JPS5922880B2 - 採掘機におけるドラム支持腕の給油装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、採炭機その他の採掘機械の、ドラム支持アー
ムに内装される歯車装置を潤滑する油の給油装置に係る
。

ドラム支持腕は、その基端が採掘機械本体のカッタヘッ
ド部の水平支軸に軸支され、該支持腕と採掘機本体との
間に介在する液圧ジヤツキの作動で上下に俯仰する。

ドラム支持腕の先端部には水平なドラム軸によってカッ
タドラムを支持する。

かかる採掘機械は、液圧ジヤツキを作動させてカッタド
ラムを所望の高さに維持しカッタドラムを回転駆動しな
がら採掘機本体を切羽に沿って進行させることにより、
石炭や鉱石を切出す。

採掘機械は一般にその本体の前後に各１個のドラム支持
腕を備え、切羽の切削においては、一方のドラム支持腕
は上向きに作動させて、支持するカッタドラムを、切羽
の上方部分を切削する位置に維持し、他方のドラム支持
腕は下向きに傭行させて支持するカッタドラムを、切羽
の下方部分を切削する位置に維持するのが普通である。

ドラム支持腕内には複数の連動用歯車を支持し、原動モ
ータ側の駆動歯車の回転をドラム連動軸の受動歯車に伝
達する。

連動歯車群はカッタドラムを駆動するだめの大きな力を
伝達する必要上充分な潤滑が必要である。

近年採掘機械が大形化され、高出力高性能のものが望ま
れて、ドラム、駆動モータも高出力となり、連動歯車を
高速度、高荷重に耐え得るように潤滑するためには、従
来のはねかけ式給油では不充分となり、強制給油するこ
とが必要となった。

前記ドラム支持腕内の連動歯車群に対する強制給油は、
給油ポンプで送られる潤滑油を給油管によって所要給油
箇所（通常複数）に供給して同部分の歯車装置に強制的
に給油し、歯車装置を潤滑した油をドラム支持腕内の吸
込口に接続する回収管により回収して再び給油ポンプか
ら給油管に送り込むことにより行われる。

給油管から給油された油は歯車装置潤滑後ドラム支持腕
周壁の下面に沿って流れ、膣内空間の最も低い部分に集
る。

従つて油の吸込口はその部分に設けることが必要である
が、ドラム支持腕は上記のとおり俯仰する。

ドラム支持腕が水平より高く仰動すると油はその基端部
に溜り、逆に水平より低く俯行すると先端部下方に溜る
。

本発明は、油循環系の吸込み側と上記２箇所に設ける吸
込口との接続の切換えを、ドラム支持腕の俯仰に連動し
て自動的に行う装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の装置は、採掘機本体のカッ
タヘッド部に水平軸で支持されるドラム支持腕の俯仰駆
動部に設けられ、支持腕の俯仰動作に関連して相対的に
変位する制御カムとこれに制御される切換弁とを含む。

制御カムは、カム段部の両側にカム低部とカム高部とを
有する。

切換弁は、制御カムの低部及び高部に追従して軸方向に
進退する弁スプールの変位により、弁の２個の吸入ポー
トのいずれかを弁の流出ポートと連通させるように切換
える。

ドラム支持腕の周壁にはその基端部と先端部との下面に
それぞれ基端吸込口及び先端吸込口を設け、それぞれを
基端回収管及び先端回収管で切換弁の２個の吸入ポート
に各別に接続する。

弁の流出ポートは給油ポンプの吸入口に接続する。

かかる構成で、ドラム支持腕の俯仰動作で制御カムと切
換弁とが相対的に変位すると、両吸込口と給油ポンプの
吸入口との接続が、自動的に切換えられるのである。

ドラム支持腕の俯仰駆動部には、ドラム支持腕を俯仰す
るために進退するジヤツキの進退杆、進退杆の進退によ
り正逆回動する水平軸及び水平軸と共に旋回するドラム
支持腕の基端部等があるが、上記制御カムと切換弁との
相対的変位はそのいずれかの運動に関連してもたらされ
る。

