JPH02292494A - 鑿岩装置を制御する方法および集成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、圧力流体を、衝撃装置に、また圧力減少手段
を介して送り装置に、同時に供給するようにし、そして
衝撃力が、衝撃装置に供給された圧力流体の圧力を調節
することにより制御されるようにしてなる圧力流体で作
動される弊岩装置の衝撃装置の衝撃力を制御する方法に
関する。

本発明は、また、圧力流体ポンプ、衝撃装置および送り
装置を含んでいて送り装置の供給ラインが、ポンプのた
めと、ポンプの圧力ラインと送り装置との間に接続され
た少なくとも１つの圧力減少手段のための圧力ラインに
接続されていて送り装置に供給されるべき圧力流体の圧
力をポンプの圧力ラインの圧力よりも低い値に調節する
ようになっている圧力流体で作動される鑿岩装置の衝撃
装置の衝撃力を制御する集成装置に関する。

弊岩装胃およびその作動手段の衝撃圧力はあらかじめ一
定の固定された値に調節されていて、ドリフタの送りは
、穴があけられるべき岩の種類に従って送り装置の圧力
を変化させることにより調節されているが、このことは
しばしば間顕を起こす。

送り圧力が衝撃圧力に関して低すぎ、送り速度が、必要
とされるよりもまたは許容されるよりも低いと、衝撃衝
動は穴のあけられるべき岩へドリルロッドに沿って正確
に伝達されないで、ドリルロッドおよび穴あけ機器の残
部に振動を生ずる。

振動は徐々に熱に変換され、大きな温度の上昇がドリ．
ルロッドなどの螺条付き継手に生じて、特にこれらの部
分が余分な圧力にさらされる。このことは穴あけ機器に
損傷を起こし得るか、または穴あけ機器が、通常の結果
として生ずるより短い有効寿命よりもより速く摩耗し、
高い運転費となる。

同時に、岩へのドリルの侵入速度が下がり、定められた
深さの穴をあけるのに必要とされる時間が長くなり、こ
のことが穴あけ費用をさらに増加させる。また、振動は
、穴あけ機器の全ての他の機械的および油圧的な構成部
材を余分な圧力にさらし、長期運転では保守と修理の必
要を増す。

本発明の目的は、前記の難点を排除し、条件に関して穴
あけ工程を最も良い可能な方法で行われるようにさせた
鑿岩装直の穴あけ工程を制御する方法と集成装置とを提
供することである。本発明の方法は、圧力流体が、圧力
で制御される体積流量ポンプの手段により供給され、ポ
，ンプの体積流量は送り装置と圧力減少手段との間に起
こる圧力の手段により制御され、それぞれ衝撃装置と送
り装置とへ供給されるべき圧力流体の圧力の比が、送り
装置と直列に接続した圧力制御手段により実質的に一定
の値に調節されることを特徴とする。

本発明の基本的な概念は、送り圧力に対する衝撃圧力の
比が、衝撃衝動の力が必要な送り圧力のレベルに直接的
に依存するように衝撃圧力を送り圧力に比例するように
調節し、その体積流量が送り圧力に基づいて調節できる
、圧力により制御されるポンプを用いることにより実質
的に一定に保たれるということである。衝撃圧力が、衝
撃機械に入る体積流量に比例するとき、送り圧力の変化
は、衝撃圧力の同様な変化を生じさせ、衝撃圧力を保ち
、結果として、送り圧力に比例する衝撃力を保つ。

本発明の集成装置は、ポンプが、圧力で制御される体積
流量ポンプであり、送り装置に進む圧力流体ラインが、
圧力減少手段と送り装置との間のポンプのための制御圧
力ラインへ接続されていて、該ポンプが、直列に送り装
置の供給ラインに接続された少なくとも１つの圧力制御
手段を含んでいて衝撃装置に供給されるべき圧力流体の
圧力を送り装置の供給ラインに生じる圧力に関し実質的
に一定の比に保つようにしてなることを特徴とする。

