CN102066690B - 岩石钻削单元、钻头变换器和用来变换钻头的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及岩石钻削单元,钻头变换器和用来变换钻头的方法。进给梁(5)的前部具有保持器(14)和连接到保持器上的钻头变换器(15)。在变换钻头(14)时,当钻头和钻杆(11)之间的连接被打开时,使用紧固到进给梁的通常保持器。所述变换器还包括用来存储钻头的刀库(16)和用来在所述保持器和刀库之间传送钻头的传送装置(18)。
Description
技术领域
本发明涉及一种钻头变换器,通过该钻头变换器可变换连接到岩石钻削机的刀具的钻头。钻头变换器包括刀库,要被变换的钻头被存储到该刀库中。该变换器还包括传送装置,通过该传送装置可以将钻头从刀库传送到钻削中心和从钻削中心传送回来。
此外,本发明涉及一种配备有这种钻头变换器的岩石钻削单元并且涉及一种用来变换钻头的方法。
在本申请的独立权利要求的前序部分中更详细地描述本发明的主题。
背景技术
在岩石钻削中,岩石钻削机与连接到其上的刀具一起使用,该刀具可以绕其纵向轴线旋转并且撞击脉冲可通过该刀具传递到正被钻削的岩石使得岩石将破裂并且钻孔将形成。刀具可包括一个或更多个钻杆和连接到其最外端部的可更换的钻头。典型地,钻头的前端配备有穿透正被钻削的岩石的数个钻头球齿。钻头经历磨损并且偶然地也损坏,这是因为在钻削期间很高的载荷被引导到钻头。因此,有必要不时变换钻头以便保证钻削的质量和效率。由操作者手动变换钻头是困难且缓慢的,并且更坏的是,也是危险的。因此,已经开发出钻头变换器以便机械化钻头的变换。然而,目前的方案还没有完全满足用户的要求。
美国公开4 065 845公开了一种供钻头存储在刀库中的空间中的钻头变换器,该钻头变换器对钻头的形状和尺寸设置了限制。此外,变换器配备有具有液压缸的它自己的保持器,该保持器将钻头压靠在刀库上。这引起对刀库的额外载荷。
发明内容
本发明的目标是获得新颖的且改进的岩石钻削单元和钻头变换器。另一目标是提供一种用来变换钻头的新颖的且改进的方法。
本发明的岩石钻削单元的特征在于,钻头变换器布置到紧固于进给梁的保持器,并且钻头布置成:当钻头的连接螺纹被转动打开和关闭时,使钻头被保持器保持。
本发明的变换器的特征在于,钻头变换器布置到紧固于进给梁的通常保持器。
本发明的方法的特征在于,为保持钻头而使用固定到进给梁的保持器,该保持器具有沿进给梁的纵向方向的固定位置,以及为操纵钻头而使用钻头变换器,该钻头变换器布置到保持器且包括所述刀库和传送装置。
本发明的思想是,钻头变换器不配备有其自身的保持器,而是变换器被布置到岩石钻削单元的基本的保持器,由此钻头由通常的保持器保持。基本保持器紧固到进给梁并且其位置在进给梁的纵向方向上是固定的。
本发明提供的优点是,钻头变换器不需要配备有其自身的单独的保持器,而是通常保持器可用于本发明。因此,变换器的结构会更简单并且它可以安装到配备有不同保持器的进给梁,甚至安装到配备有已存在的基本保持器的进给梁。此外,保持器的操作不对刀库产生载荷,由此刀库可以在结构上相对轻型。
实施例的思想是,在岩石钻削单元的操作期间,沿进给梁的纵向方向的保持器和刀库的相对位置是恒定的。此外,传送装置布置成沿进给梁的横向方向在刀库和钻削中心之间传送钻头。这个实施例的优点是,变换器的运动可以是简单的。此外,当变换器的传送运动是沿进给梁的横向方向时,当进给梁的前端抵靠着岩石或靠近进给梁的前面的一些其它障碍物时也可使用该变换器。
实施例的思想是,在用保持器夹持钻头之前,要被变换的钻头总是安置在沿钻削中心的预定的轴向位置上。这样,可选择夹持钻头的点。
实施例的思想是,保持器的爪在距离钻头的前面的工作部分一定距离处夹持要被变换的钻头的框架部分的外表面。这样,可保证保持器在任何情况下都不损坏钻头的关键的尖端部分。此外,夹持框架部分保证钻头在爪之间是直的,由此钻杆和钻头的连接可以毫无困难地进行。
实施例的思想是,岩石钻削单元包括至少一个机械止动构件,钻头布置成在用保持器的爪夹持它之前被推靠于所述机械止动构件。止动构件可以停留在保持器的爪的前面,距离爪预定的轴向距离处。
实施例的思想是,止动构件是滑动件。止动构件布置成通过至少一个致动器沿钻削中心的横向方向移动。滑动件的优点是其轴向尺寸可以很小。此外,滑动件可以被刚性地支撑。
