PL172841B1 - Ramie chwytajace do sprzetu do wiercenia w skalach lub podobnegozaopatrzonego w magazynek dla pretów PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Ramie chwytajace do sprzetu do wiercenia w skalach lub podobnego zaopatrzonego w magazynek dla pretów, które to ramie chwytajace (4) zawiera szczeke oporowa (13) tak zaproje- ktowana, aby byla unieruchamiana w wymaganym polozeniu wzgledem ramienia chwytajacego, cylinder zaciskajacy (11) i szczeke zaciskajaca (12)przymocowana do cylindra zaciskajace- go tak, aby byla przez niego przemieszczana dla sciskania preta (6) pomiedzy szczekami, przy czym ramie chwytajace (4) jest zamocowane obrotowo w kierunku poprzecznym preta (6) wzgledem sprzetu wiertniczego do skal tak, ze ramie chwytajace (4) moze byc obracane do preta (6) ustawionego w z góry okre- slonej odleglosci od osi obrotu (7) ramienia chwytajacego tak, ze szczeka oporowa (13) i szczeka zaciskajaca (12) beda ustawio- ne po przeciwleglych stronach preta (6) we wzl u z nym kierunku ramienia chwytajacego (4), znamienne tym, ze szczeka oporowa (13) jest zamocowana do ramienia chwytajacego (4) z mozliwo- scia przemieszczania we wzdluznym kierunku cylindra zaciska- jacego (11) tak, ze moze ona byc ustawiana odpowiednio do srednicy preta (6), który ma byc uzywany tak, ze powierzchnia zatrzymujaca szczeki oporowej (13) bedzie ustawiona zasadni- czo stykajac sie z zewnetrzna powierzchnia preta (6), gdy ramie chwytajace (4) zostanie obrócone tak, ze szczeki (12, 13) beda ustawione po przeciwleglych stronach preta (6) FIG. 1a PL PL PL

Description

W zmechanizowanym wierceniu w skałach stosuje się powszechnie technikę z wykorzystaniem magazynków, w której pręty i rury wiertnicze stosowane przy wierceniu długich otworów są przechowywane w różnych magazynkach wiertniczych, z których pręty i rury są pobierane pojedynczo wraz z postępem w wierceniu lub podawane jeden po drugim, gdy zespół żerdzi wiertniczych jest rozbierany. Odpowiednio w magazynkach tych przechowywane są śruby do łączenia skał, które to śruby są pobierane pojedynczo z magazynków dla procesu łączenia śrubami. Określenie sprzęt wiertniczy, w tym znaczeniu, w jakim jest rozumiane w niniejszym zgłoszeniu patentowym, odnosi się zarówno do sprzętu wiertniczego do skał używanego jedynie do wiercenia w skałach jak i do sprzętu do łączenia skał śrubami, w których w magazynkach są przechowywane do późniejszego użycia odcinki żerdzi wiertniczych lub rur wiertniczych lub śrub do skał. Określenie pręt, z kolei, odnosi się w tym zgłoszeniu patentowym i w tych zastrzeżeniach patent owych do żerdzi wiertniczej, rury wiertniczej, śruby lub podobnego elementu, który jest przechowywany w magazynkach sprzętu wiertniczego do wiercenia w skałach. Rurami wiertniczymi, żerdziami wiertniczymi lub śrubami manipuluje się, to jest podnosi się je i wkłada do magazynku, za pomocą oddzielnych ramion chwytających, z których każde zawiera szczękę oporową zamocowaną nieruchomo do ramy i ruchomą szczękę zaciskającą, napędzaną przez hydrauliczny lub pneumatyczny cylinder. Pręt, to jest rura wiertnicza, żerdź wiertnicza lub śruba jest pobierana w następujący sposób: sprzęt do łączenia śrubami lub wiertarka do skał jest obracana w pobliże pręta i wówczas pary szczęk w poruszających się współbieżnie ramionach chwytających są przemieszczane w kierunku poprzecznym pręta ku jego przeciwległym bokom przez obracanie ramion chwytających i pręt jest wówczas chwytany poprzez przemieszczenie szczęk zaciskających za pomocą cylindra tak, że pręt będzie pozostawał w szczelinie określonej pomiędzy szczękami. Pręt jest potem wyjmowany z magazynku przez obracanie głowicy do łączenia śrubami lub wiertarki do skał i ramion chwytających w przeciwnym kierunku. Inny sposób przemieszczania pręta polega na użyciu ramion chwytających, które obracają się pomiędzy magazynkiem i osią głowicy do łączenia śrubami lub wiertarką do skał, typowo wzdłuż zakrzywionego toru, i w ten sposób ramię chwytające pobiera pręt z magazynka i następnie obraca się tak, aby przemieścić pręt do środka wiercenia lub umieścić w osi otworu, w który ma być wkręcona śruba.

