DE1211565B

DE1211565B - Hydraulic drilling feed control

Info

Publication number: DE1211565B
Application number: DEA40773A
Authority: DE
Inventors: Kurt Anders Gustav Attebo; Nils Johan Bjoernberg; Karl-Erik Qvarnstroem
Original assignee: Atlas Copco AB
Current assignee: Atlas Copco AB
Priority date: 1961-07-20
Filing date: 1962-07-20
Publication date: 1966-03-03

Description

Hydraulische Bohrvorschubregelung Die Erfindung betrifft eine hydraulische Bohrvorschubregelung für eine vorzugsweise auf einer Bohrlafette verfahrbare Gesteinsbohrmaschine mit einem hydraulisch angetriebenen Drehmotor, welcher zusammen mit einer ersten Pumpe und einer auf deren Förderleistung einwirkenden Regeleinrichtung einen ersten geschlossenen hydraulischen Kreis bildet, und mit einem hydraulischen Vorschubmotor, welcher zusammen mit einer zweiten Pumpe und einer auf deren Förderleistung einwirkenden Regeleinrichtung einen zweiten hydraulischen Kreis bildet.Hydraulic drilling feed control The invention relates to a hydraulic one Drilling feed control for a rock drilling machine, preferably movable on a drilling carriage with a hydraulically driven rotary motor, which together with a first Pump and a control device acting on its delivery rate a first forms a closed hydraulic circuit, and with a hydraulic feed motor, which together with a second pump and one acting on its delivery rate Control device forms a second hydraulic circuit.

Um Beschädigungen an Werkzeugen oder eine Überlastung ihrer Antriebsorgane zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn bei einer derartigen Vorschubregelung die Größe des Vorschubs selbsttätig sowohl nach dem Vorschubwiderstand des Gesteins als auch nach dem für das drehende Bohren erforderlichen Drehmoment am Bohrgestänge eingestellt wird.To avoid damage to tools or overloading of their drive mechanisms to avoid, it is advantageous if with such a feed control the The size of the feed is automatic and depends on the feed resistance of the rock as well as according to the torque required for rotary drilling on the drill rod is set.

Bei in Seile an Winden eingehängten Bohrwerkzeugen ist es bekannt, eine Werkzeugbrüchen vorbeugende Vorschubregelung in der Weise vorzunehmen, daß eine den hydraulischen Windenmotor antreibende Pumpe bei einem gefährlichen Anstieg des Drehmoments am Bohrwerkzeug die Förderleistung so weit steigert, daß das am Seil hängende Bohrwerk-zeug stark abgebremst und bei weiterem Anstieg der Förderleistung angehoben wird. Diese Regelung kann jedoch nicht Vorbild für die Vorschubregelung einer auf einer Bohrlafette verfahrbaren Gesteinsbohrmaschine mit hydraulischem Vorschub sein, da in diesem Fall mit zunehmendem Bohrwiderstand die den Vorschubmotor treibende Pumpenleistung verringert und eventuell sogar eine Richtungsumkehr der Pumpenförderung vorgenommen werden muß.When suspended in ropes to winches drilling tools it is known to make a tool breakage preventive feed control in such a manner that a hydraulic winch motor driving the pump in a dangerous increase of the torque on the drilling tool increases the discharge capacity so far that the hanging on the rope drilling tool strongly is decelerated and increased with a further increase in the delivery rate. However, this regulation cannot serve as a model for the feed regulation of a rock drilling machine with hydraulic feed that can be moved on a drilling carriage, since in this case the pump output driving the feed motor has to be reduced with increasing drilling resistance and the pump delivery direction may even have to be reversed.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine hydraulische Bohrvorschubregelung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche während des Betriebs der Gesteinsbohrmaschine selbsttätig den Vorschub- oder Bohrdruck, das Bohrdrehmoment, die Drehzahl des Bohrers und die Bohrereindringgeschwindigkeit auf gewünschten optimalen Werten hält, die vom Bedienenden nach Wunsch einstellbar sind. Durch die Regelung soll die Gefahr der Überlastung der Hochdruckpumpen und -motoren, die auf Bohrgerüsten zum Antrieb der Gesteinsbohrmaschinen vorgesehen sind, dadurch beseitigt werden, daß Gefahrensituationen durch eine Senkung der Pumpenleistung und Umkehr der Förderrichtung begegnet wird.The object of the invention is to provide a hydraulic drilling feed control of the type mentioned to create, which during the operation of the rock drilling machine automatically the feed or drilling pressure, the drilling torque, the speed of the drill and maintains the drill penetration rate at desired optimal values, the can be adjusted by the operator as required. The regulation aims to reduce the risk the overloading of the high pressure pumps and motors that drive the drilling rig the rock drilling machines are provided, thereby eliminating dangerous situations is counteracted by reducing the pump output and reversing the direction of delivery.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Regeleinrichtung des zweiten hydraulischen Kreises in an sich bekannter Weise als Regeleinrichtung für konstante Leistung ausgebildet ist und daß eine mit dieser Regeleinrichtung zusammenwirkende druckmittelbetätigte Vorrichtung derart auf Überschreiten eines voreingestellten Druckes im ersten Kreis anspricht, daß dadurch die Förderleistung der zweiten Pumpe über deren Regeleinrichtung von voller Leistung in einer Richtung bis zum Nullwert oder bis zur Richtungsumkehr verändert werden kann.This object is achieved in that the control device of the second hydraulic circuit in a known manner as a control device for constant Power is formed and that a cooperating with this control device pressure medium-actuated device in such a way on exceeding a preset Pressure in the first circuit responds, that thereby the delivery rate of the second pump via their control device from full power in one direction to zero or can be changed until the direction is reversed.

