KR100502284B1 - 드릴링 장치 - Google Patents

드릴링 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100502284B1
KR100502284B1 KR10-1999-7004329A KR19997004329A KR100502284B1 KR 100502284 B1 KR100502284 B1 KR 100502284B1 KR 19997004329 A KR19997004329 A KR 19997004329A KR 100502284 B1 KR100502284 B1 KR 100502284B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hydraulic
drilling
slide valve
circuit
reversing
Prior art date
Application number
KR10-1999-7004329A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20000053325A (ko
Inventor
카데베르나르
Original Assignee
몽따베르
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 몽따베르 filed Critical 몽따베르
Publication of KR20000053325A publication Critical patent/KR20000053325A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100502284B1 publication Critical patent/KR100502284B1/ko

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B44/00Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions
    • E21B44/02Automatic control of the tool feed
    • E21B44/06Automatic control of the tool feed in response to the flow or pressure of the motive fluid of the drive
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B39/00General-purpose boring or drilling machines or devices; Sets of boring and/or drilling machines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Steroid Compounds (AREA)
  • Control And Other Processes For Unpacking Of Materials (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

본 발명은 드릴링 유닛(1)을 포함하는 드릴링 장치에 관한 것이고, 드릴링 유닛(1)의 공구(2)는 지면에 대한 드릴링 유닛의 압박력을 발생시키기 위한 전진장치(8)와 연결되어 있는 유압 모터(15)에 의해 회전 구동되고, 상이한 작동부재(3, 8, 15)들이 일련의 유압 분배기(12, 13, 14) 및 호스와 같은 일련의 관(16, 17, 18)을 통해 적어도 하나의 유압 펌프(10)에 의해 구동되며, 이 드릴링 장치의 전진장치에 유체를 공급하는 2개의 공급관(18)에 전진장치내 유체의 순환방향을 반전시키기 위한 역전장치(역전 스위치)가 설치되어 있다. 공구(2)를 회전 구동시키는 유압 모터에의 유압 공급회로의 2개의 관 중 하나(17)에 유체 특성 측정장치(23, 37)가 설치되어 있고, 이 측정장치는, 유압 모터의 어느 한쪽에 배치된 회로내의 2개의 알려진 지점들 사이에서 측정된 압력차로부터 상기 2개의 알려진 지점들 사이의 회로의 모든 부재들에 의해 발생되는 헤드의 계산된 손실을 빼고, 그 값이 소정의 값을 초과하는 경우에는 전진용 유체의 순환방향을 역전시키도록 역전장치(19)를 작동시키기 위한 보상장치(23, 23a, 38, 39, 49)에 정보를 끊임없이 공급하도록 되어 있다.

