NO20110594A1 - Jordborende skjaererstativ og -montering - Google Patents

Abstract

Et roterende skjærerstativ for en jordborende skjærer er fremskaffet, og inkluderer et bærelager [100] tilpasset for kobling til en skjærerkropp [210] med en minimum [110] og en maksimum [120] sylindrisk diameter, og en første [115] og andre [116] monteringsende. Maksimum diameter [120] definerer en bærelagerkropp [122] som inkluderer en ytre overflate som er tilpasset for å bli roteringskoblet til den indre overflaten av skjærerkroppen [210], slik at skjærerkroppen [210] kan rotere fritt i forhold til bærelageret [110]. Minimum [110] diameter definerer en akslingsdel med forseglende overflater. Første [115] og andre [116] monteringsender er formet for å muliggjøre en roteringsmessig fast posisjon for bærelageret [100] i gaffel for en motsvarende støttebrakett for skjærerhodeplate. En rad med kulelagerringer [126] er forsenket rundt hele den ytre overflaten av bærelagerets kropp [122]. En kuleinnføringspassasje [118] er formet aksielt gjennom bærelagerets [100] kropp [122].

Description

KRYSSHENVISNING TIL RELATERTE SØKNADER

Ikke gjeldende.

BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN

1. Teknisk område.

Den angjeldende oppfinnelsen er relatert til roterende steinskjæringsmaskiner. Spesielt er den relatert til et jordborende steinskjærerstativ og skjærermontering for bruk i samsvar med et hevet borehodeplate for utvidelse av diameteren av et borehull.

2, Faglig bakgrunn.

Industrielle jordborende skjærermonteringer, slik som typen brakt i samsvar med hevede borehodeplater for utvidelse av diameteren på et borehull, er godt kjent innenfor faget. Disse monteringene har utviklet seg sammen med et felles begrep i designet av roterende skjærere. Til nå har få slike eksempler eksistert. Som vist i fig. 1, er et slikt eksempel vist og beskrevet i U.S. Pub. No. 2002/0166702 (inngitt 7. mai 2002) av Cariveau m.fl. Som beskrevet der, inkluderer dette designbegrepet vanligvis skjærer 1, en sentral bæremontering 2 hvor skjærerkroppen 3 montert slik at den kan roteres. Skjærerkroppen 3 inkluderer generelt spant og herdede pakninger 4 for å bryte opp og knuse den ytre diameteroverflaten i et borehull når skjærerkroppen 3 presses mot det og rulles over formasjonen 5. Skjæreren 1 er en hevet boreskjærer, som inkluderer et kulelager 10 og rullelagre 11 fordelt mellom bærelageret 2 og skjærerkroppen 3 for å la skjærerkroppen 3 rotere fritt i forhold til bærelageret 2. Kulelageret 10 er vanligvis ment å bære en aksial belastning gjennom lageret, og ett eller flere rullelagre 11 er vanligvis ment å bære radiale belastninger. I denne konfigurasjon er rullelageret 11 plassert rundt bærelageret 2 før bæremonteringen 2 sklis inn på skjærerkroppen 3. Kulelageret 10 blir så satt på plass ved å innføre kulene gjennom kulehullet 13 i bærelageret 2. Når lagerets kuler er på plass settes en kuleplugg 12 i hullet for innføring av kuler 13 og deretter blir en låsesplint 14 satt inn i bærelageret 2 for å holde kulepluggen 12 på plass.

For å lette bekymringer relatert til skade på Iagerkulene forårsaket av kulelageret 10 og kantene på kulehullet, 13, har tidligere teknikker for skjærerdesign plassert kulehullet 13 ved eller nær 180 grader fra belastningssonen for bærelagermonteringen 2. Mens denne konfigurasjonen sikrer liten eller ingen belastning på kulehullet, gjør designet at rotering av bærelageret for å forlenge levetiden for bærelageret ikke er mulig.

