SE505619C2 - Styrarrangemang i en bergborrningsanordning med låsventiler vid oscillationscylindrarna - Google Patents

Description

505 61,19 10 15 20 25 30 35 2 kopplats till oscillationscylindrarnas tryckvätske- kanaler, så att tryckvätskans strömning ut ur oscilla- tionscylindrarna via tryckvätskekanalerna normalt är blockerad, och att làsventilerna omfattar styrdon, som utlöser tryckvätskeflödet i cylindrarnas tryckvätske- kanaler med hjälp av ett till làsventilerna matat tryck. Ett väsentligt särdrag hos uppfinningen är att lásventilerna är anordnade i oscillationscylindrarna och kopplade till oscillationscylindrarnas tryckvätske- kanaler på så sätt att tryckvätskekanalerna normalt är tillslutna, varvid oscillationscylindrarna làses i den position de befinner sig i. Ett annat väsentligt särdrag hos uppfinningen är att lásventilerna kan styras med hjälp av ett separat yttre tryck, så att de t.ex. kan öppnas automatiskt under det att anordningen körs framåt genom att styrtrycket tas från en sådan kanal som ligger under tryck under körningen. Ett ytterligare väsentligt särdrag hos uppfinningen är att oscillationen vid behov kan avstängas, t.ex. då borrbommen eller anordningens övre vagn svänger en förutbestämd vinkel utåt från anordningens längd- riktning. På detta sätt kan man eliminera risken för att anordningen skall stjälpa pà grund av balans- förändringar.

En fördel med arrangemanget enligt uppfin- ningen är att styrtrycket i ventilen kan styras t.ex. direkt till tanken om slangarna mellan oscillations- cylindrarna tagit skada, och ventilerna stängs, varvid cylindrarna låses fast i sin position så att banden blir låsta i förhållande till chassiet. Dessutom är anordningen kontinuerligt säker eftersom oscillationen öppnas enbart under körningen och behöver inte beaktas skilt för sig. Därutöver medför uppfinningen ytter- ligare säkerhet eftersom oscillationen lätt kan fràn- kopplas under ovanliga förhållanden, och avstängningen 10 15 20 25 30 35 f*5os 619 3 kan automatiseras med hjälp av avkännare kopplade till bommens eller den övre vagnens svängmekanism.

Uppfinningen skall beskrivas mera detaljerat med hänvisning till bifogade ritningar, där figur l är en schematisk sidovy av en berg? borrningsanordning i partiell sektion; figurerna 2a - 2c visar schematiskt oscilla- tionen i en bergborrningsanordning; figur 3 'visar schematiskt ett uppfinnings- enligt arrangemang för koppling av oscillations- cylindrar; figurerna 4a och 4b visar en utföringsform för frànkoppling av oscillationen baserad pà bommens eller den övre vagnens svängningsvinkel; och figur 5 är en schematisk vy av en annan utfö- ringsform av arrangemanget enligt uppfinningen.

Figur 1 visar en bergborrningsanordning som omfattar band l och 2, som är svängbart kopplade kring en axel 3 i förhållande till ett chassi 4. Chassiet 4 omfattar alla erforderliga kraftdon, styrdon osv., vilka som sådana är kända, varför de eller deras funktion inte skall beskrivas noggrannare. En oscillationscylinder 5 och 6 är anordnad mellan ramen la respektive 2a för vartdera bandet och chassiet 4.

Oscillationscylindrarna verkar mellan chassiet och banden så att chassiet inte skall tippa över kring axeln 3. Till chassiet har dessutom kopplats en bom 7, och en nmtningsbalk 8 är kopplad till bommens ände.

Bommen och matningsbalken är kända både till strukturen och funktionen, och de är inte heller speciellt relevanta för uppfinningen, varför deras funktion inte skall beskrivas mera detaljerat i detta sammanhang. Den i figur 1 visade anordningen omfattar dessutom en hytt 9, som är sålunda kopplad till bandets 1 ram att den förflyttar sig tillsammans med bandet då bandet svänger sos 61,9 10 15 20 25 30 35 4 kring axeln 3. I allmänhet är en dylik hytt inte nödvändig och inte heller väsentlig för uppfinningen.

