the non-rotating portion and the cutter head, and the assembling of the excavator is further simplified.

【0018】この掘進機では、流体圧発生手段が自ら蓄
圧装置を蓄圧状態に保つことは不可能であるが、同装置
への蓄圧は、上記のように、カッターヘッドの回転休止
時にカッターヘッド外の流体ポンプによって行える。掘
進機の運転は定期的な保守点検の際などに一定時間休止
し、そのときカッターヘッドも回転を止めるため、その
とき等を利用して外部のポンプにて蓄圧装置内に蓄圧す
ることができる。そのポンプや配管類として十分な仕様
のものを使用し、かつ蓄圧装置に十分な容量をもたせて
おけば、カッターヘッドの休止時間中に必要な蓄圧を完
了し、しかもつぎの休止時間まで流体圧機器に必要な動
作をさせることも可能になる。
In this excavator, it is impossible for the fluid pressure generating means to maintain the accumulator in the accumulating state by itself, but the accumulating pressure in the accumulator is increased when the cutter head stops rotating as described above. Can be performed by a fluid pump. The operation of the excavator is paused for a certain period of time during regular maintenance and inspection, etc., and the cutter head also stops rotating at that time, so it is possible to accumulate pressure in the accumulator by an external pump using that time etc. . If the pumps and piping are of sufficient specifications and the pressure accumulator has sufficient capacity, the necessary pressure accumulation is completed during the idle time of the cutter head, and the fluid pressure is maintained until the next idle time. The required operation of the device can also be performed.

【0019】請求項4に記載の掘進機は、請求項1また
は2の掘進機において、上記の流体圧発生手段として流
体ポンプとその駆動機器とを含め、その駆動機器を、カ
ッターヘッド(またはそれと一体的に回転する部分)と
掘進機の非回転部分(またはそれと一体的な部分)との
間に設けた摺動接点を介して後方の(つまり、掘進機の
非回転部分かまたはさらに後方の定置設備上にある)動
力電源に接続したことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the excavator according to the first or second aspect, wherein the fluid pressure generating means includes a fluid pump and a driving device thereof, and the driving device comprises a cutter head (or a cutter head). Through a sliding contact provided between a non-rotating part of the excavator (or an integral part thereof) and a non-rotating part of the excavator (or an integral part thereof). It is connected to a power source (located on stationary equipment).

【0020】この掘進機は、蓄圧手段を有する上記の掘
進機とは異なり、カッターヘッド内の流体圧発生手段の
うちにポンプを配置しており、それによって流体圧機器
に圧力流体を供給する。カッターヘッド内にポンプを設
けると、前記のとおりその駆動機器のために電力等を供
給する必要があるため、この掘進機では上記のように摺
動接点を設けている。その摺動接点を介して、掘進機後
方(非回転部分)の動力電源からポンプの駆動機器へ電
力を供給するのである。摺動接点は、カッターヘッドの
回転中心付近以外の部分にも設けることができ構造的に
も簡単であるため、これを設けるとしても、図10のよ
うな回転継手に付随した前記イ)〜ハ)のような不利益は避
けることができる。なお、前記した制御機器の場合とは
違って、ポンプを駆動するにはかなり大きめの電力が必
要であるが、この掘進機では、バッテリーに頼らず上記
のとおり後方の動力電源からその駆動用電力を供給する
ため、長期間安定的にポンプの運転をすることが可能で
ある。
In this excavator, unlike the above-mentioned excavator having the pressure accumulating means, a pump is arranged in the fluid pressure generating means in the cutter head, thereby supplying a pressurized fluid to the hydraulic equipment. When the pump is provided in the cutter head, it is necessary to supply electric power and the like for the driving device as described above. Therefore, the excavator is provided with the sliding contact as described above. Power is supplied from the power source behind the excavator (non-rotating part) to the pump driving device via the sliding contact. Since the sliding contact can be provided in a portion other than the vicinity of the rotation center of the cutter head and is simple in structure, even if the sliding contact is provided, the above-mentioned (a) to (c) accompanying the rotary joint as shown in FIG. A disadvantage such as) can be avoided. It should be noted that, unlike the case of the above-described control device, a considerably large amount of electric power is required to drive the pump. However, this excavator does not rely on a battery, but uses the electric power for driving the pump from the rear power source as described above. , It is possible to stably operate the pump for a long period of time.

【0021】請求項5の掘進機は、請求項4の掘進機に
おける上記の摺動接点を、カッターヘッド(またはそれ
と一体的に回転する部分)と掘進機の非回転部分(また
はそれと一体的な部分)とによって囲まれた空間内に設
け、その空間内に、絶縁性のある圧力流体を充満させて
いることを特徴とする。絶縁性のある流体としては気体
(圧縮空気など)または液体(絶縁油など)を使用でき
る。またその流体の圧力は、少なくとも掘進機内の気圧
を超えるようにする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an excavator in which the above-mentioned sliding contact in the fourth aspect of the present invention includes a cutter head (or a part which rotates integrally therewith) and a non-rotating part (or an integral part thereof) of the excavator. ), And the space is filled with an insulative pressure fluid. As the insulating fluid, gas (such as compressed air) or liquid (such as insulating oil) can be used. Further, the pressure of the fluid is made to exceed at least the atmospheric pressure in the excavator.

