JPH02504174A - カッターヘッドの選択的配向を伴う水供給装置 - 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】 カッターヘッドの選択的配向を伴う水供給装置鉱石を掘削し且つ搬出することで 幹線通路及び採掘現場における運転に使用される鉱山機械においては、カッター 装置の上若しくはその近傍に対しスプレー噴射を行なうことにより掘削若しくは 搬出される箇所において空中に舞う展埃を減少させるため且つ掘削作業の際カッ ターに発生する火花を除去するために、作業において水を利用することがしばし ば必要とされる。

これらの目的のために水が大量に使用されるけれども、ある決められた時間にお ける非常に大量の水の使用は、産出物の水の含有量を増加すること、機械及び作 業者の配置されている地面の床に影響を与えること、及びこの周辺から表面の水 の除去を要することなどの問題を発生し得る。

更に、より効果的な掘削を達成するために、ビ・ンク部分領域における鉱石砕片 の堆積を防止する目的でカッタービックに水の高速ジェットを向けることが実際 に行なわれるようになり、これは成る程度成功している。このいわゆる“ジェッ トに援助された“掘削において、高速のジエ・ントを得る方法は、前記カッター ビックに近接したカッターコーン（ｃｕｔｔｉｎｇ　ｃｏｎｅ）上に配置された 絞りジェット孔を経て加圧された水を通過させることであり、各ビックに対しれ ろ水の量を相応なコスト範囲内で維持するために、ジェット孔の数は少なく維持 されなければならないし、且つそれゆえにカッタービックの数が同様に減少させ られるのでカッターコーンの寸法は制限される。

以下、“カッターヘッド′と称するカッタードラム又はカッタービックを利用し ているブームタイプの機械において、これらの上に取り付けられたカッタービッ クは、半回転の間だけ掘削されている岩盤と接触している。すなわちドラム若し くはコーン表面の１８０°の部分が常時岩盤表面と接触している。この時の残り 半部性は、岩盤と離れている。

このように岩盤表面にビックが接触する範囲（位相）において該ビック又は該ビ ックの隣接部に水が供給され、残りの時間において水の流れが遮断されることは 、現在、水ジェツトを使用する機械においては慣習となっている。このことは、 システムの効果を減少することなく岩盤表面における水の流れを減少する効果を 有し、前述された問題を軽減し又は解消し、且つ前記機械において使用される水 の量がより少量となる装置を可能にさせ、或いはビック及び対応するジェットの 数を増加することによりカッターコーンの寸法の増加を可能にさせる。

水が配向（ｐｈａｓｅ）され得る一つの方法は、掘削される岩盤表面にビックが 当接されるときにビックが格納され、このことにより水ジェツトを解放する格納 可能なビックを提供することである。

他の方法は、カッターブーム装置のブームの移動を制御するのと全く同じ装置を 使用することによりカッターヘッドの選択された範囲の弧状部分に対して水ジェ ツトを解放するバルブの開口を制御することである。ある公知の装置においては 、上下方向及び左右方向のコントロールの各々によりバルブが作動され、該バル ブは１８０＠の固定された弧状の水供給範囲を有する。これにより上下方向への 直接移動のため若しくは左右方向への直接移動のため、１８０″の弧の範囲のみ が水ジェツトの放出をなす。しかしながら、合成された移動、上方向と右方向の ように２個の１８０″の範囲をなす弧は、１個は“上方向′の制御のため、１個 は“右方向′の制御のために水ジェツトを放出する。

これらの弧は互いに重複し合い２７０”に結合された弧を形成するが、１８０′ のみが有効であり、放出される５０％が不必要な水である。

本発明の目的は、１８０″以下の範囲をなし、カッターヘッドの周囲に調節可能 に配されている水供給弧を提供することである。

本発明によれば、ビックを支持しているロータリ　カッターヘッドを有するブー ム装置と、前記カッターヘッドのビック上又は該ビック隣接部へ向けられる水ジ ェットを供給する装置と、選択されたビックのみに対して、すなわち掘り出され る岩盤表面に当接するロータリ　カッターヘッドの円弧状表面におけるビックに 対して供給された水を配向する装置とを備えている鉱山機械が提供される。前記 円弧状表面は、１８０°以下の水を配向する弧を形成し且つ前記ブーム装置の選 択された移動方向に応じて常に前記水を配向する弧を分離形成するようにカッタ ーヘッドの周囲に調整可能に連続的に配置されている。

