JP3780490B2

JP3780490B2 - Vertical digging excavator

Info

Publication number: JP3780490B2
Application number: JP28289696A
Authority: JP
Inventors: 勝安達; 一雄山崎
Original assignee: Sanwa Kizai Co Ltd
Current assignee: Sanwa Kizai Co Ltd
Priority date: 1996-10-07
Filing date: 1996-10-07
Publication date: 2006-05-31
Anticipated expiration: 2016-10-07
Also published as: JPH10110584A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、掘削ロッドを上下動させて掘進する上下動掘進式掘削機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、マストのスライドレールに支持された回転駆動部を、ベースマシンに備えられたウインチのワイヤにより昇降自在に吊支し、該回転駆動部の出力軸にスクリューロッドを接続して垂下してなるオーガ掘削機により地盤に縦孔を掘削する場合、作業員のウインチ操作により、回転するスクリューロッドの掘進降下速度に合わせてワイヤをくり出し、それによりスクリューロッドを自重で掘進させる方法をとっている。しかし、上記の方法で深く掘進するに従い、掘削と排土のアンバランスが生じてスクリューロッド下端部に掘削土砂が圧密し、それ以上の掘削が不可能に至り、また硬い地盤に当った際スクリューロッドの掘進方向が垂直から変位すると、そのまま変位方向へ掘進してしまう危険がある。
【０００３】
そこで、従来は、作業員のウインチ操作により、スクリューロッドを適宜深さ掘進降下させたらワイヤを巻き上げてスクリューロッドを若干上昇させ、この掘進降下および上昇を順次繰り返す方法や、ワイヤをくり出してスクリューロッドを適宜深さ掘進降下させたらワイヤのくり出しを停止してスクリューロッドをその位置で少時回転のみ行わせ、この掘進降下および停止を繰り返す方法が行われている。
【０００４】
しかし、上記の従来方法は、いずれもウインチ操作がわずらわしく、作業能率がきわめて低い欠点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来のウインチ操作に代え、これを自動的に行うことを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題解決の手段として、本発明は、
支持部材にシーブブロックをワイヤにより昇降自在に吊支し、
上記シーブブロックに、その下位に位置する回転駆動部を上下駆動用油圧シリンダを介して上下駆動自在に連結すると共に、該回転駆動部の出力軸に掘削ロッドを接続して垂下し、
上記上下駆動用油圧シリンダを自動的に交互に伸縮駆動させるための自動油圧切換装置つき油圧回路を装備した、
上下動掘進式掘削機を提案する。
【０００７】
本発明における上記「掘削ロッド」とは、連続スクリューを有するスクリューロッド、断続スクリューを有するスクリューロッド、撹拌羽根を有する撹拌ロッド、断続スクリューおよび撹拌羽根を有する撹拌ロッド等、下端に掘削ヘッドを接続された各種の掘削作業ロッドを含む。
【０００８】
また、上記上下駆動用油圧シリンダの油圧回路における「自動油圧切換装置」とは、上記油圧シリンダのロッドがわ油室およびピストンがわ油室の各圧力変化を圧力スイッチにより検出して油圧回路内の通常の切換弁を作動させるもの、上記切換弁をタイマーにより作動させるもの、その他種々のものが使用される。
以下図面を参照して本発明の実施例について説明する。
【０００９】
【実施例】
図１、２において、ベースマシン（１）の前端部に支持部材としてのマスト（２）を垂直に支持し、該マスト（２）のトップシーブブロック（３）から垂下したワイヤ（４）に、複数枚のシーブ（６）…をシーブホルダ（７）に軸支してなるシーブブロック（５）を吊支し、また上記マスト（２）に長手方向に沿って敷設されたガイドレール（８）、（８）に、上記シーブブロック（５）の下位にあって角筒形キャリヤ（１０）にモータ（１１）および減速機（１２）を搭載してなる回転駆動部（９）をスライド金具（１３）…を介して摺動自在に支持させ、該回転駆動部（９）を上記シーブブロック（５）に上下駆動用油圧シリンダ（１４）を介して上下駆動自在に連結し、該駆動部（９）の出力軸（１５）には、本例では下端に掘削ヘッド（１７）を有するスクリューロッド（１６）を接続してある。なお、上記ワイヤ（４）はベースマシンに設置されたウインチ（図示略）に巻かれている。
