SE441293B - Reglersystem for styrning av borrbom och borrmatararm vid bergborrmaskin - Google Patents

Description

15 20 25 30 40 8000320-*5 k) parallellogramlänkar förbundna med bommen. Detta patent visar också ett arrangemang med flödesanslutna organ för- bundna med bommen och matararmens inställningsorgan. Nack- delarna med dessa anordningar är ökad vikt och begränsad rörlighet, speciellt för det mekaniska länkarrangemanget.

Dessutom är flödesanslutna organ känsliga för inställnings- fel beroende på vätskeläckage och av geometriska skäl.

US patentet 3 481 409 visar ett parallellinställnings- system innefattande elektriska avkännare monterade på bom- tapparna och på tapparna hos matararmens inställnings- mekanism. Sådana elektriska anordningar är vanligtvis olämp- liga för den hårda arbetsmiljön hos bergborrutrustning.

Dessutom är det fördelaktigt att åstadkomma styrsystem som är så enkla och så lätta att underhålla som möjligt och som är av liknande typ som den typ av utrustning där sådana styrsystem används. Dessa önskvärda egenskaper hos ett parallellinställningsstyrsystem åstadkommes enligt uppfin- ningen.

Pöreliggande uppfinning åstadkommer ett förbättrat inställningsstyrsystem för en ledbart monterad bergborr- matar- och bomanordning varvid tryckfluidmanövrerade vinkel- lägesavkännare är placerade vid bommens leder och vid matararmens inställningsorgan. Avkännarna är anordnade i en fluidstyrkrets för styrning av inställningsorganen för matararmsinställaren som svar på aktivering av bominställ- ningsorganen.

Inställningsstyrsystemet enligt uppfinningen är mindre komplicerat och mer förenligt med det kraftmedium som annars används vid bergborrmaskiner än de tidigare använda elektro- hydrauliska systemen. Dessutom är inställningssystemet enligt uppfinningen mer kompakt och lättare än parallellogramlänkar eller så kallade slavorgansystem för parallellinställning.

Inställningssystemet enligt uppfinningen karakteriseras av vinkellägesavkännare som förmedlar en obalanserad fluid- trycksígnal till en styrventil eller ventiler som svar på den ledbart monterade borrbommens rörelse. Styrventílen arbetar med att mata tryckfluid till matararmens inställnings- organ till dess vinkellägesavkännarna på inställningstapparna ger en balanserande tryckfluidsignul till styrventilcn så att matararmen vrids en vinkel motsvarande bommens vinkel- 10 15 20 25 30 35 40 ändring. 8000320-5 Inställníngssystemet enligt uppfinningen åstadkommer också styrning av matararmens förflyttning oberoende av bommens rörelse genom påverkan på bomtappens vinkelläges- avkännare för att simulera vridning av bommen. Därför är manuellt påverkbara ventiler och tillhörande ledningar icke nödvändiga för förflyttning av matararmen oberoende av bommens rörelse.

Uppfinningen åstadkommer vidare ett inställníngssystem för en bergborrbom och matararmanordningar varvid fjärr- kontroller för inställning av vinkellägesavkännarna innefattar en läsmekanism för att förhindra oavsiktlig inställning av matararmens läge i förhållande till bommen.

Uppfinningen åstadkommer vidare ett tryckfluidpåverkat lägesavkännande och lägesstyrande system som innefattar en förbättrad förstyrd styrventil som besvarar erhållna för- styvningssignaler från avlägset placerade vínkellägesav- kännare till ventíltryckfluid till och från matararmens inställningsorgan för att bibehålla ett förutbestämt vinkel- läge på matararmen i förhållande till stödbommen.

Uppfinníngen skall nu närmare beskrivas med hjälp av ett på ritningarna visat utföringsexempel, där fig. 1 är en sidvy av en bergborrbom och mataranordning vilken är anordnad att använda inställningssystemet av vilket en del visas schematiskt, fig. 2 är ett snitt av bomsvängorganet använt med bergborrbommen visad i fig. 1, fig. 3 är en planvy av apparaten visad i fig. 1 visande ett schema av en annan del av styrsystemet, fig. 4 är en planvy av läges- avkännaren monterad på borrbommens vertikala led, fig. 5 är ett snitt taget efter linjen 5-5 i fig. 4, fig. 6 är ett snitt av lägesavkännaren monterad på den horisontella leden hos matararmens inställningsmekanism, fíg. 7 är en sidvy av lägesavkännaren monterad på inställningsmekanismens vertikala led i förhållande till bommen, fíg. 8 är en sidvy av lägesavkännaren monterad på borrbommens horisontella led, fig. 9 är en sidvy, delvis snittad, av en förstyrd styrventíl använd i styrsystemet enligt uppfinningen, fig. 1 0 är ett snitt efter linjen 10-10 i fig. 9, fig. 11 är ett snitt efter linjen 11-11 i fíg. 9, fig. 12 är ett snitt efter linjen 12-12 i fig. 9, och fig. 13 är en del av ett snitt av en annan rf! s' v I* . , fïï-'d-ïi-L pmfßïlv. »'5- ä' ser' 10 15 20 25 50 35 40 8000320-5 utformning av den förstyrda styrventilen.

Enligt fig. 1 är ett inställningsstyrsystem enligt föreliggande uppfinning anpassat att användas på en berg- borrbom- och matararmanordníng 14. Anordningen 14 innefattar en långsträckt bom 16 som är monterad för rörelse kring en vertikal axel bildad av ett vridbart svängorgan 20. Sväng~ organet 20 är avsett att vara monterat i stöd 22 och 24 vilka kan vara fastsatta på en annan konstruktion såsom ramen på en rörlig borrigg, icke visad. Bommen 16 är också rörlig kring en horisontell vridaxel bildad av en gaffel 25 på organet 20 och en passande ledtapp 26, delvis visad i fig. 8. Bommen 16 kan röras kring den förutnämnda horison- tella ledaxeln medelst ett sträckbart organ 28 av typen hydraulcylinder med kolv förbundet med bommen och det vrid- bara svängorganet 20.

