NO316467B1 - Boremaskin med trykkfallkompensering - Google Patents
Boremaskin med trykkfallkompensering Download PDFInfo
- Publication number
- NO316467B1 NO316467B1 NO19992356A NO992356A NO316467B1 NO 316467 B1 NO316467 B1 NO 316467B1 NO 19992356 A NO19992356 A NO 19992356A NO 992356 A NO992356 A NO 992356A NO 316467 B1 NO316467 B1 NO 316467B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- hydraulic
- circuit
- pressure
- piston
- pressure drop
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 58
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 13
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 12
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 210000002435 tendon Anatomy 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B39/00—General-purpose boring or drilling machines or devices; Sets of boring and/or drilling machines
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B44/00—Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions
- E21B44/02—Automatic control of the tool feed
- E21B44/06—Automatic control of the tool feed in response to the flow or pressure of the motive fluid of the drive
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Control And Other Processes For Unpacking Of Materials (AREA)
- Steroid Compounds (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
Dette konsept, som i det følgende vil bli kalt oppfinnelsen, gjelder en boremaskin som særlig kan brukes for minenng for å bore ut fjell og mineraler og hvor selve boreoperasjonen skjer ved rotasjon/fremoverskruing av boreverktøyet Fremdriften av boringen skjer ved hjelp av en fremdnftsmekanisme som øver et foroverrettet press på verk-tøyet
Det er kjent innenfor boreteknikk at det dreiemoment som etableres mellom bore-verktøyet foran på et borehode og det sted hvor et hull skal bores (bakken, grunnen, en bergmasse, en fjellvegg etc , i det følgende kalt fjellet) øker når skyvkraften som en fremdnftsmekanisme kan gi, øker
Det er således nødvendig å ha en regulering som kan tilpasse skyvkraften slik at denne er nær det tillatte maksimum som fremdnftsmekanismen kan håndtere, for å fa maksimal virkning under boringen, uten at dette går ut over beskyttelsen av borehode og verktøy og slik at man ikke får noen stor nsiko for fastkiling i fjellet
Fig 1 og 2 viser meget skjematisk en boremaskin av kjent type og som borer ved kombinert dreining og slagvirkmng, ofte benevnt slagboremaskin, i to arbeidsstillinger Maskinen har en slaghammer 1 med boreverktøyet 2, og i slaghammeren er skjematisk fremstilt en slaginnretmng 3 og en dreieinnretning 4 Slaghammeren kan presses fremover i forhold til fjellet 5, som i dette tilfelle bores horisontalt inn gjennom en vertikal vegg, ved hjelp av boremaskinens fremdnftsmekanisme 6, idet denne er montert på en skinne 7 Mekanismen 6 står i forbindelse med en hydraulisk kraftsylinder 8 hvis sylinderdel er festet til fremdnftsmekanismen 6 og hvis dnvstang 9 har anlegg mot en fast bakre anleggsflate Bevegelsene bevirkes ved hjelp av en hydraulisk pumpe 10 som tilfører dnvkraft via et hydraulisk fluid og tre fordelere 12, 13 og 14, slaginnretningen 3, en hydraulisk motor 15 og kraftsylmderen 8 Forbindelsene for dnvoverfønngen er fleksible slanger som inngår i sin respektive hydrauliske krets 16, 17 og 18, idet en av disse er koplet mellom motoren 15 og pumpen 10 via fordeleren 13 Kretsen 17 er vist oppdelt i en tilledning 17a og en returledning 17b, og tilbakefønngen av kretsen er ført ut til friluft En vendekrets 19 er lagt inn i kretsen 18 som likeledes har en tilledning og en returledmng, mellom den tredje fordeler 14 og kraftsylmderen 8 Vendekretsen styres av dnvtrykket fra motoren 15 som sørger for dreining av verktøyet 2, idet det maksimale dreiemoment som vendekretsen 19 kan tillates er innstillbart via vendekretsen De data vendekretsen mottar for regulenngen har imidlertid lang vei å tilbakelegge fra motoren 15, og kretsenes tilkoplingsslanger eller -ledninger må derfor være meget lange for å gi god nok fleksibilitet for bonngen
