JPH08512005A - 削岩機の揺動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本体（４）と２つのクローラ（１，２）との間で作用する揺動シリンダ（５，６）と、該揺動シリンダを相互に接続させる揺動選択弁（１６）とからなる削岩機の揺動を制御する揺動制御装置。本発明において錠止弁（１０ａ，１０ｂ；１１ａ，１１ｂ）が揺動シリンダ（５，６）に取り付けられ、それらの弁が、例えばホース損傷の場合に揺動シリンダ（５，６）からの圧力流体の流れを阻止し、かくしてクローラ（１，２）および本体を相対的な運動に対して錠止する。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の名称〕 削岩機の揺動制御装置 〔技術分野〕 本発明は、本体とそれぞれ２つのクローラ（キャタピラ）との間で動作する複 数の揺動シリンダと、一方のシリンダが伸張されるとき他方のシリンダが収縮さ れかつその逆も可能であるように機器の駆動中これらの揺動シリンダを相互連結 させる揺動選択弁とからなる削岩機の揺動制御装置に関する。 〔発明の背景〕 クローラ台削岩機において、各クローラはクローラフレームと本体との間に位 置決めされる揺動シリンダおよび下方に横たわる地面の不規則性にしたがつてク ローラを回転させる横方向の回転軸により削岩機本体に接続される。削岩機が地 形に均等に動き、かつ本体かかる負荷をより少ない範囲にするために、これら揺 動シリンダは他方のクローラが削岩機に対して一方向に回転するとき、他方のク ローラが反対方向に対応して回転するような方法で削岩機がバランスするように 通常の駆動中相互連結される。しかしながら、従来技術の欠点は、削岩機が作動 し、シリンダが動きかつクローラが回転するために、シリンダがホースにより相 互に接続されねばならないということである。ホースが１つの理由または他の理 由のために損傷されるとき、圧力は揺動シリンダから逃出し、かつ削岩機が倒れ 掛かるかも知れないという危険がある。 〔発明の概要〕 本発明の目的は、削岩機のバランスがそれによってできるだけ多くの状況にお いて容易にかつ信頼し得るように制御され得る揺動制御装置を提供することにあ る。本発明による揺動制御装置は、揺動シリンダ内に取り付けられた錠止弁から なり、該錠止弁が油圧ラインを通って揺動シリンダから出る圧力流体の流れが通 常阻止されるように揺動シリンダ用の油圧ラインに接続され、そして錠止弁が該 錠止弁に印加される圧力によりシリンダの油圧ライン中に圧力流体の流れを解放 する案内手段からなることにより特徴付けられる。本発明の必須の特徴は、錠止 弁が揺動シリンダに取り付けられ、そして油圧ラインが通常閉止され、それによ り揺動シリンダがそれらが存在する位置に固定されるように揺動シリンダの油圧 ラインに接続されるということである。本発明の他の必須な特徴は、錠止弁が外 部の別個の圧力により制御可能であり、その結果それらが例えば駆動中加圧され るラインから制御圧力を取ることにより、上方に向かって削岩機を駆動しながら 自動的に開放され得るということである。本発明のさらに他の必須の特徴は、必 要ならば、揺動が、例えば掘削ブームまたは揺動制御装置の上方キヤリツジが予 め定めた角度により削岩機の長手方向から外方に回転するとき錠止され得るとい うことである。この方法において、バランスの変化により発生される倒壊の危険 が回避され得る。 本発明による揺動制御装置の利点は、揺動シリンダ間のホースが損傷されると き、弁の制御圧力が、例えば、タンクに直接案内されることができ、そして弁が 閉止され、クローラが削岩機の本体に対して固定して錠止されるように所定位置 にシリンダを固定するということである。さらに、揺動制御装置は揺動が駆動中 のみ開放されるように一定して安全であり、かつ別に注意を常に払う必要もない 。そのうえ、本発明は揺動が異常な状態において容易に錠止され、そして錠止が ブームまたは上方キヤリツジの回転機構に接続されるセンサを利用することによ り自動化され得るために特別な安全性を備える。 〔図面の簡単な説明〕 本発明を添付図面を参照してより十分に説明する。 