JPH02500460A - 産業用機械の作動要素の動力駆動装置 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 産業用機械の作動要素の動力駆動装置 〈産業上の利用分野〉 本発明は、一般に産業用機械工学、さらに限定的に言うと産業用機械の作動要素 の動力駆動装置に関する。

本発明は採鉱、資材運搬及び土工機械ならびにロールミル及びプレス加工装置に 通用された場合その効果を最大限に発揮するご〈従来の技術〉 産業用機械の開発利用において遭遇する最も重大な問題の１つは（日常の運転条 件の下とくに休止時の駆動装置フライホイールの慣性力の克服が関与する始動手 順の間においても、さらに又駆動装置原動力に対する打ち消し力の突然の超過を 原因とする駆動装置の運転停止の間においても同様に）重大な静的及び動的過負 荷を受けているその作動要素の駆動装置の信頼性の高い運転及び長い耐用寿命を いかにして提供するかという点にある。

産業用機械の駆動装置は（駆動装置のコンポーネントの疲労破壊が共振条件の初 めから結果として生じる可能性の高いものとなり、又これらのコンポーネントが 駆動装置の原動力に対する打消し力の突然の超過の時点で強度を失ないがちとな るような）共振閉回路を、その運転中に機械の作動要素と共に打ち立てる。

その作動要素が複数の駆動装置により起動されるような産業用機械の場合、概し て、駆動装置動力伝達装置の各々において静的不確実さの状態が発生し、その結 果、そのコンポーネントに対しさらに静荷重及び動荷重が加わることになる。

この問題を解決しようとした結果、駆動装置が静的又は動的に過負荷しないよう にするための手段を内含する産業用機械の作動要素の動力駆動装置が提供される ことになり、これは今日まで広く利用されてきている。

作動要素の動力駆動装置、例えば産業用機械のパケットホイールすなわちＤＥ、 Ａ、１ｋｌｌ１２４６３に記されているようなパケットホイール掘削機のパケッ トホイールの動力装置は、電動機及び３リンク遊星機構で構成されている。この ３リンク遊星機構は、第１のリンクすなわち電動機のシャフトに接続された太陽 歯車、第２のリンクすなわち機械の作動要素すなわち掘削機のパケットホイール に接続された内歯車、そして第３のリンクすなわち連鎖を通して駆動装置の反動 トルクをとり込むよう適合されたパケットホイールビームの耐力構造に接続され ている遊星キャリヤを含んでいる。

内歯車は太陽歯車と同心的に位置づけされ、太陽歯車とかみ合っている遊星ピニ オンとかみ合っている。遊星ピニオンはそのシャフトを通してキャリヤの上に固 定されている。

遊星キャリヤとブーム耐力構造の運動上の結びつきは、その片端を介して遊星キ ャリヤにそしてもう一方の端部でアームの片端に（このアームのもう一方の端部 はパケットホイール掘削機のブームの耐力構造に保持されているバネに接続され ている）接続されている中空軸により打ち立てられている。

上述のバネは、駆動装置の従来の構成における動的過負荷に対して掘削機を保護 する手段として用いられる。

運転開始手順の間、定格速度に達するまでの電動機の加速期間全体にわたり作用 する休止中の駆動装置フライホイール質量の慣性力は遊星機構の歯車対、中空軸 、アーム及びバネによってとり込まれ、これが一般に駆動装置コンポーネントに よる強度損失という結果につながる。

定格条件下にあるパケットホイール掘削機の場合、その駆動装置及びパケットホ イールは共振回路を打ち立てる。ここにおいて、機械的共振の開始はバネの線形 硬度により説明がつく駆動装置の固有振動数のわずか１つにおいて妨げられ、一 方共振条件は、その他のいくつかの駆動装置固有振動数においては起こりやすく 、駆動装置のコンポーネントとの疲労破壊及びパケットホイールのコンポーネン トやパケットホイール掘削機の耐力構造の疲労破壊といいう結果につながる。

掘削中の材料の急激な硬度増加が原因でありうる駆動装置原動力に対する、掘削 機の押出し力を打ち消す（中和）力の突然の超過が起こると、パケットホイール のコンポーネント、駆動装置などは、バネのコンプライアンスが制約されるため その強度を失なう。

問題のパケットホイール掘削機のパケットホイールの既知の駆動装置は、静的及 び動的過負荷に対するその信頼性の高い防護（特に運転開始手順中及び駆動装置 の原動力よりも押出し打消し力が卓越した場合の）を提供することができない。

特に押出し力打消し力が駆動装置原動力を超過した場合の、静的及び動的過負荷 に対する予防のためのより信頼性の高い手段をもつ産業用機械の作動要素の動力 駆動装置を提供しようと試みた結果、Ｎ、　Ｇ、　Ｄｏｍｂｒｏｖｓｋｙ著の「 多重パケット掘削機」という書物（１９７２年、Ｍａｓｈｉｎｏｓｔｒｏｅｎｉ ｅ出版社、モスクワ、ｐ１５３〜ｐ１５４、ロシア語版）の中に記されているよ うなチェーンバケツ掘削機といった産業用機械のパケットチェーンのような作動 要素のもう１つの動力駆動装置が開発されることとなった。

パケットチェーン掘削機のパケットチェーンの既知の動力駆動装置は、電動機と ３重リンク遊星機構で構成されている。この３重リンク遊星機構は、第１のリン クすなわち電動機シャフトと機械的に結びつけられた太陽歯車、第２のリンクす なわち中空軸を通して作動要素すなわちパケットチェーンの駆動用スプロケット に接続されている遊星キャリヤ、そして第３のリンクすなわち機械的動力伝達装 置を通して駆動装置の反動トルクをとり込むべく適合させられたパケットチェー ン掘削機の耐力構造に接続されている内歯車を含んでいる。

内歯車は、太陽歯車と同心にとりつけられており、それ自体太陽歯車とかみ合っ て遊星キャリヤ上にそのシャフトを通して固定されている遊星ピニオンとかみ合 っている。

内歯車とバケ７）チェーン掘削機の耐力構造の機械的な結びつきは、内歯車のリ ムの外側面と相互作用するよう適合されたローラーにより打ち立てられている。

かかるローラのシャフトは、内歯車のリムを包含しパケットチェーン掘削機の耐 力構造上に固定されたバネに連接されているフレームに対して保持されている。

静的及び動的過負荷に対してパケットチェーン掘削機を防護するための手段は、 従来の動力駆動装置の構造においては、内歯車リムの外側面と相互作用するよう 適合されたシューをもつフレーム組立式の正規かみ合せのブレーキ、及びバネで ある。

バケントチェーン駆動装置の原動力よりも、掘削機の押出し力に抵抗する力の方 が突然大きくなった場合にはつねに、内歯車のリムがその端部で解放されている バネの予じめ定められた速度内でフレームが回転させられ、こうして電動機とパ ケットチェーンの機械的リンケージが遮断され、その結果大きい初期振幅をもつ 自由減衰振動がパケットチェーン掘削機の耐力構造内に生じることになる。

駆動装置運転開始期間中その定格回転速度までの電動機の加速の全期間にわたり 作用する休止中の駆動装置フライホイール質量の慣性力は、遊星機構のかみ合っ た歯車対、中空軸、フレーム及びバネによりとり込まれる。その結果一般に、駆 動装置コンポーネントによる強度損失が生じる。

定格条件下で作動するパケットチェーン掘削機の場合、その駆動装置及びパケッ トチェーンは共振回路を打ち立てる。ここにおいて、機械的共振の開始は、バネ の線形硬度により説明のつく駆動装置の固有振動数のわずか１つだけにおいて妨 げられ、一方共振条件は、その他のいくつかの駆動装置固有振動数においては起 こりやすく、駆動装置コンボ−皐ントの疲労破壊及びパケットチェーンのコンポ ーネントやパケットチェーン掘削機耐力コンポーネントの疲労破壊という結果に つながる。

問題のパケットチェーン掘削機のパケットチェーンの既知の駆動装置は、静的及 び動的過負荷に対するその信頼性の高い防護（特に運転開始手順中及び駆動装置 の原動力よりも押し出し力打ち消し力が卓越した場合の）を提供することができ ない。さらに、当該駆動装置は、！足機構の旋回大歯車のリムの制動装置の比較 的精巧な構造を内含している。

く課題を解決するための手段〉 駆動装置の静的及び動的過負荷を防ぐための手段ならびに、駆動装置の反動トル クをとり込むよう適合された遊星機構リンク及び機械の耐力構造への駆動装置の 機械的リンケージの構造的な変更が、作動要素上の動力荷重の量を制限し駆動装 置のほぼ全ての固有振動数におけるあらゆる共振条件を排除する上で助けとなる ような、産業用機械の作動要素の動力駆動装置を提供することが、本発明の主要 な目的である。

