FI97252B

FI97252B - Siirtosylinterisovitelma kallioporakoneen syöttöpalkissa

Info

Publication number: FI97252B
Application number: FI940042A
Authority: FI
Inventors: Leo Haekkinen; Heikki Jantunen
Original assignee: Tamrock Oy
Priority date: 1994-01-05
Filing date: 1994-01-05
Publication date: 1996-07-31
Also published as: EP0738367A1; CA2180536A1; WO1995018913A1; AU1387795A; ZA9525B; FI940042A; AU688841B2; FI97252C; FI940042A0

Description

97252

Siirtosylinterisovitelma kallioporakoneen syöttöpalkissa

Keksinnön kohteena on siirtosylinterisovitelma kallioporakoneen teleskooppisessa syöttöpalkissa, joka syöt-5 töpalkki käsittää alapalkin ja yläpalkin, jolloin alapaikassa on kaksi pystysuuntaista sivua ja niiden välissä poikkisuuntainen pohja niin, että ne muodostavat väliinsä kourumaisen tilan, jonka avoimelle puolelle yläpalkki on asennettu alapalkin suhteen pituussuunnassaan liukuvasti, 10 sekä yläpalkin ja alapalkin väliin vaikuttamaan kytketyn siirtosylinterin, joka on asennettu alapalkin kourumaiseen tilaan yläpalkin alapuolelle ja siirtosylinterin sylinte-riputki ja sen männänvarsi ovat kytketyt vaikuttamaan yläpalkin ja alapalkin välillä niin, että pidennettäessä 15 siirtosylinteriä se siirtää yläpalkin alapalkin etupäähän päin ja vastaavasti lyhennettäessä siirtosylinteriä se siirtää yläpalkkia alapalkin takapäähän päin.

Teleskooppisyöttöpalkeissa on kaksi päällekkäin olevaa palkinosaa eli alapalkki ja sen päällä liukuva ylä-20 palkki. Porattaessa porataan pidemmät reiät kaksivaiheisesta eli porakone liikkuu yläpalkilla sylinterin ja vaijerin muodostaman syöttölaitteen avulla ja toisaalta yläpalkkia siirretään alapalkin päällä erillisellä siir-tosylinterillä, jotta koko palkin syöttöpituus saataisiin 25 käytetyksi hyödyksi. Tunnetuissa ratkaisuissa yläpalkkia siirtävä sylinteri on toteutettu asentamalla sylinteriput-ki toisesta päästään kiinni alapalkkiin ja männänvarsi yläpalkkiin niin, että se työntyy ulos alapalkin takapääs-tä yläpalkin ollessa siirrettynä taaksepäin. Tällä ratkai-30 sulia on haittana se, että männänvarsi on suojattomana ja alttiina lialle sekä vaurioitumiselle. Tästä johtuu puolestaan erilaiset huoltokustannukset ja huollon tarve lisääntyvät .

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sel-35 lainen sovitelma, jossa vältetään tunnettuja haittapuolia 2 97252 ja saadaan mahdollisimman yksinkertainen ja luotettava rakenne. Keksinnön mukaiselle sovitelmalle on ominaista, että siirtosylinterin sylinteriputki on kytketty alapalk-kiin tai yläpalkkiin sen suhteen liikkumattomasta ja että 5 männänvarsi on vastaavasti kytketty päästään yläpalkin etupäähän tai alapalkin takapäähän niin, että se voi liikkua yläpalkin tai vastaavasti alapalkin poikkisuunnassa kuitenkin sen pituussuunnassa olennaisesti liikkumattomasta .

10 Keksinnön olennainen ajatus on, että ylä- ja ala- palkin välinen siirtosylinteri kiinnitetään sen sylinteri-putki yläpalkin etupäähän alapalkin puolelle ja siirtosylinterin männänvarren pää kytketään alapalkkiin sen takapäähän tai päin vastoin. Tällöin männänvarren ollessa 15 pisimmillään ulkona siirtosylinteristä peittää yläpalkki alapalkin yläpuolella olevan aukon kokonaan ja vastaavasti siirrettäessä yläpalkkia alapalkin päällä taaksepäin siirtyy männänvarsi sylinterin sisään, jolloin männänvarsi on koko ajan hyvin suojattuna lialta ja pölyltä. Samoin män-20 nänvarsi on koko ajan alapalkin ja yläpalkin välissä suojassa niin, että siihen ei voi osua kiviä eikä muitakaan esineitä eikä se näin ollen voi vaurioitua, kuten tunnetuissa ratkaisuissa.

