JPH1030395A - Equipment ane method of driving cutter head - Google Patents

Equipment ane method of driving cutter head

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JPH1030395A
JPH1030395A JP10306897A JP10306897A JPH1030395A JP H1030395 A JPH1030395 A JP H1030395A JP 10306897 A JP10306897 A JP 10306897A JP 10306897 A JP10306897 A JP 10306897A JP H1030395 A JPH1030395 A JP H1030395A
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JP
Japan
Prior art keywords
cutter head
motor
hydraulic motor
electric motor
driving
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP10306897A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshito Minami
好人 南
Shinichi Terada
紳一 寺田
Hiroshi Uchigawa
大志 内河
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH1030395A publication Critical patent/JPH1030395A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To correspond to the shortage of torque and the number of revolution easily when torque is in short supply and the number of revolution is in short supply at the time of tunneling by installing a hydraulic motor and an electric motor and discretely driving a cutter head by each motor. SOLUTION: In a tunnel excavator for excavating a bedrock and excavating soil and sand, a hydraulic motor 5 and an electric motor 2 are installed, and a cutter head is driven discretely by each motor 2, 5. The transmission of driving force from each motor 2, 5 to the cutter head is changed over by a driving- force changeover means consisting of a coupling section 4, a control lever 8, etc., at that time. The electric motor 2 is used when low torque or revolution at high speed is required, and the hydraulic motor 5 is employed when high torque or revolution at low speed is needed. Accordingly, when torque is in short supply or the number of revolution is in short supply by the change of a stratum at the time of tunneling, the driving device can correspond to the short supply effectively.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル掘削機に
おけるカッタヘッドの駆動装置および駆動方法に関する
ものである。
The present invention relates to a driving apparatus and a driving method for a cutter head in a tunnel excavator.

【0002】[0002]

【従来の技術】トンネル掘削機におけるカッタヘッドの
駆動方式には、電動モータによる駆動(電動駆動)と油
圧モータによる駆動(油圧駆動)とがある。このうち、
油圧駆動による場合、油圧モータが図5の矢印Pで示さ
れるように、高トルク,低速回転での使用に適する特性
を有していることから、高速回転までをその油圧駆動で
カバーしようとすると、油圧モータ自身が大きくなると
ともに、タンク,パワーユニット,バルブ,配管などの
後続装置が大掛かりになったり、油圧ロスが発生するた
めに総合効率が悪い等の問題がある。
2. Description of the Related Art A driving method of a cutter head in a tunnel excavator includes driving by an electric motor (electric driving) and driving by a hydraulic motor (hydraulic driving). this house,
In the case of the hydraulic drive, the hydraulic motor has characteristics suitable for use at high torque and low speed rotation as shown by an arrow P in FIG. In addition, the hydraulic motor itself becomes large, and the following devices such as a tank, a power unit, a valve, and a pipe become large, and there is a problem that a total loss is caused due to a loss of hydraulic pressure, and so on.

