NO153117B - Borebomanordning - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en borebomanordning i henhold til

kravenes innledning.

Ved Borebommer av denne type er de hydrauliske pådrag underordnet manuelt manøvrerbare manøvreringsorganer. Oppfinnelsen har til formål å frembringe en borebom hvor antallet av manøvrer-ingsorganer er så lite som mulig, samtidig som matebjelken skal kunne innstilles i ønsket borestilling så raskt som mulig.

Disse formål oppnås ved de i patentkravenes karakter-iserende deler anførte trekk.

Oppfinnelsen beskrives under henvisning til tegningene, hvor fig. 1 viser et sideriss av borebommen i to alternative stillinger, fig. 2 viser et riss, sett ovenfra, av borebommen på fig. 1 i to alternative stillinger, fig. 3 viser et hydraulisk skjema for parallellføring og manøvrering av borebommen, ifølge fig. 1, fig. 4 viser den prinsippielle oppbygning av et manuelt enhåndsbetjent manøvreringsorgan for aktivering av de hydrauliske pådrag som er tilordnet de hydrauliske anordninger, fig. 5 viser den prinsipielle oppbygning av de hydrauliske låser som inngår i det hydrauliske skjema på fig. 3, fig. 6 viser skjematisk i snitt det enhåndsbetjente manøvreringsorgan, og fig. 7 viser riss svar-ende til dem på fig. 1 og 2 av en modifisert utførelse.

På fig. 1 og 2 bæres en borebom 10 svingbart på en horisontal tverrgående aksel 11 og en vertikal tverrgående aksel 12, hvilke bæres av et bomfeste 13. Den horisontale tverrgående aksel 11 er lagret i et ledd 14 som sammen med borebommen 10 er svingbart om den vertikale tverrgående aksel 12. Bomfestet 13 bæres av et element 15 som danner del av en ikke vist borevogn eller borerigg på hvilken et antall borebommer 10 kan være montert i gruppe.

Borebommen 10 er svingbar om de tverrgående aksler 11,

12 ved hjelp av hydrauliske løfte- og svingesylindre 16, 17.

Sylinderen 17 er svingbar om en horisontal tverrgående aksel 18

og en vertikal tverrgående aksel 19, hvilke aksler bæres av bomfestet 13. Den horisontale tverrgående aksel 18 er lagret i et ledd 20, som sammen med sylinderen 17 er svingbart om den vertikale tverrgående aksel 19. Sylinderens 17 stempelstangende er leddbart festet til et kuleledd 21 på borebommen 10. Sylinderen 16 er forbundet med bomfestet 13 og borebommen 10 på samme måte

som sylinderen 17. De til sylinderen 16 hørende tverrgående

111

aksler er betegnet med 18 , 19 , 21 . Sylindrene 16, 17 er like store og har samme monteringsgeometri i forhold til bomfestet 13

og borebommen 10.

Ved at bomfestet 13 bærer sylinderen 17 for svingning om den vertikale aksel 19, som ligger på siden av borebommens 10 vertikale svingeplan, vil en lengdeforandring av bare sylinderen 17 forårsake en svingning av borebommen om såvel den vertikale aksel 12 som den horisontale aksel 11.

En lengdeforandring av begge sylindrene 16, 17 med samme verdi vil forårsake en svingning av borebommen 10 om bare den horisontale tverrgående aksel 11. En forlengelse eller forkortelse av sylinderen 17 med samme verdi som en forkortelse resp. forlengelse av sylinderen 16 vil forårsake en svingning av borebommen 10 om bare den vertikale tverrgående aksel 12. Ved lengdeforandring av sylindrene 16, 17 med forskjellige verdier kan borebommen 10 samtidig svinges om begge de tverrgående aksler 11, 12.

I det viste utførelseseksempel er borebommens 10 lengde fast. Oppfinnelsen kan imidlertid tilpasses også ved teleskop-bommer av f.eks. den type som er vist i SE 391 004 (NO 139 751).

Borebommen 10 bærer et bomhode 24. Bomhodet 24 bæres

av borebommen 10 svingbart på en horisontal aksel 25 og en vertikal aksel 26. Den horisontale aksel 25 er lagret i et ledd 27

som sammen med borebommen 10 er svingbart om den vertikale aksel 26.

Bomhodet 24 er svingbart om de tverrgående aksler 25, 26 ved hjelp av hydrauliske tippe- og svingesylindre 28, 29. Sylinderens 29 stempelstangende er svingbar om en horisontal tverrgående aksel 30 og en vertikal tverrgående aksel 31, hvilke bæres av bomhodet 24. Den horisontale tverrgående aksel 30 er lagret i et ledd 32 som sammen med sylinderen 29 er svingbart om den vertikale tverrgående aksel 31. Sylinderen 29 er leddbart festet til et kuleledd 33 på borebommen 10. Sylinderen 28 er forbundet med bomhodet 24 og borebommen 10 på samme måte som sylinderen 29. De til sylinderen 28 hørende tverrgående aksler er betegnet med 30 1 , 31 1 , 33 1. Sylindrene 28, 29 er like store og har samme monteringsgeometri i forhold til bomhodet 24 og borebommen 10.

