JPH0380960B2 - - Google Patents
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- JPH0380960B2 JPH0380960B2 JP24150583A JP24150583A JPH0380960B2 JP H0380960 B2 JPH0380960 B2 JP H0380960B2 JP 24150583 A JP24150583 A JP 24150583A JP 24150583 A JP24150583 A JP 24150583A JP H0380960 B2 JPH0380960 B2 JP H0380960B2
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- Japan
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- rock drill
- rock
- compensation
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- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 60
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 13
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 5
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 13
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009527 percussion Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
この発明は、さく岩機の反動補償機構に関し、
特に、さく岩機に補償シリンダを設け、打撃ピス
トンの前進加速の際、その反作用によるさく岩機
の後退を補償シリンダで防止することにより、エ
ネルギの伝達効率を高め性能向上を図るものであ
る。
特に、さく岩機に補償シリンダを設け、打撃ピス
トンの前進加速の際、その反作用によるさく岩機
の後退を補償シリンダで防止することにより、エ
ネルギの伝達効率を高め性能向上を図るものであ
る。
一般にさく岩機は、第１図に示すように、本体
１のシリンダ２内に打撃ピストン３を嵌挿してそ
の前、後（図上左、右以下同じ）に前部圧力室４
と後部圧力室５を形成し、これらの圧力室４，５
の圧力流体を切換え供給することにより、打撃ピ
ストン３を前後へ往復動させる打撃機構を備えて
おり、このさく岩機の本体１は、ガイドシエル６
上に装駕されたキヤリツジ７に固着されている。
ガイドシエル６には、前後にホイール８が設けら
れており、このホイール８に巻回して張設された
ローラチエン９の両端が、各々キヤリツジ７の前
後端に連結されている。ホイール８の一方は送り
用モータ１０によつて駆動され、ローラチエン９
を介してキヤリツジ７を前後進させるので、さく
岩機の本体１は、ガイドシエル６に案内されて送
りが与えられる。本体１の前部には、シヤンクロ
ツド１１が挿着されており、このシヤンクロツド
１１には、先端にビツト１２を取付けたロツド１
３がスリーブ１４で螺合接続される。而して、打
撃ピストン３の前後進でシヤンクロツド１１に打
撃を与え、この打撃エネルギーをロツド１３、ビ
ツト１２へ伝達することにより岩石１５を破砕す
る。
１のシリンダ２内に打撃ピストン３を嵌挿してそ
の前、後（図上左、右以下同じ）に前部圧力室４
と後部圧力室５を形成し、これらの圧力室４，５
の圧力流体を切換え供給することにより、打撃ピ
ストン３を前後へ往復動させる打撃機構を備えて
おり、このさく岩機の本体１は、ガイドシエル６
上に装駕されたキヤリツジ７に固着されている。
ガイドシエル６には、前後にホイール８が設けら
れており、このホイール８に巻回して張設された
ローラチエン９の両端が、各々キヤリツジ７の前
後端に連結されている。ホイール８の一方は送り
用モータ１０によつて駆動され、ローラチエン９
を介してキヤリツジ７を前後進させるので、さく
岩機の本体１は、ガイドシエル６に案内されて送
りが与えられる。本体１の前部には、シヤンクロ
ツド１１が挿着されており、このシヤンクロツド
１１には、先端にビツト１２を取付けたロツド１
