JP6758764B2 - Earth drill - Google Patents
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Description
本発明は、アースドリルに関し、詳しくは、ケリーバに伝達される衝撃を緩和するコイルばねを備えたアースドリルに関する。 The present invention relates to an earth drill, and more particularly to an earth drill provided with a coil spring that cushions an impact transmitted to a keriba.
ベースマシンに起伏可能に設けられたブームの先端側から垂下したワイヤロープに、回転可能かつ昇降可能にケリーバを吊持したアースドリルでは、水平断面サイズの異なる複数本のケリーバ部材を伸縮可能に嵌合して、多段伸縮式に組み合わされた伸縮式ケリーバが用いられている。 With an earth drill in which a kelly bar is rotatably and vertically hung on a wire rope that hangs down from the tip side of a boom that is undulating on the base machine, multiple kelly bar members with different horizontal cross-sectional sizes are stretchably fitted. In addition, a telescopic keriba that is combined in a multi-stage telescopic manner is used.
このような伸縮式ケリーバでは、ケリーバの収縮時に、最内層のケリーバ部材の下端部と隣接するケリーバ部材の下端部との間に介設されたコイルばねからなる緩衝材により、ケリーバに伝達される衝撃を緩和している(例えば、特許文献1参照。)。 In such a telescopic kelly bar, when the kelly bar is contracted, it is transmitted to the kelly bar by a cushioning material made of a coil spring interposed between the lower end portion of the innermost kelly bar member and the lower end portion of the adjacent kelly bar member. The impact is mitigated (see, for example, Patent Document 1).
しかし、掘削施工中には、ケリーバに過負荷が生じる場合がある。例えば、掘削土を排土した後に、掘削バケットの底蓋を閉じる必要があるので、ケリーバを下降させて掘削バケットの底蓋を地面に押し付けるようにしている。このとき、ケリーバの下降速度が速すぎると、ケリーバから大きな圧縮荷重を受けてコイルばねが全圧縮状態になることがある。このような全圧縮状態が繰り返されると、コイルばねに変形や亀裂等が発生し、最悪の場合は破損するおそれがあった。 However, during excavation work, the Keriba may be overloaded. For example, since it is necessary to close the bottom lid of the excavation bucket after excavating the excavated soil, the keriba is lowered to press the bottom lid of the excavation bucket against the ground. At this time, if the descending speed of the kelly bar is too fast, the coil spring may be in a fully compressed state by receiving a large compressive load from the kelly bar. When such a total compression state is repeated, the coil spring may be deformed or cracked, and in the worst case, it may be damaged.
そこで本発明は、ケリーバに伝達される衝撃を緩和するコイルばねを、簡単な構造で保護して破損を防止できるアースドリルを提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide an earth drill capable of protecting a coil spring that absorbs an impact transmitted to a keriba with a simple structure and preventing damage.
上記目的を達成するため、本発明のアースドリルは、伸縮可能に嵌合された複数段のケリーバ部材を備え、前記複数段のケリーバ部材の最内層のケリーバ部材がブームの先端側から垂下したワイヤロープにスイベルジョイントを介して吊持され、前記複数段のケリーバ部材の最外層のケリーバ部材がケリーバ駆動装置により回転駆動されることで、前記最内層のケリーバ部材の下端部に装着された掘削バケットが回転して掘削対象を掘削するアースドリルにおいて、前記最内層のケリーバ部材の下端部外周に設けられた固定ばね受けと、該固定ばね受けの上方であって前記最内層のケリーバ部材の外周に遊嵌された遊動ばね受けと、前記固定ばね受けと前記遊動ばね受けとの間に介設され、前記遊動ばね受けを介して前記最内層のケリーバ部材に隣接するケリーバ部材を支持するコイルばねと、該コイルばねの周囲に設けられ、前記コイルばねが圧縮荷重を受けて縮むときに、前記固定ばね受け及び前記遊動ばね受けに当接することで前記コイルばねが所定量を超えて縮むことを規制する保護カバーとを備えたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the earth drill of the present invention includes a multi-stage kelly bar member that is telescopically fitted, and a wire in which the innermost layer kelly bar member of the multi-stage kelly bar member hangs down from the tip side of the boom. An excavation bucket mounted on the lower end of the innermost layer of the keriva member by being suspended from the rope via a swivel joint and rotationally driving the outermost layer of the keriva member of the plurality of stages of the keriva member by the keriba drive device. In an earth drill that rotates to excavate an excavation target, a fixed spring receiver provided on the outer periphery of the lower end portion of the innermost layer keriba member and an outer periphery of the innermost layer keriba member above the fixed spring receiver. A coil spring that is interposed between the loosely fitted floating spring receiver and the fixed spring receiver and the floating spring receiver, and supports the keriba member adjacent to the innermost keriba member via the floating spring receiver. , It is provided around the coil spring, and when the coil spring is contracted by receiving a compressive load, it is restricted that the coil spring contracts more than a predetermined amount by abutting against the fixed spring receiver and the floating spring receiver. It is characterized by being equipped with a protective cover.
