JP4837050B2 - ガイドスタッドを備えた入れ子式フィーダ用第一及び第二ビーム、削岩用の掘削装置用入れ子式フィーダ、及び削岩装置 - Google Patents

Description

本発明は、削岩機用の入れ子式フィーダで、スライド中に第二ビームと連動させて用いるように構成された第一ビームに関する。また、本発明は、削岩用の掘削装置用入れ子式フィーダ、削岩装置及びガイドスタッドの使用方法にも関する。

鉱山における狭い坑道でのボルト締めでは、発破孔掘削毎の要求前進と、ボルト掘削における供給長との間でしばしば対立が生じる。発破に必要な長さが掘削されると、フィーダが非常に長くなり、坑道中に横に配置することができなくなる。この問題を解決する一つの方法は、移動可能な掘削支持部材を備えたフィーダを使用することであり、他の解決方法は、入れ子式フィーダを使用することである。入れ子式フィーダは、第一ビームと、第一ビームに摺動可能に設けられた第二ビームとを備えている。入れ子式フィーダの長さは変更することができ、掘削中に必要な長さに伸ばすことができ、かつ、必要な時に坑道中に横方向に入れることができるように縮めることができる。

入れ子式フィーダの例は、国際公開ＷＯ９５１８９１２号に開示されている。この入れ子式フィーダは、第一ビームと、第一ビームに摺動可能に配置された第二ビームとを備えている。しかし、この入れ子式フィーダの設計上の欠点は、入れ子式フィーダの様々な可動部材間に多数の摺動ブロックがあることにある。摺動ブロックは、それらが摩耗すると調整する必要があるので、標準的なフィーダに比べて入れ子式フィーダの保守作業が大変になる。特に、二つのビーム間の摺動ブロックの調整は難しく、正確に調整するのに時間を要する。

国際公開ＷＯ９５１８９１２号

従って、本発明の目的は、容易に取り扱うことができる入れ子式フィーダを提供することにある。

本発明によれば、この目的は、削岩装置用の入れ子式フィーダにおいて第二ビームと協働して摺動するために用いられるように構成された第一ビームによって達成される。第一ビームは、第二ビームと第一ビームとがエンドポジションまで縮められた時に、第二ビームに設けられた凹所内に案内されるように構成された少なくとも一つのガイドスタッドを有する。

また、本発明によれば、この目的は、削岩用の削岩機用入れ子式フィーダによっても達成される。この入れ子式フィーダは、第二ビームと、本発明による第一ビームとを備えている。

さらに、本発明によれば、この目的は、削岩用の掘削装置によっても達成される。この削岩装置は、削岩機と、本発明による入れ子式フィーダとを備えている。

さらにまた、本発明によれば、この目的は、削岩機用の入れ子式フィーダの第二ビームに摺動可能に配置された第一ビームに設けたガイドスタッドを使用する方法によっても達成される。ガイドスタッドは、入れ子式フィーダを完全にエンドポジションまで縮めた時に、定位置で第二ビームに対して第一ビームをロックするために、第二ビームに設けられた凹所に案内されるように使用される。

第一ビームが、入れ子式フィーダの第一ビームと第二ビームとがエンドポジションまで縮められた時に、第二ビームの凹所内に案内されるように調整されたガイドスタッドを備えているので、第一ビームは、第二ビームに案内されるようになり、これらのビームが、簡単な方法で、相互間のそれらの初期位置における定位置を検出して、そこに配置されるようになる。これは、エンドポジションにおいて、摺動構造体が簡単に調整できるようになることを意味している。

本発明の利点は、摺動構造体の摺動ブロックを、入れ子式フィーダを分解することなく、簡単に取り替えることができることにある。

本発明の別の利点は、これらのビームが、エンドポジションで、完全に相互に固定され、例えば、ボルト掘削中や掘削リグの移動や動作中の入れ子式フィーダの安定性が増大することにある。