Den yttersta änden av bommen 16 är avsedd att stöda en lângsträckt borrmatararm 30 på vilken en tryckfluid- påverkad slagbergborr 32 är glidbart monterad. Borren 32 kan överföra vrid- och slagenergi till en borrörs- och borreggsmontering 34. Matararmen 30 är monterad på en in- ställningsmekanism 36 vilken innefattar en del 37 som är vridbart förbunden med bommen 16 för rörelse kring en horisontell vridaxel bildad av en ledtapp 38, delvis visad i fig. 6, och som är vridbart stödd av en gaffelkonsol 40.

Konsolen 40 kan lämpligen vara direkt ansluten till bommen 16 eller till en sträckbar del av denna, såsom visat. En hydraulcylinder 42 är ansluten till bommen och inställnings- mekanismen 36 för att röra inställningsmekanismen kring vridtappens 38 centralaxel.

Såsom visas i fig. 3 och 7 är inställningsmekanismen 36 ledad och avsedd att svänga matararmen 30 i förhållande till bommen 16 kring en vertikal ledaxel bildad av en led- tapp 44. En hydraulcylinder 46 är ansluten mellan delen 37 och en inställningsarm 48 för att röra armen och matar- armen 30 i förhållande till bommen kring axeln bildad av tuppen 44. Inställningsmekanismen 36 innefattar vidare en mekanism innefattande ett vridorgan 50 för vridning av matararmen 30 i förhållande till återstoden av inställnings- mekanismen. Organet 50 beskrivs icke närmare då det icke har någon del i uppfinningen.- 10 15 20 30 40 8000320-5 Enligt fig. 2 innefattar bomsvängorganet 20 en kåpa 52 som är monterad för rotation i förhållande till en fast axel S4. Axeln 54 är icke vridbart monterad i konsolerna 22 och 24. Kåpan 52 innehåller en axiellt rörlig kolv 56 som är utformad med skruvformade spår 58 pa utsidan av en stagdel på kolven. Spåren 58 är inpassade i samverkande skruvformade spår utformade på en krage 60 inuti kåpans 52 inre. Kolven 56 är utformad med inre skruvformade spår 62 som är inpassade i samverkande skruvformade spår 64 på axeln 54. Som svar pa att tryckfluid införs i kammaren 66 eller kammaren 68 manövreras kolven 56 för att förflytta sig axiellt och rotera för att åstadkomma rotation av kåpan 2 i förhållande till axelns 54 längdaxel. Andra typer av organ innefattande.sammansättníngar av typen cylinder och kolv kan användas i stället för organet 20.

Enligt fig. 1 innefattar inställningssystemet enligt uppfinningen en styrkrets för bibehållande av matararmens 30 riktningsinställning parallellt med ett tidigare läge när bommen 16 rörs kring sin horisontella ledaxel av organet 28. Styrkretsen innefattar en pump 70 för tillförsel av tryckfluid till en riktningsstyrande ventil 72 som kan aktiveras av borrdriftpersonal för att förmå organet 28 att höja eller sänka bommen 16. Ledningar 74 och 76 för- bindande ventilen 72 och organet 28 är också förbundna med en förstyrd styrventil 78 medelst växelventiler 80 och 82 och en ledning 84. Styrventilen 78 erhåller salunda tryckfluid från en pumptillförselledning 86 via ventilen 72 eller via en andra manuellt aktiverbar ventil 88. Ventilerna 72 och 88 kan vara placerade vid en borrmanövreringsstation, icke visad. Tryckfluid âterförs från styrventilen 78 till en lágtrycksreservoar 89, såsom visats, via returledningar 90 och 92.

Den förstyrda styrventilen 78, som beskrivs mer i detalj här nedan under hänvisning till fig. 9 till 12, är företrädesvis en ventil av spoltyp vilken arbetar med att leda tryckfluid till ínställningsorganet 42 genom an- tingen ledningen 94 eller 96 beroende pâ läget hos läges- avkännarna placerade vid de horisontella ledförbindningarna mellan bommen 16 och organet 20 respektive mellan bommen och inställníngsmekanismen 36. Lägesavkännarna visas schema- v00* Qfim i] 8000320-5 tiskt i fig. 1 och betecknas med hänvisningssiffrorna 98 och 99. Avkännaren 98 är placerad vid ledförbindningen mellan bommen 16 och svängorganet 20 och avkännaren 99 är placerad vid ledförbindningen mellan bommen och inställningsmekanismen 5 36. Lägesavkännaren 99 innefattar en huvudsakligen cirkulär kam 100 vilken kan rotera tillsammans med ínställnings- mckanismen 36 som svar på organets 42 rörelse. Kammen 100 är avsedd att ändra styrtrycket i ledningen 102 medelst en tryckstyrventil 104 som har ett organ innefattande en kam- 10 följare 106 i förbindelse med kammen 100. I Lägesavkännaren 98 är ocksâ försedd med en huvudsak- ligen cirkulär kam 108 som är avsedd att vara fastsatt i förhållande till gaffeln 25 på vilken bommen 16 är vrid- bart monterad på svängorganet 20. Kammen 108 kan emellertid i 15 roteras av ett kugghjul 110 som svar på rotation av kugg- ” hjulet medelst ett snäckdrev 112. Snäckdrevet 112 är för- bundet med ett styrhjul 114 medelst en vridvajer 116.

