SE430270B - Slagborrverktyg for en sjelvgaende maskin for haldrivning - Google Patents

Description

aveø49zs-9 Denna kända maskin gör det möjligt att, utan att vrida det bergsönderdelande verktyget, driva hål med cirkulärt tvär- snitt genom att den bringas att röra sig framåt inuti berget. 7 i.Denna kända, med slagverkan arbetande maskin gör det imöjligt att driva hål under mycket besvärliga förhållanden genom att den tack vare sin arbetsprincip uppvisar små dimensioner och 'låg vikt, varför den är mycket effektiv för användning under schaktförhållanden. En sådan maskin är exempelvis känd genom den' amerikanska patentskriften 3.942.595. I Genom att maskinerna av denna typ bygger på principen att endast genom slagverkan sönderdela berget, uppkommer emeller- tid behovet att åstadkomma ett speciellt borrverktyg för sådana _maskiner. De flesta kända borrverktyg är emellertid avsedda att användas vid sönderdelning av berg genom slag- och vridverkan el- ler genom vridverkan. å Borrverktyg eller borrkronor för med slag- och vridver- kan arbetande maskiner för håldrivning i bergarter med hög hård- het är exempelvis kända. Dessa borrkronor innefattar ett hus och bergsönderdelande kilorgan med vid husets mot borrhålsbottnen 1 vända ändyta radiellt anordnade skär. De sidoytor av kilorganen, som utgör en del av borrkronans sidoyta, är avsedda att under arbetsförloppet bilda en vinkel av 2-50 med borrhålets vägg. Mel- lan kilorganen är spalter för bortförande av det sönderdelade berget från borrhâlsbottnen utformade. ' Denna kända borrkrona användes i regel för håldrivning i bergarter med hög hårdhet och erfordrar att man vid densamma - förutom.slagpulsen - pâlägger ett vridmoment och en axiell f kraft för nedtryckning av borrkronan till borrhålsbottnen, vilket gör konstruktionen av hela maskinen för håldrivning mycket kompli- -cerad- a _ En sådan känd borrkrona är icke effektiv vid en själv- gående, med slagverkan arbetande maskin utan vridorgan.

I Det huvudsakliga syftet med uppfinningen är att åstad- komma ett sådant borrverktyg för en självgående, med slagverkan arbetande maskin, vid vilket de bergsönderdelande elementen är så utformade, att man kan driva hål med cirkulärt tvärsnitt samtidigt ' som borrverktyget rör sig framåt.

Detta uppnås nu enligt uppfinningen i huvudsak genom att I kroppen är cylindrisk åtminstone vid sin närmast borrhålsbotten 7904935-9 belägna del, och att spåren är_skruvlinjeformiga och skär varand- ra under bildande av utsidor på kilorganen, vilka utsidor på kil- organen ligger på mantelytan till den cylindriska delen av verk- tygskroppen.

Borrverktyget enligt uppfinningen gör det möjligt att driva hål med cirkulärt tvärsnitt i bergarter med låg hårdhet, exempelvis i kol, under besvärliga schaktförhållanden.

Det enligt uppfinningen föreslagna borrverktyget ger den maskin, som det är avsett för, - genom att dess bergsönderde- lande element har speciell form - sådana viktiga egenskaper som hög funktionssäkerhet, god driftsekonomi, små dimensioner och li- ten vikt, samtidigt som behovet av en utrymmeskrävande och dyrbar borrigg med vridorgan elimineras.

Det är lämpligt, att varje kilorgan hos verktyget är bildat av två spår, som är upptagna längs skruvlinjer med vänster- respektive högergång och med lika stora stigningsvinklar.

En sådan utformning bidrar till att det enligt uppfin- ningen föreslagna borrverktygets kilorgan får symmetrisk form och hög hållfasthet, varvid de kan användas för håldrivning i berg med låg och medelhög hårdhet.

Varje kilorgan hos verktyget enligt uppfinningen kan dessutom bildas av spår, som är upptagna i skruvlinjer, som är rik- tade åt samma håll och har olika stora stigningsvinklar.