Description

드릴링 장치 {drilling device}
본 발명은 드릴링 공구에 회전운동을 부여하여 특히 암석이나 광석을 채굴하기 위한 구멍을 뚫는데 사용되는 드릴링 장치에 관한 것이고, 이 장치는 천공 작업 중에 드릴링 공구에 스러스트(thrust)를 부여할 수 있는 전진장치에 장착된다.
지면(地面)과 드릴링 공구 또는 드릴링 헤드와의 접촉에 의해 생성되는 토크는 가해지는 스러스트의 증가에 따라 증가한다는 것은 알려져 있다.
따라서, 천공된 지면에 끼어 움직이지 못하게 될 위험으로부터 드릴링 공구를 보호하기 위해, 그 공구에 가해지는 스러스트가 구동장치의 허용가능한 최대 토크에 적합하게 될 수 있게 하는 조절장치를 제공할 필요가 있다.
도 1 및 도 2는 2가지 작동 위치에 있는 공지된 형태의 회전 타격식 드릴링 장치를 개략적으로 나타낸다. 이들 도면은, 한쪽에서는 충격장치(3)에 연결되고 다른 쪽에서는 회전 구동장치(4)에 연결된 공구(2)를 구비한 해머(hammer) 드릴(1)을 나타낸다. 이 해머 드릴(1)은 활주로(slideway)(7)에 장착된 전진장치(6)의 도움으로 구멍이 뚫릴 지면(5)에 대하여 변위 가능하게 장착되어 있다. 전진장치(6)는 유압 램(ram)(8)을 포함하고, 이 유압 램의 본체는 전진장치(6)에 견고하게 고정되고, 그 유압 램의 기둥(9)은 고정된 지점에 지탱되어 있다. 3개의 분배기(12, 13, 14)를 통해 각각 충격장치(3), 유압 모터(15) 및 유압 램(8)에 유압을 공급하는 유압 펌프(10)로부터 다양한 운동이 얻어진다. 그 연결은 일련의 호스(16, 17, 18)에 의해 각각 이루어져 있다. 공구를 회전 구동시키기 위한 유압 모터의 공급회로는 유압 펌프(10)와 분배기(13) 사이의 호스, 호스(17a), 유압 모터(15), 복귀 호스(17b), 분배기(13)와 대기로의 복귀 사이의 호스를 포함한다. 회로 역전(逆轉)장치(19)가 드릴링 장치를 전진시키기 위한 분배기(14)와 유압 램(8) 사이에 설치된 회로에 배치되어 있다. 이 역전장치(19)는 유압 모터(15)의 회전압력에 의해 제어되어, 드릴의 회전 구동을 확실하게 한다. 역전장치(19)가 작용할 때의 최대 허용 가능한 회전압력은 조정 가능하다. 그럼에도 불구하고, 이 장치의 정보 취득은 장치의 부피가 크기 때문에 유압 모터(15)의 입구에서 매우 먼 위치에서 행해지므로, 호스의 길이가 매우 길게 된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 최대 허용 가능한 회전압력 아래에서는, 각종 모터 부재들의 유체 공급이 실선으로 나타낸 호스들을 통해 이루어진다. 역전장치(19)는 휴지(休止) 위치에 있고, 전진 회로에는 작용하지 않는다. 공구(2)가 지면에 끼어 움직잊 못하는 되는 경우, 회전압력이 증가한다. 그 압력이 역전장치(19)에 설정된 소정 값을 초과하는 경우에는, 역전장치는 도 2에 도시된 바와 같이 유압 램(8)의 공급 방향을 역전시켜, 공구가 후방으로 움직이게 한다. 그러한 경우, 유압 모터의 유압 회전압력이 직접 측정되지 않고, 드릴은 제어장치로부터 매우 멀리 떨어져 있다. 측정된 압력은 모터의 회전압력과 호스(17)에 의해 형성된 회로내의 라인 헤드 손실과의 합이다. 그러나, 회로내의 헤드 손실은 점도에 영향을 미치는 온도와 작동유 흐름에 따라 매우 가변적이다.
모든 조건에서 작동하도록, 최대 허용 가능한 회전압력이 회전압력과 최대 헤드 손실을 합한 것과 동등하도록 역전장치(19)를 조정할 필요가 있다. 기계적 토크로 인해 회전압력은 일정하고, 헤드 손실은 일부가 온도의 함수로서 변할 수 있다. 따라서, 측정된 압력은 온도의 함수로서 변할 수 있다. 이런 형태의 장치는 역전장치의 미세 조정을 할 수 없게 한다.
이들 단점을 해결하기 위해, 본 출원인은 모터의 출력이 충격을 제공하는 부분의 입구 쪽으로 향하도록 드릴을 사용하였다. 동일 흐름이 충격을 제공하는 부분 쪽으로 향하고, 공구에 회전을 제공하는 모터의 출력에 축적된다. 토크는 회전 모터의 입구와 출구 사이의 압력의 측정치의 차이에 의해 측정된다. 이 경우, 측정된 회전압력은 회전 회로내의 헤드 손실을 제외하면 모터의 경계에서의 회전압력과 같다.
이 해결책에 의하면, 역전장치가 정확하게 작동할 수 있다. 그러나, 상기와 같은 역전장치의 설치는, 드릴의 회전 및 충격 회로의 의존성 때문에, 다른 유압 기능의 실행을 복잡하게 한다.