Hjulet 114 kan pâverkas av borroperatören för att ändra vridningsläget hos kammen 108 i förhållande till kamföljaren 20 118 innefattande ett manövreringsorgan för en tryckregler- ventil 120. I arrangemanget med lägesavkännaren 98 är reglerventilen 120 och dess organ innefattande kamföljaren 118 rörliga tillsammans med bommen 16 när denna vrids i förhållande till gaffeln 25. Omvänt kan bommens 16 rörelse 25 simuleras genom vridning av kammen 108 medelst snäckdrevet 112.

Tryckreglerventilen 120 kan manövreras för att reglera trycket i en ledning 122 som är förbunden med förstyvnings- organet för styrventilen 78. Som svar på bommens 16 rörelse 1 30 eller rotation av kammen 108 medelst kugghjulet 112 upp- träder en ändring av trycket i ledningen 122 och styrventilen 78 leder tryckfluid till organet 42. När inställningsmekanismen 36 vrids i förhållande till bommen 16 som svar på aktivering av organet 42 vrids kammen 100 för att ändra tryckinställ- 35 ningen i reglerventilen 104. När trycken i ledningarna 102 och 122, verkande på förstyvningsorganct för styrventilen 78 blir lika eller uppnår ett förutbestämt pronortíoncllt förhållande, återgår styrventilen 78 till ett stängt läge och vridrörelsen hos matararmen 30 och inställningsmekanismen 40 36 i förhållande till bommen stoppar. I enlighet med detta 10 15 20 25 35 40 soaoszo-5 kan vínkeländringen hos inställningsmekanismen 36 och matar- armen 30 styras så att den sammanfaller med vínkeländringen hos bommen 16 i förhållande till svängorganet 20. Dessutom kan matararmen 30 vridas oberoende av bommens 16 vridning genom att ändra läget hos kammen 108 med styrhjulet 114.

För att bibehålla matararmen 30 parallellt med dess tidigare inställning kommer riktningen av inställningsmekanismens 36 vridrörelse att vara motsatt den hos bommen 16.

Såsom visats i fig. 1, är styrhjulet 114 försett med en låsmekanism innefattande ett spärrhjul 124 fastsatt på styrhjulets axel 126 och en fjäderpåverkad kolv 128 som kan gripa in i spärrhjulet. Kolven 128 dras tillbaka av tryckfluid som svar på att ventilen 88 aktiveras för att leda tryckfluid till styrventilen 78. Lásmekanismen för styrhjulet 114 är avsedd att förhindra oavsiktlig justering av inställningen hos kammen 108 vilket skulle kunna ändra riktningsinställningen hos matararmen 30.

Pig. 3 visar styrkretsen för styrning av bommens 16 rörelse kring svängorganets 20 vridningsaxel och matar- armens 30 och inställningsarmens 48 rörelser i förhallande till bommens yttre ände. Styrkretsen liknar kretsen visad i fíg. 1 och kan innefatta pumpen 70 som en tryckfluidkälla via ledningarna 130 och 132, även visade i fig. 1. Led- ningen 130 leder tryckfluid till en riktningsstyrande ventil 134 vilken leder tryckfluid till svängorganet 20 via led- ningarna 136 alternativt 138 för att åstadkomma bommens 16 svängrörelse i olika riktningar. Styrkretsen visad i fig. 3 innefattar även en förstyrd styrventil 140 identisk med ventilen 78 och anordnad att mottaga tryckfluid frân någon av ledningarna 136 eller 138 eller en ledning 142 förbunden med en ventil 144.

Förstyrningsorganet för styrventilen 140 är medelst en ledning 146 förbundet med en tryckreglerventil 148 hos en lägesavkännare 150 som är avsedd att monteras vid vrid- förbíndningen mellan delen 37 och ínställningsarmen 48.

Förstyrníngsorganet för styrventilen 140 är även förbundet med en tryckreglerventil 153 hos en lägesavkännare 154 medelst en ledning 156. Reglerventílerna 148 och 152 är på deras nedströmssidor förbundna med en återströmnings- ledning 157 på ett sätt liknande roglerventilerna 104 och 10 15 20 25 30 40 8000320-5 8 120 visade i fig. 1.

Lägesavkännaren 154 liknar lägesavkännaren 98 och innefattar ett kugghjul 158, ett snäckhjul 160, och ett styrhjul 162 för att röra en kam 164 i förhållande till reglerventílens kamföljare 166. Styrhjulet 162 kan vara monterat i närheten av styrhjulet 114 och alltså nåra ventílerna 72, 88, 134 och 144 vid den förutnämnda manövre- ringsstationen, icke visad.

Lägesavkännaren 154 är monterad vid vridförbindelsen bildad av konsolen 24 och svångorganet 20. Liksom för styr- kretsen i fig. 1 visas lägesavkännarna 150 och 154 i schematisk form i styrkretsens schema.

Funktionen hos styrkretsen visad i fig. 3 liknar den hos styrkretsen visad i fig. 1. När ventilen 134 manövreras för att förmå svängorganet 20 att vrida bommen 16 i ena eller andra riktningen kopieras bommens svängningsvinkel i motsatt riktning genom vridrörelse hos inställningsarmen 48 och matararmen 30 i förhållande till delen 37 och bomkonsolen 40. Enligt detta kan matararmen 30 bibehållas i en förut- bestämd riktningsinställning oavsett bommens svängläge så att ett mönster av parallella hål kan borras i en arbets- yta. Matararmen 30 kan röras oberoende av bommens sväng- rörelse genom påverkan på styrhjulet 162 för att vrida kugghjulet 158 och kammen 164 via vajern 161 och snäckhjulet 160. Styrhjulet 162 är också försett med en låsmekanism innefattande ett spärrhjul 168 monterat på styrhjulets axel 170 och samverkande med en fjäderpäverkad kolv 172. Kolven 172 kan dras tillbaka för att lösgöra styrhjulet 162 när ventilen 144 öppnas för att leda tryckfluid till styrventílen 140.