Im folgenden wird an Hand eines Ausführungsbeispieles die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Die Figuren zeigen in F i g. 1 eine Seitenansicht eines Bohrgerüstes gemäß der Erfindung, F i g. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus der Seitenansicht eines nach oben stehenden, gabelförmigen Rahmens, der in F i g. 1 schematisch angedeutet ist, F i g. 3 eine Vorderansicht des Bohrgerüstes nach F i g. 1, F i g. 4 in vergrößertem Maßstab einen Teilschnitt längs der Linie 4-4 nach F i g. 1 des gegabelten Rahmens, wobei die Lafette entfernt ist, F i g. 5 eine Ansicht des vorderen Teiles des Bohrgerüstes nach F i g. 1 von oben, wobei die Lafette längs der Linie 5-5 nach F i g. 1 geschnitten dargestellt ist, F i g. 6 in vergrößertem Maßstab einen Längsschnitt durch eine auf konstante Leistung regelnde Vorrichtung nach F i g. 5 und F i g. 7 ein Schaltdiagramm für den hydraulischen Antrieb und die Regelung für das Bohrgerüst und die Bohrmaschine. Das Bohrgerüst gemäß der Erfindung weist ein Fahrgestell 10 auf, das auf dem Erdboden 11, vorzugsweise über auf Rädern laufende Rahmen 12 mit Ketten 13 aufliegt. In der Arbeitsstellung des Bohrgerüstes wird das Fahrgestell 10 von hydraulisch betätigten Stützen 14 getragen, die ausfahrbar sind, so daß sie mit dem Erdboden 11 in Berührung kommen, um die Rahmen 12 bei zu hohen Belastungen zu entlasten. Für den Einzelantrieb einer jeden Kette 13 sind auf dem Fahrgestell 10 zwei hydraulisch betätigte Antriebsmotoren 15, vorzugsweise Axialkolbenmotoren mit fester Einstellung vorgesehen. Die Motoren 15 sind antriebsmäßig mit den Ketten 13 über ein entsprechendes Zahnradgetriebe 16 verbunden. In Vorwärtsrichtung des Fahrgestells 10 und in seiner Längsrichtung sind horizontale Lager 17 für eine Welle 24 angeordnet, auf der ein nach oben stehender, gegabelter Rahmen 18 angeordnet ist, der in einer Ebene quer zum Fahrgestell 10 verschwenkbar ist. Der gegabelte Rahmen 18 trägt einen seitlichen Zapfen 19, an dem das Zylinderende eines doppeltwirkenden, hydraulisch betätigten Zylinders 20 befestigt ist, dessen Kolbenstangenende drehbar um einen Drehzapfen 21 am Fahrgestell 10 gelagert ist. Durch das Ausdehnen oder Zusammenziehen des hydraulischen Zylinders 20 kann der gegabelte Rahmen 18 in der Querebene nach rechts oder links geschwenkt werden, wobei er sich auf der Welle 24 dreht. Der Rahmen 18 ist in Gabelform in Richtung nach oben geteilt und weist an den oberen Enden Lager 22 für querliegende Drehzapfen 23 an einer Lafette 25 auf, welche mit zwei länglichen Führungen 26 ausgestattet ist, die parallel verlaufen und drehbar an den Drehzapfen 23 gehalten werden. Das Kolbenstangenende eines doppeltwirkenden hydraulischen Zylinders 27 ist am Drehpunkt 28 gelenkig mit der Lafette verbunden, während das Zylinderteil des hydraulischen Zylinders 27 an Lagerzapfen 29 gelenkig angebracht ist, die drehbar auf einer Querschiene 30 auf dem gegabelten Rahmen 18 gehalten werden. Durch Ausdehnen oder Zusammenziehen des hydraulischen Zylinders 27 kann die Lafette 25 auf den Lagerzapfen 23 nach hinten in eine gekippte horizontale Stellung oberhalb des Fahrgestells 10 geschwenkt oder in eine senkrechte Stellung gehoben werden oder aber in Vorwärtsrichtung an der senkrechten Stelle vorbei leicht geneigt werden.In the following, the invention is explained in more detail using an exemplary embodiment in conjunction with the drawing. The figures show in FIG. 1 shows a side view of a drilling rig according to the invention, FIG. FIG. 2 shows an enlarged detail from the side view of an upstanding, fork-shaped frame which is shown in FIG. 1 is indicated schematically, FIG. 3 is a front view of the drill rig according to FIG. 1, Fig. 4 shows, on an enlarged scale, a partial section along the line 4-4 according to FIG. 1 of the forked frame, with the mount removed, F i g. 5 is a view of the front part of the drilling rig according to FIG. 1 from above, the mount along the line 5-5 according to FIG. 1 is shown in section, FIG. 6 shows, on an enlarged scale, a longitudinal section through a device according to FIG. 5 and FIG. 7 shows a circuit diagram for the hydraulic drive and the control for the drilling rig and the drilling machine. The drilling rig according to the invention has a chassis 10 which rests on the ground 11, preferably via frames 12 with chains 13 running on wheels. In the working position of the drilling rig, the chassis 10 is supported by hydraulically operated supports 14 which can be extended so that they come into contact with the ground 11 in order to relieve the frame 12 in the event of excessive loads. For the individual drive of each chain 13, two hydraulically operated drive motors 15, preferably axial piston motors with a fixed setting, are provided on the chassis 10. The motors 15 are drivingly connected to the chains 13 via a corresponding gear transmission 16. In the forward direction of the chassis 10 and in its longitudinal direction, horizontal bearings 17 are arranged for a shaft 24 on which an upstanding, forked frame 18 is arranged, which can be pivoted in a plane transverse to the chassis 10. The forked frame 18 carries a lateral pin 19 to which the cylinder end of a double-acting, hydraulically operated cylinder 20 is fastened, the piston rod end of which is rotatably mounted about a pivot 21 on the chassis 10. By expanding or contracting the hydraulic cylinder 20, the forked frame 18 can be pivoted to the right or left in the transverse plane, while it rotates on the shaft 24. The frame 18 is divided in the shape of a fork in the upward direction and at the upper ends has bearings 22 for transverse pivot pins 23 on a mount 25, which is equipped with two elongated guides 26 which run parallel and are held rotatably on the pivot pins 23. The piston rod end of a double-acting hydraulic cylinder 27 is articulated to the mount at the pivot point 28, while the cylinder part of the hydraulic cylinder 27 is articulated to bearing journals 29 which are rotatably held on a cross rail 30 on the forked frame 18. By expanding or contracting the hydraulic cylinder 27, the mount 25 can be pivoted backwards on the trunnion 23 into a tilted horizontal position above the chassis 10 or lifted into a vertical position, or it can be slightly inclined in the forward direction past the vertical point.

