NO791213L - Borebomanordning. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en borebom i henhold til innledningen

til krav 1 .

Ved borebommer av denne type overføres det dreiemoment

om polaksen som oppstår ved boring, til borebommen via den rotasjonsenhet som dreier matebjelken om polaksen. Dette dreiemoment kan, spesielt hvis matebjelken er dreibar til en til polaksen hovedsakelig vinkelrett stilling, bli betydelig.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en borebom av den ovennevnte type, hvor rotasjonsenheten ikke behøver å dimensjoneres for å kunne overføre hele dette dreiemoment, hvorved rotasjonsenheten blir mindre og billigere. En annen hensikt med oppfinnelsen er å skaffe en borebom hvor dreiemomentet deles opp i en komponent som overføres til borebommen via rotasjonsenheten og en komponent som overføres direkte til borebommen. Dette oppnås ved hjelp av de i patentkravene angitte kjennetegnende trekk.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere

under henvisning til tegningene, hvor fig. 1 viser et sideriss av en borebom hvortil oppfinnelsen er tilpasset, fig. 2 viser et riss, sett ovenfra av borebommen på fig. 1, fig. 3 viser et koblingsorgan ifølge oppfinnelsen, delvis i snitt, fig. 3a viser en del av koblingsorganet i større målestokk, og fig. 4

viser et hydraulisk skjema for manøvrering av rotasjonsenheten og koblingsorganet.

På fig. 1 og 2 bæres borebommen 10 svingbart på en horisontal tverrgående aksel 11 og en vertikal tverrgående aksel 12, hvilke bæres av et bomfeste 13. Den horisontale tverrgående aksel 11 er lagret i et ledd 14 som sammen med borebommen 10 er svingbart om den vertikale tverrgående aksel 12. Bomfestet 13 bæres av et element 15 som danner en del av en ikke vist borevogn eller borerigg på hvilken et antall borebommer 10 kan være montert i gruppe.

Borebommen 10. er svingbar om de tverrgåepde aksler 11 ,_

12 ved hjelp av hydrauliske løfte- og svingesylindre 16,17. Sylinderen 17 er svingbar om en horisontal tverrgående aksel 18

og en vertikal tverrgående aksel 19, hvilke bæres av bomfestet 13. Den horisontale tverrgående aksel 18 er lagret i et ledd 20 som sammen med sylinderen 17 er svingbart om den vertikale tverrgående aksel 1 9 . Sylinderens 17 stempelstangende er leddbart festet til et kuleledd 21 på borebommen 10. Sylinderen 16 er forbundet med bomfestet 13 og borebommen 10 på samme måte som sylinderen 17. De til sylinderen 16 hørende tverrgående aksler

111

er betegnet med 18 ,19 , 21 . Sylindrene 16, 17 er like store og har samme monteringsgeometri i forhold til bomfestet 13 og borebommen 10.

Ved at bomfestet 13 bærer sylinderen 17 for svingning om den vertikale aksel 19 som ligger på siden av borebommens 10 vertikale svingeplan, vil en lengdeforandring av bare sylinderen 17 forårsake en svingning^av borebommen 10 om såvel den vertikale aksel 12 som den horisontale aksel 11.

En lengdeforandring av begge sylindre 16, 17 med samme verdi vil forårsake en svingning av borebommen 10 om bare den horisontale tverrgående aksel 11. En forlengelse eller forkortelse av sylinderen 17 med samme verdi som en forkortelse resp. forlengelse av sylinderen 16 forårsaker en svingning av borebommen 10 om bare den vertikale tverrgående aksel 12. Ved lengdeforandring av sylindrene 16, 17 med forskjellige verdier, kan borebommen 10 samtidig svinges om begge de tverrgående aksler 11, 12.

