(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転機構と送り機構とを備え、回転機構のドリル回転モータに回転制御弁から正転管路と逆転管路が接続され、送り機構のフィードモータに送り制御弁から前進管路と後退管路が接続されているさく孔機において、
フィードモータの前進管路にベント付の圧力制御弁を設け、圧力制御弁のベント管路に常時閉のパイロット操作切換弁を設け、パイロット操作切換弁のパイロットポートにドリル回転モータの正転管路からシーケンス弁を介してパイロット管路を接続したことを特徴とするさく孔機のジャミング防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クローラドリルやダウンザホールドリル等のさく孔機において、さく孔中に回転抵抗が増加したとき送り機構の推力を低減させることにより、ジャミングを防止するさく孔機のジャミング防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
採石場や鉱山等で、岩盤にさく孔するために使用されるクローラドリルやダウンザホールドリル等のさく孔機は、ブームで支持されたガイドシェル上に打撃機構と、回転機構と、送り機構とを備えている。
【０００３】
例えば、クローラドリルでは、図３に示すように、ガイドシェル１上に打撃機構２と回転機構３とを備えたドリフタ４がキャリッジ５によって前後移動可能に搭載されており、このドリフタ４のキャリッジ５に連結されたフィードチェ−ン６と、フィードチェ−ン６を駆動するフィードモータ７とからなる送り機構８がガイドシェル１に設けられている。
【０００４】
ドリフタ４にはロッド９が挿着され、このロッド９の先端にはビット１０が取付けられており、ロッド９の先端部がガイドシェル１の先端部に設けたセントラライザ１１で支持されている。
【０００５】
さく孔時には、フィードモータ７を回転させ、フィードチェ−ン６を介してキャリッジ５をガイドシェル１上で移動させることにより、ドリフタ４に送りを与える。ドリフタ４は、打撃機構２と回転機構３からロッド９を介してビット１０に打撃と回転を伝達して岩盤にさく孔する。
【０００６】
ダウンザホールドリルでは、図４に示すように、回転機構３がキャリッジ５に搭載され、打撃機構２はロッド９の先端部に設けらるという違いがあるが、ガイドシェル１上に打撃機構２と、回転機構３と、送り機構８とを備えるという基本的構成には変わりはない。
【０００７】
このようなさく孔機で岩盤にさく孔を行う場合、岩盤が安定しているところでは、ロッド９、ビット１０の回転抵抗が少なくトルクが安定していてさく孔作業に支障はない。
【０００８】
しかし、例えば、破砕帯や軟弱な地層や亀裂、空洞等のある不安定な岩盤をさく孔するときには、孔曲がりを生じたり、或いは、繰粉の排出が困難になって回転抵抗が増加するため、トルクが不安定になり、ロッド９、ビット１０が岩にとられて回収できなくなる、所謂ジャミングがしばしば発生する。
【０００９】
そこで、さく孔機には、さく孔中に回転抵抗が増加したとき送り機構８の推力を低減させてジャミングを回避するため、図５や図６に示すようなジャミング防止装置が設けられている。
【００１０】
さく孔機では、回転機構３のドリル回転モータ１３には、回転制御弁１４から正転管路１５と逆転管路１６が接続されており、送り機構８のフィードモータ７には、送り制御弁１７から前進管路１８と後退管路１９が接続されている。また、前進管路１８とタンク２０との間にベント付のメインリリーフ弁２１を介設したリリーフ管路２２が設けられており、メインリリーフ弁２１のベント管路２３にはパイロットリリーフ弁２４が設けられている。メインリリーフ弁２１は送り機構８の推力を調整するため、フィードモータ７の前進管路１８の圧力を制御するものであり、その作動圧力はパイロットリリーフ弁２４のハンドル２５の操作によって遠隔制御されるようになっている。
【００１１】
図５のジャミング防止装置は、上記回路において、フィードモータ７の前進管路１８と後退管路１９の途中に常時開のパイロット操作切換弁２６を設け、パイロット操作切換弁２６のパイロットポートには、ドリル回転モータ１３の正転管路１５からシーケンス弁２７を介してパイロット管路２８を接続して、回転抵抗の増加でドリル回転モータ１３の回転トルクが高くなり正転管路１５の圧力が上昇して予めシーケンス弁２７に設定した圧力に達すると、パイロット操作切換弁２６が閉側へ切換えられフィードモータ７への圧油の供給が停止されるようになっている。
【００１２】
なお、パイロット管路２８から、絞り２９を介設した復帰管路３０がタンク２０に接続されており、正転管路１５の圧力が低下すると、パイロット操作切換弁２６を開側へ復帰させ、フィードモータ７への圧油の供給を再開させる。
【００１３】