Eine Gesteinsbohrmaschine 31 ist mit Hilfe von Führungsbauteilen 32 gleitend längs der Führungen 26 angeordnet und weist einen umlaufenden Motor 33 auf, der eine Verlängerung der Bohrstange 34 in Drehung versetzt, welche mit dem vorderen Ende der Gesteinsbohrmaschine 31 über eine Kupplung 35 verbunden ist. In dem dargestellten Beispiel ist die Gesteinsbohrmaschine 31 eine Vorrichtung zum drehenden Bohren, es kann jedoch auch eine Vorrichtung zum drehschlagenden Bohren gewählt werden. Der gezeigte Drehmotor 33 ist an der Rückseite der Gesteinsbohrmaschine 31 befestigt und treibt die Kupplung 35 über ein Getriebe im Hauptgehäuse der Gesteinsbohrmaschine 31 an. Der rotierende Motor 33 ist ein hydraulischer Motor mit fester Einstellung, vorzugsweise ein Axialkolbenmotor, der üblicherweise mit einer Antriebsplatte versehen ist, die aus einem Stück besteht und senkrecht zur Hauptwelle des Motors verläuft, ferner mit einer Zylinderlaufbuchse und einer Kolbenanordnung, die gegenüber der Antriebsplatte geneigt ist, diese antreibt und gemeinsam mit ihr drehbar ist. Diese Teile sind an sich bekannt und werden deshalb in den Figuren nicht eingehend dargestellt.A rock drilling machine 31 is supported with the aid of guide members 32 slidably disposed along the guides 26 and has a rotating motor 33 on, which sets an extension of the drill rod 34 in rotation, which with the the front end of the rock drilling machine 31 is connected via a coupling 35. In the example shown, the rock drilling machine 31 is a device for rotary drilling, but a device for rotary percussion drilling can also be used to get voted. The rotary motor 33 shown is at the rear of the rock drilling machine 31 attaches and drives the clutch 35 via a transmission in the main housing of the rock drilling machine 31 at. The rotating motor 33 is a hydraulic motor with fixed setting, preferably an axial piston motor, which is usually provided with a drive plate which is made in one piece and perpendicular to the main shaft of the engine, also with a cylinder liner and a piston assembly opposite the Drive plate is inclined, this drives and is rotatable together with her. These Parts are known per se and are therefore not shown in detail in the figures.

Zur Führung der Bohrstange 31 ist eine Bohrstangenführung am vorderen Teil des Vorschubüberbaues 25 angeordnet.To guide the boring bar 31 is a boring bar guide on the front Part of the feed superstructure 25 is arranged.