Wadę tego sposobu ze stanu techniki stanowi to, że śruby i żerdzie wiertnicze/rury wiertnicze o różnych grubościach wymagają szczęk zaciskających o różnych wymiarach. To oznacza, że dla każdego rozmiaru prętów muszą być wytwarzane różne ramiona chwytające, co zwiększa liczbę wymaganych części zapasowych i nadmiernie wiąże kapitał. Poza tym, jeśli śruby o różnych grubościach mają być instalowane za pomocą tego samego sprzętu, lub mają być zmieniane środki do wiercenia w tym sprzęcie, to jest zawsze konieczna również zmiana ramienia chwytającego.

Celem wynalazku jest dostarczenie ramienia chwytającego, które będzie mogło być używane w sposób prosty i łatwy do prętów o różnych grubościach. Ramię chwytające według wynalazku charakteryzuje się tym, że szczęka oporowa jest zamocowana do ramienia chwytającego z możliwością przemieszczania we wzdłużnym kierunku cylindra zaciskającego tak, że może ona być ustawiana odpowiednio do średnicy pręta, który ma być używany tak, że powierzchnia zatrzymująca szczęki oporowej będzie ustawiona zasadniczo stykając się z zewnętrzną powierzchnią pręta, gdy ramię chwytające zostało obrócone tak, że szczęki są ustawione po przeciwległych stronach pręta i, że szczęka oporowa jest tak skonstruowana, aby była unieruchamiana w wymaganym położeniu.

172 841

Zasadniczą cechą wynalazku jest to, że szczęka oporowa skojarzona z ramieniem chwytającymjest zamontowana z możliwością przemieszczania wzdłużnie względem ramienia chwytającego tak, że może ona być mocowana w odpowiednim położeniu dla każdej średnicy pręta we wzdłużnym kierunku ramienia chwytającego. Inną podstawową cechą wynalazku jest to, że szczęka oporowa może być blokowana nieruchomo względem ramienia chwytającego w każdym z wymaganych położeń.

Zaletą ramienia chwytającego według wynalazku jest to, że szczęki mogą być zawsze ustawione odpowiednio względem pręta, który ma być przemieszczany przez zmienianie położenia szczęki oporowej względem ramienia chwytającego stosownie do grubości pręta, który ma być przemieszczany. W ten sposób szczęka zaciskająca będzie zawsze ustawiona odpowiednio w stanie uchwycenia i dopychać pręt do szczęki oporowej bez zginania pręta lub narażania go na jakiekolwiek inne dodatkowe obciążenia. W ten sposób łatwo jest zmieniać średnicę śruby w sprzęcie do łączenia śrubami po prostu przez odpowiednie ustawienie szczęki ramienia chwytającego. Odpowiednio, gdy średnica żerdzi lub rur wiertniczych używanych przy wierceniu długiego otworu ma być zmieniona ramię chwytające może być łatwo dostosowane za pomocą ustawienia szczęki. Inną zaletą wynalazku jest to, że w większości przypadków typ pojedynczego ramienia może być stosowany w tego samego typu sprzęcie, a więc unika się przechowywania dużej ilości części zapasowych, co w rezultacie daje oszczędności w inwestycjach i innych kosztach.

Wynalazek zostanie opisany w pełniejszy sposób w odniesieniu do załączonych rysunków, na których:

Figury 1a i 1b są schematycznymi widokami ukazującymi działanie ramienia chwytającego według wynalazku w sprzęcie do łączenia śrubami;

Figura 2 jest schematycznym widokiem konstrukcji ramienia chwytającego według wynalazku ze szczękami otwartymi;

Figury 3a do 3b przedstawiają konstrukcję według korzystnej postaci wynalazku i jej ustawianie dla prętów o różnych grubościach.