I själva verket kan uppfinningen tillämpas i alla sådana anordningar som omfattar två band som kan svänga kring en horisontal axel på ett avstånd från varandra.

I figurerna som skall beskrivas nedan har komponenter som inte är väsentliga för uppfinningen, såsom bommen 7, matningsbalken 8 och hytten 9, för tydlighetens skull utelämnats om de inte varit nödvändiga för förståelsen av uppfinningen.

Figurerna 2a - 2c visar schematiskt principen för oscillationen. I alla figurer visas chassiet 4 endast partiellt i ett väsentligen horisontalt läge, och banden 1 och 2 visas i olika lägen enligt situationen. I figur 2a befinner sig bandet 1 i ett nedàtsvängt läge på grund av terrängen, varvid bandet 2 befinner sig i ett motsvarande, uppàtsvängt läge. I figur 2b befinner sig bägge banden på ett väsentligen jämnt underlag och är sålunda parallella med varandra.

I figur 2c i sin tur är situationen motsatt till den i figur 2a visade, varvid bandet 1 ligger på en uppátgàende yta och bandet 2 på en nedåtgående yta.

Figur 3 visar schematiskt ett arrangemang med borrningsanordningens oscillationshydraulik påkopplad för att uppnå funktionen enligt uppfinningen. Figuren visar tryckstyrda backventiler, dvs. låsventiler lOa, lOb och lla, llb monterade i anslutning till oscil- lationscylindrarna 5 och 6. Tryckvätskekanaler till cylindrarnas 5 och 6 cylinderrum passerar genom làsventilerna. För att förhindra slangskada mellan lås- ventilen l0a, lOb och lla, llb och oscillations- cylindrarna 5 och 6 är tryckvätskeförbindelserna mellan dessa förverkligade soul fasta, styva rör eller som fasta kanaler. Låsventilernas 10a, lOb och lla, llb funktion. baserar sig på det att de kan öppnas för 10 15 20 25 30 35 sus 619 5 funktion enbart med hjälp av ett yttre tryck via styrkanaler 12 och 13. Följaktligen blir làsventilerna l0a, lOb och lla, llb stängda om inget tryck matas till styrkanalerna, och cylindrarna 5 och 6 förblir låsta i det läge de hade då làsventilerna stängdes föregående gång. Mellan oscillationscylindrarna 5 och 6 har anordnats tryckvätskekanaler 14 och 15, som utgörs av tryckslangar så att banden 1 och 2 och oscillations- cylindrarna 5 och 6 skall kunna röra sig i förhållande till chassiet. Tryckvätskekanalerna 14 och 15 mellan cylindrarna 5 och 6 är sålunda kopplade att då den ena cylindern blir kortare den andra cylindern blir längre och vice versa, då en oscillationsväljarventil 16 befinner sig i det i figuren visade läget och styrtryck matas till làsventilerna l0a, lOb och lla, llb via styrkanalerna 12 och 13. I en annan utföringsform är styrkanalerna 12 och 13 dessutom försedda med styrventiler 17, 18, via vilka styrtryck kan matas från en styrtryckskanal 19 till làsventilerna l0a, lOb och lla, llb. Dessutonl omfattar' arrangemanget en tryck- mätare 21, som är via en växelventil 20 kopplad till oscillatorcylindrarnas båda tryckvätskekanaler 14 och 15. Tryckmätaren 21 avkänner trycket i kanalerna 14 och 15. I praktiken utgörs kanalerna 14 och 15 av slangar som kan ta skada då anordningen används. Då slangen blir skadad, sänker det hydrauliska trycket i kanalen och tryckmätaren 21 detekterar trycksänkningen. Tryck- mätaren 21 i sin tur är företrädesvis elektriskt kopplad att styra styrventilerna 17 och 18, som tvingas nedåt i figuren, om slangen blivit skadad, så att trycket i styrkanalerna 12 och 13 urladdas till en tryckvätsketank, varvid làsventilerna l0a, lOb och lla, llb övergår till stängt läge och låser sålunda oscilla- tionscylindrarna 5 och 6 i deras nuvarande lägen. Som ett resultat härav stjälper inte anordningen trots sus 619 10 15 20 25 30 35 slangskadan.