この目的は、本発明に従った、その機構が発達させた反動トルクをとり込むよう 適合させられたリンクをもつ多重リンクｉ足機構（なおこの＠横の入力軸は起動 用電動機のシャフトに接続され一方その出力軸は、機械の作動要素と作動可能な 形で結びつけられている）及び動力駆動機構を静的及び動的過負荷から防護する ための手段を内含し、機械の耐力構造上に位置づけられた、産業用機械の作動要 素の動力駆動装置において、駆動装置を静的及び動的過負荷から守るための手段 が実際には、産業用機械の耐力構造に対して保持され高圧ライン及び低圧ライン が備わった油圧機械である（なお、この油圧機械のシャフトは機械的動力伝達装 置を通して、前記機構が発達させた反動トルクをとり込む遊星機構のリンクに接 続されている）ということにより、達成される。

産業用機械の作動要素の動力駆動装置のこのような構造的配置は、その定格運転 条件下での駆動装置の運転開始手順中ならびに、機械の作動要素に抗する力が突 然駆動装置の原動力を超えた場合において、そのトルクをとり込む駆動装置遊星 機構のリンクと、産業用機械の耐力構造の間の一定の機械的な結びつきを確保す るものである。

前記産業用機械運転条件の下での前述の一定の機械的結びつきは、弾性的緩衝用 要素として用いられる油圧機械内に加圧下で入っている作動油の効によって達成 される。

油圧機械の高圧ラインがスロットル逆止弁を通してアキュムレータに、又共に作 動油の流れに沿ってというふうに直列に配置されている油圧方向制御弁及び制御 式スロットル弁を通して低圧ラインに接続されているとを利である。

産業用機械の作動要素の駆動装置のこのような構造的配置により、遊星機構のリ ンクの１つに通用された荷重トルクを油圧機械のシャフトのねじり振動に変更す ることそして、油圧機械の作動チャンバ、高圧ライン、スロットル逆止弁及びア キュムレータにより打ち立てられた油圧回路に沿っての加圧下の作動油の循環に よる駆動装置固有振動数における共振条件の発達を妨げこうして駆動装置コンポ ーネントのあらゆる疲労破壊を不可能にすることができる。

駆動装置を起動させた時点で、休止中のそのフライホイール質量の慣性力は、高 圧ライン、油圧方向制御弁、制御式スロットル弁及び低圧ラインにより構成され る油圧回路に沿って加圧下で循環する作動油によりとり込まれ、こうして駆動装 置のコンポーネントの疲労破壊が妨げられる。

油圧機械の作動チャンバの体積制御用の機構が備わった油圧機械を、油圧機械と して用いられることが勧められる。なおここで、この機構は油圧機械のハウジン グ内の所定の位置に保持された油圧シリンダとして作られており、この油圧シリ ンダのロンド端部のチャンバは安全弁を通して油圧機械の高圧ラインに、又スロ ットル逆止弁を通して低圧ラインに油圧的に接続されており、一方油圧シリンダ のヘッド端部のチャンバには、片端が油圧シリンダチューブに接続されもう一端 がピストンに接続されており、このヘッド端チャンバーはドレンバックに油圧的 に接続されていると有利である。

駆動装置のこのような構造的配置は、油圧機械の作動チャンバ、高圧ライン、安 全弁、スロットル逆止弁及び、油圧機械の低圧ラインにより構成される油圧回路 に沿っての加圧下の作動油の循環を伴う油圧機械の作動チャンバ体積の減少によ り、産業用機械の作動要素に抗する力が突然駆動装置の原動力を超えた場合の産 業用機械の作動要素上の動力荷重の量を制限し、こうして駆動装置コンポーネン トと産業用機械の耐力構造のあらゆる破損を不可能にする。

又、第２の駆動用電動機のシャフトに接続されている入力軸と産業用機械の作動 要素と運転可能な形で結びつけられている出力軸をもつ少なくとも１つの他の多 重リンク遊星機構がこの動力駆動装置に備わっていることが望ましい。その反動 トルクをとり込むこの第２の遊星機構のリンクは機械的動力伝達装置を通して産 業用機械の耐力構造に保持されている第２の油圧機械のシャフトに接続されてい る。なお、この第２の油圧機械には、第１の油圧機械の同様のラインに油圧的に 接続された高圧ライン、第１の油圧機械の同様のラインに油圧的に接続された低 圧ライン、そしてこの第２の油圧機械の作動チャンバの体積制御用の機構が含ま れており、かかる機構は、前記機械のハウジング内部の所定の位置に固定された 油圧シリンダとして作られ、この油圧シリンダのヘッド端チャンバには、その片 端が油圧シリンダチューブに接続されもう片端がピストンに接続されているよう なバネが備わっており　（かかるヘッド端チャンバはドレンバックと油圧的に連 絡している）、一方前記油圧シリンダのロンド端チャンバは、第１の油圧機械の 作動チャンバの体積制御用機構の油圧シリンダのロンド端チャンバに油圧的に接 続されている。

このような構造的配置は、機械の耐力構造上の作動要素駆動装置の適切な位置づ けを提供し、一方、両油圧機扶の同様なライン間の油圧的連絡は、駆動装置遊星 機構の各々の上の荷重の静的不確定性を妨げ、こうして産業用機械の耐力構造及 び駆動装置コンポーネントの耐久性が付加されることになる。

作動要素のフィードトラバース機構ならびに本発明に従った作動要素回転動力駆 動装置が備わっているような産業用機械を利用するにあたっては、作動要素のフ ィードトラバース機構は、作動要素と運転可能な形で結びつけられ産業用機械の 耐力構造上に締めっけられている少なくとも１つの油圧パワーシリンダとして作 られていることが勧められる。なおここで、かかる油圧パワーシリンダのチャン バの１つは油圧機械のうちの１つの高圧ラインと油圧式に連絡しており、もう１ つのチャンバは同し油圧機械の作動チャンバの体積制御用機構の油圧シリンダの ロンド端チャンバに油圧式に接続されている。

油圧シリンダのナヤンバと油圧機械の圧力ラインの間に打ち立てられたこのよう な油圧式連絡は、その運転開始手順の間ならびに作動要素の回転動作を打ち消す 力が突然駆動装置の原動力を超えたときに起こるその運転停止時における静的及 び動的過負荷に対して、作動要素のフィードトラバース機構を保護し、こうして 油圧シリンダ内の有効作動油圧力の変動が減少しその最大値が制限されることに なる。

図面の簡単な説明 本発明のその他の目的及び利点は、添付の図面を参考にして本発明の以下に挙げ る特定の実施態様を考慮することによりさらに明確なものとなることだろう。

第１図は、本発明に基づいて作られたパケットホイールの回転のための動力駆動 装置及び本発明に基づく掘削機上部構造の可逆動力駆動装置を内含する、掘削を し掘削された岩石をその載荷場所まで搬送するだめのパケットホイール掘削機の 全体概略図である。

第２図は、明確化のため３０度反時計まわりに回転させた第１図のライン■−Ｈ に沿って切りとった拡大断面図である。

第３図は、第１図のラインｍ−■に沿って切りとった拡大断面図である。

第４図は、位置外れしたバケットホイール掘削機の上部構造を伴う、第１図の矢 印Ａに面した拡大図である。

第５図は、本発明に従った掘削機のパケットホイールの回転のだめの動力駆動装 置の機械的及び油圧回路図である。

第６図は、パケットホイール掘削機上部構造の旋回機構の駆動装置の機械的及び 油圧回路図である。

第７図は、垂直及び傾斜穴を作孔するための、本発明に従ったドリルロッドスト リングの動力駆動装置の備わった切開式ドリルリグの全体概略図である。

第８図は、第７回の矢印Ｂに面する図である（ドリルタワーの右半分は省略され ている）。

第９図は、本発明に基づく切開式ドリルリグのドリルロッドストリングの動力駆 動装置の機械的及び油圧回路図である。

第１０図は、第８図のラインＸ−Ｘに沿ってとられた断面の拡大図である。

発明の詳細な説明 炭層坑道などのために設計されたマルチパケットホイール掘削機には、ホイール １のブーム６（第１図）のサポート５上にある中空軸４にしっかりと結合された ホイールプレート３　（第２図）上に固定されたパケット２を備えたパケットホ イール１　（第１図）、ブーム６上にとりつけられた受入れ用コンベヤ７、荷卸 しコンベヤ９を伴うカンチレバー８そしてキャタピラ機構１１が含まれている。

ブーム６の片端は、前方脚部１０の上部に連接され、一方そのもう一つの端部は 、それ自体前方脚部１０の底部と連接されている油圧シリンダ１３のピストン棒 １０に連接されている。

ブーム６、カンチレバ８、前方脚部１０及び前方脚部１０にしっかりと連結され た釣り合いおもり１４は、１つの上部構造１５（第１図）を打ち立てている。こ の上部構造は実際にはパケットホイール掘削機の耐力構造であり、水平面内で旋 回可能な形でキャタピラ機構１１のフレーム１６上にとりつけられている。フレ ーム１６との関係における上部構造１５の旋回は、それぞれ上部構造１５　（第 １図）及びその旋回のための動力駆動装置２１　（第４図）の歯車２０の歯のリ ムの上に固定されている案内路１８及び１９と相互作用するローラー手段１７（ 第３図）により行なわれる。