【0003】一方、電動駆動による場合には、次の3つ
の方式が挙げられる。 インバータ制御電動機によって回転数を無段階に変速
させる方式。 極数変換電動機とクラッチとを用いて回転数を2段も
しくは3段に切り換える方式。 直入れ電動機とクラッチとを用いて変速を行わない方
式。 これらのうち、の極数変換電動機による方式では、常
用で定格の2倍のトルクが発生可能であるという利点を
有する反面、通常のモータに比較して大きなスペースが
必要になるなどの問題点があり、またの直入れ電動機
による方式では、高圧トランスに影響が出るという問題
点がある。また、これらの方式ではいずれもクラッチを
使用しているために、このクラッチの取付けスペースが
必要になるという問題点もある。これに対して、のイ
ンバータ制御電動機による方式では、 ・直入れに比べて起動電流を抑えることができる。 ・回転数を多段に変更できる。 ・修理メンテナンスが比較的容易である。 といった利点を有していることから、この方式が多く用
いられている。ここで、このインバータ制御電動機のト
ルク−回転数特性は、図5の矢印Qで示されているよう
に低回転数領域においてトルクが一定となる線図で表さ
れる。なお、このインバータ制御電動機を岩盤掘削用の
トンネル掘削機に用いる場合には、定格トルクは硬岩層
の掘削に必要なトルクに基づいて設定される場合が多
い。
On the other hand, in the case of electric drive, the following three methods are available. A method in which the rotational speed is continuously changed by an inverter control motor. A method in which the number of revolutions is switched between two or three using a pole number conversion motor and a clutch. A method that does not use a direct-insertion motor and a clutch to change gears. Of these, the method using a pole number conversion motor has the advantage of being able to generate twice the rated torque in normal use, but has the disadvantage of requiring a larger space than a normal motor. There is a problem that the high-voltage transformer is affected in the system using the direct insertion motor. In addition, since these systems use a clutch, there is a problem that a space for mounting the clutch is required. On the other hand, in the method using the inverter control motor, the starting current can be suppressed as compared with the direct insertion.・ The number of rotations can be changed in multiple stages.・ Repair maintenance is relatively easy. Therefore, this method is often used. Here, the torque-rotation speed characteristic of the inverter control motor is represented by a diagram in which the torque is constant in a low rotation speed region as shown by an arrow Q in FIG. When this inverter control motor is used for a rock excavation tunnel excavator, the rated torque is often set based on the torque required for excavating a hard rock layer.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このイ
ンバータ制御電動機を岩盤掘削用のトンネル掘削機(T
BM)に用いる場合、カッタヘッドの回転数を上げて硬
岩層の掘削を行っているときには小さなトルクで掘進さ
せることができるが、この掘進時に軟弱層のように高ト
ルクが必要な地山に差しかかったときには、回転数を下
げてもトルク上限A(図5参照)を越えるトルクを発生
させることができないという問題点がある。
However, this inverter-controlled electric motor is used as a tunnel excavator (T
In the case of BM), when excavating a hard rock layer by increasing the rotation speed of the cutter head, it is possible to excavate with a small torque, but when excavating, it is inserted into a ground where a high torque is required, such as a soft layer. When this occurs, there is a problem that a torque exceeding the torque upper limit A (see FIG. 5) cannot be generated even if the rotational speed is reduced.

【0005】このような問題点に対処するために、軟弱
層の地山にも対応可能なように予め定格トルクの大きな
電動機を用いることも考えられるが、このようにした場
合には、非常に大きな電動機を用意する必要があって、
機内スペースが狭隘となり、場合によってはその電動機
の取り付けが不能になるとともに、コスト高が避けられ
ないといった問題点が発生する。
In order to cope with such a problem, it is conceivable to use an electric motor having a large rated torque in advance so as to be able to cope with the soft layer of the ground. I need to prepare a big motor,
The space inside the machine becomes narrow, and in some cases, it becomes impossible to attach the electric motor, and there is a problem that the cost is unavoidable.

【0006】また、容量の大きな油圧モータを用いるこ
とも考えられるが、このようにした場合には、非常に大
きな油圧モータを用意するとともにタンク自身およびタ
ンクを装着する後続設備等が大掛かりになって、やはり
機内スペースが狭隘となり、コスト高が避けられないと
いった問題点が発生する。
It is also conceivable to use a hydraulic motor having a large capacity. However, in such a case, an extremely large hydraulic motor is prepared, and the tank itself and the subsequent equipment for mounting the tank become large. However, there is a problem that the space inside the aircraft is narrowed and the cost is unavoidable.

