SE513743C2 - Anordning vid bergborr och sätt att styra bergborrning - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 513 743 2 lösningar är axeltappen innesluten i en separat lyftkolv som är en separat ringformig del kring axeltappen. Lyft- kolven förflyttas i en cylindrisk kammare, som är anord- nad pà borrens stomme, och mäste tätas i kammaren pà bàda sidor för att det trycksatta fluidumet som tillförs till cylinderkammaren skall trycka pà lyftkolven, och därmed axeltappen via en bäryta pà axeltappen, mot slagkolven och följaktligen slagpunkten. Problemet med dessa lös- ningar är att det är besvärligt att täta en kolv och likaledes mäste frigáendet vara relativt stort i varje avseende för att lyftkolven och axeltappen skall kunna sätta sig i ett lämpligt läge i förhållande till varandra även dà axeltappen är belastad. Detta resulterar i sin tur i omfattande läckage av trycksatt fluidum och följ- aktligen ökar förbrukningen av trycksatt fluidum. Vidare är det besvärligt att täta denna konstruktion tillförlit- ligt och tätningsskador uppstår lätt, vilket orsakar extra drift- och underhàllskostnader.

US-A-4 582 145 beskriver en lösning i vilken en se- parat lyftkolvsyta, som förflyttar en cylinder i en borr- stomme, är anordnad pà axeltappen. I denna utföringsform kan axeltappen lyftas genom att trycksatt fluidum till- förs in till cylinderkammaren varvid trycket pàverkar axeltappens kolvyta och därmed förflyttas axeltappen mot dess slagpunkt. Lyftkolven måste tätas omsorgsfullt även i denna konstruktion och tillverkning av axeltappen or- sakar extra kostnader. Likaledes mäste axeltappens främre ände monteras på lager och tätas pà sådant sätt att det trycksatta fluidumet som avges från cylinderkammaren inte bryter tätningarna vid dess främre ände då axeltappen ut- övar ett framàtriktat slag. Detta ökar kraven som ställs pà konstruktionen som helhet och naturligtvis resulterar detta i ökade tillverkningskostnader.

Ett annat problem i alla dessa lösningar är att lyftkraften pà axeltappen endast kan justeras eller sty- ras genom inställning av trycket pà det trycksatta flui- dumet och som ett resultat därav kan lyftkolvens kraft 10 15 20 25 30 35 513 743 3 orsaka ett icke nödvändigt högt motstånd mot slagrörelsen som genereras av slagkolven. Detta orsakar kapacitetsför- luster och icke-nödvändig uppvärmning av det trycksatta fluidumet, vilket resulterar i en lägre total borrkapaci- tet. _ Det är ett ändamål med föreliggande uppfinning att àstadkomma en anordning för implementering av enkel och lätt upplyftning av axeltappen till slagposition och för lämpligt val av lyftkraften, som påverkar axeltappen, i enlighet med omständigheterna. Det är vidare ett ändamål med uppfinningen att åstadkomma en anordning som är lätt och enkel att tillverka_Qch som fungerar tillförlitligt och säkert. " Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett_sätt att lätt och enkelt styra bergborrning vid borrning av ett nedåt sig sträckande häl, för att göra det möjligt att bibehålla givna borrinställningspaf i synnerhet vid förlängningsstångborrning, rametrar väsentligen desamma oavsett antalet förläng- ningsstänger eller vikten hos borrstängen, och med vilket borrkapaciteten kan ställas in på olika sätt i enlighet med behov som styrs av omständigheterna.

Anordningen enligt uppfinningen kännetecknas av att lyftorganen omfattar enikring axeltappen anordnad lyft- hylsa som omfattar en lyftyta pà den mot slagkolven vända sidan, vilken yta påverkar axeltappen, ett flertal kring axeltappen anordnade cylindriska lyftkolvar som påverkar lyfthylsan vid ena änden och som omfattar en cylindrisk kammare för trycksatt fluidum vid den motsatta änden.