Ved at sylinderens 29 vertikale svingeaksel 31 ligger på siden av bomhodets 24 vertikale svingeplan vil en lengdeforandring av bare sylinderen 29 forårsake en svingning av bomhodet 24 om såvel den vertikale aksel 26 som den horisontale aksel 25.

En lengdeforandring av begge sylindrene 28, 29 med

samme verdi vil forårsake en svingning av bomhodet om bare den horisontale tverrgående aksel 25. En forlengelse eller forkortelse av sylinderen 29 med samme verdi som en forkortelse resp. forlengelse av sylinderen 28 vil forårsake en svingning av bom-

hodet 24 om bare den vertikale tverrgående aksel 26. Ved lengdeforandring av sylindrene 28, 29 med forskjellige verdier kan bomhodet 24 samtidig svinges om begge de tverrgående aksler 25, 26.

Bomhodet 24 bærer en dreieinnretning 34. Dreieinnretningen 34 kan være av den i US-PS 3 563 321 angitte type. Da dreie-innretningens utformning ikke er vesentlig for oppfinnelsen, er denne ikke beskrevet nærmere.

En måteholder 35 er ved hjelp av en tverrgående aksel 35 svingbart lagret i en hylse 37 som er forbundet med dreieinn-retningens 34 utgående aksel.

En hydraulisk mateforskyvningssylinder 38 er festet til mateholderen 35 samt dessuten festet til et feste 39, som i sin tur er festet til en matebjelke 40. Matebjelken 40 bærer på vanlig måte en langs denne frem- og tilbakegående maskinelt matet fjellboremaskin 41. Fjellboremaskinen 41 roterer og avgir slag mot et borstål 42 som styres ved hjelp av på matebjelken anordnede borføringer 43, 44. Matebjelken 40 bæres glidbart i lengderetningen på mateholderen 35 ved hjelp av føringer som er festet på denne. Ved forlengelse eller forkortelse av matefor-skyvningssylinderen 38 kan matebjelken 40 innstilles i lengderetningen i forhold til borebommen 10.

Ved påvirkning av dreieinnretningen 34 kan matebjelken

40 dreies 360° om en polakse 45. Ved hjelp av en hydraulisk sylinder 46 kan matebjelken 40 svinges hovedsakelig 90° om den tverrgående aksel 36 til en til polaksen 45 vinkelrett stilling. For alle borebommens 10 hydrauliske anordninger bygges det opp et konvensjonelt koblet hydraulisk manøvreringssystem. Dette koblingsskjerna omfatter et koblingsskjerna for parallell-føring av matebjelken 40 under innstilling av borebommen, noe som er vist skjematisk på fig. 3 og 5.

Som det fremgår av skjemaet på fig. 3 er hver enkelt av de hydrauliske anordninger 16, 17, 28 og 29 forsynt med en hydraulisk lås, henholdsvis 50, 51, 52 og 53.av vanlig type, hensiktsmessig forsynt med et reverseringsstempel 54 som samvirker med et par tilbakeslagsventiler 55, 56, som vist på fig. 5.

Den hydrauliske anordnings 16 mindre sylinderrom B er over den hydrauliske lås 50 forbundet med den hydrauliske anordnings 29 større sylinderrom A via dennes hydrauliske lås 53. Sylinderens 17 mindre sylinderrom B er over den hydrauliske lås 51 forbundet med den hydrauliske anordnings 28 større sylinderrom A via dennes hydrauliske lås 52. Ved forbindelsen mellom rommene A og B blir den hydrauliske anordning 16 ensidig hydraulisk bundet til den hydrauliske anordning 29 og den hydrauliske anordning 17 ensidig bundet til den hydrauliske anordning 28.

Et hydraulisk pådrag 57 er overordnet det større sylinderrom A i den hydrauliske anordning 16 og det større A' og det mindre B sylinderrom i den hydrauliske anordning 29. Et hydraulisk pådrag 58 er overordnet det større sylinderrom A i den hydrauliske anordning 17 og det større A og det mindre B sylinderrom i den hydrauliske anordning 28.