本発明の集成装置の基本的な概念は、送りモータの供給
ラインが、圧力で制御される体積流量制御ポンプの制御
圧力ラインに接続されていて、よって、ポンプの体積流
量が送リモータの送り圧力に基づいて調節されることで
ある。供給ラインはさらに送り圧力に対する衝撃圧力の
比を実質的に一定に保つ圧力制御手段を含んでいる。

実施例 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、それ自体公知のモータ（図示せず）によって
働く体積流量制御ポンプを示している。

ポンプは、流量制御シリンダ２およびばね負荷されたカ
ウンタシリンダ３を含んでなる。ポンプは、さらに、圧
力で制御された比例制御弁４を有している。ポンプ１は
圧力流体タンク５から圧力流体を吸引し、この圧力流体
を圧力ライン６へと送る。

圧力ライン６は、それ自体通常働きと構造とが公知であ
りここではさらに詳述しない衝撃装置７へ接続されてい
る。衝撃装置７から戻る圧力流体は戻りライン８を通り
圧力流体タンク５へと戻される。ボンプ１の圧力ライン
６は絞り９を介して比例弁１０にさらに接続されていて
、比例弁１０ＩＪ・ら圧力流体が、送り装置１１へと送
られる：送り装置１１は通常は送りモータであるが他の
種類の送り装置たとえば圧力流体シリンダであってもよ
い。送り゜モータ１１からの圧力流体は再び戻りライン
８を介して圧力流体タンク５へと向けられる。

圧力流体ラインで支配的である圧力は絞り９と比例弁１
０との間に接続された制御ライン１２を介し、さらに第
２の絞り１３を介し比例圧力逃がし弁１４および圧力で
制御された比例制御弁４へと向けられる。比例圧力逃が
し弁１４の他方の側から、圧力流体は戻りライン８を介
し圧力流体タンク５へと送られる。

モータ（図示せず）がボンプ１をそれ自体公知のように
して回転させると、圧力がポンプの圧力ラインに生じ、
圧力流体の流れが、衝撃装Ｍ７を働かせ、また送りモー
タ１ｌにそれ自体公知のよう１得シてドリフターを送る
（ｆ　ｅ　ｅ　ｄ）ようにする。条件が常に一定である
と仮定すると、制御ライン１２の圧力も一定のままであ
り、ポンプ１の働きは外部からは制御されない。したが
って、通常はポンプ１にあるばね負荷されたカウンタシ
リンダ３および流量制御シリンダ２は、圧力ライン６内
の圧力を一定のままとするようにボンプ１の体積流量を
自動的に保つようにする。ポンプおよびそれと関連する
構成部材の構造と働きは公知であり、ここでは詳述しな
い。

一定の条件では、圧力流体は圧力ライン６から第１の絞
り９へと流れ、絞り９に圧力降下を起こさせる。圧力流
体はさらに比例弁１０を介して送リモータ１１へと流れ
、よって、流れとは無関係な一定の圧力損が比例弁１０
に生じ、その結果として送りモータ１１で支配的な圧力
は圧力ライン６および衝撃装置７で支配的な圧力よりも
小さく、その差は絞り９および比例弁１０の共通の圧力
損と等しい。衝撃装置７の圧力は、比例圧力逃がし弁１
４の手段によって調節され、ライン１２に対する最大圧
力を設定する。圧力逃がし弁１４を調節することにより
、ライン１２内の圧力はボンプ１の体積流量の結果的な
増加または減少を伴って変化でき、その結果として、圧
力ライン６内での圧力降下または衝撃装置７内での圧力
降下がある。

圧力逃がし弁１４の制御および比例弁１０の制御は、相
互に連結されているので圧力逃がし弁の設定値の増加、
すなわち制御ライン１２の圧力の最大値の増加は比例弁
１０の設定値の減少を起こさせ、よって、それを横断す
る圧力流体の流れはより小さな圧力損を生じさせ、送リ
モータ１１にかかる圧力が増加する。弁の調節は、送り
モータ１１と衝撃装置７の圧力が直線的な関係にあるよ
うにし、すなわち、その比が実質的に一定であるようす
る。

