SE516116C2 - Sänkborrhammare och borrkrona - Google Patents

Description

20 25 30 ,516 '116 Beskrivninq av ritninqarna Fig. 1 visar en sänkborrhammare enligt föreliggande uppfinning i ett längsgående tvärsnitt. Det vänstra området i F ig. 2 visar en fotventil och delar av en borrkrona enligt föreliggande uppfinning och en kolv, i ett längsgående tvärsnitt, medan den högra delen beskriver en tidigareikänd lösning. Fig. 3 visar en förstorad vy av den tidigare kända delen i Fig. 2. Fig. 4 visar en förstorad vy av den vänstra delen i Fig. 2 och borrkronan enligt föreliggande uppfinning.

Detalierad beskrivning av en föredraqen utförinqsform av unøfinningg l Fig. 1 visas en föredragen utföringsform av en sänkborrhammare 10 enligt föreliggande uppfinning. Hammaren 10 innefattar ett yttre cylindriskt foderrör 11 vilket kan anslutas till en roterbar borrsträng, ej visad, genom vilken tryckluft leds. En kolv 16 slår fram och tillbaka i det cylindriska foderröret 11, och tryckluft riktas omväxlande till kolvens övre och undre ändar för att orsaka dess pendlande rörelse fram och tillbaka i foderröret. Varje nedåtgående slag tilldelar ett slag mot den slagände 30 hos en borrkrona 13 som sträcker sig uppåt i den undre delen hos det cylindriska foderröret. Kolven innefattar en spolkanal 31 för tryckluft. Den slående sänkborrhammaren innefattar ytterligare en toppsub 14, en backventil 35, ett kontrollrör eller utmatningsrör 15, en fotventil 20, ett kvarhållningsorgan 33 och en borrchuck 12. Sänkborrhammaren 10 är av konventionell design förutom för formen på borrkronans 13 slagände 30.

Vanligtvis tillsätts vatten i tryckluften för att undvika dammproblem i mängder omkring 4 till 4D I vatten per minut.

Fotventilen 20 är av i huvudsak cylindrisk grundform och är utförd plast, såsom Nylon®, se Fig. 2. Fotventilen är ett ihåligt rör 21 försett med en runtomlöpande ås 22 med en diameter som är större än rörets 21 diameter. Åsen 22 är anordnad att bibehålla fotventilen i borrkronan genom att åsen pressas in i en motsvarande runtomlöpande ränna 17 i en spolkanal 18 hos borrkronan.

Fotventilen 20 förlöper i huvudsak lika långt in i borrkronan som i kolven 16 när kolvens frontyta 23 slår mot borrkronans bakre yta 24. Kolvens frontyta 23 10 15 20 25 30 516116 3 ansluter till en runtomlöpande fas 29 lokaliserad vid mynningen av kolvens spolkanal 31.

Med hänvisning nu till den tidigare kända tekniken visad i Fig. 3. Det är tidigare känt att fasa eller jämna till skärningslinjen mellan borrkronans bakre yta 24 och borrkronans spolkanal 18. Under borrning kommer vattnet som är utfällt på slagytan att skapa en jetström av vatten i en riktning visad med pilen i Fig. 3.

Den del av jetströmmen som färdas radiellt inåt har en angreppsvinkel av omkring 90° och kommer att skära in i fotventilens plast och slutligen bryts ventilen av. När fotventilen har brutits kommer det inte att finnas någon undre kammare där tryckluften kan samlas för att lyfta kolven utan istället förflyttas luften omedelbart genom borrkronans spolkanal 18 och hammaren slutar att fungera. l Fig. 4 finns presenterad en lösning till problemet med jetströmskador på fotventilen. Skärningslinjen mellan borrkronans bakre yta 24 och borrkronans spolkanal 18 är försedd med en jetströmsavledare i form av en runtomlöpande läpp 25 integrerad med borrkronan 13. Jetströmmen av vatten under borrning avleds av läppen 25 i en riktning som visas med pilen i Fig. 4 på så vis att strömmens energi reduceras till omkring hälften. Dessutom blir strömmens angreppsvinkel trubbig så att endast omkring hälften av den återstående energin hos strömmen överförs till fotventilen. Läppen 25 kan ha många alternativa former men iden föredragna utföringsformen har läppen ett koniskt tvärsnitt bildat av en radiellt inre äntringsyta 26, en krökt topp 27 och en radiellt utvändig avledningsyta 28. Avledningsytan 28 bildar en vinlkel _a_ med centrumlinjen CL hos borrkronan 13. Vinkeln a är spetsig och är helst åtminstone 45°.

