NO342029B1 - Rotasjonsanordning for en bom i en bore- eller anleggsarbeidsrigg, rigg og bom - Google Patents

Abstract

En rotasjonsanordning (12) for rotasjon av utstyr (13) fastgjort i området for en fjern ende av en bom (9,1 1) som har en generell lengdeakse og som er en del av en bomanordning (3) som kan festes til en bærer (2) for en bore eller anleggsarbeidsrigg, der rotasjonsanordningen omfatter en første rotasjonsenhet ( RI ) som er innrettet til å rotere utstyret om en akse ( AI ) som er i det vesentlige parallell med bommens lengdeakse, og en andre rotasjonsenhet ( R2 ) som er innrettet til å rotere utstyret om en akse (A2) som danner en vinkel med bommens lengdeakse. Rotasjonsenhetene ( RI, R2 ) er festet til en vinkelenhet ( 12' ) som er inkludert i rotasjonsanordningen ( 12 ) og har rotasjonsakser ( Al, 2 l; A2, 22 ) som strekker seg med en vinkel i forhold til hverandre, og som kan forbindes med bommen ( 9, I1 ) så vel som med det nevnte utstyr (13). Oppfinnelsen angår også en bore eller anleggsarbeidsrigg og en bom.

Description

Oppfinnelsen angår en rotasjonsanordning for en bom i en gruve- eller anleggsarbeidsrigg i samsvar med innledningen til patentkrav 1. Oppfinnelsen angår også en rigg og en bom omfattende en slik rotasjonsanordning.

I EP 1010499 A1 beskrives en rotasjonsanordning for rotasjon av utstyr som er festet i området for en distal ende av en bom som har en generell lengdeakse og som er en del av en bomanordning som kan festes til en bærer for en bore- eller anleggsarbeidsrigg. US 4725191 A beskriver en robotenhet med to relativt roterbare armelementer koplet til hverandre og har videre elektriske motorer med tilknyttede overføringsmekanismer for å drive armdelene rundt rotasjonsakser

En slik anordning er tidligere kjent fra EP 0434652 B1, i et teleskopbomarrangement, der en rotasjonsmotor ved en bakre ende av en første bomseksjon er innrettet til å rotere en andre bomseksjon. Ved den ytre ende av en andre bomseksjon er det plassert en rotasjonsmotor som tillater rotasjon av en matebom for en fjellboremaskin.

Gjennom dette arrangement vil fjellborebommen være manøvrerbar slik at en operatør relativt enkelt kan posisjonere matebommen i den ønskede posisjon og retning, med seks frihetsgrader. Denne kjente anordning gjør det imidlertid vanskelig å foreta en posisjonering med høy presisjon, noe som er mer og mer viktig for dagens brukere. På grunn av plasseringen og anordningen av den første rotasjonsmotor vil et visst ikke-neglisjerbart rotasjonsavvik oppstå på grunn av dødgang og deformasjon, hvilket i praksis gjør det umulig å justere med en høy presisjon.

Det er et formål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en rotasjonsanordning i samsvar med ovenstående, der problemene med den kjente teknikk elimineres, eller i det minste reduseres i betydelig grad.

Det er videre et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en rotasjonsanordning i samsvar med ovenstående, der det oppnås en fleksibel og økonomisk løsning som også vil muliggjøre justeringer med høy presisjon.

Disse formål oppnås ifølge oppfinnelsen gjennom særtrekkene i den karakteristiske del av patentkrav 1. I henhold til den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en gruve - eller anleggsarbeidsrigg som angitt i krav 1.

Derved kan det tilveiebringes en teleskopbom, og dermed også en rigg, av kompakt konstruksjon, og som i tillegg, hvilket vil være en stor fordel, gjennom bruk av standard komponenter slik som standard rotasjonsaktuatorer og en standard bom vil tillate en modulkonstruksjon.