도 1 및 도 2는 공지된 타입의 회전 타격식 드릴링 장치의 2가지 작동 위치를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 것과 동일한 타입의, 본 발명에 따른 회전 타격식 드릴링 장치를 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 11은 측정장치의 8가지 상이한 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 12는 측정장치 및 보상장치의 실시형태를 나타내는 도면이다. 도 13은 측정장치 및 보상장치의 개략도이다.
도 14 및 도 15는 유압 포텐시오미터(potentiometer)를 이용하는 측정장치 및 보상장치의 2가지 다른 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 16은 측정장치가 보상장치에 합체되어 있는 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
본 발명의 목적은, 공구를 회전 구동하는 모터에 공급하는 유압 회로내의 헤드 손실을 온도 및 작동액 흐름의 함수로서 상기 헤드 손실의 가변적인 성질에 기초하여 회피할 수 있게 하고, 복잡한 기술적 해결책을 필요로 함이 없이, 특히 유압의 관점에서 장치의 전체 작동 범위에 걸쳐 허용가능한 토크의 최대값의 최적 조정을 유지할 수 있게 하는 드릴링 장치를 제공하는데 있다.
이 목적을 위해, 본 발명에 따르면, 드릴링 유닛을 구비한 타입의 드릴링 장치로서, 그 드릴링 유닛의 공구가 지면에 대한 그 드릴링 유닛의 지탱력을 부여할 수 있는 전진장치와 연관되어 있는 유압 모터에 의해 회전 구동되고, 각종 작동부재들이 일련의 유압 분배기 및 일련의 관(호스와 같은)을 통해 적어도 하나의 유압 펌프에 의해 구동되고, 상기 전진장치의 2개의 공급 관에는 상기 전진장치내의 유체의 순환방향을 역전시키기 위한 역전장치가 설치되어 있는 드릴링 장치에 있어서, 상기 공구를 회전 구동시키는 상기 유압 모터에의 유압 공급회로의 2개의 관 중 하나에 유체 특성 측정장치가 설치되어 있고, 이 측정장치는, 상기 유압 모터의 어느 한쪽에 배치된 회로내의 2개의 알려진 지점들 사이에서 측정된 압력차로부터 상기 2개의 알려진 지점들 사이의 회로의 모든 부재들에 의해 발생되는 헤드의 계산된 손실을 빼고, 그 값이 소정의 값을 초과하는 경우에는 전진용 유체의 순환방향을 역전시키도록 상기 역전장치를 작동시키기 위한 보상장치에 정보를 끊임없이 공급하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 드릴링 장치가 제공된다.
상기 장치는, 회전압력이 최대 허용 가능한 회전압력을 초과하는 경우에는 지면에 드릴링 공구가 끼어 움직이지 못하게 되는 것을 방지하기 위해 활주로(slideway)에서의 드릴의 이동방향을 자동적으로 역전시킬 수 있게 되어 있다.
측정장치는 회전 회로의 헤드 손실에 비례하는 헤드 손실의 측정치를 보상장치로 보낸다. 보상장치는 이 정보를 사용하여, 기계적 토크의 증가로 인해 회전압력이 증가하는 경우 역전장치를 작동시킨다. 회전 회로의 헤드 손실의 변화로 인해 회전압력이 증가하는 경우에는, 역전장치가 작용하지 않는다.
측정장치, 보상장치 및 역전장치와, 이들 각종 부재들 사이의 정보 전달은 기계식, 유압식, 공기식, 전기식 또는 전자식일 수 있다. 이 구성의 이점(利點)은, 회로의 헤드 손실의 변화에 기인한, 드릴링 유닛을 회전 구동시키는 모터를 구동하는 유체의 압력의 변화가 최대 허용 가능한 회전압력의 값에 영향을 주지 않는다는데 있다. 공구와 지면 사이의 접촉에 의한 회전압력의 변화만이 역전장치에 의한 반응을 유발한다.
본 발명의 특징에 의하면, 이 장치는 공구를 회전 구동시키는 모터의 유압 공급회로의 헤드 손실 특성에 비례하는 헤드 손실 특성을 가지는 작동액의 유량 및 점도를 측정하기 위한 장치를 포함한다. 이 측정장치는 스로틀(throttle)의 형태를 취할 수 있다.
다른 실시형태에 따르면, 이 드릴링 장치는, 아날로그 또는 디지털 방식의 차압 센서, 또는 유량계와 연결된 온도 센서를 포함하는 전기식 또는 전자식 측정장치를 구비하고, 이 측정장치가, 역전장치에 작용하는 유압식 또는 전기식 보상장치를 작동시키는 신호를 발생한다. 보상장치는, 보어 내에서 슬라이드하도록 설치되고 스로틀의 상류측과 하류측의 작동액의 압력을 받는조절용 슬라이드 밸브를 포함할 수 있다. 그 슬라이드 밸브는 역전장치를 직접 작동시키기 위해 역전장치에 기계적으로 연결될 수 있고, 또는 슬라이드 밸브의 변위는 역전장치를 작동시키는 출력 신호를 발생하는 전기 또는 유압식의 포텐시오미터 장치에 의해 측정될 수 있다.