好ましくは、駆動斜板（ｄｒｉｖｅ　ｓｗａｓｈ　ｐｌａｔｅ）及び制動斜板（ ｂｒａｋｅ　ｓｗａｓｈ　ｐｌａｔｅ）が、相対的に固定された配置において共 通の長手方向に延びる回転可能な円筒状軸上に取り付けられており、制動斜板が 制動された場合、カッターヘッド内の水チャンバのバルブを開口し水を配向する 選択された弧に水ジェツトを提供するように駆動斜板が正確に配置される。

更に、好ましくは、前記ビックへ若しくは前記ビックの隣接部への水ジェットの 供給装置が前記回転式カッターヘッド内の周方向に配置された複数のチャンバを 有し、各チャンバが１個若しくはそれ以上のビック又は該ビックの隣接部に少な くとも１個のジェットを向げ、且つ各チャンバは該チャンバへの水の導入を制御 するバルブを有し、前記水の供給を配向するための装置が、前記チャンバのバル ブ装置と表面接触する駆動斜板を有し、該駆動斜板は、岩盤表面の掘削領域に移 動する側の前記チャンバのバルブ装置を作動させて前記チャンバへ水を導入する ために、回転式ヘッドに対して固定状態で使用される。

更に、好ましくは、駆動斜板が固定的に取り付けられている回転可能な軸をなす チューブ若しくは“ランス（１ａｎｅｅ）“により、カッターヘッドのチャンバ に水が送られ、前記チューブの回転を停止するのに使用される制動装置と接触す るために前記軸をなすチューブに制動斜板が取り付けられ、カッターヘッドの掘 削面の位置に対して適切なバルブ装置を作動させるために前記斜板が固定的に配 される好ましくは、回転するカッターヘッドか掘削しないときは、前記制動装置 は接続解除され、前記駆動斜板を接続している前記回転するバルブ装置が最後の 掘削配置を維持して、前記駆動斜板、ランス及び制動斜板の回転を発生させる。

更に、好ましくは、駆動斜板及び制動斜板が同期され、前記制動斜板の制動作用 が、前記カッターヘッドの岩盤表面の選択された掘削表面へ移動する前記複数の チャンバのバルブ装置に対して正確に固定された配向をなす姿勢に駆動斜板を配 置させる。

以下、添付された図面を参照しつつ例により本発明の実施例を記述する。

第１図はカッターブームの取り付けられた回転式カッターヘッドを有する鉱山機 械の側面図である。

第２図及び第３図は本発明による鉱山機械のカッターブームの後方端及びカッタ ーヘッドを各々示す断面図である。

第４図は詳細図である。

好ましい実施例においては、水の配向装置（ｗａｔｅｒ　ｐｈａｓｉｎｇ　ａｒ ｒａｎｇｅｍｅｎｔ）が第１図のロードヘッディング（ｒｏａｄｈｅ水の配向装 置の主要部分は、カッターヘッド内部及びカッターブームの電動機３後部に備え られ、第２図及び第３図に示されるように水の通路又はランス１０により接続さ れている。

水システムにおける配向（ｐｈａｓｉ　ｎｇ）は、カッターブーム２の姿勢及び 位置を移動させるのと同じ操縦装置の制御回路により流体的に制御される。該操 縦装置のバルブ（図示されていない）が手動操作されることにより、第２図に示 される４個のピストン４へ選択的に流体圧力が供給される。

これら４個のピストンは、第１図の電動式ブームモータ３の非駆動端上に取り付 はプレート６を介ｌ−で取り付けられているブ１ノーキ　キャリア５の後部に配 置されている。

ブレーキ　キャリア５は、一体化された回転式の到着装置を備えており、該封着 装置は、エンド　キャップ７と、ブレーキ　プレート９を支える球ベアリング装 置８とを備えている。水は、図示の装置を通っている矢印で示されているように 、第２図のエンド　キャップ７の位置“Ａ′及び第２図及び第３図の回転可能な ランス１０を経て第１図のカッターヘッド１へ伝えられる。

カッターヘッド１は、第３図のカッター軸１１により機械的に駆動され、水を配 置向する駆動ユニット１２を備え水を配向する駆動ユニット１２は、６個の個々 の水のバルブチャンバアッセンブリ１４を収容する外側のケース１３を備えてい る。各々のバルブチャンバ装置は、スプリング１５Ａ及び駆動ピストン１６を有 するバルブ１５が備えられている。

