DE2429573C3 - Drilling jib - Google Patents
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- DE2429573C3 DE2429573C3 DE19742429573 DE2429573A DE2429573C3 DE 2429573 C3 DE2429573 C3 DE 2429573C3 DE 19742429573 DE19742429573 DE 19742429573 DE 2429573 A DE2429573 A DE 2429573A DE 2429573 C3 DE2429573 C3 DE 2429573C3
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Description
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Die Erfindung betrifft einen durch Verschwenken mittels eines Hubzylinders bewegbaren Bohrausleger mit einer mittels eines Schwenkzylinders verschwenkbar am Ausleger gelagerten Vorschublafette einer Gesteinsbohrmaschine, wobei zur Parallelverschiebung der Vorschublafette der Schwenkzylinder hydraulisch mit einem das Schwenklager des Bohrauslegers überbrückenden Führungszylinder verbunden ist.The invention relates to a drilling boom which can be moved by pivoting by means of a lifting cylinder with a feed carriage of a rock drilling machine that is pivotably mounted on the boom by means of a swivel cylinder, whereby the swivel cylinder is hydraulic for the parallel displacement of the feed carriage is connected to a guide cylinder bridging the pivot bearing of the drilling jib.
Bei bekannten derartiger; Bohrauslegern arbeitet der hydraulische Führungszylinder als Pumpe, welche für die Parallelverschiebung der Vorschublafette einen Teil der Energie des hydraulischen Hubzylinders verbraucht. Der letztere muß deshalb stärker und schwe- h0 rer ausgeführt sein, als für die reine Hubfunktion erforderlich, wie das Beispiel der Ausführung nach dem schwedischen Patent 2 27 821 zeigt. Wegen des schweren Hubzylinders wird auch die Halterung des Auslegers verhältnismäßig groß und ihre Konstruktion wegen der größeren Last schwerer.With known such; The hydraulic guide cylinder works as a pump for drilling jibs, which consumes part of the energy of the hydraulic lifting cylinder for the parallel displacement of the feed carriage. The latter must therefore be made stronger and Sweden h0 rer, as required for the pure lifting function, as the example of the embodiment according to the Swedish patent 2 27 821 shows. Because of the heavy lifting cylinder, the bracket for the boom is relatively large and its construction is heavier because of the greater load.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den hydraulischen Führungszylinder mit als Maschinenelement zum Heben und Senken des Auslegers und der Vorschublafette nach dem Prinzip der Parallelverschiebung einzusetzen mit dem Ziel, daß der hydraulische Hubantrieb wesentlich kleiner ausgeführt und mit einer leichteren Auslegerkonstruktion verbunden werden kann.The invention is therefore based on the object of using the hydraulic guide cylinder as a machine element for raising and lowering the boom and the feed carriage according to the principle of parallel displacement use with the aim that the hydraulic lifting drive is made much smaller and with a lighter boom construction can be connected.
Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Bohrausleger der eingangs bezeichneten Art jeweils mit Bezug auf die Kolben der Zylinder die eine Seite des Schwenkzylinders mit der einen Seite des Führungszylinders verbunden ist und je nach Betätigungsrichtung des Hubzylinders gleichzeitig mit diesem alternativ die andere Zylinderseite des Führungszylinders oder des Schwenkzylinders mit Druck beaufschlagbar ist. Dadurch wird während des Hebens und Senkens der Vorschublafette die Wirkung des Hubzylinders verstärkt.The above object is achieved according to the invention in that in a drilling jib the initially designated type each with reference to the piston of the cylinder one side of the pivot cylinder with the one side of the guide cylinder is connected and depending on the direction of actuation of the lifting cylinder at the same time with this alternatively the other cylinder side of the guide cylinder or the swivel cylinder with pressure can be acted upon. As a result, the action of the Reinforced lifting cylinder.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Bohrauslegers in zwei wahlweise einzunehmenden Stellungen und F i g. 2 eine Draufsicht auf den Ausleger nach F i g. 1.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. In it, F i g. 1 is a side view a drilling jib according to the invention in two optional positions and FIG. 2 one Top view of the boom according to FIG. 1.
lii F i g. 3 ist ein hydraulischer Schaltplan der Verschwenkantriebe des Auslegers nach F i g. 1 und 2 dargestellt, und Fig.4 zeigt den Grundaufbau der in F i g. 3 schaub'ldlich dargestellten Verriegelungsventile.lii F i g. 3 is a hydraulic circuit diagram of the swivel drives of the boom according to FIG. 1 and 2, and Fig. 4 shows the basic structure of the in F i g. 3 locking valves shown schematically.