Ved et dreiemoment under det maksimale overføres hydraulisk trykk via de indikerte deler av kretsene, dvs den slange eller ledning som er trukket med tykk strek på fig 1, og vendekretsen 19 er i denne arbeidsstilling i hvile Dersom verktøyet 2 denmot skulle kile seg fast i fjellet 5 vil dreiemomentet øke, og når trykket for å søke å opprettholde dreiningen overstiger en gitt verdi som er lagt inn for vendekretsen 19, slår denne om og leder i stedet hydraulisk fluid på motsatt side inn i kraftsylinderen 8, slik det er illustrert på fig 2, hvorved verktøyet 2 trekkes tilbake for ikke å kile seg ytterligere fast i fjellet
I et slikt tilfelle måles ikke motorens hydrauliske trykk direkte, og verktøyet har stor avstand til styresystemet og fremdnftsmekanismen Det målte trykk er summen av trykket for dreiningen ved hjelp av den hydrauliske motor og trykkfallet i selve regulenngssystemet, særlig i kretsen 17 Trykkfallet kan vanere mye, blant annet avhengig av temperaturen som på sin side påvirker det hydrauliske fluids viskositet og gjennomstrømning
For å kunne arbeide pålitelig under alle forhold bør en regulenngsmekanisme, særlig med en vendekrets 19 som vist, kunne styre fremdnften slik at det maksimalt tillatte trykk for å bevirke dreining av verktøyet er hk dette trykk med tillegg av det maksimale trykkfall
Det man kan kalle rotasjonstrykket og som altså skyldes det mekaniske dreiemoment ved verktøyet vil være relativt konstant, men som nevnt vil trykkfallet i det bakenforliggende system kunne vanere, særlig med temperaturen Det målte trykk vil altså også vanere blant annet med temperaturen Denne type boremaskiner tillater følgelig ikke noen nøyaktig regulenng ved hjelp av en enkel mekanisme så som en vendekrets
For å komme videre innenfor denne teknikk og unngå disse ulemper er det i og med oppfinnelsen foreslått en boremaskin hvor utløpet, via returledningen 17b, fra motoren 15 ledes til inngangen av slagmnretningen 3 via kretsens 16 tilledning Et identisk påtrykk ledes til slaginnretningen og adderer seg til utløpet fra motoren 15 for å dreie verktøyet Målingen av dreiemomentet skjer ved å måle trykkforskjellen mellom den hydrauliske motors innløp og utløp, og i et slikt tilfelle blir det målte rotasjonstrykk hk rotasjonstrykket helt inne ved motoren 15, hvilket utelukker trykkfall i kretsen 17 for øvng
Denne løsning gir anledning til mer korrekt regulenng ved hjelp av en vendekrets 19 eller liknende, selv om den integrenng man kan kalle dette vil komplisere reahsenngen av andre hydrauliske funksjoner som følge av avhengigheten mellom slaghammerens slaginnretning 3 og dreieinnretning 4
Man har forskjellige kjente systemer for å kunne vende sknveretningen for en slaghammer eller boremaskin når rotasjonstrykket øker over visse grenser Således besknves i en artikkel av Gnodtke "Erfahrungen mit hydrauhschen Borhammern im Steinkohlenbergbau" i Gluckauf, vol 116, no 11, juni 1980, Essen, Tyskland, sidene 548-552 hvordan en slaghammer med et fremdnftssystem har utrustning for å måle trykket ved hjelp av en sammenhkningsventil for å kunne virke på den hydrauliske fremdnftsmotor og unngå blokkenng av boreverktøyet inne i fjellet
Videre gjelder GB-A-1 322 493 en boremaskin med hydrauliske dnvenheter hvor en stynngsenhet for fremdnften har en føler for måling av hydraulikktrykk, i den hensikt å reversere fluidretningen til en dnvenhet dersom trykket skulle overstige en gitt verdi
Endelig besknves i US-A-4 064 695 en boremaskin av liknende type hvor boreverktøyet er anordnet på et feste som sørger for fremdnften ved bonngen Dette feste føres frem eller trekkes tilbake ved hjelp av en hydraulikkmotor som er senekoplet med hydraulikkmotoren for rotasjon av boreverktøyet Hvis således verktøyet møter for stor motstand slik at fluidtrykket øker i motoren for rotasjonen, reduseres tilsvarende fremdnftskraften på den senekoplede motor, hvorved fastkihng til en viss grad unngås
Det egentlige mål med oppfinnelsen er ut fra dette å frembringe en boremaskin som ikke er avhengig av de varierende trykkfall i den hydrauliske krets som sørger for drift av boreverktøyet, særlig rotasjon av dette, idet dette trykkfall særlig vil være avhengig av temperaturen og mengden hydraulisk fluid som passerer, men hvor man oppnår en optimal regulenng nær det maksimalt tillatte dreiemoment på verktøyet over hele boremaskinens arbeidsområde uten å måtte ta i bruk kompliserte tekniske løsninger, særlig når det gjelder hydrauhkk-kretsene
