SE529623C2 - Bergborrningsrigg samt metod och anordning för matarriktningsstyrning vid en bergborrningsrigg - Google Patents
Bergborrningsrigg samt metod och anordning för matarriktningsstyrning vid en bergborrningsriggInfo
- Publication number
- SE529623C2 SE529623C2 SE0600437A SE0600437A SE529623C2 SE 529623 C2 SE529623 C2 SE 529623C2 SE 0600437 A SE0600437 A SE 0600437A SE 0600437 A SE0600437 A SE 0600437A SE 529623 C2 SE529623 C2 SE 529623C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- boom
- hinge
- drilling machine
- drilling rig
- operator
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 84
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims description 32
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 206010069747 Burkholderia mallei infection Diseases 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/02—Drilling rigs characterised by means for land transport with their own drive, e.g. skid mounting or wheel mounting
- E21B7/022—Control of the drilling operation; Hydraulic or pneumatic means for activation or operation
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/02—Drilling rigs characterised by means for land transport with their own drive, e.g. skid mounting or wheel mounting
- E21B7/021—With a rotary table, i.e. a fixed rotary drive for a relatively advancing tool
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B15/00—Supports for the drilling machine, e.g. derricks or masts
- E21B15/04—Supports for the drilling machine, e.g. derricks or masts specially adapted for directional drilling, e.g. slant hole rigs
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B15/00—Supports for the drilling machine, e.g. derricks or masts
- E21B15/04—Supports for the drilling machine, e.g. derricks or masts specially adapted for directional drilling, e.g. slant hole rigs
- E21B15/045—Hydraulic, pneumatic or electric circuits for their positioning
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/02—Drilling rigs characterised by means for land transport with their own drive, e.g. skid mounting or wheel mounting
- E21B7/025—Rock drills, i.e. jumbo drills
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Description
25 30 529 623 mataren kan vinklas uppåt/nedåt. Denna dubbeltripodkonstruktion har dock nackdelen att den främre tripoden är utrymmeskrävande och tung, vilket leder till begränsningar i bomlängd och bomstyvhet p.g.a. vridmomentsbegränsningar vid bommens infästning till bäraren.
I syfte att överkomma dessa problem har därför en bomkonstruktion framtagits, där den främre tripoden är utbytt mot rotationsleder. Fördelen med denna konstruktion är att rotationslederna reducerar vikten vid bommens yttre ände, vilket i sin tur medför att en både längre och styvare bom kan användas. Dessutom ökas matarens rörlighet.
Dubbeltripodlösningen har rotationsenheten placerad framför den främre tripoden, vilket medför att det i alla lägen för mataren erhålls ett naturligt samband mellan styrspak (såsom en joystick eller styrkula) -rörelse och matarens rörelse om styrspakens två axlar koppas direkt mot de två lederna i den främre tripoden. T.ex. kommer en framàtriktad rörelse av styrspaken alltid att kunna medföra att matarspetsen (matarens vid borrning mot berget vända ände) riktas nedåt då styrspakens fram-bak-rörelse alltid är kopplad mot matartiltleden.
På bommen med rotationsleder i stället för främre tripod, däremot, kommer matarens reaktion på styrspaksutslag att variera beroende på matarens position relativt bommen, vilket leder till oönskade effekter vid borrningen. Det existerar således ett behov av en förbättrad bergborrningsrigg.
Samanfattning av uppfinningen Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhanda- hålla en anordning för matarriktningsstyrning vid en bergborrningsrigg som löser ovanstående problem. 740544106; 2006-02-28 10 15 20 25 30 i 529 623 3 Detta och andra syften uppnås enligt föreliggande uppfinning genom en bergborrningsrigg såsom definierad i patentkrav l, en metod såsom definierad i patentkrav 8 och en anordning såsom definierad i patentkrav 15.
Enligt föreliggande uppfinning tillhandahålls en anordning för matarriktningsstyrning vid en bergborrningsrigg, varvid nämnda bergborrningsrigg innefattar en bom med en första ände och en andra ände och en vid nämnda bom anordnad borrmaskin, varvid nämnda första ände är fäst vid en bärare och varvid nämnda borrmaskin är fäst vid nämnda bärare via bommen och andra ände via minst ett första ledorgan och ett andra ledorgan, varvid nämnda ledorgan är anordnade att av en operatör manövreras medelst styrorgan för styrning av borrningsriktningen för nämnda borrmaskin. Anordningen innefattar organ för att avläsa vridläget för nämnda första ledorgan, organ för att avläsa styrsignaler från operatören via nämnda styrorgan, och organ för att bestämma en vridning för nämnda andra ledorgan baserat på vridläget för nämnda första ledorgan på så sätt att nämnda ledorgans inverkan på rörelsen för nämnda borrmaskin motsvarar en av operatören medelst nämnda styrorgan angiven riktning.
Detta har fördelen att genom att istället för att koppla respektive axel pâ styrspaken mot en specifik fysisk led används istället styrspakens utslag som en referens för den riktning som operatören önskar att borrmaskinen ska röra sig i, och sedan beräkna lämplig utstyrning för nämnda andra led baserat på nämnda första led. Således frikopplas styrspakens rörelser från kopplingen enligt den kända tekniken till en specifik led och kopplas i stället till ”virtuella” leder som beter sig precis som om styrspakens leder vore direktkopplade till fysiska leder.