パケットホイール動力駆動装置２２は、第１のリンクすなわち電動機２３のシャ フト２７と運転可能な形で結びつけられている入力軸２６に保持された太陽歯車 、第２のリンクすなわち中空出力軸を通してパケットホイール１のホイールプレ ート３に接続されている遊星キャリヤ２８、第３のリンクすなわち内歯及び外歯 をもち太陽歯車２５と同心的に配置されそれ自体太陽歯車２５とかみ合っている 遊星ビニオン３０とその内歯を通してかみ合うようになっている内歯車２９を含 む３重リンク遊星機構２４及びブーム６に固定された電動機２３で構成されてい る。遊星ビニオン３０はそのシャフトで遊星キャリヤ２８に保持されている。シ ャフト２６は、中空軸４内に収納されている。太陽歯車２５、遊星キャリヤ２８ 、遊星ビニオン３０及び内歯車２９は、ブーム６上に固定されている軸受３４及 びサポート３３内に回転可能な形でとりつけられたハウジング３２内に収納され ている。内歯車２９は、ハウジング３２としっかり結合されている。

シャフト２６と２７の間の運動学的結びつきは、シャフト２６上にセットされ、 軸継手３８を通して電動機シャフト２７に接続されているシャフト３７上にセッ トされたベベルビニオンとかみ合わされたベベルギヤ（かさ歯車）３５によって 打ちたてられている。ベベルギヤ３５とベベルビニオン３６から成る対は、ブー ム６（第１図）に保持されたハウジング３９内に収納されている。

動力駆動機構２２には、その作動チャンバ（図示せず）体積制御用機構４１　（ 第５図）、高圧ライン４２及び低圧ライン４３を有する油圧機械４０として作ら れた、静的及び動的過負荷に対するその保護のための手段が備えられている。油 圧機械４０のシャフト４４（第２図）は、機械的動力伝達装置を通して遊星機構 ２４の第３のリンクに接続されている。機械的動力伝達装置は、遊星機構２４の 内歯車２９とビニオン４５として作られている。

ビニオン４５は油圧機械４０のシャフト４４に保持され、内歯車２９の外歯とか み合っている。ビニオン４５は、ブーム６上に固定されているハウジング４５内 に収納され、サポート４７上にとりつけられている。油圧機械４０はハウジング ４６上に固定されている。油圧機械４０の高圧ライン４２はスロットル逆止弁４ ８を通してアキュムレータ４９と、そして共に作動油の流れに沿ってというふう に直列に配置されている２位置油圧方向制御弁５０と制御式スロットル弁５１を 介して低圧ライン４３と連絡している。スロットル逆止弁４８にはスロットル弁 ５２と逆止弁５３が平行に配置されて含まれている。油圧方向制御弁５０は、油 圧ライン５６を通して高圧ライン４２と連絡している油圧式パイロットスプール ５５とバネ５４を有する。制御式スロットル弁５１には、可変断面ロフト５８の 備わったピストン５７、油圧ライン６０を通して油圧方向制御弁５０と連絡する 入口コレクタ５９、低圧ライン４３と油圧式に接続されている出口コレクタ６１ 、入口コレクタ５９及び出口コレクタ６１と連絡している環状スロットルオリフ ィス６２、ピストン５７によりサブチャンバ６４及び６５に分割されているチャ ンバ６３がついている。このサブチャンバ６４は、ピストン棒５８の端部にあり 、逆止弁６７を通してライン４３に、又制御式スロットル弁６７を通してドレン バフクロ８に油圧式に接続されている。サブチャンバ６５はピストン５７の端部 にあり、減圧弁６９を通して制御式スロ７）ル弁５１の入口コレクタ５９にそし てスロットル弁７０を通してドレンバフクロ８に油圧的に接続されている。

制御式スロットル弁５１のピストン捧５８の端面は、ドレンバック６８に油圧的 に接続されているチャンバ７２内にあるバネ７１上に載っている。油圧機械４０ の作動チャンバ体積制御機構４１は、油圧機械４０のバウンシング内で所定の位 置に固定された油圧シリンダとして作られている。油圧シリンダ７３は、ロッド ７４とシリンダマ３内部空間をチャンバ７６及び７７に分割しているピストン７ ５有している。チャンバ７６はロフト７４の端部にあり、安全弁７８を介してラ イン４２と、又スロットル逆止弁７９を通してライン４３と油圧的に連絡してい る。チャンバ７７は、ピストン７５の端部にあり、片端が油圧シリンダ７３のチ ューブに接続されもう１方の端部はピストン７５に接続されているようなバネ８ ０が備わっている。チャンバ７７はドレンバック６８と油圧的に連絡している。

スロットル逆止弁７９は、平行に配置されたスロットル弁８１と逆止弁８２を内 含している。制御式スロットル弁５１の出口コレクタ６１は、油圧的にドレンバ フクロ８と連絡している作動油漏れ補給装置と以下呼称される作動油の漏れの補 償用の手段（装置）８３に接続されでている。アキエムレータ４９には、その内 部空間を互いに隔離された２つのチャンバ８５及び８６に分割する弾性ダイヤフ ラム８４が含まれている。チャンバ８５はスロットル逆止弁４８を通して高圧ラ イン４２と油圧的に連絡している。チャンバ８６にはガスが満たされている。

掘削機パケットホイールの回転のだめの動力駆動装置２２は以下のように作動す る。

駆動装置２２（第５図）を始動させる前に、油圧機械４０の作動チャンバ体積の 制御用機構４１のロッド７４付きピストン７５は、バネの張力の下でその最左位 置をとる（この位置は、油圧機械４０の作動チャンバの最大体積に相当する）： バネ５４の張力により起動された油圧方向制御弁５０は、ライン４２と制御式ス ロ７）ル弁５１の入口コレクタ５９ならびに減圧弁６９の間の連絡を打ち立てる ；制御式スロットル弁５１のロッド５８のついたピストン５７は、環状スロット ルオリフィス６２の最大絞り面積に相当するその最古位置にあり、その中にバネ ７１が発達さゼた力によってその中に保持されている。

駆動装置２２を起動させた時点で、作動油漏れ補給装置８３はドレンバック６８ から制御式スロットル弁５１の出口コレクタ６１、油圧ライン４３、制御式スロ ットル弁５】のチャンバ６４まで逆止弁６６を通して、又油圧シリンダ７３のチ ャンバ７６までスロットル逆止弁７９を通して、作動油を補給する。電動機２３ がひとたびオンに切替えられると、これは、シャフト２７、軸ｍ手３８、シャフ ト３７、ベベルピニオン３６、ベベルギヤー３５、シャフト２６、太陽歯車２５ 、遊星ピニオン３０、内歯車２９そしてビニオン４５を通して油圧機械４０のシ ャフト４４へと回転を与える。その結果、作動油は油圧機械４００作動作動チャ ンバ示せず）からライン４２に沿ってスロットル逆止弁４８を通してアキュムレ ータ４９のチャンバ８５内へ、そして方向制御弁５０を通して制御式スロットル 弁５１の入口コレクタ５９内へ補給され、ここから作動油は環状スロットルオリ フィス６２を通して出口コレクタ６１内へさらには油圧ライン４３に沿って油圧 機械４０の作動チャンバ内へと通過する。作動油が環状スロットルオリフィス６ ２を通って流れると、油圧ライン６０．４２．５６内の圧力は上昇し、減圧弁６ ９が作動し始める。作動油は次にバネ７１により発達させられた力を克服しなが ら減圧弁６９を通して制御式スロットル弁５１のチャンバ６５内に加圧補給され 、ロッド５８つきピストン５７を左へ進むよう促す。その結果、作動油はピスト ン５７によりチャンバ６４からドレンパンクロ８へと移動させられ、こうして制 御式スロットル弁６７を通して逆止弁６６を閉鎖する。同時に環状スロットルオ リフィス６２の絞り面積は減少し、そのため油圧ライン６０．５６．４２内及び チャンバ６５内の圧力はさらに増大する。ライン４２内の圧力が増大するにつれ て、油圧機械４０のシャフト４４の回転速度は、シャフト４４に結びつけられた 遊星機構２４の内歯車２９及びビニオン４５の回転速度と同様に減少する。その 結果、回転する遊星ピニオン３０はそのシャフト３１を通して、遊星キャリヤ２ ８、中空軸４及びパケットホイール１へと回転を与える。同時に、チャンバ６５ 内で有効な増大した圧力が、ロッド５８付きピストン５７を最左位置へと押しや り、環状スロ７）ルオリフィス６２はロッド５８により完全に閉じられる。油圧 方向制御弁５０の油圧バイロフトスプール５５は、バネ５４の張力を克服するた め油圧ライン５６内の増大した圧力の作用を受け、こうして油圧ライン４２と制 御式スロットル弁５１及び減圧弁６９との連絡が遮断される。こうして油圧機械 ４０、ピニオン４５及び内歯車２９のシャフト４４の回転速度はほぼゼロまで減 少させられ、−力覚動機２３のシャフト２７０回転速度は定格値に達し、回転す る遊星ピニオン３０は、そのシャフト３１を通して、遊星キャリヤ２８、中空軸 ４及びパケットホイール１まで、ライン４２内の有効圧力に相当する駆動装置２ ２が発達させた全トルクを伝える。この時点で、制御式スロットル弁６５のチャ ンバ６５内の作動油圧力は降下し、ロッド５８付きピストン５７は、圧縮された バネ７１により発達させられた力の作用を受けて、その最古位置まで進み、こう して作動油をチャンバ６５からスロットル弁７０を通してドレンバック６８へと 移動させる。