实施例的思想是,在传送和存储期间作用在钻头中的连接孔上。因此,钻头的外观和外尺寸不影响操纵装置。
实施例的思想是,在传送和存储期间,单独的钻头夹持器布置在每个钻头内。钻头夹持器是一种容易变换的独立的传送和存储适配器。此外,钻头夹持器可以是能够调节的以用于不同尺寸的钻头。
实施例的思想是,钻头夹持器包括臂,并且钻头夹持器在其第一端部的部分上包括夹持部分,传送装置中的夹持构件可连接到该夹持部分,并且钻头夹持器可以容易地可拆卸地固定到刀库。
实施例的思想是,钻头夹持器具有至少两个支撑件,该至少两个支撑件布置成将它们自身支靠在钻头的连接螺纹上。根据每个被操纵的钻头的尺寸,支撑件之间的距离是可调节的。
实施例的思想是,使用钻头变换器同时地存储且操纵在外尺寸或形状上彼此不同的至少两个不同的钻头。因此,即使对于特殊钻削情况,非常不同的钻头也可存储在刀库内。
实施例的思想是,传送装置布置成仅通过使用线性运动来传送钻头。
实施例的思想是,传送装置包括至少一个第一传送装置,该第一传送装置用来将钻头从刀库交叉地传送到钻削中心和从钻削中心传送回来。传送装置包括至少一个第二传送装置,该第二传送装置用来沿钻削中心的轴向传送钻头。然后,在轴向观察时,刀库和保持器可停留在不同的部位。
实施例的思想是,刀库与保持器布置在相同的轴向部位中,由此,被变换的钻头布置成通过传送装置的仅仅一个横向线性运动从刀库被传送到保持器。然后,钻头停在保持器的爪的所需位置中并且不需要通过抵靠着止动构件的钻削中心方向的运动被定位。而是,要从钻杆分离的钻头在它被用爪夹持之前通过进给装置抵靠着止动构件被定位,使得钻头定位在正确轴向位置中,以便于传送。在刀库和保持器之间设置精确且简单的线性传送运动是容易的。传送装置可包括第一传送装置和第二传送装置。第一传送装置用于横向传送运动,并且第二传送装置可以布置成使销钉状钻头夹持器进入和离开钻头。
实施例的思想是,刀库是可相对于转动轴线转动的盘状结构。刀库可具有用于钻头夹持器的数个紧固孔。刀库还具有一个变换站,每个紧固孔可转动到所述变换站。
实施例的思想是,保持器包括至少两个爪,所述爪布置成从相对侧挤压钻头的外表面。
附图说明
在附图中将更详细地描述本发明的一些实施例,其中:
图1是具有钻削单元的岩石钻削钻机的示意侧视图,所述钻削单元配备有保持器和连接到其上的钻头变换器,
图2a到图2c是钻头的示意透视图,并且图2b还示出夹持钻头内的孔,
图3是保持器和连接到其上的刀库的从进给梁的前端的示意图,
图4是钻头变换器和止动装置的结构的从进给梁的前端的示意图,并且
图5是与保持器一起的钻头变换器的结构和操作的示意俯视图。
在图中,为了清楚的目的,简化地示出本发明的一些实施例。在图中,类似部件用相同附图标记表示。
具体实施方式
图1中示出的岩石钻削钻机1包括可移动的载体2,一个或更多个钻臂3布置在所述载体2上,所述钻臂3在它们的最外端部上具有钻削单元4。钻削单元4包括支撑岩石钻削机6的进给梁5,所述进给梁5可以通过进给装置7沿钻削方向A和相反方向B移动。在图中,点划线标记钻削线,即钻削中心C。岩石钻削机6可包括撞击装置8,所述撞击装置8用来在连接到岩石钻削机6的刀具9上提供撞击脉冲。此外,岩石钻削机6可包括旋转装置10,所述旋转装置10用来使刀具9绕其纵向轴线转动。在钻削期间,刀具9处于钻削中心C,并且可包括钻杆11,所述钻杆11在其最外端部具有可更换的钻头12。另外,在已知的接长杆钻削中,数个钻杆11连续地连接起来,用以钻削长孔13。当钻削岩石时,钻头12的钻头球齿或切割岩石的对应部分磨损并且也可能损坏,这就是为什么在钻削期间变换钻头12的原因。此外,用于各种钻削情况和岩石状况的不同的特殊钻头可用于改进岩石钻削和钻削质量。钻头12典型地通过螺纹连接而被连接到钻杆11。
在进给梁5的前端,即如沿钻削方向A看到的在进给梁5的最外部分中,存在包括爪或对应夹持构件的保持器14,通过所述保持器14,可更换的钻头12可以被静止紧固至少长达到通过借助岩石钻削机6的旋转装置10旋转钻杆而打开或关闭钻杆11和钻头12之间的螺纹连接时。保持器14布置成使得被保持的刀具9处于钻削中心C。当钻杆11被变换或者它们连续地连接起来,成为接长的杆组件时,保持器14典型地用于保持钻杆11。在本发明中,保持器14也用于变换钻头12。基本保持器14被紧固到进给梁5,并且是进给梁5的一部分。保持器14在进给梁5上的位置因此在钻削单元的操作期间维持不变。这种保持器14的结构可以是坚固的并且其操作所需的移动可以是简单的。保持器14的结构可以以不同的方式构造。