실시 가능한 또 다른 실시형태에 따르면, 역전장치는 슬라이드 밸브를 구비한 보상장치에 일체화되고, 그 슬라이드 밸브는 여러 개의 채널을 가지고 있고, 그 채널들은 축방향으로 어긋나 잇고, 드릴링 유닛을 전진시키기 위한 장치의 유압 공급회로의 2개의 관의 일부를 형성하여, 작동액이 슬라이드 밸브의 축방향 위치에 따라 2개의 반대방향으로 순환할 수 있게 한다.
또 다른 실시형태에 따르면, 이 드릴링 장치는, 슬라이드 밸브를 가진 유압식 또는 공기식 포텐시오미터를 구비하고, 상기 슬라이드 밸브의 양 단부들이 각각 스로틀의 상류측 및 하류측의 유압을 받고, 상기 슬라이드 밸브는 그 슬라이드 밸브의 위치에 따라, 고압 공급원에 연결된 채널과 저압 공급원에 연결된 채널 중 어느 하나로부터 역전장치에 유압을 공급하는 중앙 채널을 가지고 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더 상세히 설명한다.
도 3은 도 1 및 도 2의 것과 유사한 타입의 드릴링 장치를 나타내고 있고, 도 1 및 도 2의 것과 동일한 부재에는 동일한 부호를 붙이고 있다. 이 드릴링 장치에서, 부호 22로 나타낸 장치는 유압 헤드의 손실을 측정하기 위해 설치된 측정장치로서, 공구(2)를 회전 구동시키기 위한 유압 모터(15)에 작동액을 공급하는 유압 회로에 연결되어 있다. 이 측정장치는 항상 회로내의 유체의 점도와 유량을 측정하고, 유압 회로 전체에 존재하는 헤드 손실에 비례하는 출력 신호를 발생한다. 헤드 손실에 관한 정보는 보상장치(23)로 보내지고, 이 보상장치는 이 정보를 끊임없이 사용하여, 유압 회로 내의 헤드 손실의 영향을 보상하고 역전(逆轉)장치(역전 스위치)(19)를 작동시킨다. 측정장치는 장치 내를 통과하는 유체의 점도 및 유량의 변화에 민감한 기계식, 전기식, 유압식 또는 공기식 장치일 수 있다.
이 측정장치는, 예를 들어, 도 4 내지 도 11에 나타낸 형태를 취할 수 있다. 이들 도면은 짧은 구멍 타입(도 4(A) 및 도 4(B)), 긴 구멍 타입(도 5(A) 및 도 5(B)), 벤투리 형상(도 6(A) 및 도 6(B)), 또는 환상(環狀)(도 7(A) 및 도 7(B))의 고정식 또는 조정가능한 스로틀(throttle)을 나타내며, 중앙부는 도 7(A) 및 도 7(B)에 나타낸 바와 같이 원형 단면, 또는 다각형 단면(도 8(A) 및 도 8(B)), 또는 혼합된 단면(도 9(A) 및 도 9(B))으로 형성될 수 있다.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 가변 스로틀을 제공하는 것도 가능하다. 도 10에 도시된 바와 같은 가동(可動) 스로틀의 경우, 스로틀의 헤드 손실은 가동부의 변위에 기인한다. 스로틀의 하류측 및 상류측에서의 통로 단면은 스로틀의 횡단면보다 훨씬 더 크다. 스로틀은 역전장치의 축선에 배치될 수 있고, 또는, 상이하거나 유사한 타입의 다수의 스로틀을 포함할 수 있다. 이들 상이한 타입의 스로틀 모두는 유압 모터(15)의 유압 회로의 헤드 손실에 비례하는 헤드 손실 특성을 발생시키는 것을 가능하게 한다. 헤드 손실 정보는 보상장치(23)로 보내진다.
도 12는 순전히 기계적으로 작동하는 보상장치를 나타낸다. 본 실시예에서, 보상장치(23a)는 블록(26)의 보어(25)내에서 슬라이드하도록 설치된 슬라이드 밸브(24)를 구비하고 있다. 이 슬라이드 밸브(24)는 3개의 상이한 단면, 즉, 제1 면의 단면(S1, S2)과 반대측 면의 단면(S3)을 가지고 있다. 단면(S3)의 표면적은 단면(S1, S2)들의 표면적의 합과 같다. 단면(S1)은 스로틀(22)의 상류측에서 유압 모터(15)의 유압 공급회로의 유압에 연결되어 있고, 단면(S2)은 드레인 또는 일정 압력에 연결되어 있으며, 단면(S3)은 스로틀(22)의 하류측에서 유압 모터(15)의 유압 공급회로의 압력에 연결되어 있다. 단면(S1, S2)들 사이의 비율은 회로 내의 2개의 알려진 지점들 사이의 유압 회로의 헤드 손실과 스로틀의 입구와 출구 사이의 헤드 손실과의 비율과 같다. 스프링(27)은 단면(S3)에 작용하는 압력에 의해 생성된 힘에 대항하는 힘을 생성한다. 단면(S2)상의 일정 압력에 의해 생성된 힘과 스프링(27)의 하중과의 합은 단면(S2)에 작용하는 유압 모터(15)의 공급회로에 대한 최대 허용 가능한 유압에 의해 생성된 힘과 같다.
