EP4405558B1 - Hydraulische anordnung für eine gesteinsbohrmaschine - Google Patents

Hydraulische anordnung für eine gesteinsbohrmaschine

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EP4405558B1
EP4405558B1 EP21787085.6A EP21787085A EP4405558B1 EP 4405558 B1 EP4405558 B1 EP 4405558B1 EP 21787085 A EP21787085 A EP 21787085A EP 4405558 B1 EP4405558 B1 EP 4405558B1
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EP
European Patent Office
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hydraulic
arrangement
unit
valve arrangement
valve
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EP4405558A1 (de
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Oskar SJÖHOLM
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Epiroc Rock Drills AB
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Epiroc Rock Drills AB
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/02—Drilling rigs characterised by means for land transport with their own drive, e.g. skid mounting or wheel mounting
    • E21B7/025—Rock drills, i.e. jumbo drills
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/08—Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods
    • E21B19/086—Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods with a fluid-actuated cylinder

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Claims (14)

  1. Bohrgerät (1), umfassend eine Gesteinsbohrmaschine (3), einen Vorschubbalken (2), mindestens eine hydraulische Druckquelle (PS1, PS2), eine Tankanordnung (T) und einen Ausleger (8A, 8B, 8C), an dem der Vorschubbalken (2) montiert ist, wobei das Bohrgerät weiter eine hydraulische Anordnung, die über den Ausleger (8A, 8B, 8C) mit der mindestens einen hydraulischen Druckquelle (PS1, PS2) und mit der Tankanordnung (T) fluidisch verbindbar ist, umfasst, wobei die Gesteinsbohrmaschine (3) verschiebbar am Vorschubbalken (2) montiert ist, um mittels der hydraulischen Anordnung zwischen einem ersten Ende (21) und einem gegenüberliegenden zweiten Ende (22) des Vorschubbalkens (2) bewegbar zu sein, wobei die hydraulische Anordnung umfasst:
    - eine erste hydraulische Leitung (11) und eine zweite hydraulische Leitung (12), wobei die erste und zweite hydraulische Leitung (11, 12) so ausgebildet sind, dass durch Druckbeaufschlagung einer der ersten bzw. zweiten hydraulischen Leitungen (11, 12) die Gesteinsbohrmaschine (3) in Richtung eines der ersten bzw. zweiten Enden (21, 22) des Vorschubbalkens (2) gedrückt wird,
    - einen Zulaufanschluss der Schlageinheit (13) zum Bereitstellen von unter Druck stehendem Hydraulikfluid zum Antreiben einer Schlageinheit (4) der Gesteinsbohrmaschine (3) und einen Rücklaufanschluss der Schlageinheit (14) zum Rückführen von Hydraulikfluid von der Schlageinheit (4),
    - eine erste Ventilanordnung (15) in Form einer Wegeventilanordnung, angeordnet, um die erste und zweite hydraulische Leitung (11, 12) fluidisch mit den Zu- und Rücklaufanschlüssen der Schlageinheit (13, 14) zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ventilanordnung (15) ausgebildet ist:
    ∘ wenn ein Druck in der ersten hydraulischen Leitung (11) einen vorbestimmten ersten Schwellenwert überschreitet, einen ersten Zustand anzunehmen, in welchem sie die erste hydraulische Leitung (11) fluidisch mit dem Zulaufanschluss der Schlageinheit (13) verbindet und in welchem sie den Rücklaufanschluss der Schlageinheit (14) fluidisch mit der zweiten hydraulischen Leitung (12) verbindet,
    ∘ wenn ein Druck in der zweiten hydraulischen Leitung (12) einen vorbestimmten zweiten Schwellenwert überschreitet, einen zweiten Zustand anzunehmen, in welchem sie die zweite hydraulische Leitung (12) fluidisch mit dem Zulaufanschluss der Schlageinheit (13) verbindet und in welchem sie den Rücklaufanschluss der Schlageinheit (14) fluidisch mit der ersten hydraulischen Leitung (11) verbindet,
    ∘ wenn die Drücke in der ersten und der zweiten hydraulischen Leitung (11, 12) beide jeweils unter dem ersten bzw. dem zweiten Schwellenwert liegen, einen geschlossenen Zustand anzunehmen, in welchem sie die erste und zweite hydraulische Leitung (11, 12) fluidisch von den Zu- und Rücklaufanschlüssen der Schlageinheit (13, 14) trennt.
  2. Bohrgerät nach Anspruch 1, wobei die erste Ventilanordnung (15) eine vorgesteuerte Wegeventilanordnung ist.
  3. Bohrgerät nach Anspruch 2, wobei die erste Ventilanordnung (15) einen Ventilkörper (18) umfasst, welcher einen internen ersten Vorsteuerkanal (16) zum Steuern einer Bewegung des Ventilkörpers (18) in den ersten Zustand, und einen internen zweiten Vorsteuerkanal (17) zum Steuern einer Bewegung des Ventilkörpers (18) in den zweiten Zustand.
  4. Bohrgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste Ventilanordnung (15) in der Gesteinsbohrmaschine (3) oder in einem Schlitten (35) angeordnet ist, auf welchem die Gesteinsbohrmaschine (3) montiert ist.