Keksinnön edullisessa sovellutusmuodossa siir-25 tosylinterin sylinteriputki on kytketty liikkumattomaksi yläpalkin alapintaan ja sen männänvarren pää on kytketty alapalkin takapäähän "uivasti" niin, että se pystyy asettumaan aina oikealla tavalla sylinterin suhteen. Tällöin rakenne on helppo valmistaa ja koota sekä vastaavasti pur-30 kaa huoltoa varten, koska yläpalkin asettaminen alapalkin päälle ja vastaavasti pois sen päältä voi tapahtua pelkästään laskemalla ja nostamalla se paikalleen ja kiinnittämällä liukupalat paikalleen tai irrottamalla ne ennen nostamista.

35 Keksintöä selostetaan lähemmin oheisissa piirustuk- 3 97252 sissa, joissa kuvio 1 esittää keksinnön mukaista siirtosylinte-risovitelmaa syöttöpalkin sivulta katsottuna syöttöpalkki osittain aukileikattuna, 5 kuvio 2 esittää kaavamaisesti kuvion 1 mukaista siirtosylinterisovitelmaa syöttöpalkin poikkisuunnassa kuvioon 1 merkittyä linjaa A - A pitkin leikattuna, kuvio 3 esittää kaavamaisesti syöttösylinterin män-nänvarrenpään asennosta alapalkkiin, 10 kuvio 4 esittää kaavamaisesti erästä keksinnön mu kaisen sovitelman edullisen toteutusmuodon hydraulikytken-tää ja kuvio 5 esittää kaavamaisesti keksinnön mukaisen sovitelman erästä toista sovellutusmuotoa yksityiskohta!-15 semmin.

Kuviossa 1 on esitetty syöttöpalkki, jonka muodostavat yläpalkki 1 ja alapalkki 2. Yläpalkki 1 ja alapalkki 2 on asennettu keskenään pituussuunnassaan liukuvasti ylä-palkin 1 alareunassa olevien liukukiskojen la ja alapalk-20 kiin kiinnitettyjen liukuelinten 3 avulla. Yläpalkki 1 on edullisemmin alumiiniseoksesta suulakepuristamalla valmistettu, jolloin siinä olevat liukupinnat on edullisemmin muodostettu samalla kerralla. Liukukiskoissa on liukueli-miä varten liukupinnat 4, jotka yleensä ovat teräsliuskoja . 25 tai vastaavia. Liukuelimet 3 puolestaan muodostuvat edul lisimmin alumiiniprofiileista, joihin on kiinnitetty kuviossa 2 esitetyt liukupalat, jotka ovat kosketuksissa liukupintojen 4 kanssa. Liukuelimet 3 on kiinnitetty ala-palkkiin 2 pulteilla 5. Alapalkin 2 etupäässä liukuelimet 30 ovat olennaisesti koko yläpalkin 1 liikematkan pituiset, jolloin liukupalat tukevat yläpalkkia koko sen pituudelta ja vastaavasti alumiiniprofiilit jäykistävät matalaa ala-palkkia 2 etupäästä. Haluttaessa voidaan liukuelimet 3 muodostaa koko alapalkin 2 pituiseksi ja asettaa liukupa-35 loja halutulle osalle alumiiniprofiilia.