Lägesavkännaren 150 innefattar en kam 174 som på lämpligt sätt är fastsatt på ledtappen 44, fig. 7, vilken tapp vrids tillsammans med armen 48, och i förhållande till delen 37.

När kammen 174 vrids som svar på aktivering av organet 46 arbetar alltså kamföljaren 176 för att ändra inställningen av tryckreglcrvcntilen 148 tills trycket i ledningen 146 motsvarar trycket i ledningen 156 eller tills ventilen 140 när ett kraftbalanserat och stängt läge.

Det framgår av det föregående att manövreringen av styrkretsarna visade i figurerna 1 och 5 år i stort sett 10 15 20 25 30 35 40 8000320~5 identiska, de huvudsakliga skillnaderna är organen som styrs av respektive riktningsstyrande ventiler 72 och 134 och de förstyrda styrventílerna 78 och 140, samt placeringen av respektive lägesavkännare.

I fig. 4 och 5 visas den konstruktiva utformningen av lägesavkännaren 154. Utformningen av avkânnarna 154 och 98 är väsentligen densamma, den enda väsentliga skillnaden är placeringen. Avkännaren 154 innefattar en kåpa 180 som är fastsatt pä konsolen 24 och är sålunda stationär. Kâpan 180 stöder vridbart snäckhjulet 160 och innefattar även kugg- hjulet 158. Snäckhjulet 160 är på lämpligt sätt förbundet med vajern 161 som såsom nämnts ovan leder till styrhjulet 162, icke visat i fig. 4. Kugghjulet 158 innefattar ett nav 182 som är placerat vid änden av den stationära axeln 54. En kamstödande platta 184 är fastsatt vid kugghjulsnavet 182 och uppbär kammen 164 som är lösbart fastsatt vid stöd- plattan genom radiella skruvar 186. Kammen 164 innefattar en svängd kamyta 165 med ett kontinuerligt varierande radiellt avstånd från kamföljarens 166 rotatíonsaxel i för- hållande till kammen. Avkännaren 154 innefattar också en kåpa 188 för tryckreglerventilen 152. Kåpan 188 innefattar en lösbar lagríngsdel 190 vridbart lagrad på kamstödplattan 184. Kugghjulsnavet 182 och kamstödplattan 184 är lagrade på en rörformad bussning 192 genom vilken en monteringsskruv 194 sträcker sig för att hålla fast avkännaren 154 på den stationära axeln 54. En täckdel 196 är placerad över kapan 188 och hålls också ihop i sammansättningen med de andra delarna genom skruven 194.

Kåpan 188 för tryckreglerventilen 152 är pa lämpligt sätt fastsatt vid en stötta 200 vilken sträcker sig uppåt från toppen av kåpan 52 pâ svängorganet 20. Därför kan kåpan 188 rotera tillsammans med svängorganet 20 och relativt kammen 164. Kammen 164 förblir, givetvis, stillastående kugghjulet 158. en tillslutníngs- utom när den ställs om genom vridning av Tryckreglerventilen 152 innefattar del 202 som samverkar med ett ventilsäte 206 i förbindelse med fluidledníngen 156. 204 med en passage Tillslntningsdelen 202 tvingas mot sätet 204 av en skruvfjäder 208 placerad mellan tillslutningsdelen och kamföljaren 166. Kamföljaren 166 är glidhart placerad i kåpan 188 och samverkar med kommen omr, ollíl-'f-rifïziï? 8000320-5 10 15 20 25 30 40 10 164. Som svar på relativ rörelse hos kamföljaren 166 i förhållande till kammen 164 kring svängorganets 20 vridaxel ändras fjäderkraften i fjädern 208 beroende på sammantryck- ningen eller utdragningen av denna och på så sätt kan fluid- trycket i passagen 206 och ledningen 156 styras i enlighet med bommens 16 vridning.

Pig. 6 är ett snitt utvísande monteringen av läges- avkännaren 99, vilken avkänner vinkeländringen hos inställ- ningsmekanismen 36, innefattande delen 37, och matararmen 30 i förhållande till gaffelkonsolen 40. En del av gaffel- konsolen 40 och inställningsdelen 37 visas i fig. 6. Led- tappen 38 är på lämpligt sätt fastsatt vid delen 37 och är placerad i lagringar 220, den ena visad, för rotation i förhållande till gaffelkonsolen 40. Avkännaren 99 inne- fattar en kamstödande platta 222 på vilken kammen 100 är monterad för vridning tillsammans med stödplattan. Stöd- plattan 222 och en täckdel 224 är fastsatta vid varandra och vid ledtappen 38 medelst fästorgan 226.

Avkännaren 99 innefattar vidare en kåpa 230 för tryck- reglerventilen 104. Tryckreglerventilen 104 är väsentligen identisk med ventilen 152 och styr flüidtrycket i ledningen 102. Kåpan 230 innefattar en delbar flänsdel 232 och stöds på kamstödplattan 222 av bussníngar 234 och 236. Kâpan 230 är också förbunden med en arm 238 fastsatt på gaffelkonsolen 40. I anordningen med lägesavkännaren 99 vrids alltså kammen 100 tillsammans med tappen 38 och inställningsdelen 37 och i förhållande till bomgaffelkonsolen 40. Kamföljaren 106 glider över ytan 101 på kammen 100 när kammen vrids för att åstadkomma en ändring av det styrda trycket i ledningen 102 medelst reglerventilen placerad i kåpan 230.