【0022】上述した摺動接点には金属の露出面が含ま
れるが、この掘進機では、掘削中に地山から出る泥水等
がそのような摺動接点に付着する恐れがない。摺動接点
が上記した囲まれた空間内にあるうえ、その空間内に絶
縁性のある圧力流体が充満しているからである。その空
間が完全な密閉状態にあるとすれば空間そのものが泥水
等の進入を阻むことができ、多少の隙間があるとして
も、上記の流体がその隙間から外へ向けて流出するため
にその空間内に泥水等が入るを防止できるのである。泥
水等が空間内に入らず、したがって摺動接点に付着する
こともないなら、金属の露出面間の絶縁性が損なわれる
ことがなく、常に円滑な電力供給が可能になる。
Although the above-mentioned sliding contact includes an exposed surface of metal, in this excavator, there is no danger that muddy water or the like coming out of the ground during excavation will adhere to such a sliding contact. This is because the sliding contact is in the above-mentioned enclosed space and the space is filled with an insulative pressure fluid. If the space is in a completely sealed state, the space itself can prevent the entry of muddy water, etc., and even if there are some gaps, the above-mentioned fluid flows out from the gaps to the outside so that the space Muddy water and the like can be prevented from entering inside. If muddy water or the like does not enter the space and thus does not adhere to the sliding contacts, the electric power can always be supplied smoothly without impairing the insulation between the exposed surfaces of the metal.

【0023】請求項6の掘進機は、以上のほか、上記の
流体圧発生手段のうちに流体用のタンクを設け、そのタ
ンクにおいて内部の空間を大気開放すべくつぎのような
ブリーザーパイプを設けたことを特徴とする。そのブリ
ーザーパイプとは、 a) カッターヘッドの回転中心と平行な方向にタンクの
側壁を貫通する支軸に接続されていてタンク内にあり、
その支軸の内部を経て当該パイプの中空部がタンク外に
連通しており、 b) その支軸を中心にタンクとは相対回転自在なように
配置されたうえ、 c) 重りまたは浮きの作用で鉛直上方に立てられること
により、支軸から遠い側の端部が常にタンク内の流体面
上に突出している−ものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the above, a fluid tank is provided in the above-mentioned fluid pressure generating means, and the following breather pipe is provided in the tank to open the internal space to the atmosphere. It is characterized by having. The breather pipe is a) connected to a spindle that penetrates the side wall of the tank in a direction parallel to the center of rotation of the cutter head and is inside the tank,
The hollow part of the pipe communicates with the outside of the tank via the inside of the support shaft.b) It is arranged so as to be rotatable relative to the tank around the support shaft, and c) The action of weight or floating , The end farther from the support shaft always projects above the fluid level in the tank.

【0024】流体圧発生手段における流体用のタンク
は、内部の流体を外へ漏らさないことに加えて、流体圧
機器等へ向けての流体の供給や戻りにともなう流体量の
変動を妨げないことが重要である。後者の機能のために
は、ブリーザーを設けることによりタンク内の流体面上
の空間を外部(大気中)に通じさせておくのが一般的で
ある。
The fluid tank in the fluid pressure generating means does not prevent the internal fluid from leaking out and does not hinder the fluctuation of the fluid volume due to the supply and return of the fluid to the fluid pressure equipment and the like. is important. For the latter function, a space above the fluid level in the tank is generally communicated to the outside (in the atmosphere) by providing a breather.

【0025】その点、この掘進機のタンクは、上記のよ
うなブリーザーパイプを有するために、流体面上の空間
を外部に通じさせて流体量の円滑な変動を許容し、しか
も、カッターヘッドの回転にともなって鉛直(または鉛
直に近い)平面内で回転するにもかかわらず内部の流体
をこぼすことがない。その理由は、タンク内にあるブリ
ーザーパイプが上記a)によってタンク外に通じており、
そのブリーザーパイプが、上記b)のようにタンクに対し
て相対回転自在であるうえ、c)のとおり鉛直上方に立て
られ、しかもその一端が常にタンク内の流体面上の空間
内に突出しているからである。つまり、常に鉛直上方に
立てられているブリーザーパイプとそれに連通する支軸
とによって、必ずタンク内の流体面上の空間が外部に通
じた状態に保たれるからである。
In this respect, since the tank of the excavator has the breather pipe as described above, the space above the fluid surface is allowed to communicate with the outside to allow a smooth fluctuation of the fluid amount, and the cutter head has Despite rotating in a vertical (or nearly vertical) plane with rotation, no fluid is spilled inside. The reason is that the breather pipe inside the tank is connected to the outside of the tank by the above a),
The breather pipe is rotatable relative to the tank as in b) above, and is vertically set up as in c), and one end of the breather pipe always projects into the space above the fluid level in the tank. Because. That is, the space above the fluid surface in the tank is always kept open to the outside by the breather pipe always standing vertically above and the support shaft communicating therewith.