在进给梁5的前端边缘部分上,连同保持器14,还布置钻头变换器15,并且钻头变换器15包括刀库16,在所述刀库16中可以存储所需数量的钻头,典型地为5到10个钻头。刀库16可以是转盘,其中形成了用于要存储的钻头12的空间。替代地,刀库16可以是链式刀库或任何其它合适构造。钻头变换器15还可包括一个或更多个止动构件17,通过所述止动构件17,钻头12可以被机械地停止在钻削中心C上的预定轴向位置处。例如,止动构件17可以是滑块,可以从保持器14的前侧将该滑块推到钻削中心C中,并且为了变换,在借助保持器14将钻头12紧固成静止之前,将钻头12的前端推靠在岩石钻削机6一侧的该滑块的表面上。另外,钻头变换器15包括一个或更多个传送装置18,通过所述传送装置18,可以将钻头12从刀库16传送到保持器14和反过来传送。然而,变换器15没有其自身的保持器,因为想法是利用已经在进给梁5上的基本保持器14。
图2a到图2c示出不同的钻头12。如从图看到的,钻头12在外表上相当不同。图2a的钻头12在框架部分12a的外周上具有螺旋状凹槽19,而在图2b的钻头12中,框架部分12a是光滑的圆柱。此外,在图2c中,框架部分12a配备有带有凹槽的肩20。因为不同钻头12的外观可以彼此相当不同,因此难以在它们的框架部分2a处操纵钻头12。产生通用夹持器或类似物是很费力的。在另一方面,应当避免在钻头12的前端夹持尖端或工作部分12b,因为它是钻头的最关键的部分并且配备有硬的但易碎的钻削球齿21。然而,可以通过合适的销钉状钻头夹持器22操纵钻头12,所述钻头夹持器22可以被推到钻头的框架部分12a中的孔23中,所述孔23被设置用来在正常情况下容纳钻杆11的连接部分。由于这种单独的钻头夹持器22,钻头12可以在刀库16中和在传送期间被操纵而没有损坏工作部分12b的危险。应当注意,在保持器14的前面抵靠着止动构件17的钻头12的定位受到控制并且在充分低的行进速率下发生。此外,作用在钻头12上的载荷是沿钻削方向A的,即与通常钻削期间的方向相同。钻头12和钢制球齿21将因此不被损坏,即使所述定位抵靠着物理障碍发生也不会。
图3以非常简化的方式示出位于进给梁5的前端边缘处的钻头变换器15和保持器14的结构和操作。保持器14可包括臂24,所述臂24配备有保持爪25等。臂24可以通过致动器27相对于转动轴26转动,所述致动器27可以例如是压力介质气缸。在图3的情况中,爪25是打开的并且被变换的钻头12已经通过传送装置18从刀库16被带到钻削中心并且布置成抵靠着止动装置28的机械止动构件17。止动装置28可包括压力介质气缸或一些其它合适的致动器,通过所述压力介质气缸或一些其它合适的致动器,止动构件17可以沿横向方向D被传送到钻削中心和离开钻削中心。当被变换的钻头12处于钻削中心的预定义的轴向位置时,可以闭合爪25。然后,传送装置18可以被传送离开钻削中心和连接到被保持的钻头的钻杆。
图3还显示了刀库16可以是盘或回转器,所述盘或回转器可以相对于旋转轴线29转动以选择所需钻头12。刀库16也可具有诸如孔等的紧固点30,图2b和图5中示出的钻头夹持器22可布置到所述紧固点30。图3还显示了变换器15可具有其自身的框架31,刀库16、止动装置28和传送装置18可以被支撑到所述框架31。然后,变换器15可以通过刚性紧固而被牢固地紧固到进给梁5。
图4示出替代方案,其中止动构件17是滑块,并且止动装置28包括用来控制滑块沿横向方向D到钻削中心的移动的具有控制表面33的框架32。此外,止动装置28的致动器34可以是马达,所述马达布置成通过例如齿轮传动来移动滑块。滑块式止动装置的优点是它仅沿周向占据一点空间,由此易于定位到保持器14的前侧。
