NO20211604A1 - Anordning ved radelt variabel rulleborekrone - Google Patents

Description

ANORDNING VED RADIELT VARIABEL RULLEBOREKRONE

Denne oppfinnelsen omhandler en roterende borkrone av det slaget som benyttes til boring i fjellformasjoner. Nærmere bestemt dreier det seg om en borkrone der diameteren på borkrona kan varieres og tilpasses forskjellige diametere på borehullet.

Framføring av nye infrastrukturer som vann- avløp og elektrisk kraftforsyning med jordkabler, blir etter hvert mer krevende når slike infrastrukturer skal graves ned i områder med tettbebyggelse, eller med restriksjoner på grunn av miljøhensyn. Det er nå et sterkt økende behov for nye teknologier som kan løse disse utfordringene på en økonomisk og milømessig tilfredsstillende måte.

Utfordringer med boring for nye infrastrukturer er i hovedsak knyttet til boring av lange retningsstyrte borehull med diameter ca 1 m og opp mot 2 km lengde.

For å kunne bore slike borehull på en sikker måte er det, i de fleste tilfeller, nødvendig med kontinuerlig utforing av borehullet etter hvert som boringen foregår for å sikre at ikke borehullet raser sammen.

I områder der grunnvannstanden er kritisk faktor må utfordringen av borehullet sikre at ikke grunnvannstanden påvirkes av boringen.

En boremaskin med tilhørende roterende borekrone som er anbrakt i front av utforingen må bore et hull i formasjonen som er større en utforingen, slik at utforingen kan trekkes etter. En borekrone som borer i fjellformasjoner blir utsatt for stor slitasje og må med jevne mellomrom kunne trekkes ut for å bytte slitedeler, uten at hele foreingen må trekkes ut. Dette betinger at borekrona kant rekkes sammen radielt, slik at den kan trekkes ut gjennom foringen.

Utfordringen er å frembringe en robust og driftssikker løsning for radielt ekspandert borkrone, uten bruk av fjernkontroll fra overflaten.

Det finnes borekroner som dekker noen av utfordringene, men ikke på tilfredsstillende måte for rulleborekroner med rulleskjær.

Med foreliggende oppfinnelse har en kommet frem til en anordning for rulleborekrone som løser utfordringene med radielt ekspanderbar rulleborekrone, uten fjernkontroll fra overflaten.

Dette oppnås i henhold til oppfinnelsen ved de tekniske løsninger som er beskrevet i etterfølgende beskrivelse og patentkrav med henvisning til figurer.

Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere med henvisning til et foretrukket utførelseseksempel og med henvisning til etterfølgende figurer.

Fig 1 Viser roterende variabel borkrone tilkoblet boremaskin

Fig 2 Viser «eksplodert» tegning av komponenter i borkrona

Fig 3 Viser roterende rulleborekrone sett fra siden

Fig 4 Viser snitt A-A fra fig 3

Fig 5 Viser variabel rulleborekrone i utkjørt posisjon

Fig 6 Viser variabel rulleborkrone i innkjørt posisjon

Med henvisning til figurene angir henvisningstallet 1 en boremaskin hvortil det er koblet en roterende radielt variabel borekrone 2 med rotasjon 12 i forhold til ikke roterende boremaskin 1. På roterende borkrone 2 er det anordnet to eller flere radielt bevegelige kuttere 4 og to eller flere faste kuttere 6, samt senterkrone 5.

Kutterne 4 og 6 med senterkrone 5 roterer og blir presset mot formasjonen 3, slik at materiale brytes løs fra formasjonen 3. Masse som brytes løs blir fraktet med vannstrøm 9 gjennom en knuseanordning 11, mellom roterende borkrone 2 og ikke roterende boremaskin 1. og ut gjennom hullåpninger 14.

For å tilveiebringe radiell bevegelse av kutterne 4 er disse opplagret med aksel 15 dreibart om akse 19 i sylindrisk enhet 23 og festet til akslingen 15 med adapter 17. Ved å dreie akslingen 15 en rotasjon 20 inntar kutterne 4 en inntrukket posisjon som vist i fig 6. Akslingene 15 er tilordnet fortanning 16 og opplagret til sylindrisk enhet 23 med foringer 22. Fortanningen 16 går i inngrep mot fortanningen 21 på sylindrisk strengdel 24,slik at en rotasjon av sylindrisk strengdel 25 vil rotere kutterne 4 om akse 19. Rotasjon av sylindrisk strengdel 24 tilveiebringes ved at skråspline 27 går i inngrep mot motsvarende skråspline 26 på sylindrisk enhet 23. Sylindrisk strengdel 24 er låst for aksialbevegelse med hylsen 28 slik at en aksial bevegelse 32 av sylindrisk enhet 23 v i l ,gjennom skråspline forbindelsen 26 ,27 bevirke rotasjon av fortanningen 21 og derigjennom rotasjon av akselen 15 med påmonterte kuttere 4. Sylindrisk adapter 18 roterer og er rotasjonstivt forbundet til sylindrisk enhet 23 gjennom splines forbindelsen 29 og opplagret med lagerflater 35 til sylindrisk enhet 23 slik at den kan beveges aksielt i forhold til sylindrisk adapter 18.

Claims (1)

1. Ved å påføre kuttere 4 en aksiallast 36 presses sylindrisk enhet 23 aksielt i forhold til sylindrisk adapter 18 dette bevirker relativ forskyvning av skrå splines forbindelsene 26,27 og rotasjon av sylindrisk strengdel 24 som igjen roterer akselen 15 påmontert kuttere 4 .

   Radiell sammentrekking av kutterne 4 aktiveres når skyvekraften 36 på kutterne er mindre enn fjærkraften på fjærene 37.

   Patentkrav 1

   Anordning ved radielt ekspanderbar rulleborekrone (2)med kuttere (4) roterbart opplagret om aksen (19) med akslinger (15) tilordnet fortanninger (16) i inngrep mot fortanningen (21)karakterisert ved at en aksial kraft (36) gir relativ aksial bevegelse (32) mellom sylindrisk enhet (23) og adapter (18) som tilveibringer rotasjon av sylindrisk strengdel (24) ved relativ aksial bevegelse mellom skråspline forbindelsen (26),(27) og videre rotasjon av akslingen (15) gjennom fortanningene (16) og (21).

   Patentkrav 2

   Anordning som beskrevet i patentkrav 1, karakterisert ved at det mellom roterende adapter (18) og ikke rotende boremaskin (1) er anordnet en knuseanordning (11).