駆動装置２２の前述の運転開始手順によると、休止中のそのフライホイール質量 の慣性力は、シャフト３７．２６のねじり変形、ピニオン２５．３０．３６及び 歯車２９．３５の歯の欠落ならびにパケットホイール１のパケット２及びホイー ルプレート３の破壊を防ぐ、油圧機械４０、高圧ライン４２、油圧方向制御弁５ ０、制御式スロットル弁５１及び低圧ライン４３により打ち立てられる油圧回路 内で徐々に増大する圧力の下で循環する作動油によって、とり込まれる。

駆動袋Ｗ２２のフライホイール質量の加速時間は制御式スロットル弁６７の絞り 面積の大きさにより左右され、かなり広い限界内で調整可能である。

駆動装置２２が定格条件下で作動している場合、駆動装置２２が発達させた反動 トルクの作用を受けながら、ビニオン４５を通して内歯車２９と結びつけられた 油圧機械４０のシャフト、内歯車２９、遊星キャリヤ３０及び中空軸４が、油圧 機械４０の作動チャンバ内で作動油の圧力変動に変換されるねじれ振動を行なう のは、掘削中の岩石の不均質な物理機械特性ならびに定格速度で回転するパケッ トホイール１のパケット２の各々に対する押出し力に抗う力の同期的に変動する 値のせいである。油圧機械４０の作動チャンバから高圧ライン４２へ逆止弁５３ を通してアキュムレータ４９のチャンバ８５内へそして戻ってライン４２内へと 送り込まれる作動油の圧力変動は、ガス充てんされた弾性ダイヤフラム８４及び スロットル弁５２により吸収される。こうして、掘削機パケットホイール１の駆 動装置２２が定格条件下で作動する場合、遊星機構２４の内歯車２９により行な われたねじれ振動を、油圧機械４０の作動チャンバ、高圧ライン４２、スロット ル逆止弁４８及びアキュムレータ４９により打ち立てられる油圧回路内を循環す る作動油の圧力変動に変換する現象が起こり、これは駆動装置２２の固有振動数 における共振条件を防ぎ、こうしてシャフト２６．３７及びピニオン２５．３０ ．３６の歯ならびに歯車２９．３５の歯の疲労破壊が無くなる。

パケット２の押出し力に抗する力が突然駆動装置２２の原動力を超える値まで増 大したことによりパケットホイール１が停止させられた場合にはつねに、中空軸 ４及び遊星キャリヤ２８は回転を止め、−力覚動機２３と作動可能な形で結びつ いた回転する遊星ピニオン３０は、油圧機械４０の内歯車２９、ピニオン４５及 びシャフト４４にトルクを伝送する。この結果、油圧ライン１２内及びアキュム レータ４９のチャンバ８５内の圧力が上昇することになる。ライン４２内の圧力 が安全弁７８の設定（応答）圧力に等しくなると直ちに、作動油はライン４２か ら安全弁７３を通って、油圧機械４０の作動チャンバの体積制御用の機構４１の 油圧シリンダ７３のチャンバ７６内へと通過し、バネ８０の張力を克服しながら この作動油はロフト７４付きピストン７５を油圧機械４０の作動チャンバの最小 体積に相当する最古位置まで進むよう押しやる。さらに進むと、逆止弁８２は作 動油の圧力により閉じられ、作動油はスロットル弁８１を通って低圧ライン４３ まで進み、こうして閉循環回路を打ち立てる。作動油の循環の結果、た油圧制動 トルクが悪しくも減少することになる。シャフト４４は回転し始め、こうして、 シャフト４４に対し回転可能な形で接続されていた電動機２３のシャフト２７か ら、正面のパケット２の停止の結果生じたトルクを軽減する。

このように、動力駆動装置２２は、油圧機械４０の作動チャンバの体積を減少さ せることにより及び油圧機械４０、高圧ライン４２、安全弁７８、スロットル逆 止弁７９のスロットル弁８１及び低圧ライン４３により形作られた油圧回路に沿 っての安全弁７８の設定圧力に制限された圧力下での作動油の同時循環の効によ って、押出し力に抗する力が突然駆動装置２２の原動力を超えた場合に掘削機の パケットホイール１上の動力荷重の量を制限することができ、こうしてパケット ２がホイールプレート３から破断するのを防ぎ又プレート３及びブーム６内のプ ラスチック変形の発生を妨げる。次に電動機２３はオフに切替えられ、アキュム レータ４９のチャンバ８５内及び油圧ライン４２．５６内の圧力は減少し、油圧 方向制御弁５０の可動コンポーネント、制御式スロットル弁５１及び油圧機械４ ０の作動チャンバ体積制御用機構の可動コンポーネントは、駆動装置２２の始動 の前のその前述の位置に相当する位置にくる。

岩石掘削の時点で、パケットホイール１を備えたブーム６は、掘削機の上部構造 を旋回させるための多重電動機駆動装置２１０力による水平面内の角往復運動を 行なう、この駆動装置はその遊星機構の各々に対して通用された荷重のあらゆる 静的不確定性を排除する。

パケットホイール掘削機の上部構造１５（第１図）を旋回させるための駆動装置 ２１　（第４図）は、各々上部構造１５上に固定されている３つの３重リンク遊 星機構８７　（第３図）、ならびに各々遊星機構８７　（第３図）のハウジング ８９に保持されている３つの電動機８８（第４図）で構成されている。３重リン ク遊星機構８７の各々には第１のリンクすなわち、軸継手９２を通して電動機８ ８のシャフト９３に接続されているシャフト９１と一体で作られた太陽歯車９０ 、第２のリンクすなわちキャタピラ機構のフレーム１６上の所定の位置に固定さ れた歯車２０とかみ合っているピニオン９６そして第３のリンクすなわち太陽歯 車９０と同心的に配置され内歯を有する内歯車９７が含まれている。内歯車は、 それ自体太陽歯車９０とかみ合っている遊星ビニオン９８とかみ合っている。ｔ ｉ星ピニオン９８はそのシャフト９９で遊星キャリヤ９４上に固定されている。

静的及び動的過負荷に対し動力駆動装置２１を保護するための手段は、各々遊星 機構８７のハウジング８９に保持されている３つの油圧機械４０（第６図）によ り形成されている。油圧機械の各々のシャフト４４は、機械的動力伝達装置を通 して遊星機構８７の第３のリンクに接続されている。機械的動力伝達装置は、内 歯車９７にしっかりと連結された歯車１０１とかみ合ったピニオン１００として 作られ、遊星キャリヤ９４上にあるサポート１０２上にとりつけられている。ピ ニオン１００は、片端がサポート１０４上にとりつけられ軸継手１０５を通して 油圧機械４０のシャフト４４に接続され一方もう１つの端部がハウジング８９の サポート１０６上にとりつけられているようなシャフト１０３の上に固定されて いる。３つの油圧機械４０の各々の同様な高圧ライン４２（第６０）は互いに連 絡し合っている。油圧機械４０の各々の低圧ライン４３も又互いに連絡し合って いる。電動機８８のシャフト９３の回転方向の逆転の結果生じる静的及び動的過 負荷に対して駆動装置２１を保護するため、駆動装置の油圧回路には、スロット ル逆止弁１０８を通して油圧機械４０の相互接続された低圧ライン４３と油圧的 に連絡する第２のアキュムレータ１０７が備えられ、油圧回路は、電動機８８の シャフト９３０回転方向の逆転の時点で作動油が油圧ライン５６及び６０に沿っ て一定の方向に流れるようにする逆止弁１０９．１１０．１１１．１１２を内含 している。アキュムレータ１０７には、その内部空間を互いに隔離された２つの チャンバ１１４及び１１５に分割する弾性ダイヤフラム１１３が含まれている。

チャンバ１１４は、スロットル逆止弁１０８を通して油圧機械４０の相互接続さ れたうイン４３に油圧的に接続され、一方チャンバ１１５はガス充てんされてい る。スロットル逆止弁１０Ｂは、互いに並列に配置されたスロットル弁１１６と 逆止弁１１７を内含している。３つの油圧シリンダ７３のチャンバ７６は油圧的 に相互接続されている。相互に連絡し合っている高圧ライン４２は、全て作動油 の流れに沿って直列に配置されている逆止弁１０９、前述の油圧方向制御弁５０ 、制御式スロットル弁５１及び逆止弁１１０を通して、相互に連絡している低圧 ライン４３に油圧的に接続されている。

電動機８８のシャフト９３の回転方向が逆転した時点で、高圧ラインとなった相 互に連絡し合っているライン４３は、全て作動油の流れに沿って直列に配置され ている逆止弁１１１、前述の油圧方向制御弁５０、制御式スロットル弁５１及び 逆止弁１１２を通して、低圧ラインとなった相互に連絡し合っているライン４２ と油圧的に接続されている。