次に添付図面によって本発明の一具体例を説明する。

第１図は、本発明を実施する採掘機械の一例として２個
のカッタドラム２ａ ｔ ２ｂを有するダブルドラム採
炭機１を示している。

採炭機１は通常のように原動機部１２、ウィンチ部１３
を備える採炭機本体の両端部にそれぞれカッタヘッド１
１ａ＞１１ｂを有し、ウィンチ部１３の走行スプロケッ
ト１４を正逆方向に回転させることにより切羽コンベア
１０上を一方又は他方に移動する。

各カッタヘッド１１ａ、ｌｌｂはそれぞれ水平軸３０に
よって基端部３１が回動自在に軸支されたドラム支持腕
（以下単に「支持腕」と言う）３ａ、３ｂを有し、その
先端部３２でそれぞれ上記カッタドラム２ ａ ＋ ２
ｂを支持する。

第１図４ａｔ４ｂはそれぞれ支持腕３を俯仰させる名一
対の俯仰用液圧ジヤツキ、１５はチェノの案内スプロケ
ット、１６はチェノ、１７は走行用スキッドである。

第１図は採炭機１が図上左方に向けて進行する状態を示
し、普通進行前側のドラムカッタ２ａはその支持腕３ａ
を仰動させて切羽の天盤Ｔ側に維持し、その回転により
天盤側の脚壁を採掘し、後側の力°ツタドラム２ｂはそ
の支持腕３ｂを俯行させて下盤Ｂ側の脚壁を採掘するよ
うに支持して、採炭機の進行により切羽全面から石炭を
切出す。

採炭機１が切羽の一端に達すると、その進行方向が逆に
なって図上右方に向けて進行し、新しい切羽を採掘する
。

この場合は２個のカッタドラム２ａ 、２ｂの上下位置
を逆にする。

実施例のドラム駆動装置は、第２、第３図に詳細が例示
されている。

両端のカッタヘッド１１ａ。１１ｂは図上左右対称の構
成を有するものであるから、第１図左側のカッタヘッド
１１ａに相当するカッタヘッド１１（ａ＋ｂ共通）に支
持されるカッタドラム２及び支持腕３ （ａ ｔ ｂ共
通）について以下説明する。

支持腕３と一体的に結合された水平軸３０は、カッタヘ
ッド１１の軸受１８，１８により回動自在に軸受けされ
ておυ、その軸心を駆動軸６０が貫通している。

カッタヘッドの内部空間に支持される原動歯車群５は、
原動機部１２から延びる原動モータ（図示せず）の出力
軸５０にカップリング５１を介して第１かさ歯車５３は
第２かさ歯車５４、第１中継歯車５６を経て駆動軸６０
の一端に固定された第２中継歯車５７を駆動する。

５５は第２かさ歯車軸である。

駆動軸６０の他端（支持腕３側）には、支持腕内に支持
される一連の連動歯車群を駆動する駆動歯車６１が固定
されている。

支持腕３は両面の長い枠板３３，３３と周壁３４とで密
封された偏平な腕章間３５を有し、上記駆動歯車６１は
その腕章間３５の基端部に突出している。

腕章間３５内には順次にかみ合う複数（実施例は４個）
の連動歯車６２ ａ 、６２ ｂ ｔ６２ｃ及び６２ｄ
がそれぞれ枠板３３．３３によって軸支され、基端側の
連動歯車６２ａは駆動歯車６１と、先端側の連動歯車６
２ａはドラム連動軸６４の基端に固定した受動歯車６３
とにそれぞれかみ合う。

実施例の装置で、ドラム連動軸６４は図示を省略した遊
星歯車減速機構を介してカッタドラム２を回転駆動する
。

原動機部１２の原動モータの回転により出力軸５０が回
転すると、原動歯車群５を経てその回転が駆動歯車６１
に伝えられ、連動歯車群６２ａ〜６２ｄ、受動歯車６３
、ドラム連動軸６４、遊星減速機構を経てカッタドラム
２を回転させる。

次に支持腕の俯仰駆動部を説明する。

図示実施例では、カッタヘッド１１の基端側の上部及び
下部にそれぞれ固定ピン４Ｌ４１で基端を支持された上
部液圧ジヤツキ４ａと下部液圧ジヤツキ４ｂがあり、一
対の液圧ジヤツキの進退杆（ピストンロンド）４２，４
２０先端が、水平軸３０の大径のフランジ部３６の直径
線両端付近にそれぞれ連結ピン４３．４３で連結されて
いる。