Um die Gesteinsbohrmaschine 31 vorwärts und rückwärts längs der Führungen 26 zu bewegen, sind paarweise Kettentrommeln 39 in der Nähe der Führungen 26 am vorderen und hinteren Ende der Lafette 25 angebracht. Zwei parallele Ketten 40 werden über die Kettentrommeln 39 geführt. Die Gesteinsbohrmaschine 31 mit dem Motor 33 und dem Zahnradgetriebe ist über die Ketten 40 an der einen Seite der durch die Drehachsen der Kettentrommeln 39 gehenden Ebene verbunden, während auf einer anderen Seite der Ebene und koaxial zu den Lagerzapfen 23 der Lafette 25 ein Getriebegehäuse mit einem Getriebe 41 angeordnet ist, das jede Kette 40 über eine Kettentrommel 42 antreibt. Das Getriebe 41 wird mit Hilfe eines hydraulisch betätigten Vorschubmotors 43 mit fester Einstellung, vorzugsweise vom Axialkolbentyp, analog dem Motor 33 angetrieben. Der Drehmotor 33 und der Vorschubmotor 43 sind jeweils in getrennten, geschlossenen hydraulischen Arbeitskreisen vorgesehen. Die Einlässe und Auslässe der Motoren 33 und 43 sind mit entsprechenden Einlässen und Auslässen zweier am Fahrgestell 10 angeordneter, mit veränderlicher Förderleistung arbeitender hydraulischer Pumpen 44 und 45, vorzugsweise vom Axialkolbentyp, verbunden, wobei die Pumpe 44 den Drehmotor 33 und die Pumpe 45 den Vorschubmotor 43 antreibt. Jede Pumpe vom Axialkolbentyp ist üblicherweise mit einer Antriebsplatte versehen, die aus einem Stück mit der angetriebenen Pumpenwelle besteht und senkrecht dazu angeordnet ist, ferner mit einer Zylinderlaufbuchsen- und Kolbenanordnung, die gegenüber der Antriebsplatte geneigt ist, die durch diese Platte angetrieben wird und gemeinsam mit ihr drehbar ist; diese Elemente sind an sich bekannt und deshalb in den Figuren nicht besonders dargestellt. Durch die Einstellung der Neigung der Zylinderlaufbuchse gegenüber der Antriebsplatte kann die Förderleistung der Pumpe stufenlos von vollem Durchfluß in einer Richtung auf Durchflußumkehr erfolgen, und für eine derartige Winkeleinstellung sind die Zylinderlaufbuchsengehäuse 441, 451 der Pumpen 44, 45 gelenkig an Drehzapfenlagern 48 angebracht. Die Pumpen 44 und 45 können direkt mit einem elektrischen Antriebsmotor 46 verbunden sein, der z. B. an Netzspannung liegt. Nach einer anderen Ausführungsform kann eine gemeinsame Verbrennungskraftmaschine zum Antrieb der Pumpen 44, 45 entweder direkt oder über ein übersetzungsgetriebe vorgesehen werden. Die Pumpen 44, 45 werden zusammen mit der Regeleinrichtung, die weiter unten noch beschrieben wird, in Öl getaucht und in Tanks 47 auf dem Fahrgestell 10 befestigt.In order to move the rock drilling machine 31 forwards and backwards along the guides 26, chain drums 39 are attached in pairs in the vicinity of the guides 26 at the front and rear ends of the carriage 25. Two parallel chains 40 are guided over the chain drums 39. The rock drilling machine 31 with the motor 33 and the gear transmission is connected via the chains 40 on one side of the plane passing through the axes of rotation of the chain drums 39, while on the other side of the plane and coaxially to the bearing journals 23 of the carriage 25, a gear housing with a Gear 41 is arranged, which drives each chain 40 via a chain drum 42. The gear 41 is driven analogously to the motor 33 with the aid of a hydraulically operated feed motor 43 with a fixed setting, preferably of the axial piston type. The rotary motor 33 and the feed motor 43 are each provided in separate, closed hydraulic working circuits. The inlets and outlets of the motors 33 and 43 are connected to corresponding inlets and outlets of two hydraulic pumps 44 and 45, preferably of the axial piston type, which are arranged on the chassis 10 and operate with variable delivery capacity, the pump 44 being the rotary motor 33 and the pump 45 being the feed motor 43 drives. Each pump of the axial piston type is usually provided with a drive plate which is integral with the driven pump shaft and is arranged perpendicular thereto, further with a cylinder sleeve and piston arrangement which is inclined with respect to the drive plate which is driven by this plate and in common with it is rotatable; these elements are known per se and are therefore not shown specifically in the figures. By adjusting the inclination of the cylinder liner in relation to the drive plate, the delivery rate of the pump can be carried out continuously from full flow in one direction to flow reversal, and the cylinder liner housings 441, 451 of the pumps 44, 45 are articulated on pivot bearings 48 for such an angular adjustment. The pumps 44 and 45 can be connected directly to an electric drive motor 46 which, for. B. is due to mains voltage. According to another embodiment, a common internal combustion engine can be provided to drive the pumps 44, 45 either directly or via a transmission gear. The pumps 44, 45, together with the control device, which will be described further below, are immersed in oil and fixed in tanks 47 on the chassis 10.

Die Leitungen und Bohrungen zwischen den Pumpen 44 und 45 und den Motoren 33, 43 und die hydraulische Schaltung zur Bewegung der Zylinder 27,20 und damit zum Neigen der Lafette zum Schwenken des gegabelten Rahmens 18 und zur Betätigung der Stützen 14 sind weggelassen.The lines and bores between the pumps 44 and 45 and the motors 33, 43 and the hydraulic circuit for moving the cylinders 27, 20 and thus for tilting the carriage for pivoting the forked frame 18 and for actuating the supports 14 have been omitted.