パケットホイール掘削機の上部構造を旋回させるための可逆動力駆動装置２１は 、次のように作動する。

駆動装置２１　（第６図）を起動する１！備段階とて、その油圧回路のコンポー ネントは、上に駆動装置２２（第５図）の油圧回路に関して駆動装置を起動させ る前の位置として記している位置をとる。逆止弁１０９から１１２　（第６図） は閉じられている。

駆動装置２１　（第６図）を起動させた時点で、作動油漏れ補給装置８３は、ド レンバフクロ８から作動油を、制御式スロットル弁５１の出口コレクタ６１へ、 逆止弁６６を通して制御式スロットル弁５１のチャンバ６４へ、逆止弁１１２を 通して相互連絡する油圧ライン４２へ、逆止弁１１０を通して相互連絡する油圧 ライン４３へ、スロットル逆止弁７９を通して油圧シリンダ７３のチャンバ７６ の各々へ、逆止弁１０９．１１１を通して安全弁７８へ、そして油圧方向制御弁 ５０を通して制御式スロットル弁５１の入口コレクタ５９へ、補給する。この時 点で、電動機８８がオンに切り替わる。電動機８８の各々は、シャフト９３　（ 第３図）、軸継手９２、シャフト９１、太陽歯車９０、遊星ビニオン９８、内歯 車９７、歯車１０１、ピニオン１００、シャフト１０３及び軸継手１０５を通し て、油圧機械４０のシャフト４４に回転を伝える。作動油は、各々の油圧機械４ ０（第１図）の作動チャンバ（図示せず）から、相互連絡する高圧ライン４２に 沿って逆止弁１０９を通して安全弁７８へ、油圧ライン５６へそして、油圧方向 制御弁５０を通して油圧ライン６０まで送り込まれる。その結果、逆止弁１１１ 及び１１２は油圧ライン５６及び６ｏ内の存効な圧力の力によって閉じられる。

その後の作動油の循環、その圧力の上昇及び油圧回路コンポーネントの作動は、 駆動装置２２（第５図）を起動させたときのその油圧回路コンポーネントの作動 について上述のものと同じ形で進む。各油圧機械４ｏのシャフト４４　（第３図 ）の回転速度が最小値まで降下すると、シャフト４４と作動可能な形で結びつい ている軸継手１０５、シャフト１０３、ビニオン１００、歯車１０１及び内歯車 ９７といったコンポーネントの回転速度は低下する。この時点で、回転する遊星 ピニオン９８は、そのシャフト９９を通して、遊Ｘ機構８７により発達させられ 相互連絡しているライン４２内の有効圧力に相当するトルクを、遊星キャリヤ９ ４、シャフト９５及びピニオン９６に伝える。駆動装置２１　（第６図）のトル クを伝送する一方で、３つのビニオン９６は歯車２０上を回転しこうしてブーム ６（第１図）付きの下部構造１５が角運動を行なうようにし、これが、水平平面 内の表面に対し掘削機バケットホイール１のフィードトラバースを提供する。

駆動装置２１　（第６図）が定格条件下で作動している場合、電動機８８の各々 は、それ自体の機械的特性ωｊ　−ｆ　（Ｍｉ）に相応する呼び速度で走行する 。なおこの式中、ωｉはｉ番目の電動機８８のシャフト９３の角速度の現在値で あり、旧は、シャフト９３の角速度ωｊの現行値に相当するｉ番目の電動機８８ のトルクである。その結果、各油圧機械４０のシャフト４４は、回転する内歯車 ９７　（第６図）Ｖごより伝えられるそれ自体の遊星機構８７（第３図）の反動 トルクをとり込み（かかる反動トルクはそのそれぞれの電動機８８の駆動トルク に正比例する）、それ自体の油圧ライン４２内に打ち立てられた圧力の作用方向 へ最低速度で回転し、こうして相互連絡し合う油圧ライン４２内の圧力の平衡化 により、３つのＴｉ星機構８７　（第３図）の間で、駆動装置２１に加えられた 荷重が発達させた反動トルクを再分配する。そのそれぞれの遊星機構８７により 発達させられた反動荷重トルクをとり込む各々の内歯車９７によって行なわれる 、３つの油圧機械４０（第６図）の作動チャンバ、相互連絡する高圧ライン４２ 、スロットル逆上弁４８及びアキュムレータ４９により構成された油圧回路に沿 って循環する作動油の圧力変動へのねじれ振動の変換の間。

正面でブーム動作に抵抗する力が駆動装置２１　（第６図）の原動力を突然超過 したことによってブーム６　（第１図）が停止させられた場合にはつねに、遊星 機構８７　（第３図）の各々においてビニオン９６及びこれと作動可能な形で結 びつけられた遊星キャリヤ９４は停止され、一方、電動機８８のシャフト９３と 作動可能な形で結びつけられた回転する遊星ピニオン９８は、内歯車９７、歯車 １０１、ピニオン１００、シャフト１０３、軸継手１０５及び各油圧機械４０の シャフト４４にトルクを移動させる。

その結果、相互連絡するライン４２（第６図）とアキュムレータ４９のチャンバ ８５内で圧力が増加する。互いに連絡し合うライン４２内の圧力が安全弁７８の 設定圧力に等しくなると直ちに、作動油は相互連絡するライン４２から開放逆止 弁１０９、安全弁７８を通り、油圧シリンダ７３の各々のチャンバ７６に入す、 ロッド７４付きピストン７６が油圧機械４０の各々の作動チャンバの最小体積に 相当する極限の位置まで進むようにする。その後、逆止弁８２は作動油の力で閉 じられ、作動油はスロ７）ル弁８１及び閉放逆止弁１１０を通って相互連絡する 低圧ライン４３まで進み、こうして閉循環回路を形成する。作動油の循環の結果 、各油圧機械のシャフト４４０回転速度が増大し、こうしてシャフト４４に作動 可能な形で結びつけられた各電動機８８のシャフト９３からビーム６（第１図） の緊急停止の結果としてのトルクを軽減する。

正面のパケットホイール１のフィードトラバースの方向が逆転した時点で、各電 動機８８のシャフト９３　（第６図）の回転方向も逆転する。相互連絡する高圧 ライン４２内及び相互連絡する低圧ライン４３内の作動油の圧力は、互いに平衡 化し合い、逆止弁１１１及び１１２は開放され、一方、油圧回路のコンポーネン トは、駆動装置を起動させる前の前述のような位置に相当する位置をとる。

駆動装置２１の運転開始手順２１、定各条件下及びブーム６（第１図）が正面で 突然停止した場合のその作動は、上述のものと同様な形で起こる。ただしこの場 合には、相互連絡するライン４３　（第６図）が高圧ラインとなり、相互連絡す るライン４２が低圧ラインとなり、逆止弁１０９及び１１０は閉じられ、作動油 は各油圧機械４０の作動チャンバから相互連絡する高圧ライン４３、スロットル 逆止弁１０８を通してアキュムレータ１０７のチャンバ１１４内に送り込まれる 。

本発明において開示されているような動力駆動装置は、最も好ましくは、作動要 素が掘削中に回転運動と並進運動を同時に行なうようなドリルリグといった産業 用機械に適用される。

掘削用に適合された切開式のドリルリグには、推進機構１１９のフレーム１１８ 　（第７図）上に連接状態でとりつけられたドリルタワー１２０の形をした耐力 構造が含まれている。このドリルタワー１２０は、その寝方向軸の長さ方向に案 内路（図示せず）に沿ってクロスレールが横断するための送り機ｔｌ！１２２（ 第８０）を備えたクロスレール１２１を有している。このクロスレールの送り機 構１２２は、ドリルタワー１２０の上部及び下部ガース上に固定された端部をも つピストン棒１２４の備わった油圧シリンダ１２３．４つのシーブ（滑車）アセ ンブリ１２５から成る滑車装置ブロック〔なおこれらのアセンブリ各々の車軸１ ２６（第９図）は油圧シリンダ１２３に保持されている〕及び４本の等長ケーブ ル１２７　〔なおこれらは各々シーブアセンブリ１０５のうちの１つの上を通過 し、片端でクロスレール１２１に保持され、もう一方の端部でドリルタワー１２ ０の中央ガースに保持されている〕として作られている。動力駆動装置１２８　 （第１０図）はクロスレール１２１上に位置づけられ、各々クロスレール１２１ 上に固定された２つの３重リンクＭ星機構１２９及び各々同様にクロスレール１ ２１に保持されている２つの電動機１３０がら成る。