【００１０】
上記油圧シリンダ（１４）は、そのピストンがわ端面に座板（１８）を有し、該座板（１８）上に上記シーブブロック（５）のシーブホルダ（７）を固定し、一方上記駆動部（９）のキャリヤ（１０）上端部にブラケット（１９）をピン（２０）、（２０）により支持し、該ブラケット（１９）に、上記油圧シリンダ（１４）のピストンロッド（２１）の先端部をピン（２２）により連結してあり、それにより上記油圧シリンダ（１４）を伸縮駆動すれば、そのピストンロッド（２１）の進退によりブラケット（１９）を介して駆動部（９）、それに伴いスクリューロッド（１６）を上下駆動させることとなる。
【００１１】
上記上下駆動用油圧シリンダ（１４）の油圧回路は、図３に示すようにオイルタンク、ポンプ等の油圧源（２３）に接続された油圧供給管（２４）および戻し管（２５）と、上記油圧シリンダ（１４）のピストンがわ油室（ｒ₁）およびロッドがわ油室（ｒ₂）にそれぞれ接続された油圧分岐管（２６）および（２７）とをソレノイド切換弁（２８）を介して接続してなり、この油圧回路において、上記油圧シリンダ（１４）のピストンがわ油室（ｒ₁）およびロッドがわ油室（ｒ₂）がそれぞれ高圧に至ったときスイッチを閉じて上記切換弁（２８）の左右のソレノイドをそれぞれ励磁するための圧力スイッチ（２９）、（３０）を上記油圧分岐管（２６）、（２７）にそれぞれ接続してある。
【００１２】
上例の作用を次に説明する。まず、駆動部（９）のモータ（１１）を始動してスクリューロッド（１６）を回転させ、その状態でワイヤ（４）をくり出して駆動部（９）の重量をスクリューロッド（１６）に加えつつ該スクリューロッドにより通常の掘削を開始する。スクリューロッド（１６）の掘削と排土にアンバランスが生じる程の深さに掘進したとき、または硬質層に達したときは、まずウインチの定速制御によりワイヤ（４）を例えば毎分１ｍの定速度でくり出して駆動部（９）の重量をスクリューロッド（１６）に常時加え、ついでソレノイド切換弁（２８）を左側流路に切換えると、油圧源（２３）からの圧力油が供給管（２４）から分岐管（２６）を経て油圧シリンダ（１４）のピストンがわ油室（ｒ₁）に供給され、それによりピストンロッド（２１）が進出し、それがブラケット（１９）を介して駆動部（９）およびスクリューロッド（１６）を降下させ、ついでピストンロッド（２１）が最伸位置まで進出した後も該ピストンがわ油室（ｒ₁）に圧力油が供給されることにより該ピストンがわ油室（ｒ₁）内の油が高圧となり、この高圧油により右側圧力スイッチ（２９）が閉じ、切換弁（２８）の右側ソレノイド（Ｓ₁）を励磁して切換弁（２８）を右側流路に切換え、それにより油圧源（２３）の圧力油が供給管（２４）から分岐管（２７）を経て油圧シリンダ（１４）のロッドがわ油室（ｒ₂）に切換え供給され、それによりピストンロッド（２１）が後退し、それが駆動部（９）およびスクリューロッド（１６）を上昇させ、ついでピストンロッド（２１）が最縮位置に後退した後も該ロッドがわ油室（ｒ₂）に圧力油が供給されることにより該ロッドがわ油室（ｒ₂）の油が高圧となり、この高圧油により左側圧力スイッチ（３０）が閉じ、切換弁（２８）の左側ソレノイド（Ｓ₂）を励磁して切換弁（２８）を左側流路に切換え、それにより圧力油を再び供給管（２４）から分岐管（２６）を経て油圧シリンダ（１４）のピストンがわ油室（ｒ₁）へ供給し、以下これを繰返して、常時掘進方向へ負荷を受けているスクリューロッド（１６）を油圧シリンダ（１４）の１ストローク分づつ交互に且つ連続的に降下、上昇させつつ掘進させていく。この降下、上昇の交互駆動によりスクリューロッド（１６）の下端部分に掘削土砂が圧密状態に付着するを防止し、また硬質層においてスクリューロッド（１６）が垂直から変位した方向へ掘進するのを防止する。
【００１３】
【発明の効果】
本発明の上下動掘進式掘削機によれば、上下駆動用油圧シリンダの自動伸縮駆動により掘削ロッドを自動的に連続昇降させつつ掘削させることができ、それにより従来方法の作業のわずらわしさを解消し、作業の能率向上を実現できるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の掘削機の側面図である。
【図２】上下駆動用油圧シリンダおよび回転駆動部の拡大正面図である。
【図３】上下駆動用油圧シリンダの油圧回路図である。
【符号の説明】
２マスト
４ワイヤ
５シーブブロック
９回転駆動部
１４上下駆動用油圧シリンダ
１６スクリューロッド
２９、３０圧力スイッチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vertical excavation excavator that excavates by moving an excavation rod up and down.
