JP3557590B2

JP3557590B2 - 削岩機の揺動制御装置

Info

Publication number: JP3557590B2
Application number: JP50330095A
Authority: JP
Inventors: エンルンド，ペンティ; ピーポネン，ユハ; クイスマ，ヨウコ; ペルトラ，セッポ
Original assignee: タムロック・オイ
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1994-06-29
Publication date: 2004-08-25
Anticipated expiration: 2019-08-25
Also published as: AU7125394A; DE4494675T1; FI93571C; SE9504648D0; US5806616A; FI933020A0; SE9504648L; WO1995001496A1; SE505619C2; AU683903B2; FI93571B; JPH08512005A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、躯体部とそれぞれ２つのクローラ（キャタピラ）との間で夫々作動する各揺動シリンダと、一方のシリンダが伸張されるとき他方のシリンダが収縮され且つその逆も可能であるように削岩機の駆動中これらの揺動シリンダを相互連結させる揺動選択弁とから成る削岩機用揺動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のクローラ付削岩機において、前記各クローラは、クローラフレームと前記躯体部との間に配設される前記各揺動シリンダおよび下方に位置する地面の不規則性に、従がって前記各クローラを回転させる横方向の回転軸により前記削岩機躯体部に接続される。前記削岩機が地形に対して均等に動き、且つ前記削岩機が前記躯体部に対しより少ない範囲の負荷を与えるように、これら揺動シリンダは正常駆動中に一方のクローラが前記削岩機に対して一方向に回転するとき、他方のクローラがそれに対応して反対方向に回転するように相互に連結される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のクローラ付削岩機は、該削岩機と前記各揺動シリンダの作動および前記各クローラの回転を可能にするために、前記各揺動シリンダはホースにより相互に接続されねばならないと言うである。前記ホースがある理由または別の理由で損傷を受けると、圧力は前記各揺動シリンダから逃出し、且つ前記削岩機が倒れ掛かるかも知れないという危険がある。
【０００４】
本発明は、上述した従来技術の問題点を解消し、前記削岩機のバランスがそれによってできるだけ多くの状況下において容易に且つ信頼し得るように制御された揺動制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のかかる目的は、各揺動シリンダに取り付けられた各ロック弁を具備して成り、該各ロック弁が各油圧管路を通って前記各揺動シリンダから出る圧力流体の流れが通常阻止されるように前記各揺動シリンダのための前記各油圧管路に接続され、そして前記各ロック弁が、該各ロック弁に印加される圧力により前記各揺動シリンダの前記各油圧管路中に前記圧力流体の流れを解放する案内手段を具備して成り、更に前記各ロック弁の前記案内手段が、前記各揺動シリンダの前記各ロック弁に制御圧力を印加するための個別の制御圧力管路を具備して成ることことを特徴とする削岩機用揺動制御装置により達成される。
【０００６】
【作用】
本発明の削岩機用揺動制御装置は、前記各ロック弁が前記各揺動シリンダに取り付けられ、そして前記各油圧管路が通常閉止され、それにより前記各揺動シリンダがそれらの存在する位置に固定されるように前記各揺動シリンダの前記各油圧管路に接続される。
また、本発明の削岩機用揺動制御装置は、各ロック弁が外部の別個の圧力により制御可能であり、その結果、それらが例えば駆動中加圧される管路から前記制御圧力を取ることにより、上方に向って前記削岩機を駆動しながら自動的に開放可能になる。更に、本発明の削岩機用揺動制御装置は、必要ならば、揺動が、例えば掘削ブームまたは揺動制御装置の上方キャリッジが予め定めた角度により削岩機の長手方向から外方に回転するときロック可能であり、このように、バランスの変化により発生される倒壊の危険が回避され得る。
【０００７】
【効果】