Ved sin ytre ende bærer borebommen 10 et lagerhus 22 i hvilket en bomforlengelsesdel 23 er aksialt glidbart, men ikke dreibart lagret. Bomforlengelsesdelen 23 er innstillbar i lengderetningen i forhold til borebommen 10 ved hjelp av en i det indre av borebommen på vanlig måte montert hydraulisk sylinder. Lager-huset 22 og bomforlengelsesdelen 23 er beskrevet i detalj i svensk patent nr. 7309393-2. Kuleleddet 21 er anordnet på borebommen 10

i en bestemt, av borebommens svingestilling uavhengig avstand fra den tverrgående aksel 12.

Bomforlengelsesdelen 23 bærer et bomhode 24. Bomhodet 24 bæres av bomf orlengelsesdelen 23 svingbart på en horisontal aksel 25 og en vertikal aksel 26. Den horisontale aksel 25 er lagret i et ledd 2 7 som sammen med bomforlengelsesdelen 'er svingbart om den vertikale aksel 26.

Bomhodet 24 er svingbart om de tverrgående aksler 25, 26 ved hjelp av hydrauliske tippe- og svingesylindre 28, 29. Sylinderens 29 stempelstangende er svingbar om en horisontal tverrgående aksel 30 og en vertikal tverrgående aksel 31, hvilke bæres av bomhodet 24. Den horisontale tverrgående aksel 30 er lagret i et ledd 32 som sammen med sylinderen 29 er svingbart om den vertikale tverrgående aksel 31. Sylinderen 29 er leddbart festet til et kuleledd 33 på bomforlengelsesdelen 23. Sylinderen 28 er forbundet med bomhodet 24 og bomforlengelsesdelen 23 på samme måte som sylinderen 29. De til sylinderen 28 hørende tverr-111

gående aksler er betegnet med 30 , 33 . Sylinderne 28, 29 er like store og har samme monteringsgeometri i forhold til bomhodet 24 og bomforlengelsesdelen 23.

Ved at sylinderens 29 vertikale svingeaksel 31 ligger

på siden av bomhodets 24 vertikale svingeplan vil en lengdeforandring av bare sylinderen 29 forårsake en svingning av bomhodet 24 om såvel den vertikale aksel 26 som den horisontale aksel 25.

En lengdeforandring av begge sylindre 28, 29 med samme verdi vil forårsake en svingning av bomhodet 24 om bare den horisontale tverrgående aksel 25. En forlengelse.eller forkortelese av sylinderen 29 med samme verdi som en forkortelse resp. en forlengelse av sylinderen 28 vil forårsake en svingning av bomhodet 24 om bare den vertikale tverrgående aksel 26. Ved lengdeforandring av sylindrene 28, 29 med forskjellige verdier kan bomhodet 24 samtidig svinges om begge de tverrgående aksler 25, 26.

Bomhodet 24 bærer en dreieinnretning 34. Dreieinnretningen 34 kan være av den i US-PS 3 563 321 angitte type. Da dreieinnretningens utformning ikke er vesentlig for oppfinnelsen vil den ikke bli beskrevet nærmere.

En måteholder 35 er ved hjelp av en tverrgående aksel 36 svingbart lagret i en hylse 37 som er forbundet med dreieinnretningens 34 utgående aksel 48.

En .hydraulisk mateforskyvningssylinder 38 er festet

til mateholderen 35 og dessuten festet til et feste 39 som i sin tur er festet til en matebjelke 40. Matebjelken 40 bærer på

vanlig måte en langs denne frem- og tiibakegående'maskinelt matet fjellboremaskin 41. Fjellboremaskinen 41 roterer og avgir slag mot et borstål 42 som styres ved hjelp av på matebjelken anord-

nede borføringer 43, 44. Matebjelken 40 bæres glidbart i lengderetningen på mateholderen 35 ved hjelp av føringer festet på

denne. Ved forlengelse eller forkortelse av mateforskyvnings-sylinderen 38 kan matebjelken 40 innstilles i lengderetningen i forhold til borebommen 10.

