NO157749B

NO157749B - Sealing ring for sealing the gap between two axially comparable in the substantially concentric sealing surface.

Info

Publication number: NO157749B
Application number: NO801683A
Authority: NO
Inventors: Nils-Erik Bohman
Original assignee: Forsheda Ab
Priority date: 1979-06-06
Filing date: 1980-06-05
Publication date: 1988-02-01
Also published as: NO801683L; SE7904915L; DK150242C; SE442436B; NO157749C; DK150242B; DK242480A

Description

Anordning ved borrør. Device for drill pipe.

Oppfinnelsen angår en anordning ved ved borrør, hvor et slagapparat med borkrone er påmontert borrørets ende og drives inne i borehullet med gjennom borrøret til-ført trykkluft, og hvor det i tilførselsled-ningen til slagapparatet er anordnet en smøreanordning som omfatter et trykkluftdrevet stempel og en injeksjonsdyse. The invention relates to a device at a drill pipe, where a percussion device with a drill bit is mounted on the end of the drill pipe and is driven inside the borehole with compressed air supplied through the drill pipe, and where a lubrication device comprising a compressed air driven piston and a injection nozzle.

Det er kjent at man i en trykkluftstrøm sprøyter inn f. eks. frostbeskyttelsesmiddel eller smøremiddel særlig olje. For jevn til-setning av en mengde tilsetningsstoff til trykkluften er det hittil utenfor borehullet i tilledningen mellom trykkluftkilden og bormaskinen anordnet en forrådsbeholder f. eks. for olje. Utformingen av forrådsbeholderen er alltid avhengig av utformingen av den regulerbare tilførselsledning, arten og mengden av tilsetningsstoffet, samt arbeidslufttrykket. It is known that in a stream of compressed air one injects e.g. antifreeze or lubricant, especially oil. For the uniform addition of an amount of additive to the compressed air, a supply container has been arranged outside the drill hole in the supply line between the compressed air source and the drilling machine, e.g. for oil. The design of the storage container always depends on the design of the adjustable supply line, the nature and quantity of the additive, as well as the working air pressure.

I samsvar med disse krav er det kon-struert og anvendt forskjellige anordninger for tilførsel av olj e utenfor borehullet. Noen typer er utrustet med en belg som blåses opp ved inntrengning av en del av arbeidslufttrykket og trykker olje fra en forrådsbeholder gjennom en dyse inn i trykkluft-strømmen. Andre typer arbeider enten med ejektorvirkning med to rør, eller med et på en stempelstang anordnet stempel som lukker et ventillegeme. In accordance with these requirements, various devices have been constructed and used for the supply of oil outside the borehole. Some types are equipped with a bellows which is inflated by the penetration of part of the working air pressure and pushes oil from a storage container through a nozzle into the compressed air flow. Other types work either with an ejector action with two pipes, or with a piston arranged on a piston rod that closes a valve body.

Alle disse kjente oljetilsetningsanord-ninger har den ulempe at de er meget kompliserte og ofte settes ut av drift ved små forstyrrelser. Behovet for en forrådsbeholder for ett eller flere tilsetningsstoffer som f. eks er utformet som et oljetilfør-selsapparat og som smører bormaskinen tilstrekkelig med minst mulig oljeforbruk og på den annen side doserer riktig emulsjon inn i trykkluftstrømmen, er hittil ikke blitt dekket. All of these known oil addition devices have the disadvantage that they are very complicated and are often put out of operation in the event of small disturbances. The need for a storage container for one or more additives which, for example, is designed as an oil supply device and which sufficiently lubricates the drilling machine with the least possible oil consumption and, on the other hand, doses the correct emulsion into the compressed air flow, has not been met up to now.

Videre må det tas hensyn til at ved de kjente bergboremaskiner for boring av dype hull er borkronen anordnet på borstangen som er montert på borhammeren som mates inn i borehullet, slik at det med denne anordning kan bores mer enn 100 m dype huller. I dette tilfelle befinner beholderen for tilsetningsstoffet seg utenfor borehullet hvor også tilførselen av tilsetningsstoffet til arbeidstrykkluften skjer. Jo lenger borhammeren er ført inn i borhullet, jo større blir avstanden mellom borhammeren og tilsetningsbeholderen. Den med fuktighet mettede trykkluftblanding vil ved inn-treden i borehullet til å begynne med eks-pandere og på den lange veg til borhammeren bli avkjølt slik at vann og olje eller tilsetningstoffer vil skilles ut som emulsjon på barhullets vegger. Furthermore, it must be taken into account that with the known rock drilling machines for drilling deep holes, the drill bit is arranged on the drill rod which is mounted on the drill hammer which is fed into the drill hole, so that holes more than 100 m deep can be drilled with this device. In this case, the container for the additive is located outside the borehole where the additive is also supplied to the working compressed air. The further the drill hammer is inserted into the drill hole, the greater the distance between the drill hammer and the additive container. The compressed air mixture saturated with moisture will be cooled upon entering the borehole, initially with expanders and on the long way to the drill hammer, so that water and oil or additives will separate out as an emulsion on the walls of the borehole.