【0007】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、機器スペースを大幅に増すことなく、かつ
コスト高を招くことなく、トンネル掘削時に地層の変化
によってトルク不足もしくは回転数不足が生じた際に容
易に対応することのできるカッタヘッドの駆動装置およ
び駆動方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such problems, and does not significantly increase the space for equipment and does not increase the cost. It is an object of the present invention to provide a driving device and a driving method for a cutter head which can easily cope with the occurrence of the problem.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段および作用・効果】前述の
目的を達成するために、本発明によるカッタヘッドの駆
動装置は、トンネル掘削機におけるカッタヘッドの駆動
装置であって、油圧モータと電動モータとを設け、これ
ら各モータにより個別に前記カッタヘッドを駆動するよ
うに構成することを特徴とするものである。
Means for Solving the Problems and Functions / Effects To achieve the above-mentioned object, a cutter head driving device according to the present invention is a cutter head driving device for a tunnel excavator, comprising a hydraulic motor and an electric motor. , And the cutter heads are individually driven by these motors.

【0009】本発明においては、カッタヘッドが、硬岩
層を掘削する場合のように低トルクまたは高速回転時に
は電動モータにより駆動され、軟弱層を掘削する場合の
ように高トルクまたは低速回転時には油圧モータにより
駆動される。こうして、通常の掘削を電動モータで行う
岩盤掘削機において、電動モータによってはトルク不足
を生じる場合に、小型の油圧モータによってそのトルク
不足を解消することができる。この場合、例えば軟弱層
を掘削する場合に、必ずしも高トルクを必要とはしなく
ても、崩落し易い地山を低速回転で掘削したい場合に油
圧モータによって地山を乱さずに掘削を行うことができ
る。また、このように小型の油圧モータを付加するだけ
で、大きな電動モータもしくは大きな油圧モータを用意
する必要がなくなるので、制限のあるモータ等の取り付
けスペースの有効利用もしくはスペースの低減を図るこ
とができるとともに、全体としてコストの低減を図るこ
とができる。さらに、この駆動装置は、上載荷重を受け
て高トルクの必要な切り上がり斜坑を掘削する際の起動
時に用いられるのが特に有効である。また、カッタヘッ
ドの面板に取り付けられるディスクカッタの交換時,切
羽探査時,地盤改良時等において、カッタヘッドをゆっ
くり回転させてその位置を微調整する際にも有効であ
る。
In the present invention, the cutter head is driven by an electric motor during low-torque or high-speed rotation as in the case of excavating a hard rock layer, and is operated by a hydraulic motor during a high-torque or low-speed rotation as in excavation of a soft rock layer. Driven by Thus, in a rock excavator in which ordinary excavation is performed by an electric motor, when a shortage of torque occurs depending on the electric motor, the shortage of torque can be resolved by a small hydraulic motor. In this case, for example, when excavating a soft layer, it is not necessary to necessarily use high torque, but when excavating the easily collapsed ground at low speed rotation, excavation without disturbing the ground by the hydraulic motor Can be. In addition, since it is not necessary to prepare a large electric motor or a large hydraulic motor only by adding a small hydraulic motor in this way, it is possible to effectively use a space for mounting a limited motor or the like or reduce the space. At the same time, the cost can be reduced as a whole. Furthermore, this drive device is particularly effective at the time of start-up when excavating an uphill inclined shaft which requires a high torque by receiving an overhead load. It is also effective for slowly adjusting the position of the cutter head by slowly rotating the cutter head when exchanging a disk cutter attached to the face plate of the cutter head, when exploring a face, or when improving the ground.

【0010】本発明によるカッタヘッドの駆動装置にお
いては、前記油圧モータから前記カッタヘッドへの駆動
力の伝達と前記電動モータから前記カッタヘッドへの駆
動力の伝達とを切り替える駆動力切替手段が設けられる
のが好ましい。この場合、前記電動モータの駆動軸に接
断手段を介して前記油圧モータを設ける構成とするのが
好ましい。このような構成によれば、油圧モータを最も
小さなスペースに配置することができて低コスト化,コ
ンパクト化に寄与するところが大である。また、このよ
うな構成に代えて、前記電動モータと前記油圧モータと
を別置きに設け、これら各モータをそれぞれ前記カッタ
ヘッドの駆動歯車に駆動連結する構成としても良い。
In the cutter head driving device according to the present invention, there is provided a driving force switching means for switching transmission of driving force from the hydraulic motor to the cutter head and transmission of driving force from the electric motor to the cutter head. Preferably. In this case, it is preferable that the hydraulic motor be provided on the drive shaft of the electric motor via a connection / disconnection means. According to such a configuration, the hydraulic motor can be arranged in the smallest space, which greatly contributes to cost reduction and compactness. Instead of such a configuration, the electric motor and the hydraulic motor may be provided separately, and each of these motors may be drivingly connected to a driving gear of the cutter head.