De hydrauliske pådrag 57, 58 aktiveres ved hjelp av et manuelt énhåndsmanøvrerbart manøvreringsorgan 59. Manøvrerings-brganet 59 består av en koordinatspak av i og for seg kjent type. Ved hjelp av koordinatspaken 59 kan fire normalt stengte trykk-reduksjonsventiler 60, 61, 62, 63 styres trinnløst ut mellom, stengt og helt åpen stilling. Funksjonen er vist skjematisk på fig. 6. Med ventilene 60, 61, 62, 63 i stengt stilling er de hydrauliske pådrags 57, 58 styreledninger 64, 65, 66, 67 koblet til tank via en ledning 68. Ventilene 60 - 63 styres ut proporsjo-nalt med spakens 59 utslag ved hjelp av en stang 70 og en fjær 71 .

Ved hjelp av spaken 59 er det mulig enten å styre ut bare én

av ventilene 60 - 63, eller to tilgrensende ventiler samtidig,

dvs. et av ventilparene 62, 63; 63, 61; 61, 60 eller 60, 62. Styreledningene 64 - 67 tilføres olje via en mateledning 69.

Hvis man antar at pådragsventilen 57 på fig. 3 føres mot høyre fra nøytralstillingen, vil sylinderrommet A i den hydrauliske anordning 16 settes under trykk. Den hydrauliske lås' 50 motsatte tilbakeslagsventil 55 som er åpnet av reverseringsstempelet 54 muliggjør at den hydrauliske anordnings 16 sylinderrom B forbindes med den hydrauliske anordnings 29 sylinderrom A. Herved oppstår en ensidig binding mellom de hydrauliske anordninger 16, 29 som utnyttes til å parallellføre matebjelken 40, f.eks. til den på fig. 1 og 2 viste stiplede stilling fra den med heltrukne linjer viste utgangsstilling. Under den ensidig bundne bevegelse trekkes rom B i den hydrauliske anordning 29 sammen da dette er åpent mot lavt trykk via den hydrauliske lås' 53 tilbakeslagsventil og pådragsventilen 57.

Hvis pådragsventilen 57 føres mot venstre settes den hydrauliske anordnings 29 rom B under trykk. Den hydrauliske anordning 29 trykker derved sitt innhold i rommet A til det med dette forbundne rom B i den hydrauliske anordning 16. Den hydrauliske anordning 16 trekkes derved sammen, da dennes rom A

er åpent mot lavt trykk via den hydrauliske lås' 50 tilbakeslagsventil 56 og pådragsventilen 57.

Ved hjelp av pådragsventilen 58 forkortes og forlenges

de hydrauliske anordninger 17, 28 på lignende måte.

De vilkår som skal oppfylles for at en nøyaktig parallell-føring skal kunne oppnås, er dels at et triangel T1 hvis hjørner ligger på de horisontale svingeaksler 11, 18, 21 resp. 11, 18 ,

21^ er likeformet med et triangel T~ hvis hjørner ligger på de horisontale svingeaksler 25, 30 1 , 33 1 resp. 25, 30, 33, dels at et triangel T., hvis hjørner ligger på de vertikale svingeaksler

11

12, 19, 21 resp. 12, 19 , 21 er likeformet med et triangel T. hvis hjørner ligger på de vertikale svingeaksler 26, 31 1 , 33<1 >resp. 26, 31, 33. Hvis det hydrauliske fluidum i de hydrauliske anordningers 16, 17 kamre B overføres direkte til de hydrauliske anordningers 28, 28 rom A gjelder at ringstempelarealet i de hydrauliske anordningers 16, 17 rom B skal forholde seg til stempelarealet i de hydrauliske anordningers 28, 29 rom A som likeformethetsforholdene ^ 2''^-] °9 T4:T3"

Spesielt kan alle de hydrauliske anordninger 16, 17, 28, 29 være like store. Trianglene T 1 og T-, er da kongruente med trianglene T2 resp. T4. På grunn av at rommene A og B er av for-skjellig størrelse må det derfor innføres en kompenseringsanordning i parallellføringskretsene, som avhengig av om de hydrauliske anordninger forlenges eller forkortes kan akkumulere eller avgi overskuddsfluidum.

Ifølge oppfinnelsen kan bomhodet 24 ved hjelp av manøvreringsspaken 59 tippes og svinges uten at borebommen 10 samtidig løftes eller svinges. Dette skjer ved at de hydrauliske anordningers 16, 17 to rom A og B kortsluttes ved hjelp av ventiler 72, 73. Ventilene 72, 73 omstilles manuelt ved hjelp av en ventil 74. For å forenkle manøvreringen kan ventilen 74

enten bygges inn i manøvreringsspake© 59 eller f jernmanøvreres ved hjelp av en i manøvreringsspaken innbygget servoventil 77, slik som vist på fig. 6;

Ifølge oppfinnelsen sikres det også at matebjelken 40, når de hydrauliske anordninger 16, 17 er kortsluttet ved hjelp av ventilene 72, 73, ved hjelp av de hydrauliske anordninger 28,- 29 svinges i samme retning som borebommen 10 svinges ved hjelp av de hydrauliske anordninger 16, 17 ved utstyring av én av trykkreduk-sjonsventilene 60 - 63. Dette skjer ved hjelp av ventilene

75, 76 som kaster om retningen av styrestrømningen til pådrags-ventilene 57, 58 når ventilen 74 omstilles.

