NO177765B - Matebjelkeanordning for en fjellboremaskin - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en matebjelke for en fjellboremaskin hvor glideflatene, som er slitedeler, lett kan fjernes og skiftes ut.

Matebjelken for en boremaskin er montert på en glidebæreramme og bærer en monteringsplate for en fjellboremaskin. Glidebærerammen utgjør vanligvis en del av en leddbevegelig borebom. Bjelken kan gli i lengderetningen i forhold til glidebærerammen. Fjellboremaskinens monteringsplate kan gli på matebjelken og kan bevege seg på matebjelken uavhengig av glidebærerammen.

Det er ønskelig at matebjelken er lett av vekt, men den må samtidig være stiv i sin utførelse. En bjelke av lettmetall eller lette legeringer har disse egenskaper, men er ikke tilstrekkelig slitesterk til å danne glideflater for bruk i et gruvemiljø.

US patent nr. 4.682.899 viser en løsning på dette problem.

I dette patent benyttes en lettmetallbjelke, og plater av fjærstål er fastklemt på glidebæreflåtene av bjelken for å beskytte disse flater mot slitasje. Man har imidlertid funnet at disse plater ikke er tilstrekkelig robuste til alltid å beskytte lettmetallet mot skade når det skjer sterke slag mot platen. Videre er et fastholdelsessystem basert på fjærer mindre effektivt når det gjelder å fastholde platene enn det som ønskelig kunne være.

Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebragt en matebjelkeanordning for en fjellboremaskin, hvilken anordning omfatter en bjelke av lettmetall og en vogn som er glidbar langs bjelken og innrettet til å bære en fjellboremaskin, hvor bjelken har to motstående glideføringer som hver har form av et langstrakt organ som er frigjørbart montert på bjelkens hovedlegeme, hvor det langstrakte organ bestemmer profilen av glideføringen og hvor vognen har et glidesete som er innrettet til å kunne gli på føringene og fastholde vognen på bjelken.

Da de langstrakte organer selv bestemmer profilen av glide-føringen kan et langstrakt organ lett skiftes ut dersom det skulle bli skadet uten at det er nødvendig å skifte ut hele bjelken.

Vekten av fjellboremaskinvognen bæres av glideføringene og overføres til matebjelken gjennom montasjer som sikrer føringene til bjelken.

I en foretrukket utførelse har bjelken en toppflate som i bruk vil befinne seg øverst, og glideføringene er montert på bjelken i sin helhet under denne toppflate. Resultatet av dette er at dersom bjelken skades f.eks. av en sten som faller på dennes toppflate, vil glideføringene eller de deler av bjelken som bærer glideføringene ikke skades, og det vil ikke være nødvendig å skifte hele bjelken.

I denne beskrivelse vil uttrykket "lettmetall" bli benyttet, og det vil forstås at dette omfatter både rene metaller og fortrinnsvis legeringer av lettmetaller. En foretrukket aluminiumslegering for selve bjelken er BSS 6082.

De langstrakte organer er slitedeler og vil kreve periodisk utskifting. De kan f.eks. ha form av firkantede rustfrie stålrør eller stenger, men andre tverrsnittsfasonger og andre materialer er mulige.

Anordningen omfatter fortrinnsvis også et andre sett motstående glideføringer på bjelken og tilsvarende glideseter på en glidebæreramme, idet det andre sett glideføringer også har form av langstrakte organer som er frigjørbare fra bjelkens hovedlegeme.

Bruken av frigjørbare glideføringer gjør at disse slitedeler lett kan utskiftes når de blir slitt. Da delene videre kan være stålrør eller -stenger (fortrinnsvis rør av rustfritt stål), er de lett tilgjengelige til relativt lav pris. Glidesetene på vognen og på glidebærerammen innbefatter begge glideblokker som har flater som glir på glideføring-ene. Disse glideblokker er fortrinnsvis frigjørbare fra vognen og kan være av støpejern med sfærisk grafitt.

Hovedlegemet av bjelken er fortrinnsvis et lettmetalls-profil, og glideføringene kan være festet til bjelken ved hjelp av boltforbindelser.