Dette mål er nådd ved at det ifølge oppfinnelsen - og slik det fremgår av patentkrav 1 - nettopp er skaffet til veie en boremaskin av den type som omfatter en slaghammer hvis boreverktøy under bonngen dnves i rotasjon av en hydraulisk motor som er koplet til en fremdnftsmekanisme og en hydraulisk kraftsyhnder, slik at det etableres en fremdnftskraft mot det fjell som bores, idet boremaskinens dnvenheter i form av en slaginnretmng, motoren og kraftsylmderen bnnges til å arbeide ved hjelp av en hydraulisk pumpe via en fordeler og hydrauliske kretser som særlig omfatter ledninger i form av slanger av fleksibel type, for hver av de respektive dnvenheter, idet den hydrauliske krets for kraftsylmderen, i form av en tilledning og en returledning, er ført gjennom en vendekrets for omkopling av tilførselsret-mngen for hydraulisk fluid
Boremaskinen særmerker seg ved at det mellom to kjente punkter i den hydrauliske krets for tilførsel av hydraulisk fluid til motoren for rotasjon av boreverktøyet, nemlig et punkt på hver side av denne motor, er lagt inn en måleinnretning for å måle gjennomstrømning og viskositet av det hydrauliske fluid, hvilken måleinnretning har en trykkfallkaraktenstikk som er proporsjonal med den tilsvarende trykkfallkaraktenstikk for hele den hydrauliske krets, hvor denne krets likeledes omfatter en tilledning og en returledning, og hvor måleinnretnmgen er innrettet for kontinuerlig overfønng av data vedrørende trykkfall til en kompensator som kan trekke fra et beregnet trykkfall for alle kretselementene i denne hydrauliske krets, fra den målte trykkforskjell mellom punktene, idet kompensatoren genererer et signal for aktivenng av vendekretsen til en stilling som tilfører hydraulisk fluid til kraftsylmderen dersom resultatet av fratrekkingen oversknder en forhåndsbestemt verdi
Ved å kople boremaskinen på denne måte snus automatisk forskyvningen av fremdnftsmekanismen 6 på skinnen 7 og derved også slaghammeren 1 i forhold til fjellet 5 slik at verktøyet hindres i ytterligere fastkihng i dette når en begynnende fastkihng bevirker at rotasjonstrykket overstiger det maksimalt tillatte (verdien angitt på siste linje i avsnittet ovenfor) Måleinnretnmgen overfører altså et mål for trykkfallet til kompensatoren, og dette mål er proporsjonalt med det vi her har kalt rotasjonstrykket ved verktøyet i borehullet Kompensatoren bruker den tilførte informasjon for aktivering av den omstilhngsmekanisme vendekretsen 19 utgjør dersom rotasjonstrykkøkningen skyldes en økning av det mekaniske dreiemoment Skyldes imidlertid rotasjonstrykkøkningen en variasjon i trykkfallet i kretsløpet for øvng koples ikke vendekretsen om Både måleinnretnmgen, kompensatoren og vendekretsen så vel som overføringen av data mellom de enkelte kretselementer kan være mekaniske, hydrauliske, pneumatiske, elektroniske eller generelt elektriske
Fordelen med en slik løsning ligger i at de eventuelle trykkvariasjoner i fluidet for dnft av motoren og som på sin side sørger for rotasjon av verktøyet, som følge av endringer i de indre trykkfall i boremaskinens kretsløp, ikke påvirker den maksimalt tillatte verdi av rotasjonstrykket, men bare den variasjon som skyldes kontakten mellom det roterende slagverktøy og fjellet eller terrenget gir årsak til en respons i reguleringsmekanismens vendekrets 19
Ifølge et annet karakteristisk trekk med oppfinnelsens boremaskin omfatter dennes måleinnretning en innsnevring, idet det er denne innsnevrings trykkfallkaraktenstikk som funksjon av gjennomstrømning og viskositet, som er proporsjonal med den tilsvarende karaktenstikk for den hydrauliske krets for fluidtilførsel til motoren for rotasjon av boreverk-tøyet
I en annen utførelsesform omfatter boremaskinen en elektnsk eller elektronisk måleinnretning som omfatter en differensialtrykkføler av analog eller digital type eller en temperaturføler som er koplet til en gjennomstrømningsmåler, idet denne måleinnretning i begge tilfeller frembnnger et signal for aktivenng av en hydraulisk eller elektnsk kompensator for aktivenng av vendekretsen
Kompensatoren kan omfatte et regulenngsstempel som kan bevege seg frem og tilbake i en bonng, slik at bevegelsesretningen vil være avhengig av det hydrauliske fluidtrykk foran og bak måleinnretnmgen, for eksempel i form av en innsnevring Stempelet kan være direkte mekanisk koplet til vendekretsen for omstilling av denne, eller stempelets posisjon i bonngen kan registreres av et hydraulisk eller elektnsk måleapparat av potensiometertypen og som frembnnger et utgangssignal som overføres til vendekretsen for å aktivere denne