En sådan utformning av borrverktyget gör det möjligt att med högre noggrannhet driva hål i bergarter.

Det är vidare lämpligt, att borrverktyget är försett med ytterligare kilorgan, vilka vart och ett är bildade av mot varand- ra lutande och varandra korsande spår efter korsningspunkten för _ desamma, sett i riktning“från borrhålsbotten, och anordnade mellan de första kilorganen.

En sådan utformning av borrverktyget gör det möjligt att öka håldrivningshastigheten genom minskning av rörelsemotståndet för partiklar av sönderdelat berg i kanalerna för avlägsnande av desamma.

Vid borrverktyget enligt uppfinningen kan husets ändyta med kilorganen förses med en bergsönderdelande stång, som är axiellt anordnad på denna ändyta.

Detta bidrar till att förhindra att borrverktyget bry- v9o49ss-9 tes, då det vid sin rörelse framåt i borrhålet stöter på inne- slutningar av tämligen hög hårdhet.

I I Det är dessutom lämpligt, att kanaler för genomblås- ning av borrhålsbotten är upptagna i borrverktygets hus.d ' En sådan utformning av borrverktyget gör det möjligt att öka håldrivningshastigheten och förhindra att verktyget igen- sättes under arbetsförloppet. _ Genom föreliggande uppfinning har man således åstad- kommit ett borrverktyg för en självgående, med slagverkan arbe- tande maskin för drivning av hål med cirkulärt tvärsnitt i berg med lâq hårdhet under besvärliga schaktförhållanden med hög nog- grannhet, vilket borrverktyg uppvisar hög hållfasthet, hög funk- tionssäkerhet och lågt rörelsemotstând mot de sönderdelade berg- partiklarna i verktygets kanaler för bortförande av sönderdelat berg från borrhålsbotten.

, Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, pâ vilken fig. 1 visar en delvis sektionerad längdvy av ett borr- _verktyg enligt föreliggande uppfinning, som är anordnat på en självgående, med slagverkan arbetande maskin för håldrivning, 7 7 .fig. 2 visar en delvis sektionerad längdvy av en utfö- ringsform av borrverktyget enligt uppfinningen,W fig. 3 visar ett snitt längs linjen III-III i fig. 2, fig. 4 visar en i pilens A riktning i fig. z sedd vy, 7 fig. 5 visar utsidan av en cylindrisk del av det i fig. 2 visade borrverktygets hus utbredd, fig. 6 visar en längdvy av en annan utföringsform av borrverktyget enligt uppfinningen, ' i fig. 7 visar ett snitt längs linjen VII-VII i fig. 6, * fig. 8 visar utsidan av en cylindrisk del av huset hos det i fig. 6 visade borrverktyget utbredd, fig. 9 visar en i pilens riktning i fig. 6 sedd vy, fig. 10 visar en längdvy av en ytterligare utförings- form av borrverktyget enligt uppfinningen, och fig._11 visar utsidan av en cylindrisk del av huset hos det i fig. 10 visade borrverktyget utbredd.

I följande beskrivning av de olika utföringsformerna _av borrverktyget enligt uppfinningen under hänvisning till bifo- gade ritning användes en särskild terminologi. Det bör emeller- 7904935-9 tid påpekas, att varje term omfattar alla ekvivalenta konstruk- tionselement, som fungerar på liknande sätt och användes för uppnâende av samma syften, som avses enligt uppfinningen.

Den i fig. 1 visade självgående, med slagverkan ar- betande maskinen för håldrivning i bergarter med låg hårdhet, exempelvis i kol, innefattar ett hus 1, i vilket ett slagorgan 2 är anordnat. Slagorganet 2 är avsett att under inverkan av tryckluft utföra en fram- och återgående rörelse och via husets 1 främre parti 3 överföra slagpulser till ett på huset 1 anord- nat borrverktyg 4 (slagpulserna kan även överföras direkt till borrverktyget).

Vid maskinens övre del 5.är anordnad en anordning 6, som är avsedd att förhindra att maskinen under arbetsförloppet _ rör sig i riktning bort från borrhålsbotten och som är eftergiv- lig i radiell riktning. Anordningens 6 inre rum är kontinuerligt förbundet med ett tryckluftnät.