Sättet enligt uppfinningen kännetecknas vidare av att storleken på matningskraften allteftersom antalet förlängningsstänger ökas vid nedàtriktad borrning reduce- ras proportionellt mot deras vikt, och att då matnings- kraften når ett förutbestämt tröskelvärde Fmin, är ett' tryck för det trycksatta fluidet inställt att verka i åt- minstone nàgra lyftkolvar, varvid kraften som verkar mellan bergborren och axeltappen och förflyttar bergborr- 10 15 20 25 30 35 513 743 4 stommen mot axeltappen till en önskad slagpunkt väsent- ligen bibehålls vid nämnda värde.

En väsentlig tanke med anordningen enligt uppfin- ningen är att axeltappen lyfts genom användandet av en separat lyfthylsa som i sig inte fungerar som en kolv utan i stället endast överför lyftkraften till axeltap- pen. Ytterligare en väsentlig tanke med uppfinningen är att för generering av lyftkraften är åtminstone två cy- lindriska kolvar anordnade väsentligen symmetriskt kring axeltappen, varvid var och en är anordnad i en därför av- sedd cylinderkammare, möjligtvis lämpligt tätad. En före- dragen utföringsform av uppfinningen kännetecknas av att den omfattar åtminstone två grupper av kolvar med olika slaglängder och med vilka axeltappen kan lyftas, beroende på omständigheterna, olika längder mot slagpunkten.

En väsentlig tanke med sättet enligt uppfinningen är att då matningskraften som påverkar bergborren reduceras allteftersom vikten hos förlängningsstängerna ökar, kan en tillräcklig kraftöverföring säkerställas genom att man då så krävs tillför ett tryck bakom lyftkolvarna, vilket kommer att bibehålla kraften som förflyttar bergborren och axeltappen mot varandra vid nivån för en förutbestämd kraft, vilket resulterar i att axeltappen är anordnad vid den önskade slagpunkten medan en tillräcklig slagenergi- överföring också uppnås från slagkolven via axeltappen till förlängningsstången. På detta sätt kan andra borr- parametrar kvarhållas på ett önskvärt sätt väsentligen desamma oavsett hur många förlängningsstänger eller vilket slags borrstång som är fastgjord vid bergborren.

Det är en fördel med uppfinningen att lyfthylsan inte behöver någon tätning, vilket gör dess tillverkning och montering enkel. Det är ytterligare en fördel med uppfinningen att tillverkningen av smà kolvcylindrar för borrstommen eller en del som fastgörs vid stommen och likaledes tillverkningen av små cylindriska kolvar, är lätt och enkel i jämförelse med kända lösningar. Det är ytterligare en fördel med uppfinningen att styrningen av 10 15 20 25 30 35 513 743 5 lyftningen är lätt och enkel för implementering av olika lyftningsslaglängder. Det är ytterligare en fördel med uppfinningen att det är enkelt att tillföra konstruktio- nen enligt uppfinningen till existerande maskiner med ett minimalt utbyte av delar. Det är ytterligare en fördel med uppfinningen att spelet hos kolvar med smà diametrar också är litet och följaktligen är làckaget minimalt, varvid kolvarna inte nödvändigtvis mäste vara tätade eftersom olja som läckt ut kan användas för smörjning.

Ytterligare en fördel är att eftersom bergborrens normala konstruktion inte ökar i längd, kan kolvarna, axel- tappslagringen och en eventuell spolanordning inarbetas i samma konstruktion även vid väsentligen samma axiella punkt. En ytterligare fördel är att då kolvarna omfattar en tätning minimeras risken för skador pà tätningen av att det lilla spelet hos kolven stryper tryckimpulsen som genereras av ett slag. Det är en fördel med sättet enligt uppfinningen att borrningen är enkel att ställa in efter- som värdena pà inställningsparametrarna som behövs för inställning av borrningen ifråga inte behöver förändras allteftersom vikten hg§_borrstàngen eller förlängnings- stängerna förändras, utan förändringen i vikt kan kompen- seras för via matningskraften och trycket hos det tryck- satta fluidet som verkar bakom lyftkolvarna. En ytterli- gare fördel är att Storleken pá slagkraften som via borr- skäret påverkar berget som skall borras kan ställas in genom inställning av värdet pà trycket bakom lyftkolvarna pà sådant sätt att axeltappen förblir ett avstànd mot bergborrens främre ändewfràn dess optimala slagpunkt, varvid slagkolven träf§ar_de1vis pà dess dämpningskudde och varvid en del av slagkraften dämpas samtidigt som endast den kvarstáendeudelen kan förflytta borrskäret via axeltappen och borrstangen.