For å unngå denne ulempe er ifølge oppfinnelsen smøreanordningen anordnet i en borrørseksjon umiddelbart bak slagapparatet. In order to avoid this disadvantage, according to the invention the lubrication device is arranged in a drill pipe section immediately behind the impact device.

Fortrinnsvis er det til en i borrørsek-sjonen konsentrisk anordnet smøreolje-forrådsbeholder sluttet et rør som bærer injeksjonsdysen. Preferably, a pipe carrying the injection nozzle is connected to a concentrically arranged lubricating oil storage container in the drill pipe section.

Denne dysen kan være utskrubar og tjene som lukkeorgan for oljepåfyllings-åpningen. This nozzle can be unscrewed and serve as a closing device for the oil filling opening.

To utførelseseksempler på oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til tegningen. Fig. 1 viser et aksialt snitt gjennom et borehull med innført borkrone, borhammer og borrør med forrådsbeholder for tilsetningsstoff. Fig. 2 viser et aksialt snitt gjennom en anordning ifølge opfinnelsen. Fig. 3 viser et tverrsnitt gjennom en strupeventil i forstørret målestokk. Fig. 4 viser et aksialt snitt langs linjen IV—IV på fig. 3. Fig. 5 og 6 viser tilsammen et lengde-snitt gjennom en annen utførelsesform av en anordning ifølge oppfinnelsen. Two embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Fig. 1 shows an axial section through a drill hole with inserted drill bit, drill hammer and drill pipe with storage container for additive. Fig. 2 shows an axial section through a device according to the invention. Fig. 3 shows a cross-section through a throat valve on an enlarged scale. Fig. 4 shows an axial section along the line IV—IV in fig. 3. Fig. 5 and 6 together show a longitudinal section through another embodiment of a device according to the invention.

I borehullet på fig. 1 er det mellom borstangen 5 og borhammeren 1 anbragt et eller flere borrør 3 som er anordnet mellom rørforbindelsesstykket 4 med tilbake-slagsventil 4a på borstangen 5. In the borehole in fig. 1, one or more drill pipes 3 are arranged between the drill rod 5 and the drill hammer 1, which are arranged between the pipe connection piece 4 with the non-return valve 4a on the drill rod 5.

Ved hjelp av ett parallelt med bore-retningen anordnet føringsrør 6 dannes det et sylindrisk rom inne i røret 6 for gjen-nomledning av trykkluft og mellom ytter-veggen av det indre rør 6 og den indre vegg av borrøret 3 et ringformet rom. Rundt føringsrøret 6 er i det ringformede rom anordnet et forskyvbart stempel 7 som deler det ringformede rom i to deler nemlig en øvre del 11 over stempelet og en nedre del 12 under stempelet. Stempelet er forsynt med en ytre pakning 8 og to indre pak-ninger 9 som er gass- og væske tette. I rør-forbindelsesstykket 2 er det kort før overgangen til føringsrøret 6 anordnet en strupeventil 14 med et V-formet spor 17 som forbistrømmes av trykkluften. By means of a guide pipe 6 arranged parallel to the drilling direction, a cylindrical space is formed inside the pipe 6 for the passage of compressed air and between the outer wall of the inner pipe 6 and the inner wall of the drill pipe 3 an annular space. A displaceable piston 7 is arranged around the guide tube 6 in the annular space, which divides the annular space into two parts, namely an upper part 11 above the piston and a lower part 12 below the piston. The piston is provided with an outer seal 8 and two inner seals 9 which are gas and liquid tight. In the pipe connection piece 2, shortly before the transition to the guide pipe 6, a throttle valve 14 is arranged with a V-shaped groove 17 through which the compressed air flows.

I rørforbindelsesstykket 4 er det i boringen foran ingangen til føringsrøret 6 anordnet en innsnevring 10 med en boring. Føringsrøret 6 holdes fast ved hjelp av en skive 21 med boringer 22 på sådan måte at aksen for boringen i innsnevringen 10 faller sammen med aksen i føringsrøret 6. In the pipe connection piece 4, a constriction 10 with a bore is arranged in the bore in front of the entrance to the guide pipe 6. The guide pipe 6 is held firmly by means of a disk 21 with bores 22 in such a way that the axis of the bore in the constriction 10 coincides with the axis of the guide pipe 6.