97252 4

Yläpalkin 1 alapuolella on siirtosylinteri 6, jonka sylinteriputki on kiinnitetty yläpalkin 1 alapintaan. Siirtosylinteri 6 kiinnitetään edullisemmin yläpalkkiin 1 niin, että se on jäykästi ja liikkumattomasti kiinni ylä-5 palkissa eikä kykene kääntymään sen suhteen. Siirtosylin-terin 6 männänvarsi 7 puolestaan on päästään kytketty ala-palkin 2 takapäähän. Siirtosylinterin 6 kiinnittäminen voi tapahtua esimerkiksi siirtosylinterin 6 sylinteriputkeen kiinnitetyillä laipoilla 6a ja siihen yläpalkin 1 pohjale-10 vyn Ib läpi kierretyillä pulteilla 8. Kuviossa on edelleen esitetty yläpalkkia pitkin liikkuvasti tarkoitettu porakone 9 ja porakonekelkka 10, joka on sinänsä tunnetulla tavalla asennettu liukuvasti yläpalkin 1 yläreunassa olevia toisia liukukiskoja le pitkin. Porakoneen 9 ja kelkan 10 15 siirtämiseksi yläpalkin 1 sisällä on syöttösylinteri 11, jonka sylinteriputkeen on kytketty kääntöpyörä 12. Kääntö-pyörän 12 ympäri puolestaan kulkee syöttövaijeri 13, joka on kytketty kiinni porakonekelkkaan 10 ja toisaalta yläpalkkiin 1. Tällainen syöttösylinteri-vaijerirakenne on 20 sinänsä yleisesti täysin tunnettu eikä sitä sen vuoksi sen tarkemmin tässä selitetä. Syöttämällä väliainetta syöt-tösylinteriin 11 sen männänvarsi työntyy ulos ja sylinte-riputki työntyy yläpalkin etupäähän päin työntäen samalla edessään syöttövaijeria 13 taittopyörän välityksellä, jol-. 25 loin porakone 9 ja kelkka 10 liikkuvat taittopyörän 12 nopeuteen nähden kaksinkertaisella nopeudella eteenpäin. Vastaavasti siirrettäessä syöttösylinterin mäntää sisäänpäin porakone liikkuu yläpalkin 1 takaosaan sinänsä tunnetulla tavalla. Edelleen kuviossa on esitetty yläpalkin 1 30 etupäässä oleva poratangon väliohjain 14 ja alapalkin 2 etupäässä oleva etuohjain 15. Tällaiset ohjaimet ovat sinänsä täysin tunnettuja eivätkä olennaisesti liity tähän keksintöön, joten niitä ei tässä sen kummemmin selitetä.

Kuviossa 2 on esitetty kuvion 1 mukainen syöttö-35 palkkirakenne linjaa A - A pitkin leikattuna. Kuviossa 2 * M < Ulin Ittti» - ‘ 97252 5 näkyy, kuinka alapalkki 2 on muodostettu pystysuuntaisista sivuosista 2a sekä niiden välissä poikkisuuntaisesti olevasta pohjalevystä 2b. Sivujen ja pohjalevyn väliin jää kourumainen tila 2c, jossa siirtosylinteri 6 sijaitsee 5 yläpalkin 1 alapuolella. Kuten kuviossa 2 näkyy, on siir-tosylinterin 6 sylinteriputken yläreunassa kiinnityslaippa 6a, jolla se on kiinnitetty yläpalkkiin 1 sen suhteen liikkumattomasti molemmista päistään. Näin siirtosylinteri 6 sekä sen männänvarsi 7 pysyvät koko ajan yläpalkin 1 ja 10 alapalkin 2 välissä suojassa. Alapalkin 2 sivujen reunassa oleviin reunalaippoihin 2d on pulteilla 5 kiinnitetty alu-miiniprofiilit 3, joiden sisällä on liukupalat 16. Liuku-palat 16 puolestaan ovat yhteydessä yläpalkin 1 liukukis-kojen la liukupintoihin 4 niin, että yläpalkki ja alapalk-15 ki liukuvat tiukasti toistensa suhteen.

Kuviossa 3 on esitetty kaavamaisesti eräs kytkentä-tapa, jolla siirtosylinterin 6 männänvarren 7 pää saadaan asennetuksi alapalkin 2 suhteen sen pituussuunnassa liikkumattomaksi, mutta kuitenkin sen poikkisuunnassa "uivas-20 ti". Tämä on toteutettu esimerkiksi kiinnittämällä männänvarren 7 päähän kytkentäkappale 7a, joka voi olla pyöreä tai kulmikas laippa tai levy. Tämä puolestaan on asennettu alapalkin 2 päähän kiinnitettyyn vastinkappaleeseen 16, johon on muodostettu rako 16a, johon kytkinkappale 7a mah-25 tuu poikkisuunnassa liikkuvasti ja vastaavasti männänvart-ta 7 varten ura 16b, jossa männänvarsi 7 voi liikkua ala-palkin 2 poikkisuunnassa.