Det i fig. 2 visade borrverktyget 4 för en självgåen- de, med slagverkan arbetande maskin för håldrivning i berg med låg hårdhet, exempelvis i kol, innefattar ett hus 7, vars utsi- da över minst en mot borrhålsbotten vänd del av huset 7 är cy- lindrisk. För att kunna bortföra sönderdelat berg från borrhåls- botten är huset 7 försett med spår 8, vilka är upptagna längs skruvlinjer och mynnar utåt i husets 7 cylindriska sidoyta. Spå- ren 8 korsar varandra så, att de delar av huset 7, som är beläg- na mellan de varandra korsande spåren 8, bildar bergsönderdelan- de kilorgan 9 för sönderdelning av borrhålsbotten. Vid korsninge- stället för husets 7 cylindriska utsida med spårens 8 ytor bil- das till de kilorganen 9 hörande utsprång 10. De inom gränserna för husets 7 cylindriska del utformade utsprången 10 är avsedda att då de projiceras på husets 7 tvärsnittsplan bilda en konti- nuerlig cirkelbana 11 (fig. 3) samt att forma borrhâlets väggar, eftersom de utgöres av skärkanter, som är anordnade längs cirkel- banan 11 under samtidigt överbryggande av varandra. Kilorganen 9 är utformade med radiellt anordnade, mot borrhålsbotten vända skär 12 (fig. 4). Kilorganen 9 har en skärpningsvinkel al (fig. 5).

Det i fig. 2 visade borrverktyget för en självgående, med slagverkan arbetande maskin för håldrivning fungerar på föl- jande sätt.

Dä tryckluft inmatas i maskinen, bringas anordningen, som är avsedd att förhindra att maskinen under arbetsförloppet r9049zs+9 1 rör sig i riktning bort från borrhålsbotten (fig. 1), till in- grepp med borrhålets vägg eller startrörets vägg (då maskinen .sättes igång utanför borrhålet).

Slagorganet 2 utför samtidigt under inverkan av tryck- luft en fram- och återgående rörelse i huset 1 och överför slag- - pulser till borrverktyget 4, som är anordnat vid husets 1 främre parti, eller direkt till det axiella förflyttbart fästa borrverk- tygets 4 ändyta. Samtidigt som slagpulserna överföres till borr- verktyget 4, indrives borrverktyget 4 medelst sina kilorgan 9 i borrhålsbottenytan, varvid berget sönderdelas. 7 Sedan kilorganen 9 (fig. 2) bortkluvit ett stycke berg, igångsättes utsprângen 10, vilka formar en cylindrisk del av borrhålet samtidigt som de rör sig framåt medelst den med slag- verkan arbetande maskinen. Borrhålet får cylindrisk form genom att utsidan av husets 7 mot borrhålsbotten vända del är cylind- risk, medan utsprången 10 är utformade vid denna utsida och - då de projiceras på husets 7 tvärsnittsplan - bildar den kon- ' tinuerliga cirkelbanan 11 (fig. 3). I 7 Sönderdelat berg bortföres från borrhålsbotten via spåren 8 genom självundanträngning eller självundanträngning i kombination med tillförsel av tryckluft (eller en luftvatten- blandning), som inmatas i borrhålsbottnens zon. Kilorganen 9 har en skärpningsvinkel al (fig. 5). 7 Genom att använda det enligt uppfinningen föreslagna borrverktyget 4 (fig. 1) i kombination med en självgående, med slagverkan arbetande maskin för hâldrivning kan man driva djupa hål i berg med låg hårdhet utan att använda en speciell anord- ning för vridning av verktyget 4 under arbetsförloppet. Detta utförande av verktyget enligt uppfinningen bidrar till att den självgående, med slagverkan arbetande maskinen för håldrivning ”får hög funktionssäkerhet samt små dimensioner och liten vikt.

