特表 2024-506697 フラッシング要素、削岩機、および方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-02-14

(54)【発明の名称】フラッシング要素、削岩機、および方法

(51)【国際特許分類】

   E21B 6/04 20060101AFI20240206BHJP

【ＦＩ】

E21B6/04

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023549027

(86)(22)【出願日】2022-02-18

(85)【翻訳文提出日】2023-10-10

(86)【国際出願番号】 EP2022054055

(87)【国際公開番号】W WO2022175438

(87)【国際公開日】2022-08-25

(31)【優先権主張番号】21158220.0

(32)【優先日】2021-02-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】515277780

【氏名又は名称】サンドヴィック マイニング アンド コンストラクション オーワイ

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】ケラ， ティーモ

(72)【発明者】

【氏名】ペウララ， ユッシ

(72)【発明者】

【氏名】ラーコラ， エサ

【テーマコード（参考）】

2D129

【Ｆターム（参考）】

2D129AA04

2D129DA23

2D129DC07

2D129DC13

2D129DC16

2D129DC33

2D129EB04

2D129HB02

(57)【要約】

フラッシング要素、削岩機、および、削岩機のシャンクアダプタの周りにフラッシング空間を提供する方法。フラッシング要素（１９）が、フラッシング要素を通過するシャンクアダプタ（８）を囲む。フラッシング要素が、フラッシング液をフラッシング空間（２１）に供給するための供給開口部（４９）と、フラッシングシーリング（Ｓ、Ｓ２、Ｓ３）のための少なくとも２つのシーリングハウジング（５１）と、を備え、フラッシングシーリングがフラッシング空間の軸方向の両側に存在する。さらに、フラッシング要素が分割式の構成を有し、それによってフラッシング要素が径方向において設置可能および脱着可能である。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

削岩機（６）のフラッシング要素（１９）であって、
前記フラッシング要素（１９）が、前記フラッシング要素（１９）を通過するシャンクアダプタ（８）を囲むように構成され、
前記フラッシング要素（１９）が、
フラッシング液を前記シャンクアダプタ（８）を囲むフラッシング空間（２１）に供給するための供給開口部（４９）と、
フラッシングシーリング（Ｓ、Ｓ２、Ｓ３）を受けるための少なくとも２つのシーリングハウジング（５１）であって、前記シーリングハウジング（５１）が、前記フラッシング空間（２１）を基準として両側において互いから一定の軸方向距離のところに位置する、少なくとも２つのシーリングハウジング（５１）と、
を備える、フラッシング要素（１９）において、
前記フラッシング要素（１９）が分割式の構成を有し、それによって前記フラッシング要素（１９）が、前記シャンクアダプタ（８）の軸方向に対して横方向において互いに設置可能である２つの半体（１９ａ、１９ｂ）を備え、
前記半体（１９ａ、１９ｂ）が軸方向開口部（５３）を一体に画定し、前記シャンクアダプタ（８）が前記軸方向開口部（５３）の内部に設置可能であることを特徴とする、フラッシング要素（１９）。

【請求項2】

前記フラッシング要素（１９）が、長手方向対合面（３５）を備える２つの半体（１９ａ、１９ｂ）を備える細長い分割式のブッシングであり、
前記開口部の内側表面側が前記シーリングハウジング（５１）を装備することを特徴とする、請求項１に記載のフラッシング要素。

【請求項3】

前記フラッシング要素（１９）が、カバー要素（３９）および基本構造（４０）を備える分割式のフラッシングハウジング（１３）であり、それによって前記カバー要素（３９）が、前記フラッシングハウジング（１３）の前記基本構造（４０）に対して設置可能および脱着可能であることを特徴とする、請求項１に記載のフラッシング要素。

【請求項4】

ボディ（１２）と、
衝撃パルス（ＩＰ）を生成するための衝撃デバイス（９）と、
シャンクアダプタ（８）であって、前記衝撃パルス（ＩＰ）を受けて、前記衝撃パルス（ＩＰ）を応力波として前記シャンクアダプタ（８）に接続可能である掘削ツール（７）に伝達するための、シャンクアダプタ（８）と、
前記シャンクアダプタ（８）の長手方向軸を中心として前記シャンクアダプタ（８）を回転させるための回転デバイス（１０）と、
前記ボディ（１２）の前方端部のところにあるフラッシングヘッド（１３）と、
を備え、
前記フラッシングヘッド（１３）が、フラッシング液を前記シャンクアダプタ（８）を通して前記掘削ツール（７）まで供給するための環状フラッシング空間（２１）を形成するように構成された、前記シャンクアダプタ（８）を囲むフラッシング要素（１９）を備える、削岩機（６）において、
前記フラッシング要素（１９）が、少なくとも２つの適合する構成要素（１９ａ、１９ｂ、３９、４０）を備える分割式の構造であり、
前記フラッシング要素（１９）が請求項１から３のいずれか一項に従うことを特徴とする、削岩機（６）。

