SE448016B - Anordning for iserkoppling av en borrstreng - Google Patents

Description

20 25 30 35 448 016 2 av normalt förekommande standardutformning exempelvis med runt eller sexkantformat tvärsnitt.

Ett ytterligare ändamål är att åstadkomma en sådan anordning vilken är anordnad att automatiskt hantera en borrstång mellan ett arbetande läge i borrmaskinens borraxel och ett viloläge i ett borrstángsmagasin oberoende av matarbalkens inriktning.

Dessa ändamål och~andra har uppnåtts genom skapandet av en anordning enligt efterföljande patentkrav.

Uppfinningen skall nu närmare beskrivas under hänvisning till bifogad ritning, där Fig 1 visar schematiskt ett larvbandsburet borraggregat med ett stånghanteringssystem enligt uppfinningen.

Fig 2 visar en frontalvy på en borrmaskin med en hylsbroms sedd enligt linjen 2-2 i Fig 1.

Fig 3 visar ett snitt genom hylsbromsen enligt linjen 3-3 i Fig 2.

Fig 4 visar ett längdsnitt genom en upphängningsanordning för hylsbromsen enligt linjen 4-4 i Fig 2.

I Fig 5 visas ett längdsnitt genom en svängbar bärarm med griporgan för stängerna.

Fig 6 visar ett tvärsnitt genom bärarmen enligt linjen 646 i Fig 5.' Fig 7 visar ett annat tvärsnitt genom bärarmen enligt linjen 7-7 i Fig 5. . _ Fig 8 visar bärarmen och ett magasin sedda från ett snitt enligt linjen á-a i Fig 1.

Bergborraggregatet enligt Fig 1 är företrädesvis anordnat för pallborrning ovan jord och innefattar ett chassi 11 med drivband 12, ett motorrum 13_innehâllande drivmotor; hydraulpumpar och kompressor.

Pâ chassit 11 är en svängbar bom 14 fäst med sin ena ände och på den andra änden är ett syängbart fäste 15 för en matarbalk 16 anordnat.

Delarnas inbördes rörelser åstadkommas med hydraulcylindrar 17, 18 och 19. En slående bergborrmaskin 20 är fäst på en borrsläde 21 som på sedvanligt sätt är förskjutbar längs matarbalken 16. Ett bromsorgan 22 ' är även uppburet av borrsläden 21 framför borrmaskinen 20 för att i aktivt läge förhindra inbördes rotation mellan denna och en med 10 15 20 25 30 35 448 016 _ borrmaskinens adapterstâng 23 förbunden kopplingshylsa 24. Vid sidan av matarbalken 16 är ett av tre axiellt åtskilda delar 25, 26 och 27 bestående magasin för borrstänger 28 anordnat. Magasinet, vilket gemensamt betecknas 29, är av samma slag som det som visas i nämnda amerikanska patentskrift 3 986 569 och beskrives därför inte mer i detalj. Borrstängerna är förflyttbara en i taget mellan magasinet 29 och borrmaskinens 20 borraxel 30 med hjälp av ett bärorgan 31 innefattande en svängbar plockarm 32 med en i änden vridbart lagrad griptång 33. Vid främre änden av matarbalken 16 finns ett borrstöd 34 för en borrsträng 35 bestående av med kopplingshylsorna 24 hopskarvade borrstänger 28. Borrstödet 34 kan vara av något lämpligt förut känt slag exempelvis enligt nämnda amerikanska patentskrift 3 986 569, vilken visar ett borrstöd som är monterat pä en längs matarbalken glidande släde och uppvisar tvâ samverkande styrbackar vilka i sammanfört läge bildar ett första cylindriskt parti vars diameter är något större än borrstângens och ett andra cylindriskt parti med en diameter nagot mindre än'ÉÉ två borrstänger förbindande kopplingshylsa. Nertill på borrstödet 34 är en kåpa 36 anordnad för bortsugning av borrkax.