[0002]
[Prior art]
For example, a rotary drive supported by a slide rail of a mast is suspended by a winch wire provided in a base machine so that it can be raised and lowered, and a screw rod is connected to the output shaft of the rotary drive and suspended. When excavating a vertical hole in the ground with an auger excavator, a method is adopted in which a wire is pulled out in accordance with the speed of the rotating screw rod by a winch operation by an operator, thereby causing the screw rod to be excavated by its own weight. However, as deeper excavation is carried out by the above method, unbalance between excavation and soil discharge occurs, and the excavated soil becomes compacted at the lower end of the screw rod, and further excavation becomes impossible. If the excavation direction of the rod is displaced from the vertical, there is a risk that the excavation will continue in the displacement direction.
[0003]
Therefore, conventionally, when the screw rod is advanced and lowered by a winch operation by an operator, the wire is wound up to slightly raise the screw rod, and this method of repeating this advancement and lowering in order, or by pulling out the wire and screw rod When the wire is lowered to the appropriate depth, the wire rod is stopped and the screw rod is rotated only at that position for a short time, and this method is repeated.
[0004]
However, each of the above conventional methods has a drawback that the winch operation is troublesome and the working efficiency is extremely low.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to automatically perform this operation instead of the conventional winch operation.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As means for solving the above problems, the present invention provides:
A sheave block is supported by a support member so that it can be lifted and lowered by a wire.
The sheave block is coupled to a rotary drive unit positioned below the sheave block so as to be vertically driven via a hydraulic cylinder for vertical drive, and is suspended by connecting an excavating rod to the output shaft of the rotary drive unit,
Equipped with a hydraulic circuit with automatic hydraulic switching device to automatically drive the vertical drive hydraulic cylinder to extend and contract alternately.
A vertical excavating excavator is proposed.
[0007]
The “excavation rod” in the present invention is a screw rod having a continuous screw, a screw rod having an intermittent screw, a stirring rod having a stirring blade, a stirring rod having an intermittent screw and a stirring blade, etc. Including various excavation rods.
[0008]
The “automatic hydraulic pressure switching device” in the hydraulic circuit of the hydraulic cylinder for driving up and down means that the change in pressure in the hydraulic cylinder rod and the piston oil chamber is detected by a pressure switch to detect the change in the hydraulic circuit. The one that operates the normal switching valve, the one that operates the switching valve with a timer, and other various types are used.
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0009]
【Example】
1 and 2, a mast (2) as a support member is vertically supported at the front end of the base machine (1), and a wire (4) suspended from a top sheave block (3) of the mast (2) A guide rail (8) suspended along a longitudinal direction on the mast (2), suspended from a sheave block (5) that is pivotally supported by a plurality of sheaves (6) ... on a sheave holder (7), In (8), a rotary drive portion (9), which is lower than the sheave block (5) and has the motor (11) and the speed reducer (12) mounted on the rectangular cylindrical carrier (10), is attached to the slide fitting (13 ), And the rotary drive unit (9) is connected to the sheave block (5) via a vertical drive hydraulic cylinder (14) so as to be vertically movable, and the drive unit (9 In this example, the output shaft (15) of Is connected to the screw rod (16) having (17). The wire (4) is wound around a winch (not shown) installed in the base machine.
[0010]
The hydraulic cylinder (14) has a seat plate (18) at its piston end surface, and a sheave holder (7) of the sheave block (5) is fixed on the seat plate (18), while the drive unit A bracket (19) is supported by pins (20) and (20) on the upper end of the carrier (10) of (9), and the tip of the piston rod (21) of the hydraulic cylinder (14) is supported on the bracket (19). If the hydraulic cylinder (14) is driven to extend and contract by the pin (22), the piston rod (21) moves forward and backward to drive the drive portion (9) via the bracket (19), and the screw accordingly. The rod (16) is driven up and down.