【請求項5】

前記シーリング（Ｓ、Ｓ１～Ｓ３）が少なくとも１つの分割ライン（４４）を備える分割式のシール（Ｓ）であり、それによって前記分割式のシール（Ｓ）が横方向において前記シャンクアダプタ（８）の周りに装着可能であることを特徴とする、請求項４に記載の削岩機。

【請求項6】

前記シャンクアダプタ（８）が、
前記掘削ツール（７）を接続するための連結ヘッド（２５）と、
前記連結ヘッド（２５）に対して反対の前記シャンクアダプタ（８）の端部分のところに位置し、トルクを伝達するための複数のスプライン（２８）を装備する、回転部分（２６）と、
前記連結ヘッド側の端部のところで前記シャンクアダプタ（８）の遠位端まで延在する軸方向フラッシング部分（５０）に接触する横方向フラッシング開口部（２３）を装備する、前記連結ヘッド（２５）と前記回転部分（２６）との間に位置するフラッシング部分（２２）と、
を備え、
前記連結ヘッド（２５）および前記回転部分（２６）の外径（Ｄ１、Ｄ４）が前記フラッシング部分（２２）の外径（Ｄ３）より大きいことを特徴とする、請求項４または５に記載の削岩機。

【請求項7】

前記シャンクアダプタ（８）の前記連結ヘッド（２５）が、軸方向接触面（３１）を装備するショルダ（２７）と、連結ねじ部（３０）を装備する突出軸方向部と、を備えることを特徴とする、請求項６に記載の削岩機。

【請求項8】

前記シャンクアダプタ（８）が、少なくとも１つの分割式の摺動ベアリング要素（２０）により軸方向に移動可能に支持されることを特徴とする、請求項４から７のいずれか一項に記載の削岩機。

【請求項9】

削岩機（６）のシャンクアダプタ（８）の周りにフラッシング空間（２１）を提供する方法であって、前記方法が、
環状形状を有するフラッシング空間（２１）を形成するためにフラッシング要素（１９）により細長い前記シャンクアダプタ（８）の中間部を囲むことと、
前記フラッシング要素（１９）の内側表面上でシーリングハウジング（５１）に対して支持された少なくとも２つのフラッシングシーリング（Ｓ、Ｓ２、Ｓ３）により前記シャンクアダプタ（８）に対して前記フラッシング要素（１９）を密閉することと、
を含む、方法において、
少なくとも２つの接続可能な構成要素（１９ａ、１９ｂ；３９、４０）を備える分割式のフラッシング要素（１９）を使用すること、
前記シャンクアダプタ（８）の軸方向に対して横方向において前記フラッシング要素（１９）の前記構成要素を接続することを特徴とする、方法。

【請求項10】

前記シャンクアダプタ（８）の周りに前記フラッシング要素（１９）を予め組み立てることと、前記シャンクアダプタ（８）と前記フラッシング要素（１９）との組み合わせを単一部片として前記削岩機（６）の内部に設置することとを特徴とする、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記分割式のフラッシング要素（１９）の第１の構成要素（１９ｂ、４０）を設置するステップと、
前記フラッシングシーリング（Ｓ、Ｓ２、Ｓ３）を前記シャンクアダプタ（８）の上に設置するステップと、
前記シャンクアダプタ（８）を前記第１の構成要素（１９ｂ、４０）の上に設置するステップと、
前記分割式のフラッシング要素（１９）の第２の構成要素（１９ａ、３９）を設置するステップとを特徴とする、請求項９または１０に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

発明の背景
本発明は、削岩機のフラッシング要素に関する。フラッシング要素は、削岩機のツール側端部分に設置されるためのものであり、それによってフラッシング要素が、フラッシング要素を通過するように構成されたシャンクアダプタを囲む。