第１図は削岩機を略示する部分断面側面図； 第２ａ図および第２ｃ図は削岩機の揺動を略示する図； 第３図は揺動シリンダを接続するための本発明による揺動制御配置を略示する 図； 第４ａ図および第４ｂ図はブームまたは上方キヤリツジの回転角度に基礎を置 いた揺動を遮断するための実施例を示す図；そして 第５図は本発明による揺動制御装置の他の実施例を示す概略図である。 〔発明を実施するための最良の形態〕 第１図は、本体４に対して軸３のまわりに枢動可能に接続されたクローラ１お よび２からなる削岩機を示す。本体４は公知であるようなすべて所定の動力手段 、制御手段からなり、かつそれ故それらおよびそれらの動作はより綿密には説明 されない。揺動シリンダ５および６は、それぞれ各クローラ用のフレーム１ａお よび２ａと、本体４との間に設けられる。これら揺動シリンダは本体が軸線３の まわりに傾かないように本体とクローラとの間で作用する。ブームおよび送りビ ームの構造および動作は良く知られ、かつ本発明に関連が少ないので、それらの 動作はここではより綿密には説明されない。第１図に示した削岩機は、さらにク ローラが軸３のまわりに枢動するとき、クローラとともに動くようにクローラ１ のフレームに接続されるキヤビン９からなる。概して、この種のキヤビンは必要 でなくかつそれは本発明に必須ではない。もちろん、本発明は互いに離れた水平 軸のまわりに同様に枢動し得る２つのクローラからなるあらゆる種類の削岩機に 適用され得る。以下で説明されるような図において、ブーム７、送りビーム８、 およびキヤビン９のごとき本発明に必須でない構成要素は、本発明の理解に必要 ない場合に明瞭化のために示されてない。 第２ａ図乃至第２ｃ図は、揺動動作の原理を略示している。すべての図におい て、本体４は実質上水平位置において部分的にのみ示され、そしてクローラ１お よび２は状況に応じて種々の位置において示される。第２ａ図において、クロー ラ１は地面状態により下方に向けられた位置にあり、それによりクローラ２は対 応して上方に向けられた位置にある。第２ｂ図において、クローラの両方が実質 上平らな表面上にあり、かつしたがつて互いに平行である。第２ｃ図において、 順次、状況は第２ａ図の状況と反対であり、それによりクローラ１は上昇面上に ありかつクローラ２は対応して下降面上にある。 第３図は、削岩機の揺動油圧系が本発明による動作を達成するように接続され る揺動制御装置を略示する。図は圧力制御の逆止め弁、すなわち揺動シリンダ５ および６と接続して取り付けられる錠止弁１０ａ，１０ｂおよび１１ａ，１１ｂ を示す。シリンダ５および６のシリンダ空間への油圧ラインは錠止弁を貫通する 。錠止弁１０ａ，１０ｂおよび１１ａ，１１ｂとそれぞれ揺動シリンダ５および ６との間の圧力流体接続は、それらの間のホースの損傷を回避するために固定の 、堅固なパイプとしてまたは固定ラインとして実現される。錠止弁１０ａ，１０ ｂおよび１１ａ，１１ｂの作動はそれらが制御ライン１２および１３を通る外部 圧力によつてのみ作動のために開き得るという事実に基礎を置いている。したが つて、圧力が制御ラインに供給されないならば、錠止弁１０ａ，１０ｂおよび１ １ａ，１１ｂは閉止されたままであり、そしてシリンダ５および６はそれらが錠 止弁が前に閉じられたときに存した位置に錠止されたままである。油圧ライン１ ４および１５が揺動シリンダ５および６の間に設けられる。それらはクローラ１ および２と揺動シリンダ５および６が本体に関連して動くことができるための圧 力ホースである。シリンダ５および６との間の油圧ライン１４および１５は、一 方のシリンダの長さが減少するとき、他方のシリンダの長さが増加し、そして揺 動選択弁１６が図に示された位置にあるとき、その逆も可能であるように接続さ れ、そして制御圧力が制御ライン１２および1３を介して錠止弁１０ａ，１０ｂ および１１ａ，１１ｂに印加される。他の実施例において、制御ライン１２およ び１３はさらに制御弁１７，１８を備え、それらを通って制御圧力が制御圧力ラ イン１９から錠止弁１０ａ，１０ｂおよび１１ａ，１１ｂに印加され得る。揺動 制御装置はさらにシャットル弁２０を介して揺動シリンダの油圧ライン１４およ び１５の両方に接続される圧力ゲージ２１からなる。該圧力ゲージ２１はライン １４および１５中に存在する圧力を感知する。