FI66053C

FI66053C - STYRNING FOER EN BORRSTAONG I EN BORRMASKIN

Info

Publication number: FI66053C
Application number: FI821737A
Authority: FI
Inventors: Ossi Paeivaelaeinen
Original assignee: Tampella Oy Ab
Priority date: 1982-05-17
Filing date: 1982-05-17
Publication date: 1984-08-10
Also published as: JPS58207476A; FR2526852A1; FI66053B; NO831745L; GB2122237B; SE8302729L; AU1423683A; SE8302729D0; FI821737A; DE3317592C2; FI821737A0; CH661562A5; GB8310899D0; SU1268107A3; IT8321097A0; GB2122237A; IT1163369B; ZA832869B; DE3317592A1; JPS6229595B2

Description

6505365053

Poratangon ohjain porakonetta varten Tämän keksinnön kohteena on poratangon ohjain pora-konetta varten, johon ohjaimeen kuuluu runko, kaksi kanna-5 tinvarsilla runkoon liikkuvasti tuettua leukaa, joissa on kidat poratankoa varten, kytkentävälineet kannatinvarsien kytkemiseksi toisiinsa siten, että leuat liikkuvat vastakkaisiin suuntiin kitoja avattaessa ja suljettaessa, ja vähintään yksi käyttölaite leukojen liikuttelemista varten, joka 10 käyttölaite vaikuttaa ainakin toiseen leukaan.The present invention relates to a drill rod guide for a drilling machine, the guide comprising a frame, two jaws movably supported on the frame by support rods, with jaws for the drill rod, coupling means for coupling the support arms so that the jaws move in opposite directions when closed, and at least one actuator for moving the jaws, which actuator acts on at least one other jaw.

Jatkotankoporauksessa käytetään yleisesti tämäntapaisia ohjaimia, jotka ovat välttämättömiä poratankojen (pora-kankien tai porausputkien) jatkamisen ja purkamisen kannalta. Ohjaimet lukitsevat poratankojen välisen muhvin paikoilleen 15 sekä toimivat porauksen aikana poraohjaimena. Nykyisin yleisesti käytössä olevat pidätinohjaimet eivät keskitä poratankoa porauskeskiöön tai ne ovat rakenteellisesti monimutkaisia sisältäen useita laakerointeja ja kuluvia niveliä ja ovat lukitusvoimaansa nähden painavia.Extension bar drilling commonly uses guides of this type, which are necessary for the extension and disassembly of drill rods (drill rods or drill pipes). The guides lock the sleeve between the drill rods in place 15 and act as a drill guide during drilling. The commonly used detent guides today do not center the drill rod in the drilling center or are structurally complex, including multiple bearings and wear joints, and are heavy in relation to their locking force.

20 Ruotsalaisessa patenttijulkaisussa 215154 on esitetty ohjain, jossa toisen leuan molemmat kannatinvarret on liukuvasti laakeroitu ohjaimen runkoon ja yhdistetty toiseen leukaan kiinnitetyn paineväliainesylinterin männänvarteen siten, että molemmat leuat ovat liikuteltavissa toisiaan 25 kohti ja poispäin toisistaan. Paineväliainesylinteri voi liikkua kahden rungossa olevan ääriasentovasteen välillä. Leuat keskittävät poratangon vasta sylinterin koskettaessa toista ääriasentovastetta leukojen sulkeutuessa, koska leukojen, kannatinvarsien ja paineväliainesylinterin muodostama 30 yksikkö pääsee liikkumaan rungon suhteen leukojen väliasen-noissa.Swedish Patent Publication 215154 discloses a guide in which both support arms of one jaw are slidably mounted on a guide body and connected to a piston rod of a pressure medium cylinder attached to the second jaw so that both jaws are movable towards and away from each other. The pressure medium cylinder can move between two extreme position responses in the body. The jaws center the drill rod only when the cylinder touches the second extreme position response when the jaws close, because the unit 30 formed by the jaws, support arms and the pressure medium cylinder can move relative to the body in the jaw intermediate positions.