图5示出布置到保持器14的替代的钻头变换器15。变换器15可包括是一种操纵器的传送装置18。传送装置18可包括通过紧固件35彼此连接的第一传送装置18a和第二传送装置18b。第一传送装置18a布置成沿横向方向E线性地移动第二传送装置18b和连接到其上的夹持构件36,使得钻头12可以在刀库16和保持器14的爪25之间被传送。第二传送装置18b布置成将钻头夹持器22移动进入和离开钻头孔23。钻头夹持器22是伸长件,其第一端部可包括夹持部分38,传送装置18的夹持构件36可附接到所述夹持部分38,并且钻头夹持器22通过所述夹持部分38而被紧固到刀库16。此外,钻头夹持器22可包括臂39,且两个或更多个支撑件40a和40b布置到所述臂39并且形成为当位于钻头12的孔23内时将它们自身支靠在连接螺纹41上。此外,最后面的第一支撑件40a可包括肩46、法兰等,所述肩46、法兰等可将自身支撑在钻头12的后表面上并且沿轴向支撑钻头12。当通过第二传送装置18b将钻头夹持器22推到孔23中时,第一支撑件40a停在钻头12的后部上,而刚性地连接到臂39的第二支撑件40b可以进一步向钻头12的前端推动。然后,支撑件40a和40b彼此离开一定距离停止,由此钻头12被孔23的表面牢固地支撑。间隔开的支撑件40a、40b保证钻头12维持笔直。钻头夹持器22可具有诸如调节螺钉的调节构件45,通过所述调节构件45可调节沿方向H的支撑件40a、40b之间的最大距离。同时,调节构件45影响沿方向H的夹持部分38和第一支撑件40a之间的距离。因为钻头12在其后部通过肩46被支撑,因此钻头夹持器22的调节允许具有不同长度的钻头12的前端设置在刀库16中的相同点处。当刀库沿轴向定位在保持器14时并且当钻头12的前端在刀库16中放平时,可以使用第一传送装置18a的简单的交叉线性移动E完成刀库16和保持器14之间的传送。
当钻头12在爪25之间受到挤压时,第二传送装置18b用于向后,即沿相反方向B,拉动钻头夹持器22,由此,支撑件40a、40b彼此抵靠放置并且从孔23露出。接下来,钻头夹持器22通过第一传送装置18a被传送离开钻削中心C,并且钻杆11连接到钻头12,此后,止动构件17和爪25打开。然后可以开始正常钻削。钻头夹持器22在它连接到钻杆11之前从钻头12分离,由此,钻头夹持器22不参与钻头12的实际紧固而是在传送和存储期间用作辅助物。因此,钻头夹持器在钻削期间不连接到刀具。
图5显示了保持器14的爪25可以布置到充当致动器34的液压介质气缸的活塞杆42,由此,保持器14的结构可以非常简单。爪25可以沿横向方向J移动。爪25在相对侧处挤压钻头的框架部分12a。钻头的工作部分12b免受由保持器引起的力。当在框架部分12a处用爪25夹持钻头12时,钻头12也维持较好地平行于钻削中心C,这有利于连接操作。
图5还显示了在钻头12更换的时间内,钻杆11沿相反方向B在钻削中心C中被传送。钻杆11的前端配备有带连接螺纹44的连接部分43,通过沿钻削方向A进给钻杆11并且同时通过岩石钻削机6的转动装置10使钻杆11绕其纵向轴线转动,所述连接螺纹44可连接到保持器14中的钻头12的内部连接螺纹41。当分离连接到钻杆11的钻头12时,止动构件17关闭并且钻头12被推靠在止动构件17上。这样,对于传送装置18和保持器14,钻头12总是正确定位。
应当注意,钻头夹持器22的支撑件40a、40b可包括用来夹持钻头的孔23的装置,使得即使进给梁5被向下引导,钻头12也不从夹持器22分离。支撑件40a、40b可包括摩擦件,诸如由橡胶或相应弹性材料制成的保持环。此外,钻头夹持器22可具有膨胀段,所述膨胀段可以在压力介质或机械运动的作用下膨胀并且压靠在钻头14的孔23的内表面上。
也可以以一些不同于图3到图5中示出的止动装置28的情况的方式布置钻头12在保持器14中的定位。例如,可以布置传感器来监视钻头12在钻削中心C的轴向位置,由此,钻头12可以基于从传感器接收到的数据移动到正确位置。然而,如图3到图5中描述的钻头抵靠着机械障碍物停止是结构上简单的并且可靠的,并且不需要进给装置7的精确控制。
在一些情况中,本申请中描述的特征可以照这样使用而与其它特征无关。在另一方面,本申请中描述的特征也可以在必要时组合起来以提供各种组合。
附图和相关描述仅仅意图说明本发明的思想。本发明可以在权利要求的范围内在细节上变化。
Claims (15)
1.一种岩石钻削单元,所述岩石钻削单元包括:
进给梁(5),
岩石钻削机(6),
进给装置(7),所述进给装置(7)用来沿钻削方向(A)和相反方向(B)在进给梁(5)上移动所述岩石钻削机(6),
保持器(14),所述保持器(14)紧固到所述进给梁(5),并且至少如沿所述进给梁的纵向方向看到的,所述保持器(14)在所述进给梁(5)的前端的部分上的位置是固定的,和