さらに、本発明のアースドリルは、前記保護カバーが、前記固定ばね受け又は前記遊動ばね受けのいずれか一方に設けられ、周壁に複数の開口を有する円筒状に形成されていることを特徴としている。 Further, the earth drill of the present invention is characterized in that the protective cover is provided on either the fixed spring receiver or the floating spring receiver, and is formed in a cylindrical shape having a plurality of openings in the peripheral wall. ..
本発明のアースドリルによれば、コイルばねに全圧縮するような荷重が生じても、保護カバーが固定ばね受けと遊動ばね受けとに当接することでコイルばねが所定量を超えて縮むことを規制するので、コイルばねが全圧縮して変形や亀裂等が発生することを抑制できる。また、保護カバーがコイルばねを包囲するので、万が一、コイルばねが破損しても、コイルばねの破片が飛散することを防止できる。 According to the earth drill of the present invention, even if a load that fully compresses the coil spring is generated, the coil spring contracts more than a predetermined amount by contacting the fixed spring receiver and the floating spring receiver. Since it is regulated, it is possible to prevent the coil spring from being fully compressed to cause deformation, cracking, or the like. Further, since the protective cover surrounds the coil spring, even if the coil spring is damaged, it is possible to prevent the fragments of the coil spring from scattering.
さらに、保護カバーが周壁に複数の開口を有して円筒状に形成されているので、分解せずともコイルばねの状態を目視確認できることから、コイルばねに付着した土砂の清掃を容易に行えるとともに、コイルばねの劣化を早期に発見することができ、メンテナンスのタイミングを容易に把握できる。 Furthermore, since the protective cover has a plurality of openings in the peripheral wall and is formed in a cylindrical shape, the state of the coil spring can be visually confirmed without disassembling, so that the earth and sand adhering to the coil spring can be easily cleaned. , Deterioration of the coil spring can be detected at an early stage, and the maintenance timing can be easily grasped.
図1乃至図3は、本発明のアースドリルの第1形態例を示すものである。図1に示すように、アースドリル11のベースマシン12は、クローラ13aを備えた下部走行体13の上部に旋回ベアリングを介して上部旋回体14を回転可能に設けている。上部旋回体14の前部には、ブーム15が起伏可能に設けられており、上部旋回体14の後部には、折り畳み可能なガントリ16が設けられている。ブーム15とガントリ16との間の上部旋回体14の幅方向中央部には、吊り上げ用の昇降ロープである主巻ロープ17及び補巻ロープ18並びにブーム起伏用の起伏ロープ19を巻回した複数のウインチ(図示せず)がそれぞれ配置されている。上部旋回体14の後端部には、カウンタウエイト20が搭載されている。また、上部旋回体14の右側部には運転席14aや機器室14bが設けられ、左側部にはエンジンや油圧ポンプを収納したエンジン室(図示せず)が設けられている。
1 to 3 show an example of the first embodiment of the earth drill of the present invention. As shown in FIG. 1, in the
また、ブーム15の上端には、吊り上げ用の主巻ロープ17及び補巻ロープ18が掛け回されるトップシーブ21が設けられ、ブーム15の下端側には、ケリーバ駆動装置22を支持するためのアーム23及び複数のシリンダ24が取り付けられている。
Further, a top sheave 21 on which a