図１は、削岩用の掘削装置１０を示している。掘削装置１０は、削岩機２０及び入れ子式フィーダ３０を備え、入れ子式フィーダ３０は第一ビーム４０及び第二ビーム５０を備えている。第一ビーム４０は、第二ビーム５０上に摺動可能に設けられており、これらのビーム４０及び５０は両方共、それらの長手方向軸線に沿って摺動する。第一ビーム４０及び第二ビーム５０は、相互に平行に配置されており、従って、相互に平行に摺動する。この構成は、例えば、スライドレール５２及びスライドブロック５４のような摺動装置を用いる従来の方法で得られる。入れ子式フィーダ３０は、第一ビーム４０と第二ビーム５０とが完全に重なった関係になるエンドポジションを有し、このエンドポジションは図２に示されている。入れ子式フィーダ３０の長さは、第一ビーム４０と第二ビーム５０とを、最大伸張位置まで、重なりが次第に少なくなるように動かして、それを伸ばすように変更することができる。図１における入れ子式フィーダ３０は、そのエンドポジションから少しの長さ伸ばされている。第一ビーム４０は、前端部６０及び後端部６５を有し、前記前端部６０は、掘削されるべき対象物、例えば、岩石に面する端部として定義され、前記後端部６５は、掘削されるべき対象物から離れて位置する端部として定義される。同様に、第二ビーム５０は、前端部７０と後端部７５とを有し、前記前端部７０は、掘削されるべき対象物、例えば、岩石に面する端部として定義され、前記後端部７５は、掘削されるべき対象物から離れて位置する端部として定義される。削岩機２０は、入れ子式フィーダ３０に沿って移動できるように、入れ子式フィーダ３０上に摺動可能に設けられている。このため、削岩機２０は、入れ子式フィーダ３０の長手方向軸線に沿って前後に移動可能である。図２には、削岩機２０に設けられたボーリング工具８０及びボーリングビット９０が示されている。