钻头变换器(15),所述钻头变换器(15)包括用来存储钻头(12)的刀库(16)和用来在所述刀库(16)和钻削中心(C)之间传送所述钻头(12)的传送装置(18),
其中所述钻头变换器(15)被布置到紧固于所述进给梁(5)的所述保持器(14),并且
其中所述钻头(12)被布置成:当所述钻头(12)和钻杆(11)之间的连接螺纹(41、44)被转动打开和关闭时,所述钻头被所述保持器(14)保持,
其特征在于,
沿所述进给梁(5)的纵向方向的所述保持器(14)和刀库(16)的相对位置在所述岩石钻削单元的操作期间不变,并且
所述传送装置(18)被布置成沿所述进给梁(5)的横向方向传送所述钻头(12)。
2.根据权利要求1所述的岩石钻削单元,其特征在于,
所述保持器(14)包括至少两个爪(25),所述爪(25)被布置成挤压所述钻头(12)的外表面。
3.根据权利要求1和2中的任何一项中所述的岩石钻削单元,其特征在于,
所述岩石钻削单元(4)包括至少一个能够打开且能够关闭的止动构件(17),所述钻头(12)被布置成在利用所述保持器(14)的爪(25)夹持所述钻头(12)之前被推靠于所述止动构件(17),并且
所述止动构件(17)以距离所述爪(25)预定的轴向距离(L)位于所述保持器(14)的所述爪(25)的前面。
4.根据权利要求3中所述的岩石钻削单元,其特征在于,
所述止动构件(17)是滑动件,所述滑动件被布置成通过至少一个致动器(34)沿所述钻削中心(C)的横向方向(D)移动。
5.根据权利要求1-2的任何一项中所述的岩石钻削单元,其特征在于,
所述钻头变换器(15)包括数个单独的钻头夹持器(22),所述钻头夹持器(22)能够支撑到被操纵的所述钻头(12)的内表面,并且
每个钻头(12)在存储和传送期间被连接到钻头夹持器(22)。
6.根据权利要求1-2中的任何一项所述的岩石钻削单元,其特征在于,
所述钻头变换器(15)包括数个单独的钻头夹持器(22),所述钻头夹持器(22)能够支撑到被操纵的所述钻头(12)的内表面,
每个钻头(12)在存储和传送期间被连接到钻头夹持器(22),
所述钻头夹持器(22)包括臂(39),并且在其第一端部的部分上包括夹持部分(38),所述传送装置(18)中的夹持构件(36)能够连接到所述夹持部分(38),并且从所述夹持部分(38),所述钻头夹持器(22)能够容易地以可拆卸的方式紧固到所述刀库(16),并且
所述臂(39)具有至少两个支撑件(40a、40b),所述至少两个支撑件(40a、40b)被布置成将它们自身支靠于所述钻头(12)的内部连接螺纹(41)。
7.根据权利要求1-2中的任何一项中所述的岩石钻削单元,其特征在于,
所述传送装置(18)包括至少一个第一传送装置(18a),所述第一传送装置(18a)用于通过横向(E)线性运动将所述钻头(12)从所述刀库(16)传送到所述钻削中心(C)和从所述钻削中心传送回来。
8.一种钻头变换器,所述钻头变换器能够布置在岩石钻削单元的进给梁上并且包括:
用来存储数个钻头(12)的刀库(16),和
用来在所述刀库(16)和钻削中心(C)之间传送钻头(12)的传送装置(18),
其中所述钻头变换器(15)被布置到紧固于进给梁(5)的通常保持器(14),
其特征在于,
沿所述进给梁(5)的纵向方向的所述保持器(14)和刀库(16)的相对位置在所述岩石钻削单元的操作期间不变,并且
所述传送装置(18)被布置成沿所述进给梁(5)的横向方向传送所述钻头(12)。
9.一种用来变换岩石钻削单元中的钻头的方法,
所述岩石钻削单元(4)包括:进给梁(5),通过所述进给梁(5)上的进给装置(7)移动的岩石钻削机,属于所述岩石钻削机(6)的旋转装置(8),和包括至少一个钻杆(11)和连接到所述钻杆上的钻头(12)的刀具(9),
所述方法包括:
将数个可更换的钻头(12)存储到刀库(16)中,
通过利用所述旋转装置(8)使所述钻杆沿所述岩石钻削单元的钻削中心(C)绕其纵向轴线旋转,分离所述钻杆(11)和钻头(12)之间的螺纹连接,
通过传送装置(18)将分离的钻头(12)从所述钻削中心(C)带到所述刀库(16)中,
借助所述传送装置(18)从所述刀库取得新的钻头(12)并且将其传送到所述钻削中心(C),
通过利用所述旋转装置(8)使所述钻杆(11)沿所述钻削中心(C)绕其纵向轴线旋转,将所述钻杆(11)的连接螺纹(44)连接到所述新的钻头(12)的连接螺纹(41),并且
