CN104870740B - 与岩石钻机、钻柱部件有关的装置及方法、把持装置和岩石钻机 - Google Patents
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Abstract
一种用于链传动装置的张紧装置，该链传动装置用于驱动器装置与滑动件(7)之间的运动传递，该滑动件(7)由传动链(18)沿着岩石钻机的线性引导件(6)驱动。张紧装置包括用于将传动链的第一端部固定在滑动件(7)上的第一固定构件(24)以及用于将传动链的第二端部固定在张紧头(26)上的第二固定构件(25)，该张紧头(26)设置成能够沿传动链(18)的张紧方向(S)在滑动件(7)上移位。弹簧装置(27)设置在张紧头(26)与滑动件(7)之间以用于沿张紧方向(S)对张紧头进行弹簧加载，并且所述第一固定构件(24)和所述第二固定构件(25)中的至少一者包括用于调节传动链(18)的张力的调节装置(28)。本发明还涉及一种方法、把持装置和岩石钻机。
Description
技术领域
本发明涉及用于链传动装置的张紧装置，该链传动装置用于驱动器装置与滑动件之间的运动传递，该滑动件由传动链沿着岩石钻机的线性引导件驱动。本发明还涉及用于张紧链传动装置的方法、用于在岩石钻机中把持钻柱部件的把持装置以及岩石钻机。
背景技术
在先前已知的岩石钻机中，凿岩机固定至能够在进给梁上来回地移动的滑动件。通过固定至滑动件的链传动装置将来自驱动马达的运动传递至滑动件。
由于磨损的原因，传动链将在操作期间经历连续的伸长，这也是提出用于张紧传动链的不同结构的原因。因而，先前已知一种下述按压装置：该按压装置以一定的力侧向地压靠链的一部分以吸收传动链的松弛。另一先前已知的链张紧机构由用于设置在链传动装置中的轮的移位装置构成。
发明内容
本发明的目的是提供一种如上所述的张紧装置，该张紧装置包括对用于岩石钻机中的传动链的张紧装置的安全且经济的进一步研发。
该目的通过本发明在借助了用于将传动链的第一端部固定在滑动件上的第一固定装置以及用于将传动链的第二端部固定在张紧头上的第二固定装置的上述张紧装置中获得，该张紧头设置成能够沿传动链的张紧方向在滑动件上移位，其中，弹簧装置设置在张紧头与滑动件之间以用于沿张紧方向对张紧头进行弹簧加载，并且其中，所述第一固定构件和所述第二固定构件中的至少一者包括用于调节传动链的张力的调节装置。
因而使得可以通过借助于所述弹簧装置和调节装置的组合的简单措施来提供链的所需张力。当这些元件设置在滑动件本身上时，不需要采取影响传动链或链传动装置本身的路径的特定的专用措施。滑动件可被构造成使得可以使相关元件易于检查、调节和在需要时维修。
优选的是，张紧头在沿所述张紧方向定向的滑动引导件上移动。特别优选的是，滑动引导件包括穿过接纳在张紧头中的衬套的两个平行的滑杆。
特别地出于节约空间和引导的原因，适合的是，弹簧装置包括围绕每个滑杆设置的压力弹簧组件。然而还可以使用其他弹性元件。优选的是，在张紧头与滑动件之间设置用于防止弹簧装置的过度压缩的运动限制器。
在本发明的优选变型中，间接链张力传感器设置成感测滑动件与张紧头之间的相对位置。通过该布置，获得了可以以简单的方式检验是否存在足够的传动链张力的装置。
间接链张力传感器适当地为选自下述组中的传感器：感应传感器、电容式传感器、机械传感器、霍尔传感器以及光学传感器。
优选的是，链张力传感器定位在滑动件上，并且意在用于检测的可检测元件定位在张紧头上。然而相反的定位也是可以的。
根据本发明的优选方面，在滑动件上固定有安全制动件。该安全制动件在链张力低于规定水平的情况下——例如在所检测到的链张力低于规定水平时——设置成通过与沿着线性引导件延伸的制动表面的制动接合来制动滑动件。
不排除还可以检测滑动件相对于线性引导件的运动速度并且所检测到的速度大于某一水平将开始滑动件的制动。这对于在传动链未受损但链马达等有故障的情况下提高安全性而言会是有价值的。
同时这方面使操作者以及钻机附近的其他人的安全性增强，这是因为至少显著地减小了抓持装置和钻柱部件掉落的风险。
优选的是，安全制动件为液压机械常锁定式夹持制动件，并且制动表面设置在与线性引导件相邻地设置的长形制动梁上。因而，安全制动件可以在控制导管中没有压力时被激活，从而保证了安全，这是因为制动件不必主动地控制以进行制动。
