SE529204C2 - Hållaranordning - Google Patents

Description

25 30 529 204 2 fördel åtminstone en del av transporten medelst en lyftkran.

Vid användning av en lyftkran grips borrsträngkomponenten medelst käftorgan, t.ex. liknande en timmertång, och transporteras sedan till önskad lokalisering. Ett problem vid användning av sådana hållarorgan är dock att ett stort parti av borrsträngkomponenten måste vara tillgängligt för käftorganen.

Uppfinningens syfte och viktigaste egenskaper Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhanda- hålla en hållaranordning för användning med en bergborrningsrigg, vilken löser ovanstående problem.

Detta syfte uppnås med en hållaranordning enligt den kännetecknande delen av patentkrav 1.

Det är ett ytterligare syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en borrsträngkomponent som löser ovanstående problem. Detta syfte uppnås medelst en borrsträngkomponent enligt den kännetecknande delen av patentkrav 18.

Det är ett ytterligare syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en bergborrningsrigg som löser ovanstående problem. Detta syfte uppnås med en bergborrningsrigg enligt den kännetecknande delen av patentkrav 23.

Hàllaranordningen inkluderar första och andra käftorgan för greppning av en borrsträngkomponent, och käftpåverkningsorgan, där nämnda första och andra käftorgan inkluderar första respektive andra griporgan, för ingrepp med ett motsvarande ingreppsorgan för ett respektive ändparti av borrsträngkomponenten. Nämnda ingreppsorgan är vidare anordnade på så sätt att de möjliggör gripning oberoende av borrsträngkomponentens rotationsposition såsom sett med avseende på dess symmetriaxel. Ingreppsorganen kan vara komplementära till griporganen. 10 15 20 25 30 529 204 3 Detta har fördelen att borrsträngkomponenterna kan staplas sida vid sida och ovanpå varandra, och fortfarande vara åtkomliga av hàllaranordningen för transport till t.ex. en lyftarmenhet.

Hållaranordningen kan vidare inkludera organ för självinriktning av de första och andra käftorganen med borrsträngkomponentens längsgående axel. Organen för självinriktning kan inkludera en svängled och krökta inriktningsytor på ett parti av de första respektive andra käftorganen.

Detta har fördelen att ingen finjustering av greppningspositionen är nödvändig. Vidare kan föreliggande uppfinning användas i situationer där borrsträngkomponenter grips eller lösgörs på en lutande yta.

Ett av nämnda griporgan och nämnda ingreppsorgan kan bestå av ett ringformigt eller krökt spår eller slits, och det andra av nämnda organ kan bestå av ett ringformigt eller krökt parti från gruppen: list eller ett eller flera utskjutande delar ur gruppen: pinnar. Till exempel kan, när nämnda ingreppsorgan består av ett ringformigt spår eller en slits, nämnda griporgan bestå av nämnda krökta parti eller åtminstone en av nämnda utskjutande delar.

Detta har fördelen att gripning oberoende av borrsträngkomponentens rotationsposition såsom sett med avseende på dess symmetriaxel kan åstadkommas på ett relativt enkelt sätt.

Gripningen kan vara anordnad att utföras genom att relativt förflytta åtminstone ett av nämnda första eller andra griporgan i en riktning mot det andra griporganet, där riktningen väsentligen motsvarar nämnda borrsträngkomponents längsgående axel. Hållaranordningen kan vidare innefatta påverkningsorgan för att relativt förflytta åtminstone ett av 10 15 20 25 529 204 4 nämnda första eller andra griporgan med avseende på det andra griporganet genom att relativt förflytta åtminstone ett av nämnda första och andra käftorgan. Nämnda påverkningsorgan kan bestå av åtminstone en hydraulmotor, t.ex. en hydraulcylinder eller en pneumatisk motor, eller en elmotor.

Hållaranordningen kan vidare inkludera organ för att luta borrsträngkomponenten vid och/eller efter gripning av borrsträngkomponenten. Lutningsorganen kan vara så anordnade att lutningsvinkeln kan varieras kontinuerligt, t.ex. från - 25° till 25°, från -90° till 90° eller från O° till 25°.

Lutningsorganen kan bestå av åtminstone en hydraulmotor, t.ex. en hydraulcylinder, en pneumatisk motor, eller en elmotor.

Detta har fördelen att det alltid är möjligt att hålla borrsträngkomponenten väsentligen horisontell med avseende på dess längsgående axel, oberoende av tyngdpunktens position i längsled vid transport av borrsträngkomponenten. Vidare har detta fördelen att när borrsträngkomponenten ska positioneras på ett lutande underlag kan borrsträngkomponenten lutas före dess kontakt med underlaget för att säkerställa en nedläggning med liten påverkan på borrsträngkomponenten.