도 12에 도시된 실시형태에서는, 역전장치가 보상장치(23a)에 알체화되어 있다. 이 목적을 위해, 슬라이드 밸브(24)는 서로 축방향으로 어긋나 있는 2개의 채널(28, 29)을 가지고 있고, 한편, 그 슬라이드 밸브의 본체는 슬라이드 밸브의 축방향 위치에 따라 2개의 반대방향으로 유체(작동액)가 순환하게 하기 위해, 드릴을 전진시키기 위한 장치의 유압 공급회로의 2개의 관의 일부를 형성하는 다수의 홈(30, 32, 33, 34, 35)을 가지고 있다. 홈(30)은 슬라이드 밸브가 그의 단부 위치에 위치하여 있을 때 변위 방향의 반전 기능이 실시되게 한다.
삭제
삭제
실제로는, 작동액이 관(호스)(17)을 통해 도달하고, 복귀 관에 의해 복귀하기 전에 스로틀(22)을 통과하여 유압 모터(15)로 보내진다. 스로틀 내에 생성된 헤드의 손실은 회전 회로 내에 존재하는 헤드의 손실에 비례한다.
온도 및/또는 유량의 변화는 유압 회로의 헤드 손실을 변화시킨다. 이 회로내의 헤드 손실의 변화는 스로틀(22)내의 헤드 손실과 동일 방향의 변화(소정 비율로의)를 수반한다. 이 헤드 손실은 회전압력의 증가에 대항하여 슬라이드 밸브에 작용한다. 단면(S1)과 단면(S2) 사이의 비율은 그 회로내의 2개의 알려진 지점들 사이의 유압 회로에서의 헤드 손실과 스로틀의 입구와 출구 사이의 헤드 손실 사이의 비율과 같다. 슬라이드 밸브에 작용하는 힘의 균형은 변하지 않는다.
공구에 대한 기계적 토크의 증가는 회전압력의 증가에 의해 초래된다. 토크와 무관한 헤드 손실은 동일 값을 유지한다. 이 경우, 슬라이드 밸브에 가해진 힘의 합성력이 변화하고, 슬라이드 밸브는 도 12에 도시된 바와 같이 스프링의 작용에 대항하여 새로운 평형 위치로 이동한다.
도 13은 아날로그 또는 디지털식의 차압 센서(37), 또는 유량계와 연결된 온도 센서에 의해 측정이 이루어지는 장치를 나타낸다. 이 측정장치에 의해 발생된 신호는, 신호 처리 카드 또는 계산기를 구비하고 유압 회로의 역전장치(19)에 작용하는 전기 또는 전자 시스템을 포함하는 보상장치(38)로 전송된다.
도 14는 유압 포텐시오미터(potentiometer)를 구비한 보상장치(39)와 연관된, 측정장치를 구성하는 스로틀(22)을 구비한 드릴링 장치를 나타낸다. 이 유압 포텐시오미터는, 보어(43)내에서 슬라이드 이동하고 중앙 채널(42)을 가지고 있으먀 스프링(44)의 작용을 받는 슬라이드 밸브(40)를 포함한다. 중앙 채널(42)의 출력 압력은 부호 45로 나타낸 관을 거쳐 역전장치(19)로 직접 공급된다. 슬라이브 밸브(40)의 2개 면은 각각 스로틀(22)의 상류측과 하류측의 압력을 받는다. 보상장치의 본체에 형성된 2개의 채널(47, 48)은 각각 고압원과 저압원에 연결되어 있다.
스로틀(22)내의 헤드 손실이 증가하는 경우, 슬라이드 밸브는 고압 채널(47)쪽으로 이동한다. 보상장치의 출력 압력이 증가하여, 역전장치(19)에 설정된 최대 허용 가능한 회전압력을 증가시키도록 작용한다.
도 15는 도 14의 다른 실시형태이고, 여기서, 동일한 부재에는 앞에서와 동일한 부호가 부여되어 있다. 이 경우, 역전장치에 대한 작용은 그 역전장치를 작동시키는 압력의 감소에 의해 일어난다.
도 16은 스로틀(22)이 보상장치(49)에 일체화되어 있는 실시형태를 나타낸다. 보상장치(49)와 역전장치(19) 사이의 헤드 손실의 측정치의 전달은 기계식이다. 스로틀(22)은 모터(15)의 유압 공급회로에서의 헤드 손실을 받는다. 압력차에 의해 슬라이드 밸브(50)가 변위되고, 이 슬라이드 밸브(50)는 스프링(52)에 대한 작용에 의해 역전장치에 설정되는 최대 허용 가능한 회전압력을 변경시킨다.
상기로부터 명백한 바와 같이, 본 발명은 드릴링 장치에서 회전을 부여하는 모터를 구동시키는 유압 회로내의 헤드 손실에 대한 보상을 얻는 것을 가능하게 하고, 간단한 수단을 이용하여 드릴링 장치의 전체 작동 범위에 걸쳐 허용가능한 토크의 최대값의 최적 조정을 유지할 수 있게 하는 장치를 제공함으로써 상당한 개선을 제공한다.
물론, 본 발명은 예시의 수단으로서 위에 설명한 장치의 실시형태에만 한정되는 것은 아니고, 모든 다른 실시형태도 포함한다. 따라서, 특히, 드릴을 전진시키기 위한 구동 시스템의 형태는 제한되지 않고, 예를 들어, 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 스프로켓-체인 시스템을 구동시키는 유압 모터의 형태를 취할 수도 있다.