Forbindelsene mellom glideføringene og bjelken har form av bolter som strekker seg gjennom bjelken med hylsemuttere, så vel som i lengderetningen anordnede nøkkelhullformede spalter i glideføringene slik at en hylsemutter kan innføres i spalten gjennom den større del av denne, mens når glide-føringen beveges langsetter vil hylsemutteren innføres bak den smalere del av spalten. Boltene strammes deretter for å feste glideføringene på plass. For å lette denne type befestigelse (og for å redusere vekt og kostnader), er glide-føringene fortrinnsvis utført med hult tverrsnitt.

Det er å foretrekke åt matebjelken har langsgående seter for opptagelse av glideføringene, og disse seter kan være i form av spor i sideflatene av bjelken.

For å oppnå den forønskede klaring mellom glideføringene og glideblokkene for å gi jevn bevegelse, har glidesetene fortrinnsvis gjengede boringer som opptar settskruer som hviler mot de bakre flater på glideblokkene. Glidesetene har også klaringshull for et andre sett bolter som er skrudd inn i glideblokkene. På denne måte vil stillingen av settskruene bestemme stillingen av blokkene i forhold til glidesetene, og boltene fester blokkene i stilling.

Glidesetene på fjellboremaskinvognen og glidebærerammen er parallelle med hverandre. Hvor glideføringene har sirkulært tverrsnitt vil glideflatene være del-sylindriske.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til de utførelseseksempler som er vist på vedføyede tegninger, hvor

Fig. 1 er et skjematisk riss av en fjellboremaskins matebjelkeanordning på en monteringsarm; Fig. 2 er et snitt gjennom en matebjelkeanordning ifølge oppfinnelsen; Fig. 3 er et snitt av en del av anordningen på fig. 2 langs linjen III-III; Fig. 4 er et perspektivisk riss av et matebjelkeprofil med glideføringer; Fig. 5 er et enderiss av matebjelken, delvis i snitt, og viser hvorledes glideføringene er festet; Fig. 6 er et snitt langs linjen VI-VI på fig. 5 og illustrerer befestigelsesmåten; Fig. 7 illustrerer lengden av glideføringen; Fig. 8 er et perspektivisk riss av et glidesete fra en glidebæreramme; Fig. 9 er et snitt gjennom en del av en alternativ utførelse av matebjelken ifølge oppfinnelsen; og Fig. 10 viser i større detalj en alternativ festemetode for en glideføring. Boreanordningen vist på fig. 1 omfatter en fjellboremaskin 10 som roterer en borstang 12 og er montert på en matebjelke 14 ved hjelp av en vogn 16. Borstangen bærer et borskjær (ikke vist) ved sin ende. Matebjelken 14 er montert på en glidebæreramme 19 ved hjelp av to glideseter 18, hvorav kun ett er vist, og glidebærerammen er montert på enden av en bom 20, som har en basisplate 22 for befestigelse til et egnet fast punkt, som kan være på et mobilt chassis. Bommen 20 er forsynt med forskjellige mekanismer (alle betegnet 24 her) som ikke danner noen del av foreliggende oppfinnelse, men som benyttes til å posisjonere glidebærerammen 19 og derfor matebjelken 14 i forønsket stilling for boring.

Når bommen er riktig posisjonert i bruk, beveges matebjelken 14 langs bærerammen 19 inntil den fremre ende av matebjelken ved 26 ligger an mot fjelloverflaten. Deretter aktiviseres fjellboremaskinen 10 og beveges langs matebjelken slik at skjæret ved enden av borstangen 12 borer det forønskede hull i fjellet.

Bak boremaskinen 10 befinner det seg en spole 28 som holder greie på fluidslangene som gir kraft til boremaskinen. Fig. 2 viser bjelken i større detalj. Bjelken 14 er selv et ekstrudert profil av aluminiumslegering og har stort sett U-formet tverrsnitt. Dette kan også ses av fig. 4. Bjelken har en toppflate som er dannet av to skuldre 30, to sidefla-ter 32 og 34 og en bunnflate 36. Til bjelken 14 er det festet et øvre par glideføringer 38 og et nedre par glide-føringer 40. På fig. 4 er én av de nedre føringer vist adskilt fra bjelken. Fig. 2 viser vognen 16 med et glidesete i kontakt med glideføringene 38 og glidebærerammen 19 med ett glidesete 18 i kontakt med glideføringene 40. Det vil ses at den hori-sontale avstand mellom føringene 40 er mindre enn mellom føringene 38. Både vognen 16 og glidesetene 18 har glideblokker 42 som er i kontakt med føringene 38, 40 for å gi glideflater. På utsiden av de vertikale grener av vognen og bærerammen befinner det seg støtteblokker 44 som her er montert for å forhindre skade på hodene av boltene 56. Fig. 3 og 8 viser på hvilken måte blokkene 42 og 44 er forbundet med glidebæresetet 18. Et lignende arrangement forbinder de tilsvarende blokker med vognen 16.