図３は、第一ビーム４０の後端部の斜視図を示している。この実施例では、第一ビーム４０は入れ子式フィーダ３０の下側ビームを構成しているが、第一ビーム４０は、入れ子式フィーダ３０における上側ビームを構成していてもよい。第一ビーム４０は、一つ又は複数のガイドスタッド１００を備えている。各ガイドスタッド１００は、第二ビーム５０に設けられた凹所１１０の中に案内されることを目的とするものである。この構成は、入れ子式フィーダ３０がエンドポジションまで完全に縮められた時に、定位置で、第一ビーム４０を第二ビーム５０に対してロックするためにある。図４は、どのようにして、第一ビーム４０の後端部６５を、第二ビーム５０の後端部７５と相互作用させるかを示している。一つ又は複数のガイドスタッド１００は、第一ビーム４０の前端部６０に配置することができ、従って、第二ビーム５０前端部７０の凹所１１０の中に案内されることを目的としている。選択的に、図５に示すように、一つ又は複数のガイドスタッド１００を、第一ビーム４０の前端部６０に設けてもよく、この場合、前記ガイドスタッド１００は、図６に示された第二ビーム５０の前端部７０の凹所１１０に案内され得る。さらにまた、一つ又は複数のガイドスタッド１００を第一ビーム４０の前端部６０及び後端部６５の両方に配置してもよく、その場合、ガイドスタッド１００は、第二ビーム５０の前端部７０及び後端部７５の両方の凹所１１０に案内され得る。図３の実施例では、第一ビーム４０は、二つのガイドスタッド１００を備え、これらのガイドスタッド１００は両方共、第一ビームの後端部６５に配置されている。ガイドスタッド１００は、例えば、鋼のような良好な磨耗性及び硬度特性を持った適当な材料で形成されている。ガイドスタッド１００は、個別の後部（図示せず）、前部１２０及び中間部１３０を有する。ガイドスタッド１００は、適当な方法で第一ビームに設けられる。例えば、ガイドスタッド１００は、第一ビーム４０の端部６０及び６５の一方又は両方に、若しくは、第一ビーム４０の端部６０及び６５の一方又は両方に配置された端部プレート１４０に、その後部をねじ込むか、溶接するか、又は圧締することによって、第一ビーム４０に設けられる。ガイドスタッド１００は、第一ビーム４０の端部６０及び６５の何れか一方又は両方から、第一ビーム４０の長手方向軸線と平行に伸びるように配置されている。前部１２０及び中間部１３０は、好ましくは、円筒状断面を有する円筒形状である。円筒状断面の大きさは、ガイドスタッドが凹所１１０に嵌り得るように適合される。ガイドスタッド１００を、より簡単に凹所１１０内に案内するために、前部１２０はテーパー状にされている。円筒状の中間部１３０は、入れ子式フィーダ３０がその完全に縮められたエンドポジションに留まるように凹所１１０に堅固にロックされることを可能にするのに十分な長さを有する。凹所１１０は、例えば、第二ビーム５０の端部７０及び７５の一方又は両方に、若しくは、例えば、第二ビーム５０の端部７０及び７５の一方又は両方に配置された端部プレート１４５に形成された円筒状又はテーパー状開口の形状であり得る。この実施例では、凹所１１０は、第二ビーム５０の後端部７５に配置されている（図４参照）。入れ子式フィーダ３０を、完全に縮められたエンドポジションで、可能な限り良好にロックするためには、入れ子式フィーダ３０の両端部にロックポイントがあることが有利である（図１参照）。ここでは、ロックポイントは、凹所１１０に係合するガイドスタッド１００として定義される。第一ビーム４０及び第二ビーム５０の両端部に、ガイドスタッド１００及び凹所１１０を各々設けることは必須ではない。この構成は、先に示したように、複数の方法で達成され得る。例えば、上側ビームが、その両端部にガイドスタッドを備えているが凹所は一つも備えてなく、下側ビームが、その両端部に凹所を備えているがガイドスタッドは一つも備えていないようにされ得る。他の選択肢では、下側ビームが、その両端部にガイドスタッドを備えているが凹所は一つも備えてなく、上側ビームが、その両端部に凹所を備えているがガイドスタッドは一つも備えていない。さらに別の選択肢としては、上側ビームが、その前端部にガイドスタッドを備え、かつ、その後端部に凹所を備え、下側ビームが、その前端部に凹所を備え、かつ、その後端部にガイドスタッドを備える。さらに別の選択肢としては、上側ビームが、その後端部にガイドスタッドを備え、かつ、その前端部に凹所を備え、下側ビームが、その後端部に凹所を備え、かつ、その前端部にガイドスタッドを備える。先に説明したように、第一ビーム４０は、入れ子式フィーダ３０の下側ビーム、又は入れ子式フィーダ３０の上側ビームの何れか一方を構成し得る。

