FI67500B

FI67500B - ANORDNING FOER VAESSNING AV STIFTKRONA FOER BERGSBORR

Info

Publication number: FI67500B
Application number: FI833242A
Authority: FI
Inventors: Kalevi Helasuo; Antero Ala-Jokimaeki
Original assignee: Airam Ab Oy
Priority date: 1983-09-12
Filing date: 1983-09-12
Publication date: 1984-12-31
Also published as: SE8404548L; SE8404548A0; FI833242A0; SE8404548D0; FI67500C; CA1242076A

Description

6750067500

Laite kallioporan nastakruunun teroittamiseksi Anording för vässning av stiftkrona för bergsborrRock drill pin crown sharpening device Anording för vässning av stiftkrona för bergsborr

Keksinnön kohteena on laite kallioporan nastakruunun teroittamiseksi, johon laitteeseen kuuluu hiomalaikka ja sen pyörityslaite, kuten esimerkiksi sähkömoottori, ja jossa hiomalaikassa pääasiallisesti sen kehä muodostaa nastakruunun kovametallinastaa hiovan teroituspinnan.The invention relates to a device for sharpening a pin crown of a rock drill, which device comprises a grinding wheel and its rotating device, such as an electric motor, and in which the circumference of the grinding wheel essentially forms a sharpening surface for grinding the stud metal carbide pin.

55

Kallioporan nastakruunussa on tavallisesti useita puolipallon muotoisia kovametallinastoja, jotka kalliota porttaessa kuluvat siten, että kalliota vasten oleva nastan osa hioutuu eniten muodostaen nastaan taso-pinnan. Tällöin kallioporan porausteho pienenee ja nastakruunu on te-10 roitettava. Teroitettaessa kovametallinastat hiotaan jälleen puolipallon muotoisiksi.The stud crown of a rock drill usually has a plurality of hemispherical carbide studs that wear during rock drilling so that the portion of the pin against the rock grinds the most, forming a planar surface for the pin. In this case, the drilling power of the rock drill decreases and the stud crown must be drilled. When sharpening, the carbide pins are ground to a hemispherical shape again.

Eräässä tunnetussa kallioporan nastakruunun teroituslaitteessa käytetään kuppimaista hiomalaikkaa, jonka kuppi vastaa haluttua kovametal-15 linastan puolipallon muotoa. Teroitettaessa kuppilaikka painetaan ko-vametallinastan päälle, jolloin kuppimainen hiomapinta antaa kova-metallinastalle kuppia vastaavan muodon. Kuppilaikan epäkohtana on kuitenkin se, että sen hiova timanttijyväpinta tukkeutuu helposti. Kuppilaikan hiomistehokkuus on huono myös sen vuoksi, että hiomalai-20 kan pyörimisakseli kulkee teroitettavan kovametallinastan kautta. Tästä seuraa se huono ominaisuus, että hiomalaikan pinnan ja teroitettavan kovametallinastan pinnan välinen nopeusero pienenee kuppilaikan keskelle päin siirryttäessä ja pyörimisakselin kohdalla tämä nopeusero on nolla. Näin ollen kuppilaikka ei hio keskikohdallaan.A known rock drill pin crown sharpener uses a cup-shaped grinding wheel, the cup of which corresponds to the desired hemispherical shape of the carbide-15 screen. When sharpening, the cup disc is pressed onto the hard metal pin, whereby the cup-like grinding surface gives the hard metal pin a cup-like shape. However, the disadvantage of the cup disc is that its abrasive diamond surface easily becomes clogged. The grinding efficiency of the cup wheel is also poor because the axis of rotation of the grinding wheel 20 passes through the carbide pin to be sharpened. This results in the disadvantage that the speed difference between the surface of the grinding wheel and the surface of the carbide pin to be sharpened decreases as it moves towards the center of the cup wheel and at the axis of rotation this speed difference is zero. Therefore, the cup disc does not grind in the middle.