应当指出的是，张紧传动链是沿传动链的主方向在滑动件的区域中执行的，所述方向为“张紧方向S”。该主方向平行于滑动件的运动方向。
在本发明的用于张紧用于驱动器装置与滑动件之间的运动传递的链传动装置的方法——其中，该滑动件由传动链沿着岩石钻机的线性引导件驱动——中，传动链的第一端部由第一固定构件固定至滑动件，并且传动链的第二端部由第二固定构件固定在张紧头上，该张紧头沿所述传动链的张紧方向在滑动件上移位，其中，张紧头通过设置在张紧头与滑动件之间的弹簧装置沿张紧方向被弹簧加载，并且其中，通过包括在所述第一固定构件和所述第二固定构件中的至少一者中的调节装置来调节传动链的张力。
对应于与张紧装置的变型有关的上述装置特征的方法特征就本发明方法的变型而言也是适用的。
本发明的用于在岩石钻机中把持钻柱部件的把持装置的不同之处在于，该把持装置包括根据以上所述的张紧装置，其中，该把持装置具有线性引导件，该线性引导件具有能够由链传动装置进行移位的滑动件以及定位在滑动件上的用于钻柱部件的抓持装置。
本发明的岩石钻机的不同之处在于，该岩石钻机包括根据以上所述的张紧装置，该岩石钻机包括呈进给梁的形式的线性引导件，该进给梁具有能够由链传动装置进行移位的滑动件以及定位在滑动件上的凿岩机。
现在将通过实施方式并参照附图对本发明进行更详细地描述。
附图说明
附图示出了：
图1示意性地示出了配备有用于凿岩机的进给梁以及用于把持钻柱部件的装置的线性引导件的岩石钻机；
图2以更大的比例示出了图1中从进给梁释放的用于把持钻柱部件的装置；
图3以更大的比例示出了用于把持钻柱部件的装置的细节的放大视图；
图4示出了从其他部件释放的所述用于把持钻柱部件的装置的滑动件；以及
图5示意性地示出了根据本发明的方法的顺序框图。
具体实施方式
图1示意性地示出了岩石钻机1，其配备有进给梁2，支承凿岩机4的(钻机)滑动件3能够在该进给梁2上来回地移动。在进给梁2上固定有包括线性引导件6的用于把持钻柱部件的装置5，具有抓持装置8的(把持)滑动件7能够在该线性引导件6上来回地移动。
用于把持钻柱部件的装置5设置成把持被储存在钻柱箱(未示出)中的钻柱部件以使钻柱部件靠近岩石钻机，并将钻柱部件接连地定位在凿岩机4的钻柱位置中。用于把持钻柱部件的装置5还设置成在从钻孔取出钻柱时——例如当要更换钻头时——将钻柱部件从钻柱位置接连地移除并将钻柱部件放置在所述钻柱箱中。
在图2中，示出了线性引导件6和能够来回地移动的滑动件7，该滑动件7上附接有抓持装置8。抓持装置8能够通过具有第一旋转轴线V1的第一旋转器11以及通过绕第二旋转轴线V2的第二旋转器12相对于滑动件7移动。抓持装置8具有成对的抓持器9，如从所抓持的钻柱部件观察到的，所述成对的抓持器9轴向地分开。抓持装置8还包括用于所抓持的钻柱部件的轴向止动件10。
用于把持钻柱部件的装置5通过第一固定装置13和第二固定装置14附接至岩石钻机的进给梁。线性引导件6和所支承的滑动件7通过第三旋转器15绕第三旋转轴线V3相对于固定装置13和14和进给梁枢转。
滑动件7还配备有与制动梁17配合的安全制动件16，制动梁17沿着线性引导件6设置并且在每侧均设置有制动表面。安全制动件16在示出的示例中为常锁定式夹持制动件，其在未加载的情况下夹持在制动梁17上，使得滑动件7和相关联的抓持装置8相对于线性引导件被锁定以防止滑动件7与抓持装置还可能和所抓持的较重的钻柱部件一起掉落至最低位置，由此，可能发生使操作者和可能在附近的其他人受伤的严重危险。
滑动件还具有用于与传动链配合的其他装置，传动链用以18表示的中断线指示。
该传动链由在图2中部分示出的驱动器装置19驱动，以使滑动件7沿着线性引导件6来回地移动。传动链成环地定位，使得传动链通过传动件20以及定位在线性引导件6的下部处的未示出的能够自由地旋转的链轮与驱动器装置19配合，如图2中所示。
图3以更大的比例示出了安全制动件16。安全制动件16包括操纵两个夹持块21的制动致动器23，所述两个夹持块21中的每一者都由夹持臂22支承。制动致动器23优选地为在规定的流入液压压力处打开夹持块21的液压机械致动器装置。在没有具有规定的压力水平的流入液压压力的情况下，被圈封的压力弹簧组件在制动致动器的区域中压迫夹持臂22以使夹持臂22分开，使得夹持块21夹持在制动梁17上以制动/锁定滑动件7。
39表示用于滑动件7在线性引导件6上的端部定位的止动凸耳。