På fig. 7 og 8 er de deler som svarer til delene på de foregående figurer betegnet med samme henvisningstall. De hydrauliske anordninger 16, 17, 28, 29 er vendt sammenlignet med fig. 1 og 2, slik at de egentlige sylindre er koblet til de fire kuleledd 21, 21 1 , 33 og 33 1 og stempelstengene er koblet til de fire horisontale aksler 18, 18 1 , 30 og 30 1. Denne utførelse til-later en større svingevinkel for bommen og for bomhodet 24 sammen-\ lignet med utførelsen ifølge fig. 1 og 2, uten at hverken festeplaten 13 eller bomhodet behøver å utføres større. Leddet 14 har to fremspring 90, 91 som er innrettet til å legge seg an mot to stoppeflater 92, 93 på festeplaten 13 for å begrense den horisontale svingning av bommen 10 slik at de hydrauliske anordningers 16, 17 stempelstenger ikke kan slå mot bommen 10 og bøye seg.

På samme måte bør leddet 27 være forsynt med to fremspring som samvirker med to stoppflater på bomhodet 24 for å begrense bomhodets horisontale svingemulighet på bommen, selv om dette ikke er vist.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til de på tegningene viste utførelseseksempler, men kan modifiseres innenfor rammen av patentkravene. F.eks. kan de horisontale og vertikale svingeaksler som er tilordnet borebommen og de hydrauliske anordninger erstattes med kuleledd.

Claims (1)

1. Borebomanordning omfattende et bomfeste (13), en ved den ene ende av bomfestet svingbart montert.bom (10), en matebjelke (40) for et fjellbor (41) som er svingbart montert på den ytre ende av bommen, en første hydraulisk sylinder (17) for svingning av bommen i forhold til bomfestet, en annen hydraulisk sylinder (28) for svingning av matebjelken i forhold til bommen, en hydraulisk krets som kobler den første og den annen sylinder i serie, idet kretsen omfatter en retningsventil (58) innkoblet for tilførsel og bortledning, og innrettet til å aktivere den første og den annen sylinder for å svinge bommen og matebjelken samtidig i motsatte retninger, og en ventilinnretning (51) som kan låse den første sylinder i stilling når den ikke er aktivert av retningsventilen, karakterisert ved an ventil (73) for kortslutning av den første sylinder (17) for å tillate drift av den annen sylinder (28) ved hjelp av retningsventilen (58) mens den første sylinder forblir i sin stilling.

2. Borebomanordning ifølge krav 1, karakterisert ved. at den videre omfatter en innretning (76) for reversering av strømningen til den annen sylinder (18) når den første (17) er kortsluttet.

3. Borebomanordning ifølge krav 2, karakterisert ved at den videre omfatter en felles aktiveringsinnretning (77, 74) for samtidig aktivering av kortslutningsventilen (73) for å kortslutte den første sylinder (17) og reverseringsinnretningen (76) for å reversere strømningen til den annen sylinder (28).

4. Borebomanordning ifølge et av de foregående krav, hvor bommen (10) er montert på bomfestet (13) for å kunne svinges både vertikalt og horisontalt, karakterisert ved at den omfatter en tredje hydraulisk sylinder (16) for dreining av bommen i forhold til bomfestet, en fjerde hydraulisk sylinder (29) for svingning av matebjelken (40) i forhold til bommen, en annen hydraulisk krets som kobler den tredje og den fjerde sylinder i serie, idet den annen krets omfatter en annen retningsventil (57) innkoblet for tilførsel og bortledning og innrettet til å aktivere den tredje og den fjerde sylinder for å svinge bommen og matebjelken samtidig i motsatte retninger, en ventilinnretning (50) for å låse den tredje sylinder i stilling når den ikke er aktivert av retningsventilen, og en annen ventil (72) for kortslutning av den tredje sylinder (16) for å tillate drift av den fjerde sylinder (29) ved hjelp av den annen retningsventil (57), mens den tredje sylinder forblir i sin stilling.

5. Borebomanordning ifølge krav 4, karakterisert ved at den videre omfatter en innretning (75) for reversering av strømningen til den fjerde sylinder (29) når den tredje sylinder (16) er kortsluttet.

6. Borebomanordning ifølge krav 5, karakterisert ved at den felles aktiveringsinnretning (77, 74) er innrettet til samtidig å aktivere de to kortslutningsventiler (72,

73) for å kortslutte den første og den tredje sylinder (17, 16) og de to reverseringsinnretninger (75, 76) for å reversere strømningen til den annen og den fjerde sylinder (28, 29).