For å oppnå en hydraulisk bundet parallellføring av matebjelken 40 under svingninger av borebommen 10, er sylinderen 16 forbundet med sylinderen 29 og sylinderen 17 er forbundet med sylinderen 28. Denne hydrauliske parallellføring er beskrevet i detalj i svensk patent nr. 7804051-6. Av dette patent fremgår det at de vilkår som skal oppfylles for å oppnå en nøyaktig parallellføring er dels at et triangel hvis hjørner ligger på de horisontale svingeaksler 11, 18, 21 er likeformet med et triangel hvis hjørner ligger på de'horisontale svingeaksler 25 , 30 1 , 33 1,

dels at et triangel hvis hjørner ligger på de vertikale svingeaksler 12, 19, 21 er likeformet med et triangel hvis hjørner ligger på de vertikale svingeaksler 26, 31 1 , 33 1.

Dreieinnretningen eller rotasjonsenheten 34 er festet

til bomhodet 24 ved hjelp av bolter 47. Ved påvirkning av rotasjonsenheten 34 kan matebjelken 40 dreies 360° om en polakse 45. En hylse 49 er fast forbundet med hylsen 37 og vinkelrett på denne. Hylsen 49 er lagret utvendig på rotasjonsenheten 34

ved hjelp av lagre 50, 51.

Ifølge oppfinnelsen kan hylsen 49 og dermed også matebjelken 40 låses i forhold til bomhodet 24 mot dreining om polaksen 45 ved hjelp av et generelt med 52 betegnet koblingsorgan som er anordnet konsentrisk til og utvendig rundt rotasjonsenheten 34. Koblingsorganet 52 er av friksjonstypen og omfatter lamellskiver

53 - 56 som er dreiefast forbundet med bomhodet 24. Lamellskiver

57 - 61 er dreiefast forbundet med hylsen 49. Aktiveringsorganer i form av periferisk adskilte stempler 62 er innrettet til ved hjelp av fjærpakker 63 å utøve en for låsing av matebjelken nødvendig trykkraft på lamellskivene 53 - 61. Stemplene 62 er montert i hylsen 49. Ved påvirkning av rotasjonsenhetens 34 hydrauliske motor ved hjelp av et hydraulisk pådrag 64,frigjøres koblingen ved tilførsel av hydraulisk fluidum gjennom en kanal 65 til en til fjærpakken 6 3 mots"tåénde flate av stempelet 62. Takket " være en reverseringsventil 66 frigjøres koblingen uavhengig av motorens 3 4 omdreiningsretning.

Ved hjelp av en hydraulisk sylinder 46 kan matebjelken 40 svinges om den tverrgående aksel 36 omtrent 90° til en til

polaksen 45 vinkelrett stilling. Det dreiemoment som oppstår under boring, og som skal overføres til bomhodet 24 og borebommen 10 bli betydelig. Takket være koblingsorganet 52 kan dette dreiemoment helt, eller fortrinnsvis delvis, overføres direkte til bomhodet 24, hvorved rotasjonsenheten 34 bare behøver å dimensjoneres for å kunne overføre det moment som kreves for å dreie matebjelken om polaksen 45.

Ifølge oppfinnelsen er borebommen videre forsynt med et annet koblingsorgan av friksjonstypen, generelt betegnet med 67. Koblingsorganet 67 er innrettet til å låse matebjelken 40 i forhold til rotasjonsenhetens 34 utgående aksel 48. Koblingsorganet 67 omfatter en hylse 68'med et indre hulrom som er fylt med væske. Trykket i væsken og dermed det overførbare moment mellom akselen 48 og matebjelken 40 reguleres ved hjelp av et aksialt forskyvbart lokk 69.

De to koblingsorganer 52, 67 er således anordnet parallelt med hverandre mellom matebjelken 40 og bomhodet 24. Dette innebærer at koblingsorganets låsemomenter mot matebjelkens 40 rotasjon om polaksen 45 adderes. De to låsemomenter er fortrinnsvis hovedsakelig av samme størrelsesorden. Takket være at koblingsorganene 52, 67 er av friksjonstypen oppnås automatisk en fordeling av det overførte moment på de to koblingsorganer.