Ved én utførelsesform av oppfinnelsen, der den første rotasjonsenhet tilveiebringer et skillested ved dens utgående rotasjonsakse, oppnås muligheten for å kunne anordne en løsbar forbindelse med en bom, hvilket gir den fordelen at den samme bom, og den samme gruve- eller anleggsarbeidsrigg, enkelt kan anvendes for forskjellige formål, der utstyret som skal anvendes kan tilkoples på det nevnte skillested.

Ved også å tilveiebringe et skillested på den andre rotasjonsenhet, vil tilsvarende fordeler kunne oppnås, og i tillegg vil hele rotasjonsanordningen være frigjørbar fra bommen og utstyret, for derved enkelt å kunne utskiftes og/eller fjernes for ettersyn.

Ved å utstyre rotasjonsanordningen/vinkelanordningen med en mellomliggende del som er åpen eller kan åpnes vil en enkel tilgang til den respektive rotasjonsaktuator fra utsiden være mulig, for vedlikehold, utskifting etc.

Ved å tilveiebringe en fortannet transmisjonsenhet, og spesielt en planetgirtransmisjonsenhet for overføring av bevegelsen av den respektive rotasjonsaktuator, vil enkelheten og kompaktheten til anordningen bli forsterket.

Ifølge oppfinnelsen kan bomdelene med fordel fremstilles med ikke-sirkulært tverrsnitt, slik at bommen kan gjøres stivere og med større lastekapasitet, og mindre utsatt for dødgang.

Tilsvarende fordeler vil ifølge oppfinnelsen kunne oppnås i en rigg og en bom omfattende en slik rotasjonsanordning.

Oppfinnelsen skal beskrives med utgangspunkt i utførelsesformer og med referanse til de vedlagte tegninger, der:

fig. 1 viser en borerigg i samsvar med oppfinnelsen,

fig. 2 viser et sideriss av en del av en rigg i samsvar med oppfinnelsen, fig. 3 viser et perspektivriss av anordningen ifølge fig. 2, og

fig. 4 viser en delvis gjennomskåret rotasjonsanordning i samsvar med oppfinnelsen.

På fig. 1 angir henvisningstallet 1 en rigg i form av en boremaskin, som i dette tilfelle er en maskin for boring av et sprengningshull og for påføring av fjellforsterkninger. Boremaskinen 1 omfatter en bærer 2 med konvensjonelle drivinnretninger og en operatørkabin, der en bomanordning 3 er fastgjort til bæreren. Bomanordningen 3 omfatter en teleskopisk og løftbar og senkbar bom 4, der utstyr 13 for f.eks. fjellboring er fastgjort til dens ytre ende, inkludert en mateinnretning 6 og en fjellboremaskin 7. Z1 og Z2 angir rotasjonsaksene for bomanordningen. Andre rotasjonsakser vil bli beskrevet i det følgende.

Fig. 2 viser bomanordningen 3 mer detaljert, inkludert et bærertilbehør 8 og den teleskopiske bom som omfatter en første bomseksjon 9 og en andre bomseksjon 11, som i figuren er vist nesten helt sammentrukket (fig. 1 viser bomseksjonene i en mer utstrakt posisjon). Bommen 9, 11 manøvreres for løfting og senking ved hjelp av to løftesylindere 10 (best vist på fig. 3).

Ved den ytre ende av den andre bomseksjon 11 er det anordnetet en rotasjonsanordning 12 som er løsbar eller fraskillbar på et første skillested som er angitt med en stiplet linje 15, idet rotasjonsanordningen er fraskillbar også i forhold til en matebomholder 13 på et andre skillested som er angitt med en stiplet linje 16.

Den viste bom har fem rotasjonsfrihetsgrader og én translasjonsfrihetsgrad. Mateforskyvningen til fjellboremaskinen er her ikke inkludert. Det foretrekkes spesielt at muligheten for å rotere om bommens lengdeakse overskrider 360 º. Det foretrekkes videre at muligheten for å rotere om en akse som definerer en vinkel i forhold til bommens lengdeakse overskrider om lag 90 º. Det foretrekkes spesielt at rotasjonen om denne akse, i det minste i én retning, er så stor at den vil gjøre det mulig å svinge matebommen i en slik utstrekning at dens ytre ende kan bringes nesten helt tilbake til operatørkabinen på bærekjøretøyet. Operatøren kan da få direkte tilgang til borkronen, for bytting eller inspeksjon, uten å måtte forlate kabinen. Dette vil i samsvar med oppfinnelsen være mulig på grunn av rotasjonsanordningen 2 som omfatter rotasjonsenheter som er anordnet på en måte som vil bli beskrevet nedenfor.