図６のジャミング防止装置は、フィードモータ７の後退管路１９とドリル回転モータ１３の正転管路１５との間に連通管路３１を接続して常時開の連通用切換弁３２を設け、後退管路１９の送り制御弁１７側に常時閉の遮断用切換弁３３を設けて、前進時のフィードモータ７の背圧にドリル回転モータ１３の正転側の作動圧力をかけ、正転管路１５の圧力の上昇でフィードモータ７のフィード圧を低下させることにより送り機構８の推力を低下させるようになっている。
【００１４】
さく孔以外の付帯作業、例えば、キャリッジ５の後退等を行う場合には、連通用切換弁３２と遮断用切換弁３３とを切換えて、連通管路３１を遮断し、後退管路１９を送り制御弁１７と連通させる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図５のジャミング防止装置では、回転抵抗の増加でドリル回転モータ１３の正転管路１５の圧力が上昇すると、パイロット操作切換弁２６を切換えて強制的にフィードモータ７への圧油の供給を停止させるため、配管ホース内に残圧が残り、推力が低下するタイミングが実際には微妙に遅れてジャミングに対する感度がやや鈍くなり、また、油圧機器に急激な圧力変動による衝撃、騒音を発生させ易く、油圧機器の寿命を縮めるおそれがある。しかも、フィードモータ７の前進管路１８と後退管路１９に直接パイロット操作切換弁２６を設ける必要があるので装置が大がかりなものとなり易い。
【００１６】
一方、図６のジャミング防止装置では、さく孔以外の付帯作業、例えば、キャリッジ５の後退等が行えるよう、連通用切換弁３２、遮断用切換弁３３とその切換え制御のための回路（電気又は油圧）が必要であるので、コスト高となる。また、さく孔時にはフィードモータ７の戻りがドリル回転モータ１３に流入するためドリル回転モータ１３の回転が変動し、さく孔作業が不安定になるおそれがある。しかも、フィードモータ７の後退管路１９に連通用切換弁３２と遮断用切換弁３３とを設ける必要があるので装置が大がかりなものとなり易い。
【００１７】
本発明は、さく孔機のジャミング防止装置における上記問題を解決するものであって、フィードモータへの圧油の供給を強制的に停止させることによる配管ホース内の残圧がなくジャミングに対する応答性を改善でき、また、油圧機器の急激な圧力変動が発生し難く、衝撃、振動を抑制し耐久性を向上でき、しかも、部品点数が少なく回路がシンプルでトラブル発生を少なくしコストを低減できるさく孔機のジャミング防止装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明のさく孔機のジャミング防止装置では、回転機構と送り機構とを備え、回転機構のドリル回転モータに回転制御弁から正転管路と逆転管路が接続され、送り機構のフィードモータに送り制御弁から前進管路と後退管路が接続されているさく孔機において、フィードモータの前進管路にベント付の圧力制御弁を設け、圧力制御弁のベント管路に常時閉のパイロット操作切換弁を設け、パイロット操作切換弁のパイロットポートにドリル回転モータの正転管路からシーケンス弁を介してパイロット管路を接続している。
【００１９】
さく孔作業を行う場合には、オペレータは回転制御弁と送り制御弁とを操作して、回転機構のドリル回転モータ、及び送り機構のフィードモータに圧油を供給し、さく孔を開始する。回転抵抗の増加でドリル回転モータの回転トルクが高くなり正転管路の圧力が上昇して予めシーケンス弁に設定した圧力に達すると、パイロット操作切換弁が開側へ切換えられ、前進管路の圧力が下がって推力が低下し、ジャミングが回避される。
【００２０】
回転抵抗が減少して正転管路１５の圧力が低下すると、パイロット操作切換弁は閉側へ復帰し、前進管路の圧力を上昇させる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の一形態を示すさく孔機のジャミング防止装置の油圧回路図である。
【００２２】
さく孔機は、図３に示す従来のものと同様であり、ガイドシェル１上に打撃機構２と回転機構３と送り機構８とを備えている。このさく孔機において、回転機構３のドリル回転モータ１３には、回転制御弁１４から正転管路１５と逆転管路１６が接続されており、送り機構８のフィードモータ７には、送り制御弁１７から前進管路１８と後退管路１９が接続されている。また、前進管路１８とタンク２０との間にベント付のメインリリーフ弁２１を介設したリリーフ管路２２が設けられており、メインリリーフ弁２１のベント管路２３にはパイロットリリーフ弁２４が設けられている。メインリリーフ弁２１は送り機構８の推力を調整するため、フィードモータ７の前進管路１８の圧力を制御するものであり、その作動圧力はパイロットリリーフ弁２４のハンドル２５の操作によって遠隔制御されるようになっている。
【００２３】