I fig. 5 visas utbredd utsidan av en cylindrisk del av huset hos det i fig. 2 visade borrverktyget 4 för en självgående, med slagverkan arbetande maskin för håldrivning. _Fig. É visar utformningen (i utbredd form) av symmet- riska bergsönderdelande kilorgan 13 (fig. 5), vilka är bildade av spår 8, som är upptagna längs skruvlinjer med vänster- och högergång och har samma stigningsvinkel a. Kilorganen 13 funge- rar på exakt samma sätt som de i fig. 2 visade kilorganen 9. 7910493 5- 9 De på detta sätt utformade kilorganen 13 har hög håll- fasthet och lång livslängd. 7 Fig. 6 visar en delvis sektionerad längdvy av en annan utföringsform av borrverktyget enligt uppfinningen för en själv- gående, med slagverkan arbetande maskin för håldrivning.

Denna utföringsform av borrverktyget, som i fig. 1 be- tecknats med 4, skiljer sig från det i fig. 2 visade borrverkty- get genom att varje kilorgan 14 (fig. 6 och 7) för bergsönder- delning är bildat av spår 15, vilka är upptagna längs åt samma håll riktade skruvlinjer (fig. 8), som har olika stora stignings- vinklar ag respektive ds i förhållande till ett plan, som går genom ett tvärsnitt genom ett hus 16 (fig. 6). Då de längs skruv- linjer upptagna spåren 15 korsar husets 16 cylindriska utsida, bildas utsprâng 17, som fungerar som skärkanter. Vid detta kors- ningsställe för spåren 15 bildas dessutom skär 18 (fig. 9) hos kilorganen 14 (fig. 6), vilka skär är radiellt anordnade vid hu- sets 16 mot borrhålsbotten vända ändyta.

Utsprången 17 är så utformade, att de - då de projice- ras i husets 16 tvärsnittsplan - bildar en kontinuerlig cirkel- bana 19 (fig. 7), varigenom utsprången 17 kan forma väggen hos ett borrhål med cirkulärt tvärsnitt.

Kilorganen 14 har sidoytor 20 (fig. 8), vilka är bil- dade dels av de längs skruvlinjerna upptagna spåren 15 och dels av de kantytor, som bildar en skärpningsvinkel ut för eggarna 18.

I Det i fig. 6-9 visade borrverktyget för en självgående, med slagverkan arbetande maskin för hâldrivning fungerar på föl- jande sätt.

Då en slagpuls från maskinens slagorgan 2 (fig. 1) överföres till borrverktyget 4, indrives verktygets 4 kilorgan 14 (fig. 6) i borrhålsbotten, samtidigt som de sönderdelar den- samma. Efter de första, av borrverktyget 4 upptagna slagpulserna bortklyves delvis en initialfördjupning i borrhålsbotten. Sedan ytan av den bortkluvna initialfördjupningen överstigit bottenytan för det borrhål, som skall drivas, igångsättes skärkanterna 17 (fig. 6), vilka ger borrhâlet cirkulär tvärsnittsform alltefter- som de rör sig framåt längs maskinens centrumaxel. Vid fortsatt indrivning av borrverktyget 4 i berget, vrider det sig av sig självt, med en förutbestämd hastighet, kring sin axel under in- verkan av de reaktiva (motverkande) krafter, som alstras vid 19414935-9 ï kilorganens 14 sidoytor 20, då kilorganen 14 bringas att samver- ka med berget. i Användningen av ett sådant borrverktyg gör det möjligt att öka håldrivningshastigheten, då ett av kilorganen 14 brytes. 7 I I fig. 10 visas en delvis sektionerad längdvy av ytter- ligare en utföringsform av borrverktyget enligt_uppfinningen för en självgående, med slagverkan arbetande maskin för hâldrivning. 7 I I Detta borrverktyg 4 (fig. 1) skiljer sig från.det i fig. 2 visade borrverktyget 4 genom att det innefattar ytterli- gare kilorgan 21 (fig. 10). Kilorganen 21 är bildade av mot var- andra lutande, inbördes korsande spår 22 (fig. 10) efter kors- ningspunkterna a, b, c och d (fig. 11) för spåren 22, sett i riktning från borrhàlsbotten. Kilorganen 21 (fig. 10) är anord- nade att bilda en bakre rad i förhållande till en första rad av kilorgan 23 för bergsönderdelning. Kilorganen 21 är anordnade mellan kilorganen 23, sett i riktning mot en ändyta av ett hus 24. Då samtliga kilorgans 21 och 23 utsprång 25 projiceras i tvärsnittsplanet, bildas en cirkelbana, som är identisk med de i fig. 3 och 7 visade cirkelbanorna. De så anordnade utsprången 25, som utgör skärkanterna vid denna utföringsform liksom vid de i fig- 2 och 6 visade utföringsformerna av borrverktyget en- ligt uppfinningen, gör det möjligt att forma ett borrhål med cirkulärt tvärsnitt, samtidigt som de rör sig framåt längs ma- skinens centrumaxel. ' ' ' 7 Detta borrverktyg 4 fungerar huvudsakligen på samma sätt som borrverktyget enligt fig. 2. 4 Ett utmärkande särdrag för denna utföringsform av borrverktyget 4 är att kilorganen 23 icke helt kan forma väggen hos ett borrhål med cirkulärt tvärsnitt. Borrhålet med cirkulärt tvärsnitt formas slutgiltigt medelst kilorganen 21, som bortkly- _ ver det parti av berget, som kvarstår i halvsönderdelat till- _stånd vid borrhâlets vägg.