主巻ロープ17は、トップシーブ21に掛け回されてブーム15の上端から垂下し、スイベルジョイント25を介してケリーバ26を昇降可能かつ回転可能に吊持している。ケリーバ駆動装置22の回転駆動部を貫通したケリーバ26の下端部には、掘削バケット27が取り付けられ、ケリーバ駆動装置22でケリーバ26を回転させながらウインチから主巻ロープ17を巻き出し、回転しながら下降する掘削バケット27により掘削作業を行う。
The
図2に示すように、ケリーバ26は、最内層の第1ケリーバ部材28、該第1ケリーバ部材28が挿通される第2ケリーバ部材29、該第2ケリーバ部材29が挿通される第3ケリーバ部材30、該第3ケリーバ部材30が挿通される第4ケリーバ部材31、該第4ケリーバ部材31が挿通される最外層の第5ケリーバ部材32を組み合わせた5層構成のテレスコピック型の伸縮式ケリーバであって、掘削深さに応じて伸縮するように形成されている。
As shown in FIG. 2, the
各ケリーバ部材28〜32の外周面には、周方向に等間隔で複数本の係合リブ(図示せず)が軸線方向にそれぞれ設けられており、第1ケリーバ部材28を除く他のケリーバ部材29〜32の下端部には、前記係合リブが軸線方向に摺動可能に係合する係合溝(図示せず)を有する筒状のガイド部材29a〜32aがそれぞれ設けられている。また、ケリーバ駆動装置22の回転駆動部の内周面には、最外層の第5ケリーバ部材32の係合リブが軸線方向に摺動可能に係合する係合溝(図示せず)が設けられている。
A plurality of engaging ribs (not shown) are provided on the outer peripheral surface of each of the
第1ケリーバ部材28の上端部外周には、第2ケリーバ部材29の下部に設けられたガイド部材29aの上面に当接して第1ケリーバ部材28が第2ケリーバ部材29から下方に抜けないようにするための円筒状の抜止部材34が固定ピン34aによって着脱可能に設けられており、抜止部材34の外周には、第2ケリーバ部材29の内周面に摺接する緩衝材35が固定ボルト35aによって取り付けられている。
The outer periphery of the upper end portion of the first
また、最内層及び最外層を除く各ケリーバ部材29〜31の上端部外周には、外側に隣接する各ケリーバ部材30〜32の内周面にそれぞれ摺接する緩衝材29b〜31bが固定ボルト41〜43によって着脱可能に設けられ、各緩衝材29b〜31bの下方には、外側に隣接するケリーバ部材30〜32のガイド部材30a〜32aに当接してケリーバ部材29〜31の下方への抜け落ちを防止するためのストッパ29c〜31cがそれぞれ固着されている。
Further, on the outer periphery of the upper end portion of each of the
一方、ガイド部材29a〜31aの下部には、フランジ部材29d〜31dが、半径方向に挿入する複数本の固定ピン44〜46によって着脱可能にそれぞれ設けられている。各フランジ部材29d〜31dの外径は、最外層のガイド部材32aの外径と略同一に設定されており、ケリーバ26の短縮時に上下に重なるように形成されている。
On the other hand,
第1ケリーバ部材28の上端部には、スイベルジョイント25を連結ピン(図示せず)によって着脱可能に連結するため、ピン挿通孔33aを有するスイベルジョイント連結部33が設けられ、第1ケリーバ部材28の下端部には、掘削バケット27を連結ピン(図示せず)によって着脱可能に連結するため、連結ピン挿通孔36aを有するバケット連結部36が設けられている。
A swivel joint connecting
第1ケリーバ部材28の下部で、バケット連結部36の上部には、第1ケリーバ部材28の外周方向に突出したリング状の固定ばね受け37が固設されており、固定ばね受け37の上方には、第1ケリーバ部材28の外周に遊嵌されるとともに、第2ケリーバ部材29のフランジ部材29d下面に当接可能なリング状の遊動ばね受け38が設けられている。
A ring-shaped fixed
固定ばね受け37と遊動ばね受け38との間には、下端を固定ばね受け37の上面に、上端を遊動ばね受け38の下面にそれぞれ当接させたコイルばね40が、第1ケリーバ部材28の外周に遊嵌されている。
Between the
さらに、遊動ばね受け38の下面には、円筒形の保護カバー39が溶接によって固着されている。この保護カバー39は、コイルばね40の外周を包囲する内径を有しており、上下方向の長さ(高さ)は、全圧縮状態におけるコイルばね40の長さより長く、無負荷状態におけるコイルばね40の長さより短く設定され、短縮状態で、コイルばね40が第2ケリーバ部材29〜第5ケリーバ部材32を支持した通常の使用状態のときには、固定ばね受け37の上面と保護カバー39の下端とに所定の隙間(A)が形成されている(図3)。また、保護カバー39の周壁には、複数の開口39aが設けられている。
Further, a cylindrical
