NO132845B

NO132845B -

Info

Publication number: NO132845B
Application number: NO3856/72A
Authority: NO
Inventors: A H Jaegerstroem
Original assignee: Atlas Copco Ab
Priority date: 1971-11-05
Filing date: 1972-10-26
Publication date: 1975-10-06
Also published as: DE2252458A1; AT318520B; SE367858B; JPS4856503A; JPS5143442B2; DE2252458B2; ZA727612B; NO132845C; FI55245B; IT966461B; PL78634B1; DE2252458C3; GB1380097A; FI55245C; FR2158307A1; CH552743A; FR2158307B1

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning for rsgulering av matekraften ved et fjellboreaggregat av den art som omfatter en trykkfluidumdrevet rotasjonsmotor for dreining av en borstang, samt en trykkfluidumdrevet matemotor for mating av borstangen mot eller fra fjellet, omfattende en avlastingsventil som er forbundet med matemotorens trykkfluiduminnløp og innrettet til å forbinde matemotorens trykkfluiduminnløp med et lavt trykk som følge av overskridelse av en forutbestemt motstand mot borstangens dreining, og hensikten med oppfinnelsen er å oppnå at matemotoren bringes til å reversere, hvis motstanden mot borstangens dreining blir så stort at der foreligger fare for fastboring. The present invention relates to a device for regulating the feed force at a rock drilling unit of the type that comprises a pressurized fluid-driven rotary engine for turning a drill rod, as well as a pressurized fluid-driven feed engine for feeding the drill rod towards or from the rock, comprising an unloading valve which is connected to the feed motor's pressurized fluid inlet and arranged to connect the feed motor's pressurized fluid inlet with a low pressure as a result of exceeding a predetermined resistance to the rotation of the drill rod, and the purpose of the invention is to achieve that the feed motor is brought to reverse, if the resistance to the rotation of the drill rod becomes so great that there is a danger of drilling stuck.

Ved tidligere kjente reguleringsanordninger som utnytter reversering av matemotoren, anvendes der en reverseringsventil. Denne reguleringsmétode er forholdsvis langsom, da de ledninger som forbinder reverseringsventilen med matemotoren, ved reversering utsettos for' for ho i as vir. store trykkf orandt i ny.-.;: . In the case of previously known control devices that utilize reversal of the feed motor, a reversal valve is used there. This regulation method is relatively slow, as the lines that connect the reversing valve to the feed motor are exposed to wear during reversing. large print f forands in ny.-.;: .

Det særegne ved oppfinnelsen er en anordning som er innrettet til å holde et trykkfluidumavløp på matemotoren på et for-høyet trykk, således at reversering av matemotoren finner sted når trykkfluiduminnløpet forbindes med det lave trykk. Ved at trykkfluidumavløpet holdes på et forhøyet trykk, behøver til-førsel av trykkfluidum for reversering av matemotoren ikke finne sted. Det har på overraskende måte vist seg at kort reversering til reguleringsformål kan skje med et drivtrykk som bare er l/lO - l/20 av det drivtrykk som kreves for å trekke borstangen ut av borehullet. Videre trekk ved oppfinnelsen fremgår av de etter-følgende underkxav. The peculiarity of the invention is a device which is designed to keep a pressurized fluid drain on the feed motor at an elevated pressure, so that reversal of the feed motor takes place when the pressurized fluid inlet is connected to the low pressure. As the pressure fluid outlet is kept at an elevated pressure, the supply of pressure fluid for reversing the feed motor does not need to take place. It has surprisingly been shown that short reversal for regulation purposes can take place with a driving pressure that is only 1/10 - 1/20 of the driving pressure required to pull the drill rod out of the borehole. Further features of the invention can be seen from the following subsections.

Et utførelseseksempel på oppfinnelsen skal beskrives i det følgende under henvisning til tegningene, hvis fig. 1 viser en anordning for regulering av matekraften ved fjellboring, fig. 2 viser en alternativ utførelse av den del av anordningen på fig. 1 som er betegnet A, fig. 3 viser en og fig. 4 viser en annen måte for å tilveiebringe påhugg med redusert matekraft etter reversering. An embodiment of the invention will be described in the following with reference to the drawings, if fig. 1 shows a device for regulating the feed force in rock drilling, fig. 2 shows an alternative embodiment of the part of the device in fig. 1 which is designated A, fig. 3 shows a and fig. 4 shows another way of providing undercutting with reduced feed force after reversal.