【0026】なお、請求項6に記載した流体用のタンク
は、請求項1〜5の掘進機における流体圧発生手段にと
って必要不可欠というわけではない。流体用のタンクを
省略して、流体圧発生手段と流体圧機器とを閉ループの
流体用回路によって1対1に接続する(つまり、流体圧
発生手段と流体圧機器とを同数配置しておき、個々の流
体圧機器から出る流体をそのまま各流体圧発生手段に供
給する)場合には、タンクは不要だからである。ただ
し、タンクを設ける方が流体圧機器から出る流体の流れ
がスムーズで流体圧機器の動作が効率的である等の利点
がある。
The fluid tank described in claim 6 is not indispensable for the fluid pressure generating means in the excavator according to claims 1 to 5. The fluid tank is omitted, and the fluid pressure generating means and the fluid pressure device are connected one-to-one by a closed loop fluid circuit (that is, the fluid pressure generating means and the fluid pressure devices are arranged in the same number, This is because a tank is not required in the case of supplying the fluid from each fluid pressure device to each fluid pressure generating means as it is. However, the provision of the tank has advantages in that the flow of the fluid from the hydraulic device is smooth and the operation of the hydraulic device is more efficient.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】図1〜図5に、発明の実施につい
て一形態を紹介する。図1はトンネル掘削機1の全体を
示す縦断面図、図2はその掘削機1の正面図である。図
3は図2におけるIII部の詳細図、図4はその図3にお
けるIV−IV断面図、そして図5は、図1の掘削機1にお
ける油圧系統等を示す模式図である。
1 to 5 show one embodiment of the present invention. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the entirety of the tunnel excavator 1, and FIG. 2 is a front view of the excavator 1. 3 is a detailed view of a part III in FIG. 2, FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3, and FIG. 5 is a schematic diagram showing a hydraulic system and the like in the excavator 1 in FIG.

【0028】図1に示すトンネル掘削機1は、全体とし
て円筒状の外形を有し、最前部に回転式のカッターヘッ
ド2を備えるとともにその後部に非回転部分3を接続し
たものである。非回転部分3のうちには、カッターヘッ
ド2を回転駆動するためのモータ4のほか、推進用の反
力をもたらすべくトンネルの内面に押しつけられるグリ
ッパー5や、そのグリッパー5を支えにして掘削機1を
前方に進めるための推進ジャッキ5a、掘削機1を後方
で支えるためのサポート5bなどが配置されている。グ
リッパー5やジャッキ5aの作用で掘削機1を前方へ推
し進めながらモータ4によってカッターヘッド2を回転
させることにより、掘削機1は地山を掘削する。カッタ
ーヘッド2において図2のように放射状に設けられたス
ポーク2bの前面にはローラーカッター2aが多数配置
されているため、それらの作用によって、岩盤等の硬質
の地山であっても円滑に掘削できるわけである。掘削機
1における非回転部分3には、以上のほかコンベヤ6や
エレクター7、さらにはコンクリートの吹付け装置8も
設けられている。コンベヤ6は、掘削した土砂を排出す
るためのもの、エレクター7は、掘削したトンネルの内
面に地山の状況等に応じてセグメントxの壁を築くもの
であり、吹付け装置8は、トンネルの内面に補強のため
のコンクリートを吹き付けるものである。
A tunnel excavator 1 shown in FIG. 1 has a cylindrical outer shape as a whole, has a rotary cutter head 2 at the forefront, and has a non-rotating portion 3 connected to the rear. The non-rotating portion 3 includes a motor 4 for rotating and driving the cutter head 2, a gripper 5 pressed against the inner surface of the tunnel to generate a reaction force for propulsion, and an excavator supporting the gripper 5. A propulsion jack 5a for moving the excavator 1 forward, a support 5b for supporting the excavator 1 at the rear, and the like are arranged. The excavator 1 excavates the ground by rotating the cutter head 2 by the motor 4 while pushing the excavator 1 forward by the action of the gripper 5 and the jack 5a. Since a large number of roller cutters 2a are arranged in front of the spokes 2b provided radially in the cutter head 2 as shown in FIG. 2, due to their action, even a hard ground such as a bedrock is smoothly excavated. You can do it. In addition to the above, the non-rotating portion 3 of the excavator 1 is provided with a conveyor 6 and an erector 7, and also with a concrete spraying device 8. The conveyor 6 is for discharging the excavated earth and sand, the erector 7 is for constructing a wall of the segment x on the inner surface of the excavated tunnel according to the conditions of the ground, etc. This is to spray concrete for reinforcement on the inner surface.

【0029】掘削機1のカッターヘッド2には、曲がっ
たトンネルを掘削する場合の掘削機1の前進(いわゆる
曲進)を円滑化する等の目的で、図5(模式的に示す)
のようなオーバーカッター20が複数配置されている。
オーバーカッター20は、先端部にカッターを有する腕
を外周向きに差し出したり引っ込めたりするもので、差
し出し動作とその位置の保持とを油圧ジャッキ21によ
って行う。
The cutter head 2 of the excavator 1 is shown in FIG. 5 (schematically shown) for the purpose of smoothing the advance (so-called bending) of the excavator 1 when excavating a curved tunnel.
A plurality of overcutters 20 are arranged.
The overcutter 20 inserts and retracts an arm having a cutter at the tip in an outer peripheral direction, and performs an inserting operation and holding of the position with a hydraulic jack 21.

【0030】この掘削機1では、油圧(流体圧)機器で
あるオーバーカッター20のジャッキ21(複数)に油
圧作動油を供給するための油圧(流体圧)発生手段10
(1基)を、図2のようにカッターヘッド2のスポーク
2b上に取り付けている。カッターヘッド2に取り付け
れば、油圧発生手段10はオーバーカッター20のジャ
ッキ21とともに回転するため、両者を接続する油圧配
管等に回転継手等を設けなくても不都合が生じないから
である。
In this excavator 1, hydraulic (fluid pressure) generating means 10 for supplying hydraulic oil to jacks 21 of the overcutter 20, which is a hydraulic (fluid pressure) device.
(1 unit) is mounted on the spoke 2b of the cutter head 2 as shown in FIG. If the hydraulic pressure generating means 10 is attached to the cutter head 2, the hydraulic pressure generating means 10 rotates together with the jack 21 of the over cutter 20, so that no inconvenience occurs even if a rotary joint or the like is not provided in a hydraulic pipe or the like connecting the two.