３重リンク遊星機構１２９の各々には、第１のリンクすなわち軸継手１３２とし て作られた入力軸を通して電動機１３０のシャフト１３３に接続されている太陽 歯車１３１、第２のリンクすなわら実際には出力軸である遊星キャリヤ１３４　 〔なおこの遊星キャリヤの外表面の一部分はスピンドル１３６上の所定の位置に 固定されている歯車１３５とかみ合ったビニオンの歯として作られている〕そし て、第３のリンクすなわちそれ自体太陽歯車１３１とかみ合いそのシャフト１３ ９で遊星キャリヤ１３４上に固定されている遊星ビニオン１３８とかみ合い太陽 歯車１３１と同軸的にとりつけられた内歯車１３７が含まれている。動力駆動装 置１２８（第９図）を静的及び動的過負荷から守る手段は、各々クロスレール１ ２１に保持されている２つの油圧機械で構成されており、高圧ライン４２と低圧 ライン４３を有する。各油圧機械４ｏのシャフト４４　（第１０図）は、機械的 動力伝送装置を通して１２９の遊星機構１２９の第３のリンクに接続されている 。機械的動力伝送装置は基本的に、クロスレール１２１上に位置づけられている サポート１４１上にとりつけられた軸継手１４０である。油圧機械４０の各々の 同様な高圧ライン４２　（第９図）は、この機械の同様な低圧ラインと同じく、 互いに連絡し合っている。油圧機械４０の作動チャンバの体積制御用機構４１の ２本の油圧シリンダ７３のチャンバ７６は、油圧的に相互連絡している。遊星キ ャリヤ１３４（第１０図）の各々はサポート１４２及び１４３上にとりつけられ ており、サポート１４２は軸継手１４０内に又サポート１４３はクロスレール１ ２１内に位置づけられる。スピンドル１３６は、クロスレール１２１内にあるサ ポート１４４．１４５　．１４６上に載っている。スピンドル端部のうち一方は たわみ軸継手１４７を通してバイブストリング１４８に接続されている。このバ イブストリング１４８には、そのブレーキシュー１５０がクロスレール１２１に 連接されブレーキドラム１５１はスピンドル１３６のもう一方の自由端に保持さ れているようなブレーキ１４９が備わっている。第９図に示されている駆動装置 １２８の油圧回路は、第６図内に示されているような駆動装置２１の油圧回路と 類似しており、さらにその内部空間を２つのチャンバ１５３．１５４に細分する ピストン１５２をもつ油圧シリンダ１２３ならびに油圧ライン１５６．１５７及 び油圧シリンダ】２３のチャンバ１５３．１５４に油圧的に接続された３位置油 圧方向制御弁１５５を含んでいる。高圧油圧ライン１５６は油圧ライン５６に接 続されており、低圧油圧ライン１５７は、油圧機械４０の作動チャンバ体積制御 機構４１の油圧シリンダ７３の相互連絡しているチャンバ７６に接続されている 。３位置油圧方向制御弁１５５にはバネ１５８及び１５９及び電動式バイロフト スプール１６０及び１６１が備わっている。油圧方向制御弁１５５の起動要素（ 図示せず）が中央位置にある状態で、弁は動力駆動装置１２８の油圧回路からチ ャンバ１５３及び１５４を遮断する。起動用要素が最古位置にある状態で、油圧 方向制御弁１５５はチャンバ１５３を油圧ライン１５７に、そしてチャンバ１５ ４を油圧ライン１５６に接続している。起動用要素が最左位置にある状態で、油 圧方向制御弁１５５はチャンバ１５３を油圧ライン１５６に、そしてチャンバ１ ５４を油圧ライン１５７に接続する。

切開式ドリルリグのバイブストリング１４８の可逆動力駆動装置１２８は、以下 のように作動する。

駆動装置１２８　（第９図）を始動させる前には、その油圧回路のコンポーネン トは、装置を始動させる前の位置にあるときの駆動装置２１　（第６図）の油圧 回路に関して上述した位置をとる。

油圧シリンダ１２３のチャンバ１５３（第９図）及び１５４にはが満たされ、油 圧方向制御弁１５５の起動用要素はバネ、１５８及び１５９の力の作用の下でそ の中央位置をとり、一方パイブストリング１４８のブレーキ１４９のブレーキド ラム１５１はブレーキシュー１５０により制動される。

駆動装！１２８（第９図）を始動させた時点で、作動油漏れ補給装置８３は、始 動させたときの駆動装置２１　（第６図）の油圧回路と同じ形で、作動油をドレ ンバック６８から油圧回路コンポーネントまで供給する。この時点で、電動機は オンに切替えられ、各電動機のシャツ）１３３　（第１０図）は軸継手１３２、 太陽歯車１３１、遊星ピニオン１３８、内歯車１３７及び軸継手１４７を通して 油圧機械４０のシャフト４４まで回転を伝える。作動油は、各々の油圧機械４０ の作動チャンバ、相互連絡する高圧ライン４２、逆止弁１０９、油圧方向制御弁 ５０、制御式スロットル弁５１、逆止弁１１０及び相互連絡する低圧ライン４３ から成る油圧回路に沿って〔この場合逆止弁１１１及び１１２は閉しられている 〕循環し始める。前述の油圧回路内の作動油圧力の上昇、及び油圧回路コンポー ネントの作動は、始動されたときの駆動装置２１　（第６図）の油圧回路の作動 に関して前述したのと同じ形で起こる。ただし、相互連絡しているライン４２内 の圧力は各々の油圧機械４０のシャフト４４の回転速度が最小値まで降下した瞬 間に上昇し、−芳容々の電動機１３０のシャフト１３３の回転速度はこのとき公 称値に達する。ライン４２内の圧力が安全弁７８の沈降圧力に等しい場合、作動 油はライン４２がら逆止弁１０９を通して油圧ライン１５６に沿って油圧方向制 御弁１５５へ送り込まれ、安全弁７８を通して各々の油圧シリンダ７３のチャン バ７６にとり込まれ、そしてバネ８０の張力を克服しつつロッド７４付きピスト ン７５を各々の油圧機械４ｏの作動チャンバの最小体積に相当する最下位置まで 動くよう押しやる。同時に、作動油の圧力のため逆止弁８２は閉じ、作動油はス トフロル弁８１及び逆止弁１１０を通して相互連絡する低圧ライン４３内まで進 み、こうして閉循環回路が打ち立てられる。作動油の循環の結果、各々の油圧機 械４０のシャフト４４を回転しないように保つ油圧制動トルクが急激に減少する 。油圧機械４ｏのシャフト４４の回転速度は、シャフト４４と作動可能な形で結 びつけられた電動機１３０のシャフト１３３の公称回転速度に相当する値まで増 大する。次に電動式スプールバルブ（糸掩き状弁）が始動させられ、そしてバネ １５８の張力を克服しつつスプールバルブは油圧方向制御弁１５５の起動用要素 が最左位置にくるようにする。

油圧方向制御弁１５５はチャンバ１５３を高圧油圧ライン１５６にそしてチャン バ１５４を低圧油圧ライン１５７に接続し、この時点でクロスレール送り機構１ ２２の油圧シリンダ１２３はピストン棒１２４との関係において走行を開始する 。その結果、チャンバ１５３の体積は増大し、チャンバ１５４の体積は減少し、 一方シーブアセンブリ１２５及びその上を通過する滑車装置ブロックケーブル１ ２７は、駆動装置１２８及びバイブストリング１４８と共にクロスレール１２１ をドリルタワー１２８の藁内路に沿って穴の底へと移動させる。上述のような穴 の底へのバイブストリング１４８の走行中、油圧ライン１５６、相互連絡ライン ４２及び油圧ライン５６内の圧力は安全弁７８の設定圧力より下に降下し、安全 弁は、油圧機械４０の作動チャンバ体積制御機構の各油圧シリンダ７３のチャン バ７６及び油圧ライン１５７を油圧ライン５６から遮断する。各々の油圧シリン ダ７３のチャンバ７６内及び油圧ライン１５７内の圧力は減少し、ロフト１４付 きピストン７５は圧縮されたバネ８０の力により各油圧機械４０の作動チャンバ の最大体積に相当する最上位置まで動くよう押しやられる。

穴の底へ向かってのパイプストリング１４８の送り速度はスロットル逆止弁７９ のスロットル８１の絞り面積によって異なる。パイプストリング１４８は、それ が穴の底に達すると直ちに停止する。次に油圧シリンダ１２３のチャンバ１５３ の圧力は油圧ライン１５６．５６．４２内の圧力同様、増大し始める。油圧ライ ン５６内の圧力が安全弁７８の設定圧力に等しくなると直ちに、作動油はライン ４２から逆止弁１０９及び安全弁７８を通して各油圧シリンダ７３のチャンバ７ ６内に送り込まれ、バネ８ｏの張力を克服しつつ各油圧シリンダ７３のロッド７ ４付きピストン７５を各油圧機ｖｉ４０の作動チャンバの最小体積に相当する最 下位置まで進むべく押しやる。次にブレーキシュー１５０はドラム１５１から離 脱され、こうしてパイプストリング１４８のブレーキ１４９を解放する。相互連 絡するライン４２内の圧力は減少する。ライン４２内の圧力が安全弁７８の設定 圧力より下に低下すると直ちに、安全弁は各々の油圧シリンダ７３のチャンバ７ ６及び油圧ライン１５７を油圧ライン５６から切り離し、ロフト７４付きピスト ン７５は圧縮されたバネ８０の力により起動させられて、各油圧機械４０の作動 チャンバの最大体積に相当する最上位置まで移動する。各油圧機械４０の作動チ ャンバの体積が最低から最高の値にまで増大すると、油圧ドラグトルクも同様に 増大し、こうして内歯車１３７と作動可能な形で結びつけられている各シャフト ４４の回転速度は減少することになる。その結果、各遊星機構１２９　（第１０ 図）の内歯車１３７の回転速度は最小値まで減少する。このとき、回転する遊星 ビニオン１３８は、そのシャフト１３９を通して駆動装置１２８のトルクを遊星 キャリヤ１３４、歯車１３５、スピンドル１３６及びパイプストリング１４８へ と伝える。パイプストリング１４８　（第９図）は、その定格回転速度をとり、 相互連絡する油圧ライン４２内の圧力に相当する油圧シリンダ１２３のチャンバ １５３内の圧力は、パイプストリングに公称送り速度を提供している。