３がスリーブ１４で螺合接続される。而して、打
撃ピストン３の前後進でシヤンクロツド１１に打
撃を与え、この打撃エネルギーをロツド１３、ビ
ツト１２へ伝達することにより岩石１５を破砕す
る。
ところが、このようなさく岩機は、打撃エネル
ギーのかなりの部分がロツド１３やスリーブ１４
のねじ部の発熱等として消費されてエネルギー効
率が悪く、ロツド１３の破損を生ずることが多か
つた。
ギーのかなりの部分がロツド１３やスリーブ１４
のねじ部の発熱等として消費されてエネルギー効
率が悪く、ロツド１３の破損を生ずることが多か
つた。
この発明者は、上記の如き現象の原因を解明す
るためさく岩機に送りを与えながら、実際にさく
孔を行つたときのさく岩機の本体１及びロツド１
３、ビツト１２のさく孔方向への変位を実測した
結果、打撃の瞬間には、ビツト１２は岩石１５の
面から離れていることを見出した。
るためさく岩機に送りを与えながら、実際にさく
孔を行つたときのさく岩機の本体１及びロツド１
３、ビツト１２のさく孔方向への変位を実測した
結果、打撃の瞬間には、ビツト１２は岩石１５の
面から離れていることを見出した。
第２図は、従来のさく岩機のビツト１２と本体
１の動きの測定結果を示すグラフである。図中、
横軸を時間Ｔ、縦軸をさく孔方向への距離Ｓと
し、ビツト１２の動きを線Ｂ、本体１の動きを線
Ｄで示している。ここで、初め打撃時点t1から次
の打撃時点t2までの時間は、約0.02秒、打撃時点
t1，t2におけるビツト１２と岩石１５間の距離
S1，S2は、約１mmであり、図上イ，ロ，ハの点で
シヤンクロツド１１が本体１に当り反力を伝えて
いる。第３図は、さく岩機の本体に与えられる送
り力Ffを示すグラフである。図中、横軸を時間
Ｔ、縦軸を送り力Ffとし、送り力Ffの変化を線ｆ
で示している。
１の動きの測定結果を示すグラフである。図中、
横軸を時間Ｔ、縦軸をさく孔方向への距離Ｓと
し、ビツト１２の動きを線Ｂ、本体１の動きを線
Ｄで示している。ここで、初め打撃時点t1から次
の打撃時点t2までの時間は、約0.02秒、打撃時点
t1，t2におけるビツト１２と岩石１５間の距離
S1，S2は、約１mmであり、図上イ，ロ，ハの点で
シヤンクロツド１１が本体１に当り反力を伝えて
いる。第３図は、さく岩機の本体に与えられる送
り力Ffを示すグラフである。図中、横軸を時間
Ｔ、縦軸を送り力Ffとし、送り力Ffの変化を線ｆ
で示している。
第４図は、打撃ピストン３に前後進のために加
えられる力Fbを示すグラフである。図中、横軸
を時間Ｔ、縦軸を前後進のために加えられる力
Fb（＋が前進、−が後退）とし、その変化を線ｂ
で示している。本体１の動きは、打撃ピストン３
の前後進加速のために加えられる力Fb、本体１
に与えられる送り力Ff、さく岩機の自重、及び岩
石１５からの反撥力等によつて左右されるが、第
２図、第３図、第４図から、打撃ピストン３に前
進加速のためのFb（＋）が加えられると、本体１
はその反作用で後に押されて送り力Ffが低下し、
これが打撃時点t1，t2で、ビツト１２と岩石１５
との間の距離S1，S2を生じる大きな要因となつて
いることが判る。
えられる力Fbを示すグラフである。図中、横軸
を時間Ｔ、縦軸を前後進のために加えられる力
Fb（＋が前進、−が後退）とし、その変化を線ｂ
で示している。本体１の動きは、打撃ピストン３
の前後進加速のために加えられる力Fb、本体１
に与えられる送り力Ff、さく岩機の自重、及び岩
石１５からの反撥力等によつて左右されるが、第
２図、第３図、第４図から、打撃ピストン３に前
進加速のためのFb（＋）が加えられると、本体１
はその反作用で後に押されて送り力Ffが低下し、
これが打撃時点t1，t2で、ビツト１２と岩石１５
との間の距離S1，S2を生じる大きな要因となつて
いることが判る。
而して、打撃時点t1，t2におけるビツト１２と
岩石との間の距離S1，S2の存在は、ロツド１３や
スリーブ１４のねじ部の発熱とさく孔能率の低下
の要因となる。
岩石との間の距離S1，S2の存在は、ロツド１３や
スリーブ１４のねじ部の発熱とさく孔能率の低下
の要因となる。
その理由は次の通りである。すなわち、打撃ピ
ストン３によりシヤンクロツド１１が打撃される
と、ロツド１１，１３中に圧縮波が形成され、約
5000ｍ／secの速度で前進し、ビツト１２先端が
約1.6mm前進する。このとき、岩石１５とビツト
１２の先端が接触していれば、岩石１５に喰い込
み、岩石を破砕する。玩石が１５がなければ、圧