アースドリル11で掘削作業を行う際には、図1に示すように、主巻ロープ17にスイベルジョイント25を介して昇降可能かつ回転可能に第1ケリーバ部材28を吊持したケリーバ26をケリーバ駆動装置22の回転駆動部に挿通し、ケリーバ駆動装置22から第5ケリーバ部材32に回転駆動力を付与し、第1ケリーバ部材28の下端に連結した掘削バケット27を回転させながら、主巻ロープ17を巻き出して掘削バケット27を地中に挿入することにより、掘削バケット27によって土砂を掘削する。
When excavating with the
ケリーバ駆動装置22からの回転駆動力は、第5ケリーバ部材32から第4ケリーバ部材31、第3ケリーバ部材30、第2ケリーバ部材29を介して第1ケリーバ部材28に伝達され、掘削バケット27を回転させる。また、主巻ロープ17の巻出しによって第1ケリーバ部材28が下降すると、第2ケリーバ部材29〜第4ケリーバ部材31が下方に移動することにより、掘削深さに対応させた長さにケリーバ26が自動的に伸長する。
The rotational driving force from the kelly
掘削バケット27で掘削した掘削土を排土する際に、主巻ロープ17をウインチに巻き戻して第1ケリーバ部材28を上昇させる。第1ケリーバ部材28を上昇させると、遊動ばね受け38が第2ケリーバ部材29のフランジ部材29dに突き当たる。このとき、コイルばね40が圧縮されて第2ケリーバ部材29に伝達される衝撃が緩和されるとともに、第2ケリーバ部材29が遊動ばね受け38を介してコイルばね40に支持される。
When the excavated soil excavated by the
以下、同様に、第1ケリーバ部材28を上昇させていくと、フランジ部材29dがフランジ部材30dに、フランジ部材30dがフランジ部材31dに、フランジ部材31dが第5ケリーバ部材32の下端に、それぞれコイルばね40によって衝撃を緩和されて突き当たり、ケリーバ26が短縮状態になって掘削バケット27が掘削孔から地上に引上げられる。
Hereinafter, similarly, when the first
コイルばね40は、前述のように、第1ケリーバ部材28を上昇させていく際のフランジ同士の衝突による衝撃を緩和する程度の圧縮力では、完全圧縮しないように、適切な撓み量を考慮して設計されている。
As described above, the
一方、掘削バケット27の底蓋を開いてバケット内の掘削土を排出した後、底蓋を地面に押し当てた状態で第1ケリーバ部材28を下降させて掘削バケット27を下降させ、底蓋を閉じる操作を行う。このとき、第1ケリーバ部材28を急激に下降させ、掘削バケット27が落下するような状態で底蓋を閉じると、コイルばね40には、遊動ばね受け38を介して支持している第2ケリーバ部材29〜第4ケリーバ部材31の全重量が急激に作用し、コイルばね40が全圧縮するような荷重が遊動ばね受け38に作用することがある。
On the other hand, after opening the bottom lid of the
このような大きな荷重がコイルばね40に作用した際、コイルばね40が全圧縮する前に保護カバー39の下端が固定ばね受け37の上面に当接してコイルばね40の圧縮荷重を受け止めるので、コイルばね40が全圧縮することを防止できる。これにより、コイルばね40が所定量を超えて縮むことを規制して全圧縮することがなくなるので、コイルばね40の疲労を軽減でき、コイルばね40に変形や亀裂等が発生することを抑制できる。
When such a large load acts on the
また、保護カバー39がコイルばね40の外周を包囲しているので、万が一、コイルばね40が破損しても、コイルばね40の破片が飛散することを防止できる。さらに、保護カバー39を遊動ばね受け38の下面に設け、保護カバー39の下端と固定ばね受け37の上面との間に隙間(A)を形成しているので、保護カバー39内に土砂や水が溜まることを防止できる。加えて、保護カバー39の周壁に複数の開口39aを設けているので、ケリーバ26を分解せずとも、コイルばね40の状態を外部から目視確認できるので、コイルばね40の劣化を早期に発見することができ、メンテナンス時期を容易に把握できる。
Further, since the
図4は、本発明の第2形態例を示す伸縮式ケリーバの要部の一部断面図である。なお、以下の説明において、前記第1形態例に示した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
本形態例では、前記第1形態例と同様に形成した保護カバー51を固定ばね受け37の上面に載置した状態でコイルばね40を囲むように配置し、通常の使用状態のときには、遊動ばね受け38の下面と保護カバー51の上端とに所定の隙間(B)が形成されている。
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a main part of the telescopic keriba showing an example of the second embodiment of the present invention. In the following description, the same components as those shown in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