[0011]
As shown in FIG. 3, the hydraulic circuit of the vertical drive hydraulic cylinder (14) includes a hydraulic supply pipe (24) and a return pipe (25) connected to a hydraulic source (23) such as an oil tank and a pump, The hydraulic branch pipes (26) and (27) connected to the piston oil chamber (r ₁ ) and the rod oil chamber (r ₂ ) of the hydraulic cylinder (14) via the solenoid switching valve (28), respectively. In this hydraulic circuit, when the piston of the hydraulic cylinder (14) reaches the high pressure in the oil chamber (r ₁ ) and the rod in the oil chamber (r ₂ ), the switch is closed and the switching is performed. Pressure switches (29) and (30) for exciting the left and right solenoids of the valve (28) are connected to the hydraulic branch pipes (26) and (27), respectively.
[0012]
The operation of the above example will be described next. First, the motor (11) of the drive unit (9) is started to rotate the screw rod (16). In this state, the wire (4) is pulled out and the weight of the drive unit (9) is added to the screw rod (16). Meanwhile, normal excavation is started by the screw rod. When the screw rod (16) is drilled to such a depth that unbalance occurs in the excavation and soil removal, or when the hard layer is reached, the wire (4) is first controlled at a constant speed of the winch, for example, 1 m / min. When the weight of the drive unit (9) is constantly applied to the screw rod (16) by moving out at a constant speed and then the solenoid switching valve (28) is switched to the left channel, the pressure oil from the hydraulic source (23) is supplied to the supply pipe ( 24) through the branch pipe (26), the piston of the hydraulic cylinder (14) is supplied to the oil chamber (r ₁ ), whereby the piston rod (21) advances, and it is driven via the bracket (19). part (9) and lowering the screw rod (16), then the piston by the pressure oil supplied to the piston rod (21) is the piston Kanagawa oil chamber even after advanced to Herba Asari position (r ₁₎ Oil side oil chamber (r ₁₎ becomes high, right pressure switch (29) is closed by the high-pressure oil, a by energizing the right solenoid (S ₁₎ of the switching valve (28) valve (28) By switching to the right flow path, the pressure oil of the hydraulic source (23) is supplied from the supply pipe (24) through the branch pipe (27) and the rod of the hydraulic cylinder (14) is switched to the oil chamber (r ₂ ). As a result, the piston rod (21) retreats, which raises the drive unit (9) and the screw rod (16), and the rod remains in the oil chamber (after the piston rod (21) retracts to the most contracted position. When pressure oil is supplied to r ₂ ), the oil in the rod oil chamber (r ₂ ) becomes high pressure, and the left pressure switch (30) is closed by this high pressure oil, and the left solenoid ( left a switching valve (28) is excited to S ₂₎ Switching the flow path, thereby re-fed feed pipe pressure oil (24) piston Kanagawa oil chamber of the hydraulic cylinder via the branch pipe (26) (14) from the (r _1), following repeated this constantly The screw rod (16) receiving the load in the digging direction is dug while being lowered and raised alternately and continuously for each stroke of the hydraulic cylinder (14). By alternately driving this descent and ascending, the excavated earth and sand are prevented from adhering to the lower end portion of the screw rod (16), and the screw rod (16) is prevented from digging in the direction displaced from the vertical in the hard layer. To do.
[0013]
【The invention's effect】
According to the vertical excavation type excavator of the present invention, the excavating rod can be excavated automatically and continuously by the automatic expansion and contraction drive of the vertical driving hydraulic cylinder, thereby eliminating the troublesome work of the conventional method. As a result, work efficiency can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of an excavator according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged front view of a vertical drive hydraulic cylinder and a rotary drive unit.
FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram of a vertical drive hydraulic cylinder;
[Explanation of symbols]
2 Mast 4 Wire 5 Sheave block 9 Rotation drive unit 14 Vertical drive hydraulic cylinder 16 Screw rod 29, 30 Pressure switch

Claims

A sheave block is supported by a support member so that it can be lifted and lowered by a wire.
The sheave block is coupled to a rotary drive unit positioned below the sheave block so as to be vertically driven via a hydraulic cylinder for vertical drive, and is suspended by connecting an excavating rod to the output shaft of the rotary drive unit,
Equipped with a hydraulic circuit with automatic hydraulic switching device to automatically drive the vertical drive hydraulic cylinder to extend and contract alternately.
Vertical digging excavator.