Förbindelseorgan kan bestå av en universalled. Detta har fördelen att det reducerar påfrestningar på kranarmen.

Kort beskrivning av ritningarna Fig. 1 utgör ett tvärsnitt genom en ort som sträcker sig genom ett berg och en bergborrningsanordning däri för borrning av en uppsättning parallella hål.

Pig. 2 visar bergborrningsanordningen i fig. l sedd framifrån.

Fig. 3a-b visar en hållaranordning och en borrsträngkomponent enligt föreliggande uppfinning. 10 l5 20 25 30 529 204 5 Fig. 4a-e visar olika tillstånd vid gripning av en borrsträngkomponent med en hållaranordning enligt föreliggande uppfinning.

Fig.5a-b visar självinriktning av hàllaranordningen enligt föreliggande uppfinning.

Detaljerad beskrivning av exemplifierande utföringsformer I fig. l och 2 visas en bergborrningsanordning 1 som är lämp- lig för användning med föreliggande uppfinning. I fig. 1 visas bergborrningsanordningen 1 med, vid dess vänstra ände, ett ut- rymme för lagring av borrsträngkomponenter 2' att sammansättas till en borrsträng. En lyftarmenhet 8 inkluderar sammansätt- ningsorgan för sammansättning av borrsträngkomponenterna till en borrsträng, vilken blir längre och längre vartefter borr- ningsprocessen fortgår. Sammansättningsorganen kan inkludera en hàllarnyckel.

I fig. 2 visas bergborrningsanordningen sedd framifrån i en pågående borrningsprocess. Såsom visas används anordningen 1 för utvinning av ett stigande cylindriskt parti av en bergformation. Borrningen utförs medelst en upprymmare 3 med relativt stor diameter som är sammanmonterad med en pilotkrona 4 av mindre diameter. Pilotkronan används för att säkerställa att borrningen utförs i en önskad riktning under borrningen av ett specifikt hål. Upprymmaren 3 uppbärs av en borrsträng 2, vilken för närvarande utgörs av borrsträngkomponenterna 2a, Zb, 2c, där ytterligare borrsträngkomponenter 2d, 2e, etc. (ej visade) kan adderas till borrsträngen med hjälp av sammansätt- ningsanordningen vartefter borrningen fortsätter till dess ett hål med önskad längd har åstadkommits. Varje borrsträngkompo- nent 2' kan till exempel vara 1000 mm lång.

Varje gång en ny borrsträngkomponent ska adderas till borrsträngen 2 måste borrsträngkomponenten förflyttas från borrsträngutrymmet 5 till lyftarmenheten 8. Omvänt, varje gång 10 15 20 25 30 529 204 6 en borrsträngkomponent måste bortföras från borrsträngen, dvs. när borrning av ett specifikt hål har avslutats och borrsträngen dras ut från det borrade hålet och tas isär, måste borrsträngkomponenten bortföras från lyftarmenheten till borrsträngkomponentutrymmet_ Förflyttningen av borrsträngkomponenten kan utföras på ett flertal sätt, t.ex. genom att förflytta komponenterna med hjälp av ett transportband, en lyftkran eller en kombination därav. Med avseende på föreliggande uppfinning förflyttas borrsträngkomponenterna åtminstone en del av vägen med hjälp av en lyftkran. I den kända tekniken har denna lyftning utförts med hjälp av käftorgan liknande en timmertång, vilken ingreppar borrsträngkomponentens ytteryta med tångens käftar.

Ett problem med användning av en sådan hållaranordning är dock, såsom nämnts ovan, att ett stort parti av borrsträngkomponentytan måste vara tillgänglig för käftarna, vilket gör effektiv lagring av borrsträngkomponenter svår.

Effektiv lagring av borrsträngkomponenter är viktig när borrsträngkomponenterna medförs på själva borrningsmaskinen, särskilt när maskinen är anpassad för användning i smala orter, såsom den i fig. 1 och 2 beskrivna maskinen. 1 fig. 3a-b visas en hállaranordning 9 enligt föreliggande uppfinning som med fördel kan användas tillsammans med lyftorgan för förflyttning av borrsträngkomponenter till/från borrsträngkomponentutrymmet. Hållaranordningen 9 innefattar en rotator 10 för hopkoppling med lyftorgan, t.ex. via en universalled 11 såsom visas i figuren. Rotatorn 10 är förbunden med första och andra käftorgan 12, 13. I den i fig.