Ruotsalaisessa kuulutusjulkaisussa 391769 on esitetty ohjain, johon kuuluu kaksi rungossa olevaa johteen varassa toisiaan kohti ja poispäin toisistaan liikkuvaa leukaa.Swedish Offenlegungsschrift 391769 discloses a guide comprising two jaws on a body which move on a guide towards and away from each other.

35 Leuat on yhdistetty paineväliainesylinteriin kumpaankin leukaan pallonivelellä laakeroidun työntövarren ja runkoon ___ - Γ 2 60053 laakeroitujen keinuvipujen välityksellä. Leuat eivät itsestään keskitä pöratankoa, koska leuat pääsevät liikkumaan samaan suuntaan rungon suhteen.35 The jaws are connected to the pressure medium cylinder by means of a thrust arm mounted on each jaw by a ball joint and rocker arms mounted on the body ___ - Γ 2 60053. The jaws do not themselves center the spindle rod because the jaws can move in the same direction with respect to the body.

Suomalaisessa patenttijulkaisussa 41 525 ja saksa-5 laisessa kuulutusjulkaisussa 1 232 091 on esitetty ohjaimia, jotka käsittävät kaksi runkoon liukuvasti laakeroitua leukaa, jotka molemmat on varustettu omilla paineväliaine-sylintereillä, jotka on yhdistetty yhteiseen paineväliai-neen syöttökanavistoon. Leuat eivät itsestään keskitä pora-10 tankoa, koska toinen leuka voi liikkua ilman että toinen leuka liikkuu vastaavasti vastakkaiseen suuntaan.Finnish patent publication 41 525 and German patent publication 1 232 091 disclose guides comprising two jaws slidably mounted on a body, both of which are provided with their own pressure medium cylinders connected to a common pressure medium supply duct. The jaws do not automatically center the drill-10 rod because one jaw can move without the other jaw moving in the opposite direction, respectively.

DE-hakemusjulkaisu 2 319 032 koskee nopealiikkeistä taontapuristintä, jossa molemmat leuat on kytketty pakko-käyttöisesti toisiinsa kahden käyttötangolla yhdistetyn 15 hammaspyöräjärjestelmän avulla leukojen liikkeiden tahdista mista varten. Käyttövoima saadaan näin vaikuttamaan samanaikaisesti molempiin leukoihin. Erillisten hammaspyöräjärjestelmien käyttö ja mm. kartiohammaspyörien tarve tekee puristinrakenteen monimutkaiseksi.DE-A-2 319 032 relates to a high-speed forging press in which both jaws are forcibly connected to one another by means of two gear systems 15 connected by a drive rod for synchronizing the movements of the jaws. The driving force is thus caused to act on both jaws simultaneously. Use of separate gear systems and e.g. the need for bevel gears makes the press structure complex.

20 DE-hakemusjulkaisu 2 914 933 koskee taontapuristinta, jossa molemmat leuat on yhdistetty toisiinsa köysijärjes-telmän avulla. Leuat saadaan näin liikkumaan tahdistetusti toisiaan kohti, mutta toisen leuan paluuliike tapahtuu painovoiman vaikutuksesta. Rakenne edellyttää siten aina olen-25 naisesti pystysuoraa käyttöasentoa.20 DE-A-2 914 933 relates to a forging press in which the two jaws are connected to one another by means of a rope system. The jaws are thus made to move synchronously towards each other, but the return movement of the other jaw is due to gravity. The structure thus always requires a substantially vertical operating position.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada ohjain, joka välttää edellä mainitut epäkohdat ja joka mahdollistaa poratangon luotettavan keskittämisen porauskeskiöön. Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisella ohjaimella, jol-30 le on tunnusomaista se, että kytkentävälineet ovat runkoon laakeroituja välityspyöriä, jotka ovat otteessa leukojen kannatinvarsien kanssa siten, että toisen leuan liike rungon suhteen aikaansaa toisen leuan samansuuruisen vastakkaissuuntaisen liikkeen rungon suhteen.The object of the present invention is to provide a guide which avoids the above-mentioned drawbacks and which enables the drill rod to be reliably centered in the drilling center. This object is achieved by a guide according to the invention, characterized in that the coupling means are transmission wheels mounted on the frame, which are gripped by the jaw support arms so that movement of the second jaw relative to the frame causes a second opposite movement of the second jaw relative to the frame.

35 Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että leukojen liikkeet pakko-ohjataan siten, että toisen leuan liike rungon 3 66053 suhteen aina aikaansaa toisen leuan samansuuruisen liikkeen rungon suhteen mutta vastakkaiseen suuntaan. Tämä on toteutettavissa yksinkertaisella välitysmekanismilla, jossa runkoon laakeroidut välipyörät varmistavat leukojen pakkoliik-5 keet. Ohjaimella saadaan poratangon varma keskittyminen po-rauskeskiöön. Ohjain on kevyt puristusvoimaansa nähden, eikä siinä ole kuluvia niveliä, koska leuat ja niiden kannatinvar-ret suorittavat vain suoraviivaista liikettä. Ohjaimen rakenne muodostuu litteäksi ja hyvin lyhyeksi poraussuunnas-10 sa, mikä lyhentää syöttölaitteen kokonaispituutta.The invention is based on the idea that the movements of the jaws are forced in such a way that the movement of the second jaw with respect to the body 3 66053 always causes the same movement of the second jaw with respect to the body but in the opposite direction. This is possible with a simple transmission mechanism in which the intermediate wheels mounted on the frame ensure the forced movements of the jaws. The guide ensures a secure concentration of the drill rod in the drilling center. The guide is light in relation to its compressive force and has no wearing joints because the jaws and their support arms only perform a straightforward movement. The structure of the guide is flat and very short in the drilling direction, which shortens the overall length of the feeder.

Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuviot 1 ja 2 esittävät kaavamaisesti keksinnön mukaisen ohjaimen toimintaperiaatetta sivulta ja vastaavasti 15 päästä nähtynä, kuvio 3 esittää suuremmassa koossa osittaisena leikkauksena kuvioissa 1 ja 2 esitetyn ohjaimen yksityiskohtaista rakennetta päästä nähtynä, kuvio 4 esittää ohjainta sivulta nähtynä, 20 kuvio 5 esittää leikkausta pitkin kuviossa 3 olevaa viivaa V-V, ja kuviot 6-10 esittävät ohjaimen vaihtoehtoisia toteutusmuotoja.The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which Figures 1 and 2 schematically show the operating principle of a controller according to the invention from the side and 15 respectively, Figure 3 shows a larger sectional view of the controller shown in Figures 1 and 2, Figure 4 shows the controller from the side , 20 Fig. 5 shows a section along the line VV in Fig. 3, and Figs. 6-10 show alternative embodiments of the guide.

Piirustusten kuvioissa 1 ja 2 on esitetty keksinnön 25 mukaisen ohjaimen eräs edullinen toteutusmuoto, jolloin ohjain 0 on asennettu kiinteästi porauslaitteiston syöttö-palkin S päähän, jota pitkin poratankoa käyttävä porakone on liikuteltavissa porauksen aikana.Figures 1 and 2 of the drawings show a preferred embodiment of a guide according to the invention 25, wherein the guide 0 is fixedly mounted at the end of the feed beam S of the drilling rig, along which the drilling machine using the drill rod can be moved during drilling.

Ohjaimeen 0 kuuluu levymäinen runko 1 sekä kaksi 30 toistensa suhteen liikuteltavissa olevaa leukaa 2 ja 3, joissa on lovimaiset kidat 2a, 3a (kuv. 3), joilla leuat tarttuvat poratangon muhviin poratangon jatkamisen ja purkamisen ajaksi ja keskittävät poratangon porauskeskiöön porauksen ajaksi.The guide 0 comprises a plate-like body 1 and two mutually movable jaws 2 and 3 with notched grooves 2a, 3a (Fig. 3) by which the jaws engage the drill rod sleeve during extension and disassembly of the drill rod and center the drill rod during drilling.