Andre trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av de øvnge patentkravene
Boremaskinen skal nå besknves nærmere, og det vises til de tegninger som ikke allerede er omtalt og som ikke gjelder teknikkens stilling Merk at hverken besknvelse eller tegninger skal tolkes begrensende for oppfinnelsen
Fig 1 og 2 viser altså en boremaskin av kjent type, fig 3 viser en tilsvarende slagboremaskin ifølge oppfinnelsen, fig 4A-11 viser åtte forskjellige utgaver av en måleinnretning for å registrere trykkforskjell, i enkelte former utført som en innsnevnng, fig 12 viser en utførelse av en slik måleinnretning og den tilhørende kompensator, fig 13 viser samme i forenklet skjematisk fremstilling, fig 14 og 15 viser to vananter av en målemnret-mng og tilhørende kompensator, idet denne er av hydraulisk potensiometertype, og fig 16 viser skjematisk en løsning hvor måleinnretnmgen er sammenbygget med kompensatoren
Fig 3 viser altså en boremaskin som tilsvarer den kjente som er vist på fig 1 og 2, og hvor samme elementer er gitt samme henvisningstall som der Oppfinnelsens boremaskin har til forskjell fra den kjente lagt inn en måleinnretning 22 for å måle trykkfall i den hydrauliske tilledning 17a som hører til den hydrauliske krets 17 for hydraulikkdnft av motoren 15 Måleinnretnmgen 22 registrerer kontinuerlig viskositet og gjennomstrømning av hydraulisk fluid i tilledningen 17a og frembnnger et utgangssignal hvis amplitude er proporsjonal med trykkfallet i hele den hydrauliske krets 17
Utgangssignalet som altså gir informasjon om trykkfallet overføres til en kompensator 23 for å kompensere for de virkninger trykkfallet i den hydrauliske krets 18 har på dnften av boremaskinens slaghammer 1, idet påvirkningen styres via vendekretsen 19 i kretsens 18 ledninger eller slanger, det vil si i dens til- og returledning
Måleinnretnmgen 22 kan som tidligere nevnt både være mekanisk, elektnsk, hydraulisk eller pneumatisk og er innrettet for å registrere både vanasjoner i viskositet og i gjennomstrømning av det passerende fluid Den mekaniske utforming av denne måleinnretning 22 kan vanere, og i alt åtte forskjellige utførelser er vist på fig 4A-11 I disse utførelser danner måleinnretnmgen 22 en avstrupning eller innsnevnng som kan være fast eller innstillbar og som på fig 4A-B er av kort type, på fig 5A og B av lang type, på fig 6A og B av ventuntypen, på fig 7A og B av nngromtypen, med sirkulært sentralt ledeelement, på fig 8A og B av tilsvarende type, men med sekskantet ledeelement, på fig 9A og B av tilsvarende type, men med tilflatet sirkulært ledeelement, på fig 10 med innstillbar strupeåpning av en første type, og på fig 11 med tilsvarende innstillbart ledeelement Utførelsen vist på fig 10 har altså vanabel strupnmg ved at en kule ligger an mot et sete under trykkbelastning, og trykkfallet vil i dette tilfelle presse kulen mot fjærkraften
Foran og bak innsnevnngen 22 (på oppstrøms- henholdsvis nedstrømssiden) er fluidpassasjen videre enn inne i måleinnretmngens innsnevnng Denne kan være lagt inn i samme akse som vendekretsen og/eller måleinnretnmgen kan bestå av flere mnsnevnnger av forskjellig eller samme type Generelt søkes oppnådd en karaktenstikk for trykkfallet eller differensialtrykket, proporsjonal med trykkfallet i det hydrauliske kretsløp til motoren 15 1 alle tilfeller videreføres data fra måleinnretnmgen eller innsnevnngen 22 til kompensatoren 23
Fig 12 viser en slik kompensator av rent mekanisk type og angitt med henvismngstallet 23a Den har et aksialt forskyvbart stempel 24 i en bonng 25 i en blokk 26, og stempelet har tre perpendikulære endeflater Sl, S2 mot den ene ende og S3 som endeflaten i motsatt ende Arealet av endeflaten S3 er hk summen av arealene av endeflatene Sl og S2 Den første endeflate Sl utsettes for det hydrauliske trykk i tilførselsledningen til motoren 15 på forsiden av innsnevnngen 22 (som danner måleinnretnmgen), mens den andre endeflate S2 på samme side er koplet til et utløp eller et sted med konstant trykk Den tredje, motsatte endeflate S3 er tilkoplet utløpssiden av innsnevnngen 22 og dermed til-førselstrykket til motoren 15 Forholdet mellom endeflatene Sl og S2 er hk forholdet mellom trykkfallet i den hydrauliske krets mellom to kjente punkter i denne krets og trykkfallet mellom innsnevringens forside og bakside (innløp og utløp) En fjær 27 presser stempelet 24 mot den trykk-kraft som etableres av trykket mot endeflaten S3, og summen av trykk-kraften på den andre endeflate S2 og fjærkraften fra fjæren 27 er hk den kraft som etableres ved det hydrauliske maksimalt tillatte trykk for tilførselskretsen av fluid til motoren 15, mot den andre endeflate S2