【0002】

本発明はさらに、削岩機と、削岩機のシャンクアダプタ周りにフラッシング空間を形成する方法とに関する。

【0003】

本発明の分野は、より詳細には、独立請求項のプリアンブルで定義される。

【0004】

採掘現場または他の作業現場で多様な種類の削岩リグが使用される。削岩リグは１つまたは複数のブームを装備し、削岩機がブームの遠位端のところに配置構成される。削岩機は、シャンクアダプタを介して掘削ツールに衝撃パルスを提供するように構成された衝撃ピストンを装備する衝撃デバイスを備える。フラッシング流体がシャンクアダプタおよび掘削ツールを通してドリルビットの方に供給される。シャンクアダプタの周りに、フラッシング流体を供給するのを可能にするためのフラッシングハウジングが存在する。既知の構成では、特にシャンクアダプタの設置に関して、いくつかの欠点が認められている。

【発明の概要】

【0005】

本発明の目的は、新規性のある改善された、フラッシング要素、このような要素を備え付けられた削岩機、および削岩機のシャンクアダプタの周りにフラッシング空間を形成するための方法を提供することである。

【0006】

本発明によるフラッシング要素は、第１の独立の装置クレームの特性を示す特徴によって特徴付けられる。

【0007】

本発明による削岩機は、第２の独立の装置クレームの特性を示す特徴によって特徴付けられる。

【0008】

本発明による方法は、独立方法クレームの特性を示す特徴によって特徴付けられる。

【0009】

開示される解決策の概念は、フラッシング要素が削岩機のシャンクアダプタの周りにフラッシング空間を形成することを意図されることである。フラッシング要素が、フラッシング要素を通過するように配置構成されたシャンクアダプタを囲む。フラッシング要素は、フラッシング液をフラッシング空間に供給するための供給開口部と、フラッシングシーリング（ｆｌｕｓｈｉｎｇ ｓｅａｌｉｎｇ）のための少なくとも２つのシーリングハウジング（ｓｅａｌｉｎｇ ｈｏｕｓｉｎｇ）と、を備える。フラッシング要素は分割式の構成であり、それによってフラッシング要素が径方向に設置可能および脱着可能である。

【0010】

言い換えると、分割式のフラッシング要素は、シャンクアダプタの周りに環状フラッシング空間を形成するように、ならびに、フラッシングシーリングを軸方向および径方向において支持するのを実現するように、構成される。本構造は、複数の分割式のシールハウジング（ｓｅａｌ ｈｏｕｓｉｎｇ）、および、分割式の環状形状のフラッシング空間を備える。

【0011】

開示される解決策の利点は、フラッシング要素の開示される構造が多様なシャンクアダプタの使用を制限しないことである。フラッシング要素が径方向または横方向においてシャンクアダプタの周りに組み立てられ得る場合、シャンクアダプタの多様な軸方向部分の外径がより自由に寸法決めされ得る。フラッシング構造を通るようにシャンクアダプタを軸方向に押すことによる従来の手法でシャンクアダプタが設置されない。分割式の構造により、および、フラッシングハウジングの横方向の設置方向により、シャンクアダプタの回転部、フラッシング部、および接続部の外径が互いに独立して寸法決めされ得る。より汎用的な設計選択が適用され得る。

【0012】

本文献では、「分割」および「分割式の構成」という用語は不均一のリムまたは円周を有する構造を意味する。構造は、径方向において、２つ、３つ、またはそれ以上の部またはリング状セグメントに分割または分解され得る。

【0013】

一実施形態によれば、シーリング空間の両側に少なくとも２つのフラッシングシーリングおよびシーリングハウスが存在する。加えて、フラッシング要素の一方のまたは両方の端部分は、フラッシング要素の内部に不純物が入るのを防止するめの、端部シールおよび端部シールハウジングを装備することができる。

【0014】

一実施形態によれば、フラッシング要素は、長手方向対合面を有する２つの半体を備える細長い分割式のブッシングである。半体は軸方向開口部を一体に画定し、シャンクアダプタは軸方向開口部の内部に設置可能である。開口部の内側表面側はシーリングハウジングを装備する。

【0015】

一実施形態によれば、半体は複数の固定ねじにより互いに固定される。言い換えると、半体は一体にボルト留めされる。

【0016】

一実施形態によれば、半体は分割式のブッシングの内側表面に複数の密閉溝を一体に形成する。

【0017】

一実施形態によれば、半体の対合面は円錐面を有する。

【0018】

一実施形態によれば、フラッシング要素は、フラッシングハウジングの基本構造に対して設置可能および脱着可能であるカバー要素を備える分割式のフラッシングハウジングである。言い換えると、分割式のフラッシングハウジングは、削岩機の前方部を形成するように構成される。前方部はフラッシングヘッドとしても知られている。フラッシングヘッドは回転デバイスのボディの前方端部に設置される。この実施形態では、分割式の構造は、基本フレーム部および取り外し可能であるカバー部片を備える。