Det ringformede rom 12 inneholder tilsetningsstoffet som kan føres inn gjennom en åpning som kan lukkes med en skrue 15. Tilsetningsstoffet kan ved pådrag av stemplet 7 presses gjennom en boring 13 inn i strupeventilen 14 og gjennom dennes boringer 20 og 16 ut i det V-formede spor 17 gjennom en utløpsåpning 18 for å forstøves gjennom ejektorvirkning av trykkluft-strømmen i føringsrøret 6. The annular space 12 contains the additive which can be introduced through an opening which can be closed with a screw 15. The additive can be pressed through a bore 13 into the throat valve 14 and through its bores 20 and 16 out into the V-shaped track 17 through an outlet opening 18 to be atomized through the ejector action of the compressed air flow in the guide pipe 6.

Hvis f. eks. en større mengde tilsetningsstoff skal tilsettes til trykkluftstrøm-men kan strupelegemet 19 ved en dreining innstilles og fastgjøres slik at det i dybden avtagende sigdformede V-spor 17 med større tverrsnitt kommuniserer med inn-løpsåpningen 20. På denne måte kan den gjennomstrømmende trykkluft tilføres en mindre eller større mengde tilsetningsstoff. If e.g. a larger amount of additive must be added to the compressed air flow, but the throttle body 19 can be adjusted and fixed by turning so that the sickle-shaped V-groove 17 with a larger cross-section, decreasing in depth, communicates with the inlet opening 20. In this way, the compressed air flowing through can be supplied with a smaller or larger amount of additive.

Tilførselen av tilsetningsstoffet skjer ved dette utførelseseksempel på følgende måte. The supply of the additive takes place in this embodiment in the following way.

Arbeidsmediet, f. eks. trykkluft strøm-mer gjennom borstangen 5, og rørforbin-delsesstykket 4 og inn i borrøret 3 som er forsynt med en anordning ifølge oppfinnelsen, gjennom åpningen i innsnevringen 10 og gjennom føringsrøret 6. En mindre del av trykkluftstrømmen passerer åpningene 22 i skiven 21 og strømmer inn i rommet 11 over stempelet 7 slik at dette presses nedover mot borhammeren. Derved presser stempelet 7 på tilsetningsstoffet i rommet 12 gjennom strupeventilen 14 og inn i føringsrøret og mot borhammeren. Dessuten vil trykkluftstrømmen i førings-røret ved forbistrømning av strupeventilen utøve en ejektorvirkning på tilsetningsstoffet. Tilsetningsstoffet blir på denne måte revet med og blandet sammen med trykkluften. The working medium, e.g. compressed air flows through the drill rod 5, and the pipe connecting piece 4 and into the drill pipe 3 which is provided with a device according to the invention, through the opening in the constriction 10 and through the guide pipe 6. A smaller part of the compressed air flow passes the openings 22 in the disc 21 and flows into the space 11 above the piston 7 so that this is pressed downwards towards the hammer drill. Thereby, the piston 7 presses the additive in the space 12 through the throat valve 14 and into the guide pipe and towards the hammer drill. In addition, the compressed air flow in the guide pipe when flowing past the throttle valve will exert an ejector effect on the additive. In this way, the additive is swept along and mixed with the compressed air.

Når forrådsbeholderen 12 er tom er det etter at borrøret 3 er fjernet fra borhullet bare nødvendig etter åpningen av skruen 15 å snu røret på hodet så vil stempelet falle tilbake til utgangsposisjonen nærmest for-bindelsesstykket 4. På denne måte er det ikke forbundet med noen vanskelighet å fylle og lukke igjen forrådsbeholderen slik at den er klar for videre boring. When the storage container 12 is empty, after the drill pipe 3 has been removed from the borehole, it is only necessary after the opening of the screw 15 to turn the pipe upside down, then the piston will fall back to the starting position closest to the connecting piece 4. In this way, it is not connected with any difficulty to fill and close the storage container so that it is ready for further drilling.