穴あけ中にドリルビットが軟質の岩、穴、《ぼみなどに
当たると、送りに抗する力が下がり、送りモータ１ｌに
圧力降下を起こさせ、結果として比例弁１０と絞り９と
の間に圧力降下を起こさせる。絞り９は、送りモータへ
の圧力流体の迅速な流れを防止し、送リモータ１１の送
りの急激な前進を防ぐので、圧力降下は制御ライン１２
の圧力を対応するように下げ、制御弁４の位置がポンプ
１の体積流量の結果的な急速な減少を伴って調整される
ことになる。圧力ライン６の圧力が、減少する体積流量
と共に下がり、衝撃装置７の衝撃圧力が、減少する送り
圧力と共に急激に減少する。

このようにして、衝撃力は送りの点で過剰とはならない
ので、熱の生成は起こらない。ドリルビットが普通の岩
または岩の表面に再び当たると、送リモータ１１の供給
側の圧力が、再び増加し、比例弁１０と絞り９との間の
圧力は、圧力逃がし弁１４が調節されている圧力値にな
るまで同様に増加する。対応ずるように、弁１０と絞り
９との間の圧力上昇が、制御ライン１２の圧力上昇を起
こさせ、制御弁４の手段によりボンブ１の体積流量を、
？７］　Ｍ的に定めた衝撃圧力により必要とされるレベ
ルまで増加させる。

第２図は、本発明のもう１つの実施例を概略的に示して
いて、この実施例では、衝撃圧力はあらかじめ定められ
た上限に限定されることなく、衝撃と送りは、あらかじ
め定められた圧力比と相互に作用し、送リモータの圧力
上昇が衝撃装置の圧力上昇を起こさせる。対応するよう
に、送り圧力の降下が衝撃装置の圧力の降下を起こさせ
る。図面は、衝撃装置のスイッチを入れたり切ったりす
る調節弁１５およびドリフタを前方または後方へ送るま
たはドリフタを全く止めてしまう送りモータを接続する
調節弁１６をさらに示している。これら弁の働きおよび
構造はそれ自体公知であり、ここでは詳述しない。この
実施例は、衝撃圧力と送り圧力との間の送り圧力に比例
する圧力差を保つように接続された比例圧力差制御井１
０だけを用いている。この解決策では、調節弁１５およ
び１６が通常の動作位置にあるとき、送り圧力の変化は
、第１図と同様にボンプ１の流体流量の変化を生じさせ
、送リモータの送り圧力に対するポンプの圧力ライン６
の圧力、したがって、衝撃装置７の圧力のあらかじめ定
められた比が保たれるようになる。第２図の解決策では
、送り圧力に対する衝撃圧力の比は、比例圧力差弁１０
の設定値を変化させることにより調節できる。代わりと
して、適用した衝撃圧力のレベルを調節しなければなら
ないときは、これは、ボンブの体積流量制御の制御弁４
の初期応力（ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｉｎｇ）を調節するこ
とにより行わなれなければならない。

本発明のいくつかの実施例を以上に説明したか、本発明
はこれらに限定されるものではない。本発明の概念は、
いろいろな方法で調節できる体積流体ポンプをもちい、
各種のパターンを接続して圧力を確認し、制御圧力を、
調節可能な体積流量を有するポンプに接続することによ
り適用できる。

装置の働きを制御し保護するための様々の広く用いられ
てる調節弁および制御弁および圧力逃がし弁または同様
な弁については説明をせず、また図示もしなかったのは
、それらが本発明に必須ではないからである。そのよう
な制御、調節および保護接続は本発明を制限するもので
らなくまた本発明の保護範囲を制限するものではない。