I fíg. 7 visas en sidvy av avkännaren 150 för den 3 vertikala ledförbindelsen mellan inställningsarmen 48 och delen 37. Avkännaren 150 är av samma konstruktion som av- A kännaren 99 och är anordnad att ha sin kam fastsatt vid ledtappen 44. Ledtappen 44 är fastsatt vid instüllnings- armen 48 och vrids i en lagring 240 i delen 37. Kâpan 242 för tryckreglerventilen 148 är fastsatt mot rotation i för- hållande till delen 37 medelst stöttan 244 sträckando sig ut från delen 37. Avkännaren 150 känner givetvis av vrid- níngsrörelsen hos ínställningsarmen 48 och rörelsen hos 10 15 20 25 30 35 40 8000320-5 11 inställningsarmen 48 och matararmen 30 kring tappens 44 axel och överför en fluidtrycksignal till styrventílen 140 proportionell mot vridningsrörelsen.

Fíg. 8 visar en sidvy av lägesavkännaren 98 som är placerad vid den horisontella ledförbindelsen mellan bommen 16 och svängorganet 20. Avkännaren 98 är huvudsakligen densamma som avkännaren 154 och innefattar en snäckhjuls- kåpa 246 fastsatt på svängorganets 20 gaffel 25. Tryck- reglerventilhuset 248 hos avkännaren 98 är förbundet med ett stöttliknande utsprång 250 pâ bommen 16 så att tryck- reglerventilen 120 och dess förbundna kamföljare 118 vrids tillsammans med bommen kring ledtappens 26 axel. Kammen 108 är normalt icke roterbar i förhållande till tappen 26 och tappen 26 är icke roterbart fastsatt vid gaffeln 25.

Kammen 108 kan, givetvis, roteras medelst dess snäckhjuls~ mekanism såsom beskrivits ovan för avkännaren 154.

En viktig del av föreliggande uppfinning finns i de förbättrade förstyrda styrventilerna 78 och 140 vilka an- vänds í kretsarna visade i figurerna 1 och 3. Styrventílen 78 visas i detalj i fig. 9 till 12. Styrventilen 140 är likadan som ventilen 78. Enligt fig. 9 och 10 innefattar styrventilen 78 en kropp 260 med en lângsträckt borrning 262 i vilken en spole 264 är tätande insatt men som är glidbar i förhållande till borrningens vägg. Ventilen 78 innefattar även ett par lock 266 och 268 lösbart fastsatta vid kroppen 260 och bildande hâligheterna 270 respektive 272 i närheten av borrningen 262. Spolen 264 innefattar motbelägna utsprång 274 belägna i hälígheterna 270 och 272. Utsprângen 274 har mindre diameter än spolens huvudkropp och bildar därigenom tvärgående skuldror 276. Skruvfjädrar 280 är belägna i vardera hâligheten 270 och 272 och samverkar med respektive krage 282 vilken ligger an mot skuldrorna 276 och respektive sidvägg hos kroppen 260 såsom visas i fig. 9. Fjädrarna 280 centrerar spolen 264 i kroppen 260 vid frånvaro av ett obalanserat fluidtryck i haligheterna 270 eller 272.

Spolen 264 innefattar en central vid ändarna tillsluten passage 283 som är anordnad att sta i förbindelse med en fluidåterloppsöppning 284 via en cirkulär urtagning 286 l kroppen 260 och en passage 288. Passagen 283 står också via PQOR Qwifl 10 15 20 25 30 40 8000320-5 12 en passage 292 i förbindelse med en andra cirkulär uttagning 290. Båda urtagningarna 286 och 290 står alltid i förbindelse med fluidâterloppsöppningen«284 och fluidet i dessa hålls normalt vid ett relativt lågt tryck vilket är fluidsystemets återloppstryck, till exempel, cirka 1825 kPa. I kretsen enligt fig. 1 står öppningen 284 i förbindelse med returledningen 90.

Enligt fig. 10 innefattar spolen 264 urtagningar 296 och 298 åtskilda av ett mellanbeläget parti 300. Urtagningarna 296 och 298 åstadkommer en förbindelse mellan en tryckfluids- inloppsöppning 302 och öppningar 304 respektive 306. Öppningar- na 304 och 306 står i förbindelse med respektive ledningar 94 och 96 anslutna till organet 42 i kretsen enligt fig. 1 eller vid kretsen enligt fig. 3, är motsvarande öppningar hos ventilen 140 förbundna med respektive ledningar ledande till organet 46. När en obalanserad tryckkraft orsakad av trycket i håligheterna 272 förflyttar ventilspolen åt vänster, i fig. 10, matas tryckfluid till organet 42 via öppningen 306, och fluid återleds från organet genom öppningen 304 och till öppningen 284 via urtagningar 296 och 290, passager 292, 285 och 288 och urtagning 286. När en obalanserad tryck- ikraft verkande på spolen 264 beroende på trycket i håligheten 270 förflyttas spolen åt höger, förbinds öppningarna 302 och 304 via urtagningen 296, och öppningarna 284 och 306 står i förbindelse med varandra genom urtagningen 298.

Ventilspolens 264 rörelse styrs av en förbättrad för- styrningsmekanism som svarar på relativt små förändringar i fluidtrycket i ledningarna ledande till lägesavkännarna.

Givetvis är de lägesavkännare som angivits här enbart ett exempel och andra anordningar kan användas för åstadkommande av tryckfluidsignaler till förstyrningsmekanismen som be- skrivits här ovan.