Figury 1a do 1b są schematycznymi widokami z góry sprzętu do łączenia śrubami, ukazującymi magazynek śrub 1, głowicę do łączenia śrubami 2, wiertarkę do skał 3 i ramię chwytające 4. Magazynek śrub 1, głowica do łączenia śrubami 2 i wiertarka do skał 3 są znane jako takie i sprzęt do mocowania śrubami jest sam dobrze znany, dlatego nie zostaną one tu dokładnie opisane. W sytuacji pokazanej na figurze la sprzęt do łączenia śrubami skał znajduje się w położeniu spoczynkowym i dlatego wszystkie elementy składowe są pokazane jako znajdujące się osobno od siebie. Na figurze 1b zespół utworzony z głowicy do mocowania śrubami 2 i wiertarki do skał 3 został obrócony wokół osi 5, w lewo na figurze, tak że głowica łącząca śrubami jest ustawiona na śrubie 6 znajdującej się w magazynku 1, a ramię chwytające 4 zostało obrócone wokół osi 7 w kierunku śruby 6, tak że szczęki ramienia chwytającego 4, które zostanie opisane w pełniejszy sposób poniżej w odniesieniu do figury 2, są ustawione po przeciwległych stronach śruby 6. W tej sytuacji szczęki są zaciskane wokół śruby 6. Gdy zespół utworzony z głowicy łączącej śrubami 2 i wiertarki do skał 3 jest obracany w prawo na figurze, śruba 6 uchwycona przez ramię chwytające 4 podąża za nim i zostanie ustawiona w osi obrotu głowicy łączącej śrubami 2. Konstukcja i działanie osprzętu do mocowania śrubami są dobrze znane jako takie i dlatego nie zostaną tu dokładniej opisane.

Figura 2 ukazuje dokładniej ramię chwytające 4. Ramię chwytające 4 jest tak skonstruowane, aby było obracane przez sześciokątny wał 7, jak to zostało także pokazane na figurach 1a i 1b. Ramię chwytające 4 jest zamontowane przesuwnie wzdłużnie względem wału 7 i zamontowane w łożyskach obrotowo względem stojaka 8. Jak pokazano na figurach 1a i 1b stojak 8 z kolei jest zamocowany przesuwnie wzdłuż bieżni 9 w kształcie litery I za pomocą śrub mocujących 10.

Ramię chwytające 4 jest utworzone przez cyllnder chwytający 11, do którego jest przymocowana szczęka chwytająca 12. Zawiera ono ponadto szczękę oporową 13 przymocowaną do ramy cylindra chwytającego 11 i mającą część trzonową rozciągającą się wzdłuż ramienia chwytającego i, zwłaszcza w przypadku pokazanym na tej figurze, do ramy cylindra zaciskającego 11. Szczęka oporowa 13 jest przytwierdzona do ramy

172 841 cylindra zaciskającego 11 śrubami 15 przechodzącymi przez podłużne otwory 14 utworzone w części trzonowej szczęki oporowej w takim celu, aby szczęka oporowa 13 mogła być przemieszczana wzdłuż cylindra zaciskającego 11 do odpowiedniego położenia. Celem jest takie zamocowanie szczęki oporowej 13 względem pręta 6, że gdy ramię chwytające 4 jest obracane do położenia chwytania, wówczas szczęka oporowa 13 będzie ustawiona zasadniczo tak, że opiera się o powierzchnię śruby 6. Długość skoku cylmdra chwytającego 11 jest tym sposobem taka, że gdy szczęka oporowa 13 znajduje się w jej skrajnym położeniu i cylinder zaciskający 11 znajduje się w jego wysuniętym położeniu, wówczas może być pomiędzy szczękami 12, 13 umieszczona najgrubsza wymagana śruba 6. Odpowiednio, kiedy szczęka oporowa znajduje się w położeniu najbliższym cylindra zaciskającego 11, wówczas pomiędzy szczękami 12, 13 zostanie ściśnięta najcieńsza wymagana śruba 6, gdy cylinder zaciskający 11 dociśnie szczękę zaciskającą 12 w kierunku szczęki oporowej 13. W stanie zaciskania, gdy pręt 6 znajduje się w położeniu pokazanym na figurze 2, szczęka zaciskająca 12 jest przemieszczana do przodu przez cylinder zaciskający 11 tak, że pręt 6 zostanie podparty przez brzegi 12a wgłębienia utworzonego centralnie w szczęce 12 i pozostanie na swoim miejscu podczas etapu przemieszczania. Odpowiednio, gdy pręt 6 został przemieszczony do osi wiercenia lub do otworu, w który ma być wkręcona śruba, wówczas szczęka zaciskająca 12 jest cofana przez cylinder zaciskający 11, tak że ramię zaciskające może być obrócone na bok, tak że nie będzie ono przeszkadzać w poruszaniu wiertarką do skał lub głowicą do łączenia śrubami.