縮波は、ビツト１２の先端から引張波となつて後
退する。従つて、前述の如くビツト１２の先端と
岩石１５との間の距離Ｓが１mmあれば、0.6mmだ
け岩石に喰込んで破砕し、ロツド１３に与えられ
た打撃エネルギーのうち１mm／1.6mm分、すなわ
ち、60％以上が仕事をせずに引張波として戻るこ
とになる。戻つた波は、ロツド１３とスリーブ１
４のねじ部の接続をゆるめたり、発熱を生じさせ
る。引張波がシヤンクロツド１１の後端まで戻る
と再び圧縮波となつて前進しビツト１２に達する
が、このときには減衰して威力を減じ、岩石には
殆んど喰込まず、ねじ部の発熱、ビツト１２刃先
の熱として費消される。
ストン３によりシヤンクロツド１１が打撃される
と、ロツド１１，１３中に圧縮波が形成され、約
5000ｍ／secの速度で前進し、ビツト１２先端が
約1.6mm前進する。このとき、岩石１５とビツト
１２の先端が接触していれば、岩石１５に喰い込
み、岩石を破砕する。玩石が１５がなければ、圧
縮波は、ビツト１２の先端から引張波となつて後
退する。従つて、前述の如くビツト１２の先端と
岩石１５との間の距離Ｓが１mmあれば、0.6mmだ
け岩石に喰込んで破砕し、ロツド１３に与えられ
た打撃エネルギーのうち１mm／1.6mm分、すなわ
ち、60％以上が仕事をせずに引張波として戻るこ
とになる。戻つた波は、ロツド１３とスリーブ１
４のねじ部の接続をゆるめたり、発熱を生じさせ
る。引張波がシヤンクロツド１１の後端まで戻る
と再び圧縮波となつて前進しビツト１２に達する
が、このときには減衰して威力を減じ、岩石には
殆んど喰込まず、ねじ部の発熱、ビツト１２刃先
の熱として費消される。
そこで、ロツド１２、スリーブ１４のねじ部の
発熱と破損を防止し、エネルギー効率を上昇させ
てさく孔能率を向上させるためには、ビツト１２
の先端と岩石１５との間の距離S1，S2を打撃時点
t1，t2でできるだけ小さくすることが、必要であ
り、特に、反撥の大きい硬岩のさく孔のために
は、重要な解決すべき問題となる。
発熱と破損を防止し、エネルギー効率を上昇させ
てさく孔能率を向上させるためには、ビツト１２
の先端と岩石１５との間の距離S1，S2を打撃時点
t1，t2でできるだけ小さくすることが、必要であ
り、特に、反撥の大きい硬岩のさく孔のために
は、重要な解決すべき問題となる。
この発明は、かゝる知見に基づきさく岩機にお
ける上記問題を解決するものである。すなわち、
この発明の目的は、打撃ピストンの前進加速時の
反作用によるさく岩機本体の後退を防止するさく
岩機の反動補償機構を提供するにあり、また、こ
の発明の目的は、打撃ピストンによる打撃時点に
おいてビツト先端と岩石との間隙を少なくしてエ
ネルギー伝達効率を高め、さく孔能率を向上させ
るさく岩機を提供するにあり、更に、この発明の
目的は、ロツドやスリーブのねじ部の発熱や破損
を防止し、耐久性を向上させるさく岩機を提供す
るにある。
ける上記問題を解決するものである。すなわち、
この発明の目的は、打撃ピストンの前進加速時の
反作用によるさく岩機本体の後退を防止するさく
岩機の反動補償機構を提供するにあり、また、こ
の発明の目的は、打撃ピストンによる打撃時点に
おいてビツト先端と岩石との間隙を少なくしてエ
ネルギー伝達効率を高め、さく孔能率を向上させ
るさく岩機を提供するにあり、更に、この発明の
目的は、ロツドやスリーブのねじ部の発熱や破損
を防止し、耐久性を向上させるさく岩機を提供す
るにある。
この発明は、さく岩機の本体に補償シリンダを
設け、この補償シリンダを送り装置に連結し送り
装置によつてさく岩機に一定の送り力を与えると
共に、さく岩機の打撃ピストンに前進を与える圧
力室と、補償シリンダの反動補償圧力室とを管路
で接続し、打撃ピストンが圧力流体によつて前進
加速を与えられるとき、その反作用により生ずる
さく岩機本体の後退を補償シリンダが防止するよ
うに構成するものであり、これによつて、打撃時
点におけるビツト先端と岩石との間の距離の拡大
を防止し、打撃エネルギーの伝達効率を向上させ
る。
設け、この補償シリンダを送り装置に連結し送り
装置によつてさく岩機に一定の送り力を与えると
共に、さく岩機の打撃ピストンに前進を与える圧
力室と、補償シリンダの反動補償圧力室とを管路
で接続し、打撃ピストンが圧力流体によつて前進
加速を与えられるとき、その反作用により生ずる
さく岩機本体の後退を補償シリンダが防止するよ
うに構成するものであり、これによつて、打撃時
点におけるビツト先端と岩石との間の距離の拡大