Claims (9)

  1. 드릴링 유닛(1)을 구비한 타입의 드릴링 장치로서, 그 드릴링 유닛(1)의 공구(2)가 지면(地面)에 대한 그 드릴링 유닛의 지탱력을 부여할 수 있는 전진장치(8)와 연관되어 있는 유압 모터(15)에 의해 회전 구동되고, 충격장치(3), 전진장치(8) 및 유압 모터(15)를 포함한 각종 작동부재들이 일련의 유압 분배기(12, 13, 14) 및 일련의 관(16, 17, 18)을 통해 적어도 하나의 유압 펌프(10)에 의해 구동되고, 상기 전진장치의 2개의 공급 관(18)에는 상기 전진장치내의 유체의 순환 방향을 역전시키기 위한 역전장치(19)가 설치되어 있는 드릴링 장치에 있어서,
    상기 공구(2)를 회전 구동시키는 상기 유압 모터(15)에의 유압 공급회로의 2개의 관 중 하나(17)에 유체 특성 측정장치(23, 37)가 설치되어 있고, 이 측정장치는, 상기 유압 모터(15)의 어느 한쪽에 배치된 회로내의 2개의 알려진 지점들 사이에서 측정된 압력차로부터 상기 2개의 알려진 지점들 사이의 회로의 모든 부재들에 의해 발생되는 헤드의 계산된 손실을 빼고, 그 값이 소정의 값을 초과하는 경우에는 전진용 유체의 순환방향을 역전시키도록 상기 역전장치(19)를 작동시키기 위한 보상장치(23, 23a, 38, 39, 49)에 정보를 끊임없이 공급하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 드릴링 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 드릴링 장치가, 상기 공구(2)를 회전 구동시키는 상기 유압 모터(15)에의 유압 공급회로의 헤드 손실 특성에 비례하는 헤드 손실 특성을 가지는 작동액의 유량 및 점도를 측정하기 위한 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴링 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 측정장치가 스로틀(22)을 구비하고 있고, 그 스로틀의 유량 및 점도의 함수로서의 헤드 손실 특성이 상기 공구(2)를 회전 구동시키는 상기 유압 모터(15)에의 유압 공급회로의 헤드 손실 특성에 비례하는 것을 특징으로 하는 드릴링 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 보상회로(23a)는 보어(25)내에서 슬라이드하도록 설치된 조절용 슬라이드 밸브(24)를 포함하고 있고, 그 슬라이드 밸브는 그의 면들 중 한 면에는 상기 스로틀(22)의 하류측의 작동액의 압력을 받는 단면(S3)을 가지고, 상기 한 면의 반대측 면에는 표면적의 합이 상기 단면(S3)의 표면적과 같은 2개의 단면(S1, S2)을 가지고 있으며, 그 2개의 단면(S1, S2)들 중 하나의 단면(S1)은 상기 스로틀(22)의 상류측의 작동액의 압력을 받고, 다른 하나의 단면(S2)은 일정한 압력을 받으며, 상기 2개의 단면(S1, S2)들 사이의 비율은, 유압 회로내의 2개의 알려진 지점들 사이의 그 회로의 헤드 손실과 상기 스로틀의 입구와 출구 사이의 헤드 손실과의 비율과 같고, 측정된 헤드 손실이 상기 슬라이드 밸브에 대한 힘의 불균형을 야기하여 상기 슬라이드 밸브의 변위를 일으키는 것을 특징으로 하는 드릴링 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 역전장치(19)가 상기 보상장치(23a)와 일체화되어 있고, 상기 보상장치의 슬라이드 밸브(24)가 여러 개의 채널(28, 29)을 가지고 있고, 그 채널들은 축방향으로 어긋나 있고, 드릴링 유닛을 전진시키기 위한 상기 전진장치(8)의 유압 공급회로의 2개의 관의 일부를 형성하여 작동액이 상기 슬라이드 밸브의 축방향 위치에 따라 2개의 반대방향으로 순환할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 드릴링 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 슬라이드 밸브가 상기 역전장치(19)에 기계적으로 연결되어 상기 역전장치(19)를 직접 작동시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 드릴링 장치.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 슬라이드 밸브의 변위가, 상기 역전장치(19)를 작동시키는 출력 신호를 발생하는 전기식 또는 유압식의 포텐시오미터(potentiometer) 장치에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는 드릴링 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 드릴링 장치가, 아날로그 또는 디지털 방식의 차압 센서(37), 또는 유량계와 연결된 온도 센서를 포함하는 전기식 또는 전자식 측정장치를 구비하고, 이 측정장치가, 상기 역전장치(19)에 작용하는 유압식 또는 전기식 보상장치(38)를 작동시키는 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 드릴링 장치.
  9. 제 3 항에 있어서, 상기 드릴링 장치가, 슬라이드 밸브(40)를 가진 유압식 또는 공기식 포텐시오미터(39)를 구비하고, 상기 슬라이드 밸브의 양 단부들이 각각 상기 스로틀(22)의 상류측 및 하류측의 유압을 받고, 상기 슬라이드 밸브는 상기 슬라이드 밸브의 위치에 따라, 고압 공급원에 연결된 채널(47)과 저압 공급원에 연결된 채널(48)중 어느 하나로부터 상기 역전장치(19)에 유압을 공급하는 중앙 채널(42)을 구비한 것을 특징으로 하는 드릴링 장치.
KR10-1999-7004329A 1996-11-18 1997-11-18 드릴링 장치 KR100502284B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9614248A FR2756003B1 (fr) 1996-11-18 1996-11-18 Dispositif de forage
FR96/14248 1996-11-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000053325A KR20000053325A (ko) 2000-08-25
KR100502284B1 true KR100502284B1 (ko) 2005-07-20