本発明の削岩機用揺動制御装置は、前記各揺動シリンダ間の前記ホースが損傷されると、前記各弁の前記制御圧力が、例えば、タンクに直接案内されることができ、そして前記各弁が閉止され、前記各クローラが前記削岩機の前記躯体部に対して固定してロックされるように所定位置に前記各シリンダを固定することを可能にする。更に、前記揺動制御装置は揺動が駆動中のみ開放されるように一定して安全であり、且つ別に注意を常に払う必要もない。更に、本発明の削岩機用揺動制御装置は、揺動が異常な状態において容易にロックされ、そしてロックが前記ブームまたは上方キャリッジの回転機構に接続されるセンサを利用することにより自動化可能であるために特別な安全性を備える。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、躯体部４に対して軸３のまわりに枢動可能に接続された各クローラ1,2から成る削岩機を示す。前記躯体部４は公知であるようなすべて所定の動力手段、制御手段から成り、且つそれ故それらおよびそれらの動作はより綿密には説明されない。各揺動シリンダ5,6は、それぞれ各クローラ用のフレーム1a,2aと前記躯体部４との間に設けられる。前記各揺動シリンダ5,6は、前記躯体部４が前記軸線３のまわりに傾かないように前記躯体部４と前記各クローラ1,2との間で作動する。
【０００９】
ブームおよび送りビームの構造および動作は良く知られ、且つ本発明に関連が少ないので、それらの動作はここではより綿密には説明されない。図１示した削岩機は、更に前記各クローラ1,2が前記軸３のまわりに枢動すると、前記各クローラ1,2とともに動くように前記クローラ１のフレームに接続されるキャビン９を具備して成る。通常、この種のキャビン９は必要でなく且つそれは本発明に必須ではない。もちろん、本発明は互いに離れた水平軸のまわりの同様に枢動可能な２つのクローラから成るあらゆる種類の削岩機に適用され得る。以下に説明されるような図において、ブーム７、送りビーム８、およびキャビン９のごとき本発明に必須でない構成要素は、本発明の理解に必要ない場合に明瞭化のために示されてない。
【００１０】
図2a乃至図2cは、揺動動作の原理を略示している。すべての図において、前記躯体部４は実質上水平位置において部分的にのみ示され、そして前記クローラ1,2は状況に応じて種々の位置において示される。図2aにおいて、前記クローラ１は地面状態により下方に向けられた位置にあり、それにより前記クローラ２は対応して上方に向けられた位置にある。図2bにおいて、前記各クローラ1,2が実質上平らな表面上にあり、且つ互いに平行である。図2cにおいて、順次、状況は図2aの状況と反対であり、それにより前記クローラ１は上昇面上にあり且つ前記クローラ２は対応して下降面上にある。
【００１１】
図３は、削岩機の揺動油圧系が本発明による動作を達成するように接続される揺動制御装置を略示する。図は圧力制御される逆止弁、すなわち前記各揺動シリンダ5,6と接続して取り付けられる各ロック弁10a,10b、11a,11bを示す。前記各揺動シリンダ5,6のシリンダ空間への各油圧管路は前記各ロック弁を経由する。前記各ロック弁10a,10b、11a,11bと前記各揺動シリンダ5,6の間の圧力流体接続は、それらの間のホースの損傷を回避するために固定された堅固なパイプまたは固定管路として実現される。
【００１２】
前記各ロック弁10a,10b,11a,11bの作動は、それらが各制御圧力管路12,13を経た外部圧力によってのみの作動に対して開放可能であると言う事実に基づいている。従がって、制御圧力が前記各制御圧力管路に印加されないと、前記各ロック弁10a,10b,11a,11bは閉止されたままであり、そして前記各シリンダ5,6は、前記各ロック弁が前回に閉じられたときの各位置のロックされたままである。
【００１３】
各油圧管路14,15が前記各揺動シリンダ5,6の間に設けられる。前記各油圧管路14,15は、前記各クローラ1,2と前記各揺動シリンダ5,6が前記躯体部４に関連して動くことができるように圧力ホースからなる。前記各シリンダ5,6との間の前記各油圧管路14,15は、一方のシリンダの長さが減少すると、他方のシリンダの長さが増加するように、逆もまた同じように、そして揺動選択弁16が図に示された位置にあると、前記制御圧力が前記各制御圧力管路12,13を介して前記各ロック弁10a,10b,11a,11bに印加されるように接続される。
【００１４】