図のように上部ジヤツキ４ａが短縮し、下部ジヤツキ４
ｂが伸長している状態では支持腕３は伸動姿勢に保たれ
る。

液圧制御弁（図示せず）の操作で両ジヤツキの伸縮を逆
にすれば支持腕は３ｂのように俯行する。

図中３７は進退杆取付は部の補強フレーム、３８は水平
軸の補強用延長部分を示す。

第２図、第３図及び第４図を参照して、この実施例のカ
ッタドラム駆動用の連動歯車群６を強制給油によシ潤滑
する潤滑系（全体に符号数字７を用いて表わす）を構成
する給油ポンプ７１は、前記駆動軸６０の回転により駆
動されるものとして、支持腕基端部３１の１駆動軸６０
の先端に接する位置に支持されている。

８は支持腕基端部３１の適所に設けられて給油ポンプと
潤滑系配管群との間に介在する切換弁である。

この実施例で、切換弁８は支持腕の俯仰動作と共に円弧
状の往復動軌跡上を移動する。

第４図はカッタヘッド１１及び支持腕３内の連動歯車群
６に関連して潤滑系７を図式的に説明する図で、給油モ
ータ７１と切換弁８とを別に取出して下方に示しである
。

切換弁８は、弁スリーブ８０とその中空内を軸方向に進
退するスプール８１とを有し、弁スリープ８０は、第１
弁室８３ａに連なる第１吸入ポート８２ａと第２弁室８
３ｂに連なる第２吸入ポート８２ｂ及び両弁室８３ａ
、８３ｂの中央にある中央弁室８５に連なる流出ポート
８４とを有する。

スプール８１は一つの弁室８３ａ又は８３ｂと中央弁室
８５とを連通させ得る幅の連結凹部８６を有し、弁スリ
ーブ本体の一端と弁スプール基端との間で圧縮するばね
８７によって常時先端（カム従動端）８８を弁スリーブ
本体から押出す方向に付勢されている。

９は制御カムで、カム段部９１の両側にカム低部９２及
びカム高部９３を有する。

この実施例では切換弁８が支持腕３の俯仰と共に往復動
軌跡を変位するので、制御カム９は不動のカッタヘッド
１１の適所に該軌跡に沿って支持される。

前記給油ポンプ７１の吐出ロア２には給油管７４の基端
が接続し、先端側は複数の給油支管に分岐して所要の給
油箇所に注油ロア５，７５・・・を有する。

一方支持腕３の周壁３４に沿ってその基端部及び先端部
にそれぞれ基端吸込ロアロａ及び先端吸込ロアロｂが設
けられており、それぞれ基端回収管７７ａ及び先端回収
管７７ｂで切換弁８の２つの吸入ポートたとえば第１吸
入ポート８２ａ及び第２吸入ポー）８２ｂに接続される
。

そして、弁スリーブの流出ポート８４は連結配管７８で
給油ポンプの吸入ロア３に接続されている。

第４図実線図示の支持腕３が上向きであると、潤滑油り
は腕章間３５の基端部に溜る。

このとき制御カム９は、スプールの連絡凹部８６が基端
回収管７７ａに接続する第１弁室８３ａと中央弁室８５
とを連通させるようにスプール８１を制御する。

これにより給油ポンプの吸入ロア３と基端吸込ロアロａ
とが接続され、溜った潤滑油りが給油ポンプ７を経て循
環する。

支持腕が２点鎖線３′のように俯行すると、油はＬ′の
ように腕章間の先端部りに集まる。

とのとき切換弁８と制御カム９とは相対的に変位してい
るので、流出ポート８４に連通ずる吸入ポートを第２吸
入ポー）８２ｂに切換えられている。

従って給油ポンプの吸入ロア３は切換弁の流出ポート８
４、第２吸入ポート８２ｂ、先端回収管７７ｂを介して
先端吸入ロアロｂに接続され、先端部に溜る潤滑油Ｌ′
を給油ポンプ７に還流させる。