Family

ID=9497876

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-1999-7004329A KR100502284B1 (ko) 1996-11-18 1997-11-18 드릴링 장치

Country Status (18)

Country Link
US (1) US6176324B1 (ko)
EP (1) EP0938623B1 (ko)
JP (1) JP2001504187A (ko)
KR (1) KR100502284B1 (ko)
CN (1) CN1273719C (ko)
AT (1) ATE216462T1 (ko)
AU (1) AU730791B2 (ko)
BR (1) BR9713067A (ko)
CA (1) CA2270948C (ko)
DE (1) DE69712089T2 (ko)
ES (1) ES2173495T3 (ko)
FR (1) FR2756003B1 (ko)
ID (1) ID21513A (ko)
IL (1) IL129944A (ko)
NO (1) NO316467B1 (ko)
TR (1) TR199901095T2 (ko)
WO (1) WO1998022693A1 (ko)
ZA (1) ZA9710395B (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI115552B (fi) * 2002-11-05 2005-05-31 Sandvik Tamrock Oy Järjestely kallioporauksen ohjaamiseksi
FI119654B (fi) * 2002-11-05 2009-01-30 Sandvik Tamrock Oy Menetelmä ainakin kahden hydraulisen toimilaitteen toiminnan ohjaamiseksi, seurantaventtiili sekä edelleen kallionporauslaite
DE102010054350A1 (de) 2010-06-18 2011-12-22 Robert Schüle Zylindische Gewindefließbohreinheit mit einem Antrieb und einem dazugehörigen Werkzeug sowie die damit herstellbaren Fließbohrungen und Gewindefließbohrungen
US10392900B2 (en) 2014-06-30 2019-08-27 Schlumberger Technology Corporation Actuation control system using pilot control circuit
CN104329246B (zh) * 2014-10-21 2017-02-15 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 用于检测智能钻井工具油泵工作性能的测试台
CN106077739A (zh) * 2016-07-21 2016-11-09 泰州润伟机械有限公司 气动沉孔钻床
CN112483085B (zh) * 2020-11-25 2023-06-13 晋能控股煤业集团有限公司 基于复合射孔在小煤柱或无煤柱切顶卸压的开采工艺
CN112756657B (zh) * 2021-01-01 2021-12-24 江西普诺德铝业有限公司 一种五金加工用除尘型铝材钻孔设备