在图4中，滑动件7被以与其他部件分离的方式示出，并且在滑动件7的第一端部部分上设置有用于固定所述传动链18的第一固定构件24。在滑动件7的相反的端部部分处设置有用于与传动链18的另一端部配合的第二固定构件25。
第一固定构件24在示出的实施方式中刚性地固定至滑动件7，而第二固定构件25通过将在下文中进行描述的张紧装置与滑动件7配合。
所述第二固定构件25在最远端设置有用于所述传动链18的接合装置40。第二固定构件25能够相对于滑动件7沿张紧方向S移动，该滑动件7设置有允许沿所述方向S运动的引导件49。第二固定构件在近端上向内转向滑动件7设置有杆50，该杆50穿过可移动张紧头26。
张紧头26通过被接纳在张紧头中的未被示出的衬套与呈两个平行的滑杆30的形式的滑动引导件29的配合也能够相对于滑动件7沿所述方向S移动。杆50突出成使得其近端位于张紧头26的与第二固定构件25的接合装置40相反的一端处，并且杆50在该区域中是带螺纹的以用于与一个调节螺母51(或更多个调节螺母51)配合，从而一起形成用于手动调节传动链18的张力的调节装置28。
张紧头26还通过由两个压力弹簧组件31构成的弹簧装置27沿与所述张紧方向S平行的方向被弹簧预加载。每个压力弹簧组件在示出的示例方式中均包括各自围绕相应的滑杆30的压力弹簧(图4上示出了仅一个压力弹簧)。
围绕由圆筒形螺旋状弹簧形成的每个压力弹簧均设置有包围套筒34(图4中示出了仅一个)，包围套筒34形成了张紧头的沿与所述张紧方向S相反的方向的止动件。当传动链被张紧至所需的链张力时，调节装置28的螺母被拧紧在连接至第二固定构件的杆上，直到张紧头26刚好开始抵靠运动限制器的端部表面为止，所述运动限制器呈包围套筒34的形式。
35表示刚性地连接至滑动件7的间接链张力传感器，而36表示牢固地连接至张紧头26的可检测元件。
在链中具有磨损从而导致链伸长的情况下，张紧头26将相对于滑动件7沿所述张紧方向S移位，由此链张力传感器35将能够感测到附近的可检测元件36的不存在。因而，可以通过与链张力传感器35连接的电路发射信号，所述电路优选地为岩石钻机的控制系统的一部分。
信号可以是光信号或声音信号或者可以是至控制电路的电信号等。该信号还可以有利地与用于中断至上述安全制动件16的液压流体供给的信号结合，从而开始将夹持块21夹持在图2中示出的制动梁17上以制动/锁定在当前位置中。
在链断裂的情况下亦是如此，即，链张力传感器35指示附近的可检测元件36不存在，由此，将发出使滑动件7相对于线性引导件6和制动梁17相应地锁定的报警信号。
在图4上示出了位于滑动件7上的用于与线性引导件6配合的滑动表面38。另外，可以设置以其他方式构造的滑动轴承等来代替滑动件7与线性引导件之间的配合。
图5示出了根据本发明的方法的顺序框图，其中：
位置41表示该顺序的开始。
位置42表示通过张紧头与滑动件之间的弹簧装置对张紧头进行弹簧加载。
位置43表示通过调节装置来调节传动链的张力。
位置44表示由间接链张力传感器检测滑动件与张紧头之间的相对位置。
位置45表示在所检测到的链张力低于规定水平的情况下，发出信号。
位置46表示基于所述信号，滑动件上的安全制动件对滑动件进行制动。
位置47表示该顺序的结束。
在安全制动件的动作之后，对起因进行控制。如果原因仅是链张力不足而传动链质量完好，则通常足以将链张紧。如果原因是传动链被过度磨损或被损坏，则不得不更换传动链。
本发明可以在所附权利要求的范围内进行修改。因而可以设置成将第二固定构件25刚性地连接至张紧头26，而第一张紧构件包括与图4上的调节装置28对应的调节装置。
用于手动调节传动链18中的张力的调节装置28可以由用于调节传动链18的张力的带马达的调节装置来代替。这种带马达的调节装置可以借助于来自操作者的信号进行控制，但是也可以是自动的并由来自链张力传感器的信号进行控制。
本发明能够应用于根据以上所述的把持装置，并且还能够应用于与岩石钻机的进给梁有关的用于凿岩机的滑动件的链传动装置。
Claims (11)
1.一种用于链传动装置的张紧装置，所述链传动装置用于驱动器装置与把持滑动件(7)之间的运动传递，所述把持滑动件(7)由传动链(18)沿着岩石钻机的线性引导件(6)驱动，其中，所述张紧装置包括
-第一固定构件(24)，所述第一固定构件(24)用于将所述传动链的第一端部固定在所述把持滑动件(7)上，以及