Bromsorganet eller hylsbromsen 22 som framgår mer i detalj av Fig 2-4 innefattar ett bromshus 40 med två hydrauliskt manövrerbara bromscylindrar 41, 42 anordnade i linje med varandra på en tvärbalk 43. Varje bromscylinder 41, 42 innehåller en kolv 44 som är rörlig 'radiellt mot kopplingshylsan 24 för att då hydraulvätska tillförs bromscylindern 41, 42 anligga mot kopplingshylsan med en bromsback 45 fastskruvad vid dess främre ände. Bromsbacken 45 som har ett cirkulärt tvärsnitt är styrd i en på tvärbalken 43 monterad ringformad styrning 46. Bromshuset 40 uppbärs av tvâ stag 47, 48 anordnade på vardera sidan av borrmaskinen 20. På stagens nedre ände är tvärbalken 43 fäst via en fastsvetsad hylsa 50 och på stagens övre ände är en mutter 51 med en stoppbricka 52 för en på staget pâträdd skruvfjäder 53 pâgängad. Skruvfjäderns nedre ände anligger mot en'rörformig styrhylsa 54 av ett stativ 55 fäst i borrsläden 21 med bultar 56 vilka även håller borrslädens nedre styrklackar 57. Ett skyddsrör 58 är påträtt fjädern 53 ovanför styrhylsan 54. Pâ vardera styrhylsan 54 är en hållare 59 för ett stötdämpande och vibrationsupptagande organ 60 10 15 20 25 30 35 448 016 4 fastsvetsat. Organet 60 består lämpligen av en med en bult 61 och en hylsa 62 förspänd skruvfjäder 63 men det är även möjligt att använda en gummikudde eller liknande.

Med hylsbromsens hjälp skall en fullt åtdragen förbindning mellan adapterstången och den därefter följande borrstângen kunna lossas utan föregående losslagning med borrmaskinens slagverk vilket medför att bromsbackarna 45 måste ligga an mot adapterhylsan med ett högt tryck 2,5 - 4,0 ton/cylinder. I Fig 2 visas med heldragna linjer bromshusets 40 och adapterhylsans 24 läge före isärskruvningen. I detta läge, som i det följande benämnes gripläget, är bromshuset 40 något spännt mot dämporganet 60 genom en viss förspänning av fjädern 53 på staget 47, 48. När bromsorganet 40 aktiveras i gripläget pressas bromsbackarna 45 mot hylsan 24 såsom antyds med streckade linjer i Fig 3 och förhindrar att hylsan 24 följer med i rotationen när borrmaskinen 40 roterar adapterstângen 23 baklänges. I stället skruvas denna ur hylsan 24 som tillsammans med bromshuset 40 förs till det streckprickade släppläget i Fig 2 i vilket adapterstången är helt urgängad ur hylsan. Under förflyttningen glider stagen 48 i styrhylsan 54 varvid fjädrarna 53 gradvis pressas samman för.att då bromsorganet 22 inaktiveras i släppläget återföra bromshuset 40 till gripläget. Härvid kommer tvärbalken 43 att slå an mot dämporganet 60 som således hindrar att stöten förs vidare till borrsläden 21.

Bromsorganet 22 kan alternativt vara fäst direkt på borrmaskinens maskinhus 65 men placeringen på borrsläden 21 är fördelaktig bl a därför att stativet för bromsorganet då inte behöver vara speciellt -anpassat till utseendet pâ maskinhuset vilket medför att olika borrmaskiner kan använda samma bromsorgan. Dessutom leds vridmomentet från bromsorganet direkt till borrsläden utan att belasta maskinhuset.

Vidare kan stativet enkelt fästas på släden genom användande av samma hål som slädens styrklackar 57, några speciella arrangemang behövs således inte. _ Bärorganets 31 uppbyggnad framgår av längdsnittet genom detsamma enligt Fig 5. Bortsett från griptângen 33 är uppbyggnaden densamma som för motsvarande del i anurdningen enligt nämnda amerikanska 10 15 zo 25 30 35 5 448 016 _ patentskrift 3 986 569. Den tidigare nämnda plockarmen 32 är således sammansatt av två mot matarbalken vinkelräta armar 70, 71 förbundna med en stång 72. Plockarmen 32 svänges i förhållande till matarbalken 16 med hjälp av en första hydraulmotor 73 medan griptången 33 svänges i förhållande till plockarmen 32 med hjälp av en andra hydraulmotor 74.