Uppfinningen kommer att beskrivas mer detaljerat i bifogade ritningar, pà vilka Fig 1 schematisktrvisar en utföringsform av uppfin- ningen, 10 15 20 25 30 35 513 743 6 Fig 2 schematiskt visar ett snitt längs linjen A-A i fig 1, Fig 3 schematiskt visar en annan utföringsform av uppfinningen, Fig 4 schematiskt visar en tredje utföringsform av uppfinningen, och Fig 5 schematiskt visar användandet av sättet enligt uppfinningen.

Fig l visar schematiskt ett partiellt snitt av den främre änden av en bergborr. En slagkolv 2 är anordnad att röra sig fram och tillbaka inuti en bergborrstomme l medelst en slagmekanism, som i sig är känd och uppenbar för en fackman. Framför slagkolven 2 är en axeltapp 3 an- ordnad, till vilkens ena ände en borrstàng, ej visad, är fastgjord på ett i sig känt sätt, och vars ände som är vänd mot slagkolven normalt sett träffas av slagkolven under borrning. Bergborrens stomme omfattar vid dess främre ände en kring axeltappen 3 anordnad frontdel 4 som kan avlägsnas från stommen 1 för utbyte av axeltappen.

Frontdelen 4 omfattar en axeltappslagring 5 i vilken axeltappen 3 vilar och förflyttas i den axiella rikt- ningen och roterar som ett resultat av rotation. För ro- tation omfattar axeltappen splines 3a via vilka axeltap- pen roteras av en separat rotationsmotor pà ett sätt som i sig är känt och som ej visas. I det fall som visas i figuren är axeltappen omgiven av en rotationshylsa 6 i förhållande till vilken axeltappen kan förflyttas huvud- sakligen i dess längsgående riktning pà grund av de spli- nes som motsvarar dess splines. Rotationshylsan 6 i sin tur roteras av en rotationsmotor som påverkar splines 6a pà dess omkrets, varvid rotationshylsan 6 och axeltappen 3 roterar tillsammans med samma hastighet.

Det främre partiet av splinesen 3a pà axeltappen 3 omfattar en lyfthylsa 7 som har en lyftyta 7a som har en konisk yta pà den sida som är vänd mot splinesen 3a och som är parallell med ändytorna för splinesen 3a med avfa- sade ändar. Därigenom vilar lyfthylsan 7 stabilt mot 10 15 20 25 30 35 513 745 7 ändarna hos splinesen 3a. Lyftkolvar 8a och Bb som är an- ordnade i cylinderkammaren 9a och 9b som är anordnad i frontdelen 4, är anordnade fràn lyfthylsan 7 till den främre änden av bergborren, dvs till vänster i figuren.

En gemensam lyfttryckskanal 10 leder bakom lyftkolvarna 8a och 8b. Det trycksatta fluidumet som leds in till lyfttryckskanalen verkar bakom kolvarna 8a och 8b och förflyttar dessa mot bergborrens bakre ände, dvs till höger i figuren. Pa detta_sätt verkar lyftkolven 8a och 8b till att skjuta lyfthylsan 7 och därigenom axeltappen 3 mot bergborrens bakre del, dvs mot slagkolven 2.