Ba och 4 visade exempelutföringsformen är det första käftorganet 13 fästat till rotatorn medelst en svängled 20.

Såsom visas i figuren är de första och andra käftorganen monterade på två stänger 21, 22. Det första käftorganet 12 är fast förbundet med stängerna medelst icke explicit visade 10 15 20 25 30 529 204 7 spännbussningar, dock indikerade med 24a-d, och det andra käftorganet 13 är glidbart fästat till de två stängerna medelst glidlager 23a-d. Såsom kan ses i figurerna är således de första och andra käftorganen inriktade med hjälp av de två stängerna 21 och 22. Vidare är de första och andra käftorganen sammankopplade medelst en hydraulcylinder 25.

De första och andra käftorganen innefattar första och andra griporgan 14 respektive 15 för greppning av respektive motsvarande ingreppsorgan 16 och 17, lokaliserade vid vardera ändparti av borrsträngkomponenten 30.

I figuren består ingreppsorganen 16, 17 av ett ringformigt spår vid den yttre periferin av varje ände av borrsträngkomponenten. De ringformiga spåren är symmetriska och möjliggör således gripning av borrsträngkomponenten oberoende av borrsträngkomponentens rotationsposition, såsom kan ses med avseende på dess symmetriaxel A-A. Vidare består i fig. 3b käftorganens griporgan 14, 15 av ett krökt listparti i form av t.ex. en del av en ring, vars kurvform motsvarar spårets (spårens) kurvform och vars höjd väsentligen motsvarar, men inte överstiger spårets bredd så att griporganet kan införas i spár(en) 16, 17. Således är griporganen komplementära till ingreppsorganen.

Vid gripning av borrsträngkomponenten sänks hâllaranordningen 9 mot borrsträngkomponenten, såsom visas i fig. 4a. När hållaranordningen 9 sänks så att den stöter mot borrsträngkomponenten 30, visat i fig. 4b, utförs gripning genom relativ förflyttning av käftorganen 12 och 13 mot varandra. Detta utförs genom att operera den hydrauliska cylindern 25 så att dess kolv dras in i cylinderhuset, vilket drar det första käftorganet 12 mot det andra käftorganet 13, vilket i sin tur åstadkommer att de första och andra griporganen 14, 15 införs i motsvarande spår 16, 17 i 10 l5 20 25 30 529 204 8 borrsträngkomponenten. Hållaranordningen är nu säkrad till borrsträngkomponenten, och borrsträngkomponenten kan lyftas och transporteras genom anslutning av lämpliga lyftorgan till universalleden ll. Anslutning av hållaranordningen till lyftorganen via universalleden är fördelaktig eftersom detta reducerar påkänningarna på t.ex. en lyfkranarm.

Hållaranordningen är vidare försedd med en andra hydraulcylinder 26. Denna cylinder, i kombination med svängleden 20, förser anordningen med förmågan att kunna luta borrsträngkomponenten. Detta åskådliggörs i fig. 4d, där borrsträngkomponenten lutas åt vänster, och i fig. 4e där borrsträngkomponenten lutas åt höger. I den visade exempelutföringsformen kan lutningsvinkeln varieras kontinuerligt från -25° till 25° med avseende på ett horisontalplan. Naturligtvis är andra lutningsvinkelintervall möjliga, såsom från -90° till 90° eller från O° till 25°.

Lutning av borrsträngkomponenten gör det möjligt att hålla borrsträngkomponenten väsentligen horisontell med avseende på dess längsgående axel, oberoende av om universalleden ll är vertikalt inriktad med borrsträngkomponentens tyngdpunkt.

Vidare har detta fördelen att när borrsträngkomponenten ska positioneras på en lutande yta kan borrsträngkomponenten lutas innan kontakt med ytan sker för att säkerställa en nedläggning med liten påkänning på borrsträngkomponenten.

Svängleden 20 har en ytterligare fördel som kommer att beskrivas med hänvisning till fig. 5a-b. Om, såsom visas i fig. 5a-b, borrsträngkomponenten vilar på en lutande yta kan svängleden 20 användas för självinriktning av de första och andra käftorganen med borrsträngkomponentens längsgående axel.