このメインリリーフ弁２１のベント管路２３から分岐してタンク２０へバイパス管路４０が接続され、このバイパス管路４０に常時閉のパイロット操作切換弁４１が設けられている。パイロット操作切換弁４１のパイロットポートにはドリル回転モータ１３の正転管路１５からシーケンス弁４２を介してパイロット管路４３が接続されている。このパイロット管路４３から、絞り４４介設した復帰管路４５がタンク２０に接続されている。
【００２４】
さく孔作業を行う場合には、オペレータは回転制御弁１４と送り制御弁１７とを操作して、回転機構３のドリル回転モータ１３、及び送り機構８のフィードモータ７に圧油を供給し、さく孔を開始する。回転抵抗の増加でドリル回転モータ１３の回転トルクが高くなり正転管路１５の圧力が上昇して予めシーケンス弁４２に設定した圧力に達すると、シーケンス弁４２が開となってパイロット操作切換弁４１が開側へ切換えられ、前進管路１８の圧力が下がって推力が低下し、ジャミングが回避される。
【００２５】
回転抵抗が減少して正転管路１５の圧力が低下すると、シーケンス弁４２が閉となり、パイロット管路４３の油は復帰管路４５からタンク２０に流出するので、パイロット操作切換弁４１は閉側へ復帰して、前進管路１８の圧力を上昇させる。そこで、再び前進管路１８の圧力がパイロットリリーフ弁２４のハンドル２５の操作によって遠隔制御されるようになる。
【００２６】
図２は、本発明の他の実施の形態を示すさく孔機のジャミング防止装置の油圧回路図である。
【００２７】
このジャミング防止装置は、図１のジャミング防止装置のメインリリーフ弁２１に代えて、前進管路１８の途中に減圧弁４６を設けたものである。その他は図１のものと同様であり、減圧弁４６のベント管路２３には、パイロットリリーフ弁２４が設けられており、また、ベント管路２３から分岐してタンク２０へバイパス管路４０が接続され、このバイパス管路４０に常時閉のパイロット操作切換弁４１が設けられている。パイロット操作切換弁４１のパイロットポートにはドリル回転モータ１３の正転管路１５からシーケンス弁４２を介してパイロット管路４３が接続されている。
【００２８】
回転抵抗の増加でドリル回転モータ１３の回転トルクが高くなり正転管路１５の圧力が上昇して予めシーケンス弁４２に設定した圧力に達すると、シーケンス弁４２が開となってパイロット操作切換弁４１が開側へ切換えられ、前進管路１８の圧力が下がって推力が低下し、ジャミングが回避される。
【００２９】
図１及び図２のさく孔機のジャミング防止装置は、何れもフィードモータ７への圧油の供給を強制的に停止させないので配管ホース内の残圧がなく、ジャミングに対する応答性が良い。また、油圧機器の急激な圧力変動が発生し難く、衝撃、振動を抑制し耐久性が向上できる。しかも、部品点数が少なく回路がシンプルなのでトラブル発生を少なくしコストを低減できる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のさく孔機のジャミング防止装置は、フィードモータへの圧油の供給を強制的に停止させることによる配管ホース内の残圧がなくジャミングに対する応答性を改善でき、また、油圧機器の急激な圧力変動が発生し難く、衝撃、振動を抑制し耐久性を向上でき、しかも、部品点数が少なく回路がシンプルでトラブル発生を少なくしコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示すさく孔機のジャミング防止装置の油圧回路図である。
【図２】本発明の他の実施の形態を示すさく孔機のジャミング防止装置の油圧回路図である。
【図３】クローラドリルのガイドシェルの側面図である。
【図４】ダウンザホールドリルのガイドシェルの側面図である。
【図５】従来のさく孔機のジャミング防止装置の油圧回路図である。
【図６】従来のさく孔機のジャミング防止装置の油圧回路図である。
【符号の説明】
１      ガイドシェル
３      回転機構
７      フィードモータ
８      送り機構
１３    ドリル回転モータ
１４    回転制御弁
１５    正転管路
１６    逆転管路
１７    送り制御弁
１８    前進管路
１９    後退管路
２０    タンク
２１    メインリリーフ弁
２２    リリーフ管路
２３    ベント管路
２４    パイロットリリーフ弁
４０    バイパス管路
４１    パイロット操作切換弁
４２    シーケンス弁
４３    パイロット管路
４４    絞り
４５    復帰管路
４６    減圧弁
【図１】
0004017054.tif 000002
【図２】
0004017054.tif 000003
【図３】
0004017054.tif 000004
【図４】
0004017054.tif 000005
【図５】
0004017054.tif 000006
【図６】
0004017054.tif 000007