Gemäß F i g. 1 und 2 ist ein Bohrausleger 10 verschwenkbar auf einem Gelenkbolzen 11 gelagert, welcher in einem Ausleger-Tragkopf 12 sitzt. Mittels eines herkömmlichen hydraulischen Drehantriebs 13 läßt sich der Tragkopf 12 360° um eine geometrische Polachse 14 drehen, weiche mit der Mittelachse der Abtriebswelle 15 des Drehantriebs 13 zusammenfällt. Der Tragkopf 12 sitzt drehfest auf der Abtriebswelle 12. Der Drehantrieb 13 ist in einem Gehäuse 16 montiert, welches auf einer Halterung, einem Fundament od. dgl. 17 steht. Das letztere ist Teil eines nicht gezeigten Bohrwagens oder Bohrgerüstes, an welchen auch mehrere Bohrausleger 10 als Gruppe angebracht sein können.According to FIG. 1 and 2, a drilling jib 10 is pivotably mounted on a hinge pin 11, which seated in a boom support head 12. By means of a conventional hydraulic rotary drive 13 can the support head 12 rotate 360 ° around a geometric polar axis 14, soft with the central axis of the output shaft 15 of the rotary drive 13 coincides. The support head 12 is seated in a rotationally fixed manner on the output shaft 12. The rotary drive 13 is mounted in a housing 16 which stands on a bracket, a foundation or the like 17. The latter is part of a drilling carriage or drilling rig, not shown, on which several drilling jibs are also attached 10 can be attached as a group.
Wie Fig.2 zeigt, sitzt der Gelenkbolzen 11 seitlich versetzt zur Abtriebswelle 15 im Tragkopf 12. In den letzteren ist außerdem parallel zum Gelenkbolzen 11 ein weiterer Gelenkbolzen 27 eingesetzt, welcher sowohl für einen hydraulischen Hubzylinder 28 als auch für einen hydraulischen Führungszylinder 29 eine gelenkige Abstützung bildet. Beide Zylinder sind mit ihrem anderen Ende an einem im Ausleger 10 gelagerten Gelenkbolzen 30 befestigt.As Figure 2 shows, the hinge pin 11 sits laterally offset from the output shaft 15 in the support head 12. In the latter, it is also parallel to the hinge pin 11 Another hinge pin 27 is used, which both for a hydraulic lifting cylinder 28 and forms an articulated support for a hydraulic guide cylinder 29. Both cylinders are with hers the other end is attached to a pivot pin 30 mounted in the boom 10.
Der Ausleger 10 ist an seinem äußeren Ende mit einer Lagerbüchse 32 ausgebildet, in der ein axial ausfahrbares Verlängerungsteil 33 axial verschieblich aber undrehbar geführt ist. Das Verlängerungsteil 33 ist in bekannter Weise mittels eines im Ausleger installierten hydraulischen Zylinders relativ zum Ausleger in Längsrichtung einstellbar. Es trägt einen Gelenkkopf 34 mit einem in Lageraugen 35 aufgenommenen Gelenkbolzen 36, an welchem ein hydraulischer Schwenkzylinder 37 angreift, der am anderen Ende über einen Gelenkbolzen 41 mit einem Lafettenträger 38 verbunden ist. Der letztere ist über einen zum Gelenkbolzen 11 parallelen Gelenkbolzen 39 verschwenkbar am Gelenkkopf 34 des Auslegers gelagert.The boom 10 is formed at its outer end with a bearing bush 32 in which an axially extendable Extension part 33 is guided axially displaceably but non-rotatably. The extension part 33 is in known way by means of a hydraulic cylinder installed in the boom relative to the boom in the longitudinal direction adjustable. It carries a joint head 34 with a joint pin received in bearing eyes 35 36, on which a hydraulic swivel cylinder 37 engages, the other end via a hinge pin 41 is connected to a carriage carrier 38. The latter is parallel to the hinge pin 11 via a Hinge pin 39 pivotably mounted on the joint head 34 of the boom.