【0011】次に、本発明によるカッタヘッドの駆動方
法は、トンネル掘削機におけるカッタヘッドの駆動方法
であって、前記カッタヘッドを、電動モータもしくは油
圧モータのいずれかを選択的に使用して駆動することを
特徴とするものである。この駆動方法においても、前述
の駆動装置と同等の作用効果を奏することができる。
Next, a method for driving a cutter head according to the present invention is a method for driving a cutter head in a tunnel excavator, wherein the cutter head is driven by selectively using either an electric motor or a hydraulic motor. It is characterized by doing. Also in this driving method, the same operation and effect as those of the above-described driving device can be obtained.

【0012】この場合、低トルクまたは高速回転の必要
時には前記電動モータが使用され、高トルクまたは低速
回転の必要時には前記油圧モータが使用されるのが好適
である。
In this case, the electric motor is preferably used when low torque or high speed rotation is required, and the hydraulic motor is preferably used when high torque or low speed rotation is required.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】次に、本発明によるカッタヘッド
の駆動装置および駆動方法の具体的実施例につき、図面
を参照しつつ説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing a driving apparatus and a driving method of a cutter head according to a first embodiment of the present invention.

【0014】(第1実施例)図1に本発明の第1実施例
に係るカッタヘッド駆動部の背面図が示され、図2にそ
のカッタヘッド駆動部に設けられる油圧モータ付減速電
動機の正面図が示されている。
(First Embodiment) FIG. 1 is a rear view of a cutter head driving section according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view of a reduction motor with a hydraulic motor provided in the cutter head driving section. The figure is shown.

【0015】本実施例のカッタヘッド駆動装置において
は、駆動部支持体に4個の油圧モータ付減速電動機1が
取り付けられ、これら油圧モータ付減速電動機1によっ
て前面側に設けられるカッタヘッドが回転駆動されるよ
うに構成されている。この油圧モータ付減速電動機1に
おいては、電動モータ2の前部(カッタヘッド側)に減
速機3が配されるとともに、この電動モータ2の後部に
接断手段としてのカップリング部4を介して油圧モータ
5が配され、前記減速機3の出力軸がカッタヘッドの駆
動歯車に連結されるようになっている。
In the cutter head driving device according to the present embodiment, four reduction motors 1 with a hydraulic motor are mounted on a driving portion support, and the cutter head provided on the front side is rotationally driven by these reduction motors 1 with a hydraulic motor. It is configured to be. In this reduction motor 1 with a hydraulic motor, a reduction gear 3 is disposed in front of the electric motor 2 (on the cutter head side), and a coupling section 4 is provided at the rear of the electric motor 2 as a disconnecting means. A hydraulic motor 5 is provided, and an output shaft of the speed reducer 3 is connected to a drive gear of the cutter head.