【0031】油圧発生手段10には、図3のように、ア
キュムレーター11(ガスの封入されたゴム袋を内蔵す
る蓄圧装置)と切換バルブ12・作動油タンク13およ
び制御装置14などを含め、それらを図5のように接続
している。図5に示すとおりアキュムレーター11に
は、蓄圧用ホース31aとの接続が容易であるとともに
その接続を解除したとき自動的にロックする継手11a
を設けている。掘削機1のカッターヘッド2の回転が止
まったとき、掘削機1の非回転部分3に設けた蓄圧ポン
プ(図示せず)に通じる給油管31を上記のホース31
aを介して継手11aに接続し、アキュムレーター11
に蓄圧するためである。アキュムレーター11に蓄圧し
た状態では、バルブ12を適宜切り換えることによって
ジャッキ21に高圧作動油を供給してそれを伸長させ、
もってオーバーカッター20を外向きに差し出すことが
できる。アキュムレーター11に蓄圧できる次の機会ま
でにはオーバーカッター20を何度も動作させる必要が
あるため、アキュムレーター11には十分な容量をもた
せておく。なお、オーバーカッター20の機能上、ジャ
ッキ21には伸長と収縮との二つの動作が必要である
が、収縮のためには、ジャッキ21の伸縮ロッドにスプ
リング(図示せず)を連結している。ただし、図のよう
にジャッキ21を伸長させる側のみでなく、収縮させる
側の配管にもアキュムレーターを接続し、双方のアキュ
ムレーターからの圧力でジャッキ21を往復動作させる
のもよい。
As shown in FIG. 3, the hydraulic pressure generating means 10 includes an accumulator 11 (a pressure accumulating device containing a rubber bag filled with gas), a switching valve 12, a hydraulic oil tank 13, a control device 14, and the like. They are connected as shown in FIG. As shown in FIG. 5, the accumulator 11 has a joint 11a which is easily connected to the pressure accumulating hose 31a and is automatically locked when the connection is released.
Is provided. When the rotation of the cutter head 2 of the excavator 1 stops, the oil supply pipe 31 leading to a pressure accumulating pump (not shown) provided in the non-rotating part 3 of the excavator 1 is connected to the hose 31.
a to the joint 11a through the accumulator 11
This is for accumulating pressure. In the state where the pressure is accumulated in the accumulator 11, the high-pressure hydraulic oil is supplied to the jack 21 by appropriately switching the valve 12 to extend it,
Thus, the over cutter 20 can be extended outward. It is necessary to operate the overcutter 20 many times before the next opportunity to accumulate pressure in the accumulator 11, so that the accumulator 11 has a sufficient capacity. Note that the jack 21 needs two operations, elongation and contraction, for the function of the overcutter 20, but a spring (not shown) is connected to the telescopic rod of the jack 21 for contraction. . However, as shown in the figure, an accumulator may be connected not only to the side on which the jack 21 is extended but also on the pipe on the side for contracting, and the jack 21 may be reciprocated by the pressure from both accumulators.

【0032】油圧発生手段10には、以上のほか、制御
装置14とバッテリー15も含めている。制御装置14
は、切換バルブ12のポジションを切り換えることによ
ってジャッキ21の動作をコントロールするものであっ
て、バッテリー15はその切換バルブ12や制御装置1
4のための電源である。そして、掘削機1の非回転部分
3内にある操作パネル32からの指令は、カッターヘッ
ド2のやや後方に設けたアンテナ32a(図1を参照)
を介し、無線信号としてその制御装置14に伝えられ
る。
The hydraulic pressure generating means 10 further includes a control device 14 and a battery 15. Control device 14
Controls the operation of the jack 21 by switching the position of the switching valve 12, and the battery 15 is connected to the switching valve 12 and the control device 1.
4 power supply. The command from the operation panel 32 in the non-rotating portion 3 of the excavator 1 is transmitted to the antenna 32a provided slightly behind the cutter head 2 (see FIG. 1).
Is transmitted to the control device 14 as a radio signal.