Am Lafettenträger 38 ist ein Verschiebezylinder 40 befestigt, der am anderen Ende über eine Halterung 42 an einer Vorschublafette 43 angreift. Diese trägt in herkömmlicher Weise eine mechanisch darauf vor und zurück verfahrbare Gesteinsbohrmaschine 44, deren rotierend und schlagend angetriebener Bohrstahl 46 mit-A displacement cylinder 40 is fastened to the carriage carrier 38, which cylinder 40 is attached to the other end via a holder 42 engages on a feed carriage 43. This carries a mechanical back and forth on it in a conventional manner movable rock drilling machine 44, whose rotating and percussively driven drill steel 46
ψ.ψ.
iels einer auf der Vorschublafette montierten Zentriervorrichtung 47,48 geführt wird. Die Vorschublafette 43 gleitet in Führungen 45 in Längsrichtung auf dem Lafettenträger 38. Durch Ausfahren oder Zusammenziehen des hydraulischen Verschiebezylinders 40 kann die Vorschublafette relativ zum Ausleger 10 in Längsrichtung eingestellt werden.iels a centering device mounted on the feed carriage 47.48 is performed. The feed carriage 43 slides in guides 45 in the longitudinal direction on the carriage carrier 38. By extending or contracting the hydraulic displacement cylinder 40, the Feed carriage can be adjusted relative to the boom 10 in the longitudinal direction.
Durch Betätigung der Hydraulikzylinder 28, 29 und des hydraulischen Schwenkzylinders 37 werden der Ausleger 10 und die Vorschublafette 43 im vorbestimmten Winkel ausgerichtet, wobei sich die letztere in einer die Polachse 14 einschließenden Schwenkebene bewegt. Mit Hilfe des Drehantriebs 13 läßt sich diese Ebene um die Polachse 14 drehen. Wie aus F i g. 2 ersichtlich, besteht zwischen der Vorschublafette 43 und dem Ausleger 10 ein freies seitliches Bewegungs-Gesteinsbohrmaschine linders 29 mit Druck beaufschlagt Die gegenüberliegenden Rückschlagventile 59 der hydraulischen Vernegelungseinrichtungen 50 und 51 werden durch dcien Kolben 37 geöffnet und ermöglichen somit, daß einer-By actuating the hydraulic cylinders 28, 29 and the hydraulic pivot cylinder 37, the Boom 10 and the feed carriage 43 aligned at a predetermined angle, the latter moved in a pivot plane enclosing the polar axis 14. With the help of the rotary drive 13 this can Rotate the plane around the polar axis 14. As shown in FIG. 2, there is between the feed carriage 43 and the boom 10 a free lateral movement rock drilling machine Linders 29 pressurized the opposite Check valves 59 of the hydraulic locking devices 50 and 51 are by dcien Piston 37 is open and thus allow a-
seits die Zylinderkammer A des Hubzylinders 28 über das Steuerventil 56 an die Niederdruckseite angeschlossen wird, während andererseits die Zylinderkammer A des Führungszylinders 20 über das Rückschlagventil 58 der hydraulischen Verriegelungseinrichtungon the one hand, the cylinder chamber A of the lifting cylinder 28 is connected to the low-pressure side via the control valve 56, while on the other hand the cylinder chamber A of the guide cylinder 20 via the check valve 58 of the hydraulic locking device
ίο 53 und das Rückschlagventil 59 der Verriegelungseinrichtung 52 mit der Zylinderkammer A des Schwenkzylinders 37 verbunden wird. Auf diese Weise wird ein einseitiger Anschluß des Führungszylinders 29 an den Schwenkzylinder 37 geschaffen, welcher dazu dient.ίο 53 and the check valve 59 of the locking device 52 is connected to the cylinder chamber A of the pivot cylinder 37. In this way, a one-sided connection of the guide cylinder 29 to the pivot cylinder 37 is created, which is used for this purpose.
