SE447592B - Tetad och smorjd bergborrkrona med luftskyddad tetningsring - Google Patents

Description

447 592 sammans med luft- och gasborrning (här benämnda "luft- kronor") vanligtvis rull- och kullager med genomström- ningsorgan från kronans inre för medgivande av att en del av luften eller gasen strömmar genom lagren. Detta får den effekten att lagren kyles, varvid värmeackumu- leringen i lagerområdena reduceras. Luftkronor utnyttjar inte en tätning, eftersom en tätning mellan ett skär- stàl och axel skulle hindra strömningen av kylluft genom lagret.

Under senare år har försök gjorts för att använda lager i luftkronor. I amerikanska patentet nr 4 102 419 visas en krona med en tätningsring i ett lager bestående av lågfriktionselement med genomströmningsorgan för införande av kylluft in i lagret. En passage inför luft till en fjäderbelastad tätningsring för att spola bort avverkat material eller andra rasmassor från tätningen.

I amerikanska patentet nr 4 183 417 visas en borrkrona för luftborrning som har en tätningsring och en stràlspalt för utmatning av luft mellan en ringformad yta hos foten och en tätningsring.

Det amerikanska patentet 4 170 502 visar en borrkrona med en lásring som har ett säte för montering av ett fjädrande tätningselement med en ringformad slits an- sluten till en kanal i kronan för att rikta flödet av borrslam radiellt ut inom slitsen för att hindra inträng- andet av borrmassor runt tätningen. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att eliminerar nackdelarna med hittills känd teknik och att åstadkomma en borrkrona av inledningsvis beskrivet slag som upp- visar en väsentligt förbättrad livslängd. 447 592 Detta uppnås vid den enligt uppfinningen föreslagna bergborrkronan, som huvudsakligen kännetecknas av en smörjanordning innefattande en passage i axeln för att vidarebefordra smörjvätska till lagerorganen invändigt om den ringformiga tätningen, ett trycksystem inne- fattande ett rörligt element i en kammare för att tvinga smörjmedel till lagerorganen under borrning och en tryck- satt passage utsträckt mellan kammaren och gaspassagen för att påverka det rörliga elementet till att åstad- komma ett smörjmedelsövertryck vid lagerorganen, och av ett ringformigt spår utformat mellan skärstålet och axeln i anslutning till och utvändigt om den ringformiga tätningen, försett med åtminstone en utloppsöppning, samt av en luft- eller gaspassage, som sträcker sig från det ringformiga spåret till kronans inre, för att åstadkomma ett kylgasflöde för att kyla partierna runt tätningen och för att skydda tätningen från nötande material och därigenom förlänga dess livslängd och upprätthålla smörj- ning av lagerorganen, varvid nämnda utloppsöppning och nämnda luft- eller gaspassage skär det ringformiga spåret för att skapa ett väsentligen jämnt flöde utefter spårets längd för likformig kylning av den angränsande ringformiga tätningen. I Borrkronan enligt föreliggande uppfinning innefattar ett glid- eller rullager samt ett trycksmörjningssystem för matning av smörjning till det roterbara skärhuvudet och lagringsaxel. En tätning, företrädesvis en O-ring, är anordnad mellan skärstålet och axeln för att kvarhålla smörjmedel i lagret. Ett ringformat spår är utformat mellan skärstålet och den intilliggande men utvändigü.om den ringformade tätningen belägna axeln för anslutning med kronans inre för àstadkommande av luft runt O-ringen för kylning och skydd mot nötande material. Ett smörjtryck- system har ett rörligt element, vars ena sida kommuni- cerar med kronans inre, sà att lufttrycket añligger mot 447 592 det rörliga elementet och för smörjmedlet mot lagret och kvarhåller ett övertryck inuti lagret.

Andra ändamål, egenskaper och fördelar hos uppfinningen kommer att framgå av den följande beskrivningen.

Fig 1 visar ett snitt genom borrkronan visande olika kännnetecknande drag hos en borrkrona enligt upp- finningen.

Fig 2 är ett snitt längs linjen II - II enligt fig 1.

Under hänvisning till fig 1 visas en borrkrona ll som har en kropp bestående av i huvudsak tre ben 13, av vilka ett visas i fig 1 med den övre gängade änden avlägsnad vid . Den gängade delen användes för att fästa borrkronan vid borröret (icke visat), som uppbär kronan, höjer och sänker den i hålet, roterar den och vidarebefordrar luft eller gas till ett ihåligt inre 17. Luften eller gasen filtreras genom ett perforerat rör 19 och införes till en passage 21 som sträcker sig snett genom benet och skär ett ringformat spår 23 utformat mellan lageraxeln 25 och kona eller skärstål 27. Det ringformade spáret~23 är pla- cerat intill men utanför O-ringen 29, som användes för att avtäta smörjmedel i lagerorganet utformat utvändigt om lageraxeln 25 och invändigt om skärstâlet 27.

Såsom bäst kan ses i fig 2, har passagen 21 en öppning 21b placerad vid ena sidan om lageraxeln. Det finns ett utlopp 31 anordnat vid motsidan om lagringsaxeln, så att luft eller gas strömmar längs hela O-ringen 29 för att kyla denna maximalt och skydda den från nötande materiäl.