Griptången 33 är sammansatt av två rektangulära plattor 75, 76 inbördes förbundna med sidobalkar 77, 78. Den övre plattan 75 är försedd med en studs 79 för en från hydraulmotorn 74 utgående axeltapp 80 och den nedre plattan har en axeltapp 81 lagrad i ett lager på armen 71. På plattan 76 är ett griporgan 85 anordnat vilket innefattar tvâ svängarmar 86, 87 svängbara kring axlar 88, 89 sittande på plattan. På armarna 86, 87 är klackar 90, 91 med greppytor 92, 93 anordnade för fastklämning av borrstängerna 28 mot en tredje greppyta 94 pâ en klack 95 fast monterad pâ plattan 76. Armarna 86, 87 - ' svänges med hjälp av en dubbelverkande hydraulisk cylinder 96 så att de intar samma vinkellägen mot den fasta greppytan 94 och därmed centrerar borrstângen 28. Pâ plattan 75 är'ett motsvarande griporgan 97 anordnat vilket har samma utformning som griporganet 85.

Ungefär mitt emellan griporganen 85, 97 är ett tångliknande styrorgan 98 anordnat. Styrorganet 98 innefattar tvâ rörliga skänklar 99, 100 som är svängbara kring axlar 101, 102 fästa i en tvärbalk 103 mellan sidobalkarna 77, 78. Skänklarna är pressade mot inställbara anslag 104, 105 medelst skruvfjädrar 106, 107 anbringade mellan vardera skänkeln 99, 100 och sidobalken 77, 78. Varje skänkel 99, 100 är utformad med en sned glidyta 108, 109 och ett bågformat parti 110, 111 anpassat till borrstängens 28 tvärsektion. Då styrorganet 98 förs mot stången 28 kommer denna därvid att glida längs glidytorna 108, 109 under isärpressning av skänklarna 99, 100 till dess stången är införd i det cirkulära utrymme som begränsas av de bâgformiga partierna 110, 111. Då styrorganet 98 är avsett att radiellt styra borrstângen utan att försvåra dess axiella rörelse är lämpligen anslagen 104, 109 inställda så att ett visst glapp finns mellan borrstängen och skänklarna 99, 100. Ön ' 448 016 e 10 15 20 25 30 35 I Fig 8 visas den bana L längs vilken en borrstång 28 rör sig mellan borraxeln 30 och magasinet 29. Med griporganen 85, 97 gripande en stång 28 svängs plockarmen 32 medelst motorn 73 till dess motorns 74 axel komer till punkten 0. Därvid stoppas motorn 73 och motorn 74 startar en vridning av griptången 33 så att borrstången vänds mot magasinets öppning. Därefter fortsätter motorn 73 svängningen av armen 32 till dess stången 28 är införd i magasinet 29 vilket läge är visat med streckprickade linjer .

När stånghanteraren skall användas för påfyllning av en borrsats under borrning slås först de ingående gängorna loss med borrmaskinens slagverk med borrkronan mot hålbottnen. Därefter låses kopplingshylsan 24 mellan adapterstângen 23 och den översta borrstången 28 fast i borrstödet 34 på känt sätt varefter adapterstången gängas ur kopplingshylsan genom baklänges rotation av borrmaskinens 20 rotationsmotor. Alternativt kan isärkopplingen ske genom användande av hylsbromsen 22 varvid nämnda losslagning och fastlåsning blir obehövliga. Borrmaskinen förskjuts sedan längs matarbalken 16 till ett läge bakom stängerna 28 i magasinet 29 och plockarmen 32 svängs med motorn 73 in mot magasinet 29 samtidigt som greppytorna 92 och 93 förs från varandra av cylindern 96. Plockarmen stannar när greppytan 94 kommer i kontakt med en stång 28 vilken samtidigt omslutits av styrorganet 98. Greppytorna 92 och 93 förs till anliggning mot stången vilken därigenom centreras och hålls av griptången 33. Plockarmen 32 för stången med pågängad kopplingshylsa 24 på ovan angivet sätt till ' borraxeln 30 varefter adapterstången 23 skruvas in i kopplingshylsan 24. Under denna operation kommer stången att utan rotation glida axiellt i griporganen 85, 97 en sträcka motsvarande inskruvningsdjupet för adapterstången. Därefter öppnas griporganen 85 och 97 och stången som då styrs av styrorganet 98 förs ned med matningsmotorn till anliggning mot den kopplingshylsa som är fastspänd i borrstyrningen 34. Borrstången gängas in i nämnda kopplingshylsa med borrmaskinens rotationsmotor varefter bärorganet 31 förflyttas till magasinet 29 för att stanna där med styrorganet 98 omslutande nästa stång. Borrningen pågår tills önskat hâldjup uppnåtts eller borrkronan på grund av förslitning behöver bytas mot en ny. f 10 15 20 25 448 ole _ När borrsträngen skall tas upp ur hålet slås först de ingående gängorna loss enligt ovan varefter borrsträngen 35 dras upp ur hålet med borrmaskinen 20 tills den nedre hylsan kommer i lämpligt gripläge för borrstödet 34. För att säkerställa att adapterstângen och den första borrstângen är fullt iskruvade i kopplingshylsan, vilket ofta inte är fallet efter losslagningen, svängs griptången 33 in mot stången varefter denna hålls av griporganen 85 och 97 under rotering framåt av borrmaskinen. Därefter släpper griporganen 85 och 97 sitt grepp medan styrorganet 98 fortfarande omsluter stången och hylsbromsen 22 aktiveras så att bromsklackarna 45 anläggs mot den övre kopplingshylsan varefter denna dras fast mot adapterstângen 23 med borrmaskinen. Därvid garanteras att skarven mellan adapterstângen och borrstângen blir mer svårbräckt än skarven mellan samma borrstång och den därefter följande. Efter att hylsbromsen 22 åter inaktiverats grips den nedre kopplingshylsan av borrstödet 34, vars backar förs mot och under hylsan på känt sätt. Den uppdragna borrstângen gängas därefter ur den fasthâllna hylsan med borrmaskinen varvid stången styrs av styrorganet 98. Sedan aktiveras ånyo såväl griporganen 85 och 97 som hylsbromsen 22 och adapterstången gängas ur kopplingshylsan med borrmaskinen varvid stången kommer att röra sig något axiellt i griptângen 33. Nu är borrstången med kvarsittande övre kopplingshylsa fri fràn borrsträngen och kan föras till magasinet med bärorganet 31.