När hållaranordningen 9 i fig. 5a sänks mot horrsträngkomponenten kommer hållaranordningen först att stöta emot borrsträngkomponentens högra ände, såsom visas i fig. 5a. l0 15 20 25 30 529 204 9 När dock sänkning av hâllaranordningen fortsätter kommer svängleden 20 att åstadkomma att sänkning av hàllaranordningens vänstra ände fortsätter till dess både de första och andra käftorganen ligger an mot, och är inriktade med, borrsträngkomponenten såsom visas i fig. 5b, varvid borrsträngkomponenten kan gripas såsom beskrivits ovan.

För att underlätta självinriktning kan käftorganen inkludera styrelement 28a, 29a och 29b, visade i fig. 3b. Dessa element 28a, 29a och 29b är anordnade på ytorna 28 och 29 och riktade mot borrsträngkomponenten när hållaranordningen är positionerad. De är företrädesvis krökta med en radie som väsentligen motsvarar borrsträngkomponentens radie.

Styrelementen kan vara utbytbara för att möjliggöra att styrelementens storlek och form kan varieras så att hållaranordningen kan passa olika borrsträngkomponenter, t.ex. borrsträngkomponenter med olika diameter. Dessutom kan styrelementets antal och position på ytorna 28 och 29 varieras. Som ett alternativ kan styrelementen utelämnas, i vilket fall ytorna 28 och 29 kan användas som inriktningsytor, företrädesvis krökta med en radie som motsvarar borrsträngkomponentens radie.

Den ovan beskrivna hållaranordningen har vidare fördelen att varken gängor som används för anslutning av borrsträngkomponenter till varandra eller kontaktytor (visade i fig. 3 för en ände av borrsträngkomponenten, betecknade med 18) som ligger an mot varandra när borrsträngkomponenterna är anslutna till varandra, utsätts för någon störning från griporgan under lyftning/transport av borrsträngkomponenterna.

Detta är mycket viktigt eftersom det är absolut nödvändigt att hålla dessa gängor och kontaktytor intakta för att erhålla en korrekt borrningsprocess. 10 15 20 25 529 204 10 I den ovanstående beskrivningen är borrsträngkomponenten försedd med spår och hållaranordningen är försedd med griplister. I en alternativ utföringsform kan borrsträngkomponenten vara försedd med ringformiga ingreppslister, och hållaranordningen vara försedd med motsvarande urtag anordnade på så sätt att ett parti av den ringformiga listen passar däri. Vidare kan grip- /ingreppslisterna utgöras av andra utskjutande element än lister, såsom t.ex. pinnar.

Den ovan beskrivna hållaranordningen kan vara anordnad att passa borrsträngkomponenter av olika längd, t.ex. genom att variera käftorganens längd eller den hydraulcylinderns (hydraulcylindrarnas) längd så att en hållaranordning kan användas för två eller flera borrsträngkomponentlängder.

I den ovanstående beskrivningen har hållaranordningen visats som innefattande första och andra käftorgan, där det andra käftorganet är rörligt förbundet med det första käftorganet, och där det första käftorganet är förbundet med lyftorgan via svängleden. I en alternativ utföringsform innefattar hållaranordningen vidare ett mittparti vilket är förbundet med nämnda lyftorgan, och varvid det första och det andra käftorganet är förbundet med mittpartiet via påverkningsorgan och glidlager. Alternativt kan endast ett av käftorganen vara rörligt förbundet med mittpartiet, och det andra käftorganet vara fast förbundet med mittpartiet.

Claims (13)

1. 0 15 20 25 30 529 204 ll PATENTKRAV Hàllaranordning för användning med en bergborrningsrigg, inkluderande första och andra käftorgan för greppning av en borrsträngkomponent, där anordningen vidare inkluderar käftpåverkningsorgan, kännetecknad av att - nämnda första och andra käftorgan inkluderar första respektive andra griporgan, för ingrepp med ett respektive motsvarande ingreppsorgan för ett ändparti av borrsträngkomponenten, och - nämnda ingreppsorgan är anordnade på så sätt att de möjliggör gripning oberoende av borrsträngkomponentens rotationsposition såsom sett med avseende på dess symmetriaxel.

2. Hållaranordning enligt krav 1, kännetecknad av att ingreppsorganen är komplementära till griporganen.

3. Hållaranordning enligt krav l eller 2, kännetecknad av att det innefattar organ för självinriktning av de första och andra käftorganen med borrsträngkomponentens längsgående axel.

4. Hållaranordning enligt krav 3, kännetecknad av att organen för självinriktning inkluderar en svängled och krökta inriktningsytor på ett parti av de första respektive andra käftorganen.

5. Hållaranordning enligt något av kraven 1-4, kännetecknad av att ett av nämnda griporgan och nämnda ingreppsorgan består av ett ringformigt eller krökt spår eller slits, och att det andra av nämnda organ består av ett ringformigt eller krökt parti från gruppen: list eller ett eller flera utskjutande delar ur gruppen: pinnar.