当钻杆(11)连接到所述钻头(12)或与所述钻头(12)脱离连接时,保持所述钻头(12)在所述钻削中心(C)上静止,
将紧固到所述进给梁(5)的保持器(14)用于保持所述钻头(12),所述保持器沿所述进给梁(5)的纵向方向具有固定的位置,并且
将钻头变换器(15)用于操纵所述钻头(12),所述钻头变换器(15)被布置到所述保持器(14)并且包括所述刀库(16)和传送装置(18),
其特征在于,
保持沿所述进给梁(5)的纵向方向的所述保持器(14)和刀库(16)的相对位置在所述岩石钻削单元的操作期间不变,并且
通过使用所述传送装置(18)沿所述进给梁(5)的横向方向的横向运动,在所述刀库(16)和钻削中心(C)之间传送钻头(12)。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,
在用所述保持器(14)夹持所述钻头(12)之前,将被变换的所述钻头(12)设置成总是在沿所述钻削中心(C)的预定的轴向位置上。
11.根据权利要求10中所述的方法,其特征在于,
将在钻削方向(A)上沿所述钻削中心(C)要从所述钻杆(11)分离的所述钻头(12)推靠在机械止动构件(17)上,所述机械止动构件(17)的部位限定所述保持器(14)和钻头(12)的相对位置。
12.根据权利要求9到权利要求11的任何一项中所述的方法,其特征在于,
在所述钻头(12)的前面距离工作部分(12b)距离(L)处,借助所述保持器(14)的爪(25)夹持要被变换的所述钻头(12)的框架部分(12a)的外表面。
13.根据权利要求9到权利要求11的任何一项中所述的方法,其特征在于,
在传送和存储期间,在每个钻头(12)内布置单独的钻头夹持器(22)。
14.根据权利要求9到权利要求11的任何一项中所述的方法,其特征在于,
在传送和存储期间,在每个钻头(12)内布置单独的钻头夹持器(22),并且
将销钉状的钻头夹持器(22)支撑到所述钻头中的孔(23)的内部连接螺纹(41)。
15.根据权利要求9到权利要求11的任何一项中所述的方法,其特征在于,
借助所述钻头变换器(15)存储和操作在外部尺寸或形状上彼此不同的至少两个不同的钻头(12)。
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EP3153654B1 (en) * | 2015-10-09 | 2019-04-24 | Sandvik Mining and Construction Oy | Rock drilling rig |
AU2017200871B2 (en) * | 2016-02-12 | 2022-01-27 | Joy Global Surface Mining Inc | Bit change mechanism for a drill rig |
SE541693C2 (sv) * | 2016-11-29 | 2019-11-26 | Epiroc Rock Drills Ab | Förfarande, anordning och hållare för montering av en borrkrona |
EP3610121A1 (en) * | 2017-04-10 | 2020-02-19 | Sandvik Mining And Construction USA, LLC | Automated drill bit changer |
CN107165588B (zh) * | 2017-07-26 | 2018-10-16 | 西南石油大学 | 一种海底卧式换钻头更换装置 |
AU2019226632A1 (en) * | 2018-03-02 | 2020-09-24 | Technology Innovations Australia Pty Ltd | Drilling tool replacement apparatus |
SE543092C2 (en) | 2018-05-21 | 2020-10-06 | Epiroc Rock Drills Ab | System for drill bit change in a drilling rig, drilling rig comprising such a system, and a method for changing drill bits using such a system |