Die Pumpe 45 zum Antrieb des Vorschubmotors 43 (F i g. 7) wird zusammen mit einer kleinen Druckpumpe 49 in Drehung versetzt, die in bekannter Weise Öl aus dem Tank 47 der Pumpe 45 saugt und über ein Filter 50 Ölverluste in dem geschlossenen Kreis zwischen Pumpe 45 und Vorschubmotor 43 ausgleicht. Zusätzlich besitzt die Pumpe 45 einen Ventilblock, der zwei entgegengesetzt gerichtete Rückschlagventile 51 aufweist, die parallel zur Pumpe 45 liegen; ein weiteres Rückschlagventil 52 ist zwischen dem geschlossenen Kreis und dem Tank 47 vorgesehen, um überschüssiges zirkulierendes Öl austreten zu lassen; ferner ist ein einstellbares Zweistellungsumkehrventi153 vorgesehen, das die Richtung der Drehung des Vorschubmotors 43 gegenüber der Richtung des Ölflusses von der Pumpe 45 umkehrt, die im gezeigten Beispiel in der gleichen Richtung konstant umläuft. In dem Kreis ist ferner ein einstellbares Schaltventil 54 mit drei Stellungen 541 bis 54111 vorgesehen. In der Stellung 5411 nach F i g. 7 verbindet das Ventil 54 die Pumpe 45 mit dem Vorschubmotor 43. Die Pumpe 45 weist auch eine Regeleinrichtung 55 für konstante Leistung auf, die im einzelnen in F i g. 6 gezeigt ist und die eine Änderungsvorrichtung für die Förderung oder Kapazität der Pumpe enthält; die Aufgabe dieser Regeleinrichtung 55 besteht darin, die Abgabe der Pumpe 45 konstant zu halten, um zu verhindern, daß die Höchstleistung des Vorschubmotors 43 überschritten wird. Die Regeleinrichtung 55 für konstante Leistung fühlt den Druck im geschlossenen hydraulischen Kreis am Auslaß der Pumpe 45 über eine Leitung 56 (F i g. 6) in räumlicher Verbindung mit dem Kreis ab.The pump 45 for driving the feed motor 43 (FIG. 7) is combined with a small pressure pump 49 set in rotation, which in well-known Way sucks oil from the tank 47 of the pump 45 and through a filter 50 oil losses in the closed circuit between pump 45 and feed motor 43 compensates. Additionally the pump 45 has a valve block, the two oppositely directed check valves 51, which are parallel to the pump 45; another check valve 52 is provided between the closed circuit and the tank 47 to remove excess to leak circulating oil; there is also an adjustable two-position reversing valve provided that the direction of rotation of the feed motor 43 is opposite to the direction of the oil flow from the pump 45 reverses that in the example shown in the same Direction revolves constantly. There is also an adjustable switching valve in the circuit 54 with three positions 541 to 54111 are provided. In the position 5411 according to FIG. 7, the valve 54 connects the pump 45 to the feed motor 43. The pump 45 has also has a control device 55 for constant power, which is shown in detail in F i g. 6 and the one changing device for the production or capacity the pump contains; the task of this control device 55 is to control the delivery of the pump 45 to keep constant in order to prevent the maximum power of the feed motor 43 is exceeded. The constant power controller 55 senses this Pressure in the closed hydraulic circuit at the outlet of the pump 45 via a line 56 (Fig. 6) in spatial connection with the circle.

Der geschlossene hydraulische Kreis zwischen der Pumpe 44 und dem Drehmotor 33 ist analog dem oben beschriebenen Kreis und enthält infolgedessen in ähnlicher Weise eine Druckpumpe 49, ein Filter 50, Rückschlagventile 51, 52, ein Umkehrventil 53, ein Drehstellungsschaltventil 54, das in der Stellung 5411 die Pumpe 44 mit dem Vorschubmotor 33 verbindet, und eine Regeleinrichtung 55 für konstante Leistung. Die einstellbaren Dreistellungsschaltventile 54 der beiden Kreise sind mechanisch miteinander verbunden und so angeordnet, daß sie in der anderen Stellung 541 jede Pumpe 44, 45 auf einen der Antriebsmotoren 15 schalten. Die dritte Stellung 45111 ist die Leerlaufstellung. über Absperrventile 57 und einstellbare, federvorgespannte Rückschlagventile 58 und 59 mit von Hand einstellbarer Federbelastung sind die Einlässe und Auslässe der Motoren 43 und 33 mit einer Leitung 60 verbunden, die über ein Drosselventil 61 in einen der Tanks 47 der Pumpen 44, 45 entleert werden kann. Zusätzlich ist die Leitung 60 mit einer Druckabschaltvorrichtung 62 (F i g. 6) verbunden, die zusammen mit der Regeleinrichtung 55 vorgesehen ist.The closed hydraulic circuit between the pump 44 and the rotary motor 33 is analogous to the circuit described above and consequently contains in a similar manner a pressure pump 49, a filter 50, check valves 51, 52, a reversing valve 53, a rotary position switching valve 54, which is in position 5411 the pump 44 connects to the feed motor 33, and a control device 55 for constant power. The adjustable three-position switching valves 54 of the two circuits are mechanically connected to one another and are arranged in such a way that in the other position 541 they switch each pump 44, 45 to one of the drive motors 15. The third position 45111 is the idle position. Via shut-off valves 57 and adjustable, spring-loaded check valves 58 and 59 with manually adjustable spring loading, the inlets and outlets of the motors 43 and 33 are connected to a line 60 which can be emptied into one of the tanks 47 of the pumps 44, 45 via a throttle valve 61 . In addition, the line 60 is connected to a pressure switch-off device 62 (FIG. 6), which is provided together with the control device 55.