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1322493A (en) * 1969-06-09 1973-07-04 Victor Products Ltd Drilling machines
US3744576A (en) * 1971-02-03 1973-07-10 B Sudnishnikov Reversible percussion device
US4064950A (en) * 1976-07-19 1977-12-27 Pekka Salmi Hydraulic drilling machine
US5413186A (en) * 1994-05-13 1995-05-09 Reedrill, Inc. Reverse percussion device
DE19617603C1 (de) * 1996-05-02 1997-09-18 Tracto Technik Umsteuerbares Rammbohrgerät

Also Published As

Publication number Publication date
EP0938623A1 (fr) 1999-09-01
CA2270948C (fr) 2006-09-19
AU730791B2 (en) 2001-03-15
IL129944A0 (en) 2000-02-29
FR2756003A1 (fr) 1998-05-22
CN1273719C (zh) 2006-09-06
NO992356D0 (no) 1999-05-14
CN1238024A (zh) 1999-12-08
FR2756003B1 (fr) 1998-12-24
KR20000053325A (ko) 2000-08-25
TR199901095T2 (xx) 1999-08-23
DE69712089T2 (de) 2002-08-22
NO992356L (no) 1999-05-14
CA2270948A1 (fr) 1998-05-28
WO1998022693A1 (fr) 1998-05-28
ATE216462T1 (de) 2002-05-15
JP2001504187A (ja) 2001-03-27
ES2173495T3 (es) 2002-10-16
US6176324B1 (en) 2001-01-23
EP0938623B1 (fr) 2002-04-17
DE69712089D1 (de) 2002-05-23
NO316467B1 (no) 2004-01-26
BR9713067A (pt) 2000-04-11
ID21513A (id) 1999-06-17
ZA9710395B (en) 1998-06-10
IL129944A (en) 2002-03-10
AU5226298A (en) 1998-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4006783A (en) Hydraulic operated rock drilling apparatus
US5653295A (en) Hydraulic precussion hammer
KR100502284B1 (ko) 드릴링 장치
US3965799A (en) Hydraulically operated percussion device
US2715389A (en) Hydro-pneumatic power mechanisms and cycling controls therefor
US5117921A (en) Hydraulically operated hammer drill
CA1055477A (en) Rock drill
GB2159926A (en) Pressure compensated directional control valve
FI95166B (fi) Sovitelma painenestekäyttöisessä kallionporauslaitteessa
SE506255C2 (sv) Förfarande och anordning för reglering av en bergborrmaskin
US3799200A (en) Flow and pressure regulating control for hydraulic motors
US3598187A (en) Turbodrill
US4689955A (en) Vibration roller having a power limiting device
US3897719A (en) Flow and pressure regulating control for hydraulic motors
US1361636A (en) Regulating-valve for drill-feeding means
FI90277B (fi) Porauslaite
US3032142A (en) Arrangement for regulating the height of the lubricating film on the slide tracks of machine tools
US5033918A (en) Device for fine adjustment of the turning tool bit of a rotating radial adjustment head
US3626695A (en) Control device for a power system for driving a hydraulic fluid actuated motor
MXPA99004446A (es) Dispositivo de perforacion
CA1090230A (en) Controls for hydraulic percussion drill
US3584540A (en) Hydraulic system having bypass valve effective to keep motor speed or pump output constant
US2846903A (en) Machine tools with a hydraulic feed arrangement for a rotating spindle supporting the tool
US2015678A (en) Rock drill
US1281787A (en) Valve for use in the control of power-driven rock-drills.

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20080619

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee