【発明の詳細な説明】
穿孔機の軸方向ベアリング用ピストン構造
発明の技術分野
本発明は、フレーム、該フレームに取り付けられた衝撃ピストン、該衝撃ピス
トンの軸方向延長部に配置される軸、およびフレーム内で軸のまわりに設けられ
た軸方向シリンダ空間内に取り付けられる複数のピストンからなり、該ピストン
がこの軸の後面に作用する圧力媒体の結果として穿孔機の前方部分に向かって前
記軸を押すように配置されている穿孔機の軸方向ベアリング用ピストン構造に関
する。
従来の技術
フインランド特許第８４，７０１号は軸が軸方向のベアリングによつて支持さ
れる削岩機を開示している。軸方向ベアリングは、ドリルフレーム内に、穿孔機
の軸線に対して平行でありかつその各々が別個の筒状ピストンを備えている複数
のシリンダ空間を穿つことにより形成された。ピストンの後ろで、シリンダ空間
は圧力媒体の圧力が穿孔機の前方端に向かってピストンを押すのを許容するよう
に圧力媒体チヤンネルに接続されている。ピストンの前進行程は制限される。ピ
ストンと軸との間には、ピストンがそれに作用する支持リングが取り付けられる
。すべてのピストンが支持リングを同時に押圧するとき、それらの組み合わされ
た前進方向への推進力は穿孔機の送り力より大きい。軸は中間リングに支持する
ので、軸は衝撃機械の作動に鑑みて最適な衝撃点にある。 この種の軸方向ベア
リング装置において、ピストンはまた中間リングに対して位置決めされた支持面
として役立つ。十分に耐磨耗性および耐応力性にするために、ピストン全体が硬
い金属から作られねばならないが、そのことはピストンをかなり高価にする。他
の問題は、各ピストンの１つの縁部のみがストツパに支持するので、ピストンは
時折非対称的に支持され、斜めの力がかくしてピストンに働かされ、それはフレ
ーム内のシリンダ空間の耐久性および潤滑に高い条件を設定するということであ
る。
発明の開示
本発明の目的は、高度に利用されるようなかかる軸方向構造を提供することに
ある。本発明のピストン構造は、フレーム内に設けられたシリンダ空間内に取り
付けられる実際のピストン部分、および該ピストン部分と同軸にピストン部分と
軸との間に取り付けられる支持部分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ピストン構造が２つの別個の部分からなるということで
ある。一方の部分は実質上圧力媒体がピストンを通って漏洩できないようにシリ
ンダ空間の内面に対して密封体によつて密封され得る実際のピストン部分である
。他方は、ピストン部分と同軸である、別個の、好ましくは筒状の硬い金属支持
部分である。硬い金属部分はこれがピストン部分を中心で負荷するように同時に
耐磨耗性かつ耐応力性であり；このことは不必要な磨耗を減少し、それゆえピス
トン部分に高価でない材料を使用することができる。
以下で、本発明を添付図面を参照してより詳細に説明する。
図面の簡単な説明
第１図は本発明の軸方向ベアリングおよびピストン構造を備えた穿孔機の前方
端を示す概略図である。
発明を実施するための最良の形態
図は穿孔機のフレームの１部分を示す。衝撃ピストン２がそれ自体公知の方法
においてフレーム１内で動く。衝撃ピストン２の作動は一般に知られかつ当該技
術に熟練した者には自明であり、それゆえここでは説明されない。衝撃ピストン
２の前方には、これと同軸に、軸３があり、この軸３に衝撃ピストンが衝突し、
かくして軸に対する延長部として設けられるドリルの刃（図示せず）を岩盤を破
壊するように岩盤に衝突させる。軸３は通常それ自体公知の回転モータによつて
回転させられ；これは一般に知られかつ当該技術に熟練した者には自明であり、
それゆえここではより詳しくは説明されない。穿孔機およびそれに設けられた軸
方向ベアリングのかかる作動は、参考として本明細書に組み込まれる、フインラ
ンド特許第８４，７０１号に詳細に説明されている。
フレーム１は衝撃ピストンの軸線に対して平行でかつ筒状のシリンダ空間４を
形成する複数のドリル孔からなる。すべてのシリンダ空間は、例えば、リングチ
ヤンネルによるかまたは対応する方法において、圧力媒体源に接続され、その結
果加圧圧力媒体がシリンダ空間４へ供給され得る。各シリンダ空間４はピストン
部分５と該ピストン部分とシリンダ空間の内面との間の１またはそれ以上の環状
密封体６からなる。ピストン部分の前方で、図において左方には、ピストン部分
と同軸の筒状の硬い金属支持部分７がある。ピストン部分の前方に置かれたすべ
ての支持部分を所定位置にかつ相対的に正しい位置に保持させるために、穿孔機
は各支持部分７用の筒状空間からなる案内リング８を備えている。該案内リング
８は支持部分７を安定して正しい位置に案内する、すなわち、その結果支持部分
はピストン部分５と同軸である。案内リング８の前方部分、すなわち、図の左方
の縁部は支持部分７の筒状空間に内方に延びる好ましくは環状の肩部８ａを備え
ている。肩部８ａは支持部分７を肩部８ａの表面まで前方に走行させるが、それ
以上ではない。支持スリーブ９が支持部分７と軸３との間に取り付けられる。支
持部分７は支持スリーブ９の一端（図の右方の）に押圧され、それに対して他端
（図の左方の）は軸３に向かって延びる。加えて、装置はピストン部分５のまわ
りの空間から導く別個の放出チヤンネル１０からなつても良く、かくして密封体
６を通って流れた圧力媒体が軸に流れるのを阻止する。圧力媒体の放出は多くの
異なる方法において実行され得る。
圧力媒体がピストン部分５の後ろに供給されるとき、ピストンは支持部分７を
前方に押す。すべてのピストンの後ろに作用する圧力媒体によつて発生される組
み合わされた力らは穿孔機の送り力を超えかつ軸を最適衝撃位置に押す。フイン
ランド特許第８４，７０１号は少なくとも部分的に異なる行程長さを備えたピス
トンからなる解決を開示している。これは幾つかのピストン部分用の凹所８ｂを
備えた案内リング８を設けることにより達成される。すなわち、これはピストン
部分をより深く走行させ、それにより、ピストン部分が、支持部分が軸方向によ
り長い距離にわたつて軸を支持するように対応する支持部分７をさらに押す。
上記明細書および図面において、本発明は単に例として説明され、かつ本発明
はいずれにしてもこの例に限定されない。必須の特徴は、ピストン構造が互いに
同軸である別個のピストン部分および別個の支持部分からなり；支持部分がより
耐磨耗性の材料から作られることができかつ、対応して、ピストン部分が安価な
材料から作られかつ別個の密封体によつてシリンダ空間の内面に対して適切に密
封され得るということである。圧力媒体はまた、例えば、同一の行程長さを有す
るピストン部分５を一方の圧力媒体チヤンネルに、かつ異なる行程長さを有する
ピストン部分を他方の圧力媒体チヤンネルに接続することにより、異なる行程長
さを有するピストン部分の後ろに異なる圧力により供給されることができる。ピ
ストン部分５とシリンダ空間４の内面との間に１またはそれ以上の密封体を使用
することもでき、そしてこれらの密封体は、製造技術に依存して、ピストン部分
にまたはシリンダ空間の内面に設けられた溝に取り付けられ得る。必要ならば、
案内リング８はまた、例えば製造技術のため、フレーム内の案内孔に置き換えら
れ得る。そのうえ、放出チヤンネル１０はピストン部分５とシリンダ空間４の内
面との間に１つのみの密封体があるとき、クリヤランスを通って流れる圧力媒体
を除去するために使用され得る。異なる行程長さを有するピストン部分は完全に
別個の圧力媒体チヤンネルにまたは同一の圧力媒体チヤンネルに接続されること
が可能であり；圧力媒体はまた同一のチヤンネルから別個の圧力調整器を介して
ピストン部分に供給され得る。ピストンのシリンダ空間は同一周部でまたは他の
方法において対称的に軸を取り囲むことも可能である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Piston structure for axial bearing of drilling machine
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a frame, an impact piston attached to the frame, and the impact piston.
A shaft located on the axial extension of the ton, and provided around the shaft in the frame
A plurality of pistons mounted in the axial cylinder space.
Forward towards the forward part of the drilling machine as a result of the pressure medium acting on the rear face of this shaft
The piston structure for the axial bearing of the drilling machine arranged to push the shaft
I do.
Conventional technology
Finland Patent No. 84,701 discloses that the shaft is supported by axial bearings.
Rock drills are disclosed. Axial bearings are installed in the drill frame
Parallel to the axis of each and each having a separate cylindrical piston
Formed by piercing the cylinder space. Behind the piston, the cylinder space
To allow the pressure of the pressure medium to push the piston towards the forward end of the drilling machine
Connected to the pressure medium channel. The forward travel of the piston is limited. Pi
Between the stone and the axle, a support ring on which the piston acts is mounted
. When all pistons press the support ring simultaneously, their combination
The propulsive force in the forward direction is greater than the feed force of the drill. The shaft is supported on the intermediate ring
Therefore, the shaft is at the optimal impact point in view of the operation of the impact machine. This kind of axial bear
In the ring device, the piston also has a support surface positioned with respect to the intermediate ring.
Serve as. To ensure adequate wear and stress resistance, the entire piston must be rigid.
It must be made from hard metal, which makes the piston quite expensive. other
The problem is that only one edge of each piston supports the stop,
Occasionally asymmetrically supported, a diagonal force is thus exerted on the piston, which
Setting high conditions for durability and lubrication of the cylinder space in the
You.
Disclosure of the invention
It is an object of the present invention to provide such an axial structure that is highly utilized.
is there. The piston structure of the present invention is housed in a cylinder space provided in a frame.
The actual piston part to be attached, and the piston part coaxially with said piston part
It is characterized by comprising a support portion mounted between the shaft.
An essential feature of the invention is that the piston structure consists of two distinct parts.
is there. One part is substantially sealed so that the pressure medium cannot leak through the piston.
The actual piston part which can be sealed by a seal against the inner surface of the
. The other is a separate, preferably cylindrical, hard metal support that is coaxial with the piston part
Part. The hard metal part is at the same time as it loads around the piston part
Wear and stress resistant; this reduces unnecessary wear and therefore
Inexpensive materials can be used for the ton portion.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
FIG. 1 shows the front of a drilling machine with an axial bearing and a piston structure according to the invention.
It is a schematic diagram showing an end.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The figure shows a part of the frame of the drilling machine. Impact piston 2 is known per se
Move in frame 1 at. The operation of the impact piston 2 is generally known and
It will be obvious to those skilled in the art and therefore will not be described here. Impact piston
In front of 2, there is a shaft 3 coaxial therewith, and an impact piston collides with this shaft 3,
The drill bit (not shown) provided as an extension to the shaft is
Collision with rocks to break. The shaft 3 is usually driven by a rotary motor known per se.
Rotated; this is generally known and obvious to those skilled in the art,
Therefore, it will not be described in more detail here. Drilling machine and shaft mounted on it
Such operation of directional bearings is described in the
This is described in detail in United States Patent No. 84,701.
The frame 1 defines a cylindrical cylinder space 4 parallel to the axis of the impact piston.
It consists of a plurality of drill holes to be formed. All cylinder spaces are, for example, ring
Connected to a pressure medium source by a channel or in a corresponding manner,
A pressurized pressure medium can be supplied to the cylinder space 4. Each cylinder space 4 is a piston
One or more rings between the part 5 and the piston part and the inner surface of the cylinder space
It consists of a sealing body 6. In front of the piston part, to the left in the figure, the piston part
And a cylindrical hard metal support portion 7 coaxial with the support member. Everything in front of the piston part
Drilling machine to keep all supporting parts in place and relatively correct
Has a guide ring 8 consisting of a cylindrical space for each support part 7. The guide ring
8 guides the support part 7 stably in the correct position, ie, as a result
Is coaxial with the piston part 5. The front part of the guide ring 8, that is, the left side of the figure
Has an preferably annular shoulder 8a extending inwardly into the cylindrical space of the support part 7
ing. The shoulder 8a allows the support part 7 to run forward to the surface of the shoulder 8a.
That's not all. A support sleeve 9 is mounted between the support part 7 and the shaft 3. Branch
The holding part 7 is pressed against one end (right side in the figure) of the support sleeve 9,
(To the left of the figure) extends towards the axis 3. In addition, the device has a
May be made of a separate discharge channel 10 leading out of the space.
The pressure medium flowing through 6 is prevented from flowing to the shaft. The release of pressure medium is much
It can be implemented in different ways.
When pressure medium is supplied behind the piston part 5, the piston displaces the support part 7
Push forward. Set generated by pressure medium acting behind all pistons
The combined forces exceed the feed force of the drill and push the shaft to the optimum impact position. Huin
Land Patent No. 84,701 discloses a piston with at least partially different stroke lengths.
Tons of solutions. This creates recesses 8b for some piston parts
This is achieved by providing a provided guide ring 8. That is, this is a piston
Travels the part deeper, so that the piston part
The corresponding support part 7 is further pushed to support the shaft over a longer distance.
In the above specification and drawings, the present invention is described by way of example only and
Is not limited to this example anyway. An essential feature is that the piston structures
Consists of a separate piston portion and a separate support portion that are coaxial;
Can be made from wear-resistant material and correspondingly the piston part is inexpensive
Properly sealed to the inner surface of the cylinder space by a separate seal made of material
It can be sealed. The pressure medium also has, for example, the same stroke length
Piston part 5 to one pressure medium channel and having a different stroke length
By connecting the piston part to the other pressure medium channel, different stroke lengths
Different pressures can be supplied behind the piston part with the pressure. Pi
Use one or more seals between the stone part 5 and the inner surface of the cylinder space 4
And these seals, depending on the manufacturing technology,
Or in a groove provided on the inner surface of the cylinder space. If necessary,
The guide ring 8 is also replaced by a guide hole in the frame, for example for manufacturing technology.
Can be In addition, the discharge channel 10 is located between the piston part 5 and the cylinder space 4.
Pressure medium flowing through the clearance when there is only one seal between the surface
Can be used to remove Piston sections with different stroke lengths are completely
Connected to separate pressure medium channels or to the same pressure medium channel
Pressure medium is also available from the same channel via a separate pressure regulator
It can be supplied to the piston part. The piston cylinder space may be the same circumference or other
It is also possible to surround the axis symmetrically in the method.
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