I den utførelse som er vist på fig 12 er vendekretsen innebygget i kompensatoren 23a, og for å utføre vendekretsens funksjon har derfor stempelet 24 to utspannger 28 som ligger forskjøvet i forhold til hverandre i aksial retning Videre har bonngen 25 omløpende spor 30, 32-35 som danner en del av to grener av den hydrauliske tilførselskrets 18 for forsert dnft av boremaskinens slaghammer i foroverretningen, idet fluidet kan føres i den ene eller andre retning i avhengighet av hvilken stilling stempelet har i bonngen i blokken 26
Det første av sporene, sporet 30 gir vending av fluidretningen når stempelet 24 er i sin ene endestilling
I praksis kommer det hydrauliske fluid mn gjennom en fleksibel slange i kretsen 17 (dennes tilledning 17a), føres gjennom innsnevnngen 22 som danner måleinnretnmgen for trykkfall og koples til motorens 15 innløpsside, hvoretter fluidet forlater motoren og går tilbake i kretsens returledning 17b Trykkfallet som etableres i innsnevnngen 22 vil være proporsjonalt med det trykkfall som ligger i slaghammerens kretsløp for verktøyrotasjonen
En temperaturendnng og/eller en endnng i fluidtilførselen vil endre dette trykkfall i det hydrauliske kretsløp, og denne endnng vil ledsages av en endnng i samme retning, men i et gitt forhold, av en trykkendnng i innsnevnngen 22 Denne sekundære trykkendnng påvirker på sin side stempelet 24 i motsatt retning av den trykkøkning som skyldes større motstand ved verktøyrotasjonen, idet denne trykkøkning er kalt økningen i rotasjonstrykket Forholdet mellom endeflatene Sl og S2 er som tidligere nevnt lik forholdet mellom trykkfallet i den hydrauliske krets mellom de to gitte punkter i denne krets, og trykkfallet mellom innløpet og utløpet av innsnevnngen 22 Likevekten mellom de krefter som virker på stempelet forstyrres derved ikke
En økning i det mekaniske dreiemoment på verktøyet vil bevirke en økning av rotasjonstrykket, men de trykkfall som er uavhengige av dette moment vil være de samme I dette tilfelle fører den resulterende kraft som påvirker stempelet til at dette forskyver seg mot fjærkraften og til en ny likevektsstilling, så som den som er illustrert på fig 12
Fig 13 viser sterkt skjematisk en del av en boremaskin med en måleinnretning 37 i form av en differensialtrykkføler, en kompensator 38 for tilførsel av data fra føleren, og en vendekrets 19 som tidligere Trykkføleren kan være analog eller digital (numensk), eller denne måleinnretning 37 kan som et alternativ være en temperaturføler som er koplet til en gjennomstrømningsmåler Kompensatoren 38 kan i dette tilfelle være elektnsk ellei elektronisk og omfatte enn prosessor eller andre kretser for signalbehandling, og den står direkte i forbindelse med vendekretsen 19
Fig 14 viser et tilsvarende utsnitt av en boremaskin ifølge oppfinnelsen, hvor måleinnretnmgen i dette tilfelle er en innsnevnng 22 som tidligere, hvor kompensatoren 39 er et såkalt hydraulisk potensiometer tilsvarende kompensatoren 23a vist på fig 12, men ikke med vendekretsen 19 integrert, idet denne krets er separat anordnet og vist funksjonsskjematisk til høyre på tegningen Kompensatoren 39 har på tilsvarende måte som gjennomgått ovenfor et stempel 40 i en bonng 43 og med en sentral utspanng 42 En fjær 44 påvirker stempelets aksiale forskyvning i bonngen Trykket ved utløpet av utsparingen 42 videreføres i en ledning 45 til vendekretsen 19 Stempelets 40 to motstående endeflater påvirkes av trykket henholdsvis på for- og baksiden av innsnevnngen 22 To utspannger 47, 48 danner omløpende spor i bonngen 43 og er henholdsvis koplet hl en høytrykks- og lavtrykkskilde