På fig. 3 er rotasjonsanordningen 12 vist mer detaljert og udekket av et deksel 14 som under drift dekker anordningen. Når dekselet 14 fjernes vil en mellomliggende del 24 av rotasjonsanordningen bli avdekket, hvorved det gis tilgang fra utsiden til to rotasjonsenheter (se også fig. 4), der en første rotasjonsenhet er innrettet for rotasjon om en generell lengdeakse A1 av bommen 9, 11. En andre rotasjonsenhet er innrettet for rotasjon av utstyret 13 som er anbrakt på det andre skillested 16 for rotasjon om en akse A2, i det vesentlige i rett vinkel med bommens 9, 11 lengdeakse A1.

Utstyret 13 omfatter på konvensjonell måte et svingeledd 25 med en (ikke vist) hydraulisk sylinder for svinging av mateinnretningen om en akse A3.

Fig. 4 viser rotasjonsanordningen 12 atskilt fra bommen 9, 11 på skillestedet 15. Av utstyret 13 er det vist en festebrakett 26 som er festet til rotasjonsanordningen på det andre skillested 16. Rotasjonsanordningen 12 omfatter mer spesifikt et legeme i form av en vinkelenhet 12’ med to innbyrdes vinklede festeinnretninger for rotasjonsmotorer, slik at to rotasjonsmotorer 17 og 18 er anbrakt i den mellomliggende del 24. De kan alternativt anordnes på andre måter i forbindelse med den mellomliggende del 24. Disse rotasjonsmotorer 17 og 18 er fastgjort til vinkelenheten 12’ på to innbyrdes vinklede rotasjonsmotorfester 23 hhv. 25. Hver rotasjonsmotor 17, 18 er via en planetgirtransmisjonsenhet 19 hhv. 20, ikke vist i detalj, hver med et ønsket antall trinn, forbundet med utgående akser A1, A2 i form av rotasjonsringer 21 hhv. 22 som kan fastgjøres til bommen 9, 11 (for den utgående akse 21) og til festebraketten 26 for utstyret 13 (for den utgående akse 22). For å oppnå denne fastgjøring av den respektive utgående akse A1, 21 og A2, 22, er disse rotasjonsringer konstruert i form av festeringer som er fastgjort ved hjelp av skruer som er fordelt rundt omkretsen og festet til tilsvarende festeflenser ved den distale eller fjerne ende av den andre bomseksjon 11 og festebraketten 26 for utstyret 13. Mer spesielt er festeringene 21 og 22 identiske.

Oppfinnelsen kan modifiseres innenfor rammen av de følgende patentkrav. Rotasjonsanordningen og vinkelenheten kan således konstrueres på andre måter, og arrangementet for fastgjøring til disse av hhv. den første rotasjonsenhet R1 og den andre rotasjonsenhet R2 kan utføres på andre måter, selv om løsningen ovenfor foretrekkes.

Rotasjonsanordningen kan anvendes i forbindelse med andre typer av gruveeller anleggsarbeidsutstyr, f.eks. med fordel i forbindelse med fjellboltingsmaskiner. Ved hjelp av denne konstruksjon med enkle, atskillbare enheter på skillestedene kan en og samme bærer og rigg anvendes på forskjellige typer av bore- og anleggsarbeidsaktiviteter ved enkel utskifting av utstyret som er plassert på riggen.

Som angitt på figurene er tverrsnittet av bommen 9, 11 ikke-sirkulært, spesielt avrundet rektangulært, men også andre tverrsnittsformer for bommen er mulige.