Et annet eksempel er vist og beskrevet som emnet i U.S. Pub. No. 2002/0166702 (inngitt 7. mai 2002) av Cariveau m.fl. Der viser Cariveau m.fl. et roterbart bærelager for en jordborende skjærer som inkluderer et bærelager tilpasset for kobling til en skjærerkropp. Den første monteringsenden av bærelageret er formet for å muliggjøre rotasjonsfiksering posisjon i en motsvarende gaffel. Gaffelen er effektivt koblet til skjærerens kropp. En enkelt kulelagerring fonnes på en ytre overflate av bærelageret. Innføringspassasjen formes i bærelageret. Kuleinnføringspassasjen har et utgangshull i ringen. Hullet er plassert slik at det peker i en roteringsorientering som er i en valgt vinklet forskyvning fra maksimal radial belastning for bærelageret. Den første monteringsenden og motsvarende gaffel er tilpasset for å muliggjøre mange roteringsorienteringer. Hver roteringsorientering er slik at hullet peker i en annen retning enn maksimal radial belastning. Som beskrevet deri søker Cariveau m.fl. å øke lagerets levetid som et resultat av avskalling og avflaking av materiale fra overflaten på bærelageret ved å muliggjøre rotering av bærelageret slik at en tidligere ubelastet overflate kan brukes til å ta belastningen mens kuleinnføringen opprettholdes i en vinklet orientering utenfor belastningssonen.

Mens de foregående eksemplene gir noe nytte, ligger det en stor ulempe ved hvert av dem i det faktum at, mens de gir noe lindring i skade på Iagerkulene, bærelagerets overflate og kuleinnføringshull, ved å plassere kuleinnføringshullet i en posisjon utenfor belastningssonen og for rotering av bærelageret, er de kompliserte i design og derfor kostbare i produksjon og drift. Derfor er det ønskelig å lage et kulelager for jordborende stativ og montering som er i stand til å rotere, som er enkelt designet og mindre kostbart i produksjon og drift. Det er også ønskelig å lage en jordborende skjærer som eliminerer bekymringene for den kjente teknikken relatert til orientering av utgangshullet for kuleinnføring i forhold til belastningssonen, men som tilfredsstiller behovet for å forlenge levetid for kulelager og bærelager. Den gjeldende oppfinnelsen tilfredsstiller disse behovene.

REDEGJØRELSE AV OPPFINNELSEN

Det er derfor en hensikt for den gjeldende oppfinnelsen å fremskaffe et symmetrisk kulelager for jordborende stativ og montering som er i stand til å rotere, er enkelt i design og mindre kostbart i produksjon og drift.

En annen hensikt for den gjeldende oppfinnelsen er å fremskaffe en jordborende skjærer som eliminerer bekymringene i kjent teknikk relatert til orientering av utgangshullet for kuleinnføring i forhold til belastningssonen, men som også tilfredsstiller behov for å forlenge levetid for kulelager og bærelager.

Nok en hensikt for den gjeldende oppfinnelsen er å lage et kulelager for jordborende stativ som er i stand til å rotere og reversere for å forlenge levetiden for bærelageret og som eliminerer problemene knyttet til utgangshull for kuleinnføring i kjent teknikk.

For å overvinne problemene i den kjente teknikkens metoder og i henhold til oppfinnelsens formål, som oppgitt og i grove trekk beskrevet her, er i korthet et roterende skjærerstativ for en jordborende skjærer fremskaffet, som inkluderer et symmetrisk bærelager tilpasset for kobling til en skjærerkropp, med en minimum og maksimum sylindrisk diameter, og en første og andre monteringsende. Maksimal diameter definerer en bærelagerkropp som inkluderer en ytre overflate som er tilpasset for å bli roteringskoblet til den indre overflaten av skjærerkroppen, slik at skjærerkroppen kan rotere fritt i forhold til bærelageret. Minimum diameter definerer en akslingsdel med forseglende overflater. Første og andre monteringsender er formet for å muliggjøre en roteringsmessig fast posisjon for bærelageret i gaffel for et motsvarende støttebraket for skjærerhodeplate. En rad med kulelagerringer forsenket rundt hele den ytre overflaten av bærelagerets kropp. En kulehinføringspassasje er formet aksielt gjennom bærelagerets krepp.

