SE458672B - Hydrauliskt slagverk foer en bergborrmaskin - Google Patents

Description

458 672 Fig 3 är ett fragmentariskt snitt taget längs linjen 3-3 i Fig 1, visat i större skala.

Bergborrmaskinen 10 innefattar ett främre huvud 11, en täckdel 12, ett växelhus 13, en mellandel 14, en cylinder 15 och ett bakre huvud 16. Slagkolven 17 är fram och åter rörlig i cylindern 15. Slagkolven 17 består av en cylindrisk stång med två kolvdelar 18, 19 som har kolvytor 20, 21 i cylinderrummen 58, 59. Den del av slagkolven som sträcker sig framåt från kolvdelen 18 är betecknad 17a, och den del som sträcker sig bakåt från kolvdelen 19 är betecknad l7b.

Stângdelen mellan stångdelarna 18, 19 betecknas 17c. En icke visad ventil är anordnad att omväxlande trycksätta och avlasta cylinderrummen 58, 59 för att driva slagkolven 17 fram och åter.

Maskinhuset kommer att utsättas för rekylkrafter som motsvarar krafterna på kolvytorna 20, 21 för drivning av slagkolven 17.

Kolvdelen 17a är anordnad att slå på den bakre ändytan på en adapter 22 som är avsedd för koppling till en borrstång (ej visad).

Adapterns 22 bakre ändyta bildar således ett städ. Adaptern 22 har en yta 22a. Främre änden på adaptern 22 är lagrad i det främre huvudet medelst en styrning 29 och ett kullager 30. En rotationschuck 23 är roterbart lagrad i växelhuset 13 medelst rullager 24, 25. Rotationschucken 23 är försedd med en kuggring 26 som samverkar med ett kugghjul 27. En drivare 28 överför rotationen från rotationschucken 23 till adaptern 22. För detta ändamål är de inre och yttre ytorna på drivaren eller chuckbussningen icke cirkulära såsom visas i Fig 3. Således samroterar adaptern 22 med chucken 23 men är axiellt rörlig relativt drivaren 28 och chucken 23.

Kugghjulet 27 är fäst på en axel 35. Axeln 35 är lagrad i bussningar 36, 37 i växelhuset 13. Axeln 35 roteras medelst en hydraulmotor 38 fäst vid cylindern 15.

Spolvätska tillförs adapterns 22 axiella hål och borrstrëngen genom ett spolhuvud 31. En stoppring 32 är monterad mellan spolhuvudet 31 och drivaren 28. Adaptern 22 är axiellt stödd av en štödbussning 33 458 672 som är insatt i den bakre delen på rotationschucken 23.

Stödbussningen 33 är försedd med en krage 34.

En stödkolv 41 är placerad bakom stödbussningen 33 och den har en ringformig kolvyta 42 i tryckrummet 43. Stödbussningen 33 och stödkolven 41 behöver inte vara skilda delar. De kan vara integrerade. Tätningsringar 44, 45 och en läckpassage 46 med en strypning 47 är anordnade att samla upp läckande olja på sätt som beskrivs i US-A-4494614. En ackumulator 48 är kopplad till tryckrummet 43 genom en passage 49 som bör vara så rak, bred och kort som möjligt. Ackumulatorn 48 visas schematiskt. Olja tillförs från bergborrmaskinens huvudinlopp till en tryckregulator 50 som är kopplad till den bakre änden av tryckrummet 43 genom en passage 51 försedd med en strypning 52. En utloppspassage leder från tryckrummets 43 främre ände till huvudutloppsledningen som schematiskt visas som en tank 54. Passagerna 51, 53, strypningen 52 och tryckregulatorn 50 bör placeras i bergborrmaskinens hus och de visas endast schematiskt i Fig 1.

Inloppspassagen 51 med strypningen 52 och tryckregulatorn 50 bildar styrmedel för att styra tillförseln av tryckolja till tryckrummet 43. De begränsar flödet. Som alternativ till tryckregulatorn 50 och strypningen 52 kan en konstantflödesventil användas.