2525

Kuppilaikan huonon hiomistehon vuoksi käytetään kallioporan nasta-kruunun teroittamiseen myös sellaisia hiomalaitteita, joissa hiomalaikan kehä muodostaa hiovan pinnan. Tällöin hiomistehokkuus on olennaisesti parempi, koska hiomalaikan kehällä on suuri kehänopeus. Myös 30 jäähdytys on tällöin parempi. Epäkohtana hiomalaikkaa käytettäessä on kuitenkin se, että hiottavaa kappaletta on kierrettävä eri puolille hiomalaikan suhteen kovametallinastojen puolipallon muotoisen muodon aikaansaamiseksi. Hiottavaa kappaletta voidaan pyöritellä käsin eri 2 67500 asentoihin hiomalaikan suhteen, mutta tällainen hionta vaatii suurta ammattitaitoa ja kuitenkin hiomistulos on epätasainen.Due to the poor grinding performance of the cup blade, grinding devices in which the circumference of the grinding wheel forms the grinding surface are also used to sharpen the pin-crown of a rock drill. In this case, the grinding efficiency is substantially better because the circumference of the grinding wheel has a high circumferential speed. Cooling is also better in this case. However, the disadvantage of using a grinding wheel is that the piece to be ground must be rotated on different sides with respect to the grinding wheel in order to obtain a hemispherical shape of the carbide studs. The grinding piece can be rotated by hand to different 2,67500 positions with respect to the grinding wheel, but such grinding requires a great deal of skill and yet the grinding result is uneven.

Hiomalaikkaa käytettäessä voidaan kappaleen kiertoliike hiomalaikan 5 suhteen järjestää myös hiomalaitteeseen kuuluvalla kiertolaitteella, joka antaa hiottavalle kappaleelle tarvittavan liikkeen. Tällöin kuitenkin nastakruunu on jokaista kovametallinastaa hiottaessa aseteltava ja kiinnitettävä tarkasti paikoilleen joka kerta erikseen. Kun nasta-kruunu on kiinnitettävä useita kertoja joka kerta eri asentoon, on 10 asettelu aikaavievää ja hankalaa.When a grinding wheel is used, the rotational movement of the workpiece with respect to the grinding wheel 5 can also be arranged with a rotating device belonging to the grinding device, which gives the workpiece the necessary movement. In this case, however, the pin crown must be precisely positioned and fastened in place each time when grinding each carbide pin. When the pin crown has to be fastened several times each time in a different position, the layout is time consuming and cumbersome.

Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkohdat ja aikaansaada tunnettuja laitteita olennaisesti tehokkaampi laite kallio-poran nastakruunun teroittamiseksi. Keksinnölle on tunnusomaista se, 15 että hiomalaikka on laakeroitu laitteen runkoon siten, että hiomalaikka on pyörimisliikkeensä lisäksi myös kierrettävissä teroitettavan kova-metallinastan suhteen niin, että pyörivän hiomalaikan kiertoliike tapahtuu kovametallinastan kautta kulkevan kiertoakselin ympäri.The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks and to provide a device which is substantially more efficient than known devices for sharpening a pin drill bit of a rock drill. The invention is characterized in that the grinding wheel is mounted on the body of the device so that in addition to its rotational movement, the grinding wheel is also rotatable with respect to the hard metal pin to be sharpened so that the rotating grinding wheel rotates about an axis of rotation passing through the carbide pin.

20 Keksinnön mukaiselle laitteelle olennaista on se, että nastakruunun kovametallinastaa teroitettaessa nastakruunu pysyy paikoillaan ja pyörivä hiomalaikka kiertyy teroitettavan kovametallinastan suhteen. Teroitettaessa hiomalaikka ikäänkuin kiertää teroitettavaa nastaa antaen sille halutun pallomaisen muodon.It is essential for the device according to the invention that when the carbide pin of the pin crown is sharpened, the pin crown remains in place and the rotating grinding wheel rotates relative to the carbide pin to be sharpened. When sharpening, the grinding wheel seems to rotate the pin to be sharpened, giving it the desired spherical shape.

2525

Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissaThe invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings, in which

Kuviossa 1 on esitetty kaaviollisesti sivultapäin nähtynä kallioporan 30 nastakruunu ja sen teroituslaite.Figure 1 is a schematic side view of the crown of a rock drill 30 and its sharpening device.

Kuvio 2 vastaa kuviota 1 ja esittää nastakruunun teroituksen toista vaihetta.Figure 2 corresponds to Figure 1 and shows the second stage of sharpening the pin crown.