【0016】図3の断面図に示されているように、前記
カップリング部4は、電動モータ2の駆動軸6と油圧モ
ータ5の駆動軸7とを接断するクラッチ(ジョークラッ
チ)で構成されている。このクラッチは、操作レバー8
の操作により、スプラインスリーブ9が油圧モータ5の
駆動軸7のみに係合して駆動軸6,7間を切断する切断
位置(図3(a)に示される位置)と、電動モータ2の
駆動軸6および油圧モータ5の駆動軸7の双方に係合し
て駆動軸7の駆動を駆動軸6側へ伝達する連結位置(図
3(b)に示される位置)との間で切り替えられるよう
になっている。また、このカップリング部4には、操作
レバー8が切断位置にあるときにオン作動されるリミッ
トスイッチ10が付設されている。このリミットスイッ
チ10は、高速回転される電動モータ2の回転時にカッ
プリング部4が切断状態にあることを確認するために、
言い換えれば電動モータ2の回転時にカップリング部4
が連結位置にあることによる油圧モータ8の破損を防止
するために設けられている。
As shown in the sectional view of FIG. 3, the coupling portion 4 is constituted by a clutch (jaw clutch) for connecting and disconnecting the drive shaft 6 of the electric motor 2 and the drive shaft 7 of the hydraulic motor 5. Have been. This clutch operates the operating lever 8
By the operation described above, the cutting position (the position shown in FIG. 3A) where the spline sleeve 9 engages only with the drive shaft 7 of the hydraulic motor 5 to cut between the drive shafts 6 and 7 and the drive of the electric motor 2 It can be switched between a coupling position (a position shown in FIG. 3B) in which both the shaft 6 and the drive shaft 7 of the hydraulic motor 5 are engaged and the drive of the drive shaft 7 is transmitted to the drive shaft 6 side. It has become. The coupling unit 4 is provided with a limit switch 10 that is turned on when the operation lever 8 is at the cutting position. The limit switch 10 is used to confirm that the coupling unit 4 is in a disconnected state when the electric motor 2 is rotated at a high speed.
In other words, when the electric motor 2 rotates, the coupling portion 4
Is provided to prevent the hydraulic motor 8 from being damaged due to being at the connection position.

【0017】このような構成のカッタヘッド駆動装置に
おいて、岩盤掘削用のトンネル掘削機により硬岩層を掘
削する時には、操作レバー8が切断位置に操作されて電
動モータ2が駆動される。これにより、カッタヘッドは
駆動軸6を介して電動モータ2のみによって回転駆動さ
れる。一方、当該トンネル掘削機が例えば軟弱層に差し
かかって低速回転で高トルクが必要になった時には、電
動モータ2が停止されるとともに操作レバー8が連結位
置に切り替え操作されて油圧モータ5が駆動される。こ
れにより、カッタヘッドは駆動軸7および駆動軸6を介
して油圧モータ5のみによって回転駆動される。なお、
電動モータ2の回転中においては、リミットスイッチ1
0がオン作動されることにより、操作レバー8が切断位
置にあることが確認できるようになっている。
In the cutter head driving device having such a configuration, when the hard rock layer is excavated by the tunnel excavator for rock excavation, the operation lever 8 is operated to the cutting position and the electric motor 2 is driven. Thus, the cutter head is driven to rotate by the electric motor 2 alone via the drive shaft 6. On the other hand, when the tunnel excavator reaches, for example, a soft layer and requires high torque at low speed rotation, the electric motor 2 is stopped and the operation lever 8 is switched to the connection position to drive the hydraulic motor 5. Is done. Thus, the cutter head is driven to rotate only by the hydraulic motor 5 via the drive shaft 7 and the drive shaft 6. In addition,
While the electric motor 2 is rotating, the limit switch 1
When 0 is turned on, it can be confirmed that the operation lever 8 is at the cutting position.

【0018】前述の説明では、軟弱層の掘削を行う場合
について説明したが、本実施例のカッタヘッド駆動装置
は、切り上がり斜坑の掘削に用いるのが特に有効であ
る。すなわち、この切り上がり斜坑の掘削においては、
特に起動時にカッタヘッドに上載荷重が加わるため、こ
の起動時にカッタヘッドを油圧駆動に切り替えるように
すれば、高トルクを発生させて起動をスムーズに行うこ
とができる。また、本実施例においては、カッタヘッド
の面板に取り付けられるディスクカッタを交換する際も
しくは切羽探査時もしくは地盤改良時等にカッタヘッド
を油圧駆動に切り替えるようにすれば、このカッタヘッ
ドをゆっくり回転させてその位置を微調整することがで
きるので特に有効である。
In the above description, the case where the excavation of the soft layer is performed has been described. However, it is particularly effective to use the cutter head driving device of the present embodiment for excavation of the inclined shaft. In other words, in the excavation of this inclined shaft,
In particular, since an overload is applied to the cutter head at the time of startup, if the cutter head is switched to hydraulic drive at the time of startup, a high torque can be generated and startup can be performed smoothly. Further, in the present embodiment, when replacing the disk cutter attached to the face plate of the cutter head, or when switching the cutter head to hydraulic drive during face exploration or ground improvement, the cutter head can be rotated slowly. This is particularly effective because the position can be finely adjusted.