Kolvytan 42 och öppningen 55 i passagen 53 bildar tillsammans en utloppsventil. 1 sin position i Fig 1 balanserar kolven mellan stängt och öppet läge för passagen. Om kolven rör sig framåt från detta visade läge öppnar den utloppspassagen 53 för att minska trycket i tryckrummet 43 och om den rör sig bakåt från det visade läget stänger den utloppspassagen 53.

Under drift anläggs en matningskraft mot bergborrmaskinens hus 12-16. En del av denna matningskraft används för att balansera stötvågens rörelsemängd som levereras av slagkolven 17 till adaptern 22; med andra ord, den används för att balansera de icke balanserade rekylkrafterna på huset 12-16 som uppträder när slagkolven drivs fram och åter. 458 672 Återstoden av matningskraften överförs till adaptern 22 genom den trycksatta oljan i tryckrummet 43, kolvytan 42 på stödkolven 41 och tryckbussningen 33. Denna kraft balanseras av en bakåt riktad kraft på en motsvarande yta 56 i huset 12-16.

Trycket i tryckrummet 43 kommer att justeras automatiskt av kolvens 41 rörelse och om matningskraften ökas eller minskas avsevärt förskjuts kolven 41 trots det bara några tiondels millimeter eftersom utloppsventilen 42, 55 är mycket känslig för axiell förskjutning av kolven 41. Läget hos städytan som är den bakre ändytan på adaptern 22 blir därför i huvudsak oförändrad om matningskraften ändras. När borrsträngen och adaptern 22 rekylerar från berget under bergborrmaskinens drift överförs denna axiella rörelse till tryckbussningen 33 och kolven 41. Huvuddelen av rekylenergin absorberas av ackumulatorn 48. Ackumulatorn 48 bör ha en förhållandevis brant karaktäristik så att tryckökningen blir avsevärd, exempelvis 50 % eller mer, och dämpkolven 41 snabbt återvänder.

Det är viktigt att borrkronan är i kontakt med berget när kompressionsstötvågen från slaget når borrkronan. Borrhastigheten, penetreringshastigheten, ökar när matningskraften ökar. När varje slag används effektivt för att krossa berget ökas inte penetreringshastigheten i någon större grad om matningskraften ökas ytterligare.

För en viss acceptabel penetreringshastighet behöver en bergborrmaskin med den beskrivna dämparen en mindre matningskraft än en bergborrningsmaskin med en dämpare av det slag som beskrivs i US-A-4494614. Anledningen förefaller vara att dämparen enligt uppfinningen accepterar mer vibrationer i bergborrmaskinens hus.

Claims (1)

1. 458 672 Patentkrav: l. Hydrauliskt slagverk för en bergborrmaskin, innefattande en fram och àter driven slagkolv (17a - cl anordnad att slá pà ett verktygs (EE) städ, en axiell rörlig stöddel (33) för axiellt stöd av verktyget (BE), medel för definition av ett tryckrum (43), medel (51) för att kontinuerligt förbinda sagda tryckrum med en källa för högtrycksfluídum, en ackumulator (48) kopplad till sagda tryckrum samt en stëdkolv (41) glidbar i en cylinder och utsatt för hydraultryck i sagda tryckrum (hä) får att pressa sagda stëddel (33) framåt, k ä n n e t e c k n a t a v att ackumulatorn (#8) har en brant karakterístik och med en vid och kort passage (#9) är dírektansluten till tryckrummet (A3), varvid detta är tillordnat styrmedel (51, 58, 50) för flödesbegränsning av tíllförseln av tryckvätska till tryckrummet (43) och har ett utlopp (55, 53) i cylindern styrt av stådtolven (Qi) så att denna stänger utloppet (55, 53) när den befinner sig bakom ett förutbestämt läge i cylindern och öppnar utloppet (55, 53) framför detta läge. E. Slagverk enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att styrmedlen (5l,5E,50) för flëdesbegränsníng antingen bildas av en tryckregulator (50) och en efterföljande strypning (58) eller av en konstantflödesventil.