を防止し、打撃エネルギーの伝達効率を向上させ
る。
図面に基づいて、この発明の実施例を説明す
る。第５図は、この発明の一実施例である、さく
岩機の反動補償機構の構成を示す説明図である。
さく岩機の本体１の下部には、補償シリンダ２０
が固設されており、この補償シリンダ２０は、ガ
イドシエル６上に装駕されている。さく岩機に構
成は、基本的に第１図に示すものと同様であり、
本体１のシリンダ２内に打撃ピストン３を嵌挿し
て、その前後に前部圧力室４と後部圧力室５とが
形成されている。本体１の前部には、シヤンクロ
ツド１１が挿着されており、シヤンクロツド１１
には、先端にビツトを取付けたロツド（図示せ
ず）が接続される。
る。第５図は、この発明の一実施例である、さく
岩機の反動補償機構の構成を示す説明図である。
さく岩機の本体１の下部には、補償シリンダ２０
が固設されており、この補償シリンダ２０は、ガ
イドシエル６上に装駕されている。さく岩機に構
成は、基本的に第１図に示すものと同様であり、
本体１のシリンダ２内に打撃ピストン３を嵌挿し
て、その前後に前部圧力室４と後部圧力室５とが
形成されている。本体１の前部には、シヤンクロ
ツド１１が挿着されており、シヤンクロツド１１
には、先端にビツトを取付けたロツド（図示せ
ず）が接続される。
補償シリンダ２０には、補償ピストン２１が内
装されており、その前方に反動補償圧力室２２を
形成している。補償ピストン２１は前部にピスト
ンロツド２３を有しており、このピストンロツド
２３に送り装置（図示せず）のローラチエン９の
一端が連結され、ローラチエンの他の一端が補償
シリンダ２０の後部に連結されている。反動補償
圧力室２２は、さく岩機の本体１の後部圧力室５
と管路２４で接続されており、また、この反動補
償圧力室２２には、補償ピストン２１を後方へ付
勢するばね２５が装着されている。
装されており、その前方に反動補償圧力室２２を
形成している。補償ピストン２１は前部にピスト
ンロツド２３を有しており、このピストンロツド
２３に送り装置（図示せず）のローラチエン９の
一端が連結され、ローラチエンの他の一端が補償
シリンダ２０の後部に連結されている。反動補償
圧力室２２は、さく岩機の本体１の後部圧力室５
と管路２４で接続されており、また、この反動補
償圧力室２２には、補償ピストン２１を後方へ付
勢するばね２５が装着されている。
さく孔の際には、送り装置（図示せず）からロ
ーラチエン９を介して補償シリンダ２０と一体の
さく岩機の本体１に送りが与えられ、かつ、打撃
ピストン３がシヤンクロツド１１に打撃を加え
る。こゝで、本体１の打撃機構が後部圧力室５に
圧力流体を供給して打撃ピストン３に前進加速を
与える時、本体１はその反作用により後方へ押さ
れるが、同時に補償シリンダ２０の反動補償圧力
室２２にも、管路２４を通つて圧力流体が供給さ
れて本体１を前方に押し、さく岩機の本体の後退
を防止する。
ーラチエン９を介して補償シリンダ２０と一体の
さく岩機の本体１に送りが与えられ、かつ、打撃
ピストン３がシヤンクロツド１１に打撃を加え
る。こゝで、本体１の打撃機構が後部圧力室５に
圧力流体を供給して打撃ピストン３に前進加速を
与える時、本体１はその反作用により後方へ押さ
れるが、同時に補償シリンダ２０の反動補償圧力
室２２にも、管路２４を通つて圧力流体が供給さ
れて本体１を前方に押し、さく岩機の本体の後退
を防止する。
第６図は、この実施例の反動補償装置を使用し
た場合のビツトとさく岩機本体１の動きを示すグ
ラフである。図中、横軸を時間Ｔ、縦軸をさく孔
方向への距離Ｓとし、ビツトの動きを線Ｂ、本体
１の動きを線Ｄで示している。ここでは、打撃時
点t1，t2におけるビツトと岩石面との距離S1′，
S2′は0.2mm〜0.3mmに抑えることができた。
た場合のビツトとさく岩機本体１の動きを示すグ
ラフである。図中、横軸を時間Ｔ、縦軸をさく孔
方向への距離Ｓとし、ビツトの動きを線Ｂ、本体
１の動きを線Ｄで示している。ここでは、打撃時
点t1，t2におけるビツトと岩石面との距離S1′，
S2′は0.2mm〜0.3mmに抑えることができた。
上述の如く、この発明によれば、補償シリンダ
の作用で打撃ピストンの前進加速時の反作用によ
るさく岩機本体の後退を防止し、打撃ピストンに
よりロツドに打撃を加える時点におけるビツトの
先端と被破砕岩石との間隙を少なくして打撃エネ
ルギー伝達効率を高め、さく孔能率を向上させる
ことができる。また、ロツドやスリーブのねじ部
の発熱や破損を防止し耐久性が向上する。