駆動斜板１７は、カッターヘッドにおいてランス１０に嵌着され、該駆動斜板の 前方の面に設けられた傾斜面１７Ａと当接している６個のピストン１６により駆 動される。

第２図において、同緑な斜板ユ８がブレーキ　キャリヤ５内部において電動機側 の端におけるランス１０に装着されている。この斜板１８は、制動斜板として作 動し、斜板１７と１８との関係を変化させることにより水の配向の同期化を行な わせるインポリニート歯車１９を介して装着されている。制動斜板１８は、制動 プレート９の中央部に隣接して配置され後方に面する傾斜面１８Ａを有している 。

該制動プレート９の中央部は、前方の面に突出しだ円錐形状の表面９Ａを有し、 該円錐形状の表面９Ａの位置は制動斜板１８の傾斜面１８Ａと接触することがで きる。

本装置の作動は、以下のように行なわれる。

流体式操縦装置（図示されていない）が中立状態にある場合、ブレーキ　キャリ ヤ５の内部における４個のシリンダ内の流体は加圧されず、これらピストン４は 制動プレート９に作用する４個のスプリング２０の影響のもとに格納された位置 にある。このゆえに、制動プレート９は制動斜板１８と接触せず且つランス１０ は自由に回転し得る。

ランス１０の回転は、駆動斜板１７に対する一連の駆動ピストン１６の回転動作 により行なわれる。該駆動ピストン１６は変化する個々の力を駆動斜板１７・に 作用させ、これらの力は前記駆動斜板の表面における個々の駆動ピストンの位置 により決定され、バルブ１５によりピストンに作用される。数カは、ランス１０ を経てカッターヘッド１に供給された水圧により導かれる。

加圧水は、駆動斜板１７上の駆動ピストン１６個々の配置によりこの段階におい て開口状態に保持されている特定のバルブを通過して流れる。カッターヘッドが 回転すると、該カッターヘッドはピストンを環状に装着しているので、駆動斜板 １７を加圧している前記変化する個々の負荷は該斜板を回転させ、且つランス１ ０及び制動斜板１８を回転させる。しかしながら、前記駆動斜板１７及びカッタ ーヘッド１は共に回転するので、個々の駆動ピストン１６の動作が阻止され、こ のことがバルブの動作を停止させ、且つこのゆえにこの段階において水を配向す る作用を無くさせ転している開口したままのバルブから単に放出され続ける。

流体式操縦装置（図示されていない）がある操作状態とされる場合、流体が、適 当に選択された第２図のピストン４を駆動し、制動斜板１８に対して制動プレー ト９を傾斜させ、ランス１０の自由回転を停止する。このことにより、第３図の 駆動斜板１７は正しい配向作用をなす位置へ配置される。

駆動斜板１７が固定的であり且つカッターヘッド１が回転し続けている状態で、 各駆動ピストン１６は前記斜板１７の表面に対して順次上昇及び降下する。これ により、正しい配向順序において特定のバルブ１５は順次開放及び閉鎖する。す なわち掘削表面に接触した状態で該表面の方へ移動されるカッターヘッドから最 大１８０°となるように水を配向する弧２５を提供する。カッターヘッドの移動 方向は凡そ矢印２６で示されている。加圧された水は、これらのバルブ１５を通 過してカッターヘッド１のチャンバ２１に流され、ここから通路２２を経、ジェ ットに援助された掘削が行なわれるようにカッタービック（図示されていない） に対して向けられたジェットとされる。

水を配向する弧２５は、カッターヘッド１の周りに調整可能な連続的な配置とさ れるので、カッターヘッド１の正面を略図的に示す第４図に示されたようにぐ掘 削ブームのどのような選択された移動方向２６も水を配向する弧２５を分離形成 する。前記斜板１７．１８が同期化して移動すること及び制動プレート９を作動 させるピストン４がカッターブーム２を移動させるジヤツキと平行して制御され ることにより、ブーム装置の選択された移動方向２６に向けて分離形成されるよ うに駆動斜板１７は水を配向する弧２５の配置を常に調整する。

更に、バルブ１５が水を配向する弧２５相当位置の内外へ移動し徐々に開放及び 閉鎖をなすとき、ビックへ送られる水の量は、個々のバルブが徐々に開かれ且つ 閉鎖されるのに従って変化する。

掘削を援助するジェットの水圧は通常５〜１０ｘ１（１３ｐｓｉの範囲である。

しかしながら、流体式操縦装置が中立状態の際には、より低い水圧でも駆動斜板 ２７の回転を生じさせるのに充分であり、このような水圧から配向されたジェッ トがカッターヘッドの掘削表面において塵埃を有効に抑制する。

水が１８０６のみに対して配向され且つ水を配向する弧が調整可能に配置される 結果、使用される水の量は減少されることができ、又カッターヘッドは寸法を増 加しビックを追加することができる。