Die Regeleinrichtung 55 für konstante Leistung (F i g. 6) besteht im Prinzip aus einem in einer Zylinderkammer in dieser Einrichtung gleitenden Kolben 63, dessen eine Fläche unter Federdruck steht, während die andere Fläche den Druck in der Leitung 56 in Verbindung mit dem Auslaß der Pumpe 45 aufnimmt. Eine Führung 64 verbindet eine Verlängerung auf der federvorgespannten Fläche des Kolbens 63 direkt mit einem Einstellzapfen 65 auf dem Zylinderbuchsengehäuse 451, der Axialkolbenpumpe 45. Durch seitliche Verschiebung des Drehzapfens 65 kann das Gehäuse 451, auf den Drehzapfenlagern 48 gedreht werden, der Winkel kann gegenüber einem festen Pumpengehäuseabschnitt 66 eingestellt und verändert werden, der Abschnitt 66 enthält die angetriebene Welle 67 der Pumpe 45, die aus einem Stück mit der nicht dargestellten Antriebsplatte besteht. Durch die Winkelverschiebung des Pumpengehäuses 451 kann die Förderleistung der Pumpe 9.5 stufenlos von vollem Durchfluß in einer Richtung, wie sie durch den Winkelpfeil 68 angedeutet ist, auf Rückfluß, angedeutet durch den Winkelpfeil 69, verändert werden. Eine Federanordnung 70 ist zwischen der Führung 64 und einem großflächigen Kolben 71 angeordnet, der in einem Zylinder 72 in der Steuervorrichtung 55 hin- und herbewegbar ist. An der Rückseite des Kolbens 71 steht der Zylinder 72 über eine Leitung 73, die ein Drosselventil 74 enthält, direkt mit der Leitung 56 in Verbindung. Der Zylinder 72 kann in den Tank 47 der Pumpe 45 über die Druckabschaltvorrichtung 62 entleert werden. In der Druckabschaltvorrichtung ist ein federvorgespanntes Kolbenventil 75 in einem Zylinder 77 angeordnet, der mit der Leitung 60 (F i g. 7) verbunden ist. Die Federbelastung wird durch eine Feder 76 erzielt. Gegen die Wirkung der Feder 76 kann das Kolbenventil 75 in axialer Richtung verschoben werden, sobald ein ausreichender Druck in der Leitung 60 entsteht, und eine solche Verschiebung öffnet die Auslaßbohrungen 78 zum Tank 47, wobei der Zylinder 72 der Steuervorrichtung 55 für konstante Leistung entleert und der auf den Kolben 71 wirkende Druck entfernt wird.The control device 55 for constant power (Fig. 6) consists in principle of a piston 63 sliding in a cylinder chamber in this device, one surface of which is under spring pressure, while the other surface is the pressure in the line 56 in connection with the outlet the pump 45 receives. A guide 64 connects an extension on the spring-loaded surface of the piston 63 directly to an adjusting pin 65 on the cylinder liner housing 451, the axial piston pump 45.By lateral displacement of the pivot pin 65, the housing 451 can be rotated on the pivot bearings 48, the angle can be opposite to a Fixed pump housing section 66 can be adjusted and changed, the section 66 contains the driven shaft 67 of the pump 45, which consists of one piece with the drive plate, not shown. As a result of the angular displacement of the pump housing 451, the delivery rate of the pump 9.5 can be continuously changed from full flow in one direction, as indicated by the angular arrow 68 , to reflux, indicated by the angular arrow 69 . A spring arrangement 70 is arranged between the guide 64 and a large-area piston 71 which can be moved back and forth in a cylinder 72 in the control device 55. At the rear of the piston 71, the cylinder 72 is directly connected to the line 56 via a line 73 which contains a throttle valve 74. The cylinder 72 can be emptied into the tank 47 of the pump 45 via the pressure cut-off device 62. In the pressure switch-off device, a spring-loaded piston valve 75 is arranged in a cylinder 77 which is connected to the line 60 (FIG. 7). The spring loading is achieved by a spring 76. Against the action of the spring 76, the piston valve 75 can be displaced in the axial direction as soon as there is sufficient pressure in the line 60, and such displacement opens the outlet bores 78 to the tank 47, the cylinder 72 of the control device 55 being emptied and for constant power the pressure acting on piston 71 is removed.