-第二固定构件(25)，所述第二固定构件(25)用于将所述传动链的第二端部固定在张紧头(26)上，所述张紧头(26)设置成能够沿所述传动链(18)的张紧方向(S)在所述把持滑动件(7)上移位，其中，在所述张紧头(26)与所述把持滑动件(7)之间设置有用于沿所述张紧方向(S)对所述张紧头进行弹簧加载的弹簧装置(27)，并且
其中，所述第一固定构件(24)和所述第二固定构件(25)中的至少一者包括用于调节所述传动链(18)的张力的调节装置(28)，其特征在于
-所述张紧头(26)在沿所述张紧方向(S)定向的滑动引导件(29)上移动，
-所述滑动引导件(29)包括两个平行的滑杆(30)，所述两个平行的滑杆(30)穿过接纳在所述张紧头(26)中的衬套，以及
-设置有用以感测所述把持滑动件(7)与所述张紧头(26)之间的相对位置的间接的链张力传感器(35)。
2.根据权利要求1所述的张紧装置，其特征在于，所述弹簧装置(27)包括围绕每个滑杆(30)设置的压力弹簧组件(31)。
3.根据权利要求1或2所述的张紧装置，其特征在于，在所述张紧头(26)与所述把持滑动件(7)之间设置有用于防止所述弹簧装置(27)的过度压缩的运动限制器(34)。
4.根据权利要求1所述的张紧装置，其特征在于，所述链张力传感器(35)为选自下述组中的传感器：感应传感器、电容式传感器、机械传感器、霍尔传感器以及光学传感器。
5.根据权利要求1所述的张紧装置，其特征在于，所述链张力传感器(35)定位在所述把持滑动件(7)上，并且在所述张紧头(26)上定位有意在用于检测的可检测元件(36)。
6.根据权利要求1所述的张紧装置，其特征在于，在所述把持滑动件(7)上固定有安全制动件(16)，所述安全制动件(16)在链张力低于规定水平的情况下设置成通过与沿着所述线性引导件(6)延伸的制动表面的制动接合来制动所述把持滑动件(7)。
7.根据权利要求6所述的张紧装置，其特征在于，
-所述安全制动件(16)为液压机械常锁定式夹持制动件，并且
-所述制动表面设置在长形制动梁(17)上，所述长形制动梁(17)与所述线性引导件(6)相邻地设置。
8.一种用于张紧链传动装置的方法，所述链传动装置用于驱动器装置与把持滑动件(7)之间的运动传递，所述把持滑动件(7)由传动链(18)沿着岩石钻机的线性引导件(6)驱动，其中，所述传动链的第一端部由第一固定构件(24)固定至所述把持滑动件(7)，并且所述传动链的第二端部由第二固定构件(25)固定至张紧头(26)上，所述张紧头(26)沿所述传动链(18)的张紧方向(S)在所述把持滑动件(7)上移位，
其中，由设置在所述张紧头与所述把持滑动件(7)之间的弹簧装置(27)沿所述张紧方向(S)对所述张紧头(26)进行弹簧加载，
其中，由包括在所述第一固定构件(24)和所述第二固定构件(25)中的至少一者中的调节装置(28)调节所述传动链的张力，
-其中，所述张紧头(26)在沿所述张紧方向(S)定向的滑动引导件(29)上移动，并且所述滑动引导件(29)包括两个平行的滑杆(30)，所述两个平行的滑杆(30)穿过接纳在所述张紧头(26)中的衬套，以及
其中，由间接的链张力传感器(35)感测所述把持滑动件(7)与所述张紧头(26)之间的相对位置。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，在所检测到的链张力低于规定水平的情况下，固定在所述把持滑动件(7)上的安全制动件(16)通过与沿着所述线性引导件(6)延伸的制动表面的制动接合来制动所述把持滑动件(7)。
10.一种用于在岩石钻机中把持钻柱部件的把持装置(5)，其中，所述把持装置(5)具有线性引导件(6)，所述线性引导件(6)具有能够由链传动装置进行移位的把持滑动件(7)以及定位在所述把持滑动件上的用于钻柱部件的抓持装置(8)，所述把持装置(5)的特征在于，所述把持装置(5)包括根据权利要求1至7中的任一项所述的张紧装置。
11.一种岩石钻机，包括呈进给梁(2)的形式的线性引导件(6)，所述进给梁(2)具有能够由链传动装置进行移位的钻机滑动件(3)以及定位在所述钻机滑动件(3)上的凿岩机(4)，所述岩石钻机的特征在于，所述岩石钻机包括根据权利要求1至7中的任一项所述的张紧装置。
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