基端吸込ロアロａ及び先端吸込ロアロｂを設ける位置は
、支持腕の通常平均的な伸動姿勢及び桁行姿勢で油が溜
る位置の最低部近くに選定することが最も好ましい。

切換弁８と制御カム９との作用を第５図に更に具体的に
示している。

第５図では支持腕３との関係が省略されているが、この
関係は第４図と同じである。

第５図において、切換弁８と制御カム９の第４図と均等
な部分は第４図と同一符号で示しであるので重複する説
明を省略するが、ａ図ではスプール先端のカム従動端が
カム高部９３に従動して、ばね７４を圧縮して押込捷れ
、連絡凹部８６が先端回収管に接続する第２弁室８３ｂ
と中央弁室８５とを連通させている。

ｂ図の状態は第４図と同じである。

この実施例において、スプール８１の連絡凹部８６は中
央弁室両側の第１及び第２弁室８３ａ及び８３ｂを同時
に連絡し得る長さを有する。

そして制御カム９のカム段部９１は、切換弁８と制御カ
ム９との支持腕３の俯仰運動に伴う相対的変位における
、支持腕の水平姿勢に対応して設けられている。

Ｃ図は支持腕３がほぼ水平姿勢となったときにも潤滑を
可能にした装置の例で、カム従動端８８がカム段部９１
の中間に圧接されている。

この状態でスプール８１の連絡凹部８６は第１弁室８３
ａと第２弁室８３ｂとにまたがって位置し、基端吸込ロ
アロａからも先端吸込ロアロｂからも油りを吸入するこ
とができ、両吸入ポートを同時に流出ポート８４に連通
させる。

潤滑油りは、支持腕周壁８４の下辺とほぼ平行な液面を
持つように溜るからである。

この場合両吸込ロアロａ ＞ ７６ｂが、支持腕水平状
態でも油を吸込み得る位置に設けられることは言うまで
もない。

以上説明したこの発明の装置によると、歯車駆動型のド
ラム駆動装置を有するドラム支持腕内の歯車装置を強制
給油方式で潤滑する場合、支持腕の姿勢如何にかかわら
ず円滑に給油を継続することができ、しかも、支持腕の
姿勢を変更したときン は、支持腕の基端部及び先端部
に設けた吸込口の切換が自動的に行われるため、支持腕
を俯仰させる都度吸込口の接続を人為的に行う必要がな
くなる効果がある。

そして、本発明を実施する場合は潤滑系内で循、環させ
る油の量を適量に設定して所要箇所に適確な給油を行う
ので歯車の焼付き等が確実に防止され、また、余剰の油
を腕章閣内に滞留させないので、油が攪拌されて高温化
することにより潤滑油の寿命を縮める等の不都合がなく
なる効果がある。

□ 図面の簡単な説明 図面は本発明を実施する装置の一例を示したもので、第
１図は採掘機械の側面図、第２図はカッタドラム駆動部
の横断平面図、第３図は同部分の一部を断面で示した側
面図、第４図は同部分の潤滑系を図式的に示した側面図
、第５図ａ ” ｃは切換弁と制御カムの作動説明図で
ある。

１・・・採掘機械（本体）、２・・・カッタドラム、３
・・・ドラム支持腕、５・・・原動歯車群、６・・・連
動歯車群、８・・・切換弁、９・・・制御カム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基端部３１が水平軸３０により採掘機本体に俯仰自
   在に軸支され、先端部３２に支持するカッタドラム２を
   腕空間３５内に支持する連動歯車群６によって駆動する
   ドラム支持腕３の上記連動歯車群を給油ポンプ７１によ
   り給油される潤滑油で強制給油する装置において、該ド
   ラム支持腕の基端部３１及び先端部３２にそれぞれ潤滑
   油の基端吸込ロアロａ及び先端吸込ロアロｂを設けると
   共に前記ドラム支持腕の俯仰動作に関連して相対的に変
   位する切換弁８と制御カム９とを設け、該切換弁が備え
   、前記切換弁と制御カムとの相対的変位により流出ポー
   ト８４との連通が切換えられる第１吸入ポート８２ａ及
   び第２吸入ポー）８２ｂと前記基端吸込ロアロａ及び先
   端吸込ロアロｂとをそれぞれ基端回収管フ７ａ及び先端
   回収管７７ｂにより各別に接続したことを特徴とする採
   掘機におけるドラム支持腕の給油装置。