【0019】

一実施形態によれば、言及される脱着可能であるカバー要素の外側表面は削岩機の外側表面の一部を形成し、カバー要素の反対側の内側表面はシーリングハウスの半体を備える。

【0020】

一実施形態によれば、カバー要素およびフラッシングヘッドは、フラッシングヘッドの長手方向において、固定面を備える。

【0021】

一実施形態によれば、カバー要素の軸方向長さは、フラッシングヘッド全体の軸方向長さに一致する。

【0022】

一実施形態によれば、フラッシングヘッドまたはハウジングは均一の非分割フレーム構造を装備する。したがって、分割式の構造を備える細長いスリーブ状のフラッシング要素が実装される。シャンクアダプタのベアリングは同様に分割式の構造を与えられる。削岩機の前方端部は、分割されて予め組み立てられたフラッシングハウジングおよびベアリング要素を備えるシャンクモジュールを軸方向において受けるように設計され得る。予め組み立てられたモジュールは、フラッシングヘッドの構造に応じて、衝撃側の端部からまたはフラッシングヘッドのツール側の端部から設置され得る。

【0023】

一実施形態によれば、開示される解決策は削岩機に関連する。削岩機は、ボディ、および、衝撃パルスを生成するための衝撃デバイスを備える。衝撃パルスを受けて、衝撃波を応力波としてシャンクアダプタに接続可能である掘削ツールに伝達するための、シャンクアダプタが存在する。回転デバイスは掘削中にシャンクアダプタの長手方向軸を中心としてシャンクアダプタを回転させるように配置構成され、フラッシング液がボディの前方端部のところに位置するフラッシングヘッドまたはハウジングに供給される。フラッシングヘッドはシャンクアダプタを囲むフラッシング要素を備え、それによってフラッシング要素は、フラッシング液をシャンクアダプタを通して掘削ツールまで供給するための環状フラッシング空間を形成する。フラッシング要素は分割式の構造であり、２つ以上の適合する構成要素を備える。フラッシング要素は本文献で開示される特徴に従う。

【0024】

一実施形態によれば、シーリングは、少なくとも１つの分割ラインを備える分割式のシールであり、それによって分割式のシールは横方向においてシャンクアダプタの周りに装着可能である。言い換えると、分割式のシールは従来のシールのように軸方向には装着されず、それによって分割式のシールの内径はシャンクアダプタの両端部分においてシャンクアダプタの外径より小さい場合でも、分割式のシールはシャンクアダプタの中間部分に装着され得る。

【0025】

一実施形態によれば、分割式のシールはポリマー材料で作られた単一の分割式の回転シールである。

【0026】

一実施形態によれば、分割式のシールは切断部のところで一体にシールの端部を係止して密閉することができる、直線切断部とは異なる成形切断部を有する。

【0027】

一実施形態によれば、切断部はＶ形であるか、または別法として、切断部は例えばアローフックデザインまたはボール・ソケットデザインを有することができる。

【0028】

一実施形態によれば、分割式のシールは二重分割デザインを有し、それによって分割式のシールは２つの半体を有する。こうすることで、回転シールはセグメント化されたシーリングリングとなることができる。

【0029】

一実施形態によれば、シャンクアダプタは、掘削ツールを接続するための連結ヘッドを備え、反対側の端部分のところに、トルクを伝達するための回転部分がある。回転部分は複数のスプラインを装備する。連結ヘッドと回転部分との間にフラッシング部分があり、フラッシング部分は、連結ヘッド側の端部のところでシャンクアダプタの遠位端まで延在する軸方向フラッシング部分に接触する横方向フラッシング開口部を装備する。連結ヘッドおよび回転部分の外径はフラッシング部分の外径より大きい。言い換えると、シャンクアダプタはより厚い端部の間にスリムな中間セクションを有する。