他の実施例において、前記各制御圧力管路12,13は、更にそれらを介して前記制御圧力が制御圧力管路19から前記各ロック弁10a,10b,11a,11bに印加可能な各制御弁17,18を具備する。本発明の揺動制御装置は、更にシャトル弁20を介して前記各揺動シリンダの前記各油圧管路14,15の両方に接続される圧力ゲージ21を具備して成る。該圧力ゲージ21は前記各油圧管路14,15中に存在する圧力を感知する。
【００１５】
実際には、前記各油圧管路14,15は、前記削岩機が使用されるとき損傷されるかも知れないホースから成る。従がって、前記ホースが損傷されると、それにより形成された前記各油圧管路14,15中に存在する油圧圧力は降下し、前記圧力ゲージ21がその圧力降下を検出する。前記圧力ゲージ21は、前記各制御弁17,18を順次電気的に制御するために最も好都合に接続され、前記ホースが損傷されると、図において前記各制御弁17,18は下方に強制移動され、その結果、前記各制御圧力管路12,13の圧力は前記各制御弁17,18から圧力流体用のタンクに放出され、且つそこで前記各ロック弁10a,10b,11a,11bは閉止位置に移動され、かくして前記各ロック弁10a,10b,11a,11bは前記各揺動シリンダ5,6をそれらの現行位置にロックする。この結果、前記削岩機は前記ホースの損傷に拘わらず倒壊しない。
【００１６】
図３は自由な揺動位置にある前記揺動選択弁16を示し、それにより前記油圧管路の他の部分は前記各揺動シリンダから分離される。前記躯体部４が前記各クローラ1,2に対してある方向に傾斜される、例えば、穿孔の演算処理および穿孔処理制御を容易にするために、穿孔作動中の前記躯体部４が水平に位置決めされる場合、前記揺動選択弁16は図に示された位置からいずれの方向にも移動することが可能となるので、前記各揺動シリンダは同一方向に収縮または伸張される。必要に応じ、例えば前記圧力ゲージ21と前記各制御弁17,18との間に配設された別個のシリンダー特殊電気スイッチによって一方のクローラを他方のクローラから独立して移動することもできる。
【００１７】
更に、駆動モータ（図示せず）の駆動制御弁22のための各油圧管路23,24に接続されるシャトル弁25が、前記各制御弁17,18の前記制御圧力管路19に接続される。
前記シャトル弁25からの油圧管路は、別のシャトル弁26により前記各制御弁17,18の前記制御圧力管路19に、且つ前記揺動選択弁16からの制御圧力管路27が接続されるその他方の側に順次接続される。その結果、いずれの方向にも作用する前記制御圧力は、作動を許容するその開放位置に前記各ロック弁10a,10b,11a,11bを案内することを可能にする。
【００１８】
このように前記躯体部４は、前記揺動選択弁16の使用によって前記各クローラに対して調整可能になり、それによって、前記揺動選択弁16が各管路のいずれか一方に印加される圧力により作動されると、前記各ロック弁10a,10b,11a,11bは開く。
対応して、前記削岩機が上方に駆動されると、前記駆動モーターへの前記各油圧管路23,24のいずれか一方に存在する圧力が前記各ロック弁10a,10b,11a,11bを開き、且つそこで駆動中の揺動が可能となる。更に別個の調整弁28を前記制御圧力管路19に接続することができ、そして揺動は幾つかの条件において調整弁の使用により、または前記各制御弁17,18を直接電気的に制御することにより永続的に遮断され得る。図は更に、それにより圧力流体が油圧系統全体に導入される圧力流体用のポンプ29を略示する。これは、しかしながら、ここではより十分に説明されない従来の技術である。
【００１９】
図4aおよび図4bは、各案内突起31,32が前記ブームの前記軸に、または前記削岩機の上方キャリッジが枢動可能な装置において、その垂直軸30に取り付けられる実施例を示し、そして閉止弁33が前記垂直軸30に設けられ、閉止弁33が前記垂直軸30の近傍に設けられ、前記閉止弁33のスピンドルの先端34は前記各案内突起31,32により案内されるように配置されている。
【００２０】
前記垂直軸33が、図4bに示されるように、角度αより広い角度を通って回転すると、図の場合において前記各案内突起31,32は前記閉止弁33のスピンドルを内方に押し、それにより前記閉止弁33は前記制御圧力管路19への前記圧力流体の供給を停止し、そして前記各ロック弁10a,10b,11a,11bは閉じられ、かくしてバランスが変化するとき前記削岩機の揺動および倒壊を阻止する。
【００２１】