【0019】なお、本実施例におけるカップリング部
4,操作レバー8等が本発明における駆動力切替手段に
対応する。
Incidentally, the coupling portion 4, the operating lever 8 and the like in the present embodiment correspond to the driving force switching means in the present invention.

【0020】本実施例においては、操作レバー8を手動
により操作するものとしたが、この操作レバー8は、ボ
タン操作によって電動もしくは油圧駆動により操作する
ようにしても良い。
In this embodiment, the operation lever 8 is manually operated. However, the operation lever 8 may be operated electrically or hydraulically by a button operation.

【0021】また、本実施例においては、カップリング
部4を、スプラインスリーブ9を用いるクラッチで構成
したものを説明したが、このカップリング部としては、
他の形式のクラッチであっても良いし、その他の接断手
段を用いても良い。
Further, in this embodiment, the coupling part 4 is constituted by a clutch using the spline sleeve 9, but this coupling part is constituted by:
Other types of clutches may be used, and other disconnection means may be used.

【0022】(第2実施例)図4に本発明の第2実施例
に係るカッタヘッド駆動部の背面図が示されている。前
記第1実施例においては、電動モータ2の後部に油圧モ
ータ5を接続するものとしたが、本第2実施例において
は、電動モータ2’と油圧モータ5’とが別置きにされ
ている。
(Second Embodiment) FIG. 4 is a rear view of a cutter head driving unit according to a second embodiment of the present invention. In the first embodiment, the hydraulic motor 5 is connected to the rear portion of the electric motor 2, but in the second embodiment, the electric motor 2 'and the hydraulic motor 5' are separately provided. .

【0023】図示のように、本実施例においては、左右
2個ずつ配される電動モータ(減速電動機)2’,2’
の中間に各1個ずつの油圧モータ5’が配され、これら
電動モータ2’および油圧モータ5’がそれぞれカッタ
ヘッドの駆動歯車に駆動連結されるように構成されてい
る。この場合、電動モータ2’もしくは油圧モータ5’
のいずれか一方のモータによりカッタヘッドが駆動され
ているときには、他方のモータはそのカッタヘッドから
例えばクラッチを介して切り離されるようになってい
る。
As shown in the figure, in this embodiment, two electric motors (reduction motors) 2 ', 2' are disposed on the left and right, respectively.
A hydraulic motor 5 'is disposed in the middle of each of the electric motors, and the electric motor 2' and the hydraulic motor 5 'are respectively driven and connected to the driving gear of the cutter head. In this case, the electric motor 2 'or the hydraulic motor 5'
When the cutter head is driven by one of the motors, the other motor is separated from the cutter head via, for example, a clutch.

【0024】このような構成において、岩盤掘削用のト
ンネル掘削機により硬岩層を掘削する時には電動モータ
2’のみが駆動され、一方軟弱層に差しかかった場合な
ど低速回転で高トルクが必要な時には、電動モータ2’
が停止されて油圧モータ5’のみが駆動される。こうし
て、第1実施例と同様にして、電動モータ2’と油圧モ
ータ5’とが、特性に応じて低トルク高速回転と高トル
ク低速回転とに使い分けられる。なお、本実施例の場合
も、電動モータ2’の回転中に、油圧モータ5’が切断
位置にあるのを確認するためのスイッチを設けるのが好
ましい。
In such a configuration, when the hard rock layer is excavated by the tunnel excavator for rock excavation, only the electric motor 2 'is driven. On the other hand, when high torque is required at low speed rotation such as when approaching the soft layer. , Electric motor 2 '
Is stopped, and only the hydraulic motor 5 'is driven. Thus, similarly to the first embodiment, the electric motor 2 'and the hydraulic motor 5' can be selectively used for low-torque high-speed rotation and high-torque low-speed rotation according to characteristics. Also in the case of the present embodiment, it is preferable to provide a switch for confirming that the hydraulic motor 5 'is at the cutting position while the electric motor 2' is rotating.