【0033】油圧発生手段10のうちに設けた作動油タ
ンク13は、作動油を外へ漏らさないことに加え、内部
の気圧を大気(トンネル内の空気圧)に等しく保って作
動油の供給や戻りを円滑化する機能が必要であるため、
図3および図4のように構成している。すなわち、タン
ク本体13aを円筒状に形成してスポーク2b上に固定
し、その一方の端面に作動油の給排配管13bを接続す
るとともに、内部の作動油13cの油面上の空間を大気
に開放する手段として、図4のようにブリーザーパイプ
13pを配置している。ブリーザーパイプ13pは、タ
ンク本体13aのうち上記の配管13bとは異なる側の
端面の中央を内外に貫通する支軸13qの側面に、タン
ク本体13aの内部において接続固定したもので、タン
ク本体13aの内周壁近くに届く先端開口部13oから
通じる中空部を、支軸13q内の中空部(支軸13qの
両端は塞がれている)に連通させている。支軸13qに
はタンク本体13aの外部において短管13rを接続固
定し、その短管13rの中空部も支軸13qの中空部に
連通させているため、ブリーザーパイプ13pの先端開
口13oは、支軸13qと短管13rとの中空部を経て
外部に通じていることになる。そして支軸13qは、タ
ンク本体13aに対し軸受13sを介して回転自在に取
り付け、さらに、タンク本体13aの内部においてその
側面(ブリーザーパイプ13pとは反対の側)に重り1
3tを取り付けている。このような構成により、タンク
本体13aが鉛直平面内でどのように回転しても、ブリ
ーザーパイプ13pは常に鉛直上方に保たれ、その先端
開口13oがタンク本体13a内の作動油13c上の空
間内に常に位置することになる。そのため、タンク13
においては、作動油13c上の空間がブリーザーパイプ
13p等を介して常に大気に通じていることになり、作
動油が漏れ出ないうえ作動油の供給や戻りが円滑である
という機能が発揮される。
The hydraulic oil tank 13 provided in the hydraulic pressure generating means 10 not only does not leak the hydraulic oil to the outside, but also supplies and returns the hydraulic oil while keeping the internal pressure equal to the atmosphere (air pressure in the tunnel). Needs a function to facilitate
The configuration is as shown in FIGS. That is, the tank main body 13a is formed in a cylindrical shape and fixed on the spokes 2b, and one end face of the tank main body 13a is connected to a supply / discharge pipe 13b for hydraulic oil, and the space above the oil level of the internal hydraulic oil 13c is exposed to the atmosphere. As means for opening, a breather pipe 13p is arranged as shown in FIG. The breather pipe 13p is connected and fixed inside the tank body 13a to the side surface of a support shaft 13q that penetrates the center of the end face of the tank body 13a on the side different from the above-mentioned pipe 13b in and out. The hollow part communicating from the distal end opening part 13o reaching near the inner peripheral wall communicates with the hollow part in the support shaft 13q (both ends of the support shaft 13q are closed). The short pipe 13r is connected and fixed to the support shaft 13q outside the tank body 13a, and the hollow portion of the short tube 13r is also communicated with the hollow portion of the support shaft 13q. It communicates with the outside via the hollow portion between the shaft 13q and the short tube 13r. The support shaft 13q is rotatably attached to the tank body 13a via a bearing 13s, and further has a weight 1 on its side surface (the side opposite to the breather pipe 13p) inside the tank body 13a.
3t is attached. With such a configuration, the breather pipe 13p is always kept vertically upward regardless of how the tank main body 13a rotates in the vertical plane, and the opening 13o at the distal end thereof is located in the space above the hydraulic oil 13c in the tank main body 13a. Will always be located. Therefore, the tank 13
In the above, the space above the hydraulic oil 13c is always open to the atmosphere via the breather pipe 13p and the like, and the function that the hydraulic oil does not leak out and the supply and return of the hydraulic oil is smooth is exhibited. .

【0034】続いて示す図6〜図9は、発明の実施につ
いて別の形態を示すものである。すなわち、まず図6
は、トンネル掘削機1’についての縦断面図(図6
(a))および正面図(同(b))である。図7は図6
(a)におけるVII部の詳細図、図8は図6(b)にお
けるVIII部の詳細図、また図9は、図6の掘削機1’に
おける油圧系統等を示す模式図である。
FIGS. 6 to 9 show another embodiment of the present invention. That is, first, FIG.
Is a longitudinal sectional view of the tunnel excavator 1 ′ (FIG. 6)
(A)) and a front view ((b)). FIG. 7 shows FIG.
FIG. 8A is a detailed view of a part VII, FIG. 8 is a detailed view of a part VIII in FIG. 6B, and FIG. 9 is a schematic view showing a hydraulic system and the like in the excavator 1 ′ of FIG.

【0035】図1・図2に示した掘削機1と同様、図6
のトンネル掘削機1’も、最前部に回転式のカッターヘ
ッド2を備えるとともにその後部に非回転部分3を有し
ている。カッターヘッド2の前面には多数のローラーカ
ッター2aを備え、非回転部分3のうちには、カッター
ヘッド2の回転駆動用機器であるモータ4や土砂排出用
のコンベヤ6などを有しており、前記の掘削機1の場合
と同様の作用によって地中を掘り進む。
As with the excavator 1 shown in FIGS. 1 and 2, FIG.
Also has a rotary cutter head 2 at the forefront and a non-rotating portion 3 at the rear. A large number of roller cutters 2 a are provided on the front surface of the cutter head 2, and the non-rotating portion 3 includes a motor 4, which is a device for rotationally driving the cutter head 2, a conveyor 6 for discharging earth and sand, and the like. It excavates underground by the same operation as that of the excavator 1 described above.

【0036】この掘削機1’のカッターヘッド2内に
も、外周より外側の部分を余掘りするためのオーバーカ
ッター20(図9に模式的に示す)が複数配置されてお
り、それぞれには動作手段として油圧ジャッキ21が含
まれている。油圧機器である各オーバーカッター20の
ジャッキ21に油圧(作動油)を供給するために、この
掘削機1’では、図8および図9に示す油圧発生手段4
0(1基)を図6(b)のようにカッターヘッド2のス
ポーク2b上に取り付けている。前記の掘削機1の場合
と同様、回転するカッターヘッド2内に油圧ジャッキ2
1と油圧発生手段40とをともに取り付けると、それら
を接続する油圧配管等のうちに回転継手等を設ける必要
がなくなるからである。
In the cutter head 2 of the excavator 1 ', a plurality of overcutters 20 (schematically shown in FIG. 9) for excavating a portion outside the outer periphery are arranged. A hydraulic jack 21 is included as a means. In order to supply hydraulic pressure (hydraulic oil) to the jack 21 of each overcutter 20 which is a hydraulic device, the excavator 1 'uses the hydraulic pressure generating means 4 shown in FIGS.
0 (one unit) is mounted on the spoke 2b of the cutter head 2 as shown in FIG. As in the case of the excavator 1, the hydraulic jack 2 is provided in the rotating cutter head 2.
This is because if both the hydraulic pressure generating means 1 and the hydraulic pressure generating means 40 are attached, it is not necessary to provide a rotary joint or the like in the hydraulic piping or the like connecting them.