５際調査報告 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ピックを保持する回転式カッターヘッド（１）を有するブーム装置（２） と、前記カッターヘッドのピック上着しくは隣接部に向けられた水ジェットの供 給装置と、選択されたピックのみ、すなわち掘削される岩盤表面に当接する前記 回転式カッターヘッドの円弧状表面のピックのみに対して水の供給を配向するた めの装置とを備え、前記円弧状面が、水を配向する１８０°以下の弧（２５）を 形成し、前記ブーム装置（２）の選択された移動方向（２６）に応じて前記水を 配向する弧（２５）を常に分離形成するようにカッターヘッド（１）周りに連続 的に配置調整可能にされていることを特徴とする鉱山機械。 （２）駆動斜板（１７）及び制動斜板（１８）が相対的に固定された配置におい て共通の長手方向に延びる回転可能な円筒状軸に取り付けられており、制動斜板 （１８）が制動された場合、カッターヘッド（１）内の水チャンバ（１４）のバ ルブ（１５）を開口し水を配向する選択された弧に水ジェットを提供するように 該制動斜板（１７）が正確に配置されることを特徴とする請求項１に記載の鉱山 機械。 （３）ピック若しくは該ピック隣接部への水ジェットの供給装置が前記回転式カ ッターヘッド（１）内の周方向に配置された複数のチャンバ（１４）を有し、各 チャンバは一個若しくはそれ以上のピック若しくは該ピック隣接部に少なくとも 一個のジエットを向け、且つ各チャンバは水の導入を制御するバルブ装置（１５ ）を有し、前記供給された水を配向する装置が、前記チャンバ（１４）のバルブ 装置（１５）と表面接触する駆動斜板（１７）を有し、該駆動斜板（１７）は、 岩盤表面の掘削領域に移動する側の前記チャンバ（１４）のバルブ装置（１５） を作動させて該チャンバへ水を導入するために、回転式カッターヘッド（１）に 対して固定状態で使用されることを特徴とする請求項１に記載の鉱山機械。 （４）駆動斜板が固定的に取り付けられている回転可能な軸をなすチューブ若し くは“ランス”（１０）によりカッターヘッドのチャンバへ水が送られ、前記チ ューブの回転を停止するのに使用される制動装置（９）と接触するために前記軸 をなすチューブ（１０）に制動斜板（１８）が取り付けられ、前記カッターヘッ ド（１）の掘削表面の位置に対して適当なバルブ装置（１５）を作動させるため に前記駆動斜板（１７）が固定的な配置とされていることを特徴とする請求項３ に記載の鉱山機械。 （５）前記回転するカッターヘッド（１）が掘削しないときは、制動装置（９） が接続解除され、前記駆動斜板（１７）を接続している回転するバルブ装置（１ ５）が最後の掘削配置を維持して前記駆動斜板（１７）、ランス（１０）及び制 動斜板（１８）の回転を発生させることを特徴とする請求項４に記載の鉱山機械 。 （６）駆動斜板（１７）及び制動斜板（１８）が同期され、前記制動斜板（１８ ）の制動作用が、前記カッターヘッドの岩盤表面の選択された掘削表面、すなわ ち水を配向する弧（２５）へ、前記チャンバ（１４）のバルブ装置（１５）に対 して正確に固定された配向をなす姿勢に前記駆動斜板（１７）を配置させること を特徴とする請求項４又は５に記載の鉱山機械。 （７）前記制動斜板（１８）と接触しない状態に制動プレート（９）を維持し前 記ランス（１０）上の前記制動斜板（１８）を自由回転させるため、又は制動プ レート（９）の選択された部分が制動斜板（１８）と接触するように制動プレー ト（９）を傾斜させ前記制動斜板（１８）の自由回転を停止させるために、前記 制動装置（９）が選択的に作動し得る複数のピストン（４）を備えていることを 特徴とする請求項４に記載の鉱山機械。 （８）水を配向する装置の主要な部分が、前記カッターヘッド（１）内部、及び カッターブーム装置（２）の後方部におけるブレーキキャリヤ（５）内部に備え られていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の鉱山機械。 （９）前記複数のピストン（４）が、どのような選択された方向へもブーム装置 （２）を移動させるための流体式装置を選択的に作動させる制御装置により選択 的に作動可能であることを特徴とする請求項７に記載の鉱山機械。 （１０）各バルブ装置（１５）が、斜板の周りに回転する際に前記バルブ（工５ ）を徐々に作動させる駆動斜板（１７）と当接しているピストン（１６）を有し ていることを特徴とする請求項２から９のいずれかに記載の鉱山機械。