Kuviossa 4 on kaavamaisesti esitetty eräs keksinnön mukaisen syöttöpalkin käyttämiseen soveltuva hydraulikyt-30 kentä, jossa siirtosylinteri 6 ja syöttösylinteri 11 on « kytketty hydraulisesti yhteyteen niin, että molempien voima saadaan samansuuruiseksi. Tämä on toteutettu niin, että siirtosylinterin 6 molemmat sylinteritilat on kytketty yhteyteen väliaineen syöttökanavan kanssa porauksen aika-35 na, jolloin kanavaa 17 tuleva väliaine pääsee siirtosylin- 6 97252 teriin 6 ja syöttösylinteriin 11 tilaan, jossa ei ole män-nänvartta. Edelleen kanavasta 17 paineneste pääsee vaihto-vastaventtiilin 18 kautta siirtosylinterin männänvarren 7 puoleiseen tilaan. Poistokanavan 19 ollessa suljettuna 5 vaihtovastaventtiilillä 18 paineneste vaikuttaa siir-tosylinteriin 6 sen männän vaikutuspinta-alojen suhteessa, jolloin pinta-alat sopivasti valitsemalla saadaan aikaan yhtä suuri vaikutusvoima kuin syöttösylinterissä 11. Vastaavasti syöttämällä painenestettä kanavaa 19 pitkin siir-10 tosylinteriin 6 sen männänvarren puoleiseen tilaan ja vastaavasti syöttösylinterin 11 männänvarren puoleiseen tilaan sulkee vaihtovastaventtiili 18 yhteyden kanavaan 17 ja molemmat sylinterit siirtyvät lyhyimpään asentoonsa, jolloin yläpalkki siirtyy alapalkin suhteen takimmaiseen 15 asentoonsa ja porakone 9 palaa yläpalkin 1 takapäähän. Kuviossa 5 on esitetty muuten kuviota 1 vastaava syöttö-palkki, jonka numerointi vastaa vastaavilta osin kuviota 1. Olennainen ero tässä tapauksessa on, että siirtosylinterin 6 sylinteriputki on kiinnitetty liikkumattomasti 20 alapalkkiin 2 ja siirtosylinterin 6 varsi 7 on kiinnitetty yläpalkin 1 suhteen sen poikkisuunnassa liikkuvasti, mutta pituussuunnassa olennaisesti liikkumattomasti. Laitteen toiminta j a numerointi vastaa muuten täysin kuviota 1, mutta tässä tapauksessa siirtosylinterin 6 sylinteriputki 25 pysyy liikkumattomana yläpalkin 1 siirtyessä alapalkin 2 suhteen.

Edellä selityksessä ja piirustuksissa on keksintöä selitetty vain esimerkinomaisesti eikä sitä ole millään tavoin rajoitettu siihen. Porakoneen syöttömekanisrni voi 30 olla paitsi syöttösylinteri-/vaijerimekanismi myös muun-. lainen syöttösylinterimekanismi, vaikkakin sylinteri/vai- jerirakenne on käytännössä edullinen.

Claims

97252 1. Siirtosylinterisovitelma kallioporakoneen tele-5 skooppisessa syöttöpalkissa, joka syöttöpalkki käsittää alapalkin (2) ja yläpalkin (1), jolloin alapalkissa (2) on kaksi pystysuuntaista sivua (2a) ja niiden välissä poik-kisuuntainen pohja (2b) niin, että ne muodostavat väliinsä kourumaisen tilan (2c), jonka avoimelle puolelle yläpalkki 10 (1) on asennettu alapalkin (2) suhteen pituussuunnassaan liukuvasti, sekä yläpalkin (1) ja alapalkin (2) väliin vaikuttamaan kytketyn siirtosylinterin (6), joka on asennettu alapalkin (2) kourumaiseen tilaan (2c) yläpalkin (1) alapuolelle ja siirtosylinterin (6) sylinteriputki ja sen 15 männänvarsi (7) ovat kytketyt vaikuttamaan yläpalkin (1) ja alapalkin (2) välillä niin, että pidennettäessä siir-tosylinteriä se siirtää yläpalkin (1) alapalkin (2) etupäähän päin ja vastaavasti lyhennettäessä siirtosylinteriä (6) se siirtää yläpalkkia (1) alapalkin (2) takapäähän 20 päin, tunnettu siitä, että siirtosylinterin (6) sylinteriputki on kytketty alapalkkiin (2) tai yläpalkkiin (1) sen suhteen liikkumattomasti ja että männänvarsi (7) on vastaavasti kytketty päästään yläpalkin (1) etupäähän tai alapalkin (2) takapäähän niin, että se voi liikkua 25 yläpalkin (1) tai vastaavasti alapalkin (2) poikkisuunnas-sa kuitenkin sen pituussuunnassa olennaisesti liikkumattomasti . 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen siirtosylinterisovitelma, tunnettu siitä, että porakoneen 30 syöttösylinteri (11) ja siirtosylinteri (6) ovat hydraulisesti kytketyt siten, että syöttövoima on sama koko porauksen ajan. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen siirtosylinterisovitelma, tunnettu siitä, että yksi painenes- 35 teen syöttökanava (17) on kytketty sekä syöttösylinterin e 97252 (11) että siirtosylinterin (6) siihen sylinteritilaan, jossa ei ole männänvartta, että mainittu syöttökanava (17) on lisäksi kytketty vaihtovastaventtiilin (18) kautta siirtosylinterin (6) männänvarren (7) puoleiseen sylinte-5 ritilään, että toinen painenestekanava on kytketty syöt-tösylinterin (11) männänvarren puoleiseen tilaan ja mainitun vaihtovastaventtiilin (18) välityksellä siirtosylinterin männänvarren (7) puoleiseen sylinteritilaan, ja, että siirtosylinterin (6) männän vaikutuspinta-alat on mitoi-10 tettu niin, että syötettäessä painenestettä syöttökanavaa (17) pitkin painenesteen paine vaikuttaa syöttösylinteriin (11) ja samanaikaisesti siirtosylinterin (6) kumpaankin sylinteritilaan niin, että siirtosylinterin (6) ja syöt-tösylinterin (11) aikaansaamat voimat ovat olennaisesti 15 yhtä suuret. t « 9 97252