Såsom framgår av fig. 9 och även av fig. 11, innefattar ventilkroppen 260 en andra långsträckt borrning 310 i vilken motsatt belägna rörformiga hylsor 312 är placerade. Borrningen 310 innehåller även en lângsträckt kolv 314 med motbelägna tvärgâendc tryckytor 316 och 318 utformade intill respektive motsatt belägna del av kolven, vilka delar är tätt inpassade i hylsorna 312. Kolven 314 är också försedd med ett par lösbara huvuden 320 fastskruvadc i vardera ändytnn av kolven 10 15 20 25 35 40 8000320-5 13 och normalt placerade tätt intill respektive ändväggar 321 och 323. Passagerna 322 och 324 öppnas genom ändväggarna 321 och 323 och står i förbindelse med respektive hålighet 270 och 273. Kolvhuvudena 320 är placerade i respektive kammare 325 och 326 och innefattar inre passager vilka står i förbindelse med en längsgående passage 328 i kolven 314.

Passagen 328 står i förbindelse med ett cirkulärt spår 330 i kolven 314 vilket alltid står i förbindelse med en öppning 332 i kroppen 260, fig. 12. öppningen 332 står i förbindelse med en làgtrycksreservoar 334 via en ledning 336 såsom visats i kretsschemat för fig. 1. Trycket i ledningen 336 är normalt avsevärt lägre än trycket i håligheterna Z70 och 272 för att ventilen 78 skall fungera exakt.

Styrventilen 78 innefattar även organ för tillförsel av tryckfluid till kamrarna 338 och 340 vilka är utformade mellan respektive motsatt belägna kolvytor 316 och 318 och de cylindriska hylsorna 312. Enligt fig. 9 och 12 innefattar ventílkroppen 260 en passage 342 vilken alltid står i för- bindelse med inloppsöppningen 302 via en cirkulär urtagning 344 i borrníngen 262 och en anslutande passage 346. Passagen 342 står också i förbindelse med kamrarna 338 och 340 via ett par motsatt belägna flödeskontrollorgan 350 vilka är anordnade mitt emot varandra i passagen 342 på vardera sidan av den anslutande passagen 346. Flödeskontrollorganen 350 är allmänt kända som tryckkompenserade fasta flödeskontroller vilka åstadkommer ett förutbestämt fast fluidflöde till kamrarna 338 och 340 via respektive passager 352 och 354 oberoende av tryckvariationer i kamrarna eller i passagen 342.

Fluidet matat till kamrarna 338 och 340 från flödes- kontrollorganen 350 leds till lägesavkännarens tryckreglerande ventiler via öppningarna 356 respektive 358. I kretsen visad i fíg. 1, t.ex., står öppningarna 356 och 358 i förbindelse med respektive ledningar 102 och 122 ledande till tryck- rcglerventilerna 104 och 120. I kretsschemat enligt fig. 3 står styrventilens 140 motsvarande öppningar i förbindelse med ledningar 146 och 156 ledande till reglerventilerna 148 och 152.

När tryckfluid matas till inloppsöppningen 302 hos ventilen 78 och tryckreglerventilen 104 och 120 styr trycket 10 15 20 25 30 35 40 8000320-5 14 i respektive ledning ledande till styrventílen 78 så att dessa tryck blir lika, centreras förstyrningskolven 314 i borrningen 310 såsom visas i fig. 9 och 11. När kolven 314 har detta läge är huvudena 320 placerade på ungefär samma avstånd från respektive passager 322 och 324 i ventillocken med relativt litet spel på mellan 0,075 mm till 0,125 mm.

Fluid matas till håligheterna 270 och 272 genom flödes- läckage från urtagningarna 290 respektive 286, och mellan ventilspolen 264 och borrningens 262 vägg. Alternativt kan fluíd matas till håligheterna 270 och 272 genom öppningar i pluggar 285 placerade i vardera änden av passagen 283.

Detta flödesläckage lämnar hâligheterna 270 och 272 genom respektive passager 322 och 324, passageorgan 360 i huvudena 320, och slutligen genom passagen 328 till utloppsöppningen 332. Om t.ex. trycket i kammaren 340 ökar till följd av kamföljarens relativa rörelse hos lägesavkännaren 98, vid kretsen visad i fig. 1, vilken rörelse skulle bero på bommens 16 rörelse på grund av organet 28, kommer kolven 314 att skifta för att huvudet 320 skall stänga passagen 322. I enlig- het med detta kommer trycket i håligheten 270 att öka i förhållande till trycket i hâligheten 272 och bringa spolen 264 att röra sig till ett läge som medger att öppningarna 302_och 304 ansluts via urtagningen 296. Dessutom kommer öppningen 284 under samma förhållanden att stå i förbindelse med öppningen 306 genom urtagningen 298. När spolen 264 förflyttas ut ur sitt centrerade läge visat i fig. 9 och 10 i motsatt riktning som svar på relativ rörelse hos läges- avkännarens kamföljare i motsatta riktningen och den ändring i fluidtryck som orsakas härav, kommer tryckfluid att ledas från öppningen 284 till öppningen 506, även för att reglera inställningsorganet 42 till vilket ventilen 78 är ansluten.

När lägesavkännaren 99 svarar på rörelsen hos inställ- ningsmekanismen 36 kommer kammen 100 att förmå tryckregler- ventilen 104 att ändra trycket i kammaren 338 hos styrventilen 73 och förmå nämnda tryck att närma sig fluidtrycket i kammaren 340. När trycket i kammaren 338 blir lika med trycket i kammaren 340 och sedan mycket lite överstiger trycket i kammaren 340 kommer kolven 314 att röra sig tillbaka mot det centrerade läget medan den successivt öppnar passagen 322 och avlastar det ökade trycket í hålighoton 270 och tillåter 10 15 20 ZS aooozzo-5 15 fjädrarna 280 att förflytta ventilspolen 264 till det centrerade läget. Om trycksignalen minskas i kammaren 340 kommer givetvis kolven 314 att skifta i motsatt riktning mot vad som ovan beskrivits och stänga passagen 304 och förmå ventilspolen att röra sig i motsatt riktning.