もちろん、本発明は、様々な用途を有し、たとえばドリ
ルブ−ムまたはその構成部材の制御にもちいてそれらの
運動を相互に関して比例させる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例の図式的な接続パターンを
示している。 第２図は、本発明のもう１つの実施例の図式的な接続パ
ターンを示している。 １・・・ポンプ、２・・・流量制御シリンダ、３・・・
ばね負荷されたカウンタシリンダ、４・・・圧力で制御
された比例制御弁、５・・・圧力流体タンク、６・・・
圧力ライン、７・・・衝撃装置、９・・・絞り、１０・
・・比例弁、１１・・・送り装置、１３・・・第２の絞
り、１４・・・比例圧力逃がし弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧力流体を、衝撃装置（７）に、また圧力減少手段
   （９）を介して送り装置（１１）に、同時に供給するよ
   うにし、衝撃力が衝撃装置（７）に供給された圧力流体
   の圧力を調節することにより制御されるようにした圧力
   流体で作動される鑿岩装置の衝撃装置（７）の衝撃力を
   制御する方法において、圧力流体が、圧力で制御される
   体積流量ポンプ（１）の手段により供給され、ポンプ（
   １）の体積流量は送り装置（１１）と圧力減少手段（９
   ）との間に起こる圧力の手段により制御され、それぞれ
   衝撃装置（７）と送り装置（１１）とへ供給されるべき
   圧力流体の圧力の比が、送り装置（１１）と直列に接続
   した圧力制御手段（１０）により実質的に一定の値に調
   節されることを特徴とする圧力流体で作動される鑿岩装
   置の衝撃装置の衝撃力を制御する方法。 ２、圧力流体ポンプ（１）、衝撃装置（７）および送り
   装置（１１）を含んでいて送り装置（１１）の供給ライ
   ンが、ポンプ（１）のためと、ポンプ（１）の圧力ライ
   ン（６）と送り装置（１１）との間に接続された少なく
   とも１つの圧力減少手段（９）とのための圧力ライン（
   ６）に接続されていて送り装置（１１）に供給されるべ
   き圧力流体の圧力をポンプ（１）の圧力ライン（６）の
   圧力よりも低い値に調節するようになっている圧力流体
   で作動される鑿岩装置の衝撃装置（７）の衝撃力を制御
   する集成装置において、ポンプ（１）が、圧力で制御さ
   れる体積流量ポンプ（１）であり、送り装置（１１）に
   進む圧力流体ラインが、圧力減少手段（９）と送り装置
   （１１）との間のポンプ（１）のための制御圧力ライン
   （１２）へ接続されていて、該ポンプが、直列に送り装
   置（１１）の供給ラインに接続された少なくとも１つの
   圧力制御手段（１０）を含んでいて衝撃装置（７）に供
   給されるべき圧力流体の圧力を送り装置（１１）の供給
   ラインに生じる圧力に関し実質的に一定の比に保つよう
   にしてなることを特徴とする圧力流体で作動される鑿岩
   装置の衝撃装置の衝撃力を制御する集成装置。 ３、圧力減少手段（９）が絞り（９）であることを特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載の集成装置。 ４、圧力制御手段（１０）が絞り（９）と送り装置（１
   １）との間に接続した調節可能な圧力差弁（１０）であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２項または第３項
   に記載の集成装置。 ５、ポンプ（１）の制御圧力ライン（１２）が、圧力差
   弁（１０）と送り装置（１１）との間に接続されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の集成装置
   。 ６、ポンプ（１）の制御圧力ライン（１２）が、絞り（
   ９）と圧力差弁（１０）との間に接続されていて、該集
   成装置が、ポンプの制御圧力ライン（１２）に接続され
   ている調節可能な圧力逃がし弁（１４）をさらに含んで
   いて、制御ライン（１２）の圧力と、さらに衝撃装置（
   ７）に供給されるべき圧力流体の圧力とをあらかじめ定
   めた最大値に制限するようにしてなることを特徴とする
   特許請求の範囲第４項記載の集成装置。 ７、圧力逃がし弁（１４）および圧力差弁（１０）のた
   めの制御手段が同時に制御されるように一緒に接続され
   ていて衝撃装置（７）に供給される圧力流体の最大圧力
   を調節するとき、圧力差弁（１０）が対応するように調
   節されて衝撃装置（７）に供給されるべき圧力流体の圧
   力と送り装置（１１）へ供給されるべき圧力流体の圧力
   との比が実質的に一定に保たれることを特徴とする特許
   請求の範囲第６項記載の集成装置。