Figur 3 visar oscillationsväljarventilen 16 i ett läge för fri oscillering, varvid resten av hydrauliken är avskild från oscillationscylindrarna. Om chassiet 4 lutas i någon riktning i förhållande till banden 1. och 2, under t.ex. då chassiet 4 skall anordnas horisontalt borrningen för att underlätta borrningsmatematiken och styrningen av borrningen, kan fràn det i oscillationsväljarventilen förskjutas figuren visade läget i nàgondera riktningen, så att båda oscillationscylindrarna blir kortare eller längre i samma riktning. Vid behov kan man även förskjuta det ena bandet oberoende av det andra, t.ex. med hjälp av särskilda cylinderspecifika elektriska kopplingar, som anordnats mellan tryckmätaren 21 och ventilerna 17 och 18. Dessutom är en växelventil 25, som är kopplad till tryckkanalerna 23 och 24 till en driftstyrningsventil kopplad till styrventilernas 17 och 18 styrtryckskanal 19. En tryck- 22 hos i figuren icke-visade körmotorer, kanal från växelventilen 25 är i sin tur kopplad till styrventilernas 17 och 18 styrtryckskanal 19 med hjälp av en annan växelventil 26, till vars andra sida en styrtryckskanal 27 från oscillationsväljarventilen är kopplad. Som en följd av detta kan styrtryck fràn bägge riktningarna styra làsventilen till det öppna läget för att tillàta funktion. På detta sätt kan chassiet 4 förhållande oscillationsväljarventilen, l0b och 11a, llb öppnas då oscillationsväljarventilen justeras i till banden med hjälp av varvid làsventilerna lOa, drivs med ett i nàgondera kanalen inmatat tryck.

Likaså, då anordningen körs framåt, öppnar trycket i nàgondera av de till körmotorn gående kanalerna 23 eller 24 làsventilerna lOa, 10b och 11a, llb, följer att oscillationen är möjlig under körningen. Det VaraV är dessutom möjligt att koppla en separat reglerventil 10 15 20 25 30 35 3505 619 7 28 till styrtryckskanalen 19, och. oscillationen kan frànkopplas permanent med hjälp av reglerventilen i vissa förhållanden, eller genom direkt elektrisk styrning av ventilerna 17 och 18. Vidare visar figuren 'schematiskt en tryckvätskepump 29, med hjälp av vilken tryckvätska tillförs hela det hydrauliska systemet.

Detta är emellertid känd teknik som inte skall beskrivas mera detaljerat i detta sammanhang.