Anordningen ifølge fig. 1 består av en boremaskin 62 som omfatter en trykkfluidumdrevet lamellmotor 1 for dreining av borstangen 63, samt et ikke vist slagverk. Boremaskinen .62 er mont-ert på en mater og mates mot eller fra fjellet av en trykkfluidumdrevet lamellmotor 4 over en kjede 65. Koblingen av motorene 1 The device according to fig. 1 consists of a drilling machine 62 which comprises a pressure fluid-driven lamellar motor 1 for turning the drill rod 63, as well as a not shown percussion mechanism. The drilling machine .62 is mounted on a feeder and is fed towards or from the rock by a pressurized fluid-driven lamellar motor 4 over a chain 65. The coupling of the motors 1

og 4 med boremaskinen 62 og matekjeden 65 er angitt ved linjene 60 og 61. Rotasjonsmotoren 1 omfatter et trykkfluiduminnløp 30 som er forbundet med en tilførselsledning 2 for trykkfluidum. Motoren 1 har dessuten et hovedavløp 31 og et restavløp 32 som and 4 with the drilling machine 62 and the feed chain 65 are indicated by the lines 60 and 61. The rotary engine 1 comprises a pressure fluid inlet 30 which is connected to a supply line 2 for pressure fluid. The engine 1 also has a main drain 31 and a residual drain 32 which

er forbundet med en returledning 3 for trykkfluidum. Hvis der i stedet tilføres trykkfluidum gjennom ledningen 3, oppnås rev-ersert rotasjon av motoren 1. Matemotoren 4 som er av samme type som motoren 1 og omfatter et trykkfluiduminnløp 35, et hoved-avløp 34 og et restavløp 33. Ved mating av borstangen mot fjellet tilføres motoren 4 trykkfluidum gjennom en ledning 50, en ventil 52, en ledning 5 og en avlastingsventil 7, hvis ventillegeme da inntar en stilling motsatt den ifølge fig. 1. Ved hjelp av en strupt forbindelse 53 i ventilen 52 og en fjærbelastet tilbakeslagsventil 51 holdes motorens 4 restavløp 33 på et forhøyet trykk. Det har vist seg hensiktsmessig ved en viss motor 4 å anvende et forhøyet trykk som går opp til 0,2 - 0,4 atm. overtrykk. Dette trykk er overraskende lavt, da der med den samme motor 4 vanligvis kreves 3-4 atm. overtrykk for å trekke borstangen ut'av borhullet. Uttrekking av borstangen oppnås ved at ventilen 52 bringes til å innta en stilling motsatt den ifølge fig. 1, således at trykkfluidum tilføres motoren 4 over ledningen 6. Det forhøyde trykk utnyttes for reversering av motoren 4,' hvilket skjer når avlastingsvehtilén 7 ved virkning av den inn-stillbare fjær 8 bringes til å innta den på fig. 1 viste stilling som følge av en trykksenking i ledningen 14. En tiltagende motstand mot borstangens 63 dreining avføles som en trykksenking i forbindelsen til motorens 1 restavløp 32. Denne trykksenking is connected to a return line 3 for pressurized fluid. If pressure fluid is instead supplied through line 3, reversed rotation of the motor 1 is achieved. The feed motor 4, which is of the same type as motor 1 and comprises a pressure fluid inlet 35, a main drain 34 and a residual drain 33. When feeding the drill rod towards the mountain is supplied with pressurized fluid to the engine 4 through a line 50, a valve 52, a line 5 and a relief valve 7, whose valve body then takes a position opposite to that according to fig. 1. By means of a choked connection 53 in the valve 52 and a spring-loaded non-return valve 51, the residual drain 33 of the engine 4 is kept at an elevated pressure. It has proven appropriate for a certain engine 4 to use an elevated pressure that goes up to 0.2 - 0.4 atm. overpressure. This pressure is surprisingly low, since with the same engine 4 usually 3-4 atm is required. overpressure to pull the drill rod out of the drill hole. Extraction of the drill rod is achieved by bringing the valve 52 into a position opposite to that according to fig. 1, so that pressure fluid is supplied to the motor 4 via the line 6. The increased pressure is utilized for reversing the motor 4, which occurs when the unloading valve 7 is brought to the position shown in fig. position shown in 1 as a result of a pressure drop in the line 14. An increasing resistance to the rotation of the drill rod 63 is sensed as a pressure drop in the connection to the motor's 1 residual drain 32. This pressure drop