Dreieanordningen 34 er hensiktsmessig hydraulisk selv-låsende ved hjelp av en såkalt hydraulisk lås i form av to vekselvis pilotstyrte enveisventiler 70, 71 i dreieanordningens to tilførselsledninger. Dreieanordningen 34 kan dessuten være mekanisk selvhemmende.

Ved dimensjoneringen av koblingsorganene 52, 67 går man hensiktsmessig ut fra rotasjonsenhetens 34 deformasjonsmoment. Koblingsorganet 67 innstilles da på et overførbart moment som med passende sikkerhetsmargin' underskrider dette deformasjonsmoment. Koblingsorganet 52 må deretter dimensjoneres for å kunne overføre forskjellen mellom tillatt holdemoment og det av koblingsorganet 67 overførte moment.

Claims (10)

1. Borebomanordning omfattende et bomfeste (13) en bom (10) som bæres svingbart av bomfestet, et bomhode (24) som bærer en langstrakt fjellboringsanordning (40, 41) og selv bæres dreibart av bommen, og en kraftstyrt dreieinnretning (34) for dreining av den langstrakte fjellboringsanordning i forhold til bomhodet om en akse 45 som er hovedsakelig parallell med den langstrakte fjellboringsanordnings vertikale svingeplan,karakterisert veden kraftstyrt koblingsinnretning (52) som er koblet i parallell med dreieinnretningen (34) mellom bomhodet (24) og fjellboringsanordningen (40, 41), og som er innrettet til å låse den langstrakte fjellboringsanordning i forhold til bomhodet/mot rotasjon om aksen (45).

2. Borebomanordning ifølge krav 1,karakterisert vedat koblingsinnretningen (52) har en forspenning og styreinnretninger (62, 66) er anordnet for automatisk å frigjøre koblingsinnretningen ved aktivering av dreieinnretningen (34) .

3. Borebomanordning ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat dreieinnretningen (34) er hydraulisk drevet via en tilførselsledning, at en fjærinnretning (63) er anordnet for å forspenne den innkoblede koblingsinnretning (52), og at styreinnretningene omfatter hydraulisk aktiverte stempelinnretninger (62) for å motvirke og overvinne fjærinnretningen, idet stempelinnretningene er forbundet med tilførselsledningen.

4. Borebomanordning ifølge krav 3,karakterisert vedat dreieinnretningen (34) aktiveres hydraulisk og er hydraulisk selvbremsende.

5. Borebomanordning ifølge krav 1,karakterisert vedat koblingsinnretningen er en første friksjonskobling (52), dreieinnretningen (34) er selvbremsende, og at en slurekobling (67) er anordnet operativt i serie med den selv bremsende dreieinnretning og i parallell med den første kobling (52), slik at de to koblingers (52, 67) to låsende vridningsmomenter adderes.

6. Borebomanordning ifølge krav 5, kara'kteriser-t ved at slurekoblingens (6.7) . slure-vridningsmoment er vesentlig større enn dreieinnretningens (34) maksimale aktive utgangs-vridningsmoment.

7. Borebomanordning ifølge krav 6,karakterisert vedat de to koblingers (52, 67) slure-vridningsmomenter er av samme størrelsesorden.

8. Borebomanordning ifølge krav 6 eller 7,karakterisert vedat den første friksjonskobling (52) omfatter et antall friksjonsskiver (53 - 56, 57 - 61).

9. Borebomanordning ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat dreieinnretningen (34) er fast forbundet med bomhodet (24).

10. Borebomanordning ifølge krav 9,karakterisertved at den omfatter en hylse (49) som bærer den langstrakte fjellboringsanordning, idet hyl'sen er lagret på dreieinnretningens (34) hus.