NO333280B1

NO333280B1 - Styreanordning for bergboremaskin.

Info

Publication number: NO333280B1
Application number: NO20091795A
Authority: NO
Inventors: Sigurd Kjell Haughom; Hans Are Vatland
Original assignee: Norwegian Hard Rock Drilling As
Priority date: 2009-05-06
Filing date: 2009-05-06
Publication date: 2013-04-29
Also published as: NO20091795L; EP2427623A1; EP2427623A4; EP2427623B1; WO2010128861A1

Abstract

Styreanordning for en bergboremaskin (1) hvor bergboremaskinen (1) omfatter et borparti (4) med en borekrone (10) og en borpartisenterakse (26), og et strengparti (6) med en strengpartisenterakse (28), og hvor borpartiet (4) og strengpartiet (6) er sammenkoplet ved hjelp av et styreledd (8), og hvor borpartiet (4), mellom borekronen (10) og styreleddet (8), er forsynt med en styrestøtte (16) som er innrettet til å kunne ligge an mot et borehulls (2) borehullsvegg (56).

Description

STYREANORDNING FOR BERGBOREMASKIN

Denne oppfinnelse vedrører en styreanordning for en berg boremaskin. Nærmere be-stemt dreier det seg om en styreanordning for en bergboremaskin hvor bergboremaskinen omfatter et borparti med en borkrone som har en borpartisenterakse, og et strengparti med en strengpartisenterakse, og hvor borpartiet og strengpartiet er sammenkoplet ved hjelp av et styreledd, og hvor borpartiet, mellom borkronen og styreleddet, er forsynt med en styrestøtte som er innrettet til å kunne ligge an mot et borehulls borehullsvegg.

Bergboremaskiner av den innledningsvis nevnte art kan ved hjelp av en rørstreng være koplet til en drivanordning på utsiden av et berg som det bores i. Bergboremaskinen styres mens den forskyves i et borehull ved å dreie styreleddet slik at en borpartisenterakse inntar en vinkel i forhold til en strengpartisenterakse.

Styreleddet er utformet til å kunne endre vinkelen mellom de nevnte senterakser i en hvilken som helst retning og er dessuten innrettet til å kunne overføre dreiemomentet fra borekronen.

Ved boring i relativt hardt berg fungerer retningsstynng ved hjelp av et styreledd som forutsatt. Under boring i dårligere berg har det imidlertid vist seg at den kurveradius som oppnås i borehullet, ikke står i forhold til vinkelutslaget mellom borpartisenterakse n og strengpartisenteraksen.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk.

Formålet oppnås i henhold til oppfinnelsen ved de trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etterfølgende patentkrav.

Det er tilveiebrakt en styreanordning for en bergboremaskin hvor bergboremaskinen omfatter et borparti med en borkrone som har en borpartisenterakse, og et strengparti med en strengpartisenterakse, og hvor borpartiet og strengpartiet er sammenkoplet ved hjelp av et styreledd. Styreanordningen kjennetegnes ved at borpartiet, mellom borekronen og styreleddet, er forsynt med en styrestøtte som er innrettet til å kunne ligge an mot et borehulls borehullsvegg.

Det er overraskende funnet at en styrestøtte som er montert i henhold til oppfinnelsen, ved boring i relativt dårlig berg bevirker at oppnådd kurveradius står i forhold til

vinkelutslaget mellom at borpartisenteraksen og strengpartisenteraksen. Årsaken an-tas å være at styrestøtten påfører det relativt dårlige berg mindre radielle krefter enn de radielle krefter som påføres ved boring uten styrestøtten, og at berget derved mot-står den radielle styrekraft det utsettes for.

Avstanden mellom borpartisenteraksen og styrestøttens anlegg mot borehullsveggen kan være fast. Et borehull som bores ved hjelp av en bergboremaskin av denne art har en relativt konstant diameter og det er normalt unødvendig å regulere avstanden mellom borpartisenteraksen og styrestøttens anlegg mot borehullsveggen.