【0030】

一実施形態によれば、シャンクアダプタの連結ヘッドは、軸方向接触面を装備するショルダと、連結ねじ部を装備する突出軸方向部と、を備える。この実施形態では、ショルダは、衝撃デバイスとシャンクアダプタとの間で伝播応力波を軸方向に伝達するように構成される。通常、ショルダを装備するシャンクアダプタすなわちショルダ接触アダプタは、いわゆる底部接触シャンクアダプタと比較してより長い使用寿命を有する。これは、連結ねじ部のショルダ接触アダプタの温度が底部接触アダプタの連結ねじ部と比較してより低いレベルを維持することができることが理由である。本解決策は、より大きい寸法のベアリングおよびシャンクアダプタを囲むシーリングを使用するのを必要とすることなく、ショルダアダプタを使用するのを可能にする。さらに、開示される解決策は、シャンクアダプタを設置したり外したりするための、ならびに、シャンクアダプタを囲む摩耗または損傷した機械構成要素を交換するための、容易かつ迅速な便宜的手法を提供する。

【0031】

一実施形態によれば、シャンクアダプタの連結ヘッドは、スプラインと連結ねじ部との間のフラッシング部分の外径より大きい外径を有する連結ねじ部を備える。この解決策では、底部接触シャンクが開示される。しかし、底部接触アダプタの連結ねじ部の外形寸法はシャンクアダプタの設置を制限することなく自由に寸法決めされ得、それによって現行の底部接触アダプタと比較して、連結ねじ部は通常よりも大きくなることができ、したがってより高い耐久性を有することができる。

【0032】

一実施形態によれば、シャンクアダプタは、少なくとも１つの分割式の摺動ベアリングにより軸方向に移動可能に支持される。言い換えると、シャンクアダプタのベアリングは、シャンクアダプタの軸方向に対して横方向において設置されたり取り外されたりされ得る。

【0033】

一実施形態によれば、分割式のフラッシング要素は、分割式の摺動ベアリング半体のためのベアリングシートまたはハウジングを備える。シーリングのためのシートおよびベアリング構成要素のためのシートを装備する分割式のフラッシングブッシングも存在し得る。構造が横に設置可能および取り外し可能であるカバー要素を備える場合、シーリングシートおよびベアリングシートが部分的にカバー要素の内側表面側に形成され得る。別法として、分割式のベアリング要素のためのベアリングシートを装備する分割式のベアリングブッシングなどの別個の分割式のベアリング要素が存在してもよい。

【0034】

一実施形態によれば、削岩機は、削岩機の前方端部分のところに位置する、１つまたは複数のセンサ、センサモジュール、または測定デバイスを備える。ここでは、センサは、開示されるシーリングハウジングおよびベアリングと同様に径方向においてシャンクアダプタの周りに設置され得るようになるような、分割式の構成を有する。

【0035】

一実施形態によれば、センサまたはセンサの構成要素は、分割式の構成を有するシーリングハウジングの構造の一部となるように一体化される。

【0036】

一実施形態によれば、センサは、シャンクアダプタ内を伝播する応力波を検出するように構成される。センサは非接触センサであり、誘導センサ、容量センサ、または磁界の変化を検出するセンサであってよい。このようなセンサでは、通常、この事例ではシャンクアダプタである感知対象物を囲むように感知構成要素を配置構成する必要がある。センサまたは感知デバイスの構造が、２つ、３つ、またはそれ以上の部片に分割され得る場合、これがセンサの設置を容易にする。

【0037】

一実施形態によれば、開示される解決策は、削岩機のシャンクアダプタの周りにフラッシング空間を提供する方法に関連する。本方法は、環状形状を有するフラッシング空間を形成するためにフラッシング要素により細長いシャンクアダプタの中間部を囲むことと、フラッシング要素の内側表面上でシーリングハウジングに対して支持された少なくとも２つのフラッシングシーリングによりシャンクアダプタに対してフラッシング要素を密閉することと、少なくとも２つの接続可能な構成要素を備える分割式のフラッシング要素を使用することと、シャンクアダプタに対して横方向においてフラッシング要素の構成要素を接続することと、を含む。

【0038】

一実施形態によれば、本方法は、シャンクアダプタの周りにフラッシング要素を予め組み立てることと、シャンクアダプタとフラッシング要素との組み合わせを単一部片として削岩機の内部に設置することと、を含む。言い換えると、予め組み立てられるシャンクモジュールが形成される。

【0039】

一実施形態によれば、上で言及したプリアセンブリは、フラッシング要素に加えて、予め組み立てられたベアリング要素を備えることができる。

【0040】

一実施形態によれば、削岩機は、摺動ベアリング要素を支持するように構成された別個の分割式のベアリングハウジングまたはモジュールを備える。

【0041】

一実施形態によれば、言及されるベアリング要素は、分割式のフラッシング要素の一体部である。したがって、フラッシング要素は、分割式のベアリング要素を受けるためにベアリングハウジングを装備する。