【0025】なお、本実施例において、電動モータ2’
もしくは油圧モータ5’とカッタヘッドとの間に設けら
れるクラッチ等が本発明における駆動力切替手段に対応
する。
In this embodiment, the electric motor 2 '
Alternatively, a clutch or the like provided between the hydraulic motor 5 'and the cutter head corresponds to the driving force switching means in the present invention.

【0026】(第3実施例)前記各実施例においては、
電動モータの駆動軸と油圧モータの駆動軸とを接断する
クラッチを設けたものを説明したが、これら電動モータ
の駆動軸と油圧モータの駆動軸とを直結にし、電動モー
タの駆動時には、油圧モータへ供給される圧油を停止さ
せてその油圧モータを空転させ、油圧モータの駆動時に
は、電動モータを停止させるようにする実施例も可能で
ある。このように空転を可能とする油圧モータの一例と
しては、ポクレンハイドロリックス製の油圧モータが挙
げられる。なお、この油圧モータへの圧油を停止させる
手段としては、油圧モータへ供給する油圧回路内に開閉
弁を設けたもの、もしくは油圧モータ自体が回転力の発
生や伝達を停止させる手段を有するものなどがある。
(Third Embodiment) In each of the above embodiments,
Although the one provided with the clutch for connecting and disconnecting the drive shaft of the electric motor and the drive shaft of the hydraulic motor has been described, the drive shaft of these electric motors and the drive shaft of the hydraulic motor are directly connected, and when the electric motor is driven, An embodiment is also possible in which the pressure oil supplied to the motor is stopped, the hydraulic motor is idled, and the electric motor is stopped when the hydraulic motor is driven. An example of such a hydraulic motor capable of idling is a hydraulic motor manufactured by Pokren Hydraulics. As means for stopping the hydraulic oil to the hydraulic motor, a means provided with an on-off valve in a hydraulic circuit for supplying the hydraulic motor, or a means having a means for stopping generation or transmission of rotational force by the hydraulic motor itself and so on.

【0027】前記各実施例において、電動モータとして
はインバータ制御電動機を使用するのが好ましいが、例
えば極数変換電動機のような他の形式の電動機を使用す
ることも可能である。
In each of the above embodiments, it is preferable to use an inverter control motor as the electric motor, but it is also possible to use another type of motor such as a pole number conversion motor.

【0028】前記各実施例においては、岩盤掘削用のト
ンネル掘削機を例として、通常掘削時には電動モータを
使用し軟弱層に遭遇したときに油圧モータ駆動に切り替
えるものとしたが、本発明は、シールド掘進機に対して
も適用できるのは言うまでもない。なお、前記各実施例
において、電動モータのトルク−回転数特性と油圧モー
タのトルク−回転数特性との重なる部分については、い
ずれの駆動方式を用いるかは適宜選択することができ
る。
In each of the above embodiments, a tunnel excavator for rock excavation is taken as an example, and an electric motor is used at the time of normal excavation to switch to hydraulic motor drive when a soft layer is encountered. Needless to say, it can be applied to a shield machine. In each of the above-described embodiments, for a portion where the torque-rotation speed characteristic of the electric motor and the torque-rotation speed characteristic of the hydraulic motor overlap, it is possible to appropriately select which drive method is used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明の第1実施例に係るカッタヘッ
ド駆動部の背面図である。
FIG. 1 is a rear view of a cutter head driving unit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図2は、カッタヘッド駆動部に設けられる油圧
モータ付減速電動機の正面図である。
FIG. 2 is a front view of a reduction motor with a hydraulic motor provided in a cutter head driving unit.