overføres over en kort ledning 15 til en avluftingsw.en.til 9, huis u-e-ntillegeme 40 inntar den på fig. 1 viste stilling når trykket i ledningen 15 og foxbindelsesporten 36 er lavere enn "i kanalen 38. Derv,ed ledes tier trykkluft i ledningen 14 gjennom ventilen 10., ledningen 16, porten 37 og kanalen 38, kammeret 41 og porten 39 til et rom, hvor der råder et lavere trykk enn i ledningen 15. Derved oppnåes en hurtig senking av trykket i ledningen 14 og således en hurtig reversering av motoren 4. Hvis ventillegemet i ventilen 11 forskyves til en stilling motsatt den ifølge fig. 1, tilføres der "trykkfluidum gjennom ledningen 12, ventilen 11 og ledningen 17 til ventilen 10, hvis ventillegeme derved bringes til å innta en stilling motsatt den ifølge fig. 1. Trykkfluidumet ledes således videre gjennom ledningen 14 til avlastingsventilen 7, hvis ventillegeme bringes til å innta en stilling motsatt den ifølge fig. 1. Dette medfører at mating av borstangen 63 mot eller fra fjellet kan skje uavhengi-g av rotasjonstnotorens 1 drifttilstand. is transferred via a short line 15 to a venting valve 9, the housing body 40 occupies it in fig. 1 shown position when the pressure in the line 15 and the fox binding port 36 is lower than in the channel 38. Therefore, compressed air in the line 14 is led through the valve 10, the line 16, the port 37 and the channel 38, the chamber 41 and the port 39 to a room , where there is a lower pressure than in the line 15. This results in a rapid lowering of the pressure in the line 14 and thus a rapid reversal of the motor 4. If the valve body in the valve 11 is moved to a position opposite to that according to Fig. 1, " pressure fluid through line 12, valve 11 and line 17 to valve 10, whose valve body is thereby brought to assume a position opposite to that according to fig. 1. The pressure fluid is thus led further through the line 14 to the relief valve 7, whose valve body is brought to assume a position opposite to that according to fig. 1. This means that the feeding of the drill rod 63 towards or from the rock can take place independently of the operating state of the rotary notator 1.

Anordningen if-ølge f-ig. 1 er naturligvis bare å betrakte som et eksempel. Det representerer således bare en hensikts-messighetsforholdsregel å anordne den strupte forbindelse 53 og den fjærbelastede tilbakeslagsventil 51 i samme hus som den manu-elle reverseringsventil 52. Disse anordninger kan selvsagt an-bringes hvor som helst, bare de bevirker at der oppstår et for-høyet trykk ved matemotorens 4 restavløp 33. Når matemotoren er h y ei r s u lisk drevet, er d e t h ens ik tsmr?ss l q a anhrinoe don strupte forbindelse 53 og den fjærbelastede ventil 51 nær avlastingsventilen 7. Derved unngås en returledning mellom avlastingsventilen og beholderen for hydraulvæske. Dette oppnås ved hjelp av tre tilbakeslagsventiler. En av disse forbindes parallelt med den fjærbelastede tilbakeslagsventil 51, således at den blir motsatt rettet denne. De øvrige forbindes for overføring av fluidum fra avlastingsventil-ens 7 avløp til ledningene 5 og 6. Det er og-så mulig å erstatte den strupte forbindelse 53 med en trykkak-kumulator som er forbundet med matemotorens 4 restavløp 33. The device according to f-ig. 1 is of course only to be considered as an example. It thus only represents an expediency rule to arrange the choked connection 53 and the spring-loaded non-return valve 51 in the same housing as the manual reversing valve 52. These devices can of course be placed anywhere, as long as they cause a high pressure at the feed motor's 4 residual drain 33. When the feed motor is h ei r s u l ically driven, it h s ic tsm?ss l q a anhrinoe don throttled connection 53 and the spring-loaded valve 51 close to the relief valve 7. This avoids a return line between the relief valve and the container for hydraulic fluid. This is achieved by means of three non-return valves. One of these is connected in parallel with the spring-loaded non-return valve 51, so that it is directed opposite to this. The others are connected to transfer fluid from the relief valve's 7 drain to the lines 5 and 6. It is also possible to replace the choked connection 53 with a pressure accumulator which is connected to the feed motor's 4 residual drain 33.

På fig. 2 er lamellmotoxen 4 erstattet med en trykksylind-er 70. In fig. 2, the lamellar motor 4 is replaced by a pressure cylinder 70.