35 Kuvio 3 vastaa kuviota 1 ja esittää nastakruunua ja teroituslaitetta toisen sovellutusmuodon mukaisena.Fig. 3 corresponds to Fig. 1 and shows a pin crown and a sharpening device according to another embodiment.

3 675003 67500

Kuviossa 1 on esitetty sivultapäin nähtynä kallioporan nastakruunu 1, jonka päässä on useita puolipallon muotoisia kovametallinastoja 5. Nastakruunun teroituslaitteeseen kuuluu hiomalaikka 2, joka on asennettu sitä pyörittävän sähkömoottorin 3 akselille 9. Sähkömoottorin 5 ja hiomalaikan muodostama kokonaisuus on kiinnitetty teroituslaitteen runkoon 6 kiertyväksi akselin 7 avulla. Nastakruunua 1 teroitettaessa joko nastakruunua tai hiomalaikkaa 2 liikutetaan niin, että hiomalaikan kehä 4 koskettaa teroitusvuorossa olevaa nastakruunun kovametalli-nastaa 5. Hiomalaikan 2 kehä 4 on siten muotoiltu, että se vastaa ko-10 vametallinastan 5 muotoa. Tavallisesti kovametallinasta on puolipallon muotoinen, jolloin hiomalaikan kehän on oltava akselin 9 suuntaisessa leikkauksessa ympyrän kaaren muotoinen. Teroituksen aikana kova-metallinastan 5 on sijaittava siten, että pyörivän hiomalaikan 2 kier-toakseli 8 kulkee kovametallinastan 5 kautta. Jos kysymyksessä on 15 puolipallon muotoinen kovametallinasta, niin kiertoakselin 8 on kuljettava pallomaisen nastan ajatellun keskipisteen kautta. Tällöin hiomalaikan 2 kehän 4 ja kovametallinastan 5 välinen hiomisessa syntyvä viivakosketus kiertää jatkuvasti pitkin kovametallinastan pintaa hioen sen pallomaiseksi. Suuren hiomistehokkuuden aikaansaamiseksi hiomalai-20 kan 2 pyörimisnopeuden on oltava melko suuri, esim. 5000-20000 kierrosta minuutissa. Sen sijaan hiomalaikan kiertoliikkeen nopeus voi olla olennaisesti pienempi, esim. 5-60 kierrosta minuutissa.Figure 1 shows a side view of a rock drill pin crown 1 with a plurality of hemispherical carbide studs 5 at its end. . When sharpening the pin crown 1, either the pin crown or the grinding wheel 2 is moved so that the perimeter of the grinding wheel 4 contacts the carbide pin 5 of the pin crown in the sharpening turn. Usually the carbide tin is hemispherical, in which case the circumference of the grinding wheel must be in the shape of a circle in the section parallel to the axis 9. During sharpening, the carbide pin 5 must be positioned so that the axis of rotation 8 of the rotating grinding wheel 2 passes through the carbide pin 5. In the case of 15 hemispherical carbides, then the axis of rotation 8 must pass through the imaginary center of the spherical pin. In this case, the line contact between the circumference 4 of the grinding wheel 2 and the carbide pin 5 during grinding continuously rotates along the surface of the carbide pin, grinding it into a spherical shape. In order to achieve a high grinding efficiency, the rotational speed of the grinding machine 20 must be quite high, e.g. 5000-20000 rpm. Instead, the speed of rotation of the grinding wheel can be substantially lower, e.g. 5-60 revolutions per minute.

Kuviossa 2 on esitetty kallioporan nastakruunun 1 toisen nastan 5 25 teroitus. Tällöin nastakruunu 1 on johdettu kosketukseen hiomalaikan 2 kehän 4 kanssa asennossa, joka vastaa kovametallinasta hieman sivulle suunnattua suuntaa nastakruunussa 1. Olennaista nastakruunun 1 asennolle teroituslaitteen suhteen on se, että kiertoakseli 8 kulkee kovametallinastan 5 keskipisteen kautta tai yhtyy sen symmetria-akseliin, jos kovametallinastan muoto poikkeaa pallon muodosta. Teroitusasento voidaan myös määritellä esim. siten, että kiertoakseli 8 on kohtisuorassa sitä tasopintaa vasten, johon kovametallinasta 5 on kiinnitetty. Teroitettavan kovametallinastan kohdistamiseksi täsmälleen oikeaan paikkaan kiertoakselin 8 suhteen, voidaan teroituslaitteeseen rakentaa jonkinlainen 33 ohjain, joka keskittää teroitettavan kovametallinastan 5 oikeaan paikkaan. Yksinkertaisimmillaan se voi olla esim. teroituslaitteen runkoon 4 67500 6 kiinnitetty levy, johon on muodostettu kovametallinastaa 5 varten aukko.Figure 2 shows the sharpening of the second pin 5 of the rock drill pin crown 1. In this case, the pin crown 1 is brought into contact with the circumference 4 of the grinding wheel 2 in a position corresponding slightly to the lateral direction of the carbide pin in pin pin 1. Essential to the position of pin pin 1 differs from the shape of the ball. The sharpening position can also be determined, e.g., so that the axis of rotation 8 is perpendicular to the plane surface to which the carbide metal 5 is attached. In order to align the sharpened carbide pin in exactly the right position with respect to the axis of rotation 8, some kind of guide 33 can be built in the sharpening device, which centers the sharpened carbide pin 5 in the correct position. In its simplest form, it can be, for example, a plate attached to the body 4 67500 6 of the sharpening device, in which an opening is formed for the carbide pin 5.

Kuviossa 3 on esitetty keksinnön mukaisen teroituslaitteen toinen sovel-5 lutusmuoto. Tästä sovellutusmuodosta nähdään, että kiertoakselin 8 ja hiomalaikan 2 akselin 9 ei välttämättä tarvitse olla kohtisuorassa toisiaan vastaan. Tällöin vain hiomalaikan 2 kehä on muotoiltava sellaiseksi, että sen ja teroitettavan kovametallinastan 5 välinen, hiomisen aikana syntyvä viivakosketus vastaa haluttua kovametallinastan 10 muotoa. Olennaista keksinnön mukaiselle teroituslaitteelle on se, että teroitettava kovametallinasta kohdistetaan oikein hiomalaikan 2 ja sitä pyörittävän moottorin 3 muodostaman yksikön kiertoakselille 8.Figure 3 shows another embodiment of a sharpening device according to the invention. It can be seen from this embodiment that the axis of rotation 8 and the axis 9 of the grinding wheel 2 do not necessarily have to be perpendicular to each other. In this case, only the circumference of the grinding wheel 2 has to be shaped in such a way that the line contact between it and the carbide pin 5 to be sharpened, which occurs during grinding, corresponds to the desired shape of the carbide pin 10. It is essential for the sharpening device according to the invention that the carbide to be sharpened is correctly aligned with the axis of rotation 8 of the unit formed by the grinding wheel 2 and the motor 3 rotating it.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön erilaiset sovellutus-15 muodot voivat vaihdella jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa.It will be apparent to those skilled in the art that various embodiments of the invention may vary within the scope of the claims set forth below.

Claims

5,67500

An apparatus for sharpening a rock drill pin crown (I), the device comprising a grinding wheel (2) and a rotating device such as an electric motor (3), wherein the grinding wheel substantially forms its periphery (4) to sharpen the grinding surface of the pin crown carbide pin (5). that the grinding wheel (2) is mounted on the body size (6) of the device so that the grinding wheel is not only rotatable with respect to the carbide pin (5) to be sharpened so that the grinding wheel rotates about an axis of rotation (8) passing through the carbide pin. 10

Device according to Claim 1, characterized in that the rotational movement of the grinding wheel (2) is arranged so that the axis of rotation (8) of the grinding wheel essentially coincides with the axis of symmetry of the carbide pin (5). 15

Device according to Claim 1 or 2, characterized in that the axis of rotation (8) of the grinding wheel (2) is arranged perpendicular to the axis of rotation (9) of the grinding wheel.

Device according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the assembly formed by the grinding wheel (2) and the electric motor (3) rotating it is mounted on the body (6) of the device with a shaft (7) perpendicular to the grinding wheel axis (9) so that then the axis of rotation (8) passes through the plane of the grinding wheel in its direction, coinciding with the axis of symmetry of the carbide pin (5) to be sharpened.

Device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the shape of the circumference (4) of the grinding wheel (2) is arranged trough-shaped so that in a contiguous section along the axis (9) of the grinding wheel the circumference forms a circular arc. the rotational movement together provide a substantially hemispherical shape to the carbide pin (5) to be sharpened.