Såsom visas i fig 1 har slagkolvarna 8a och 8b olika slaglängder, varvid slagkolven 8a kan förflyttas i längs- gående riktning hos bergborren en längre sträcka mot axeltappen 3 innan den träffar en krage 11a som stoppar rörelsen. Motsvarande kan lyftkolven 8b röra sig en kor- tare sträcka mot axeltappen 3 innan den träffar en krage llb. Tack vare denna kgnstruktion förflyttas alltid axel- tappen medelst en gemensam kraft fràn kolvarna 8a och 8b mot axeltappen 3, men axeltappen förflyttas till dess för tillfället optimala slagpunkt enbart av verkan av den ge- mensamma kraften från kolvarna 8a. Axeltappslagringen 5 kan smörjas exempelvi pä det sätt som visas i figuren, dvs det finns inte nägra separata tätningar mellan lyft- kolvarna Sa och 8b och cylinderkamrarna 9a och 9b, efter- som spelet mellan dem är litet. Följaktligen tilläts det trycksatta fluidumetmsömiverkar bakom lyftkolvarna 8a och 8b att i viss utsträckning flöda genom spelet till sidan av lyfthylsan 7 in till ett utrymme 12 däri. Luft leds till utrymmet 12 via en_luftkanal 13, och luftflödet, då det lämnar, tar med sig oljan som har kommit in i utrym- met 12 och leder denna mellan axeltappen 3 och axeltapps- lagringen 5. Luften och oljan som den transporterat av- lägsnas från den främre änden av lagringen 5 vid den främre änden av bergborren via en utloppskanal 14. Vidare kan om sä önskas smörjning av axeltappens splines utföras genom en andra utloppskanal l4', som visas i figuren, 10 15 20 25 30 35 513 743 8 flödar förbi splinesen 3a och smörjer dessa och flödar ut via kanalen varvid luften, allteftersom den flödar, l4'. Lyftkolvarna 8a och 8b kan också utformas olika var- igenom de har olika dämpningseffekt på axeltappens rörel- se. Lyftkolvens 8a slaglängd gör att den mottar slag- rörelsen pà axeltappen tidigare och dämpar denna om nöd- vändigt. Å andra sidan kan den ända av slagkolven 8b som är vänd mot cylinderkammaren 9b omfatta en strypstav 15 som med ett litet spel kan sträcka sig in i en för tryck- satt fluidum avsedd kanal l6b vid den bakre änden av cy- I detta fall, 15 sträcker sig in i kanalen, verkar spelet mellan dem linderkammaren 9b. allteftersom strypstaven som en strypning och saktar ned avgivandet av trycksatt fluidum från cylinderkammaren 9b till kanalen för tryck- satt fluidum och följaktligen verkar som en effektiv däm- pare dà axeltappen skjuts upp till den främre änden av dess slaglängd. På liknande sätt kan lyftkolvens 8a kanal l6a för trycksatt fluidum ha en mindre diameter varvid det inte behöver anordnas någon strypstav därtill. Den ovan beskrivna strypstaven kan givetvis på liknande sätt anordnas vid den bakre änden hos lyftkolven 8a. Tvärsnit- tet hos strypstaven kan också förändras på sådant sätt att dess diameter minskar bort från lyftkolven, varvid strypeffekten ökar allteftersom strypstaven 15 skjuter in i kanalen djupare.

Fig 2 visar schematiskt ett snitt av konstruktionen enligt utföringsformen i fig 1 längs linjen A-A. Denna visar hur lyftkolvarna 8a och Bb är placerade kring axel- tappen 3 mest föredraget på omkretsen av en cirkel som är koaxiell med axeltappen på sådant sätt att de är växelvis anordnade i förhållande till varandra, och därmed produ- cerar den mest föredragna, symmetriska lyftkraften på lyfthylsan 7.

Fig 3 visar på motsvarande sätt ett snitt av berg- borrens främre ände enligt en andra utföringsform av upp- finningen. I fig 3 har samma hänvisningsbeteckningar an- vänts för att hänvisa till motsvarande delar i fig l och 10 15 20 25 30 35 513 743 9 2 och dessa delar kommer inte att beskrivas separat så- vida det inte krävs för förståelse av uppfinningen vid något tillfälle.

Utföringsformen enligt fig 3 har en bergborrskon- struktion som omfattar en vid den främre änden av berg- borren anordnad spolkammare för tillförsel av spolmedel inuti axeltappen och via denna genom borrstången till borrhàlet. mellan frontdelen 4 och stommen 1 anordnad separat av- I denna utföringsform omfattar stommen ett ståndselement 17 i vilket_spolkammarkonstruktionen är an- ordnad. Axeltappen 3 har inuti sig en spolkanal 3b som står i förbindelse med axeltappens 3 yttre yta via en tvärgàende kanal 3c anordnad genom denna. Axeltappen 3 är på båda sidor av den tyärgående kanalen 3c i den längsgå- ende riktningen av axeltappen omgiven av tätningar l8a och 18b för tätning av axeltappen på båda sidor av den tvärgående kanalen 3c./En distributionskammare 19 är an- ordnad kring den tvärgående kanalen 3c och omger axeltap- pen 3 och bildar ett utrymme längs med vilket spolmedlet tillåts att flöda tillmden tvärgående kanalen 3c och vidare framåt. Distributionskammaren är ansluten via en spolmedelskanal 20 till avståndselementets 17 yttre yta och därifrån vidare på ett i och för sig känt sätt medelst en slang eller liknande, ej visad, till mataran- ordningar för spolmedel som i sig är kända och ej visas.