Fig. 3 og 4 viser to måtex til å -oppnå påhugg med redusert matekraft. Sådant påhugg er mange ganger hensiktsmessig for å nedsette faren for ny fastboringstendens ved påhugg etter av-lastingsventilens 7 utløsning. Påhugg med redusert matekraft er fordelaktig ikke bare etter reversering, men også i forbindelse med reguleringsanordninger åv den art som er vist i norsk patent- Figs 3 and 4 show two ways to -achieve cutting with reduced feed force. Such cutting is often appropriate in order to reduce the risk of a new tendency to become stuck when cutting after the discharge valve 7 has been released. Cutting with reduced feed force is advantageous not only after reversal, but also in connection with regulating devices of the kind shown in Norwegian patent

søknad 3154/72. De på fig. 3 og 4 viste måter for å oppnå på- application 3154/72. Those in fig. 3 and 4 showed ways to achieve the

hugg med redusert matekraft utgjør dog ikke noen del av forelig-, chopping with reduced feeding power does not, however, form any part of the existing,

gende oppfinnelse. På fig. 3 er vist en variabel struping 81 og en med denne parallelkoblet tilbakeslagsventil 80 innkobles i av-lastingsventilens 7 manøv ledning 14. l/ed hjelp av strupingen 81 oppnås en forholdsvis langsom økning av trykket i matemotorens gent invention. In fig. 3 shows a variable throttle 81 and a non-return valve 80 connected in parallel with this is connected to the unloading valve 7 maneuver line 14. With the help of the throttle 81 a relatively slow increase of the pressure in the feed motor's

4 trykkfluiduminnløp 35 når motstanden mot borstangens 63 drei- 4 pressure fluid inlet 35 when the resistance to the drill rod 63 turns

ning avtar og trykket i ledningen 14 således øker. Da den hast- ning decreases and the pressure in the line 14 thus increases. When the rush-

ighet med hvilken trykket i trykkfluiduminhløpet 35 øker, er av- rate at which the pressure in the pressure fluid inlet 35 increases depends

hengig åv hvor hurtig trykket øker i den del av ledningen 1.4 som befinner seg mellom strupingen 81 og avlastingsventilen 7, kan hastigheten innstilles dels ved hjelp av strupingen 81 og dels ved hjelp av volumet av den del av ledningen 14 som befinner seg mellom strupingen 81 og avlastingsventilen 7. Tilbakeslagsventil- depending on where the pressure rapidly increases in the part of the line 1.4 that is located between the throttle 81 and the relief valve 7, the speed can be set partly by means of the throttle 81 and partly by means of the volume of the part of the line 14 that is located between the throttle 81 and the relief valve 7. Non-return valve-

en 80 har til oppgave å kortslutte strupingen 81 ved en trykkreduksjon i ledningen 14, således at denne trykkreduksjon hurtig forplanter seg.til avlastingsventilen 7. Ifølge fig. 4 er en variabel struping 91 og en med .denne parallellkoblet tilbakeslagsventil 90 innkoblet i matemotorens 4 tilførselsledning 5 a 80 has the task of short-circuiting the throttle 81 in the event of a pressure reduction in the line 14, so that this pressure reduction quickly propagates to the relief valve 7. According to fig. 4 is a variable throttle 91 and a non-return valve 90 connected in parallel with this connected in the supply line 5 of the feed motor 4

for trykkfluidum. for pressure fluid.

Claims

1. Device for regulating the feed force in rock drilling units of the kind that includes a pressure fluid-driven rotation motor (1) for turning a drill rod (63), as well as a pressure fluid-driven feed motor (4) for feeding the drill rod (63) towards or from the mountain, comprising a relief valve (7) which is connected to the feed motor (4) pressure fluid inlet (35) and arranged" to connect, the feed motor. (4) pressure fluid inlet (35)

with a low pressure as a result of exceeding a predetermined resistance to the rotation of the drill rod (63), characterized by a device (51, 53) which is arranged to hold a pressure fluid drain (33) on the feed motor: (4 ) at an elevated pressure, so that reversal of the feed motor (4) takes place when the pressure fluid inlet (35) is connected to the lukewarm pressure.

2. Device according to claim 1, characterized in that the elevated pressure is provided with a spring-loaded non-return valve (51) which is connected to the pressure fluid outlet (33), as well as a choked connection (53) between the feed motor's (4) pressure fluid supply (50) and the pressure fluid outlet (33).

3. Device according to claim 2, characterized by the fact that the spring-loaded non-return valve (51) is arranged in such a way that the elevated pressure is made up of an overpressure that is less than l/lO and the overpressure created for long reversal in the feed motor (4 ).