JPS5815270B2 - 他励振式液圧衝撃機 - Google Patents

他励振式液圧衝撃機

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Publication number
JPS5815270B2
JPS5815270B2 JP6795476A JP6795476A JPS5815270B2 JP S5815270 B2 JPS5815270 B2 JP S5815270B2 JP 6795476 A JP6795476 A JP 6795476A JP 6795476 A JP6795476 A JP 6795476A JP S5815270 B2 JPS5815270 B2 JP S5815270B2
Authority
JP
Japan
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cylinder
port
piston
drilling tool
valve
Prior art date
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Expired
Application number
JP6795476A
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English (en)
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JPS52150871A (en
Inventor
松田誠
渡辺丈夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd filed Critical Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Priority to GB2397577A priority patent/GB1584792A/en
Priority to FR7717699A priority patent/FR2354460A1/fr
Priority to DE19772726118 priority patent/DE2726118C3/de
Publication of JPS52150871A publication Critical patent/JPS52150871A/ja
Priority to US06/202,139 priority patent/US4342255A/en
Publication of JPS5815270B2 publication Critical patent/JPS5815270B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は他励振方式の液圧衝撃機に係シ、特に戻り行程
から打撃行程に移る際の穿孔工具打撃ピストンのストロ
ークエンド制御装置を備えた、他励振式液圧衝撃機に関
するものである。
従来実用化されている液圧衝撃機は、ピストン変位によ
シ作動するスプール弁を用いて複動シリンダにがかる液
圧を切換え、穿孔工具打撃ピストンを往復動させる自励
振方式であるが、次のような欠点を有する。
まずスプール切換え周期がピストン往復動の周期により
決まるため打撃数と、打撃エネルギを独立に変えること
ができない。
即ち、打撃エネルギを小さくするべくピストン供給液圧
を小にすると、ピストン速度が小になるため、打撃数も
小になってしまう。
従って地質変化に合わせた高効率穿孔が困難である。
特に回転打撃ドリルにおいてはドリルの回転数、打撃数
、打撃エネルギ及び送シ等の組合せを最適に保ち、高効
率穿孔を達成しようとすれば打撃数の変化に合わせてド
リルの回転数も変えねばならず複雑かつ高価な制御方式
を採用しなければならない。
又、ピストンが穿孔工具を打撃する際、穿孔工具と接触
しこれを押し付けている時間(以下、押し付は時間と称
する)が、ある程度あった方が岩へのエネルギ伝達効率
が良いという報告もあるが、この押し付は時間が殆んど
無い。
さらに、自励振方式である故、死点が存在し、停止時の
ピストンとスプールの相対位置によっては、起動しない
場合がある。
従って起動を確実とするためには、別に起動装置を取付
けねばならない。
又、高効率を指向し、ピストン戻り行程のエネルギを回
収して、打撃行程に利用するためのブラダ形、或いは、
グイヤフラム形アキュムレータが組込まれているもので
は、アキュムレータの応答性、耐久性に問題がある故、
打撃数を大きくできない等である。
一方発信機からの信号で作動するスプール弁を用いて複
動シリンダにがかる液圧を切換えピストンを往復動させ
る他励振方式の液圧衝撃機は、戻り行程から打撃行程に
移る際のピストンのストロークエンドの衝撃吸収法に問
題があり、実用化されていなかった。
本発明の目的は、アキュムレータを使用しない他励振方
式の液圧衝撃機を実用化することにより、地質変化の激
しい山への適応性に優れ、エネルギ効率が高く高打撃数
が可能で耐久性のある液圧衝撃機を提供するにある。
本発明は、他励振方式の液圧衝撃機において、スプール
弁とシリンダの非穿孔工具側圧力室(以下シリンダ後室
と称する)の非穿孔工具側端部ポートを結ぶ主流路の途
中に、固定又は可変の絞り弁を設けるとともに、前記主
流路のスプール弁側と前記シリンダ後室の非穿孔工具側
端部ポートより中央よりにあるシリンダ後室ポートを連
通し、さらにシリンダの穿孔工具側圧力室(以下シリン
ダ前室と称する)の穿孔工具側端部ポートζシ中央より
にあるシリンダ前室ポートをアンロードさせることによ
り、ピストンのストロークエンドを制御し、アキュムレ
ータを使用せずに他励振式液圧衝撃機を実用化したもの
である。
以下、本発明の液圧衝撃機の実施例を図面により説明す
る。
第1ないし2図に示すごとく、本発明の液圧衝撃機は、
複動シリンダ1、絞シ弁2、スプール弁3、発振機4、
ポンプ5、タンク6及びこれらを接続する管路、バルブ
により構成される。
前記複動シリンダ1には、その内部を滑動する穿孔工具
打撃ピストン7が収納され、該ピストンの一端はシャン
クロッド等の穿孔工具8を打撃するようになっている。
該ピストン7は2ケ所の段付部9及び10を有し、それ
ぞれシリンダ壁と共にシリンダ前室11及びシリンダ後
室12を形成している。
このシリンダの気密性は気密機能を有するピストン軸受
13により保持されている。
又、このシリンダ1には液体流出入用のポート14ない
し21が設けられている。
このうちポーg14はシリンダの穿孔工具側端部、ポー
ト21は非穿孔工具側端部にあり、ポート15.16.
17はシリンダ前室中央付近の適当な位置、ポート18
19.20はシリンダ後室中央付近の適当な位置にある
該ポート15ないし20には任意のポートを開け、他の
ポートは閉鎖できるようなバルブ22ないし27がそれ
ぞれ接続されている。
前記スプール弁3は2位置4ポート型で、その内部には
3個のランド部28,29.30を有するスプール31
が滑動できるように収納されている。
前記発振機4は該スプール31を往復動させるだめのも
ので、この発振機とスプール弁のパイロット圧室32及
び33間は、それぞれ管路34゜35により連通されて
いる。
この発振機は前記スプール31を往復動させることがで
きるものであれば電気式、液圧式、機械式等形式を問わ
ない。
前記構成機器間を結ぶ主管路は前記タンク6からポンプ
5により液体を吸み上げ、スプール弁3を介してシリン
ダ前室11及びシリンダ後室12に交互に高圧液体を供
給するように配管されている。
即ち、タンク6とポンプ5間は管路36、スプール弁の
ポート37とシリンダのポート14間は管路38、スプ
ール弁の他方のポート39とシリンダのポート18,1
9.20間は管路40、これから分岐した管路41,4
2.43及びバルブ25.26.27を経てそれぞれ接
続されている。
さらに管路40からは分岐管44が出され、絞り弁2及
び管路45を経てシリンダのポート21に至る流路が形
成されている。
一方、シリンダのポート15,16,17はバルブ22
,23,24、管路46,47,48、及び管路49を
経てタンク6に接続されている。
又、スプール弁のポートso、siとタンク6間は管路
52,53で接続されている。
ポンプ5とスプール弁のポート54間は管路55で結ば
れ、その途中にアキュムレータ56及び逆止め弁57が
取付けられているが、これはエネルギ有効利用のためで
あり、アキュムレータ56及び逆止め弁57は省略する
こともできる。
次に動作を説明する。
ここでは、バルブ22゜23.24及びバルブ25,2
6.27のうち、バルブ23及び26が開き、他は閉じ
られているものとする。
第1図はピストン7が穿孔工具8を打撃し、これから戻
シ始めようとする状態である。
発振機4からの信号圧がスプール弁のパイロット圧室3
2にかかると、スプール31は図の右方に移動を開始し
、高圧液体がポー)54,37、管路38、ポート14
を経てシリンダ前室11に供給される。
このとき、シリンダ後室12はポート19、管路42,
40、ポート39,51、管路53を経てアンロードさ
れている故、シリンダ後室12内の液体はタンクに排出
され、ピストン7は図の右方に戻される。
ピストン7がある程度押し戻され、その段付部9がポー
ト16に達すると、シリンダ前室11にかかつていた高
圧液体はポート16からタンクに排出されるので、ピス
トンを加速する力は無くなりピストンは慣性のみで進む
さらにピストン7が押し戻され、その段付部10がポー
ト19に達するとシリンダ後室12内の液体は、全量、
ポート21、絞り弁2、管路44.40を経てタンク6
に排出される。
このとき排出液は絞り弁で絞られるので、ピストンには
制動がかけられる。
この絞シ弁を可変とし、ピストン速度に応じてその絞り
具合を変えることもできる。
発振機4からの信号が変化して、管路35よジスプール
弁のパイロット圧室33に信号圧がかかるとスプール3
1は図の左方向に移動しく第2図の状態)、ポンプ5か
らの高圧液体が第1図とは逆にシリンダ後室12に供給
される。
このシリンダ後室12に供給される高圧液圧ははじめポ
ート21のみから供給されるが、ピストンが前進して段
付部10がポート19を開けると主としてポート19か
ら供給されるようになる。
一方、シリンダ前室11の液体は、ピストン前進開始直
後は一部ポート16より直接タンクに排出されるが、段
付部9がポート16を閉じると全量スプール弁を通って
排出されるようになる。
以上の行程を繰返してピストン7は穿孔工具8を連続し
て打撃する。
ピストン後退時のストロークエンド規制のためシリンダ
前室11に開口する圧抜き用ポート15゜16、i7及
びシリンダ後室12に開口するピストン制動開始時期調
整用ボーN8,19,20はそれぞれバルブにより任意
に選択できるので岩の弾性、硬度等の穿孔条件に合わせ
てストロークエンドの制動を変えることが容易にできる
本発明の液圧衝撃機はブレーカとして使用できるだけで
なく、液圧モータ等の通常の穿孔工具回転装置を付加し
て回転打撃ドリルとすることも可能である。
この場合、岩の破砕抵抗の減少に伴ない打撃エネルギを
減少させても、これとは独立に打撃数を一定に保持でき
るので、従来の自励振式液圧衝撃機を用いた時のように
可変ポンプ等を利用した複雑かつ高価な制御を用いてド
リルの回転数を減少させてやる必要がなくなシ、装置全