I denna utföringsform av uppfinningen leds kraft- effekten hos lyftkolvarna 8a och 8b till lyfthylsan 7 via separata lyftstavar 2I; Lyftstavarna 21 i sin tur är an- ordnade att förflyttas med hjälp av en separat styrhylsa 22, varvid hål som motsvarar lyftstavarna 21 är anordnade på styrhylsan 22. Likaledes har urtagningar anordnats på styrhylsan 22 för lyftkolvarna 8a så att lyftkolvarna Sa kan sträcka sig djupare än styrhylsans 22 yta som är vänd mot den främre änden av bergborren för att uppnå den öns- kade slaglängden av en annan längd. I denna utföringsform är också tätningar 23 anordnade mellan lyftkolvarna 8a och 8b och cylinderkamrarna 9a och 9b för tätning av 10 15 20 25 30 35 513 743 10 lyftkolvarna i förhållande till cylinderkamrarna. För att skydda tätningarna 23 är utloppsspàr 24, i vilka de trycksatta fluiderna flödar från cylinderkamrarna 9a och 9b, anordnade mellan lyftkolvarna 8a och 8b mot den främre änden av bergborren från tätningarna. Utloppsspå- ren 24 är anslutna via separata kanaler till en retur- slang som leder till en behållare för trycksatt fluidum, så att en i det närmaste nollkraft påverkar spåren. Där- vid kommer tätningarna 23 inte att utsättas för speciellt påtagliga tryckstötar, även då slagkolven 2 träffar axel- tappen 3 vid den främre änden av axeltappen 3. Smörjning mellan axeltappen 3 och dess lagring 5 sker genom matning av luft innehållande oljedimma via luftpassagen 13 till den främre delen av lyftkolvarna 8a och 8b, varvid olje- dimman flödar från spelen mellan lyftstavarna 21 och styrhylsan 22 till sidan av lyfthylsan och därifrån vi- dare mellan axeltappen 3 och dess lagring 5 och vidare via utloppskanalen 14 till oljeseparation.

I denna utföringsform är tryck som kan vara av in- bördes olika storlek anordnade att oberoende av varandra via separata kanaler 10' och 10" påverka bakom lyftkol- varna 8a respektive 8b, på sådant sätt att lyftkraften som genereras av gruppen som bildas av lyftkolvarna 8a är annorlunda jämfört med den gemensamma lyftkraft som gene- reras av lyftkolvarna 8a och Bb.