  5. Bohrgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Gesteinsbohrmaschine (3) weiter eine Dämpfereinheit (5) umfasst, und wobei die hydraulische Anordnung weiter einen Zulaufanschluss der Dämpfereinheit (30) zum Bereitstellen von unter Druck stehendem Hydraulikfluid zum Antreiben der Dämpfereinheit (5) umfasst.
  6. Bohrgerät nach Anspruch 5, die hydraulische Anordnung, umfassend eine Sequenzventilanordnung (31), die ausgebildet ist, um zuerst unter Druck stehendes Hydraulikfluid dem Zulaufanschluss der Dämpfereinheit (30) zuzuführen und erst danach unter Druck stehendes Hydraulikfluid zum Antreiben der Schlageinheit (4) zuzuführen.
  7. Bohrgerät nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Zulaufanschluss der Dämpfereinheit (30) zwischen der ersten Ventilanordnung (15) und der Schlageinheit (4) fluidisch mit dem Zulaufanschluss der Schlageinheit (13) verbunden ist.
  8. Bohrgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei mindestens die erste Ventilanordnung (15), die erste und zweite hydraulische Leitung (11, 12) und die Zu- und Rücklaufanschlüsse der Schlageinheit (13, 14) Teil eines ersten Hydraulikkreises (10) bilden, wobei der erste Hydraulikkreis (10) weiter eine zweite Ventilanordnung (40) in Form einer steuerbaren Wegeventilanordnung umfasst, wobei die zweite Ventilanordnung (40) ausgebildet ist, um wahlweise eine der ersten und zweiten hydraulischen Leitungen (11, 12) fluidisch mit einer ersten hydraulischen Druckquelle (PS1) zu verbinden und die andere der ersten und zweiten hydraulischen Leitungen (11, 12) fluidisch mit der Tankanordnung (T) zu verbinden.
  9. Bohrgerät nach Anspruch 8, wobei die hydraulische Anordnung weiter einen zweiten Hydraulikkreis (50) umfasst, wobei der zweite Hydraulikkreis (50) ausgebildet ist, um einen Volumenstrom von Hydraulikfluid zum Antreiben einer Rotationseinheit (6) der Gesteinsbohrmaschine (3) bereitzustellen.
  10. Bohrgerät nach Anspruch 9, wobei der zweite Hydraulikkreis (50) umfasst:
    - einen ersten Anschluss der Rotationseinheit (51), einen zweiten Anschluss der Rotationseinheit (52) und eine dritte Ventilanordnung (60) in Form einer steuerbaren Wegeventilanordnung, die ausgebildet ist, um wahlweise den ersten Anschluss der Rotationseinheit (51) mit einer hydraulischen Volumenstromquelle (FS) oder der Tankanordnung (T) zu verbinden,
    - dritte und vierte hydraulische Leitungen (53, 54), die so ausgebildet sind, dass durch Druckbeaufschlagung einer der dritten bzw. vierten hydraulischen Leitungen (53, 54) die Gesteinsbohrmaschine (3) in Richtung eines der ersten bzw. zweiten Enden (21, 22) des Vorschubbalkens (2) gedrückt wird,
    - eine vierte Ventilanordnung (45), angeordnet, um wahlweise die dritte oder die vierte hydraulische Leitung (53, 54) in Abhängigkeit von einem Druck in der dritten bzw. vierten hydraulischen Leitung (53, 54) fluidisch mit dem zweiten Anschluss der Rotationseinheit (52) zu verbinden.
  11. Bohrgerät nach Anspruch 10, wobei die dritte Ventilanordnung (60) ausgebildet ist, um wahlweise eine der dritten und vierten hydraulischen Leitungen (53, 54) fluidisch mit einer zweiten hydraulischen Druckquelle (PS2) zu verbinden und die andere der dritten und vierten hydraulischen Leitungen (53, 54) fluidisch mit der Tankanordnung (T) zu verbinden.
  12. Bohrgerät nach Anspruch 10 oder 11, wobei die dritte Ventilanordnung (60) eine erste Wegeventileinheit (61), die zwischen drei Ventilzuständen bewegbar ist, und eine zweite Wegeventileinheit (62), die zwischen mindestens zwei Ventilzuständen bewegbar ist, umfasst, wobei die erste und zweite Wegeventileinheit (61, 62) individuell steuerbar sind.
  13. Bohrgerät nach Anspruch 12, wobei die dritten und vierten hydraulischen Leitungen (53, 54) nur über eine Kombination der ersten und zweiten Wegeventileinheiten (61, 62) mit der Tankanordnung (T) und mit der hydraulischen Volumenstromquelle (FS) fluidisch verbindbar sind.
  14. Bohrgerät nach Anspruch 12 oder 13, wobei die dritten und vierten hydraulischen Leitungen (53, 54) nur über die erste Wegeventileinheit (61) mit der zweiten hydraulischen Druckquelle (PS2) fluidisch verbindbar sind, und wobei der erste Anschluss der Rotationseinheit (51) nur über die zweite Wegeventileinheit (62) fluidisch mit der hydraulischen Volumenstromquelle (FS) oder der Tankanordnung (T) verbindbar ist.
EP21787085.6A 2021-09-24 2021-09-24 Hydraulische anordnung für eine gesteinsbohrmaschine Active EP4405558B1 (de)

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EP4405558A1 EP4405558A1 (de) 2024-07-31
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WO (1) WO2023048606A1 (de)

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