Ytterligere fordeler ved den gjeldende oppfinnelsen vil bli oppgitt delvis i beskrivelsen som følger og vil delvis gå klart frem av denne beskrivelsen, eller kan oppnås forståelse for gjennom bruk av oppfinnelsen. Fordelene ved oppfinnelsen kan realiseres og oppnås med apparatet spesielt utpekt i vedleggene.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

De medfølgende tegningene, som er innlemmet i og utgjør en del av spesifikasjonen, illustrerer minst en utforming av oppfinnelsen, og utgjør, sammen med beskrivelsen, en forklaring for oppfinnelsens prinsipper. FIG. 1 viser et eksempel på en industriell skjaerermontering av den kjente teknikken. FIG. 2 er en arbeidstegning som viser bærelageret for bilateralt symmetrisk skjærermontering sett forfra, i henhold til den gjeldende oppfinnelsen. FIG. 3 er en arbeidstegning som viser et tverrsnitt i henhold til skjærermontering for den gjeldende oppfinnelsen. FIG. 4 er en arbeidstegning som viser et utsnitt av skjærermonteringen i henhold til den gjeldende oppfinnelsen. FIG. 5 er en arbeidstegning som viser et utsnitt av skjærermonteringen i henhold til den gjeldende oppfinnelsen.

BESTE MODI FOR UTFØRELSE AV OPPFINNELSEN

Med mindre annet er spesifikt definert, har alle tekniske eller vitenskapelige begreper brukt her samme betydning som allment forstått av noen med normal kunnskap om teknikken som denne oppfinnelsen hører til.

Selv om enhver metode og materiale likt eller tilsvarende de som er beskrevet her kan brukes i bruken eller testingen av oppfinnelsen, blir de foretrukne metodene og materialene nå beskrevet. Referanse vil nå bli gjort i detalj til de for tiden foretrukne utformingene av oppfinnelsen, og eksempler på disse illustrert i de medfølgende tegningene hvori de samme tall representerer de samme detaljene for oppfinnelsen.

Oppfinnelsen er et jordborende skjærerstativ og montering. Med referanse til tegningene fig. 2- 4, vises det generelt sylindriske roterende skjærerstativet for en jordborende skjærer, som inkluderer et bærelager 100 tilpasset for kobling til en skjærerkropp 210, med minimum 110 og maksimum 120 sylindrisk diameter, og en første 115 og andre 116 monteringsende. Maksimal diameter 120 definerer en bærelagerkropp 122 som inkluderer en ytre overflate som er tilpasset for å bli roteringskoblet til den indre overflaten av skjærerkroppen 210, slik at skjærerkroppen 210 kan rotere fritt i forhold til bærelageret 110. Første 115 og andre 116 monteringsender er formet for å muliggjøre en roteringsmessig fast posisjon for bærelageret 110 i gaffel (ikke vist) for et motsvarende støttebraket for skjærerhodeplate (ikke vist). En rad med kulelagerringer 126 er forsenket rundt hele den ytre overflaten av bærelagerets kropp 122. En kuleinnføringspassasje 118 er formet aksielt gjennom bærelagerets 110 kropp 122.

I den beste modusen for oppfinnelsen, som vist i fig. 2-3, er styrehull 117, .953cm x 1.588 cm dype, boret for å motta styrepinner 238 for bruk i plassering av tetningsmontering når koblet til en skjærerkropp 210. Kuleinnføringspassasjens gjennomgående hull 118, 2.963cm i diameter, er formet for å gå aksialt gjennom bærelagerkroppen 122 på bærelageret 100 for å ta imot kulepluggen 226. Som vist i figurene eliminerer oppfinnelsen på denne måten behovet for et utgangshull for kulepassasjen, 180 graders orientering av kulepluggen, og låsepinne for kulepluggen, som i den kjente teknikken, og de tilhørende bekymringene over problemer med slitasje på bærelageret. Den gir også en symmetrisk design som er enklere å produsere og drifte. Festeledd er fortrinnsvis hovedsaklig trekantede, men kan også være, som i kjent teknikk, enhver form, som åttekantet, sekskantet, et kryss eller en sylinder. Et festehull 119 finnes på festeendedelene 115,116 av bærelageret 100 for boltekobling til gaffelen (ikke vist) på en støttebrakett på en hevet hodeplate for boreskjærer.

