CH676734A5

CH676734A5 -

Info

Publication number: CH676734A5
Application number: CH79/90A
Authority: CH
Inventors: Jury Ivanovich Neroznikov; Ivan Petrovich Rudakov; Valentin Natanovich Fanshtein; Vladimir Alexandrovic Medyanik; Valentina Vladimirov Gavrilova
Original assignee: Karagandinskij Polt Institut
Priority date: 1988-05-04
Filing date: 1989-04-14
Publication date: 1991-02-28
Also published as: SE8904413L; HU893492D0; FR2631077A1; SE8904413D0; FR2631077B1; PL279265A1; BG50946A3; JPH02504175A; WO1989011022A1; RU1778289C; US5010963A

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft Ausrüstungen für das Betreiben von Schachtanlagen und Tagebauen und bezieht sich auf eine hydraulische Bohrmaschine, welche zur Herstellung von Sprengbohrlöchern und Bohrungen geeignet ist.

Bekannt ist eine hydraulische Bohrmaschine mit einem Bohrwerkzeug und einem hydraulischen Schlagwerk. Das letztere setzt sich aus einem Gehäuse, einem Schlagkolben, einem Druckstabilisator, einem Flüssigkeitsverteiler und einer Zuspeise-Pressluftleitung mit einer Pressluftquelle zusammen. Der Druckstabilisator, welcher für die Trägheitsverluste der Maschine und den Anstieg der Schlagkraft des hydraulischen Schlagwerkes sorgt, stellt einen Zylinder mit einem frei schwimmenden Kolben dar, durch welchen der Zylinder in zwei Zylinderräume, also einen Gas- und einen Hydraulikraum, eingeteilt ist. In den Hydraulikraum gelangt ein Teii der im hydraulischen Schlagwerk verbrauchten Flüssigkeit Der Gasraum des Stabilisators ist an ein Pressluftnetz und eine Leerlaufkammer angeschlossen (SU, A, 337 485).

In der bekannten hydraulischen Bohrmaschine zeichnet sich jedoch der Druckstabilisator durch eine komplizierte konstruktive Auslegung aus, die eine hohe Genauigkeit bei der Herstellung von Laufteilen voraussetzt.

Die vorhandenen Laufteile erfahren einen schnellen Verschleiss, was im wesentlichen die Betriebssicherheit beeinträchtigt.

Aus dem Arbeitsraum des hydraulischen Schlagwerkes wird die verbrauchte Flüssigkeit als Impulsstrom zu einer Hauptabflussleitung geleitet und aus dem Abflussraum des hydraulischen Schlagwerkes durch einen als Stössel fungierenden Plunger aus-gestossen, wozu eine zusätzliche Energie aufgewendet werden muss.

Für seine Arbeit bedarf der Druckstabilisator einer anderen Energieart, also der Pressluft.

Es ist ferner eine hydraulische Bohrmaschine bekannt, deren hydraulisches Schlagwerk einen innerhalb seines Gehäuses untergebrachten bewegbaren Schlagbolzen, einen Arbeits- und einen Leerlaufraum, welche mit einer Hauptdruck- und eiser Hauptabflussleitung mit Hilfe eines Wegeventils beispielsweise in Form eines Drehschiebers periodisch verbunden werden, aufweist. In der Haupt-druckleitung ist ein Hydraulik-Druckluftspeicher eingebaut. Das hydraulische Schlagwerk besitzt einen weiteren Hydraulikspeicher, der zur Senkung der Trägheitsverluste der Flüssigkeit beim Rückgang des Schlagbolzens dient. Der Hydraulikspeicher stellt einen Zylinder dar, dessen Hohlraum durch einen Differentialkolben in zwei Kammern aufgeteilt ist, von denen die eine Kammer einen kleineren Querschnitt aufweist und ständig mit der Hauptdruckleitung verbunden ist und die andere Kammer einen grösseren Querschnitt hat und ständig mit der Hauptabflussleitung verbunden ist und beim Rückgang des Schlagwerkes mit dem Druckraum periodisch in Verbindung gesetzt wird (SU, A, 354123).

Bei dieser hydraulischen Bohrmaschine ist der Speicher durch einen komplizierten konstruktiven

Aufbau gekennzeichnet, der eine präzise Fertigung des Differentialkolbens und Zentrierung seiner Teile voraussetzt.