実際には、ライン１４および１５ は施設が使用されるとき損傷されるかも知れないホースである。したがって、ホ ースが損傷されると、それにより形成されたライン中に存在する油圧圧力は降下 し、そして圧力ゲージ２１が圧力降下を検出する。圧力ゲージ２１は順次、ホー スが損傷されるならば、図において下方に強制される、制御弁１７および１８を 電気的に制御するように最も好都合に接続され、その結果制御ライン１２および １３の圧力は圧力流体用のタンクに放出され、かつそこで錠止弁１０ａ，１０ｂ および１１ａ，１１ｂは閉止位置に移動され、かくして揺動シリンダ５および６ をそれらの現行位置に錠止する。この結果として、施設はホースの損傷に拘わら ず倒壊しない。 第３図は揺動選択弁１６を自由な揺動位置において示し、それにより油圧系の 残部は揺動シリンダから分離される。本体４が或る方向にクローラ１および２に 対して傾斜され得るならば、例えば該本体４が穿孔の数学的計算処理および穿孔 過程の制御を容易にするために穿孔の間中水平に位置決めされるべきであるとき 、揺動選択弁はいずれかの方向に図に示された位置から移動されることが可能で 、その結果揺動シリンダの両方が同一方向に収縮または伸張される。必要ならば 、同様に例えば圧力ゲージ２１と弁１７および１８の間に位置決めされた別個の シリンダ─特殊電気スイツチによつて他方のクローラから独立して一方のクロー ラを移動することもできる。そのうえ、図示されない駆動モータの駆動制御弁２ ２用の油圧ライン２３および２４に接続されるシャットル弁２５が制御弁１７お よび１８の制御圧力ライン１９に接続される。シャットル弁２５からの油圧ライ ンは順次、その他側に揺動選択弁からの制御圧力ライン２７が接続される、他の シャットル弁２６により制御弁１７および１８の制御圧力ライン１９に接続され る。結果として、いずれかの方向に作用する制御圧力は、作動を許容するための 開放位置に錠止弁を案内することを可能にする。この方法において本体４は揺動 選択弁の使用によりクローラに対して調整されることができ、それにより錠止弁 １０ａ，１０ｂおよび１１ａ，１１ｂは揺動選択弁がラインのいずれか一方に印 加される圧力により作動されるとき開く。対応して、削岩機が上方に駆動される とき、駆動モータへのライン２３または２４のいずれか一方に存在する圧力が錠 止弁１０ａ，１０ｂおよび１１ａ，１１ｂを開き、かつそこで揺動が駆動の間中 可能である。さらに別個の調整弁２８を制御圧力ライン１９に接続することがで き、そして揺動は幾つかの条件において調整弁の使用により、または弁１７およ び１８を直接電気的に制御することにより永続的に遮断され得る。図はさらに、 それにより圧力流体が油圧系統全体に導入される圧力流体用のポンプ２９を略示 する。これは、しかしながら、ここではより十分に説明されない、従来の技術で ある。 第４ａ図および第４ｂ図は、案内突起３１および３２がブームの軸に、または 削岩機の上方キヤリツジが枢動し得る装置において、その垂直軸３０に取り付け られる実施例を示し、そして閉止弁３３が垂直軸３０のそばに設けられ、閉止弁 のスピンドルの先端３４は制御突起３１および３２により案内されるように配置 されている。垂直軸が、第４ｂ図に示されるように、図に示される角度αより広 い角度を通って回転するとき、図の場合において案内突起３１、または３２は閉 止弁３３のスピンドルを内方に押し、それにより閉止弁は制御圧力ライン１９へ の圧力流体の供給を停止し、そして錠止弁１０ａ，１０ｂおよび１１ａ，１１ｂ は閉じられ、かくしてバランスが変化するとき削岩機の揺動および倒壊を阻止す る。機械的作動に基づいて回転角度を感知することおよび弁を閉止することはま た種々のリミットスイツチにより、またはそれ自体公知の他の感知方法において 電気または油圧制御の使用により実現され得る。閉止弁３３はその垂直軸３０の まわりのブームまたは上方キヤリツジが調整弁の位置に関係なく揺動シリンダを 常に錠止するように第３図に示した調整弁２８を置き換えるか、またはそれと直 列に位置決めされ得る。代替的に、電気センサが弁１７および１８を直接制御す ることも可能である。 