In this embodiment, the
これにより、コイルばね40に大きな圧縮荷重が作用したときには、遊動ばね受け38の下面が保護カバー51の上端に当接することでコイルばね40に作用する圧縮荷重を受け止めるので、前記同様に、コイルばね40が全圧縮状態になることを防止できる。また、コイルばね40が破損しても、コイルばね40の破片が飛散することを防止でき、周壁に設けた複数の開口51aによってコイルばね40の状態を外部から目視確認できる。
As a result, when a large compressive load is applied to the
さらに、保護カバー51を固定ばね受け37の上面に載置するようにしているので、溶接の手間を省くことができ、保護カバー51を僅かに持ち上げるだけで、保護カバー51の内部から水や土砂を排出することができる。
Further, since the
11…アースドリル、12…ベースマシン、13…下部走行体、13a…クローラ、14…上部旋回体、14a…運転席、14b…機器室、15…ブーム、16…ガントリ、17…主巻ロープ、18…補巻ロープ、19…起伏ロープ、20…カウンタウエイト、21…トップシーブ、22…ケリーバ駆動装置、23…アーム、24…シリンダ、25…スイベルジョイント、26…ケリーバ、27…掘削バケット、28…第1ケリーバ部材、29…第2ケリーバ部材、29a…ガイド部材、29b…緩衝材、29c…ストッパ、29d…フランジ部材、30…第3ケリーバ部材、30a…ガイド部材、30b…緩衝材、30c…ストッパ、30d…フランジ部材、31…第4ケリーバ部材、31a…ガイド部材、31b…緩衝材、31c…ストッパ、31d…フランジ部材、32…第5ケリーバ部材、32a…ガイド部材、33…スイベルジョイント連結部、33a…ピン挿通孔、34…抜止部材、34a…固定ピン、35…緩衝材、35a…固定ボルト、36…バケット連結部、36a…連結ピン挿通孔、37…固定ばね受け、38…遊動ばね受け、39…保護カバー、39a…開口、40…コイルばね、41,42,43…固定ボルト、44,45,46…固定ピン、51…保護カバー、51a…開口 11 ... Earth drill, 12 ... Base machine, 13 ... Lower running body, 13a ... Crawler, 14 ... Upper swivel body, 14a ... Driver's seat, 14b ... Equipment room, 15 ... Boom, 16 ... Gantry, 17 ... Main winding rope, 18 ... Complementary winding rope, 19 ... Undulating rope, 20 ... Counter weight, 21 ... Top sheave, 22 ... Kelly bar drive, 23 ... Arm, 24 ... Cylinder, 25 ... Swivel joint, 26 ... Kelly bar, 27 ... Drilling bucket, 28 ... 1st kelly bar member, 29 ... 2nd kelly bar member, 29a ... guide member, 29b ... cushioning material, 29c ... stopper, 29d ... flange member, 30 ... 3rd kelly bar member, 30a ... guide member, 30b ... cushioning material, 30c ... Stopper, 30d ... Flange member, 31 ... 4th Kelly bar member, 31a ... Guide member, 31b ... Buffer material, 31c ... Stopper, 31d ... Flange member, 32 ... 5th Kelly bar member, 32a ... Guide member, 33 ... Swivel joint Connecting part, 33a ... Pin insertion hole, 34 ... Retaining member, 34a ... Fixing pin, 35 ... Buffer material, 35a ... Fixing bolt, 36 ... Bucket connecting part, 36a ... Connecting pin insertion hole, 37 ... Fixed spring receiver, 38 ... Floating spring receiver, 39 ... protective cover, 39a ... opening, 40 ... coil spring, 41, 42, 43 ... fixing bolt, 44, 45, 46 ... fixing pin, 51 ... protective cover, 51a ... opening
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