ι-, beim Verschwenken des Auslegers 10, z. B. durch Verkürzen des Hubzylinders 28 und des Führungszylinders 29 die Vorschublafeite 43 ständig in einer parallelen Lage zu einer bestimmten Ausgangsstellung, in F i g. 1 beispielsweise mit 431 bezeichnet, zu halten. Hierbei ar-ι-, when pivoting the boom 10, z. B. by shortening the lifting cylinder 28 and the guide cylinder 29, the feed side 43 is constantly in a parallel position to a certain starting position, in F i g. 1 for example denoted by 43 1 to hold. Here ar-
spiel, so daß die Gesteinsbohrmaschine 44 gemäßgame so that the rock drilling machine 44 according to
Fig. 1 unbehindert bis zur Polachse 14 und darunterFig. 1 unimpeded to the polar axis 14 and below
abgesenkl werden kann. Da die Schwenkachse dercan be lowered. Since the pivot axis of the
Vorschublafette 43 mittels des Drehantriebs 13 um 20 beitet der hydraulische Führungszylinder 29 gleichzei-Feed carriage 43 by means of the rotary drive 13 by 20 the hydraulic guide cylinder 29 operates at the same time.
360° gedreht werden kann, gibt es bei den Bohrarbei- tig als zusätzlicher Hubzylinder, der den HubantriebCan be rotated 360 °, there is an additional lifting cylinder for the drilling work, which drives the lifting mechanism
ten keine unerreichbaren Zonen.ten no unreachable areas.
Für alle hydraulischen Zylinder des Bohrauslegers 10 ist eine konventionell angeschlossenes hydraulisches Steuersystem vorgesehen. Zu diesem gehört die in Fig. 3 und 4 dargestellte Steuerung für eine Parallelverschiebung der Vorschublafette während der Positionierung des Auslegers.For all hydraulic cylinders of the drilling jib 10 there is a conventionally connected hydraulic one Tax system provided. This includes the control shown in FIGS. 3 and 4 for a parallel shift the feed carriage during the positioning of the boom.
Gemäß F i g. 3 ist jeder der Hydraulikzylinder 28, 29According to FIG. 3 is each of the hydraulic cylinders 28, 29
30 verstärkt. 30 reinforced.
Durch die Druckbeaufschlagung der einseitig an den Führungszylinder 29 angeschlossenen Zylinderkammer .4 des Schwenkzylinders 37 wird dessen Zylinderkammer B verkürzt, da diese über das Rückschlagventil 58 der hydraulischen Verriegelungseinrichtung 52, das Rückschlagventil 59 der Verriegelungseinrichtung 53 und das gemeinsame Steuerventil 56 zur Niederdruckseite hin offen steht.By pressurizing the cylinder chamber 4 of the pivot cylinder 37, which is connected on one side to the guide cylinder 29, its cylinder chamber B is shortened, since it is open to the low-pressure side via the check valve 58 of the hydraulic locking device 52, the check valve 59 of the locking device 53 and the common control valve 56.