【0037】ただしこの掘削機1’における油圧発生手
段40には、図8・図9に示すとおりアキュムレーター
を配置せず、代わりに、油圧ポンプ41aとその駆動機
器である電動機41bなどからなるポンプ装置41を含
めている。ポンプ装置41から送られる高圧の作動油を
切換バルブ42により切り換えて油圧ジャッキ21の各
油圧室に送り、戻される作動油をタンク43内に送るの
である。ポンプ装置41の運転や切換バルブ42の切換
は、後方の非回転部分3にある操作パネル32からアン
テナ32aを介して送られる無線信号を受けて、制御装
置44がコントロールする。タンク43の構成は、図3
および図4に示したタンク13と同様であり、図8にお
けるIV−IV断面は図4と同様になる。
However, an accumulator is not provided in the hydraulic pressure generating means 40 of the excavator 1 'as shown in FIGS. 8 and 9, but a pump comprising a hydraulic pump 41a and a motor 41b as a driving device thereof is used instead. The device 41 is included. The high-pressure hydraulic oil sent from the pump device 41 is switched by the switching valve 42 and sent to each hydraulic chamber of the hydraulic jack 21, and the returned hydraulic oil is sent into the tank 43. The operation of the pump device 41 and the switching of the switching valve 42 are controlled by the control device 44 in response to a radio signal transmitted from the operation panel 32 in the rear non-rotating portion 3 via the antenna 32a. The configuration of the tank 43 is shown in FIG.
8 is the same as that of the tank 13 shown in FIG. 4, and the section taken along the line IV-IV in FIG.

【0038】ポンプ装置41の電動機41bは電力消費
が少なくないため、この掘削機1’では図9のように、
油圧発生手段40中の電源盤45を、後方の非回転部分
3にある動力電源線33に接続している。当該電源線3
3から得る大容量の電力によって、ポンプ装置41を長
期間安定的に運転するのである。切換バルブ42やそれ
らをコントロールする制御装置44のための電源も、同
じく電源盤45を介して電源線33からとる。
Since the electric motor 41b of the pump device 41 consumes a small amount of electric power, the excavator 1 'has a structure as shown in FIG.
A power supply panel 45 in the hydraulic pressure generating means 40 is connected to a power supply line 33 in the rear non-rotating portion 3. The power line 3
The pump device 41 is stably operated for a long period of time by the large amount of electric power obtained from 3. The power for the switching valves 42 and the control device 44 for controlling them are also taken from the power line 33 via the power panel 45.

【0039】油圧発生手段40がカッターヘッド2とと
もに回転するに対して、非回転部分3にある電源線33
は回転しないため、電源盤45と電源線33との間に
は、両者間の相対回転にともなって摺動する摺動接点5
0を設けている。摺動接点50は、図7に示すとおり構
成したものである。すなわち、カッターヘッド2の後部
には、モーター4による駆動力を受けるための回転ドラ
ム2cが円筒状に後方へと突出しているが、まず、その
ドラム2cの外周上において、電源盤45(図9)の動
力線45aにつながるリング状の接点(スリップリン
グ)51を互いの間隔をあけて複数本配列する。その一
方、電源線33に接続されている固定側の接点52を接
点51と同数だけ非回転部分3内の定位置に設け、それ
ぞれを上記の各接点51に接触させる。このように構成
した摺動接点50は、カッターヘッド2が何回転して
も、接点51・52間の接触が途切れず、しかも電線類
がねじれることもない。
While the hydraulic pressure generating means 40 rotates together with the cutter head 2, the power supply line 33 in the non-rotating part 3
Does not rotate, a sliding contact 5 sliding between the power supply panel 45 and the power supply line 33 due to relative rotation between them is provided.
0 is provided. The sliding contact 50 is configured as shown in FIG. That is, at the rear of the cutter head 2, a rotary drum 2c for receiving the driving force from the motor 4 projects cylindrically rearward. First, on the outer periphery of the drum 2c, a power supply panel 45 (FIG. ), A plurality of ring-shaped contacts (slip rings) 51 connected to the power line 45a are arranged at intervals. On the other hand, the fixed contacts 52 connected to the power supply line 33 are provided at fixed positions in the non-rotating portion 3 by the same number as the contacts 51, and each is brought into contact with each of the contacts 51. In the sliding contact 50 configured as described above, the contact between the contacts 51 and 52 is not interrupted and the wires are not twisted regardless of the rotation of the cutter head 2.

【0040】摺動接点50の各接点51・52は金属面
が露出したものであるため、水やほこり等がそれらに触
れるのは好ましくない。そこで、この摺動接点50には
以下のような構成を付している。まず、非回転部部分3
のうち、カッターヘッド2の上記ドラム2cの外側に位
置する部分に円筒状の囲い3aを形成し、その囲い3a
とドラム2cとによって、摺動接点50を囲む円環状の
空間53を形成する。また、その空間53の前後位置に
おいて、ドラム2cの外周と非回転部分3との間にシー
ル部材2f・2gを装着し、空間53の密閉度を高くす
る。さらにその空間53内には、外部から水やほこり等
が入るのを防止すべく、圧縮空気の吹出しノズル54を
差し入れて清浄な乾燥空気をその空間53内に満たして
いる。なお、圧縮空気は、後方の(つまり掘削機1の非
回転部分3かまたはさらに後方の定置設備上にある)空
気圧縮機(図示せず)をによって供給する。
Since each of the contacts 51 and 52 of the sliding contact 50 has an exposed metal surface, it is not preferable that water, dust and the like touch them. Therefore, the sliding contact 50 has the following configuration. First, the non-rotating part 3
Of the cutter head 2, a cylindrical enclosure 3a is formed in a portion located outside the drum 2c, and the enclosure 3a
And the drum 2c, an annular space 53 surrounding the sliding contact 50 is formed. Further, at the front and rear positions of the space 53, seal members 2f and 2g are mounted between the outer periphery of the drum 2c and the non-rotating portion 3, thereby increasing the degree of sealing of the space 53. Further, in order to prevent water, dust and the like from entering the space 53 from outside, a compressed air blowing nozzle 54 is inserted to fill the space 53 with clean dry air. It should be noted that the compressed air is supplied by an air compressor (not shown) in the rear (that is, on the non-rotating part 3 of the excavator 1 or on the stationary equipment further behind).