En borrkrona enligt föreliggande uppfinning kommer att säkerställa en förlängd livslängd hos fotventilen. Dessutom, en sänkborrhammare enligt föreliggande uppfinning kommer att ha en mer pålitlig funktion än hittills kända hammare. .516 116 4 Fastän föreliggande uppfinning har beskrivits i samband med ett föredraget utförande därav, är det uppenbart för fackmannen inom området att tillägg, strykningar, modifikationer, och ersättningar ej uttryckligen beskrivna kan göras utan avsteg från idén bakom och omfånget av uppfinningen såsom den definieras i de bilagda patentkraven. Exempelvis kan upphöjningen 25 vara integrerad med slagytan 23 hos kolven och fasen 29 kan bildas i slagytan 24 hos borrkronan.

Claims (7)

10 15 20 25 30 .516 116 Patentkrav

1. En luftdriven sänkborrhammare (10) för bergborrning, innefattande: ett i huvudsak cylindriskt foderrör (11), en borrchuck (12) monterad vid en ände av nämnda foderrör för att mottaga en borrkrona (13), '~ en borrsub (14) fäst till den andra änden av nämnda foderrör, en fotventil (20) lokaliserad i en central spolkanal (18) i en slagände (30) hos borrkronan och utstickande ifrån en slagyta (24) hos slagänden, nämnda fotventil omsluts intermittent av ett centralt hål hos en pendlande kolv (16) för att överföra tryckluft genom borrkronan, k ä n n e t e c k n a d av att skärningslinjen mellan borrkronans (13)/kolvens (16) slagyta (24,23) och borrkronans/kolvens spolkanal (18,31) är försedd med en runtomlöpande upphöjning (25) integrerad med borrkronan (13)/ko|ven (16) för att avleda jetströmmar av vätska under borrning.

2. Sänkborrhammaren enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den runtomlöpande upphöjningen (25) har ett i huvudsak koniskt tvärsnitt bildat av en radiellt inre äntringsyta (26), en krökt topp (27) och en radiellt utvändig avledningsyta (28), nämnda avledningsyta (28) bildar en vinkel (a) med centrumlinjen (CL) hos borrkronan (13)/kolven (16).

3. Sänkborrhammaren enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att vinkeln (a) är spetsig, företrädesvis åtminstone 45°.

4. Sänkborrhammaren enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att kolven (16)/borrkronan (13) är försedd med en fas (29) för att intermittent mottaga upphöjningen (25) under borrning.

5. En slående borrkrona innefattande en kropp med: en främre borrningsyta, en central spolkanal (18), vilken har utsträckning från en bakre ände (30) av kroppen i riktning mot borrningsytan för att leda spolmedium till borrningsytan, 10 15 /516 116 6 nämnda bakre ände innefattar en slagyta (24) som omger spolkanalen (18), nämnda centrala spolkanal (18) är anpassad för att mottaga en fotventil (20) för att överföra tryckluft genom borrkronan, k ä n n e t e c k n a d av att skärningslinjen mellan borrkronans (13) slagyta (24) och borrkronans spolkanal (18) är försedd med en runtomlöpande upphöjning (25) integrerad med borrkronan (13) för att avleda jetströmmar av vatten under borrning.

6. Borrkronan enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att den runtomlöpande upphöjningen (25) har ett i huvudsak koniskt tvärsnitt bildat av en radiellt inre äntringsyta (26), en krökt topp (27) och en radiellt utvändig avledningsyta (28), nämnda avledningsyta (28) bildar en vinkel (a) med centrumlinjen (CL) hos borrkronan (13).

7. Borrkronan enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att vinkeln (a) är spetsig, företrädesvis åtminstone 45°.