Användningen av ett sådant borrverktyg gör det möjligt att minska det totala rörelsemotståndet för partiklar av sönder- jdelat berg i de för detta ändamål avsedda spåren 22, vilket dels förhindrar att spåren 22 igensättes och dels befrämjar en ökning av håldrivningshästigheten.

Vid samtliga utföringsformer av borrverktyget enligt uppfinningen kan bergsönderdelande stänger 26 anordnas axiellt

Claims (4)

79-13493 5- 9 vid de ändytor av verktygets hus, som uppbär kilorganen, såsom framgår av fig. 10. Stängerna 26 användes lämpligen, då man me- delst borrverktyget driver hål i berg med inneslutningar med hög- re hårdhet än grundbergarten. 7 Samtliga utföringsformer av det bergsönderdelande verk-I tyget kan dessutom lämpligen förses med kanaler 27 (fig. 10) för inmatning av tryckluft eller en luft~vattenblandning i zonen för borrhålsbotten i och för förhindrande av att de längs skruvlinjer upptagna spåren igensättes. Patentkrav

1. Slagborrverktyg (4) företrädesvis för en självgående maskin för håldrivning, särskilt i bergarter och mineral med låg hårdhet, och innefattande en verktygskropp (7; 16; 24) med mate- rialsönderdelande kilorgan (9; 14; 23) med skär, som sträcker sig radiellt vid kroppens (7; 16; 24) verksamma ändyta, varvid kilor- ganen (9; 14; 23) är skilda från varandra av i kroppens (7; 16; 24) utsida upptagna spår (8: 15; 22) för avlägsnande av sönderde- lat material och kroppen är försedd med kanaler (27) för genom- blåsning av borrhålsbotten, k ä n n e t e c k n a t av att kroppen (7; 16; 24) är cylindrisk åtminstone vid sin närmast borr- hålsbotten belägna del, och att spåren (8; 15; 22) är skruvlinje- formiga och skär varandra under bildande av utsidor på kilorganen (9; 14; 23), vilka utsidor på kilorganen ligger på mantelytan till den cylindriska delen av verktygskroppen (7; 16; 24).

2. Verktyg enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a t av att varje kilorgan (9) är bildat av två spår (8), som är upptagna längs skruvlinjer med vänster- respektive högergång och har samma stigningsvinkel. 7

3. Verktyg enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a t av att varje kilorgan (14) är bildat av spår (15), vilka är upptagna längs åt samma håll riktade skruvlinjer med olika sto- ra stigningsvinklar.

4. Verktyg enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k - n a t av att verktyget är försett med extra kilorgan (21), vil- %9à49ss<9 10 ka vart och ett *är bildade av mot varandra lutande, varandra kor- "sande spår (22) efter _skärningspunkten för desamma, sett i rikt-_ dning från borrhålsbotten, och anordnade mellan kilorganen (23) .