パイプストリング１４８の駆動装置１２８　（第１０図）が定格条件の下で作動 している場合、上述の駆動装置２１　（第６図）と同様、遊星機構１２９の各々 において静的不確定性は排除される。

掘削速度及びパイプストリング１４８　（第９図）の送り力は、スロットル逆止 弁７９のスロットル弁８１の絞り面積により異なる。

各々の遊星機構１２９　（第１０図）の内歯車１３７により行なわれるねじれ振 動のエネルギーは、始動させられたときの駆動装置２１　（第６図）に関して上 述されている油圧回路によって吸収される。同じ油圧回路は、油圧ライン１５６ 及び開放逆止弁１０９を通して相互連絡している高圧ライン４２まで油圧的に接 続されている油圧シリンダ１２３のチャンバ１５３内の圧力変動のエネルギーを 吸収する。

パイプストリング１４８　（第１０図）の回転に抗う力が駆動装置１２８の原動 力を突然超過したために、このパイプストリングが停止させられた場合にはつね に、スピンドル１３６、歯車１３５、各遊星機構１２９の遊星キャリヤ１３４も 又停止し、−万雷動機１３０のシャフト１３３と作動可能な形で結びつけられて いる回転する遊星ピニオン１３８はトルクを内歯車１３７、軸継手１４７及び各 々の油圧機械４０のシャフト４４に伝達する。その結果、相互連絡用ライン４２ 　（第９図）及びアキュムレータ４９のチャンバ８５内の圧力は増大する。その 後の作動油圧の上昇及び駆動装置１２８の油圧回路のコンポーネントの作動は、 突然の停止の場合の駆動装置２１　（第６図）の油圧回路に関して前述したのと 同じ形で起こる。

パイプストリングが破壊されようとしている場合のように、パイプストリング１ ４８　（第９図）の回転方向を逆転させなくてはならない場合、油圧方向制御弁 １５５の電動スプールバルブ１６１は反転させられ、各電動機１３０のシャフト １３３は逆転させられる。油圧方向制御弁１５５の起動用要素は、中央位置まで 移動するように圧縮されたバネ１５８の力により押しやられる。油圧方向制御弁 １５５は、クロスレール送り機構１２２の油圧シリンダ１２３のチャンバ１５３ 及び１５４を動力駆動装置１２８の油圧回路から切り離し、クロスレール１２１ は、電動スプールバルブ１６１がひっくり返された時点でのその位置に相当する 位置で、ドリルタワー１２０との関係において所定の場所に保持される。

相互連絡するライン４２内の作動油の圧力は、相互連絡するライン４３内のもの と等しくなり、逆止弁１１１及び１１２は開き、一方油圧回路のコンポーネント は、始動させる前の駆動装置１２８のコンポーネントの前述の位置に相当する位 置をとる。パイプストリング１４８の回転方向の逆転時点における駆動装置１２ ８（第９図）の起動及びパイプストリングの破断中のその作動は、駆動装置１２ ８の運転開始手順に関して上述されたものと同じ形で起こる。ただし、パイプス トリング１４８のブレーキ１４９は解放状態にとどまり、相互連絡するライン４ ３は低圧ラインとなり、相互連絡するライン４２は低圧ラインとなり、逆止弁１ ０９及び１１０は閉しられ、作動油は、各油圧機械４０の作動チャンバから相互 連絡する高圧ライン４３、スロットル逆止弁１０８を通してアキュムレータ１０ ７のチャンバ１１４内へと進む。未破壊状態のパイプストリング１４８コンポー ネントをはずした時点での相互連絡ライン４３内の圧力の急激な増加の結果ひき 起こされる作動油変動のエネルギーは、アキュムレータのガス充てんされた弾性 ダイヤフラム１１３及びスロットル逆止弁１０８のスロットル弁１１６により吸 収される。

パイプストリング１４８の長さを延ばすと、油圧方向制御弁１５５の電動式バイ ロフトスプール１６０はオンに切替えられ、パイプストリング１４８のブレーキ １４９のブレーキドラム１５１はそれにブレーキシュー１５０を適用することに よって制動される。油圧方向制御弁１５５の起動用要素は、バネ１５９の張力を 克服しながら張布位置まで移動し、油圧方向制御弁１５５は、クロスレール送り 機構の油圧シリンダ１２３のチャンバ１５３を油圧ライン１５７と、そしてチャ ンバ１５４を高圧油圧ライン１５６と連絡させる。この時点で、油圧シリンダ１ ２３は、ピストン捧１２４との関係において走行開始し、その結果チャンバ１５ ３０体積は減少しチャンバ１５４０体積は増大する。その結果、シーブアセンブ リ１２５及びその上を通過する滑車装置ブロックのケーブル１２７は駆動装置１ ２８を伴うクロスレール１２１をドリルタワー１２０の案内路に沿って穴の底か ら離れるように移動させる。この場合、各々の油圧機械４０のシャフト４４は、 それと作動可能な形で結びつけられている電動機１３０のシャフト１３３の公称 回転速度に相当する速度で回転する。クロスレール１２１の走行速度は、スロッ トル逆止弁７９のスロットル８１の絞り面積に応して異なる。

本発明に従って作られたクロスレール送り機構１２２の油圧シリンダ１２３のチ ャンバ１５３と１５４の間の油圧的連絡は、定格掘削条件下ならびに、バイブス トリングの回転に抗う力で駆動装置１２８の原動力を超えたことによるバイブス トリング１４８の緊２、停止の場合における静的及び動的過負荷に対する送り機 構２２の保護を提供し、こうして圧力変動は軽減され、油圧シリンダ１２３内の 作動油の最大圧力が制限される。

産業用機械の作動要素の動力駆動装置として用いられるものとしては、変速及び 定速電動機、内燃機関、蒸気動力機械又はその他のあらゆる原動機がある。

しかしながら最も見込みが大きいのは、この特定のケースにおける電動機の適用 である。というのも、このような電動機は、容積形油圧式駆動装置の固有のあら ゆる利点を提供しつつしかもその耐用期間は電気機械的駆動機構のものに匹敵す るものであるからである。

この駆動装置は標準的要素で組立てられ、製造費はかなり安く、しかも組立て時 間はさほどかからない。

必要とあらば、提案されている駆動装置をほぼ瞬間的に、油圧要素を切り離すこ とによって電気機械式振動装置に変形することができる。

当該駆動装置は、あらゆる数のいかなる合計出力の原動機とでも組合わセで作動 させることができる。当該駆動装置は、例えば坑内牽引運搬、削孔、掘削機、砕 岩機といった、高い動的要因をもつ高い可変荷重を受けている産業用機械のため に用いられると時に存効である。

本発明には、以下のような利点がある。

−油圧駆動装置に固有の２重のエネルギー変換がいらない。

−定格条件下で油圧動力を直接的に最高２分の１まで倹約できる。

−耐用期間が著しく増大する（最高１０μｍの作動油のろ過レーティングで、最 高３万乃至５万時間）。

当該駆動装置は、ドリルロフトストリングのための動力駆動装置として掘削にお いて用いられ、高い耐用期間、高い安全性及び調整特性、ドリルロッドストリン グのねじれ及び垂直振動の減少、ビットの耐用性の増大、そして上述の利点全て の実施可能性を立証した。