機械的作動に基づいて回転角度を感知することおよび弁を閉止することはまた種々のリミットスイッチにより、またはそれ自体公知の他の感知方法において電気または油圧制御の使用により実現され得る。前記閉止弁33はその前記垂直軸30のまわりのブームまたは上方キャリッジが調整弁の位置に関係なく揺動シリンダを常にロックするように第３図に示した調整弁28を置き換えるか、またはそれと直列に配設され得る。代替的に、電気センサが前記各制御弁17,18を直接制御することも可能である。
【００２２】
図５は本発明の実施例を略示し、それにより第３図におけると同一の参照符号が同一の構成要素に使用された。図はそれが更に追加の各限圧スイッチ35,36を示すことを除いて図３におけるものと同一の構成要素を示す。前記各限圧スイッチ35,36は必ずしも必要でないが、それは例えば前記削岩機の運転中に前記クローラが境界または穴等により急激に降下する場合、前記各揺動シリンダ5,6および前記各ロック弁10a,10b,11a,11bを過剰圧力ピークから保護する。図において前記各限圧スイッチ35,36は、前記各油圧管路の一方にのみに設けられるが、そのような装置を前記両油圧管路に切り換えることも可能である。
【００２３】
図はまた各シャトル弁37a,37b,38a,38bを示し、その目的は、傾斜削岩場所において前記削岩機の前記躯体部４の位置例えば水平位置に調整するように、圧力流体が前記各揺動シリンダ5,6の一方または両方に印加されると、前記各ロック弁10a,10b,11a,11bの開放を許容することにある。これらの弁は、前記各油圧管路の一方に入る圧力が前記他方の油圧管路の前記各ロック弁を開放可能にさせ、従って前記シリンダからの前記流体の流れを許容する。図は更にスロットル39を示し、該スロットル39は前記制御圧力が前記制御圧力管路19から除去されると、前記タンクへの前記制御圧力の放出を許容し、また前記各ロック弁10a,10b,11a,11bの閉止を許容する。
【００２４】
この実施例において、前記各ロック弁10a,10b,11a,11b、シャトル弁37a,37b、およびスロットル39は、一体型、即ち弁ブロツク41を形成する。同様に、前記他方の揺動シリンダ６に対応する構成要素は、弁ブロツク42を形成する。この構成要素は極めて有効であり、この型の弁ブロツクは前記揺動シリンダの近傍にまたはそれと一体に取り付けることが可能である。前記各揺動シリンダおよび関連の弁ブロツクまたは関連の弁が、前記圧力流体に対して損傷を受ける前記ホースを持たず、しかもすべての管路が、考え得る最良の方法で保護された固定されたまたは固定的に取り付けられた堅固なパイプであることが重要である。
【００２５】
図は更にシャトル弁43を示し、該シャトル弁43は、前記圧力流体が前記各シリンダに供給されてないと、前記揺動選択弁16への前記各油圧管路を閉止する。従って、前記圧力流体は前記各揺動シリンダ5,6の回路から逃げ出ることができず、しかも前記回路は閉止されたままである。前記シャトル弁43の構造および作動は公知であり且つ当該技術に熟練した者には明らかであり、且つそれゆえより綿密には説明されない。
【００２６】
本発明は例としてのみ上述され、且つ図面に例示されそして本発明は決して例に限定されない。前記各ロック弁は別個の弁としてまたは、図５に示されるように、前記各弁ブロツクとして前記各シリンダに又は前記各シリンダ近傍に固定して取り付けられる。
前記各ロック弁の前記制御圧力は、前記駆動モータの作動油圧管路から、または別の揺動がある理由で必要とされる場合、別の圧力源から自動的に取り去られる。同様に、前記各閉止弁のための制御圧力もまた、種々の理由、例え前記ばブームまたは上方キャリッジが安全の観点から過度に回転する場合、遮断される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の削岩機用揺動制御装置を略示する側面図である。
【図２ａ】
本発明の削岩機用揺動制御装置の揺動を略示する側面図である。
【図２ｂ】
本発明の削岩機用揺動制御装置の他の揺動を略示する側面図である。
【図２ｃ】
本発明の削岩機用揺動制御装置の別の揺動を略示する側面図である。
【図３】
本発明の削岩機用揺動制御装置の揺動シリンダを接続するための揺動制御配置を示す略図である。
【図４ａ】
本発明の削岩機用揺動制御装置のブームまたは上方キャリッジの回転角度に基づいた揺動を遮断するための実施例を示す平面図である。
【図４ｂ】
本発明の削岩機用揺動制御装置のブームまたは上方キャリッジの回転角度に基づいた揺動を遮断するための他の実施例を示す平面図である。
【図５】
本発明の削岩機用揺動制御装置の揺動シリンダを接続するための他の揺動制御配置を示す略図である。

Claims