図７は、第一ビーム４０の前端部６０の一実施例の斜視図を示している。第一ビーム４０は、凹所１５０を備えていないか、又は、第二ビーム５０のガイドスタッド１６０と相互作用するための少なくとも一つの凹所１５０を備えている。第一ビーム４０の前端部６０と第二ビーム５０の前端部７０とがどのようにして相互作用するかは、図８に示されている。図７及び図８の実施例では、第一ビーム４０は、二つの凹所１５０を備えている。凹所１５０は両方共、第一ビーム４０の前端部６０に配置されているが、一つ又は複数の凹所１５０を、第一ビームの後端部６５（図示せず）に配置するのも適当であり得る。第二ビーム５０のガイドスタッド１６０は、第二ビーム５０の何れか一方の端部７０及び７５から、第二ビーム５０の長手方向軸線に平行に伸びるように配置されている。第二ビーム５０の長手方向軸線は、第一ビーム４０の長手方向軸線とも平行である。各凹所１５０は、ガイドスタッド１６０を受け入れられるように設計されている。凹所１５０は、例えば、第一ビーム４０の前端部にある円筒状又はテーパー状の円形開口の形状であり得、若しくは、この実施例において第一ビーム４０の前端部６０に配置された端部プレート１７０にある円筒状又はテーパー状の円形開口の形状であり得る。凹所１５０を構成する円形開口は、第一ビーム４０の長手方向軸線に垂直に配置される。各凹所１５０は、入れ子式フィーダ３０が、そのエンドポジションまで送られた時に、相互作用ガイドスタッド１６０の前端部の先端が、凹所１５０のほぼ前に位置し、その後、凹所１５０内に案内されるようになるように配置される。入れ子式フィーダの第一ビーム４０及び第二ビーム５０は、平行に、かつ、相互に一定の間隔をあけて配置されるべきであり、即ち、安定した方法で掘削を実行するための、所謂、初期位置と言われる相互関係を持った一定の方法で配置されるべきである。入れ子式フィーダ３０を使用するにつれて、摺動構造体、即ち、この実施例では、摺動ブロック５４が摩耗してきて、第一ビーム４０と第二ビーム５０とが、相互間の初期位置から外れるようになり、その結果、第一ビーム４０と第二ビーム５０とが再び相互間の初期位置をとるように、摺動ブロック５４を調整しなければならなくなる。ガイドスタッド１００及び１６０並びに凹所１１０及び１５０の目的は、第一ビーム４０及び第二ビーム５０の初期位置を簡単に見つけ出して、それらがエンドポジションまで縮められた時に、相互間の初期位置における定位置に第一ビーム４０及び第二ビーム５０がくるように、第一ビーム４０及び第二ビーム５０を現実に案内することにある。エンドポジションにおいて、摺動構造体、即ち、この場合には、摺動レール５２は、摺動ブロックが再び摩耗し始めるまで、入れ子式フィーダ３０が実質的に再度のばされた時に、第一ビーム４０及び第二ビーム５０が、それらの初期位置を維持するように簡単に調整することができる。従って、有利には、ガイドスタッド１６０は、それらの前端部がテーパー状に尖らせられ、かつ、有利には、凹所１５０を構成する開口は、ガイドスタッドが凹所１５０に捕捉され得るように十分に大きくされる。凹所１５０を構成する開口を大きくすればする程、入れ子式フィーダ３０が、そのエンドポジションまで縮められた時に、ガイドスタッド１６０が凹所１５０の開口に係合しなくなり、その代わりに凹所１５０の開口の周囲に係合するようになるような程度まで、ガイドスタッド１６０が動いてしまう前に、摺動ブロック５４の摩耗がより大きくなり得る。従って、スライドレールの調整は、ガイドスタッド１６０が凹所１５０の開口と係合しなくなるような限界までそれらが摩耗する前に、行われるべきである。

第一ビーム４０が下側ビームを構成する場合、第二ビーム５０が上側ビームを構成し得るが、その逆も同様である。第一ビームは、上述したように、一つ又は複数のガイドスタッド１００と、０個、一つ又はそれ以上の凹所１５０を備える。第二ビーム５０は、０個、一つ又はそれ以上のガイドスタッド１６０と、一つ又はそれ以上の凹所１１０を備える。入れ子式フィーダ３０が、上述したように、その両端部にロック位置を有するのが最も有利であり、これは、例えば、以下の組合せによって達成され得る。
（１）第一ビーム４０が、その前端部６０に一つ又はそれ以上のガイドスタッド１１０を有し、その後端部６５に一つ又はそれ以上の凹所１５０を有し、第二ビーム５０が、その前端部７０に一つ又はそれ以上の凹所１１０を有し、その後端部７５に一つ又はそれ以上のガイドスタッド１６０を有する。
（２）第一ビーム４０が、その前端部６０に、一つ又はそれ以上の凹所１５０を有し、その後端部６５に一つ又はそれ以上のガイドスタッド１１０を有し、第二ビーム５０が、その前端部７０に、一つ又はそれ以上のガイドスタッド１６０を有し、その後端部７５に一つ又はそれ以上の凹所１１０を有する。
（３）第一ビーム４０が、その前端部６０に、一つ又はそれ以上のガイドスタッド１１０を有し、その後端部６５に、一つ又は複数のガイドスタッド１１０を有し、第二ビーム５０が、その前端部７０に一つ又はそれ以上の凹所１１０を有し、その後端部７５に一つ又はそれ以上の凹所１１０を有する。