Figurerna 4a - 4b visar en utföringsform där styrutspràng 31 och 32 är monterade i bommens axel, eller när det gäller ett arrangemang där borr- anordningens övre vagn är svängbar, i dess vertikala axel 30, och en avstängningsventil 33 är anordnad intill axeln 30, varvid avstängningsventilens spindel- nos 34 är kopplad att styras av styrutspràngen 31 och 32. Då axeln svänger en vinkel som är större än den i figuren visade vinkeln a, såsom visas i figur 4b, stöter styrutsprânget 31, eller 32 såsom i. figuren, avstängningsventilens 33 spindel inåt, varvid den avstänger tryckvätsketillförseln till styrtryckskanalen 19, och làsventilerna lOa, 10b och lla, llb stängs av, varvid de hindrar anordningen att oscillera och stjälpa omkull då balansen förändras. Den på mekanisk funktion baserande avkänningen av svängvinkeln och avstängningen av ventilen kan även förverkligas med hjälp av olika gränslägebrytare eller induktivt eller pà något annat i och för sig känt avkänningssätt med hjälp av elektrisk eller hydraulisk styrning. Avstängnings- ventilen 33 kan ersätta den i figur 3 visade regler- ventilen 28 eller anordnas i serie med den, sá att bommens eller den övre vagnens svängning kring sin vertikala axel 30 alltid låser oscillationscylindrarna oberoende av reglerventilens läge. Alternativt kan ventilerna. 17 och 18 styras direkt av en elektrisk avkännare. sos 619 10 15 20 25 30 35 8 Figur 5 visar schematiskt en utföringsform av uppfinningen, varvid samma hänvisningssiffror som i figur 3 används för de olika komponenterna. Figuren visar samma komponenter som figur 3 med undantag av att den dessutom visar extra tryckgränslägebrytare 35 och 36, vilka inte alltid är nödvändiga och vilka skyddar oscillationscylindrarna 5 och 6 och låsventilerna lOa, l0b och lla, llb mot alltför höga trycktoppar, t.ex. då borranordningens band plötsligt faller pà grund av en tröskel, en grop eller liknande under anordningens rörelse. I figuren visas tryckgränslägebrytarna 35, 36 i endast den ena tryckvätskekanalen, men det är även möjligt att koppla sådana till de bàda tryckvätske- kanalerna. Dessutom visar figuren växelventiler 37a, 37b och 38a, 38b, som är avsedda att medge att låsventilerna lOa, l0b och lla, llb öppnas då tryckvätska tillförs nàgondera eller båda cylindrarna i avsikt att reglera chassiets läge, t.ex. till horisontalt läge, pà ett lutande borrningsställe. Dessa ventiler tillåter trycket som införs i den ena tryckvätskekanalen att öppna även làsventilen j. den motsatta kanalen och sålunda tillåta vätskeflödet ut ur cylindern. Ytterligare visar figuren en drossel 39, som tillåter att styrtrycket släpps ut till tanken då det utlöses från tryckkanalen 19, varvid även avstängning av låsventilerna lOa, 10b och lla, llb tillåts. I denna utföringsform bildar låsventilerna lOa, l0b och lla, llb, växelventilerna 37a, 37b och drosseln 39 en helhet, dvs. ett ventilblock 41. På samma sätt bildar motsvarande komponenter i den andra oscillations- cylindern 6 ett ventilblock 42. Helheten blir sålunda speciellt väl fungerande och ett dylikt ventilblock kan monteras pà sidan av oscillationscylindern eller utföras i ett stycke med densamma. Det väsentliga är att oscillationscylindern och det anslutande ventil- 10 15 20 25 “sus 619 9 blocket eller de anslutande ventilerna inte har någon tryckvätskeslang som lätt går sönder, utan alla kanaler är fasta eller utgörs av fast monterade styva rör, som skyddas på bästa möjliga sätt. Figuren visar dessutom växelventiler 43, som avstänger tryckvätskekanalerna till oscillationsväljarventilen 16 då ingen tryckvätska matas till cylindrarna. Tryckvätskan kan sålunda inte ta sig ut från den av oscillationscylindrar 5 och 6 bildade kretsen, utan kretsen förblir sluten. Växel- ventilernas 43 struktur och funktion är välkända och uppenbara för fackmannen på området och skall därför inte beskrivas närmare.

Uppfinningen har ovan i beskrivningen och ritningarna beskrivits med hjälp av exempel, men den är på inget vis begränsad till dessa exempel. Làsventi- lerna kan antingen monteras fast i oscillations- cylindrarna eller på sidan av cylindrarna som skilda ventiler eller, såsom visas i figur 5, som ventilblock.

Styrtrycket till làsventilerna kan uttas automatiskt från en verksam tryckvätskekanal till körmotorn eller någon annan tryckkälla, om separat oscillering av någon anledning skulle behövas. Likaså kan låsventilernas styrtryck frànkopplas av olika orsaker, t.ex. då bommen eller den övre vagnen svänger alltför mycket med tanke på säkerheten.

Claims (11)

sos 619 10 15 20 25 30 35 10 Patentkrav

1. Arrangemang i en bergborrningsanordning för styrning av oscillationen omfattande oscillations- cylindrar (5; 6), som verkar mellan ett chassi (4) och två band (1, 2), en oscillationsväljarventil (16), som medger' att oscillationscylindrarna kan sammankopplas under anordningens drift, så att då den ena cylindern (5: 6) blir längre, den andra cylindern (5: 6) blir kortare och vice versa, k ä n n e t e c k n a t av att det omfattar i oscillationscylindrarna anordnade làs- ventiler (l0a, lOb; lla, llb), vilka kopplats till oscillationscylindrarnas (5: 6) tryckvätskekanaler (14, 15), så att tryckvätskans strömning ut ur oscillations- cylindrarna (5; 6) via tryckvätskekanalerna normalt är blockerad, och att làsventilerna omfattar styrdon, som utlöser tryckvätskeflödet i cylindrarnas (5; 6) tryck- vätskekanaler med hjälp av ett till làsventilerna (l0a, lOb; lla, llb) matat tryck.