【0042】

一実施形態によれば、言及される分割式のベアリング要素は摺動ベアリング材で作られる。摺動ベアリング材は、例えば、適切な金属ベアリング材で作られ得る。

【0043】

一実施形態によれば、上で言及した摺動ベアリング材として青銅合金材料が使用される。青銅合金材料は、例えば、錫青銅、鉛錫青銅、アルミニウム青銅、またはマンガン青銅であってよい。

【0044】

一実施形態によれば、開示される方法は以下の設置ステップを含む：分割式のフラッシング要素の第１の構成要素を設置するステップ、シャンクアダプタを第１の構成要素の上に設置するステップ、フラッシングシーリングを設置するステップ、および分割式のフラッシング要素の第２の構成要素を設置するステップ。

【0045】

一実施形態によれば、開示されるフラッシング要素および関連の分割式の構成要素は、いわゆるトップハンマー原理を利用する任意の種類の液圧削岩機で利用され得る。本文献では単に使用の１つの例として表面掘削が開示されるが、これは、本解決策は、地中掘削機械、ボルト締めデバイス、探査デバイス、および、トップハンマリングを実施する任意の種類のデバイスでも使用され得ることを意味する。

【0046】

上で開示される実施形態は、上記の特徴のうちの必要とされる特徴を有する適切な解決策を形成するために組み合わされ得る。

【0047】

添付図面でいくつかの実施形態をより詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0048】

【図1】表面掘削のための削岩リグを示す概略側面図である。

【図2】液圧削岩機を示す概略図である。

【図3】削岩機の前方部を示す概略側断面図である。

【図4】掘削ツールとのショルダ接触を実施する連結ヘッドを装備するシャンクアダプタを示す概略側面図である。

【図5】大きい寸法のねじ表面を備える連結ヘッドを装備するシャンクアダプタを示す概略側面図である。

【図6】２つの半体を備えるスリーブ状のボディを備えるフラッシング要素を示す概略図である。

【図7】図６に示されるフラッシング要素を示す概略側断面図である。

【図8】分割式の構造を有するフラッシングヘッドを示す概略部分側断面図である。

【図9】成形切断部を備える、軸方向で見た分割式のシーリングリングを示す概略図である。

【図10】複数の切断部を備える、軸方向で見た分割式のシーリングリングを示す概略図である。

【図11】成形切断部を備える、横方向で見た分割式のシーリングリングを示す概略図である。

【図12】２つの半体を備える分割式のベアリング要素を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0049】

分かり易いように、これらの図は開示される解決策のいくつかの実施形態を単純な手法で示す。図では、同様の参照符号は同様の要素を示す。

【0050】

図１は、表面掘削を意図された削岩リグ１を示す。削岩リグ１は、可動台２と、可動台２に接続された少なくとも１つの掘削ブーム３と、を備える。掘削ブーム３の遠位端部分のところに、フィードビーム５およびフィードビーム５の上で支持された岩石機械６を装備する掘削ユニット４が存在する。掘削ツール７は掘削機械６に接続可能である。削岩機６は、ツール７を接続するための、削岩機６の前方端部ＦＥのところにあるシャンクアダプタ８を備える。削岩機６は、衝撃デバイス９および回転デバイス１０をさらに備える。削岩機６は、フィードデバイス１１によりフィードビーム５上で掘削方向Ａの方に移動させられ得る。掘削中、回転シャンクアダプタ８に対する衝撃パルスが衝撃デバイスによって生成され、回転シャンクアダプタ８が衝撃パルスおよびトルクを掘削ツール７に伝達する。フラッシング液流れが中空構造を通してシャンクアダプタ８まで運ばれ、さらに、掘削穴から掘削破片を流し出すために、掘削ツール７の全体を通して掘削穴の底部まで運ばれる。

【0051】

図２は、ボディ１２と、衝撃デバイス９と、回転デバイス１０と、ギアハウジングと、を備える削岩機６を開示する。ボディ１２の前方端部ＦＥのところに、フラッシングハウジング１３およびシャンクアダプタ８が設置される。水などのフラッシング液が、フラッシングチャネル１４により、フラッシングハウジング１３またはフラッシングヘッドまで運ばれる。

