JP6571489B2 - 油圧ダウンザホールドリルのアキュムレータ装置 - Google Patents
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Description
これに対し、油圧ダウンザホールドリルの場合は、打撃機構部が先端ビットの直後のケーシングパイプ内に配設されている。そのため、アキュムレータも必然的にケーシングパイプ内に設けることになる。なお、本明細書において、図中の軸線方向左側を穿孔の進行方向とし、左側を前方または前側、右側を後方または後側として説明をする。
これらのアキュムレータは、管体110内を多重管構造とし、高圧路170(または低圧通路160)と、これと同心の環状空間とを形成し、環状空間をダイヤフラム180でガス室190と油室200とに隔成し、油室200と高圧通路170との間の隔管140に油孔230を穿設し、接合面に凹凸を形成した複数のディスタンスリング300を、隔管140の油室200側に各接合面が油孔230に臨むように連設している。
これに対し、従来の油圧ダウンザホールドリルのアキュムレータでは、前述した高圧通路170と低圧通路160の位置関係から、高圧アキュムレータでは、油室200が中心側、ガス室190が外側に配設され、低圧アキュムレータでは、ガス室190が中心側、油室200が外側に配設されている。
したがって、従来の油圧ダウンザホールドリルのアキュムレータでは、構成部品点数が多くなることから、コストが嵩み、部品管理が煩雑になり、部品の組み立ても誤らないように細心の注意を払う必要がある。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、高圧アキュムレータと低圧アキュムレータで構造を見直し、低コストで作動も安定する油圧ダウンザホールドリルのアキュムレータ装置を提供することを課題とする。
また、高圧アキュムレータユニットと低圧アキュムレータユニットとで、中心軸側に配設された蓄圧流体通路の圧油が外径側に配設されたダイヤフラムを外径側へと押圧してガス室のガスが圧縮されて蓄圧されるという蓄圧時の挙動も共通しているので、アキュムレータとしての機能が安定する。
特に、本発明では多重管構造の各管路配置が重要なので、原図の尺度を変更してデフォルメするとともに、管路の視認性を優先して断面のハッチングを適宜省略している。また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記の実施形態に特定するものではない。
この油圧ダウンザホールドリルは、不図示の油圧源からスイベル機構70を介して打撃機構90に圧油を供給し、打撃機構90の駆動によってビット100に打撃を与えるとともに、回転機構60から継ぎロッド80、アキュムレータ装置1、打撃機構90を介して回転力をビット100に伝達することにより、所期のさく孔を行うようになっている。
高圧アキュムレータユニット10は、図3に示すように、中空円筒状のアウタケース21と、このアウタケース21内に、中心から外周へ向けて同心状に、インナパイプ11、スクリーン部材S、および圧力容器部材Rからなる3つの管状部材が配設されている。
インナパイプ11は、略ストレート形状の管状部材であり、先端側が前側キャップ16に支持され、後端側がジョイント22に支持されている。インナパイプ11の内径空間(アキュムレータ10の軸心部分の空間)は、フラッシング流体通路26となっている。また、インナパイプ11の外周面とスクリーン部材Sの内周面との間に形成される環状隙間が、蓄圧流体通路、すなわち、蓄圧流体通路27となっている。
前側サポートリング13の後部は、ディスタンスリング12の後部と同じ構成を備えており、後側サポートリング14の前部は、ディスタンスリング12の前部と同じ構成を備えている。これにより、図3に示すように、前側サポートリング13、ディスタンスリング12、および、後側サポートリング14は、相互に連結されてスクリーン部材Sを構成している。なお、後側サポートリング14には、ガス室30にガスを給排気するための給排気通路14aが設けられている。
前側サポートリング13と前側アダプトリング19、そして、後側サポートリング14と後側アダプトリング20は、ダイヤフラム15の前後端部をそれぞれ保持しており、ダイヤフラム15と圧力容器部材Rの内周面との間に形成される閉空間(インナケース凹部18aが形成する閉空間)にガス室30が形成され、これにより、ダイヤフラム15とスクリーン部材Sとの界面が蓄圧部29になっている。
前側キャップ16の大径部には複数の連通溝16aが設けられ、内部には傾斜通路16bが設けられている。また、後側キャップ17の大径部には複数の連通溝17aが設けられ、後側キャップ17の内部には、ガス室30にガスを給排するためのチャージバルブ24、プラグ25(図6参照)、および、吸排気孔17bが設けられている。アウタケース21の内周面と連通溝16a、17aとの隙間、およびアウタケース21の内周面とインナケース18の外周面との間に形成された環状隙間が、低圧油通路、つまり非蓄圧流体通路28になっている。
ジョイント22は、高圧アキュムレータユニット10と低圧アキュムレータユニット50それぞれのアウタケース21を相互に接続するねじ部を2箇所備えており、これにより、高圧アキュムレータユニット10と低圧アキュムレータユニット50が連結される。すなわち、ジョイント22が、上記「課題を解決する手段」に示した「接続部材」を構成している。