第５図は本発明の実施例を略示し、それにより第３図におけると同一の参照符 号が同一の構成要素に使用された。図はそれがさらに追加の限圧スイツチ３５お よび３６を示すことを除いて第３図におけるものと同一の構成要素を示す。限圧 スイツチは常に必要ではなく、そして例えば削岩機のクローラは削岩機が運転中 であるとき、しきい値または穴等により急激に降下するとき過剰圧力ピークから 揺動シリンダ５および６および錠止弁１０ａ，１０ｂおよび１１ａ，１１ｂを保 護する。図において限圧スイツチ装置３５，３６は油圧ラインの一方にのみ作ら れるが、同様にかかる装置を両方の油圧ラインに切り換えることも可能である。 図はまたシャットル弁３７ａ，３７ｂおよび３８ａ，３８ｂを示し、その目的は 圧力流体が例えば傾斜削岩場所において水平位置に削岩機の本体の位置を調整す るようにシリンダの一方または両方に印加されるとき錠止弁１０ａ，１０ｂおよ び１１ａ，１１ｂの開口を許容することである。これらの弁は油圧ラインの一方 に入る圧力を許容してまた反対のラインの錠止弁を開き、かくしてシリンダから の流体の流れを許容する。図はさらにスロットル３９を示し、該スロットルは制 御圧力が圧力ライン１９から軽減されるときタンクへの制御圧力の放出を許容し 、かくしてまた錠止弁１０ａ，１０ｂおよび１１ａ，１１ｂを閉止させる。この 実施例において、錠止弁１０ａ，１０ｂおよび１１ａ，１１ｂ、シャットル弁３ ７ａ，３７ｂ、およびスロットル３９は一体の全体、すなわち弁ブロツク４１を 形成する。同様に、他方の揺動シリンダ６用の対応する構成要素は弁ブロツク４ ２を形成する。統一体はしたがつて極めて作動的であり、そしてこの型の弁ブロ ツクは揺動シリンダの側に取り付けられるかまたはそれと一体にすることが可能 である。揺動シリンダおよび関連の弁ブロツクまたは関連の弁が圧力流体用の損 傷し得るホースを持たず、しかもすべてのラインが考え得る最良の方法において 保護された固定または固定して取り付けられた堅固なパイプであることが必須で ある。図はさらに、圧力流体がシリンダに供給されてないとき揺動選択弁１６へ の油圧ラインを閉止する、シャットル弁４３を示す。圧力流体はかくして揺動シ リンダ５および６の回路から逃げ出ることができず、しかも回路は閉止されたま まである。シャットル弁４３の構造および作動は公知でありかつ当該技術に熟練 した者には明らかであり、かつそれゆえより綿密には説明されない。 本発明は例としてのみ上述され、かつ図面に例示されそして本発明は決して例 に限定されない。錠止弁は別個の弁としてまたは、第５図に示されるように、弁 ブロツクとして揺動されるようにまたはシリンダの側に固定して取り付けられ得 る。錠止弁用の制御圧力は駆動モータの作動油圧ラインからまたは別個の揺動が 何らかの理由で必要とされるならば何らかの他の圧力源から自動的に利用され得 る。同様に、閉止弁用の制御圧力は、例えばブームまたは上方キヤリツジが安全 の観点から過度に回転するとき種々の理由のために遮断され得る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ， ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，Ｓ Ｅ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ペルトラ，セッポ フィンランド国 タンペレ、ユコランカツ ５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．本体（４）と、それぞれ２つのクローラ（１，２）との間で作用する複数 の揺動シリンダ（５；６）、該揺動シリンダを一方のシリンダ（５；６）が伸張 されるとき他方のシリンダ（５；６）が収縮されかつその逆も可能であるように 削岩機の駆動の間中相互に接続させる揺動選択弁（１６）からなる、削岩機の揺 動を制御するための揺動制御装置において、該装置が前記揺動シリンダ（５；６ ）内に取り付けられた錠止弁（１０ａ，１０ｂ；１１ａ，１１ｂ）からなり、該 錠止弁が油圧ライン（１４，１５）を通って前記揺動シリンダ（５；６）から出 る圧力流体の流れが通常阻止されるように前記揺動シリンダ（５；６）用の前記 油圧ライン（１４，１５）に接続され、そして前記錠止弁が該錠止弁（１０ａ， １０ｂ；１１ａ，１１ｂ）に印加される圧力により前記シリンダ（５；６）の前 記油圧ライン中に圧力流体の流れを解放する案内手段からなることを特徴とする 削岩機の揺動制御装置。 ２．前記錠止弁（１０ａ，１０ｂ；１１ａ，１１ｂ）が、制御圧力を前記錠止 弁（１０ａ，１０ｂ；１１ａ，１１ｂ）に印加するための各揺動シリンダ（５； ６）の前記錠止弁（１０ａ，１０ｂ；１１ａ，１１ｂ）用の別個の制御ライン（ １２；１３）からなることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の削岩機の揺動 制御装置。 ３．前記錠止弁（１０ａ，１０ｂ；１１ａ，１１ｂ）の前記案内手段が、前記 制御ライン（１２；１３）と前記揺動シリンダ間の前記油圧ライン（１４，１５ ）との間に取り付けられるシャットル弁（３７ａ，３７ｂ；３８ａ，３８ｂ）か らなり、これらのシャットル弁が前記ライン（１２ないし１５）の１つに存在す る圧力が前記錠止弁（１０ａ，１０ｂ；１１ａ，１１ｂ）を開放できるように接 続されることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の削岩機の揺動制御装置。 ４．前記揺動シリンダ（５，６）の圧力ライン（１９）と連通するスロツトル （３９）および圧力流体タンクからなり、それにより前記圧力ライン（１９）中 の圧力が軽減されるとき、前記錠止弁（１０ａ，１０ｂ；１１ａ，１１ｂ）の制 御圧力が前記スロツトルを通って逃出することができ、そして前記錠止弁（１０ ａ，１０ｂ；１１ａ，１１ｂ）が閉止されることを特徴とする請求の範囲第３項 に記載の削岩機の揺動制御装置。 ５．前記錠止弁（１０ａ，１０ｂ；１１ａ，１１ｂ）が、前記揺動シリンダ（ ５，６）内に位置決めされることを特徴とする削岩機の揺動制御装置。 ６．前記揺動シリンダ（５；６）間の前記油圧ライン（１４，１５）の各々の 圧力を感知すべく配置された圧力ゲージ（２１）からなり、前記錠止弁（１０ａ ，１０ｂ；１１ａ，１１ｂ）への前記制御圧力ライン（１９）は前記錠止弁（１ ０ａ，１０ｂ；１１ａ，１１ｂ）が前記油圧ライン（１４，１５）を閉じるよう な方法において前記圧力ゲージ（２１）の案内により前記制御圧力ライン（１９ ）を閉止すべく配置された少なくとも１つの制御弁（１７，１８）を備えること を特徴とする請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか１項に記載の削岩機の揺 動制御装置。 ７．前記揺動シリンダ（５；６）の双方用の前記錠止弁（それぞれ、１０ａ， １０ｂおよび１１ａ，１１ｂ）の前記制御ライン（１２；１３）がその固有の制 御弁（１７；１８）を有し、前記錠止弁（１０ａ，１０ｂ；１１ａ，１１ｂ）お よび前記それぞれの制御弁（１７；１８）が前記揺動シリンダ（５；６）に関連 して一体の弁ブロツクにともに接続されることを特徴とする請求の範囲第６項に 記載の削岩機の揺動制御装置。 ８．前記シャットル弁（３７ａ，３７ｂ；３８ａ，３８ｂ）および前記錠止弁 （１０ａ，１０ｂ；１１ａ，１１ｂ）が、一体の弁ブロツク（４１；４２）にと もに接続されることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の削岩機の揺動制御装 置。 ９．前記圧力ゲージ（２１）が、前記制御弁（１７，１８）を電気的に制御す べく配置されることを特徴とする請求の範囲第６項または第７項に記載の削岩機 の揺動制御装置。 １０．予め定めたレベルを超える圧力ピークがシリンダ空間から前記油圧ライ ン（１４，１５）への圧力流体の流れを許容するように前記揺動シリンダ（５； ６）の前記シリンダ空間と前記揺動シリンダ（５；６）間の前記油圧ライン（１ ４，１５）との間に接続される限圧弁（３４，３５）からなることを特徴とする 前記請求の範囲のいずれか１項に記載の削岩機の揺動制御装置。 １１．前記錠止弁（１０ａ，１０ｂ；１１ａ，１１ｂ）が、堅固なパイプまた は固定ラインにより前記揺動シリンダ（５；６）の前記シリンダ空間に接続され ることを特徴とする前記請求の範囲のいずれか１項に記載の削岩機の揺動制御装 置。