【0052】

衝撃デバイス９は、シャンクアダプタ８に対する衝撃方向の衝撃パルスＩＰを生成するための衝撃ピストン４８（図４に示される）を備えることができる。回転デバイス１０、および、ギアハウジング内部にある伝達手段は、図４に示されるように、シャンクアダプタ８の長手方向軸を中心としてシャンクアダプタ８を回転させる（Ｒ）。

【0053】

図３は、削岩機の前方端部ＦＥを非常に単純に開示する。フラッシングハウジング１３は、シャンクアダプタ８およびシャンクアダプタ８の周りに組み立てられたフラッシング要素１６を備える予め組み立てられたシャンクモジュール１５を装備する。フラッシングハウジング１３は空間を備えることができ、この空間の内部で、モジュール１５は装着軸方向ＩＤに押され得、例えばフランジ１７により定位置で係止され得る。見られ得るように、シャンクアダプタ８の両端部は、間の直径Ｄ２およびＤ３より大きい直径Ｄ１およびＤ４を有する。したがって、シャンクアダプタ８は、軸方向においてフラッシング要素１９のフレーム１８の内部に設置され得ない。代わりに、フレーム１８は分割式の構造を有し、フレーム１８は、横方向において互いに設置可能である２つの半体を備える。フレーム１８に加えて、シーリングＳ１、Ｓ２、およびＳ３さらには前方ベアリング要素２０は同様に分割式の構成を有する。したがって、示される構造では、フラッシング要素１９は、分割式のフレーム、分割式のシーリング、および分割式のベアリングを備える。フレーム１８およびシールＳ２、Ｓ３は、シャンクアダプタ８のフラッシング部分２２の周りにフラッシング空間２１を一体に画定する。フラッシング液が、供給開口部４９を介して、シャンクアダプタ８を囲むフラッシング空間２１まで供給され、さらに、シャンクアダプタ８のフラッシング開口部２３を通して、シャンクアダプタ８の内部の軸方向通路５０まで供給され、軸方向通路５０でフラッシング液５０が掘削ツールの方に向かって流れる。

【0054】

フラッシング要素１９の内側表面に、フラッシングシーリングＳ２、Ｓ３を受けるための少なくとも２つのシーリングハウジング５１が存在する。シーリングハウジング５１は、フラッシング空間２１を基準として両側において、互いから一定の軸方向距離のところに位置する。さらに、前方シーリングＳ１を受けるためのシーリングハウジング５２が存在する。シーリングハウジング５１、５２は密閉溝または他の適切な空間であってよい。

【0055】

開示される解決策では、ベアリング部分２４の直径Ｄ２はシャンクアダプタ８の連結ヘッド２５の直径Ｄ１より小さくてよく、さらに、回転部分２６の直径Ｄ４より小さくてよい。これは、衝撃デバイスの衝撃パルスによって生じる応力波の伝播のためには有利である。連結ヘッド２５または連結部分のところで、ショルダ２７は最大の直径Ｄ１を形成することができる。回転部分２６のところに、ギアリングハウジングの回転ギアに接触するように設計された複数のスプライン２８が存在することができる。連結ヘッド２５のところのより大きい寸法Ｄ１は連結部の耐久性に関して有利となり得、回転部分２６のところのより大きい寸法Ｄ４はトルクの伝達に関して有利となり得る。

【0056】

図３に開示される予め組み立てられたシャンクモジュール１５は複数の代替的手法でもフラッシングハウジング１３に対して支持され得る。例えば、開示される装着方向ＩＤの反対の方向においてモジュール１５を設置することも可能である。別の可能性として、開封可能カバーまたは分割式の構造を備えるフラッシングハウジングを設計することがあり、それによってモジュールが横方向において単一部片で装着され得る。

【0057】

図３はさらに、シャンクアダプタ８が、掘削の完了時に掘削ユニットのフィードデバイスにより、シャンクアダプタ８および接続された掘削ツールを後方に後退させることを意図された表面２９を備えることができることを開示する。

【0058】

図４はシャンクアダプタ８を開示しており、ここでは、連結ヘッド２５がショルダ２７および接続ねじ部３０を備える。ショルダ２７は衝撃波を伝達するための軸方向表面３１を備える。シャンクアダプタ８の遠位端３２と掘削ツール７との間にクリアランスが存在する。直径Ｄ１およびＤ４は、間の直径Ｄ２およびＤ３より大きい。ピストン３３の直径ＤＰおよび直径Ｄ３は実質的に等しくてよい。シャンクアダプタ８の後方端部のところに、衝撃面３４を装備する、衝撃パルスを受けるための部分が存在することができる。衝撃部分の直径Ｄ５は同様に打撃ピストン３３の直径ＤＰに等しくてよいかまたは実質的に等しくてよい。したがって、これの利点は、シャンクアダプタ８を通って応力波が良好に伝播することである。