ジョイント22の内部には、図2に示すように、高圧アキュムレータユニット10の非蓄圧流体通路28と低圧アキュムレータユニット50の蓄圧流体通路51とを連通する第1の連通路22a、および高圧アキュムレータユニット10の蓄圧流体通路27と低圧アキュムレータユニット50の非蓄圧流体通路52とを連通する第2の連通路22bを備えている。これにより、蓄圧流体通路51には低圧油が流通しており、非蓄圧流体通路52には高圧油が流通している。
本実施形態の油圧ダウンザホールドリルを駆動してさく孔作業を行う場合、外部のコンプレッサからの圧縮空気が中央のフラッシング流体通路26に供給されて先端のビット100から吐出し、外部の油圧ポンプからの高圧油が蓄圧流体通路27に供給されて打撃機構90を駆動した後、低圧油通路28を通り外部のタンクへと戻される。
打撃機構90で圧油の脈動が発生するとアキュムレータ装置1がこれを蓄圧する。高圧アキュムレータユニット10において蓄圧流体通路27内で脈動による圧力上昇が発生すると、圧油は油孔12h〜環状油路12i〜スリット12kを経て蓄圧部29へと伝達しダイヤフラム15を押圧する。ダイヤフラム15が押圧されて変形することによってガス室30の窒素ガスが圧縮し、圧油の脈動は蓄圧部29に蓄圧される。蓄圧された圧油は吐出されて打撃機構90の作動に供される。
すなわち、このアキュムレータ装置1によれば、前後に配された高圧アキュムレータユニット10と低圧アキュムレータユニット50の構成内容が共通しているので低コストである。また、高圧アキュムレータユニット10と低圧アキュムレータユニット50とで、中心軸側に配設された蓄圧流体通路51の圧油が外径側に配設されたダイヤフラム15を外径側へと押圧してガス室30のガスが圧縮されて蓄圧されるという蓄圧時の挙動も共通しているので、アキュムレータとしての機能が安定する。
例えば、上記実施形態では、圧力容器部材は、インナケース、前側アダプトリング、および後側アダプトリングによって構成した例を説明したが、これに限らず、一体成形部品としてもよい。
10 高圧アキュムレータユニット
11 インナパイプ
12 ディスタンスリング
12a 大径部
12b 大径部前端面
12c 大径部後端面
12d 前側係合部
12e 係合部前端面
12f 後側係合部
12g 係合部後端面
12h 油孔
12i 凹部
12j 環状油路
12k スリット
13 前側サポートリング
14 後側サポートリング
14a 給排気通路
15 ダイヤフラム
16 前側キャップ
16a 連通溝
16b 傾斜通路(高圧)
17 後側キャップ
17a 連通溝
17b 給排気孔
18 インナケース
18a 凹部
19 前側アダプトリング
20 後側アダプトリング
20a 給排気通路
21 アウタケース
22 ジョイント(接続部材)
22a 第1の連通路
22b 第2の連通路
23 アウタパイプ
24 チャージバルブ
25 プラグ
26 フラッシング流体通路
27 蓄圧流体通路(高圧油通路)
28 非蓄圧流体通路(低圧油通路)
29 蓄圧部
30 ガス室
50 低圧アキュムレータユニット
51 蓄圧流体通路(低圧油通路)
52 非蓄圧流体通路(高圧油通路)
S スクリーン部材
R 圧力容器部材
Claims (1)
- 中空円筒状のアウタケースと、該アウタケース内に同心状に配設された3つの管状部材であって前記アウタケースの中心側から外周側に向けて順に配設されたインナパイプ、スクリーン部材および圧力容器部材と、前記スクリーン部材と前記圧力容器部材との間に配設されたダイヤフラムとを有するアキュムレータユニットを複数備え、
各アキュムレータユニットは、前記インナパイプの内径空間に設けられたフラッシング流体通路と、前記インナパイプの外周面と前記スクリーン部材の内周面との間に形成される環状隙間に設けられた蓄圧流体通路と、前記スクリーン部材と前記ダイヤフラムの界面に設けられた蓄圧部と、前記ダイヤフラムと前記圧力容器部材の内周面との間に形成される閉空間に設けられたガス室と、前記圧力容器部材の外周面と前記アウタケースの内周面との間に形成される環状隙間に設けられた非蓄圧流体通路とを有し、
前記複数のアキュムレータユニットとして、高圧油を蓄圧するよう調整した高圧アキュムレータユニットと、低圧油を蓄圧するよう調整した低圧アキュムレータユニットとが前後に連接して配設されており、
前記高圧アキュムレータユニットと前記低圧アキュムレータユニットの間に、前記高圧アキュムレータユニットの非蓄圧流体通路と前記低圧アキュムレータユニットの蓄圧流体通路とを連通する第1の連通路と、前記高圧アキュムレータユニットの蓄圧流体通路と前記低圧アキュムレータユニットの非蓄圧流体通路とを連通する第2の連通路とを有する接続部材を備えることを特徴とする油圧ダウンザホールドリルのアキュムレータ装置。
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JP2015211082A JP6571489B2 (ja) | 2015-10-27 | 2015-10-27 | 油圧ダウンザホールドリルのアキュムレータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2017082894A JP2017082894A (ja) | 2017-05-18 |
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2015
- 2015-10-27 JP JP2015211082A patent/JP6571489B2/ja active Active
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