35 Toinen leuka 2 on kiinnitetty kahteen yhdensuuntai seen lieriömäiseen kannatinvarteen 4, 5, jotka on liuku- _ - Γ 4 66053 vasti laakeroitu runkoon tehtyihin vastaaviin porauksiin 6, 7. Toinen leuka 3 on samoin kiinnitetty lieriömäiseen kannatinvarteen 8, joka on liukuvasti laakeroitu runkoon tehtyyn vastaavaan poraukseen 9. Rungossa on lisäksi leukaa 5 ohjaavat johdepinnat 10, jotka estävät kannatinvartta 8 kiertymästä porauksessa 9.The second jaw 2 is attached to two parallel cylindrical support arms 4, 5 which are slidably mounted in corresponding bores 6, 7 in the body. The second jaw 3 is likewise attached to a cylindrical support arm 8 slidably mounted in the body. to the corresponding bore 9. The body further has guide surfaces 10 guiding the jaw 5, which prevent the support arm 8 from rotating in the bore 9.

Leuan 3 kannatinvarsi 8 on kiinnitetty sen aksiaalisen jatkeen muodostavaan männänvarteen 11, jonka mäntä 12 liikkuu runkoon tehdyssä sylinterissä 13. Sylinteri on sullo jettu kannella 14. Viitenumerot 15 ja 16 esittävät liitän-täelimiä paineväliaineen syöttämiseksi sylinteriin ja poistamiseksi sylinteristä männän liikesuunnasta riippuen. Lii-täntäelimet on yhdistetty johdoilla paineväliainelähteeseen ohjausventtiilin kautta, jolla paineistettu väliaine saa-15 daan ohjatuksi valinnaisesti männän jommallekummalle puolelle.The support arm 8 of the jaw 3 is attached to a piston rod 11 forming an axial extension, the piston 12 of which moves in a cylinder 13 made in the body. The cylinder is sealed by a lid 14. Reference numerals 15 and 16 denote connecting means for supplying and removing pressure medium to and from the cylinder. The connecting means are connected by wires to the pressure medium source via a control valve, by means of which the pressurized medium is directed, optionally, to either side of the piston.

Kannatinvarret on varustettu toisiaan päin suunnatuilla hammastuksilla, jolloin leuan 2 kummassakin kannatin-varressa 4, 5 on hammastukset 17 vast. 18 ja leuan 3 kanna-20 tinvarressa 8 on vastakkaisiin suuntiin osoittavat hammastukset 19 ja 20. Hammastukset ovat parittain otteessa kahden hammaspyörän 21 ja 22 kanssa, jotka on laakeroitu rungon kannattamisen akseleiden 23, 24 varaan, jotka ovat kohtisuorassa kannatinvarsien tasoa vastaan ja sijaitsevat toisaal-25 ta kannatinvarsien 4 ja 8 ja toisaalta kannatinvarsien 5 ja 8 välissä.The support arms are provided with teeth facing each other, whereby each support arm 4, 5 of the jaw 2 has teeth 17 and 5, respectively. 18 and the jaw arm 20 of the jaw 3 have opposing teeth 19 and 20. The teeth are paired with two gears 21 and 22 mounted on frame supports 23, 24 perpendicular to the plane of the support arms and located on the other side. 25 ta between the support arms 4 and 8 and on the other hand between the support arms 5 and 8.

Leuat 2, 3 on esitetty kuviossa 3 väliasennossa. Kun paineväliainetta johdetaan sylinteriin 13 männän kansipuo-lelle, vetää männänvarsi kannatinvartta 8 ja leukaa 3 pois-30 päin toisesta leuasta 2, jolloin molemmat hammaspyörät kiertyvät akseleidensa ympäri kannatinvarren 8 hammastusten pakottamina. Hammaspyörien liike pakottaa leuan 2 kannatin-varsia 4, 5 liikkumaan samansuuruisen matkan verran vastakkaiseen suuntaan kannatinvarren 8 liikkeeseen nähden, niin 35 että leuat liikkuvat poispäin toisistaan avattuun ääriasentoon .The jaws 2, 3 are shown in Fig. 3 in an intermediate position. When the pressure medium is introduced into the cylinder 13 on the cover side of the piston, the piston rod pulls the support arm 8 and the jaw 3 away from the second jaw 2, whereby both gears rotate about their shafts forced by the teeth of the support arm 8. The movement of the gears forces the support arms 4, 5 of the jaw 2 to move an equal amount in the opposite direction to the movement of the support arm 8, so that the jaws move away from each other to the open extreme position.