Borrmaskinen körs sedan ner för att dra upp ytterligare stänger till dess hela borrsträngen brutits och förts till magasinet.

Uppfinningen är givetvis inte begränsad till den som exempel visade utföringsformen utan kan varieras på mângahanda sätt inom ramen för efterföljande patentkrav.

Claims (4)

448 016 Patentkrav:

1. l. Anordning för isärkoppling av en borrsträng (35) bestående av tvâ eller flera borrstänger (28) sammankopplade med gängade kopplingshyl- sor (24) och avsedd att anslutas till en adapterstång (23) på en slående bergborrmaskin (20) rörlig längs en matarbalk (16), innefattande ett mellan ett aktivt och ett inaktivt läge rörligt bromsorgan (22) gemen- samt uppburet med borrmaskinen (20) för motverkan av relativ rotation mellan denna och en första kopplingshylsa (24) mellan adapterstângen (23) och den därefter följande med adapterstângen sammankopplade övre borr- stángen (28), k ä n n e t e c k n a d a v att bromsorganet har ett 9'ipläge= axiellt bestämt relativt borrmaskinen (20) och är axiellt rörligt längs borrsträngens borraxel (30) i aktiverat tillstånd till- sammans med nämnda första kopplingshylsa från nämnda gripläge till ett släppläge i vilket denna är avgängad från adapterstången (23) genom rotering av borrmaskinens (20) rotationsmotor,varvid bromsorganet (22) uppbärs med fjädrande organ (53) vars fjäderverkan är riktad mot grip- 'läget för återföring av bromsorganet till gripläget när detta inaktive- ras i nämnda släppläge och ett axiellt fixerat men sidledes rörligt griporgan (85, 97) är anordnat för förflyttning av borrstängerna (28) mellan borraxeln (30) och ett axiellt fixerat magasin (29) och för styrning av nämnda övre borrstâng under dess urkoppling från borr- strängen (35).

2. Anordning enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a d a v att bromsorganet (22) innefattar ett bromshus (40) med bromsbackar (45) för anliggning mot nämnda första kopplingshylsa (24).

3. Anordning enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att bromsorganet (22) innefattar ett stativ (55) orörligt fäst i en borr- släde (Zl) för borrmaskinen (20) och ett bärstag (47, 48) fäst i broms- huset (40) vilket stag är fjädrande upphängt och styrt i stativet (55).

4. Anordning enligt något av föregaende patentkrav, k ä n n e - t e c k n a Ü a v att griporganen (85,97) innefattar en fast grepp- yta (94) samt tvâ rörliga vinkelställda greppytor (92, 93) för press- ning av borrstången (28) mot nämnda fasta greppyta (94).