ロックドリルは負荷をかけるまでは正常に作動する?まずはシャンクアダプターから確認してみましょう。
無負荷状態ではスムーズに回転するのに、岩盤に当てた途端に停止してしまう削岩機は、掘削現場で最も不可解な故障の一つです。空中ではドリルは正常に作動しているように聞こえます。回転も滑らかに見えます。しかし、岩盤にトリガーを当てて数秒後には、何も起こりません。回転が止まり、衝撃が弱まり、ビットが停止してしまうのです。
こうした事態が発生すると、ほとんどの作業員はまず油圧システムを疑います。そして、その疑いが正しい場合もあります。しかし、動力源と岩盤の間には5つのリンクがあり、そのうちの1つであるシャンクアダプターは、他のすべてのリンクを合わせたよりも頻繁に故障します。ここでは、不必要な部品を分解することなく、本当の問題を見つけるための手順を説明します。
診断の原則:トルクを追跡する
無負荷時には回転するのに、負荷がかかると停止してしまうドリルには、根本的な問題が一つだけあります。それは、ドリルビットに伝わるはずのトルクが、実際には伝わっていないということです。モーターと岩盤の間のどこかで、トルク伝達経路が遮断されたり、劣化したり、あるいは失われているのです。
スマートな診断アプローチは、外側から内側へと進む方式を採用しています。つまり、動作端にある安価で点検しやすい部品から、ドリル内部の高価でアクセスしにくい部品へと順に点検していくのです。そのロジックはシンプルです。5分間の外部点検で問題が見つかれば、2時間かかる分解作業を省くことができるのです。

ステップ1:シャンクアダプターを確認する
シャンクアダプター(シャンク、打撃バー、またはアンビルとも呼ばれる)は、ドリルの駆動機構とドリルロッドを物理的に接続する部品です。ドリルのスプライン駆動部から回転トルクを受け取り、それをロッドに伝達すると同時に、ピストンの衝撃を吸収して打撃エネルギーに変換します。
無負荷状態では、損傷したシャンクアダプターでも正常に機能しているように見えることがあります。空気中で回転する際の抵抗は最小限であるため、大きなトルクは必要とされず、ひび割れや部分的な破損のあるアダプターでも自由に回転します。しかし、ビットが岩盤に接触した瞬間、トルク要求が急激に高まり、アダプターの損傷部分(通常はウォーターポート部分)では負荷を伝達できなくなります。
シャンクアダプターにおいて、ウォーターポートは最も脆弱な部分です。ウォーターポートは、ドリルからロッドへ洗浄水や空気を流すために本体に開けられた穴であり、この穴によって応力が集中します。ねじり、衝撃、そしてそこを流れる水による腐食促進効果といった複合的な負荷がかかるため、ウォーターポート周辺の材料はアダプターの他のどの部分よりも早く疲労します。
破損する場合、通常は部分的な破壊、つまり断面の一部に亀裂が入る形で発生します。無負荷状態では、ロッドを回転させるのに十分な金属が残っています。負荷がかかると、亀裂が開き、残りの断面ではトルクに耐えられなくなり、回転が停止します。
シャンクアダプターを引き抜き、明るい場所で点検してください。ウォーターポートに亀裂がないか確認してください。ひび割れは、アダプターが冷えていて負荷がかかっていない状態ではほとんど見えないほど細い線状の場合もあります。ワイヤーブラシでその部分を清掃し、再度確認してください。少しでも亀裂が見つかった場合は、アダプターは使用不能です。完全に破損する前に交換してください。シャンクアダプターが穴の途中で破損すると、ドリルロッドとドリルビットが底に残ってしまい、回転させたり回収したりすることができなくなります。
ステップ2:スプラインドライブを確認する
シャンクアダプターが損傷していない場合、チェーンの次のリンクは、アダプターとドリルの駆動機構との間のスプライン接続部です。これは通常、アダプターの外側のスプラインに嵌合するスプライン付きブッシングまたはカップリングです。