Identische Regeleinrichtungen 55 für konstante Leistung sind an jeder der Pumpen 44 und 45 vorgesehen. In dem gezeigten Beispiel läuft die Druckabschaltvorrichtung 62 der Pumpe 44 leer. Zur Einstellung des Grundwertes der Regeleinrichtung 55 ist eine von Hand einstellbare Stellschraube 79 auf jeder der Einrichtungen vorgesehen, durch die ein Zusammendrücken der Federanordnung 70, die aus einer Anzahl von Federn mit unterschiedlicher Charakteristik besteht, geregelt werden kann. Jede Druckänderung im gesteuerten Kreis wird durch den Kolben 63 der entsprechenden Regeleinrichtungen 55 über die Leitungen 56 abgefühlt und ergibt eine Änderung des Zusammendrückens der Federanordnung 70. Eine derartige Änderung bewirkt eine Verschiebung der Führung 64 und eine Winkelverschiebung des Drehzapfens 65, wobei die Verschiebung der Pumpe 451 verändert wird. In an sich bekannter Weise werden die Federcharakteristiken so gewählt, daß sie eine resultierende Charakteristik ergeben, die genau der theoretischen Leistungsabgabekurve der Pumpe entspricht, die durch das Produkt aus Pumpendruck und Fördervolumen gebildet wird, und dieses Ergebnis wird über die Führung 64 auf das Pumpengehäuse 45 übertragen, das eine Regelung mit etwa konstanter Leistungsabgabe ergibt. Zusätzlich zu einer solchen Steuerung wird die Druckabschaltvorrichtung 62 der Pumpe 45 wirksam und fühlt über die federvorgespannten Ventile 58,59 zu hohe Druckspitzen vor dem Drehmotor 33 und vor dem Vorschubmotor 43 ab. Sobald der Druck in den Kreisen an einer dieser Stellen auf Grund der Bohrbedingungen und z. B., wenn der Bohrstahl sich festgelaufen hat, den einstellbaren von Hand gewählten Federbelastungswert in einem der Ventile 58, 59 übersteigt, fließt Hydrauliköl an den entsprechenden Ventilen 58, 59 vorbei in die Leitung 60. Der Druck steigt in der Leitung 60 vor dem Drosselventil 61 rasch an und bewegt das Kolbenventil 75 in der Abschaltvorrichtung 62 in der Weise, daß es die Auslaßöffnungen 78 des Zylinders 72 öffnet. Dadurch wird der auf den Kolben 71 in der Regeleinrichtung 55 wirkende Druck weggenommen, und die gesamte Anordnung, bestehend aus Kolben 63, Führung 64, Federanordnung 70 und Kolben 71, wird durch die restlichen Druckwirkungen auf den Kolben 63 nach rechts in F i g. 6 verschoben. Bei dieser Bewegung dreht die Führung 64 das Gehäuse 451 der Pumpe in einer Richtung auf die Nullverschiebung zu oder an dieser vorbei. Diese Einstellung wird unter praktisch konstantem Spitzendruck in dem gesteuerten Kreis durchgeführt. Die Abnahme oder Umkehr des Flusses aus der Pumpe 45 beeinflußt rasch die Bohrbedingungen über eine Abnahme des Vorschub- oder Bohrdruckes oder eine Umkehr der Vorschubrichtung, und sobald der Druck im hydraulischen Kreis auf einen Wert unterhalb des Wertes angelangt ist, der erforderlich ist, um die federvorgespannten Ventile 58, 59 zu öffnen, wird die Leitung 60 rasch über das Drosselventil 61 in den Tank 47 entleert, das Kolbenventil 75 schließt die Austrittsbohrungen 78, und die Stellung nach F i g. 6 der Steuervorrichtung 55 wird dann durch den Druck wiederhergestellt, der auf den großflächigen Kolben 71 einwirkt, nachdem ein Druckausgleich an den entgegengesetzten Seiten der Kolben 63 und 71 erfolgt ist.Identical constant power regulators 55 are provided on each of the pumps 44 and 45. In the example shown, the pressure cut-off device 62 of the pump 44 runs empty. To set the basic value of the regulating device 55, a manually adjustable adjusting screw 79 is provided on each of the devices, by means of which a compression of the spring arrangement 70, which consists of a number of springs with different characteristics, can be regulated. Any pressure change in the controlled circuit is sensed by the piston 63 of the corresponding regulating devices 55 via the lines 56 and results in a change in the compression of the spring arrangement 70. Such a change causes a displacement of the guide 64 and an angular displacement of the pivot 65, whereby the displacement of the pump 451 is changed. In a manner known per se, the spring characteristics are selected in such a way that they result in a characteristic which corresponds exactly to the theoretical power output curve of the pump, which is formed by the product of pump pressure and delivery volume, and this result is transmitted to pump housing 45 via guide 64 transmitted, which results in a control with approximately constant power output. In addition to such control, the Druckabschaltvorrichtung 62 of the pump 45 effectively and feels about the spring-biased valves 58,59 to high pressure peaks in front of the rotation motor 33 and in front of the feed motor 43 from. As soon as the pressure in the circles at one of these points due to the drilling conditions and z. B., if the drill steel has got stuck, exceeds the adjustable manually selected spring load value in one of the valves 58, 59, hydraulic oil flows past the corresponding valves 58, 59 in the line 60. The pressure increases in the line 60 before the throttle valve 61 on rapidly and moves the piston valve 75 in the shut-off device 62 in such a way that it opens the outlet openings 78 of the cylinder 72. As a result, the pressure acting on the piston 71 in the control device 55 is removed, and the entire arrangement, consisting of piston 63, guide 64, spring arrangement 70 and piston 71, is moved to the right in FIG. 6 postponed. During this movement, the guide 64 rotates the housing 451 of the pump in a direction towards or past the zero shift. This adjustment is carried out under a practically constant peak pressure in the controlled circuit. The decrease or reversal of the flow from the pump 45 rapidly affects the drilling conditions via a decrease in the feed or drilling pressure or a reversal of the feed direction, and as soon as the pressure in the hydraulic circuit has reached a value below the value required to achieve the To open spring-loaded valves 58, 59, the line 60 is quickly emptied via the throttle valve 61 into the tank 47, the piston valve 75 closes the outlet bores 78, and the position according to FIG. 6 of the control device 55 is then restored by the pressure acting on the large-area piston 71 after pressure equalization has occurred on the opposite sides of the pistons 63 and 71.