5 660535,66053

Kun paineväliainetta johdetaan sylinteriin 13 männän vastakkaiselle puolelle, työntää männänvarsi kannatinvartta 8 ja leukaa 3 toista leukaa 2 kohti, jolloin molemmat hammaspyörät jälleen kiertyvät akseleidensa ympäri kannatinvar-5 ren 8 hammastusten pakottamina. Hammaspyörien liike pakottaa leuan 2 kannatinvarsia 4, 5 liikkumaan samansuuruisen matkan verran vastakkaiseen suuntaan kannatinvarren 8 liikkeen suuntaan nähden, niin että leuat liikkuvat toisiaan kohti suljettuun ääriasentoon.When the pressure medium is introduced into the cylinder 13 on the opposite side of the piston, the piston rod pushes the support arm 8 and the jaw 3 towards the second jaw 2, whereby both gears rotate around their axes again, forced by the teeth of the support arm 5. The movement of the gears forces the support arms 4, 5 of the jaw 2 to move an equal amount in the opposite direction to the direction of movement of the support arm 8, so that the jaws move towards each other in the closed extreme position.

10 Esitetyssä rakenteessa hammaspyörät säilyttävät pyö rimisliikkeistään huolimatta kiinteän sijaintinsa rungon suhteen. Tämän ansiosta tulee leukojen kitojen 2a, 3a välinen keskipiste A aina olemaan keskitettynä porakoneen po-rauskeskiöön PK, kuv. 1, vaikka leuat suorittavatkin keski-15 näistä liikettä. Poratanko saadaan näin luotettavasti keskitetyksi porauskeskiöön.10 In the structure shown, the gears retain their fixed position relative to the frame despite their rotational movements. As a result, the center point A between the jaws 2a, 3a of the jaws will always be centered on the drilling center PK of the drilling machine, fig. 1, although the jaws perform an average of 15 of these movements. The drill rod can thus be reliably centered in the drilling center.

Kuvioissa 6-9 esitetyt sovellutusmuodot poikkeavat edellä selitetystä vain käyttölaitteen sijoituksen suhteen.The embodiments shown in Figures 6-9 differ from those described above only in the placement of the drive.

Kuviossa 6 on käyttölaitteeseen kuuluva paineväliaine-20 sylinteri 63 asennettu erillisenä yksikkönä rungon 1 varaan. Sylinterin männänvarsi on kiinnitetty sisäleuan 3 kannatin-varteen 8.In Fig. 6, the pressure medium-20 cylinder 63 belonging to the drive device is mounted as a separate unit on the body 1. The piston rod of the cylinder is attached to the support arm 8 of the inner jaw 3.

Kuviossa 7 koostuu käyttölaite kahdesta paineväliai-nesylinteristä 73, 73', jotka on asennettu erillisinä yksik-25 köinä rungon 1 varaan. Kummankin sylinterin männänvarsi on kiinnitetty ulkoleuan 2 toiseen kannatinvarteen 4 vast. 5.In Fig. 7, the drive device consists of two pressure medium cylinders 73, 73 ', which are mounted as separate units on the body 1. The piston rod of each cylinder is attached to the second support arm 4 of the outer jaw 2, respectively. 5.

Kuviossa 8 koostuu käyttölaite kahdesta paineväliai-nesylinteristä 83, 83', joiden sylinteriporaukset on tehty suoraan runkoon 1 kuviossa 3 esitetyn tapaisesti. Kummankin 30 sylinterin männänvarsi on kiinnitetty ulkoleuan 2 toiseen kannatinvarteen 4 vast. 5.In Fig. 8, the drive device consists of two pressure medium cylinders 83, 83 ', the cylinder bores of which are made directly in the body 1 as shown in Fig. 3. The piston rod of each of the 30 cylinders is attached to the second support arm 4 of the outer jaw 2, respectively. 5.

Kuviossa 9 on käyttölaitteeseen kuuluva paineväliai-nesylinteri 93 asennettu erillisenä yksikkönä rungon 1 varaan. Sylinterin männänvarsi on kiinnitetty suoraan ulko-35 leukaan 2.In Fig. 9, the pressure medium cylinder 93 belonging to the drive device is mounted as a separate unit on the body 1. The piston rod of the cylinder is attached directly to the outer 35 jaw 2.