US10605037B2 (en) | 2018-05-31 | 2020-03-31 | DynaEnergetics Europe GmbH | Drone conveyance system and method |
US11408279B2 (en) | 2018-08-21 | 2022-08-09 | DynaEnergetics Europe GmbH | System and method for navigating a wellbore and determining location in a wellbore |
US11434713B2 (en) | 2018-05-31 | 2022-09-06 | DynaEnergetics Europe GmbH | Wellhead launcher system and method |
CN108756782B (zh) * | 2018-06-13 | 2020-02-14 | 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 | 一种煤矿用旋转式大容量钻杆仓 |
CN108907773B (zh) * | 2018-07-03 | 2020-06-12 | 芜湖恒跃智能装备有限公司 | 一种便于安装的工装台 |
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CN112392412B (zh) * | 2020-11-18 | 2023-03-31 | 衢州海西电子科技有限公司 | 钻头更换装置和凿岩机 |
EP4267830A2 (en) | 2020-12-23 | 2023-11-01 | Epiroc Rock Drills Aktiebolag | Drill bit change in face drill rig |
US11466522B2 (en) | 2021-01-29 | 2022-10-11 | Epiroc Drilling Solutions, Llc | Drilling tool changer apparatus |
US11713625B2 (en) | 2021-03-03 | 2023-08-01 | DynaEnergetics Europe GmbH | Bulkhead |
WO2022184732A1 (en) | 2021-03-03 | 2022-09-09 | DynaEnergetics Europe GmbH | Bulkhead and tandem seal adapter |
US12000267B2 (en) | 2021-09-24 | 2024-06-04 | DynaEnergetics Europe GmbH | Communication and location system for an autonomous frack system |
CN114016925B (zh) * | 2021-11-15 | 2024-03-22 | 中铁三局集团第五工程有限公司 | 一种隧洞爆破眼精确打孔装置及施工方法 |
CN114536482B (zh) * | 2022-04-28 | 2022-07-08 | 新沂市凯宁工具有限公司 | 一种环式木工钻头构件的钻床设备 |
WO2024013549A1 (es) * | 2022-07-13 | 2024-01-18 | Bizama Almendras Raul Patricio | Dispositivo de cambio de herramientas de perforación y un método para hacer dicho cambio |
EP4407140A1 (en) * | 2023-01-26 | 2024-07-31 | Sandvik Mining and Construction Oy | Controlling replacement of a mining tool of a mining vehicle |