2. Arrangemang enligt patentkrav 1, k ä n - n e t e c k n a t av att låsventilernas (l0a, lOb; lla, llb) styrdon omfattar en separat styrkanal (12: 13) för làsventilerna (l0a, lOb; lla, llb) i vardera oscillationscylindern (5: 6) för matning av styrtryck till làsventilerna (l0a, lOb; lla, llb).

3. Arrangemang enligt patentkrav 2, k ä n - n e t e c k n a t av att làsventilernas (l0a, lOb; lla, llb) styrdon omfattar växelventiler (37a, 37b; 38a, 38b) monterade mellan styrkanalen (12: 13) och tryckvätskekanalerna (14, 15) mellan oscillations- cylindrarna, vilka växelventiler är så kopplade att trycket i en av kanalerna (12 - 15) kan öppna làsventilerna (l0a, lOb; lla, llb).

4. Arrangemang enligt patentkrav 3, k ä n - n e t e c k n a t av att det omfattar en drossel (39) 10 15 20 25 30 35 " 505 619 ll som står i förbindelse med oscillationscylindrarnas (5; 6) tryckkanal (19) och en tryckvätsketank, varvid styrtrycket i làsventilerna (lOa, l0b; lla, llb) kan ta sig ut genom drosseln, då trycket i tryckkanalen (19) utlöses, och làsventilerna (lOa, l0b; lla, llb) stängs.

5. Arrangemang enligt något av patentkraven 1 - 4, k ä n n e t e c k n a t av att làsventilerna (lOa, l0b; lla, llb) är anordnade i oscillations- cylindrarna (5; 6).

6. Arrangemang enligt något av patentkraven 1 - 5, k ä n n e t e c k n a t av att det omfattar en tryckmätare (21) anordnad att avkänna trycket i vardera tryckkanalen (14, 15) mellan oscillationscylindrarna (5; 6), att den till làsventilerna (lOa, l0b; lla, llb) ledande styrtryckskanalen (19) har minst en styrventil (17, 18), som styrd av tryckmätaren (21) är anordnad att stänga av styrtryckskanalen (19) så att lås- ventilerna (lOa, l0b; 11a, llb) avstänger tryckkanaler- na (14, 15).

7. Arrangemang enligt patentkrav 6, k ä n - n e t e c k n a t av att làsventilernas (10a, 10b respektive 11a, llb) styrkanal (12: 13) i de båda oscillationscylindrarna (5; 6) har sin egen styventil (17: 18), och att làsventilerna (lOa, l0b; lla, llb) och den motsvarande styrventilen (17: 18) är sammankopplade till ett enhetligt ventilblock i anslutning till oscillationscylindern (5; 6).

8. Arrangemang enligt patentkrav 3, k ä n - n e t e c k n a t av att växelventilerna (37a, 37b; 38a, 38b) och làsventilerna (lOa, 10b; lla, llb) är sammankopplade till ett enhetligt ventilblock (41; 42).

9. Arrangemang enligt patentkrav 6 eller 7, k ä n n e t e c k n a t av att tryckmätaren (21) är anordnad att styra styrventilerna (17, 18) elektriskt.

10. Arrangemang enligt något av de föregående sus 619 10 12 patentkraven, k ä n n e t e c k n a t av att det omfattar tryckgränslägeventiler (34, 35) kopplade mellan oscillationscylinderns (5; 6) cylinderrum och tryckvätskekanalen (14, 15) mellan oscillations- cylindrarna (5; 6), så att trycktoppar som överskrider en förutbestämd nivå tillåter tryckvätskan att strömma fràn cylinderrummet till tryckkanalen (14, 15).

ll. Arrangemang enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k n a t av att lås- ventilerna (l0a, 10b; lla, llb) är kopplade till oscillationscylindrarnas (5; 6) cylinderrum med styva rör eller fasta kanaler.