本発明は、上述した実施例に制限されるものではない。様々な変更、均等物及び改良が用いられ得る。従って、実施例は、添付した特許請求の範囲によって範囲が確定された本発明の範囲を制限するものではない。

本発明による削岩用の削岩構造体の概略側面図である。 本発明による削岩用の削岩構造体の概略側面図である。 本発明による第一ビームの後端部の概略斜視図である。 本発明による入れ子式フィーダの後端部の概略斜視図である。 本発明による第一ビームの前端部の変形実施例の概略斜視図である。 本発明による入れ子式フィーダの前端部の変形実施例の概略斜視図である。 本発明による第一ビームの前端部の概略斜視図である。 本発明による入れ子式フィーダの前端部の概略斜視図である。

Claims (10)

1. 削岩機用の入れ子式フィーダ（３０）において第二ビーム（５０）と協働して摺動するために用いられるように構成された第一ビーム（４０）において、
   第一ビーム（４０）が、第二ビーム（５０）及び第一ビーム（４０）がエンドポジションまで縮められた時に、第二ビーム（５０）に設けられた凹所（１１０）内に案内されるように構成された少なくとも一つのガイドスタッド（１００）を有する
   ことを特徴とする第一ビーム。
2. 第一ビーム（４０）が長手方向軸線に沿ってのび、
   ガイドスタッドが、第一ビーム（４０）の長手方向軸線と同じ方向にのびる
   ことを特徴とする請求項１に記載の第一ビーム。
3. ガイドスタッド（１００）が、テーパー状に形成された前部（１２０）を有する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の第一ビーム。
4. 第一ビーム（４０）が、
   掘削時に掘削されるべき対象物に面する端部である前端部（６０）と、
   掘削時に掘削されるべき対象物から離れて位置する端部である後端部（６５）と
   を備え、
   ガイドスタッド（１００）が、第一ビーム（４０）の前端部（６０）及び／又は後端部（６５）に設けられている
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の第一ビーム。
5. ガイドスタッド（１００）が、端部プレート（１４０）によって第一ビーム（４０）に設けられている
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の第一ビーム。
6. 第一ビーム（４０）が、第二ビーム（５０）のガイドスタッド（１６０）と協働するように構成された少なくとも一つの凹所（１５０）を備えている
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の第一ビーム。
7. 凹所（１５０）が、第一ビーム（４０）の前端部（６０）又は後端部（６５）に設けられている
   ことを特徴とする請求項６に記載の第一ビーム。
8. 第二ビーム（５０）を備えた削岩用の削岩機（２０）用入れ子式フィーダ（３０）において、
   前記入れ子式フィーダ（３０）が、請求項１〜７の何れか一項に記載の第一ビーム（４０）を備えている
   ことを特徴とする入れ子式フィーダ。
9. 第二ビーム（５０）が、第一ビーム（４０）上に摺動可能に設けられ、
   第二ビーム（５０）が、少なくとも一つの凹所（１１０）を有し、
   第二ビーム（５０）と第一ビーム（４０）とをエンドポジションまで完全に縮めた時に、前記凹所（１１０）内に第一ビーム（４０）のガイドスタッド（１００）が案内されるようにした
   ことを特徴とする請求項８に記載の入れ子式フィーダ。
10. 削岩機（２０）を備えた削岩用の掘削装置（１０）において、
    削岩装置（１０）が、請求項８〜９の何れか一項に記載の入れ子式フィーダ（３０）を備えている
    ことを特徴とする削岩装置。

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