Pâ grund av kolvenS314 lilla massa och de korta slag som krävs för att stänga eller öppna passagerna 322 och 324 är ventilspolens 264 rörelse snabbt svarande på små ändringar i tryck orsakade av lägesavkännarna. Dessutom minimeras ventilens 78 tendens att "jaga" eller orsaka överrörelser hos organet som styrs av ventilen.

En alternativ utformning av den förstyrda styrventilen 78 visas i fig. 13. Delsnittet enligt fig. 13 innefattar den enda del av styrventilen som skiljer sig från utform- ningen enligt fíg. 9 till 12. I utformningen visad i fig. 13 är en modifierad kolv 370 placerad i borrningen 310 istället för kolven 314. Kolven 370 innefattar ett par motbelägna urtagningar 372 i vilka tillslutningsorgan 374 är placerade.

Tillslutningsorganen 374 tvingas till de lägen som visas i fig. 13, stängande passagerna 322 och 324, av fjädrar 376 placerade i urtagningarna 372. Tillslutningsorganen 374 är försedda med passageorgan 378, som alltid står i förbindelse med passagen 328. Som svar på kolvens 370 rörelse i ena eller andra riktningen minskas fjäderkraften på den tillslutnings- del som ligger i motsatt riktning i förhållande till kolvens rörelseriktning och fluidtrycket i kammaren 270 eller 272 förbunden med den tillslutningsdelen minskas på samma sätt för att åstadkomma rörelse hos spolen 204.

Claims (17)

8000320-5 lb Patentkrav

1. Bergborrmaskin (14) innefattande en horrbom (16) monterad på ett bomstöd (22, 24) för vridrörelse kring en första vridaxel, en långsträckt borrmatararm (30) monte- rad på bommen för vridrörelse i förhållande till bommen kring en andra vridaxel, en bergborr (32) monterad på 1 matararmen och anordnad att påverka ett långsträckt borrör (34), ett första bommanövreringsorgan (28) för att vrid- förflytta bommen i förhållande till bomstödet, ett första matararmsmanövreringsorgan för att vridförflytta matar- armen kring den andra vridaxeln, varvid det första bom- fmanövreringsorganet och det första matararmsmanövrerings- organet är tryckfluidmanövrerade, k ä n n e t e c k - n a d a v en tryckfluidreglerkrets innefattande en tryckfluidkälla (70, 89), en påverkbar ventil (72) för att förorsaka det första bommanövreringsorganet att förflytta bommen kring den första vrídaxeln, en reglerventíl (78) för att tillföra tryckfluiden till det första matararms- manövreringsorganet, en första avkänningsanordning (98) förbunden med den första vridaxeln innefattande en tryck- reglerventil (120) för att alstra en fluidtrycksígnal som varierar i förhållande till bommens vridrörelse, en andra. avkänníngsanordning (99) förbunden med den andra vridaxeln innefattande en tryckreglerventil (104) för att alstra en fluidtrycksignal som varierar i förhållande till matar- armens vridrörelse relativt bommen, varvid reglerventilen (78) är anordnad att jämföra de resp. fluidtrycksignalerna 'för att åstadkomma en förbestämd vridning av matararmen genom att reglera tillförseln av tryckfluid till det första matararmsmanövreringsorganet.

2. Bergborrmaskin enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a d a v att tryckreglerventilen (98) innefattar ett organ innefattande en kamföljare (118) och den första av- känningsanordningen innefattar en kam (108) förbunden med den första vridaxeln på så sätt att bommens vridrörclsc för- orsakar en relativrörelse mellan kammen och kamföljaren för att ändra storleken på den tryckfluidsignal som alstras av tryckreglerventilen (120) i förhållande till bommens vrid- rörelse. '7 8000320-5

3. Bergborrmaskin enligt krav 2, k ä n n e - t e c k n a d a v att den första avkänningsanordningen innefattar en mekanism (110, 112, 114, 116) för alstring av en relativrörelse mellan kammen och kamföljaren för att åstadkomma vridrörelse hos matararmen i förhållande till bommen oberoende av bommens rörelse i förhållande till bomstödet.

4. Bergborrmaskin enligt krav 3, k ä n n e t e c k - n a d a v att mekanismen för alstring av en relativ- rörelse mellan kammen (108) och kamföljaren (118) inne- fattar ett kugghjul (110) förbundet med kammen och anordnat att vrida kammen i förhållande till kamföljaren, och ett kugghjulsmanövreringsorgan (112, 114, 116) för vridning av kugghjulet och kammen efter behag för att åstadkomma vrid- rörelse hos matararmen vid påverkan från styrventílen (78) som svar på alstringen av tryckfluídsignaler i första och andra avkänningsanordningen (98, 99).

5. Bergborrmaskin enligt krav 4, k ä n n e t e c k - n a d a v att kugghjulsmanövreringsorganet innefattar ett tryckfluidpåverkat lås (124, 128) och styrkretsen inne- fattar en manuellt påverkad fluidtillförselventil (88) i förbindelse med tryckfluidkällan som arbetar med att förse styrventílen (78) och låset (124, 128) med tryckfluíd för att låsa upp kugghjulsmanövreringsorganet (112, 114, 116) när matararmen skall röras oberoende av bommens rörelse.

6. Bergborrmaskín enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a d a v att tryckreglerventílen (104) innefattar ett organ innefattande en kamföljare (106), och den andra av- känníngsanordningen innefattar en kam (100) förbunden med den andra vrídaxeln på ett sådant sätt att matararmens vridrörelse i förhållande till bommen orsakar en relativ- rörelse mellan kammen och kamföljaren för att ändra på stor- leken på tryckfluidsignalen alstrad av tryckreglerventilen (104) i förhållande till bommens vridrörelse.