の作用で打撃ピストンの前進加速時の反作用によ
るさく岩機本体の後退を防止し、打撃ピストンに
よりロツドに打撃を加える時点におけるビツトの
先端と被破砕岩石との間隙を少なくして打撃エネ
ルギー伝達効率を高め、さく孔能率を向上させる
ことができる。また、ロツドやスリーブのねじ部
の発熱や破損を防止し耐久性が向上する。
第１図は、従来のさく岩機の構成を示す説明
図、第２図は、従来のさく岩機のビツトと本体の
動きの測定結果を示すグラフ、第３図は、さく岩
機本体に与えられる送り力を示すグラフ、第４図
は、打撃ピストンに前後進のために加えられる力
を示すグラフ、第５図は、この発明の一実施例で
あるさく岩機の反動補償機構の構成を示す説明
図、第６図は、この実施例の反動補償装置を使用
した場合のビツトとさく岩機本体の動きを示すグ
ラフである。 図中、１はさく岩機の本体、２はシリンダ、３
は打撃ピストン、４は前部圧力室、５は後部圧力
室、６はガイドシエル、９はローラチエン、１１
はシヤンクロツド、１２はビツト、２０は補償シ
リンダ、２１は補償ピストン、２２は反動補償圧
力室、２３はピストンロツド、２４は管路であ
る。
図、第２図は、従来のさく岩機のビツトと本体の
動きの測定結果を示すグラフ、第３図は、さく岩
機本体に与えられる送り力を示すグラフ、第４図
は、打撃ピストンに前後進のために加えられる力
を示すグラフ、第５図は、この発明の一実施例で
あるさく岩機の反動補償機構の構成を示す説明
図、第６図は、この実施例の反動補償装置を使用
した場合のビツトとさく岩機本体の動きを示すグ
ラフである。 図中、１はさく岩機の本体、２はシリンダ、３
は打撃ピストン、４は前部圧力室、５は後部圧力
室、６はガイドシエル、９はローラチエン、１１
はシヤンクロツド、１２はビツト、２０は補償シ
リンダ、２１は補償ピストン、２２は反動補償圧
力室、２３はピストンロツド、２４は管路であ
る。
Claims (1)
- １ さく岩機の本体に補償シリンダを設け、該補
償シリンダを送り装置に連結すると共に、さく岩
機の打撃ピストンに前進を与える圧力室と、打撃
ピストンが圧力流体によつて前進加速を与えられ
るときその反作用によつて生ずるさく岩機本体の
後退を防止する補償シリンダの反動補償圧力室と
を、管路で接続してなるさく岩機の反動補償機
構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24150583A JPS60133192A (ja) | 1983-12-21 | 1983-12-21 | さく岩機の反動補償機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24150583A JPS60133192A (ja) | 1983-12-21 | 1983-12-21 | さく岩機の反動補償機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60133192A JPS60133192A (ja) | 1985-07-16 |
| JPH0380960B2 true JPH0380960B2 (ja) | 1991-12-26 |
Family
ID=17075322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24150583A Granted JPS60133192A (ja) | 1983-12-21 | 1983-12-21 | さく岩機の反動補償機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60133192A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2714983C (en) * | 2008-04-03 | 2012-08-28 | Sandvik Mining And Construction Oy | Drilling unit, method for slot drilling and slotting device |
-
1983
- 1983-12-21 JP JP24150583A patent/JPS60133192A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60133192A (ja) | 1985-07-16 |
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