Hinzu kommt, dass durch das Vorhandensein eines Laufteiles in ihm, das sich auf zwei Oberflächen bewegt, ein schneller Verschleiss der zugeordneten Teile eintritt, was eine Überströmung der Flüssigkeit durch den Differentialkolben verursacht und die Funktionstüchtigkeit beeinträchtigt. Die verbrauchte Flüssigkeit des hydraulischen Schlagwerkes wird in die Hauptabflussleitung durch den Differentialkolben und den Plunger periodisch gefördert, für deren Arbeit ein Energieaufwand erforderlich ist.

Die verbrauchte Flüssigkeit bewegt sich in der Hauptabflussleitung in Form eines Impulsstromes, was sich auf die Lebensdauer der Hauptabflussleitung nachteilig auswirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Bohrmaschine zu schaffen, deren konstruktiver Aufbau es gestattet, die Steuerung des hydraulischen Schlagwerkes zu erleichtern und den Energieaufwand für die Förderung von dessen verbrauchter Flüssigkeit zu senken.

Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst.

Dank der Verwendung der Vorrichtung zur zwangsweisen Absaugung der Flüssigkeit aus dem Arbeitshubraum des hydraulischen Schlagwerkes, mit welcher die hydraulische Bohrmaschine versehen ist, wird die Steuerung des hydraulischen Schlagwerkes bedeutend erleichtert, dazu kommt weiter, dass durch die vorgeschlagene konstruktive Gestaltung seine Funktionstüchtigkeit verbessert wird, da darin keine Laufteile vorgesehen sind.

Durch die zwangsweise Absaugung der Flüssigkeit aus dem Arbeitshubraum des hydraulischen Schlagwerkes, während des Leerlaufes von dessen Schlagbolzen, wird ein stetiger Flüssigkeitsstrom in der Hauptabflussleitung erzeugt, wodurch zur Standfestigkeit der Hauptabflussleitung beigetragen wird, weil darin Flüssigkeitsschläge und ein Impulsstrom der Flüssigkeit vermieden werden, wobei für die Förderung der Flüssigkeit über die Hauptabflussleitung die verbrauchte Flüssigkeit des Hydromotors zum Drehen des Bohrwerkzeuges verwendet wird und sich keine zusätzlichen Aufwendungen ergeben, so dass der gesamte Wirkungsgrad der Bohrmaschine erhöht wird und die darin eingesetzten Pumpstationen vereinfacht werden.

Darüber hinaus lässt die zwangsläufige Absaugung der Flüssigkeit aus dem Arbeitshubraum des hydraulischen Schlagwerkes, während des Leerlaufes seines Schlagbolzens, den Druck in diesem Raum schnell abfallen, so dass sich der Hub des Schlagbolzens verlängert und damit die Schlägenergie und folglich der Wirkungsgrad der Bohrmaschine erhöht.

Im folgenden wird die Erfindung durch eine eingehende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels derselben unter Bezugnahme auf eine beigefügte Zeichnung näher erläutert, in welcher ein Prinzipschaltbild der erfindungsgemässen hydaulischen Bohrmaschine dargestellt ist.

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Die hydraulische Bohrmaschine enthält ein Bohrwerkzeug 1 an sich bekannter Bauart, das über ein Getriebe 2 mit einem Hydromotor 3 verbunden ist, und ein hydraulisches Schlagwerk 4 mit einem Schlagolzen 5, der auf das Bohrwerkzeug 1 einwirkt, einem Leerlauf- 6 und einem Arbeitshubraum

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Der Hydromotor 3 weist eine Hauptdruckleitung

8, die an eine Hydraulikpumpe 9 angeschlossen ist, und eine Abflussleitung 10 auf. Das hydraulische Schlagwerk 4 besitzt eine Hauptdruckleitung 11, die an eine Druck-Hydraulikpumpe 12 angeschlossen und in welcher ein Hydraulikspeicher 13 eingebaut ist, und eine Abflussleitung 14 der Hydraulikhauptleitung.

Die Hauptdruckleitung 11 und die Abflussleitung 14 der Hydraulikhauptleitung des hydraulischen Schlagwerkes 4 sind mit dem Leerlauf- und dem Arbeitshubraum über ein Wegeventil 15 verbunden, das von beliebiger bekannter Bauart sein kann und einen Druck- und einen Abflussraum aufweist.