Lagringsanordningen, som visas i fig 1, innefattar ett glidlager 32, kullager 33, bussning 35 och ett axial- lagerrör 37. Skärstålet har ett flertal inlägg 39 av lv 447 592 sintrad volframkarbid i borrade hål i skärstälet 27.

Skärstàlet 27 hålles roterbart på lagringsaxeln 25 medelst kullagren 33 som placerades in under montering via ett hål borrat genom lagringsaxeln och därefter igensatt med en plugg 41 svetsad vid 43. Pluggen har en passage 45 som mottar smörjvätska från en smörjpassage 47 och vidarebefordrar detta genom en annan passage 49 i lagret in i olika utrymmen 50 i lagringsorganet.

Passagen 47 leder till en smörjmedelskammare eller hålig- het 52 som har ett skyddslock 51 och ett elastiskt membran 53 som är tätande placerat i kammaren 52 genom användning av O-ringen och tätningsorgan 55. Locket 51 och membranet 53 hálles på plats medelst ett lock 57 och en snäppring 59, varvid locket är gängat vid 61 för införing av smörj- medel och som underlättar avlägsnandet av locket som är tätat vid 62. En passage 63, ledande till luft- eller gas- passagen 21 påverkas av det elastiska membranet 53 för att tvinga smörjmedel fràn kammaren 52 genom passagen 47 och i sista hand till utrymmena 50 mellan lagrings- organen och upprätthåller således ett smörjmedelsöver- tryck i lagret.

Vid drift samt under borrning av ett hål pumpas luft eller gas genom borröret till den ihåliga inre delen 17 hos borrkronan. Luft eller gas införes genom den rör- formade separatorn eller silen 19 genom passagen 21 och slutligen till det ringformade utrymmet 23. Luft ström- mar längs det ringformade spåret 23 och kyler och skyddar den tätande O-ringen 29 för att öka dess livslängd. Sam- tidigt införes tryckluft via passagen 63 för att påverka det elastiska membranet 53 och tvinga smörjvätska genom passagen 47 till lagringsorganen. Följaktligen är lagrings- organen tillräckligt smorda med flytande smörjmedel och ett smörjmedelsövertryck upprätthålles för att hindra för- àngning av smörjmedel vid en förhöjd temperatur, vilket även är gynnsamt för O-ringen 29, eftersom metallen runt 447 592 O-ringen och denna kyles av luft- eller gasströmmen genom det ringformade spåret 23. Nötande material som kommer in i spåret 23, genom tillträde mellan skär- stålet 27 och borrkronans ben 13, kommer omedelbart att spolas ut från spåret 23 genom luft- eller gas- strömmen genom spåret, vilket således skyddar O-ringen 23. Även om uppfinningen endast har visats i ett utförande, är det uppenbart att för fackmannen är uppfinningen inte begränsad härtill, utan lämpliga ändringar och modifie- ringar kan göras inom ramen för de efterföljande patent- kraven.

Claims (2)

10 15 20 25 30 _.- ___". . _ ..._-nu 447 592 P a t e n t k r a v

1. Bergborrkrona innefattande en kropp med ett ihàligt inre och en munstyckespassage för att rikta luft eller gas mot borrhålets botten, åtminstone ett ben (13) med en ašel (25) för att bära upp lagerorgan (32, 33, 35, 37), ett roterbart skärstál (27) anordnat vid lagerorganen (32, 33, 35, 37) samt en ringformig tätning (29) mellan skärstálet (27) och axeln (25), av en smörjanordning innefattande en passage (45, 47, 49) k ä n n e t e c k n a d i axeln (25) för att vidarebefordra smörjvätska till lagerorganen (32, 33, 35, 37) invändigt om den ringformiga tätningen (29), ett trycksystem innefattande ett rörligt element (53) i en kammare (52) för att tvinga smörjmedel till lagerorganen (32, 33, 35, 37) under borrning och en trycksatt passage (63) utsträckt mellan kammaren (52) och gaspassagen (21) för att påverka det rörliga ele- mentet (53) till att åstadkomma ett smörjmedelsövertryck vid lagerorgan (32, 33, 35, 37), och av ett ringformigt spår (23) utformat mellan skärstâlet (27) och axeln (25) i anslutning till och utvändigt om den ringformiga tät- ' ningen (29), försett med åtminstone en utloppsöppning (31), samt av en luft- eller gaspassage (21), som sträcker sig från det ringformiga spâret(23) till kronans inre (17), för att åstadkomma ett kylgasflöde för att kyla partierna runt tätningen (29) och för att skydda tätningen (29) från nötande material och däri- genom förlänga dess livslängd och upprätthålla smörjning av lagerorganen (32, 33, 35, 37), varvid nämnda utlopps- öppning (31) och nämnda luft- eller gaspassage (21) _ \ skär det ringformiga spåret (23) för att skapa ett väsent- ligen jämnt flöde utefter spárets längd för likformig kylning av den angränsande ringformiga tätningen (29). 447 592

2. Borrkrona enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att utloppsöppningen (31) är motbelägen luft- eller gaspassagen (21), varvid kylgasflödet delas i två delar som sträcker sig utefter vardera halvan av det ríngformiga spåret (23). <1-,