7. Bergborrmaskin enligt krav 1, k ä n n e t e c k ~ n a d a v att bommen är monterad för rörelse kring en tredje vridaxel vinkelrät mot den första vridaxeln och mutnrurmun är muntorud pä bommcn för rörelse kring en fjärde vríduxcl vinkclrät mot den andra vrídaxeln, ett andra bommanövreringsorgan (20) är anordnat att röra bommen yoon 01 8000320-5 '8 ' a kring den tredje vridaxeln, ett andra matararmsmanövrerings- -organ (46) är anordnat för att röra matararmen kring den fjärde vridaxeln, och styrkretsen innefattar en ventil (134) päverkbar efter behag för att förmå det andra bommanövre- ringsorganet (20) att röra bommen kring den tredje vridaxeln, en andra styrventil (140) för tillförsel av tryckfluid till det andra matararmsmanövreringsorganet, en tredje avkännings- anordning (154) förbunden med den tredje vridaxeln för gene- rering av en tryckfluídsignal beroende på bommens vrid- rörelse kring den tredje vridaxeln, en fjärde avkännings- anordning (150) förbunden med den fjärde vridaxeln för generering av en tryckfluidsignal beroende på matararmens vridrörelse kring den fjärde vridaxeln, varvid styrventilen (140) är verksam med att jämföra resp. trycksígnal genererad av de tredje och fjärde avkänningsanordningarna för att åstadkomma ett förutbestämt värde på matararmens vrídrörelse kring den fjärde vridaxeln genom att styra tryckfluid- tíllförseln till det andra matararmsmanövreríngsorganet.

8. Bergborrmaskin enligt krav 1, k ä n n e - t e c k n a d a v att styrventilen (78) innefattar en kropp (260) ett spoltillslutningsorgan (264) glídbart monte- rat i en borrning (262) i kroppen, en högtrycksfluidinlopps- öppning (302), en lågtrycksfluidutloppsöppning (284), och tillförsel- och returöppníngar (304, 306) i förbindelse med borrníngen, motbelägna kamrar (270, 272) intill motsatta sidor av borrningen och ett förstyrningsorgan (314) för styrning av fluidtrycket i kamrarna (270, 272) för att åstadkomma spolens (264) rörelse.

9. Bergborrmaskin enligt krav 8, k ä n n e - t e c k n a d a v att spolen (264) innefattar motsatta tryckytor (276) belägna i resp. kammare (270, 272) och svarande på en obalanserad tryckkraft för att åstadkomma spolens rörelse.

10. Bergborrmaskin enligt krav 9, k ä n n e - t e c k n a d a v att styrventilen (78) innefattar fjädrar (280) belägna i vardera kammaren (270, 272) och aktivt förbundna med spolen för att tvinga spolen till ett läge som normalt blockerar fluidinloppsöppningen (302).

11. Bergborrmaskin enligt krav 9, k ä n n e - t e c k n a d a v att styrventilen (78) innefattar a H ouos2n_5 första passager uformade i kroppen för ledande av tryck- fluid till kamrarna (270, 272) och andra passager (322, 324) för ledande av tryckfluid från kamrarna (270, 272) till en förstyrningstryckfluidutloppsöppning (332) i kroppen.

12. Bergborrmaskin enligt krav 11, k ä n n e - t e c k n a d a v att förstyrningstryckfluídstyrnings- organet är en fram- och àterrörlig kolv (314) placerad i en andra borrning (310) i kroppen och som svarar på tryck- fluidsignaler genererade av avkänningsanordningarna (98, 99) för styrning av tryckfluidflödet genom de andra passagerna (322, 324) för att ändra fluidtrycket i kamrarna (270, 272).

13. Bergborrmaskin enligt krav 12, k ä n n e - t e c k n a d a v att kolven (314) innefattar ett par motsatt belägna tryckytor (316, 318) vända mot resp. mot- satta förstyrningsfluidkamrar (340, 338) utformade i den andra borrníngen (310), att förstyrníngsfluidkamrarna står i förbindelse med den första resp. andra avkänningsanord- ningen (98, 99), och kolven är rörlig som svar på en obalanse- rad tryckkraft verkande på de motsatta tryckytorna (316, 318) för att åstadkomma en obalanserad fluidtryckkraft på spolen (264).

14. Bergborrmaskin enligt krav 13, k ä n n e - t e c k n a d a v att styrventilen (78) innefattar flödes- styrorgan (350) för tillförsel av tryckfluid med en huvud- sakligen fast flödeshastighet till förstyrníngsfluidkamrarna (340, 338) och resp. avkänningsanordning (98, 99).

15. Bergborrmaskin enligt krav 14, k ä n n e - t e c k n a d a v att det första och andra avkännings- organet (98, 99) vardera innefattar tryckreglerventiler (120, 104) som verkar för att generera en fluidtrycksignal i för- styrningsfluidkamrarna (340, 338), varvid tryckfluidsignalen varierar beroende på bommens vridläge i förhållande till bom- stödet resp. matararmens vridläge i förhållande till bommen.

16. Bergborrmaskin enligt krav 13, k ä n n e t e c k - n a d a v att kolven (314) innefattar ett motbelägna huvuden (320) placerade vid motstående ändar av den andra borrningen (310), varvid resp. huvud är beläget tätt intill en tvärändvägg i den andra borrningen när kolven är centrerad i längdriktningen i den andra borrningen, och de andra passagerna (322, 324) leder från resp. kammare (270, 272) rosa QUšï 8000320-5 20 och öppnas genom resp. ändvägg, och resp. huvud är manövrer- bart för att blockera flödet av tryckfluid genom kamrarna (270, 272) när kolven förflyttas mot ena eller andra änd- väggen.

17. Bergborrmaskín enligt krav 16, k ä n n e - t e c k n a d a v att den innefattar en passage (328) placerad i kolven och alltid i förbindelse med utlopps- öppningen (332).