Styrestøttens anlegg mot borehullsveggen kan utgjøres av en styrelabb. Når borehullet skal utformes med en relativt stor kurveradius, kan det være hensiktsmessig å an-vende en styrelabb, idet kraften mellom styrelabben og borehullsveggen er forholdsvis liten.

Styrestøttens anlegg mot borehullsveggen kan utgjøres av et styrehjul. Styrehjul er særlig anvendbart når borehullet skal utformes med en relativt liten kurveradius. En relativt liten kurveradius betinger at vinkelen mellom borpartisenteraksen og strengpartisenteraksen er forholdsvis stor, hvorved kraften mot borehullsveggen blir betydelig.

Styrestøttens anlegg kan være dreibar om en drivaksel for borkronen. Dersom sty-restøtten er anordnet mellom borkronen og borkronens drivmotor, overføres borkronens dreiemoment ved hjelp av drivakselen som er opplagret i styrestøtten. Det er ikke hensiktsmessig at styrestøttens styrelabb eller styrehjul samroterer med drivakselen.

Styrestøtten kan omfatte flere om borpartisenteraksen fordelte styrelabber, henholdsvis styrehjul. Styrestøtten er derved tilrettelagt for å kunne oppta styrekrefter uav-hengig av hvilken retning borkronen styres i.

En styrestøtte i henhold til oppfinnelsen løser problemer med usikker styring av borkronen i relativt dårlig berg, noe som forbedrer borefremdriften i slikt berg betydelig. Oppfinnelsen vedrører mer spesifikt en styreanordning for en bergboremaskin, hvor bergboremaskinen omfatter et borparti med en borekrone som har en borpartisenterakse, og et strengparti med en strengpartisenterakse, og hvor borpartiet og strengpartiet er sammenkoplet ved hjelp av et styreledd, og hvor borpartiet, mellom borkronen og styreleddet, er forsynt med en styrestøtte som er innrettet til å kunne ligge an mot et borehulls borehullsvegg, kjennetegnet ved at styrestøtten er utformet med en sentrisk gjennomgående, opplagret dnvaksling tilpasset borkronen.

Avstanden mellom borpartisenteraksen og styrestøttens anlegg mot borehullsveggen kan være fast.

Styrestøttens anlegg mot borehullsveggen kan utgjøres av en styrelabb. Alternativt kan styrestøttens anlegg mot borehullsveggen utgjøres av et styrehjul.

Styrestøtten kan omfatte flere om borpartisenteraksen fordelte styrelabber, henholdsvis styrehjul.

I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et utsnitt av en bergboremaskin som er forsynt med en styrestøtte i

henhold til oppfinnelsen, og som befinner seg i et borehull.

Fig. 2 viser i større målestokk bergboremaskinens fremre parti; Fig. 3 viser perspektivisk og i ytterligere større målestokk en styrestøtte; og

Fig. 4 viser et snitt III-III i fig. 3.

På tegningene betegner henvisningstallet 1 et parti av en bergboremaskin som befinner seg i et borehull 2 hvor bergboremaskinen 1 omfatter et borparti 4 og et strengparti 6, og hvor borpartiet 4 og strengpartiet 6 er sammenkoplet ved hjelp av et styreledd 8.

Borpartiet 4 omfatter en borkrone 10, et gir 12 og en drivmotor 14 for borkronen 10, og en styrestøtte 16 som er anordnet mellom giret 12 og borkronen 10. Strengpartiet 6 omfatter en hydrauhkkseksjon 18 og en elektroseksjon 20 samt sammenskjøtte rør-lengder 22 som sammen utgjør en rørstreng 24 hvor rørstrengen 24 rager ut av borehullet 2 til en ikke vist mateanordning.

Borpartiet 4 har en borpartisenterakse 26, og strengpartiet 6 har en strengpartisen terakse 28. Strengpartisenteraksen 28 kan være buet langs rørstrengen 24. Referanse til strengpartisenteraksen 28 henfører seg til den retning den har ved styreleddet 8. I fig. 1 inntar borpartisenteraksen 26 en vinkel a med strengpartisenteraksen 28. Borkronen 10 rettes derved noe oppover i forhold til strengpartisenteraksen 28.