Når trykkfallet over innsnevnngen 22 øker forskyver stempelet 40 seg mot høytrykksutspanngen 47 slik at trykket på utgangen av kompensatoren 39 øker, hvilket på sin side øker det maksimalt tillatte rotasjonstrykk som reguleres av vendekretsen 19 Fig 15 viser en vanant i forhold til fig 14, men de samme elementer går igjen Påvirkningen av vendekretsen 19 skjer imidlertid her på en annen måte, nemlig ved at det er en trykkreduksjon som får kretsen til å slå om Fig 16 viser til slutt en utførelsesform hvor innsnevnngen 22 er innebygget i en kompensator 49 av en litt annen type hvor overfønngen av trykkfall til vendekretsen 19 er rent mekanisk Innsnevnngen 22 reagerer som tidligere på trykkfallet til motoren 15, og dette trykkfall bevirker en forskyvning av stempelet 50 for endnng av det maksimalt tillatte rotasjonstrykk som reguleres av vendekretsen 19, mot trykk-kraften fra en fjær 52
Det fremgår av besknvelsen her at oppfinnelsen innebærer en viderefønng av den kjente teknikk slik at trykkfall i en boremaskin blir kompensert for på slik måte at man kan ha en optimal regulenng av det maksimale dreiemoment som påvirker boremaskinens verk-tøy, over hele maskinens virkeområde og ved hjelp av relativt enkle konstruksjonselementer
Besknvelsen skal som nevnt ikke tolkes begrensende, og andre vananter enn de som er beskrevet og vist vil kunne komme inn under oppfinnelsens ramme, slik denne er gitt av patentkravene, for eksempel kan den hydrauliske motor erstattes av et dnvsystem med kjedednft og tannhjul eller liknende
Claims (8)
1 Boremaskin av den type som omfatter en slaghammer (1) hvis boreverktøy (2) under bonngen dnves i rotasjon av en hydraulisk motor (15) som er koplet til en fremdnftsmekanisme (6) og en hydraulisk kraftsylmder (8), slik at det etableres en frerndnftskraft mot det fjell (5) som bores, idet boremaskinens dnvenheter i form av en slagmnretmng (3), motoren (15) og kraftsylmderen (8) bnnges til å arbeide ved hjelp av en hydraulisk pumpe (10) via en fordeler (12, 13, 14) og hydrauliske kretser (16, 17, 18) som særlig omfatter ledninger i form av slanger av fleksibel type, for hver av de respektive dnvenheter (3,15, 8), idet den hydrauliske krets (18) for kraftsylmderen (8), i form av en tilledning og en returledning, er ført gjennom en vendekrets (19) for omkopling av tilførselsretningen for hydraulisk fluid, karakterisert ved at det mellom to kjente punkter i den hydrauliske krets (17) for tilførsel av hydraulisk fluid til motoren (15) for rotasjon av boreverktøyet (2), nemlig et punkt på hver side av denne motor, er lagt inn en måleinnretning (22, 37) for å måle gjennomstrømning og viskositet av det hydrauliske fluid, hvilken måleinnretning har en trykkfallkaraktenstikk som er proporsjonal med den tilsvarende trykkfallkaraktenstikk for hele den hydrauliske krets (17), hvor denne krets likeledes omfatter en tilledning (17a) og en returledning (17b), og hvor måleinnretnmgen (22,37) er innrettet for kontinuerlig overfønng av data vedrørende trykkfall til en kompensator (23, 38, 39, 49) som kan trekke fra et beregnet trykkfall for alle kretselementene i denne hydrauliske krets (17), fra den målte trykkforskjell mellom punktene, idet kompensatoren (23, 38, 39, 49) genererer et signal for aktivenng av vendekretsen (9) til en stilling som tilfører hydraulisk fluid til kraftsylmderen (8) dersom resultatet av fratrekkingen oversknder en forhåndsbestemt verdi
2 Boremaskin ifølge krav 1, karakterisert ved at måleinnretnmgen omfatter en innsnevnng (22), idet det er denne innsnevnngs trykkfallkaraktenstikk som funksjon av gjennomstrømning og viskositet, som er proporsjonal med den tilsvarende karaktenstikk for den hydrauliske krets (17) for fluidtilførsel til motoren (15) for rotasjon av boreverktøyet (2)
3 Boremaskin ifølge krav 2, karakterisert ved at kompensatoren (23a) omfatter et stempel (24) for regulenng og anordnet aksialt forskyvbart i en bonng (25), idet stempelet (24) i sin ene ende har en endeflate (S3) koplet til det hydrauliske fluid under trykk på utløpssiden av innsnevnngen (22), mens stempelet (24) i motsatt ende har en første, indre endeflate (Sl) og en andre, ytre endeflate (S2) hvis samlede areal er lik arealet av endeflaten (S3) i motsatt ende, hvilken første endeflate (Sl) er koplet til det hydrauliske fluid under trykk på innløpssiden av innsnevnngen (22), mens den andre endeflate (S2) er koplet til et konstant trykk, og at forholdet mellom arealet av den første og den andre endeflate (Sl, S2) er hk forholdet mellom trykkfallet i den hydrauliske krets (17) mellom de to kjente punkter i denne krets og trykkfallet mellom innsnevringens (22) innløp og utløp, idet det målte trykkfall forårsaker en uhkevekt på stempelet (24) slik at dette forskyves aksialt i kompensatorens (23a) boring (25)