Av fig. 8 vil det ses at de vertikale vegger av glidesetet 18 har to klaringshull 46 og to gjengede boringer 48. Settskruer 50 er skrudd inn i de gjengede boringer 48 slik at de rager en viss avstand ut fra innerflaten av bærerammen 19, slik det vil ses av fig. 3. Glideblokken 42 er montert innenfor de vertikale kanter av glidesetet 18 slik at den bakre flate er adskilt fra den indre flate av setet med en avstand som bestemmes av settskruenes fremspring.

Glideblokken 42 har selv et par innvendig gjengede boringer 52, som ligger overfor klaringshullene 46 i setet 18 og med klaringshull 54 i støtteblokken 44. Bolter 56 er ført gjennom klaringshullene 54, 46 og skrudd inn i de gjengede hull 52 for å trekke delanordningen sammen. Ved å justere stillingen av settskruene 50 kan klaringen mellom glideblokkene og glideføringene justeres for å sikre at vognen og bærerammen glir fritt og jevnt på føringene.

Fig. 5, 6 og 7 illustrerer hvorledes glideføringene 38, 40 er festet til bjelken 14. Fig. 7 viser et riss av en glideføring 38 med en rekke nøkkelhullformede spor 58. Disse spor kan f.eks. være plassert 1 m fra hverandre langs føringens hele lengde, som kan være totalt 6 m. Hvert spor har et bredt parti 58a og et smalt parti 58b. I bjelken 14 foreligger det klaringshull 60 og bolter 62 ført gjennom

disse hull og skrudd inn i en hylsemutter 64. Denne hylsemutter er utformet slik at den vil kunne passere gjennom det brede parti 58a av sporet, men ikke gjennom det smale parti 58b.

For å montere en glideføring på bjelken, anbringes boltene

62 og deres muttere 64 på plass, men strammes ikke. Glide-føringen 38 føres så sammen med bjelken slik at alle hylse-mutterne 64 passerer gjennom de brede partier 58a av sporene 58. Glideføringen 38 beveges deretter i lengderetningen som vist med pilen 66 på fig. 6 inntil skaftet av bolten 62 kom-mer til å ligge i det smale parti 58b. I denne stilling

strammes boltene 62. På grunn av den runde form av mutterne 64 kan de ikke rotere, men istedenfor klemmer de føringene fast til bjelken. Fjerning av glideføringene skjer i

omvendt rekkefølge ved å løsne boltene og deretter forskyve føringene inntil de kan løftes bort fra mutterne, som for-blir på plass i bjelken.

Det vil ses at glideføringene sitter i et V-formet spor 68 på bjelken. Da overflaten av sporet 68 befinner seg under bjelkens sideflate, vil eventuelle støt som kan skje mot bjelken ikke så lett kunne skade de virksomme flater av setene, slik at en skadet glideføring kan erstattes mens setet 68 vil være uskadet og i stand til å oppta en ny, uskadet føring. På samme måte vil toppflatene 30, som mest sannsynlig vil bli skadet dersom en fallende sten skulle treffe bjelken mens den er i bruk, ikke ha noen del i å danne seter for glideføringene, og skade på disse deler vil ikke endre matebjelkens brukbarhet.

De samme trekk foreligger i utførelsene på fig. 9 og 10, hvor glideføringer 138, 140 med sirkulært tverrsnitt benyttes. På fig. 9 er glideføringene massive, og monter-ingsbolten 142 strekker seg gjennom en diametral boring i føringen. På fig. 10 er en rørformet glideføring 238 festet på en lignende måte som vist på fig. 5 og 6, hvor et nøk-kelhull f ormet spor benyttes for at en bolt som bærer et organ 240 skal kunne føres inn i det innvendige hulrom i føringen før føringen beveges i lengderetningen for å fange organet 240 slik at mutteren 242 på bolten 244 kan strammes.