Ved utførelsen på fig. 5 og 6 er borstangen 24 forbundet med borhammeren ved hjelp av et rør 25 som opptar et indre rør 26. For sentrering av det indre rør 26 er det mellom dette og det ytre rør 25 anordnet tre 120° forskutte avstands-bolter 29. Det indre rør 26 er i den øvre ende forsynt med et endestykke 27 med en aksial boring 28. Det indre rør er delt i to deler 31 og 32 ved hjelp av et stempel 30. I den nedre ende av røret 26 er anordnet en stuss 33 i hvilken er anordnet en ytterligere stuss 34. De øvre ender 35 og 36 av de to stusser er forbundet med hver-andre og med røret 26. Den ytre stuss 33 har omtrent på midten en flens 37 som er forbundet med det ytre rør 25 slik at rommet 38 mellom det ytre og indre rør lukkes nedentil. I stussen 33 er anordnet åpninger 39 som fører fra rommet 38 inn i et rom In the embodiment in fig. 5 and 6, the drill rod 24 is connected to the hammer drill by means of a tube 25 which occupies an inner tube 26. For centering the inner tube 26, three distance bolts 29, offset by 120°, are arranged between this and the outer tube 25. The inner tube 26 is provided at the upper end with an end piece 27 with an axial bore 28. The inner tube is divided into two parts 31 and 32 by means of a piston 30. At the lower end of the tube 26 is arranged a spigot 33 in which a further spigot 34 is arranged. The upper ends 35 and 36 of the two spigots are connected to each other and to the pipe 26. The outer spigot 33 has approximately in the middle a flange 37 which is connected to the outer pipe 25 so that the space 38 between the outer and inner tube is closed below. Openings 39 are arranged in the spigot 33 which lead from the room 38 into a room

40 mellom stussene 33 og 34. Den nedre 40 between sockets 33 and 34. The lower one

ende av den indre stuss 34 er lukket med et skruehode 41 som er utformet som en ejektordyse. I skruehodet er anordnet en regulerbar ventil 42 hvis boring står i for-bindelse med en radial ejektorkanal 43. end of the inner nozzle 34 is closed with a screw head 41 which is designed as an ejector nozzle. An adjustable valve 42 is arranged in the screw head, the bore of which is in connection with a radial ejector channel 43.

Virkemåten for denne utførelse av anordningen ifølge oppfinnelsen er følgende. The operation of this embodiment of the device according to the invention is as follows.

Trykkluften presses gjenom borstangen 24 mot endestykket 27 og en liten del av trykkluften strømmer gjennom boringen 28 inn i rommet 31 over stempelet 30 og presser på tilsetningsstoffet som befinner seg i rommet 32 under stemplet. Størstedelen av trykkluften strømmer over ytterkanten av endestykket 27 og inn i det ringformede rom 38 mellom det ytre rør 25 og det indre rør 26 og trer ved den nedre ende gjennom åpningene 39 inn i rommet 40 mellom stussene 33 og 34 og gjennom kanalene 44 til borhammeren forbi dysen 43. The compressed air is pressed through the drill rod 24 towards the end piece 27 and a small part of the compressed air flows through the bore 28 into the space 31 above the piston 30 and presses on the additive which is located in the space 32 below the piston. Most of the compressed air flows over the outer edge of the end piece 27 and into the annular space 38 between the outer tube 25 and the inner tube 26 and passes at the lower end through the openings 39 into the space 40 between the spigots 33 and 34 and through the channels 44 to the hammer drill past the nozzle 43.

Tilsetningstoffet i forrådsbeholderen 32 og i det tilstøtende rom 45 i dysen 34 ut-settes for trykket på oversiden av stemplet 30 og trykkes gjennom kanalen 45 til regu-leringsventilen 42, gjennom ejektorkanalen 43 til trykkluftkanalen 44 og tas med av den forbistrømmende trykkluft til borhammeren. The additive in the storage container 32 and in the adjacent space 45 in the nozzle 34 is exposed to the pressure on the upper side of the piston 30 and is pressed through the channel 45 to the control valve 42, through the ejector channel 43 to the compressed air channel 44 and is carried by the passing compressed air to the drill hammer.

For etterfylling av tilsetningsstoffet i rommet 32 blir dysehodet 41 skrudd av stussen 36 og stemplet 30 kan skyves til sin øvre stilling ved hjelp av en stang. Der-etter kan tilsetningsstoffet fylles på og ejektordysen skrus på igjen, og dermed er anordningen klar til neste boring. To refill the additive in the space 32, the nozzle head 41 is unscrewed from the spigot 36 and the piston 30 can be pushed to its upper position by means of a rod. After that, the additive can be filled in and the ejector nozzle screwed on again, and thus the device is ready for the next drilling.

Claims

1. Device for a drill pipe, where a percussion device with a drill bit is mounted on the end of the drill pipe and is operated inside the drill hole with compressed air supplied through the drill pipe, and where a lubrication device comprising a compressed air driven piston and an injection nozzle is arranged in the supply line to the percussion device, characterized by that the lubrication device is arranged in a drill pipe section immediately behind the impact device.

2. Device according to claim 1, characterized in that a pipe (34) carrying the injection nozzle (41) is connected to a lubricating oil supply container arranged concentrically in the drill pipe section.

3. Device according to claim 2, characterized in that the nozzle (41) can be unscrewed and serves as a closing device for the oil filling opening.