CN117927166B (zh) * | 2024-03-20 | 2024-05-24 | 陕西延长石油矿业有限责任公司 | 一种地源热泵深埋打孔辅助装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3976149A (en) * | 1972-02-08 | 1976-08-24 | Linden-Alimak Ab | Rock drill equipment having a mechanized drill bit exchange |
US3977480A (en) * | 1973-12-21 | 1976-08-31 | Atlas Copco Aktiebolag | Arrangement for exchanging drill bits |
WO2000061907A1 (en) * | 1999-04-13 | 2000-10-19 | Sandvik Tamrock Oy | Arrangement in rock drilling apparatus |
CN2716492Y (zh) * | 2004-06-25 | 2005-08-10 | 长沙矿山研究院 | 深海浅孔取芯钻机的更换取岩芯内管装置 |
WO2008054302A1 (en) * | 2006-10-30 | 2008-05-08 | Atlas Copco Rock Drills Ab | Bit changer |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE366368C (zh) * | 1972-02-08 | 1975-08-11 | Linden Alimak Ab | |
FI56575C (fi) | 1974-04-23 | 1980-02-11 | Tampella Oy Ab | Anordning foer byte av borrkronor pao en borrstaong |
EP0860581A1 (de) * | 1997-02-25 | 1998-08-26 | Hütte & Co. Bohrtechnik Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Bohrgerät |
US6360830B1 (en) * | 2000-06-23 | 2002-03-26 | Vermeer Manufacturing Company | Blocking system for a directional drilling machine |
WO2006061907A1 (ja) * | 2004-12-09 | 2006-06-15 | Asahi Co., Ltd | 成型金型の補修方法並びに成型金型及び成型製品 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3976149A (en) * | 1972-02-08 | 1976-08-24 | Linden-Alimak Ab | Rock drill equipment having a mechanized drill bit exchange |
US3977480A (en) * | 1973-12-21 | 1976-08-31 | Atlas Copco Aktiebolag | Arrangement for exchanging drill bits |
WO2000061907A1 (en) * | 1999-04-13 | 2000-10-19 | Sandvik Tamrock Oy | Arrangement in rock drilling apparatus |
CN2716492Y (zh) * | 2004-06-25 | 2005-08-10 | 长沙矿山研究院 | 深海浅孔取芯钻机的更换取岩芯内管装置 |
WO2008054302A1 (en) * | 2006-10-30 | 2008-05-08 | Atlas Copco Rock Drills Ab | Bit changer |
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