6. Hållaranordning enligt krav 5, kännetecknad av att nämnda ingreppsorgan består av ett ringformigt spår eller slits, 10 15 20 25 30 10. ll 12 529 204 12 och att nämnda griporgan består av nämnda krökta parti eller åtminstone en av nämnda utskjutande delar.

7. Hållaranordning enligt krav 5, kännetecknad av att nämnda griporgan består att ett krökt spår eller slits, och att nämnda ingreppsorgan består av åtminstone ett krökt parti, ett ringformigt parti eller åtminstone en av nämnda utskjutande delar.

8. Hållaranordning enligt något av kraven 1-7, kännetecknad av att gripningen är anordnad att utföras genom att med hjälp av påverkningsorgan relativt förflytta åtminstone ett av nämnda första och andra griporgan i en riktning mot det andra griporganet som väsentligen motsvarar nämnda borrsträngkomponents längsgående axel.

9. Hållaranordning enligt krav 8, kännetecknad av att den innefattar påverkningsorgan för att relativt förflytta åtminstone ett av nämnda första eller andra griporgan med avseende på det andra griporganet genom att relativt förflytta åtminstone ett av nämnda första och andra käftorgan.

10. Hållaranordning enligt krav 8 eller 9, kännetecknad av att nämnda påverkningsorgan består av ett manövreringsorgan ur gruppen: hydraulmotor, pneumatisk motor, elmotor. .

11. Hållaranordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att den vidare inkluderar organ för att luta borrsträngkomponenten vid och/eller efter gripning av borrsträngkomponenten. .

12. Hållaranordning enligt krav ll, kännetecknad av att lutningsorganen är anordnade så att lutningsvinkeln kan varieras kontinuerligt, t.ex. från -25° till 25°, från - 90° till 90° eller från 0° till 25°. 10 15 20 25 30 13 14 15 16. 17 18 529 204

13. .Hàllaranordning enligt krav ll eller 12, kännetecknad av att lutningsorganen består av åtminstone ett manövreringsorgan ur gruppen: hydraulmotor, pneumatisk motor, elmotor. .Hållaranordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att den vidare innefattar förbindelseorgan för anslutning till lyftorgan. .Hållaranordning enligt krav 14, kännetecknad av att förbindelseorganet består av en universalled. Hållaranordning enligt något av kraven 14-15, kännetecknad av att det första käftorganet är förbundet med ett hopkopplingsparti, t.ex. en rotator, förbundet med nämnda förbindelseorgan via nämnda svängled, och att det andra käftorganet är rörligt förbundet med det första käftorganet. .Hållaranordning enligt något av kraven l~l5, kännetecknad av att - den vidare innefattar ett mellanparti, vilket via nämnda svängled är förbundet med nämnda organ för förbindelse med lyftorganen, - det första käftorganet och det andra käftorganet är förbundna med mellanpartiet, och - åtminstone ett av det första käftorganet och det andra käftorganet är rörligt förbundet med nämnda mellanparti. .Borrsträngkomponent för användning med en hållaranordning enligt något av kraven 1-17, kännetecknad av att borrsträngkomponenten vid dess ändar inkluderar första respektive andra ingreppsorgan för mottagning av motsvarande griporgan för hållaranordningen, varvid nämnda ingreppsorgan är anordnade på så sätt att de möjliggör mottagning av de motsvarande griporganen 10 15 19. 20. 21. 22 23. 529 204 14 oberoende av borrsträngkomponentens rotationsposition såsom sett med avseende på dess symmetriaxel. Borrsträngkomponent enligt krav 18, kännetecknad av att ingreppsorganen är positionerade radiellt utanför borrstränganslutningsgängorna. Borrsträngkomponent enligt krav 18 eller 19, kännetecknad av att ingreppsorganen är komplementära till griporganen. Borrsträngkomponent enligt något av kraven 18-20, kännetecknad av att nämdna ingreppsorgan består av ringformiga eller krökta spår eller slitsar. .Borrsträngkomponent enligt något av kraven 18-21, kännetecknad av att nämnda ingreppsorgan består av ett ringformigt eller krökt parti från gruppen: list eller ett eller flera utskjutande delar ur gruppen: pinnar. Bergborrningsrigg, inkluderande en hållaranordning enligt något av kraven 1-17 för gripning av borrsträngkomponenter vid lyftning och/eller transport av borrsträngkomponenterna.