スプラインは、噛み合う歯の接触面を通してトルクを伝達します。時間の経過とともに、これらの接触面は摩耗します。摩耗のパターンは予測可能です。各スプライン歯の駆動側が研磨され、次に溝が刻まれ、最後に歯形が丸くなります。雄スプラインと雌スプラインの間のクリアランスが大きくなると、歯が噛み合う前にアダプターがブッシング内でわずかに回転する可能性があります。この角度的な遊びがあるため、トルクはスムーズに伝達されず、回転するたびにスプラインの接触面がぶつかり合うことで、一連の衝撃として伝達されます。
負荷がかかると、ひどく摩耗したスプラインは完全に滑り、歯が噛み合わずに互いに滑り合うため、回転が停止します。負荷がかかっていない状態では、わずかな摩擦によって回転が続くため、ビットが岩に接触するまで問題が隠蔽される可能性があります。
ドライブブッシングを取り外し、スプラインの歯を点検してください。歯面がピカピカに磨かれ、縁が鋭利ではなく丸みを帯びている場合は、スプラインが摩耗しています。アダプターのスプラインも同時に点検してください。片方が摩耗している場合は、もう片方も摩耗しているはずです。スプラインはペアで摩耗するため、両方を同時に交換してください。
ステップ3:負荷がかかった状態で油圧をチェックする
シャンクアダプターからスプラインドライブまでの機械部品がすべて正常であれば、問題は油圧システムにある。しかし、推測ではなく、測定を行ってください。
油圧式削岩機は、ビットが岩盤に接触した際に一定の圧力上昇を示すはずです。回転回路の圧力計は、無負荷時の値(通常は数百PSI)から、ビットが切削を開始すると定格作動圧力まで上昇します。ビットが接触しても圧力が上昇しない場合は、必要な圧力で油圧オイルがモーターに供給されていないことを意味します。圧力が急激に上昇してリリーフバルブが開く場合は、下流側に機械的な詰まりがあります。
油圧系の最も一般的な原因は、可能性の高い順に、油面低下または油の汚染(サイトグラスと油の状態を確認してください。濁った油や乳白色の油には水が混入しており、黒ずんだり焦げ臭い油は過熱しています)、リリーフバルブの固着(固着したスプールを解放するには、柔らかいハンマーで軽く叩いてください)、またはポンプの故障(キャビテーション音に耳を澄ましてください。負荷がかかると音程が変わる、ポンプからのガラガラ音や唸り音がします)。
ステップ4:ドライブシャフトとモーター
上流側の部品(シャンクアダプター、スプライン、油圧など)に問題がない場合は、ドライブシャフトまたは油圧モーター自体に問題があると考えられます。これらは内部部品であり、点検するには部分的な分解が必要となるため、点検順序の最後に記載されています。
ベアリングジャーナルが摩耗したドライブシャフトは、無負荷時にはまっすぐ回転しますが、負荷がかかるとたわみ、ハウジングに引っかかって回転が停止します。キー溝やスプラインが損傷したドライブシャフトは、断続的に回転を伝達します。内部の羽根やピストンが摩耗した油圧モーターは、抵抗なく自由に回転しますが、負荷がかかるとトルクを発生できません。
シャンクアダプター、スプラインドライブ、油圧供給系を除外した時点で、考えられる原因の80%は除外できたことになります。もし問題がドライブシャフトやモーターにある場合、この時点で症状は十分に明らかになっているはずなので、分解する価値は十分にあるでしょう。
"5分チェック"でほとんどのことがカバーされます
シフト開始前に、シャンクアダプターを取り外し、ウォーターポートを確認してください。スプライン面を指でなぞってみてください。磨耗している場合は摩耗、鋭利な場合は良好です。油圧オイルのサイトグラスも確認してください。この3つのチェックで、負荷がかかった状態でドリルが停止する最も一般的な3つの原因を網羅できます。最も重要なのは、点検中にアダプターのひび割れやスプラインの摩耗を発見した場合、作業員が立ち往生し、ドリルビットが深部で詰まってしまうような事態を避け、予定通りに修理できることです。