Figury 3a do 3d ukazują korzystną postać ramienia chwytającego według wynalazku, w którym położenie szczęki oporowej 13 jest tak zaprojektowane, abymogło być łatwo ustawiane zgodnie z określonymi standardowymi średnicami prętów. Jak widać z figury 3a część trzonowa szczęki oporowej 13 jest wyposażona w pewną liczbę otworów 13a do 13c, które w określonym przypadku tworzą grupy po cztery otwory o z góry określonej odległości od siebie nawzajem. Odpowiednio, rama cylindra zaciskającego jest zaopatrzona w otwory 11a i 11b usytuowane podobnie w grupach po cztery otwory w odpowiednich odległościach, tak że kiedy szczęka oporowa 13 znajduje się w określonym wzdłużnym położeniu względem cylmdra zaciskającego 11, wówczas określone otwory w trzonie szczęki zaciskającej 13 i określone otwory w ramie cylindra zaciskającego 11 będą usytuowane współosiowo.

Jak widać z figury 3b, która jest przekrojem wzdłuż linii A-A pokazanej na figurze 3a, otwory 13a trzonu szczęki zaciskającej 13 i otwory 11a ramy cylindra zaciskającego 11 są w tym określonym przypadku usytuowane współosiowo, a więc możliwe było włożenie przez te otwory trzpieni ustawczych 16. Szczęka oporowa 13 znajduje się w ten sposób w z góry określonym położeniu względem cylmdra zaciskającego 11 i stąd względem ramienia zaciskającego 4, i położenie to jest tak zaprojektowane, aby było dostosowane do śruby 6 mającej z góry określoną średnicę. W tym przypadku figura 3a ukazuje sytuację, w której pręt 6 ma najmniejszą możliwą średnicę, dla której zostało zaprojektowane ramię chwytające.

Figura 3c z kolei uzyskuje sytuację, w której szczęka oporowa 13 została przemieszczona do przodu w kierunku wzdłużnym cyl^^^(^.ra zaciskającego 11, to znaczy, do góry na figurze 3c, tak że otwory 13b w trzonie szczęki oporowej 13 i otwory 11b w ramie cylindra zaciskającego 11 usytuowane są współosiowo, i stało się możliwe włożenie trzpieni ustawczych 16 przez oba otwory. W ten sposób szczęka oporowa 13 znajduje się w drugim z góry określonym położeniu względem cylmdra zaciskającego 11 i pozostanie dokładnie w swoim położeniu, gdy stosowany będzie inny pręt 6 mający średnicę większą niż średnica pręta pokazanego na figurze 3a. W sytuacji pokazanej na figurze 3d, gdy używany jest jeszcze większy pręt, otwory 13c trzonu szczęki oporowej 13 i otwory 11a cylindra zaciskającego 11 są współosiowe i w otwory te są włożone trzpienie ustawcze 16. Szczęka oporowa 13 znajduje się teraz w jej najbardziej wyciągniętym położeniu we wzdłużnym kierunku cylindra zaciskającego 11, a ramię zaciskające jest zdolne uchwycić pręt 6 o największej średnicy dla jakiej zostało przeznaczone ramię zaciskające.

Rozwiązanie pokazane na figurze 3a do 3d jest korzystną postacią wynalazku, w której zarówno wzdłużne podparcie, jak i poprzeczne podparcie szczęki oporowej 13 są niezawod6

172 841 nie zrealizowane za pomocą par otworów i trzpieni ustawczych. Odpowiednio, sztywność i unieruchomienie szczęki oporowej 13 względem cyllndra zaciskającego 11 są zmaksymalizowane, ponieważ trzpienie ustawcze 16 w otworach zapobiegają obrotowi szczęki 13 w kierunku poprzecznym cylindra zaciskającego 11 i śruby 15 zaciskają ją mocno na miejscu. Osprzęt może w ten sposób być przeznaczony dla prętów o z góry określonych stałych średnicach, i stosownie do tego mogą być wiercone otwory 13a do 13c i 11a do 11b.

Wynalazek został opisany w tekście powyżej i pokazany na rysunkach jedynie jako przykład i nie jest w żaden sposób ograniczony do tego przykładu. Kształt szczęki oporowej może być inny, a ramię chwytające może zawierać dwie szczęki oporowe 13 ustawione po przeciwległych stronach cylindra zaciskającego. Ponadto, położenie wzdłużne szczęki oporowej może być tak zaprojektowane, aby było ustawiane przy wykorzystaniu innych sposobów blokowania, takich jak różnego rodzaju środki ustawcze, na przykład zderzaki.