On myös mahdollista haluttaessa sijoittaa käyttölait- 6 66053 teet vaikuttamaan kummankin leuan kannatinvarsiin esim. yhdistämällä kuvioiden 2 ja 8 esittämät ratkaisut samaan laitteeseen.It is also possible, if desired, to position the actuators to act on the support arms of both jaws, e.g. by combining the solutions shown in Figures 2 and 8 in the same device.

Kuviossa 10 esitetyssä ratkaisussa ei ole käytetty 5 erillistä mäntää, vaan kannatinvarsien 4, 5 ja 8 päät toimivat samalla mäntinä. Kannatinvarsiin on asennettu tiivisteet 104, 105 ja 108, jotka tiivistävät varret runkoon 1 tehtyihin vastaaviin porauksiin 103, 103' ja 103", jotka toimivat paineväliainesylintereinä.In the solution shown in Fig. 10, 5 separate pistons have not been used, but the ends of the support arms 4, 5 and 8 act as pistons at the same time. Seals 104, 105 and 108 are mounted on the support arms, which seal the arms to respective bores 103, 103 'and 103 "made in the body 1, which act as pressure medium cylinders.

10 Tässä ratkaisussa avataan leuat 2, 3 syöttämällä pai- neväliainetta porauksiin 103 ja 103", jolloin kannatinvar-ret 4 ja 5 työntyvät ulos. Vastaavasti leuat 2, 3 suljetaan syöttämällä paineväliainetta poraukseen 103', jolloin kan-natinvarsi 8 työntyy ulos.In this solution, the jaws 2, 3 are opened by feeding pressure medium into the bores 103 and 103 ", whereby the support arms 4 and 5 protrude. Correspondingly, the jaws 2, 3 are closed by feeding pressure medium into the bore 103 ', whereby the support arm 8 protrudes.

15 Ratkaisu voidaan myös toteuttaa siten, että leukojen aukaisuun käytetään vain toista vartta 4 tai 5, sillä toisen varren liike välittyy hammaspyörärakenteen kautta myös toiseen varteen 5 tai 4 siirtäen sitä vastaavasti.15 The solution can also be implemented in such a way that only the second arm 4 or 5 is used to open the jaws, since the movement of the second arm is also transmitted to the second arm 5 or 4 via the gear structure, moving it accordingly.

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitet- 20 tu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan voi keksinnön mukainen ohjain vaihdella huomattavastikin patenttivaatimusten puitteissa.The drawings and the related description are only intended to illustrate the idea of the invention. The details of the controller according to the invention can vary considerably within the scope of the claims.

lili

Claims

1. Guide for a drill rod in a drilling machine, the control comprising 5. a body (1), - two by means of support rods (4, 5, 8) on the body movably supported jaws (2, 3) having gaps (2a, 3a) ) for a drill rod, - couplers for coupling the support rods to each other, such that the jaws move in opposite directions at the opening and closing of the gaps, and - at least one drive (11, 12, 13; 63; 73, 73 '; 83, 83'; 93; 103, 103 ', 103 ") for moving the jaws, the actuator acting at least on one of the jaws (2 or 3), characterized in that - the coupling means consist of gear wheels stored in the body (21, 22), which engage with the support rods (4, 5, 8) of the jaws (2, 3), such that the movement of one jaw relative to the body results in a movement of the same size of the other jaw in the opposite direction. in relation to the body.

Steering according to claim 1, characterized in that the gear wheels (21, 22) are gears and the support rods (4, 5, 8) are gears.

Control according to claim 2, characterized in that the support rods (4, 5, 8) are stored in parallel bores (6, 7, 9) in the body (1).

Control according to any of claims 1-3, characterized in that the drive device (11, 12, 13) includes a pressure medium cylinder (13), whose piston rod (11) is fixed in the carrier rod (8) for one jaw (3).

Control according to any of claims 1-3, characterized in that the drive device (73, 73 '; 83, 83') includes two pressure medium cylinders, the piston rods 35 of which are fixed to the support rods (4, 5) for one jaw (2).