Bærelagerets kropp 122 strekker seg fortrinnsvis 18.08cm aksialt og inkluderer en rad med fem kulelagerringer 126 side om side, designet til å holde tjueto lagerkuler per ring, hver med en diameter på 2.54cm. På denne måten eliminerer oppfinnelsen behovet for ekstremt tette toleranser i tilknytning til rullelagerdesign som i kjent teknikk, mens tilfredsstillende radiale og aksiale belastninger opprettholdes i drift.

Med referanse til fig. 3 og 5, i beste modus for foretrukket

utforming, inkluderer andre elementer for bærelageret spor eller forsenkninger og overflater for skråstilling av en forseglingsmontering når skjærerstativet er koblet til en skjærerkropp, som forsenkninger for o-ringer 121,122 og forsenkninger for låsesplinter på ytre segl 123.

Med referanse til fig. 4-6 finnes også en jordborende skjærermontering 200 brukt i sammenheng med en hevet hodeplate for boreskjærer for utvidelse av diameteren på et borehull. Den roterende skjærerkroppen 210 inkluderer fortrinnsvis en hovedsaklig konisk ytre overflate 220, et borehull som går aksialt langs en midtre langsgående akse som definerer en indre overflate for kobling til bærelageret som beskrevet ovenfor. Flere steinknuserelementer 222 plassert langs omkretsen av den ytre overflaten 220 på skjærerkroppen 210. Steinknuserelementene 222 er av en type godt kjent innen teknikken, som f.eks. wolframkarbid-kroner. Bærelageret 110, beskrevet ovenfor, er tilpasset roteringstilkobling til skjærerkroppen 210. En rad med diametrisk motsatte ringformede kulelagerringer 126 er alle forsenket langs omkretsen av den ytre overflaten på bærelageret og den indre overflaten av skjærerkroppen. En mengde lagerkuler 224 plasseres i de ringformede kulelagerringene 126. Fortrinnsvis inkluderer hver kulelagerring tjueto lagerkuler på 2.54cm. På denne måten inkluderer den foretrukne utformingen hundreogtjueto lagerkuler. En hovedsaklig sylindrisk kuleplugg 226 brukes for å tette kulelagerpassasjen 118.

De andre komponentene i den jordborende skjærermonteringen vist i tegningene inkluderer en forseglingsmontering med låseringer 230, endedeksler 232, metallsegl 233, toriske ringer 234, o-ringer 236 og styrepinner 238.

I tillegg til designfordelene over den kjente teknikken er denne oppfinnelsen enkel i utførelse når det gjelder montering og drift. Komponentdeler rengjøres først grundig med et passende løsemiddel. Skjærerkroppen 210 plasseres så med den største diameteren pekende nedover på to 10.16cm x 10.16cm trebrett. Den ene enden av bærelageret 110 sklis inn på skjærerkroppen 210 og innrettes slik at kulelagerringene 126 er diametralsk motsatt. Kulepluggen 226 føres så inn i kulepassasjen 118 og støttes oppover i posisjon slik at den midtre kulelagerringen 126 kan fylles med tjueto lagerkuler 224. Kulepluggen 226 flyttes så oppover en rad på kulelagerringene 126 og denne ringen fylles så som ovenfor. Prosedyren gjentas for toppraden av kulelagerringer 126. Den delvis monterte skjærermonteringen 200 dreies så rundt, og prosedyren over gjentas i rekkefølge for de siste to radene med kulelagerringer 126. Styrepinnene 238 plasseres så på bærelageret 110, to viton o-ringer 236 plasseres på en akslingsdel av bærelageret 110, og smøres med et passende smøremiddel, som f.eks. et lag med olje. I hver ende finnes styrehullene 117 på endedekslet 231, disse merkes med en markør, og metallseglene 232 og viton o-ringene 236 festes mot metallseglene 232, henholdsvis. Låsedekslene 231 festes på plass med låseringer 230. For å demontere skjærermontering for service reverseres ovenstående prosedyre.