Die hydraulische Bohrmaschine verfügt über eine Vorrichtung 16 zur zwangsläufigen Absaugung der Flüssigkeit aus dem Arbeitsraum 7 des hydraulischen Schlagwerkes beim Leerlauf dessen Schlag-koibens, die eine Mischkammer 17, einen Ejektor 18 und einen Diffusor 19 enthält. Die Mischkammer 17 ist an die Abflussleitung 14 der Hydrauiikhauptlei-tung des hydraulischen Schlagwerkes 4 angeschlossen, der Ejektor 18 ist an die Abflussleitung 10 des Hydromotors 3 angeschlossen und seine Düse 20 befindet sich im Diffusor 19, welcher an eine Hauptabflussleitung 21 angeschlossen ist, die für den Hydromotor 3 und das hydraulische Schlagwerk 4 gemeinsam ist.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen hydraulischen Bohrmaschine ist wie folgt.

Das Bohrwerkzeug 1 der Bohrmaschine wird über den Hydromotor 3 durch die Hydraulikpumpe 9 angetrieben. Ein Strom der Betriebsflüssigkeit wird von der Pumpe 12 über die Hauptdruckleitung 11 zum hydraulischen Schlagwerk 4 gefördert. Die Hauptdruckleitung 11 ist mit dem Leerlaufraum 6 ständig verbunden. Der Arbeitshubraum 7 wird über das Wegeventil 15 abwechselnd mit der Hauptdruckleitung 11 und der Abflussleitung 14 verbunden. Im Augenblick der Verbindung des Arbeitshubraumes 7 mit der Hauptdruckleitung 11 führt der Schlagbolzen 5 einen Arbeitshub und im Augenblick der Verbindung mit der Abflussieitung einen Leerlauf aus. Die verbrauchte Flüssigkeit wird als Impulsstrom in die Hauptabflussleitung 21 über die Vorrichtung 16 zur zwangsweisen Absaugung abgeführt. Ein Flüssigkeitsstrom des Hydromotors 3 zum Drehen des Bohrwerkzeuges wird über die Abflussleitung 10 dem Ejektor 18 zugeführt und über dessen Düse 20 in den Diffusor ausgestossen, wodurch ein schneller Strahl und ein Unterdruck darin erzeugt werden. Die im hydraulischen Schlagwerk 4 verbrauchte Flüssigkeit wird über die Abflussleitung 14 der Mischkammer 17 zugeführt, deren Volumen grösser sein soll als das Volumen der darin einströmenden Flüssigkeit. Die verbrauchte Flüssigkeit wird in den Diffusor 19 über einen Spalt 22, der zwischen der Düse 20 und dem Diffusorgehäuse vorgesehen ist,

angesogen. Im Diffusor 19 werden beide Ströme vermischt. Der Impulsstrom der verbrauchten Flüssigkeit wird in einen ununterbrochenen Strom umgewandelt. Der vermischte Strom fliesst über die Hauptabflussleitung 21, die für den Hydromotor 3 und das hydraulische Schlagwerk 4 gemeinsam ist, in einen Behälter 23 ab.

Die hydraulische Bohrmaschine kann eingesetzt werden für die Herstellung von Sprengbohrlöchern mit einem Durchmesser bis 65 mm in harten Gesteinen, vor Ort, bei der Gewinnung nutzbarer Mineralien in Gruben und Bergwerken im Sprengbohrverfahren sowie beim Auffahren von Stollen im Wasserbau. Diese Bohrmaschine ist auch beim Tunnelvortrieb und bei der Herstellung von Ankerbohrlöchern anwendbar.

Claims

Patentanspruch

Hydraulische Bohrmaschine, mit einem Bohrwerkzeug (1), das über ein Getriebe (2) mit einem Hydromotor (3) verbunden ist, der an eine erste Druckleitung (8) und eine erste Ableitung (10) angeschlossen ist, mit einem einen Leerlaufhubraum (6) und einen Arbeitshubraum (7) aufweisenden hydraulischen Schlagwerk (4), das an eine zweite Druckleitung (11) und über ein Mehrwegventil (15) an eine zweite Ableitung (14) angeschlossen ist, mit einem an die zweite Druckleitung (11) angeschlossenen Hydraulikspeicher (13) sowie die Hydraulikpumpe (9, 12), dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ableitung (14) in eine Mischkammer (17) einer Absaugvorrichtung (16) zur zwangsweisen Absaugung der Flüssigkeit aus dem Arbeitshubraum (7) des hydraulischen Schlagwerkes (4) bei dessen Leerlauf mündet, dass in der Mischkammer (17) ein Ejektor (18) und ein Diffusor (19) angeordnet ist, dass die erste Ableitung (10) in den Ejektor (18) mündet, der eine im Diffusor (19) angeordnete Düse (20) aufweist und dass der Diffusor (19) mit einer für den Hydromotor (3) und das hydraulische Schlagwerk (4) gemeinsamen Hauptableitung (21) verbunden ist.

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