Wenn das gemeinsame Steuerventil 56 aus der Neutralstellung gemäß F i g. 3 nach oben verschoben wird, erhält die Zylinderkammer A des Hubzylinders 28 über das Rückschlagventil 59 der hydraulischen Verriege-When the common control valve 56 from the neutral position according to FIG. 3 is moved upwards, the cylinder chamber A of the lifting cylinder 28 receives via the check valve 59 of the hydraulic locking
und 37 mit einer hydraulischen Verriegelungseinrich
tung 50 bzw. 51 bzw. 52 herkömmlicher Art versehen,
die zweckmäßigerweise aus einem hin- und hergehend
verschieblichen Kolben 57 besteht, der gemäß Fig.4
und der nachfolgenden Beschreibung auf zwei Rückschlagventile 58 und 59 einwirken kann. Der Schaltplan 35 lungseinrichtung 50 Druck, und der Zylinder wird infolnach
F i g. j schließt weiterhin zwei zwischengeschalte- gedessen verlängert. Gleichzeitig wird die Zyhnderte
hydraulische Verriegelungseinrichtungen 53 und 54 kammer B des Schwenkzylinders 37 über das Ruckgleicher Art ein. Der Führungszylinder 29 und der Hub- schlagventil 59 der hydraulischen Verriegelungseinrich-6
.. , ^ _:_j .-.ι 1„„ :_ c : „ 1 „.ι .:.„u
tung 53 und das Rückschlagventil 58 der hydraulischenand 37 with a hydraulic locking device
device 50 or 51 or 52 of conventional type provided,
which expediently from a going back and forth
there is displaceable piston 57, according to FIG
and the following description can act on two check valves 58 and 59. The circuit diagram 35 processing device 50 pressure, and the cylinder is consequently shown in FIG. j continues to include two intermediaries, which have been extended. At the same time, the Zyhnderte hydraulic locking devices 53 and 54 chamber B of the pivot cylinder 37 is a jerk of the same kind. The guide cylinder 29 and the lift check valve 59 of the hydraulic Interlocking 6 .., ^ _: _ j .. ι 1 "": _ c: "1" .ι:.. "U tung 53 and the check valve 58 of the hydraulic
zylinder 28 sind über den in F i g. 3 schematisch angedeuteten Ausleger 10 mechanisch miteinander gekoppelt, so daß sie sich gleichmäßig bewegen. Die größere Zylinderkammer A des Führungszylinders 29 ist über die hydraulischen Verriegelungseinrichtungen 51. 53 und 52 mit der größeren Zylinderkammer A des Schwenkzylinders 37 verbunden. Die andere zwischengeschaltete hydraulische Verriegelungseinrichtung 54 ist zwischen einem dem Schwenkzylinder 37 zugeordneten, willkürlich betätigbaren Steuerventil 55 und der hydraulischen Verriegelungseinrichtung 52 angeordnet. Durch die Verbindung zwischen den Zvlinderkammern A der Hydraulikzylinder 29 und 37 wird dei Führungszylinder 29 einseitig hydraulisch mit dem Schwenkzylinder 37 verbunden. Ein gemeinsames Steuerventil 56 dient der Steuerung des Hubzylinders 28 über dessen hydraulische Verriegelungseinrichtung 50 und steuert -ss außerdem die kleineren Zylinderkammern B des Führungszylinders 29 und des Schwenkzylinders 37 über die Verriegelungseinrichtung 51 bzw. die Verriegelungseinrichtungen 52 und 53.Cylinders 28 are about the in F i g. 3 schematically indicated boom 10 mechanically coupled to one another so that they move evenly. The larger cylinder chamber A of the guide cylinder 29 is connected to the larger cylinder chamber A of the pivot cylinder 37 via the hydraulic locking devices 51, 53 and 52. The other interposed hydraulic locking device 54 is arranged between a control valve 55 which is assigned to the pivot cylinder 37 and can be actuated arbitrarily and the hydraulic locking device 52. Through the connection between the cylinder chambers A of the hydraulic cylinders 29 and 37, the guide cylinder 29 is hydraulically connected to the pivot cylinder 37 on one side. A common control valve 56 serves to control the lift cylinder 28 via the hydraulic locking device 50, and controls - ss also the smaller cylinder chambers B of the guide cylinder 29 and the swing cylinder 37 via the locking means 51 and the locking means 52 and 53rd