I dette foretrukne utførelseseksempel er styrestøtten 16 utformet med en sentrisk dnvaksel 30 som på sitt mot borkronen 10 vendende endeparti er forsynt med en første festeflens 32 som komplementært passer og boltes til borkronen 10, og på sitt motstående endeparti er styrestøtten 16 forsynt med en andre festeflens 34 som komplementært passer og boltes til giret 12, se fig. 4. Festeflensene 32, 34 er forbun-det til drivakselen 30 ved hjelp av boltforbindelser 36. En gjennomgående, sentrisk åpning 38 i dnvakslingen 30 og festeflensene 32, 34 muliggjør tilførsel av borevæske til borkronen 10.

En hjulramme 40 omkranser drivakselen 30. Hjulrammen 40 er utformet til å kunne holde et antall styrehjul 42 som er fordelt om borpartisenteraksen 26. Hvert styrehjul 42 er opplagret om en hjulaksel 44, idet hver hjulaksel 44 er koplet til en hjulbro 46 på hver side av styrehjulet 42.

Hjulbroene 46 og en avstandshylse 48 spenner mellom to lagerhus 50. Et lager 52 som omkranser drivakselen 30 er anbrakt i hvert av lagerhusene 50, og hjulrammen 40 er derved innrettet til fritt å kunne dreie om drivakselen 30. Hvert av lagerhusene 50 er utformet med en pakning 54 som ligger tettende an mot henholdsvis den første festeflens 32 og den andre festeflens 34.

Bergboremaskinens 1 virkemåte utover de oppfinneriske trekk er kjent for en fagmann og beskrives ikke nærmere.

Under rettlinjet boring slik det er illustrert i fig. 2, har styrehjulene 42 en relativt liten klaring mot borehullets 2 borehullvegg 56. Alternativt kan ett eller et par av styrehjulene 42 ligge lett an mot borehullveggen 56.

Når borpartisenteraksens 26 retning endres, slik det er indikert med henvisningstall 26' i fig. 2, dreies borpartiet 4 om styreleddet 8 slik at borpartiet 4 inntar en posisjon som indikert ved hjelp av stiplede linjer i fig. 4. Det, eller de, styrehjul 42 som befinner seg på motstående side av borpartisenteraksens 26' nye retning, opptar en betydelig radial kraft som overføres til borehullveggen 56.

Retningsendnngen foretas gradvis under fremdriften og de belastede styrehjul 42 rul-ler mot borehullveggen 56 mens dreimomentet fra giret 12 overføres til borkronen 10 via drivakselen 30 og festeflensene 32, 34.

Claims

1. Styreanordning for en bergboremaskin (1) hvor bergboremaskinen (1) omfatter et borparti (4) med en borkrone (10) som har en borpartisenterakse (26), og et strengparti (6) med en strengpartisenterakse (28), og hvor borpartiet (4) og strengpartiet (6) er sammenkoplet ved hjelp av et styreledd (8), og hvor borpartiet (4), mellom borekronen (10) og styreleddet (8), er forsynt med en styrestøtte (16) som er innrettet til å kunne ligge an mot et borehulls (2) borehullsvegg (56),karakterisert vedat styrestøtten (16) er utformet med en sentrisk gjennomgående, opplagret drivaksling (30) tilpasset borkronen (10).

2. Styreanordning i henhold til krav 1,karakterisert vedat avstanden mellom borpartisenteraksen (26) og styrestøttens (16) anlegg mot borehullsveggen (56) er fast.

3. Styreanordning i henhold til krav 1,karakterisert vedat sty-restøttens (16) anlegg mot borehullsveggen (56) utgjøres av en styrelabb.

4. Styreanordning i henhold til krav 1,karakterisert vedat sty-restøttens (16) anlegg mot borehullsveggen (56) utgjøres av et styrehjul (42).

5. Styreanordning i henhold til krav 3 og 4,karakterisert vedat styrestøtten (16) omfatter flere om borpartisenteraksen (26) fordelte styrelabber, henholdsvis styrehjul (42).