4 Boremaskin ifølge krav 3, karakterisert ved at vendekretsen (19) er integrert i kompensatoren (23a), idet denne komparators stempel (24) har utsparinger (28, 29) som ligger forskjøvet i aksial retning og danner grener for tilledningen eller returledning i den hydrauliske krets (18), for å lede fluid til og fra kraftsylmderen (8) i den ene eller den motsatte retning, i avhengighet av stempelets (24) aksiale posisjon i bonngen (25)
5 Boremaskin ifølge krav 3, karakterisert ved at stempelet er koplet mekanisk til vendekretsen (19) og styrer denne direkte
6 Boremaskin ifølge krav 3, karakterisert ved at stempelets aksiale forskyvning registreres av en potensiometennnretning av elektnsk eller hydraulisk type og som frembnnger et utgangssignal for aktivenng av vendekretsen (19)
7 Boremaskin ifølge krav 1, karakterisert ved en elektnsk eller elektronisk måleinnretning (37, 38) som omfatter en differensialtrykkføler (37) av analog eller digital type eller en temperaturfeller som er koplet til en gjennomstrømningsmåler, idet denne måleinnretning i begge tilfeller frembnnger et signal for aktivenng av en hydraulisk eller elektnsk kompensator (38) for aktivenng av vendekretsen (19)
8 Boremaskin ifølge krav 2, karakterisert ved
en hydraulisk eller pneumatisk kompensator (39) av potensiometertypen og likeledes med et stempel (40) hvis ender blir utsatt for hydraulisk trykk henholdsvis på for-og baksiden av en trykkfallmåler i form av innsnevnngen (22), idet kompensatoren (39) har en sentral utspanng (42) for fluidtilførsel til vendekretsen (19), enten via en utspanng (47) som er koplet til en høytrykkskilde, eller via en utspanng (48) som er koplet til en lavtrykkskilde, i avhengighet av stempelets stilling i sin bonng (43)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9614248A FR2756003B1 (fr) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | Dispositif de forage |
PCT/FR1997/002075 WO1998022693A1 (fr) | 1996-11-18 | 1997-11-18 | Dispositif de forage |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO992356L NO992356L (no) | 1999-05-14 |
NO992356D0 NO992356D0 (no) | 1999-05-14 |
NO316467B1 true NO316467B1 (no) | 2004-01-26 |
Family
ID=9497876
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO19992356A NO316467B1 (no) | 1996-11-18 | 1999-05-14 | Boremaskin med trykkfallkompensering |
Country Status (18)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6176324B1 (no) |
EP (1) | EP0938623B1 (no) |
JP (1) | JP2001504187A (no) |
KR (1) | KR100502284B1 (no) |
CN (1) | CN1273719C (no) |
AT (1) | ATE216462T1 (no) |
AU (1) | AU730791B2 (no) |
BR (1) | BR9713067A (no) |
CA (1) | CA2270948C (no) |
DE (1) | DE69712089T2 (no) |
ES (1) | ES2173495T3 (no) |
FR (1) | FR2756003B1 (no) |
ID (1) | ID21513A (no) |
IL (1) | IL129944A (no) |
NO (1) | NO316467B1 (no) |
TR (1) | TR199901095T2 (no) |
WO (1) | WO1998022693A1 (no) |
ZA (1) | ZA9710395B (no) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI115552B (fi) * | 2002-11-05 | 2005-05-31 | Sandvik Tamrock Oy | Järjestely kallioporauksen ohjaamiseksi |
FI119654B (fi) * | 2002-11-05 | 2009-01-30 | Sandvik Tamrock Oy | Menetelmä ainakin kahden hydraulisen toimilaitteen toiminnan ohjaamiseksi, seurantaventtiili sekä edelleen kallionporauslaite |
DE102010054350A1 (de) | 2010-06-18 | 2011-12-22 | Robert Schüle | Zylindische Gewindefließbohreinheit mit einem Antrieb und einem dazugehörigen Werkzeug sowie die damit herstellbaren Fließbohrungen und Gewindefließbohrungen |
WO2016003881A1 (en) * | 2014-06-30 | 2016-01-07 | Schlumberger Canada Limited | Actuation control system using pilot control circuit |
CN104329246B (zh) * | 2014-10-21 | 2017-02-15 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 用于检测智能钻井工具油泵工作性能的测试台 |
CN106077739A (zh) * | 2016-07-21 | 2016-11-09 | 泰州润伟机械有限公司 | 气动沉孔钻床 |
CN112483085B (zh) * | 2020-11-25 | 2023-06-13 | 晋能控股煤业集团有限公司 | 基于复合射孔在小煤柱或无煤柱切顶卸压的开采工艺 |
CN112756657B (zh) * | 2021-01-01 | 2021-12-24 | 江西普诺德铝业有限公司 | 一种五金加工用除尘型铝材钻孔设备 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1322493A (en) * | 1969-06-09 | 1973-07-04 | Victor Products Ltd | Drilling machines |