【0059】

図４はいわゆるショルダ接触シャンクアダプタ８を開示しており、対して図５がいわゆる底部接触シャンクアダプタ８を開示する。図５では、シャンクアダプタ８の遠位端３２はねじ部３０によりドリルツール７に対して締め付けられる。ねじ部３０の直径Ｄ１は一般的なシャンクアダプタより大きくなるように寸法決めされ得る。その理由は、分割式のフラッシング要素がシャンクアダプタとの接続のために使用されることを意図されるからである。

【0060】

図４および５では、シャンクアダプタ８が、直径Ｄ１～Ｄ４より小さい直径Ｄ５を有する細い部分を備えることができることがさらに開示される。

【0061】

図６および７は、一体にボルト留めされ得る第１の半体１９ａおよび第２の半体１９ｂを備えるフラッシング要素１９のスリーブ状のフレーム１８を開示する。半体１９ａ、１９ｂの間に接合面または対合面３５が存在する。半体１９ａ、１９ｂは軸方向開口部５３を一体に画定し、シャンクアダプタは軸方向開口部５３の内部に設置可能である。フレーム１８の内側表面に、シャンクアダプタの方を向くシーリングを受けるための密閉溝３６が存在する。フレーム１８の外側表面に、フラッシングハウジングのボディの方を向くシーリングを受けるための複数の密閉溝３７が存在する。シーリングおよび密閉溝３６、３７の数は要求に従って選定され得る。さらに、２つの連続するシーリング要素の間にリークチャネル３８が存在することができる。

【0062】

図８は、開封可能カバー要素３９を装備するフラッシングハウジング１３を備える削岩機の前方端部ＦＥを開示する。この解決策では、フラッシングハウジング１３の基本構造４０またはフレームに対して設置可能および脱着可能であるカバー要素３９を備える分割式のフラッシングハウジング１９であるフラッシング要素１９が存在する。カバー要素３９を取り外すことにより構造が開けられるときに、横方向において、シャンクアダプタ８、シールＳ、およびベアリング要素２０を外したり設置したりすることが容易となる。カバー要素３９は基本構造４０にボルト留めされ得る。シールＳおよびベアリング要素２０は、シールＳおよびベアリング要素２０を設置するのを容易にするための分割式の構造を有する。さらに、後退補助具（ｒｅｔｒａｃｔｉｎｇ ａｉｄ）として機能するために支持要素４１が分割式の構造を有する。フラッシング液が、カバー要素３９上に位置することができるフラッシング空間２１まで、供給ポート４２を通して供給され得る。さらに、潤滑チャネル４３はベアリング要素２０の適切な潤滑を実現することができる。

【0063】

図９は、１つの成形切断部４４を備えるシーリングリングＳを開示する。切断部４４または分割ラインにより、シーリングリングＳは分割式の構造を有する。分割式のシーリングリングＳは２つの端部を有し、それによって分割式のシーリングリングＳはシャンクアダプタの周りで頭から密閉溝の方に押され得る。

【0064】

図１０は、複数の切断部４４を備えるシーリングリングＳを開示する。この事例では、シーリングリングＳは複数の部片Ｓａ～Ｓｄから構成され、現場でシャンクアダプタの周りに組み立てられ得る。部片の数は２つでよいが、いくつかの事例では、３つまたさらには４つであってもよい。図９および１０では、切断部４４はＶ形である。

【0065】

図１１はシーリングリングＳを開示しており、ここでは、切断部４４の方向は図９および１０に示される切断部とは異なる。図９および１０では軸方向に方向付けられた切断部または分割ライン４４が示されるが、対して図１１では切断部または分割ライン４４は径方向である。

【0066】

図１２は、２つのベアリング構成要素２０ａ、２０ｂおよび２つのベアリング構成要素２０ａ、２０ｂの間にある対合面４５を備える、分割式の構成を有するベアリング要素２０を開示する。ベアリング要素２０は摺動ベアリング材で作られた細長いベアリング部分４６を備えることができ、さらに、一方の端部のところに横方向フランジ４７を備えることができる。

【0067】

図面および関連の記述は本発明の概念を説明することのみを意図する。本発明は、細部において、特許請求の範囲内で変化することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【国際調査報告】