Fig 4 visar i sin tur ett snitt av den främre änden av en bergborr i enlighet med en tredje utföringsform av uppfinningen. I fig 4 har samma hänvisningsbeteckningar använts för att indikera motsvarande delar i fig 1-3 och dessa delar kommer inte att beskrivas separat såvida det inte krävs för förståelse av uppfinningen. I denna utfö- ringsform är en spolkammare anordnad vid frontdelen inuti lyftkolvkonstruktionen. Detta ökar konstruktionens diame- ter men gör den kortare i längdriktning. Funktionen och konstruktionen av lyftkolvarna, och spolningen och smörj- ningen fungerar på liknande sätt som i fig 3, förutom att smörjning av axeltappen 3 och dess lagring 5 är implemen- 10 15 20 25 30 35 513 743 ll terad genom användandet av en separat smörjkanal 25 som leder luft med oljedimma från sidan av lyfthylsan förbi spolkammaren till dess främre sida genom axeltappen och dess lagring 5. Fig 4 visar också hur olika funktioner kan implementeras genom användning av hylsliknande extra- komponenter monterade inuti frontdelen 4, varvid cylin- derkamrarna 9a och 9b är anordnade till en separat cylin- derhylsa 4a, som är tätad där sä krävs av tätningar 26 i förhållande till frontdelen 4. spolkammaren på liknande sätt utformad av en separat Såsom visas i fig 3 är spolhylsa 27, som på liknande sätt är tätad i förhållande till frontdelen 4 medelst tätningar där så krävs. För att åstadkomma smörjning är styrhylsan 22, som är anordnad i ett spår utformat av frontdelen 4, cylinderhylsan 4a och spolhylsan 27 är tätade vid dess inre och yttre omkrets medelst en tätning 29 så att oljan flödar längs en given bana. Axeltappens 3 främre ände omfattar också en tätning 30 som också är synlig i fig 3 och tjänar till att för- hindra oljan från att flöde från mellan axeltappen 3 och frontdelen 4 ut från bergborren. Figuren och tidigare fig 3 visar hur cylinderkamrarna 9a och 9b till kolvarna 8a och 8b kan förses med dämpningskuddar i förhållande till kanalerna 10' och 10" mot den främre änden av bergborren.

I dessa fall är dämpningen baserad på lyftkolvarna 8a och 8b, som dä de löper in i sina cylinderkamrar efter att de passerat kanalerna lQLmoch 10", träffar en vätskekudde som endast tillåts avges via spelen mellan kolvarna 8a och 8b och cylinderkamrarna 9a och 9b vilket därvid orsa- kar en kraftig dämpning utan att kolvarna mekaniskt träf- far botten av cylindern.

Vid borrning med en bergborr i enlighet med uppfin- ningen kan borrningen ställas in vid borrning nedåt genom matning av ett trycksatt fluidum bakom lyftkolvarna 8a och 8b vid ett sådant tryck att det genererar en kraft~ som förflyttar axeltappen och därvid borrstången eller förlängningsstàngen som är fastgjord därtill mot slag- kolven. Detta möjliggör kompensation för viktökningen hos 10 15 20 25 30 35 513 743 12 förlängningsstàngen genom ökning av nivån hos trycket som verkar bakom lyftkolvarna 8a och 8b i ett motsvarande förhållande då nya förlängningsstänger tillförs. Då ända- målet är att ställa in slagkraften som överförs via borr- skäret till berget som skall borras ställs trycket för det trycksatta fluidet bakom lyftkolvarna 8a och Bb på sådant sätt att axeltappen förblir från dess optimala slagpunkt ett avstånd mot den främre änden av bergborren, dvs i denna utföringsform ett avstànd som bestäms av slagkolvarna 8b som har en kortare slaglängd. På detta sätt ger slagkolven 2 ett slag på en dämpningskudde pla- cerad vid dess främre ànde och markerad med bokstaven V i fig l och som är allmänt känd, vilket resulterar i att en del av slagkraften som àstadkommes av slagkolven försvin- ner till motståndet som åstadkommes av dämpningskudden, varvid endast en del av slagkraften som utövas av slag- kolvens 2 träff på axeltappen överförs via borrstången eller förlängningsstàngen till borrskäret och därmed till berget som skall borras. Beroende på omständigheterna kan volymen hos detta extra tryck ställas in som önskat för överföring av slagkrafter av olika storlekar via borrskä- ret pà berget.

Pig 5 visar schematiskt hur trycket för det tryck- satta fluidet som verkar bakom lyftkolvarna 8a kan stäl- las in vid nedàtriktad borrning med förlängningsstàng för att uppnå den önskade kontaktkraften med berget och öns- kad kraftöverföring. Figuren visar en stegformad linje M som representerar kraften som orsakas av massan av efter varandra anordnade förlängningsstänger och som borrskäret använder för att trycka ner berget som skall borras.

Linje F i sin tur representerar summan av vikten av för- längningsstàng och matningskraft som ställts in för att verka pà bergborren, varvid matningskraften är avståndet mellan den stegformade linjen M och linjen F. Vid punkt K i figuren, dä värdet för den matningskraft som behövs för att förflytta stommen hos bergborren till en ny slagpunkt och som också inkluderar kraften som orsakas av den fram- 10 15 20 25 30 35 513 743 13 åtriktade accelerationen av slagkolven närmar sig Fi, ställs ett sådant tryck in för ett trycksatt fluidum att verka bakom lyftkolvarna 8 som kommer att generera en kraft som förflyttar axeltappen till dess slagpunkt och som anges av den stegformade kurvan AF ovanför linjen F.