【0041】以上、二つの実施形態を紹介したが、いず
れの形態においても、油圧作動油に代えて他の流体を使
用することができることは言うまでもない。
Although the two embodiments have been described above, it goes without saying that in any of the embodiments, other fluids can be used instead of the hydraulic oil.

【0042】[0042]

【発明の効果】請求項1に記載した掘進機では、カッタ
ーヘッドと掘進機後部の非回転部分との間に必ずしも回
転継手を配置する必要がない。そのため、1)複雑な構成
の回転継手が不要である分だけコスト的に有利である、
2)回転継手についての高精度の取り付け作業が不要であ
るので掘進機の組み立てが簡単である、3)スペース上の
理由から掘進機のメンテナンス等のための作業性が向上
する−といった効果がある。流体供給用配管が短くて
足りる、という利点もある。
In the excavator according to the first aspect, it is not always necessary to arrange a rotary joint between the cutter head and the non-rotating portion at the rear of the excavator. Therefore, 1) it is advantageous in terms of cost because a rotating joint having a complicated configuration is unnecessary.
2) There is an advantage that the excavator is easy to assemble because high-precision mounting work on the rotary joint is unnecessary, and 3) the workability for maintenance of the excavator is improved due to space reasons. . There is also an advantage that the fluid supply pipe is short.

【0043】請求項2に記載した掘進機は、さらに、カ
ッターヘッドの回転中心付近に制御電線用の回転式コネ
クターを設けること等が不要になるので、メンテナンス
等の作業が一層行いやすくなる。
According to the second aspect of the present invention, it is not necessary to provide a rotary connector for a control wire near the center of rotation of the cutter head, so that maintenance and other operations can be performed more easily.

【0044】請求項3の掘進機では、流体圧発生手段の
うちにポンプなどの流体加圧機器を設ける必要がないの
で、その機器への電力等の供給用配線を非回転部分とカ
ッターヘッドとの間に設けることが不要で、掘進機の組
み立てが一層簡単になる。
According to the third aspect of the present invention, since it is not necessary to provide a fluid pressurizing device such as a pump in the fluid pressure generating means, the wiring for supplying electric power or the like to the device is connected to the non-rotating portion and the cutter head. There is no need to provide them between the excavators, which makes assembly of the excavator easier.

【0045】請求項4の掘進機は、流体圧発生手段のう
ちにポンプとその駆動機器を含んでいて後方の動力電源
によりそれを駆動するため、長期間安定して流体圧の供
給をすることができる。なお、摺動接点は、カッターヘ
ッドの回転中心付近以外の部分にも設けることができ、
構造的にも簡単である。
According to the fourth aspect of the present invention, since the excavator includes a pump and its driving device in the fluid pressure generating means and is driven by a rear power source, the fluid pressure can be stably supplied for a long period of time. Can be. In addition, the sliding contact can be provided in a portion other than the vicinity of the rotation center of the cutter head,
It is simple in structure.

【0046】請求項5の掘進機では、上記のような摺動
接点に、掘削中に地山から出る泥水等が付着する恐れが
ないので、常に円滑な電力供給がなされる。
According to the fifth aspect of the present invention, since there is no possibility that the muddy water or the like from the ground during the excavation adheres to the above-mentioned sliding contact, a smooth power supply is always performed.

【0047】請求項6の掘進機では、カッターヘッドと
ともに流体圧用のタンクが回転するにもかかわらず、そ
の内部の流体がこぼれず、しかもタンク内の流体量が円
滑に変動する。なお、流体圧発生手段のうちにタンクが
あるために、流体圧機器の動作が効率的である等の利点
もある。
In the excavator according to the sixth aspect, the fluid inside the tank for fluid pressure does not spill even though the tank for fluid pressure rotates together with the cutter head, and the fluid amount in the tank fluctuates smoothly. In addition, since there is a tank in the fluid pressure generating means, there are advantages such as efficient operation of the fluid pressure device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】発明の実施についての一形態を示す図であっ
て、トンネル掘削機1の全体を示す縦断面図である。
FIG. 1 is a view showing an embodiment of the present invention, and is a longitudinal sectional view showing the entirety of a tunnel excavator 1. FIG.

【図2】図1の掘削機1についての正面図である。FIG. 2 is a front view of the excavator 1 of FIG.

【図3】図2におけるIII部の詳細図である。FIG. 3 is a detailed view of a part III in FIG. 2;

【図4】図3におけるIV−IV断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG.

【図5】図1の掘削機1における油圧系統等を示す模式
図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a hydraulic system and the like in the excavator 1 of FIG.