Bevor der Bohrvorgang eingeleitet wird, stellt der Bedienende die Federbelastung auf die Ventile 58,59 auf einen Wert ein, der dem maximalen Bohrdrehmoment und dem maximalen Bohrdruck oder dem Vorschubmotordrehmoment entspricht, der bei dem bestimmten Gerüst und der bestimmten Bohrvorrichtung zulässig ist. Mit Hilfe der Stellschraube 79 auf der Regeleinrichtung 55 der Pumpe 44 stellt dann der Bedienende die maximal zulässige Anzahl von Umdrehungen des Drehmotors 33 für den Bohrvorgang ein. Mit Hilfe der Stellschraube 79 auf der Regeleinrichtung 55 der Pumpe 45 steuert der Bedienende anschließend zuerst von Hand das Anbohren und Ankerben des Bohrloches und stellt dann die maximal zulässige Anzahl Umdrehungen des Vorschubmotors ein, die äquivalent der maximal zulässigen Bohreindringgeschwindigkeit für das in Frage kommende Werkstück ist. Sind diese Vorgänge durchgeführt, so arbeitet das Bohraggregat unabhängig auf Grund der Voreinstellung der Ventile 58, 59, und die Stellschrauben 79 halten den Vorschub, das Bohrdrehmoment und die Drehzahl des Bohrers auf den optimalen Werten konstant. Mit Hilfe der Abschaltvorrichtungen 62 auf der Pumpe 45 wird eine überlastung des Drehmotors und des Vorschubmotors verhindert.Before the drilling process is initiated, the operator sets the Spring load on the valves 58,59 to a value which corresponds to the maximum drilling torque and corresponds to the maximum drilling pressure or the feed motor torque used at the particular scaffolding and the particular drilling device is permissible. With help The operator then sets the adjusting screw 79 on the control device 55 of the pump 44 the maximum permissible number of revolutions of the rotary motor 33 for the drilling process a. With the aid of the adjusting screw 79 on the regulating device 55, the pump 45 is controlled the operator then first drills and anchors the borehole by hand and then sets the maximum permissible number of revolutions of the feed motor, the equivalent of the maximum allowable drilling penetration rate for the one in question upcoming workpiece is. Once these operations have been carried out, the drilling unit works independently due to the presetting of the valves 58, 59, and the adjusting screws 79 keep the feed, the drilling torque and the speed of the drill at the optimal values constant. With the help of the cut-off devices 62 on the pump 45 overloading of the rotary motor and the feed motor is prevented.

Claims

Claims: 1. Hydraulic drilling feed control for a preferably Rock drilling machine which can be moved on a drilling carriage with a hydraulically driven one Rotary motor, which together with a first pump and one on its delivery rate acting control device forms a first closed hydraulic circuit, and with a hydraulic feed motor, which together with a second pump and a second hydraulic control device acting on its delivery rate Forms circle, characterized in that the control device of the second circle (45, 43) in a manner known per se as a control device (55) for constant power is formed and that a pressure-medium-operated actuating device interacting with this control device (55) Device (62, 59) in such a way to exceed a preset pressure in first circuit (44, 33) responds that thereby the delivery rate of the second pump (45) via its control device (55) from full power in one direction to can be changed to zero or until the direction is reversed. z. Drilling feed control according to claim 1, characterized in that the pressure medium-operated device (62, 58, 59) additionally on exceeding a preset pressure in the first circle (45, 43) responds in an analogous manner. 3. Drill feed control after Claim 1 or 2, characterized in that the pressure or pressures on the the response of the fluid-operated device (62, 58, 59) is set, The pressure medium-actuated device via spring-loaded check valves (58, 59) Press (62, 58, 59). 4. drilling feed control according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pressure medium-operated device (62, 58, 59) as a relief valve (75) for the control device (55) of the second circuit (45, 43) is formed. Publications considered: German Auslegeschrift No. 1070117; U.S. Patent No. 2,559,282.