【図3】図3(a)(b)は、油圧モータ付減速電動機
の作動説明図である。
FIGS. 3 (a) and 3 (b) are explanatory diagrams of the operation of a reduction motor with a hydraulic motor.

【図4】図4は、本発明の第2実施例に係るカッタヘッ
ド駆動部の背面図である。
FIG. 4 is a rear view of a cutter head driving unit according to a second embodiment of the present invention.

【図5】図5は、インバータ制御電動機および油圧モー
タのトルク−回転数特性を示す線図である。
FIG. 5 is a diagram showing torque-rotation speed characteristics of an inverter control electric motor and a hydraulic motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 油圧モータ付減速電動機 2,2’ 電動モータ 3 減速機 4 カップリング部(接断手段) 5,5’ 油圧モータ 6 駆動軸 7 駆動軸 8 操作レバー 9 スプラインスリーブ 10 リミットスイッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reduction motor with hydraulic motor 2, 2 'electric motor 3 Reduction gear 4 Coupling part (connection / disconnection means) 5, 5' Hydraulic motor 6 Drive shaft 7 Drive shaft 8 Operating lever 9 Spline sleeve 10 Limit switch

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 トンネル掘削機におけるカッタヘッドの
駆動装置であって、油圧モータと電動モータとを設け、
これら各モータにより個別に前記カッタヘッドを駆動す
るように構成することを特徴とするカッタヘッドの駆動
装置。
1. A driving device for a cutter head in a tunnel excavator, comprising a hydraulic motor and an electric motor,
A cutter head driving device, wherein the cutter head is individually driven by each of these motors.
【請求項2】 前記油圧モータから前記カッタヘッドへ
の駆動力の伝達と前記電動モータから前記カッタヘッド
への駆動力の伝達とを切り替える駆動力切替手段が設け
られる請求項1に記載のカッタヘッドの駆動装置。
2. The cutter head according to claim 1, further comprising a driving force switching unit that switches transmission of driving force from the hydraulic motor to the cutter head and transmission of driving force from the electric motor to the cutter head. Drive.
【請求項3】 前記電動モータの駆動軸に接断手段を介
して前記油圧モータが設けられる請求項2に記載のカッ
タヘッドの駆動装置。
3. The cutter head driving device according to claim 2, wherein the hydraulic motor is provided on a driving shaft of the electric motor via a connection / disconnection means.
【請求項4】 前記電動モータと前記油圧モータとが別
置きに設けられ、これら各モータがそれぞれ前記カッタ
ヘッドの駆動歯車に駆動連結される請求項2に記載のカ
ッタヘッドの駆動装置。
4. The cutter head driving device according to claim 2, wherein the electric motor and the hydraulic motor are separately provided, and each of the motors is drivingly connected to a driving gear of the cutter head.
【請求項5】 トンネル掘削機におけるカッタヘッドの
駆動方法であって、前記カッタヘッドを、電動モータも
しくは油圧モータのいずれかを選択的に使用して駆動す
ることを特徴とするカッタヘッドの駆動方法。
5. A method for driving a cutter head in a tunnel excavator, wherein the cutter head is driven by selectively using either an electric motor or a hydraulic motor. .
【請求項6】 低トルクまたは高速回転の必要時には前
記電動モータが使用され、高トルクまたは低速回転の必
要時には前記油圧モータが使用される請求項5に記載の
カッタヘッドの駆動方法。
6. The cutter head driving method according to claim 5, wherein the electric motor is used when low torque or high speed rotation is required, and the hydraulic motor is used when high torque or low speed rotation is required.
JP10306897A 1996-04-22 1997-04-21 Equipment ane method of driving cutter head Withdrawn JPH1030395A (en)

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JP8-100564 1996-04-22
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010051848A (en) * 2008-08-26 2010-03-11 Nakayama Iron Works Ltd Self-traveling crusher
JP2010082595A (en) * 2008-10-02 2010-04-15 Nakayama Iron Works Ltd Driving gear and driving method

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