Mens oppfinnelsen er blitt beskrevet i forbindelse med utformingene som beskrevet og illustrert ovenfor, vil det være anerkjent og forstått av en person med normal kunnskap innenfor teknikken at modifikasjoner kan gjøres på skjærerstativet og -monteringen uten å avgå fra oppfinnelsens mening og omfang, som beskrevet og hevdet heri.

Claims (7)

1. Jeg krever, 1. Et roterende skjærerstativ for en jordborende skjærer, bestående av: (a) et bærelager tilpasset for kobling til en skjærerkropp, med en minimum og maksimum sylindrisk diameter, og en første og andre monteringsende, maksimum diameter definerer en bærelagerkropp som inkluderer en ytre overflate tilpasset for roteringskobling til den indre overflaten av skjærerkroppen for å la skjærerkroppen rotere fritt i forhold til bærelageret, minimum diameter definerer en akslingsdel med segloverflater, og første og andre monteringsender fonnet for å muliggjøre roteringsmessig fast plassering av bærelageret i en gaffel på en motsvarende støttebrakett for skjærerhode; (b) en rad med kulelagerringer forsenket rundt hele den ytre overflaten av bærelagerets kropp; og (c) en kuleinnføringspassasje formet for å strekke seg aksielt gjennom bærelagerets kropp.
2. 2. Det roterende skjærerstativet for jordborende skjærer, i henhold med krav 1, hvori raden med kulelagerringer består av fem ringer side ved side.
3. 3. Den roterende skjærermonteringen for jordborende skjærer i henhold med krav 1, hvori formen for bærelagerets første og andre monteringsender inkluderer en overflate tilpasset til å hvile på toppen av en gaffel med en hovedsaklig trekantet øvre overflate.
4. 4. En jordborende skjærermontering brukt i samsvar med en hevet skjærerhodeplate for utvidelse av diameteren på et borehull, bestående av: (a) en roterende skjærerkropp med en konisk ytre overflate, et borehull som strekker seg aksialt langs en midtre langsgående akse som definerer en indre overflate, og segloverflater; (b) flere steinknuserelementer plassert langs omkretsen av den ytre overflaten på skjærerkroppen; (c) et bærelager tilpasset for kobling til en skjærerkropp, med en minimum og maksimum sylindrisk diameter, og en første og andre monteringsende, maksimum diameter definerer en bærelagerkropp som inkluderer en ytre overflate tilpasset for roteringskobling til den indre overflaten av skjærerkroppen for å la skjærerkroppen rotere fritt i forhold til bærelageret, minimum diameter definerer en akslingsdel med segloverflater, og første og andre monteringsender formet for å muliggjøre roteringsmessig fast plassering av bærelageret i en gaffel på en motsvarende støttebrakett for skjærerhode, og en kuleinnføringspassasje formet for å strekke seg aksialt gjennom hele bærelagerkroppen; (d) en rad med diametrisk motsatte ringformede kulelagerringer som er forsenket langs omkretsen av den ytre overflaten på bærelageret og den indre overflaten av skjærerkroppen; (e) en mengde lagerkuler plassert i kontakt med de ringformede kulelagerringene; (f) en hovedsaklig sylindrisk kuleplugg som føres inn i kulelagerpassasjen; og (g) en metode for å forsegle skjærerkroppen når den er roteringskoblet til bærelageret.
5. 5. Jordborende skjærer, i henhold med krav 4, hvori raden med kulelagerringer består av fem ringer side ved side.
6. 6. Jordborende skjærer i henhold med krav 4, hvor formen for bærelagerets første og andre monteringsender inkluderer en overflate tilpasset til å hvile på toppen av en gaffel med en hovedsaklig trekantet øvre overflate.
7. 7. Jordborende skjærer i henhold til krav 5, hvori mengden av lagerkuler i hver kulelagerring er tjueto.