躯体部（４）と２つのクローラ（1,2）との間で夫々作動する各揺動シリンダ（5,6）と、削岩機の運転中に前記一方の各揺動シリンダ（5,6）が伸張されると、前記他方のシリンダ（5,6）が収縮されるように且つその逆に収縮されると伸張されるように前記各揺動シリンダ（5,6）が相互に接続可能にする揺動選択弁（16）とを具備して成る削岩機用揺動制御装置において、前記削岩機用揺動制御装置が、前記各揺動シリンダ（5,6）に取り付けられた各ロック弁（10a,10b,11a,11b）を具備して成り、該各ロック弁が各油圧管路（14,15）を通って前記各揺動シリンダ（5,6）から出る圧力流体の流れが通常阻止されるように前記各揺動シリンダ（5,6）のための前記各油圧管路（14,15）に接続され、そして前記各ロック弁（10a,10b,11a,11b）が、該各ロック弁に印加される圧力により前記各揺動シリンダ（5,6）の前記各油圧管路中に前記圧力流体の流れを解放する案内手段を具備して成り、更に前記各ロック弁（10a,10b,11a,11b）の前記案内手段が、前記各揺動シリンダ（5,6）の前記各ロック弁（10a,10b,11a,11b）に制御圧力を印加するための個別の制御圧力管路（12,13）を具備して成ることを特徴とする削岩機用揺動制御装置。
前記各ロック弁（10a,10b,11a,11b）の前記案内手段が、前記各制御圧力管路（12,13）と前記各揺動シリンダ間の前記各油圧管路（14,15）との間に取り付けられる各シャトル弁（37a,37b,38a,38b）を具備して成り、これらのシャトル弁が前記各管路（12〜15）の１つに存在する圧力が前記各ロック弁（10a,10b,11a,11b）を開放できるように接続されることを特徴とする請求項１に記載の削岩機用揺動制御装置。
前記削岩機用揺動制御装置が，前記各揺動シリンダ（5,6）の制御圧力管路（19）と連通するスロットル（39）と圧力流体タンクを具備して成り、それにより前記制御圧力管路（19）中の圧力が軽減されると、前記各ロック弁（10a,10b,11a,11b）の前記制御圧力が前記スロットル（39）を通って逃出することができ、そして前記各ロック弁（10a,10b,11a,11b）が閉止されることを特徴とする請求項２に記載の削岩機用揺動制御装置。
前記削岩機用揺動制御装置が，前記各揺動シリンダ（5,6）間の前記各油圧管路（14,15）の各々の圧力が感知すべく配置された圧力ゲージ（21）を具備して成り、前記各ロック弁（10a,10b,11a,11b）への前記制御圧力管路（19）は、前記各ロック弁（10a,10b,11a,11b）が前記各油圧管路（14,15）を閉じるように前記圧力ゲージ（21）の案内により前記制御圧力管路（19）を閉止すべく配置された少なくとも１つの制御弁（17,18）を具備して成ることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の削岩機用揺動制御装置。
前記各揺動シリンダ（5,6）のための前記各ロック弁（10a,10b,11a,11b）の夫々の前記制御圧力管路（12,13）が、それ自体の制御弁（17,18）を有し、前記各ロック弁（10a,10b,11a,11b）と前記各制御弁（17,18）が、前記揺動シリンダ（5,6）に関連して一体型弁ブロツクにともに接続されることを特徴とする請求項４に記載の削岩機用揺動制御装置。
前記各シャトル弁（37a,37b,38a,38b）と前記各ロック弁（10a,10b,11a,11b）が、一体型弁ブロツク（41,42）にともに接続されることを特徴とする請求項２に記載の削岩機用揺動制御装置。
前記圧力ゲージ（21）が、前記各制御弁（17,18）を電気的に制御すべく配置されることを特徴とする請求項４又は５に記載の削岩機用揺動制御装置。
前記削岩機用揺動制御装置が、所定レベルを超える圧力ピークが前記圧力流体の流れを前記シリンダ空間から前記油圧管路（14,15）中に許容するように、前記各揺動シリンダ（5,6）の前記シリンダ空間と前記各揺動シリンダ（5,6）間の前記各油圧管路（14,15）との間に接続される各限圧弁（35,36）を具備して成ることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の削岩機用揺動制御装置。
前記各ロック弁（10a,10b,11a,11b）が、堅固なパイプまたは固定管路により前記各揺動シリンダ（5,6）の前記シリンダ空間に接続されることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の削岩機用揺動制御装置。