Claims (7)

1. Ramię chwytające do sprzętu do wiercenia w skałach lub podobnego zaopatrzonego w magazynek dla prętów, które to ramię chwytające (4) zawiera szczękę oporową (13) tak zaprojektowaną, aby była unieruchamiana w wymaganym położeniu względem ramienia chwytającego, cyllnder zaciskający (11) i szczękę zaciskającą (12)przymocowaną do cylindra zaciskającego tak, aby była przez niego przemieszczana dla ściskania pręta (6) pomiędzy szczękami, przy czym ramię chwytające (4) jest zamocowane obrotowo w kierunku poprzecznym pręta (6) względem sprzętu wiertniczego do skał tak, że ramię chwytające (4) może być obracane do pręta (6) ustawionego w z góry określonej odległości od osi obrotu (7) ramienia chwytającego tak, że szczęka oporowa (13) i szczęka zaciskająca (12) będą ustawione po przeciwległych stronach pręta (6) we wzdłużnym kierunku ramienia chwytającego (4), znamienne tym, że szczęka oporowa (13) jest zamocowana do ramienia chwytającego (4) z możliwością przemieszczania we wzdłużnym kierunku cylindra zaciskającego (11) tak, że może ona być ustawiana odpowiednio do średnicy pręta (6), który ma być używany tak, że powierzchnia zatrzymująca szczęki oporowej (13) będzie ustawiona zasadniczo stykając się z zewnętrzną powierzchnią pręta (6), gdy ramię chwytające (4) zostanie obrócone tak, że szczęki (12,13) będą ustawione po przeciwległych stronach pręta (6).

2. Ramię chwytające według zastrz. 1, znamienne tym, że szczęka oporowa (13) zawiera część trzonową rozciągającą się we wzdłużnym kierunku ramienia chwytającego (4), i że szczęka oporowa (13) jest tak zaprojektowana, aby była mocowana do ramienia chwytającego (4) przez otwory utworzone w części trzonowej szczęki oporowej (13).

3. Ramię chwytające według zastrz. 2, znamienne tym, że część trzonowa szczęki oporowej (13) zawiera dwa podłużne otwory (14) rozciągające się w jej wzdłużnym kierunku, i że szczęka oporowa (13) jest zamocowana do ramy cylindra zaciskającego (11) za pomocą śrub (15) rozciągających się przez otwory (14) tak, że gdy szczęka oporowa (13) znajduje się w wymaganym położeniu, wówczas może ona być dociśnięta śrubami (15) nieruchomo względem ramy cylindra zaciskającego (11).

4. Ramię chwytające według zastrz. 2 albo 3, znamienne tym, że część trzonowa szczęki oporowej (13) i rama cylindra zaciskającego (11) są zaopatrzone w części współpracujące dla każdego pręta (6), który ma być używany tak, że gdy określone części współpracujące są współosiowe wzajemnie ze sobą, wówczas szczęka oporowa (13) będzie znajdować się w odpowiednim położeniu dla pręta (6) o z góry określonej średnicy.

5. Ramię chwytające według zastrz. 4, znamienne tym, że częściami współpracującymi są otwory (11a, 11b, 13a do 13c) wywiercone w części trzonowej szczęki oporowej (13) i w ramie cylindra zaciskającego (11).

6. Ramię chwytające według zastrz. 5, znamienne tym, że części współpracujące zawierają trzpienie ustawcze (16) do wkładania do otworów przewidzianych dla wymaganej średnicy pręta do zablokowania nieruchomo szczęki oporowej (13).

7. Ramię chwytające według zastrz. 6, znamienne tym, że co najmniej dwie pary otworów są przewidziane zarówno w części trzonowej szczęki oporowej (13) jak i w ramie cylindra zaciskającego (11) dla każdej średnicy pręta.

Wynalazek dotyczy ramienia chwytającego do sprzętu do wiercenia w skałach lub podobnego zaopatrzonego w magazynek dla prętów, które to ramię chwytające zawiera

172 841 szczękę oporową, cylinder zaciskający i szczękę zaciskającą, przymocowaną do cylindra zaciskającego tak, aby była przez niego przemieszczana dla ściskania pręta pomiędzy szczękami, przy czym ramię chwytające jest zamocowane obrotowo w kierunku poprzecznym pręta względem sprzętu wiertniczego do skał tak, że ramię chwytające może być obracane do pręta ustawionego w z góry określonej odległości od osi obrotu ramienia chwytającego tak, że szczęka oporowa i szczęka zaciskająca będą ustawione po przeciwległych stronach pręta we wzdłużnym kierunku ramienia chwytającego.