Detta kommer att skapa en kraft Fmin, som är högre än Fi och som placerar axeltappen och bergborren till en inbör- des optimal slagposition, att verka mellan axeltappen och bergborren. Målet är att hålla skillnaden mellan kraf- terna Fmin och Fi konstant, varvid axeltappen därvid vid slagögonblicket är på önskat sätt vid en lämplig slag- punkt och den önskade energiöverföringen implementeras.

Vid vissa ögonblick, vid onormala omständigheter, såsom exempelvis då borren fastnar, önskar man kanske endast använda en del av slagkraften varvid en sådan kraft naturligtvis ställs in för att verka på axeltappen som kommer att göra att axeltappen stannar vid exempelvis en punkt som bestäms av kolvarna 8b och endast en del av slagkraften tillåts överföras. 4 Beskrivningen ovan och ritningarna illustrerar upp- finningen endast såsom exempel och begränsar inte på något sätt denna till dessa exempel. Slaglängden hos lyftkolvarna kan vara densamma för alla lyftkolvarna, eller så kan lyftkolvarna ha flera olika slaglängder.

Förutom att vara placerad mellan lyftkolvarna och axel- tappen eller från lyftkolvarna mot den bakre änden av bergborren kan spolkammarkonstruktionen också vara anord- nad vid den främre änden av bergborren på sådant sätt att lyftkolvarna är anordnade från spolkammaren mot slagkol- ven. Vid användning av olika konstruktioner är det natur- ligtvis uppenbart att lämpliga tätningar används på mot- svarande sätt på ett i och för sig känt sätt vid nödvän- diga punkter för att se till att vatten, luft och oljan passerar längs de önskade kanalerna eller banorna. Andra olika smörjningsanordningar och lösningar är också fullt möjliga på ett i och för sig känt sätt. 10 513 743 14 Anordningen som beskrivs i beskrivningen och rit- ningarna kan också användas i en speciell situation obe- roende av borrningsriktningen, dvs vid lossdragning genom slag pà en borrstàng eller ett borrör som fastnat, med andra ord borrutrustningen. I denna situation överförs den för utdragning nödvändiga kraften via den beskrivna anordningen till axeltappen och vidare till borrutrust- ningen. Slagkolvens slag på axeltappen under utdragning bidrar till avlägsnandet av utrustningen. Att använda full slagkraft kan emellertid skada utrustningen men genom att använda anordningen för inställningen av slag- kraften pà det sätt som beskrivits ovan kan nämnda nack- del undvikas.

Claims (11)

10 15 20 25 30 35 513 743 15 PATENTKRAV

1. Anordning i en bergborr omfattande en vid dess främre ände fram- ochgåtergående anordnad axeltapp (3) som är anordnad att träffas av en slagkolv (2) som rör sig fram och tillbaka i axeltappens (3) rörelseriktning, och lyftorgan som drivs av trycksatt fluidum för för- flyttning av axeltappen (3) mot slagkolven (2), k ä n - n e t e c k n a d av att lyftorganen omfattar en kring axeltappen (3) anordnad lyfthylsa (7) omfattande en lyft- yta (7a) på den mot slagkolven (2) vända sidan, vilken yta påverkar axeltappen (3), ett flertal kring axeltappen (3) anordnade cylindriska lyftkolvar (8a, 8b) som påver- kar lyfthylsan (7) vid ena änden och omfattar en cylind- risk kammare (9a, 9b) för trycksatt fluidum vid den andra änden. m-

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att lyftkolvarna (8a, 8b) är kopplade att påverka lyfthylsan (7) medelst_lyftstavar (21) anordnade mellan dem.

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e - bildar grupper för att t e c k n a d av att kolvarna (8a, 8b) med olika slaglängd i riktning mot axeltappen (3) göra det möjligt för vissa lyftkolvar att förflyttas längre än andra mot slagkolven.

4. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att det finns åtminstone två separata grupper av lyft- kolvar (8a, 8b) bakom yilka ett tryck av trycksatt fluidum verkar. ”Åt”

5. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att då kolvarna (8a) som förflyttas längs sin slag- längd mot slagkolven (2) är i sitt extremläge i axeltap- pens (3) riktning är axeltappen (3) i sitt optimala läge avseende överföring av slagenergi.

6. Anordning enligt något av kraven 1-3, k ä n n e - t e c k n a d av att för smörjning av glidytorna hos 10 15 20 25 30 35 513 743 16 axeltappen (3) är åtminstone några av lyftkolvarna (8a, 8b) monterade i sina cylinderkamrar (9a, 9b) utan separa- ta tätningar och att för matning av olja som flödar fràn spalten mellan dessa till axeltappens (3) yta finns det vid den ände hos lyftkolvarna (8a, 8b) som är vänd mot slagkolven (2) en kammare (12) som stàr i förbindelse med slagkolven och via vilken luftflödet som matas transpor- terar oljan till ytorna som skall smörjas.

7. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n ezt e c k n a d av att den främre änden av berg- borren omfattar en kring axeltappen (3) anordnad separat spolhylsa (27) som bildar en spolkammare för tillförsel av spolmedel via i axeltappen anordnade kanaler (3b, 3c) till hålet som skall borras, och att lyftkolvarna (8a, 8b) är anordnade kring spolhylsan i bergborrens längsgå- ende riktning väsentligen vid spolhylsan.

8. Anordning enligt något av kraven 1-6, k ä n n e - t e c k n a d av att den främre änden av bergborren om- fattar en lagring (5) kring axeltappen (3) och att lyft- kolvarna (8a, 8b) är anordnade kring lagringen (5) vä- sentligen vid lagringen (5) i den längsgående riktningen av bergborren.

9. Sätt att styra bergborrning vid borrning av ett nedåt sig sträckande hål medelst förlängningsstångborr- ning med en bergborr omfattande en vid sin främre ände fram- och återgående axeltapp (3) på vilken en förläng- ningsstàng är fastgjord och vilken träffas av en slagkolv (2) som rör sig fram och åter i axeltappens (3) rörelse- riktning, en lyfthylsa (7) som omger axeltappen (3) och som omfattar en lyftyta (7a) på den mot slagkolven (2) vända sidan, vilken yta påverkar axeltappen (3), åtmin- stone två lyftkolvar (8a, 8b) som är anordnade att på- verka axeltappen (3) och som tjänar till att lyfta axel- tappen (3) med hjälp av tryck av trycksatt fluidum mot slagkolven (2) för att förflytta axeltappen till en öns- kad slagpunkt i bergborrens längsgående riktning, en mat- ningskraft som skjuter bergborren framåt och som är an- 10 15 20 513 743 17 ordnad att påverka bergborren under borrning, k ä n - n e t e c k n a t av att vid nedàtriktad borrning mins- kas storleken på matningskraften allteftersom antalet förlängningsstânger ökar proportionellt mot deras vikt, och att dä matningskraften när ett förutbestämt tröskel- värde Fmin; är ett sådant tryck för det trycksatta flui- det inställt att påverka åtminstone några lyftkolvar (8a, 8b) som kommer att kvarhålla kraften som verkar mellan bergborren och axeltappen (3) och förflyttar bergborr- stommen mot axeltappen till en önskad slagpunkt väsentli- gen vid nämnda värde.

10. Sätt enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a t av att värdet för trycket hos det trycksatta fluidumet alltid ökas då en ny förlängningsstàng tillförs i, pro- portion till kraftökningen som alstras av dess massa.

11. Sätt enligt krav 9 eller 10, k ä n n e t e c k- n a t av att trycket hos det trycksatta fluidet som påverkar lyftkolvarna (8a, 8b) inställes på sådant sätt att axeltappen förblir på avstånd från bergborrens främre ände från axeltappens (3) optimala slagpunkt, varvid en del av slagenergin från slagkolven (2) dämpas på en dämpningskudde placerad vid den främre änden av slagkolven, varvid endast en del av slagkraften överförs via axeltappen till borrskäret.