Zur Veranschaulichung der Funktion der Steuervor- ft0 richtung sei angenommen, daß das gemeinsame Steuerventil 56 aus der Neutralstellung gemäß F i g. 3 nach unten verschoben wird. Dadurch wird einerseits über das Rückschlagventil 58 der hydraulischen Verriegelungseinrichtung 50 die Zylinderkammer B des Hubzy- h5 linders 28 und andererseits über das Rückschlagventil 58 der hydraulischen Verriegelungseinrichtung 51 auch die entsprechende Zylinderkammer B des Führungszy-Verriegelungseinrichtung 52 mit Druck beaufschlagt, so daß der Schwenkzylinder 37 verkürzt wird und den Flüssigkeitsinhalt seiner Zylinderkammer A über das Rückschlagventil 59 der hydraulischen Verriegelungseinrichtung 52, das Rückschlagventil 58 der Verriege-To illustrate the function of the control device , it is assumed that the common control valve 56 has moved from the neutral position according to FIG. 3 is moved down. Thereby, the hydraulic locking means is a hand 50, the cylinder chamber B of the Hubzy- h 5 Linders 28 and via the check valve 58 of the hydraulic locking device 51 via the check valve 58 and the corresponding cylinder chamber B of the Führungszy-locking means acted upon 52 with pressure so that the swing cylinder 37 is shortened and the fluid content of its cylinder chamber A via the check valve 59 of the hydraulic locking device 52, the check valve 58 of the locking
lungseinrichtung 53 und das Rückschlagventil 59 der Verriegelungseinrichtung 51 zur Zylinderkammer A des Führungszylinders 29 drückt. Wegen der vorstehend beschriebenen hydraulischen Verbindungen werden der Hubzylinder 28 und der FührungszylinJer 29treatment device 53 and the check valve 59 of the locking device 51 to the cylinder chamber A of the guide cylinder 29 presses. Because of the hydraulic connections described above, the lifting cylinder 28 and the guide cylinder 29
so ausgefahren und der Schwenkzylinder 37 wiederum dazu benutzt, die Lafette 43 während des Absenkens des Auslegers 10 in zur ausgerichteten Stellung paralleler Lage zu halten und das Absenken zu verstärken. Dies ist insbesondere wichtig, wenn der Bohrauslegerso extended and the swivel cylinder 37 is again used to hold the mount 43 during the lowering to hold the boom 10 in a position parallel to the aligned position and to increase the lowering. This is especially important when the drilling boom
ss nach F i g. 1 180° um die Polachse 14 gedreht worden ist, denn in dieser Stellung bedeutet eine Verlängerung des Hubzylinders 28 und des Führungszylinders 29 ein Anheben des Bohrauslegers 10 unter voller Last.ss according to FIG. 1 has been rotated 180 ° about the polar axis 14, because in this position means an extension of the lifting cylinder 28 and the guide cylinder 29 a lifting of the drilling jib 10 under full load.
Indem der hydraulische Führungszylinder, der Hub-By using the hydraulic guide cylinder, the lifting
und der Schwenkzylinder alle in gleicher Größe ausgeführt und in derselben geometrischen Lage mit Bezug auf die Gelenkpunkte montiert werden, wird eine exakte Parallelverschiebung der Vorschublafette während der Schwenkbewegungen des Bohrauslegers 10 gewährleistet. and the swivel cylinder are all designed in the same size and in the same geometrical position with reference are mounted on the pivot points, an exact parallel displacement of the feed carriage during the pivoting movements of the boom 10 guaranteed.
Wie F i g. 3 zeigt, kann durch Betätigung des Steuerventils 55 der Schwenkzylinder 37 unabhängig von den anderen Zylindern betätigt werden, um z. B. zu BeginnLike F i g. 3 shows, by actuating the control valve 55, the swivel cylinder 37 can be independently of the other cylinders are operated to e.g. B. at the beginning
von Bohrarbeiten die Vorsehublalette 43 in eine bestimmte Winkelstellung zu bringen. Die hydraulische Verriegelungseinrichtung 53 verhindert dabei, daß der Systemdruck an die anderen Hydraulikzylinder gelangt.of drilling the Vorsehublalette 43 in a certain Bring angular position. The hydraulic locking device 53 prevents the System pressure reaches the other hydraulic cylinders.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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