1. Förskjutningscylinderanordning i en telesko-pisk matningsbalk i en bergborrmaskin, vilken matnings-5 balk uppvisar en nedre balk (2) och en övre balk (1), varvid den nedre balken (2) har tvä vertikala sidor (2a) och mellan dessa en tvärsgäende botten (2b) sa att dessa mellan sig bildar ett rännformat utrymme (2c) , pa vars öppna sida den övre balken (1) är monterad glidande i 10 sin längdriktning visavi den nedre balken (2), och en förskjutningscylinder (6) kopplad att verka mellan den övre balken (1) och den nedre balken (2) och monterad i det rännformade utrymmet (2c) i den nedre balken (2) nedanför den övre balken (1) , med förskjutningscylin-15 derns (6) cylinderrör och dess kolvstäng (7) kopplade att verka mellan den övre balken (1) och den nedre balken (2) sä att förskjutningscylindern da den förlängs förskjuter den övre balken (1) mot den nedre balkens (2) främre ände och motsvarande da den (6) förkortas för-20 skjuter den övre balken (1) mot den nedre balkens (2) bakre ände, kännetecknad av, att förskjut-ningscylinderns (6) cylinderrör är kopplat till den nedre balken (2) eller den övre balken (1) orörligt visavi balken och att kolvstangens (7) ände motsvarande är 25 kopplad tili den övre balkens (1) främre ände eller tili den nedre balkens (2) bakre ände sä att kolvstängen kan röra sig i den övre balkens (1) respektive nedre balkens (2) tvärriktning, dock utan att väsentligen röra sig i dess längdriktning. 30

2. Förskjutningscylinderanordning enligt patent krav 1, kännetecknad av, att borrmaskinens matningscylinder (11) och förskjutningscylindern (6) är hydrauliskt kopplade sä att matningskraften förblir den-samma under hela borrningen. 35

3. Förskjutningscylinderanordning enligt patent- 97252 krav 2, kännetecknad av, att en matnings-kanal (17) för tryckvätska är kopplad tili det cylinder-utrymme i bade matningscylindern (11) och förskjut-ningscylindern (6) som inte uppvisar nägon kolvstäng, 5 att namnda matningskanal (17) dessutom via en växelven-til (18) är kopplad tili cylinderutrymmet i förskjut-ningscylindern (6) pä kolvstängens (7) sida, att en an-dra tryckvätskekanal är kopplad tili utrymmet i matningscylindern (11) pä kolvstängens sida och via nämnda 10 växelventil (18) tili cylinderutrymmet i förskjutnings-cylindern pä kolvstängens (7) sida, och att verknings-ytorna för förskjutningscylinderns (6) kolv är dimen-sionerade sä att tryckvätskans tryck vid matning av tryckvätska längs matningskanalen (17) päverkar mat-15 ningscylindern (11) och samtidigt bäda cylinderutrymmena i förskjutningscylindern (6) sä att de krafter som förskjutningscylindern (6) och matningscylindern (11) alstrat är väsentligen lika Stora. « il . I.u.4. liiti I > I m