Selve matebjelken 14 er ekstrudert av aluminiumslegering BSS 6082, men andre legeringer eller materialer kan benyttes med samme eller forskjellig tverrsnitt, så sant bjelken får en tilsvarende stivhet og styrke. Det er viktig at bjelkens tverrsnitt gir stort sett like treghetsmomenter i plan vin-kelrette på hverandre da bjelken kan fungere som vist eller rotert 90° om sin egen akse.

Man har funnet at støpejern med sfærisk grafitt er et egnet materiale for glideblokkene 42 og at rustfritt stål er egnet for glideføringene 38, 40. Kombinasjonen av disse materialer (SG støpejern og rustfritt stål) i glideflatene gir god motstand mot slitasje og god glidende kontakt.

Fig. 8 viser en detalj ved glidesetet 18. Vognen 16 som befinner seg i kontakt med toppgliderne av bjelken vil være av stort sett lignende konstruksjon, med muligheter på sin overside for montering av boremaskinen 10 og spolen 28.

Konstruksjonen av de viste glideføringer og den positive montering på matebjelken sikrer for det første at selve glideføringene er beskyttet mot skade, for det andre at de er sikkert festet, men likevel lett utskiftbare, og for det tredje at mindre skade på bjelken ikke vil påvirke fremtidig funksjonsdyktighet av bjelken på grunn av plasseringen av glideføringene i forhold til bjelkens hjørner og flater.

Claims (11)

1. Matebjelkeanordning for en fjellboremaskin, hvilken anordning omfatter en bjelke (14) av lettmetall og en vogn (16) som kan gli langs bjelken og er innrettet til å bære en fjellboremaskin (10), karakterisert ved at bjelken (14) har to motstående glideføringer (38) som hver har form av et langstrakt organ som er frigjørbart montert på bjelkens hovedlegeme, at det langstrakte organ bestemmer profilen av glideføringen, og at vognen (16) har et tilsvarende glidesete innrettet til å gli på føringene (38) og fastholde vognen (16) på bjelken (14).

2. Matebjelkeanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at bjelken (14) har en toppflate (30) som i bruk vil være øverst, og at glideføringene (38) er montert på bjelken (14) i sin helhet under denne toppflate (30).

3. Matebjelkeanordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at glideføringene (38) er montert i seter på selve matebjelken (14), hvilke seter har form av spor som er forsenket i forhold til bjelkens (14) sideflat-er.

4. Matebjelkeanordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at bjelken (14) er et ekstrudert profil av aluminiumslegering.

5. Matebjelkeanordning ifølge et foregående krav, karakterisert ved at glideføringene (38) er firkantrør av rustfritt stål.

6. Matebjelkeanordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at glidesetet er frigjør-bart montert på vognen (16).

7. Matebjelkeanordning ifølge et foregående krav, karakterisert ved at den omfatter et andre sett motstående glideføringer (40) på bjelken (14) og tilsvarende glideseter (18) på en glidebæreramme (19), hvilket annet sett glideføringer (40) også har form av langstrakte organer som kan frigjøres fra bjelkens (14) hovedlegeme.

8. Matebjelkeanordning ifølge et foregående krav, karakterisert ved at glideføringene (38,40,-138,140,-238) er festet til bjelken (14) ved hjelp av boltforbindelser (62; 1 42;244).

9. Matebjelkeanordning ifølge krav 8, karakterisert ved at boltforbindelsene utgjøres av bolter (62) med hylsemuttere (64) eller lignende, og at glidefør-ingene (38,40) har nøkkelhullformede spor (58) som strekker seg i lengderetningen slik at en hylsemutter (64) kan innføres i hvert spor (58) gjennom det større parti (58a) av dette og komme bak det mindre parti (58b) av sporet når glideføringen (38,40) deretter beveges i lengderetningen.

10. Matebjelkeanordning ifølge et foregående krav, karakterisert ved at glidesetene (18) på glidebærerammen (19) og/eller på vognen (16) omfatter glideblokker (42) av støpejern med sfærisk grafitt.

11. Matebjelkeanordning ifølge krav 10, karakterisert ved at glideblokkene (42) er justerbare i forhold til glideføringene (38,40) for å regulere klaringen mellom blokkene (42) og føringene (38,40).