【図6】発明の実施について図1等とは別の形態を示す
図であり、トンネル掘削機1’についての縦断面図(図
6(a))および正面図(同(b))である。
6 is a view showing another embodiment of the invention, which is different from FIG. 1 and the like, and is a longitudinal sectional view (FIG. 6 (a)) and a front view (FIG. 6 (b)) of a tunnel excavator 1 '. .

【図7】図6(a)におけるVII部の詳細図である。FIG. 7 is a detailed view of a portion VII in FIG. 6 (a).

【図8】図6(b)におけるVIII部の詳細図である。FIG. 8 is a detailed view of a portion VIII in FIG. 6 (b).

【図9】図6の掘削機1’における油圧系統等を示す模
式図である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a hydraulic system and the like in the excavator 1 ′ of FIG.

【図10】回転継手60を有する従来の掘進機1”につ
いての縦断面図である。
FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a conventional excavator 1 ″ having a rotary joint 60.

【図11】図11(a)は図10の回転継手60の構造
を示す側面図、図11(b)は同(a)におけるb−b
断面図である。
11 (a) is a side view showing the structure of the rotary joint 60 in FIG. 10, and FIG. 11 (b) is bb in FIG. 11 (a).
It is sectional drawing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・1’ トンネル掘削機(掘進機) 2 カッターヘッド 3 (掘進機の)非回転部分 10・40 油圧(流体圧)発生手段 11 アキュムレーター(蓄圧装置) 13・43 作動油(流体用)タンク 20 オーバーカッター(流体圧機器) 50 摺動接点 1 ・ 1 ′ Tunnel excavator (excavator) 2 Cutter head 3 Non-rotating part (of excavator) 10.40 Hydraulic (fluid pressure) generating means 11 Accumulator (accumulator) 13.43 Hydraulic oil (for fluid) tank 20 over cutter (fluid pressure device) 50 sliding contact

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 前方にある回転式のカッターヘッド内
に、流体圧によって動作する機器が配置された掘進機で
あって、 その機器と接続された流体圧発生手段が、上記のカッタ
ーヘッドのうちに取り付けられていることを特徴とする
掘進機。
1. An excavator in which a device operated by fluid pressure is arranged in a rotary cutter head in front thereof, wherein a fluid pressure generating means connected to the device is one of the cutter heads described above. An excavator characterized by being attached to a machine.
【請求項2】 上記の流体圧発生手段のうちに含まれる
制御機器が、同じく流体圧発生手段のうちに含まれるバ
ッテリーを電源とし、掘進機の非回転部分に設置された
操作手段からの無線信号によって操作されることを特徴
とする請求項1に記載の掘進機。
2. A control device included in the fluid pressure generating means uses a battery also included in the fluid pressure generating means as a power source, and wirelessly communicates from an operating means installed on a non-rotating portion of the excavator. The machine according to claim 1, wherein the machine is operated by a signal.
【請求項3】 上記の流体圧発生手段が、カッターヘッ
ドの回転休止時にカッターヘッド外の流体ポンプにて蓄
圧可能な蓄圧装置を含むことを特徴とする請求項1また
は2に記載の掘進機。
3. The excavator according to claim 1, wherein said fluid pressure generating means includes a pressure accumulator capable of accumulating pressure by a fluid pump outside the cutter head when the rotation of the cutter head is stopped.
【請求項4】 上記の流体圧発生手段が、流体ポンプと
その駆動機器とを含んでおり、その駆動機器が、カッタ
ーヘッドと掘進機の非回転部分との間に設けられた摺動
接点を介して後方の動力電源に接続されていることを特
徴とする請求項1または2に記載の掘進機。
4. The fluid pressure generating means includes a fluid pump and a driving device thereof, the driving device including a sliding contact provided between a cutter head and a non-rotating portion of the excavator. The excavator according to claim 1 or 2, wherein the excavator is connected to a rear power source via a power source.
【請求項5】 上記の摺動接点が、カッターヘッドと掘
進機の非回転部分とによって囲まれた空間内にあり、そ
の空間内に絶縁性のある圧力流体が充満していることを
特徴とする請求項4に記載の掘進機。
5. The method according to claim 1, wherein the sliding contact is located in a space surrounded by the cutter head and a non-rotating portion of the excavator, and the space is filled with an insulative pressure fluid. The excavator according to claim 4, wherein
【請求項6】 上記の流体圧発生手段が流体用のタンク
を備えており、そのタンクが、内部の空間を大気開放す
るためのブリーザーパイプとして、 a) カッターヘッドの回転中心と平行な方向にタンクの
側壁を貫通する支軸に接続されていてタンク内にあり、
その支軸の内部を経て当該パイプの中空部がタンク外に
連通しており、 b) その支軸を中心にタンクとは相対回転自在なように
配置されたうえ、 c) 重りまたは浮きの作用で鉛直上方に立てられること
により、支軸から遠い側の端部が常にタンク内の流体面
上に突出しているものを有することを特徴とする請求項
1〜5のいずれかに記載の掘進機。
6. The fluid pressure generating means includes a tank for fluid, and the tank serves as a breather pipe for releasing the internal space to the atmosphere. A) In a direction parallel to the rotation center of the cutter head. It is connected to a spindle that passes through the side wall of the tank and is inside the tank,
The hollow part of the pipe communicates with the outside of the tank via the inside of the support shaft.b) It is arranged so as to be rotatable relative to the tank around the support shaft, and c) The action of weight or floating The excavator according to any one of claims 1 to 5, wherein the excavator has an end that is farther from the support shaft and always protrudes above a fluid surface in the tank by being set up vertically. .
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