US3744576A (en) * | 1971-02-03 | 1973-07-10 | B Sudnishnikov | Reversible percussion device |
US4064950A (en) * | 1976-07-19 | 1977-12-27 | Pekka Salmi | Hydraulic drilling machine |
US5413186A (en) * | 1994-05-13 | 1995-05-09 | Reedrill, Inc. | Reverse percussion device |
DE19617603C1 (de) * | 1996-05-02 | 1997-09-18 | Tracto Technik | Umsteuerbares Rammbohrgerät |
-
1996
- 1996-11-18 FR FR9614248A patent/FR2756003B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-11-18 DE DE69712089T patent/DE69712089T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-11-18 ES ES97947085T patent/ES2173495T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-18 IL IL12994497A patent/IL129944A/en not_active IP Right Cessation
- 1997-11-18 AT AT97947085T patent/ATE216462T1/de not_active IP Right Cessation
- 1997-11-18 BR BR9713067-2A patent/BR9713067A/pt not_active IP Right Cessation
- 1997-11-18 ID IDW990349A patent/ID21513A/id unknown
- 1997-11-18 TR TR1999/01095T patent/TR199901095T2/xx unknown
- 1997-11-18 CN CNB971998256A patent/CN1273719C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1997-11-18 KR KR10-1999-7004329A patent/KR100502284B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-11-18 US US09/297,175 patent/US6176324B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-18 JP JP52328398A patent/JP2001504187A/ja not_active Ceased
- 1997-11-18 AU AU52262/98A patent/AU730791B2/en not_active Ceased
- 1997-11-18 EP EP97947085A patent/EP0938623B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-18 WO PCT/FR1997/002075 patent/WO1998022693A1/fr active IP Right Grant
- 1997-11-18 CA CA002270948A patent/CA2270948C/fr not_active Expired - Fee Related
- 1997-11-18 ZA ZA9710395A patent/ZA9710395B/xx unknown
-
1999
- 1999-05-14 NO NO19992356A patent/NO316467B1/no unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2756003A1 (fr) | 1998-05-22 |
ZA9710395B (en) | 1998-06-10 |
AU5226298A (en) | 1998-06-10 |
BR9713067A (pt) | 2000-04-11 |
EP0938623B1 (fr) | 2002-04-17 |
KR100502284B1 (ko) | 2005-07-20 |
JP2001504187A (ja) | 2001-03-27 |
US6176324B1 (en) | 2001-01-23 |
IL129944A0 (en) | 2000-02-29 |
CN1273719C (zh) | 2006-09-06 |
ES2173495T3 (es) | 2002-10-16 |
NO992356L (no) | 1999-05-14 |
CN1238024A (zh) | 1999-12-08 |
FR2756003B1 (fr) | 1998-12-24 |
ATE216462T1 (de) | 2002-05-15 |
CA2270948A1 (fr) | 1998-05-28 |
WO1998022693A1 (fr) | 1998-05-28 |
KR20000053325A (ko) | 2000-08-25 |
TR199901095T2 (xx) | 1999-08-23 |
DE69712089T2 (de) | 2002-08-22 |
CA2270948C (fr) | 2006-09-19 |
ID21513A (id) | 1999-06-17 |
NO992356D0 (no) | 1999-05-14 |
EP0938623A1 (fr) | 1999-09-01 |
DE69712089D1 (de) | 2002-05-23 |
IL129944A (en) | 2002-03-10 |
AU730791B2 (en) | 2001-03-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4617798A (en) | Hydrostatic drive systems | |
US4494614A (en) | Hydraulically operated impact device | |
US7434653B2 (en) | On-demand electro-hydraulic steering system | |
US7654337B2 (en) | Arrangement for controlling rock drilling | |
NO316467B1 (no) | Boremaskin med trykkfallkompensering | |
ZA200503536B (en) | Arrangement for controlling rock drilling | |
CN101094999B (zh) | 转速受限的静液压驱动器 | |
EP0112810A2 (en) | A rock drilling apparatus and a method of optimizing percussion rock drilling | |
EP0251172B1 (en) | Hydraulic control system | |
JPS5890476A (ja) | 衝撃モ−タ制御方法および衝撃モ−タ | |
NO147234B (no) | Hydraulisk boreanordning. | |
NO310435B1 (no) | Anordning ved hydraulisk drevet fjellboringsutstyr | |
US5771981A (en) | Control system for percussion drill | |
AU630750B2 (en) | Hydraulic drilling outfit | |
US1838459A (en) | Feeding device | |
US6119793A (en) | Rock drill | |
FI90277B (fi) | Porauslaite | |
GB2037630A (en) | Hydraulic drilling machine | |
NO311270B1 (no) | Arrangement for styring av fremmatningsmekanismen for et fjellbor, s¶rlig tilpasset induktive fölere | |
US4266468A (en) | Control cylinder with removable piston | |
US7204186B2 (en) | Fluid circuit for feeding primary and auxiliary users with preset priorities | |
NO178837B (no) | Anordning for drift av hydrauliske drivanordninger i en fjellborebom eller lignende bomkonstruksjon | |
US1689596A (en) | Drilling mechanism | |
US1760316A (en) | Drilling mechanism | |
SU1518508A1 (ru) | Гидропривод бурильной установки |