体として単純かつ安価にできる。
以上述べた通り、本発明の液圧衝撃機は少数の構成機器
によシピストンのストロークエンドを制御し、他励振方
式を実用化しているので、小型、軽量、安価でありかつ
、信頼性が高い。
又、ピストンのストロークエンドの衝撃吸収をアキュム
レータを使用せずに行なっているため、他励振方式と相
まって耐久性を損なうことなく高打撃数を達成できる等
の優れた効果を有する。
さらに、他励振方式であるため、打撃数は発振機の振動
数によって決まシ、打撃エネルギとは独立であるから岩
の状態変化に対応した高効率穿孔が可能である。
又、押し付は時間を有するのでピストンの持っている運
動エネルギの岩への伝達効率が良い。
さらにスプールは強制的に発振機からの信号で切換えら
れるので死点が存在せず起動が確実である等の効果を有
する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例である液圧衝撃機を示す一部管
路図を示す断面図(ピストン戻り行程開始の状態)、第
2図は同実施例の作用を示す第1図と同様の断面図(ピ
ストン打撃行程開始の状態)である。 1・・・複動シリンダ、2・・・絞り弁、3・・・スプ
ール弁、4・・・発振機、5・・・ポンプ、6・・・タ
ンク、7・・・穿孔工具打撃ピストン、8・・・穿孔工
具、11・・・シリンダ前室、12・・・シリンダ後室
、14・・・穿孔工具側端部ポー)、15,16.17
・・・シリンダ前室中央よりポート、18,19.20
・・・シリンダ後室中央よりポート、21・・・非穿孔
工具側端部ポート、22,23,24,25,26.2
7・・・バルブ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 発信機からの交番信号により作動するスプール弁を
    用いて複動シリンダにがかる液圧を切換え、穿孔工具打
    撃ピストンを往復動させる他励振方式の液圧衝撃機にお
    いて、スプール弁とシリンダ後室の非穿孔工具側端部ポ
    ートを結ぶ主流路の途中に、固定又は可変の絞り弁を設
    けるとともに前記主流路のスプール弁側と、前記シリン
    ダ後室の非穿孔工具側端部ポートよシ中央よりにあるシ
    リンダ後室ポートを連通し、さらに、シリンダ前室の穿
    孔工具側端部ポートよシ中央よりにあるシリンダ前室ポ
    ートをアンロードさせたことを特徴とする他励振式液圧
    衝撃機。 2 シリンダ後室の非穿孔工具側端部ポートより中央よ
    りにあるシリンダ後室ポート及びシリンダ前室の穿孔工
    具側端部ポートより中央よりにあるシリンダ前室ポート
    の少なくとも一方を、ピストン進行方向に複数個設け、
    バルブ等により選択できるようにした特許請求の範囲第
    1項記載の他励振式液圧衝撃機。
JP6795476A 1976-06-09 1976-06-09 他励振式液圧衝撃機 Expired JPS5815270B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6795476A JPS5815270B2 (ja) 1976-06-09 1976-06-09 他励振式液圧衝撃機
GB2397577A GB1584792A (en) 1976-06-09 1977-06-08 Oscillator actuated hydraulic percussion device
FR7717699A FR2354460A1 (fr) 1976-06-09 1977-06-09 Dispositif hydraulique a impulsions, notamment pour l'actionnement d'outils
DE19772726118 DE2726118C3 (de) 1976-06-09 1977-06-10 Hydraulische Schlagvorrichtung, insbesondere für Gesteinsbohrmaschinen
US06/202,139 US4342255A (en) 1976-06-09 1980-10-30 Oscillator actuated hydraulic impulse device

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JP6795476A JPS5815270B2 (ja) 1976-06-09 1976-06-09 他励振式液圧衝撃機

Publications (2)

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JPS52150871A JPS52150871A (en) 1977-12-14
JPS5815270B2 true JPS5815270B2 (ja) 1983-03-24

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JP6795476A Expired JPS5815270B2 (ja) 1976-06-09 1976-06-09 他励振式液圧衝撃機

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59152794U (ja) * 1983-03-31 1984-10-13 株式会社山武 電子機器筐体の空冷装置

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JPS52150871A (en) 1977-12-14

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