〜 手続補正書（方式） 平成　年　月　日 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 １、事件の表示　ＰＣＴ／ＳＵ　８７１０００８０２、発明の名称　産業用機械 の作動要素の動力駆動装置３、補正をする者 事件との関係　出願人 名　称　モスコツスキ　ゴルニ　インスチテユート５、補正命令の日付　平成１ 年１１月７日国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）遊星機構（２４、８７、１２９）により発達させられた反動トルクをとり 込むように適合させられたリンク（２９、９７、１３７）を有する多重リンク遊 星機構（２４、８７、１２９）〔なおかかる機械の入力軸は起動用電動機のシャ フト（２７、９３、１３３）に接続され、一方出力軸は機械の作動要素に作動可 能な形で結びつけられている〕及び静的及び動的過負荷に対して自動駆動装置を 保護するための手段を内含しており、その耐力構造（６、１５、１２０）上に位 置づけされている産業用機械の作動要素の動力駆動装置において、静的及び動的 過負荷に対し動力駆動装置を保護するための手段が実際には産業用機械の耐力構 造（６、１５、１２０）に保持され高圧ライン（４２）及び低圧ライン（４３） の備わった油圧機械（４０）であること、そして、この油圧機械のシャフト（４ ４）は機械的動力伝達装置を通して、遊星機構（２４、８７、１２９）により発 達させられたトルクをとり込むように適合させられたこの機構のリンク（２９、 ９７、１３７）に接続されていることを特徴とする動力駆動装置。 （２）油圧機械（４０）の高圧ライン（４２）はスロットル逆止弁（４８）を通 してアキュムレータ（４９）に、そして共に作動油の流れに沿って直列に配置さ れている油圧方向制御弁（５０）及び制御式スロットル弁（５１）を通して低圧 ライン（４３）に接続されていることを特徴とする、請求の範囲（１）に記載の 産業用機械の作動要素の動力駆動装置。 （３）油圧機械の作動チャンバの体積の制御のための機構（４１）の備わった油 圧機械が前記油圧機械（４０）として用いられること〔なおこの機構は、ロッド （７４）の端部にあるそのチャンバ（７６）が安全弁（７８）を通して油圧機械 の高圧ライン（４２）にそしてスロットル逆止弁（７９）を通して低圧ライン（ ４３）に油圧的に接続されているような油圧機械（４０）のハウジング内部の所 定の位置に保持された油圧シリンダ（７３）として作られている〕、一方ピスト ン（７５）の端部にある油圧シリンダ（７３）のチャンバ（７７）には、片端が 油圧シリンダ（７３）のシリンダチューブに接続されもう一方の端部がピストン （７５）に接続されているようなバネ（８０）が備わっていること〔なおチヤン バ（７７）はドレンバック（６８）と連絡している〕を特徴とする、請求の範囲 （１）に記載の産業用機械の作動要素の動力駆動装置。 （４）油圧機械の作動チャンバの体積の制御用機構（４１）の備わった油圧機械 が前記油圧機械（４０）として用いられること〔なおこの機構は、ロッド（７４ ）の端部にあるそのチャンバ（７６）が安全弁（７８）を通して油圧機械（４０ ）の高圧ライン（４２）にそしてスロットル逆止弁（７９）を通して低圧ライン （４３）に油圧的に接続されているような油圧機械（４０）のハウジング内部の 所定の位置に保持された油圧シリンダ（７３）として作られている〕、一方ピス トン（７５）の端部にある油圧シリンダ（７３）のチャンバ（７７）には、片端 が油圧シリンダ（７３）のシリンダチューブに接続されもう一方の端部がピスト ン（７５）に接続されているようなバネ（８０）が備わっていること〔なおチャ ンバ（７７）はドレンバック（６８）と連絡している〕を特徴とする、請求の範 囲（２）に記載の産業用機械の作動要素の動力駆動装置。 （５）その入力軸が第２の起動用電動機（８８、１３０）のシャフト（９３、１ ３３）に接続される一方その出力軸は産業用機械の作動要素と作動可能な形で結 びつけられているような少なくとも１つの第２の多重リンク遊星機構（８７、１ ２９）が備わっており、一方機構が発達させた反動トルクをとり込む第２の遊星 機構（８７、１２９）のリンク（９７、１３７）は機械的動力伝達装置を通して 、産業用機械の耐力構造（１５、１２０）に支持されている第２の油圧機械（４ ０）のシャフト（４４）に接続されていること、この油圧機械（４０）は、第１ の油圧機械（４０）の同様のライン（４２）に油圧的に接続された高圧ライン（ ４２）、第１の油圧機械（４０）の同様のライン（４３）に油圧的に接続された 低圧ライン（４３）そして機械（４０）の作動チャンバの体積制御用の機構（４ １）を含み、かかる機構（４１）は、第１の油圧機械（４０）のハウジングの内 部て所定の位置に固定された油圧シリンダ（７３）として作られており、ピスト ン（７５）の端部にある油圧シリンダ（７３）のチャンバ（７７）には、片端が 油圧シリンダ（７３）のシリンダチューブに接続されもう一方の端部がピストン （７５）に接続されているバネ（８０）が備わり、かかるチャンバー（７７）は ドレンバック（６８）と連絡しており、一方ロッド（７４）の端部にあるチャン バ（７６）は、第１の油圧機械（４０）の作動チャンバの体積制御用の機構（４ １）の油圧シリンダ（７３）のロッド（７４）の端部にあるチャンバ（７６）に 油圧的に接続されていることを特徴とする、請求の範囲（３）に記載の産業用機 械の作動要素の動力駆動装置。 （６）その入力軸が第２の起動用電動機（８８、１３０）のシャフト（９３、１ ３３）に接続される一方その出力軸は産業用機械の作動要素と作動可能な形で結 びつけられているような少なくとも１つの第２の多重リンク遊星機構（８７、１ ２９）が備わっており、一方機構が発達させた反動トルクをとり込む第２の遊星 機構（８７、１２９）のリンク（９７、１３７）は機械的動力伝達装置を通して 、産業用機械の耐力構造（１５、１２０）に支持されている第２の油圧機械（４ ０）のシャフトに接続されていること、この油圧機械（４０）は、第１の油圧機 械（４０）の同様のライン（４２）に油圧的に接続された高圧ライン（４２）、 第１の油圧機械（４０）の同様のライン（４３）に油圧的に接続された低圧ライ ン（４３）そして機械（４０）の作動チャンバの体積制御用の機構（４１）を含 み、かかる機構（４１）は、第１の油圧機械（４０）のハウジングの内部で所定 の位置に固定された油圧シリンダ（７３）として作られており、ピストン（７５ ）の端部にある油圧シリンダ（７３）のチャンバ（７７）には、片端が油圧シリ ンダ（７３）のシリンダチューブに接続されそのもう一方の端部がピストン（７ ５）に接続されているバネ（８０）が備わり、かかるチャンバ（７７）はドレン バック（６８）と連絡しており、一方ロッド（７４）の端部にあるチャンバ（７ ６）は、第１の油圧機械（４０）の作動チャンバの体積制御用の機構（４１）の 液圧シリンダ（７３）のロッド（７４）の端部にあるチャンバ（７６）に油圧的 に接続されていることを特徴とする、請求の範囲（４）に記載の産業用機械の作 動要素の動力駆動装置。 （７）作動要素のフィードトラバース機構（１２２）が備わっているような産業 用機械の作動要素の動力駆動装置において、作動要素フィードトラバース機構（ １２２）が、産業用機械の耐力構造（１２０）上に固定されこの作業要素と作動 可能な形で結びつけられている少なくとも１つのパワーシリンダ（１２３）とし て作られていることそしてパワーシリンダ（１２３）のチヤンバ（１５３、１５ ４）の一方は油圧機械（４０）の１つの高圧ライン（４２）と油圧的に連絡して おり、もう一方のチャンバ（１５４、１５３）は、同じ油圧機械（４０）の作動 要素の体積制御用の機構（４１）の油圧シリンダ（７３）のロッド（７５）の端 部にあるチャンバ（７６）に油圧的に接続されていることを特徴とする、請求の 範囲（３）に記載の動力駆動装置。 （８）作動要素のフィードトラバース機構（１２２）が備わっているような産業 用機械の作動要素の動力駆動装置において、作動要素フィードトラバース機構（ １２２）が、産業用機械の耐力構造（１２０）上に固定されこの作業要素と作動 可能な形で結びつけられている少なくとも１つのパワーシリンダ（１２３）とし て作られていること、そしてパワーシリンダ（１２３）のチヤンバ（１５３、１ ５４）の一方は油圧機械（４０）の１つの高圧ライン（４２）と油圧的に連絡し ており、もう一方のチャンバ（１５４、１５３）は、同じ油圧機械（４０）の作 動要素の体積制御用の機構（４１）の油圧シリンダ（７３）のロッド（７５）の 端部にあるチャンバ（７６）に油圧的に接続されていることを特徴とする、請求 の範囲（４）に記載の動力駆動装置。 （９）作動要素のフィードトラバース機構（１２２）が備わっているような産業 用機械の作動要素の動力駆動装置において、作動要素フィードトラバース機構（ １２２）が、産業用機械の耐力構造（１２０）上に固定されこの作業要素と作動 可能な形で結びつけられている少なくとも１つのパワーシリンダ（１２３）とし て作られていること、そしてパワーシリンダ（１２３）のチャンバ（１５３、１ ５４）の一方は油圧機械（４０）の１つの高圧ライン（４２）と油圧的に連絡し ており、もう一方のチャンバ（１５４、１５３）は、同じ油圧機械（４０）の作 動要素の体積制御用の機構（４１）の油圧シリンダ（７３）のロッド（７５）の 端部にあるチャンバ（７６）に油圧的に接続されていることを特徴とする、請求 の範囲（５）に記載の動力駆動装置。 （１０）作動要素のフィードトラバース機構（１２２）が備わっているような産 業用機械の作動要素の動力駆動装置において、作動要素フィードトラバース機構 （１２２）が、産業用機械の耐力構造（１２０）上に固定されこの作業要素と作 動可能な形で結びつけられている少なくとも１つのパワーシリンダ（１２３）と して作られていること、そしてパワーシリンダ（１２３）のチャンバ（１５３、 １５４）の一方は油圧機械（４０）の１つの高圧ライン（４２）と油圧的に連絡 しており、もう一方のチャンバ（１５４、１５３）は、同じ油圧機械（４０）の 作動要素の体積制御用の機構（４１）の油圧シリンダ（７３）のロッド（７５） の端部にあるチャンバ（７６）に油圧的に接続されていることを特徴とする、請 求の範囲（６）に記載の動力駆動装置。