Nämnda första och/eller andra och/eller tredje ledorgan kan utgörs av rotationsledorgan såsom en rotator innehållande en '74054.d0<37 2006-02-28 10 '15 20 25 30 529 623 4 rotationsmotor. Detta har fördelen att föreliggande uppfinning är tillämpbar på ledorgan med vilka stor rörelsefrihet kan erhållas.
Kort beskrivning av ritningarna Fig. 1 visar en bom för en bergborrningsrigg där styrspaken kan kopplas direkt mot specifika ledorgan.
Fig. 2 visar en bom för en bergborrningsrigg där direkt koppling av styrspakens leder mot fysiska ledorgan ger oönskade effekter.
Fig. 3 visar en trådmodell för en bom enligt fig. 2.
Fig. 4 visar bommen i fig. 2 där mataren roterats till en annan position.
Fig. 5 visar ett flödesschema över en exempelmetod enligt föreliggande uppfinning.
Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer I fig. 1 visas en bergborrningsrigg 1. Bergborrningsriggen 1 innefattar en bom 2, vars ena ände 2a är fäst vid en bärare 10, såsom ett fordon 10, och vid vars andra ände 2b är anordnad en mätare 3 som uppbär en borrmaskin 4. Borrmaskinen 4 är förskjutbar längs mataren 3. Bergborrningsriggen 1 kan vidare fjärrstyras av en operatör via en medelst en (ej visad) kabel till bergborrningsriggen 1 förbunden styranordning, där styrorgan i form av t.ex. en eller flera styrspakar (såsom joystickar eller styrkulor) kan användas för styrning av borrmaskinens 4 borrningsriktning. Styranordningen kan även vara trådlöst ansluten till bergborrningsriggen. Alternativt kan bergborrningsriggen styras av en operatör som befinner sig i en på bäraren (fordonet) 10 anordnad (ej visad) hytt. Den visade bergborrningsriggen visas såsom endast innefattande en borrbom, men kan innefatta två, tre, fyra eller fler borrbommar, varvid varje bom uppbär en respektive borrmaskin. 74054.d0c; 2006-02-28 10 15 20 25 30 529 623 5 Såsom tidigare nämnts är bommen (bommarna) 2 vanligtvis ledbart fästad till bäraren 10 via en eller flera leder. I fig. l utgörs dessa leder av en tripodkonstruktion, där två hydraulcylindrar 6, 7 är fästade till bäraren 10 något nedanför och i sidled förskjutet relativt bommens infästningspunkt så att de tre infästningspunkterna bildar formen av en triangel, där hydraulcylindrarnas 6, 7 infästningspunkter definierar triangelns bas.
Hydraulcylindrarnas 6, 7 andra ändar är fästade till bommens 2 undersida. Genom styrning av cylindrarna 6, 7 kan bommen 2 höjas/sänkas och styras i sidled. Vanligtvis är nämnda styranordning försedd med en separat styrspak för detta ändamål, där bommen 2 höjs/sänks genom att föra styrspaken bakåt/framåt. På samma sätt styrs bommen åt höger/vänster genom att föra styrspaken åt höger/vänster. Det finns således en direkt koppling mellan styrspakens två leder och bomrörelsens två leder.
Vidare är borrmaskinen 4 ledbart fästad till bommens 2 från fordonet vända ände 2b via en på motsvarande sätt fungerande anordning med två cylindrar 8, 9, vilka är fästade till bommens ovansida och sedan på motsvarande sätt som cylindrarna 6, 7 som en tripod med spetsen, dvs. bommens infästning, nedåt. Således kan, med hjälp av cylindrarna 8, 9, mataren 3, och därmed borrmaskinen 4, vinklas framåt/bakåt, och roteras kring en relativt borrbommens längsgående axel tvärgàende axel. Med andra ord kan mataren hela tiden parallellhållas samtidigt som bommen höjs/sänks och/eller vrids åt höger/vänster. Mataren kan även vridas i sidled med hjälp av cylindrarna 8, 9. Vidare kan matare med borrmaskin roteras kring nämnda tripodinfästning medelst en rotationsled ll.
Dessutom finns en matartiltled 12 som används för vinkla mataren kring dess fästpunkt. Även i detta fall kan en styrspaks respektive leder kopplas direkt mot matartiltleden 740544100: 2006-02-28 10 15 20 25 30 529 623 6 respektive matarsväng medelst cylindrarna 8, 9. Således kommer en operatör att alltid veta hur mataren beter sig vid Olika styrspaksutslag. Detta kommer även att gälla när mataren roteras med rotationsleden ll eftersom axeln för denna led också påverkas av utstyrningen för cylindrarna 8, 9. Vid användning av denna sedvanliga bom 2 är det således enkelt för en operatör att styra matarens, och därmed borrmaskinens 4 riktning så att borrning i önskad riktning kan ske.
Såsom tidigare nämnts har dock denna bom flera nackdelar, främst att den främre tripoden är utrymmeskrävande och tung, varför den i fig. 2 visade bommen 22 framtagits, vilken beträffande bommens 22 infästning till bäraren 10 fungerar precis som bommen i fig. l, med på samma sätt fungerande tripod, med hydraulcylindrar 27, 28, varvid bommens rörelse upp/ned och i sidled kan styras helt enligt ovan. När det gäller den främre tripoden samt rotationsleden ll, däremot, har dessa utbytts mot två rotationsleder 23 (matarrotation), 24 (matarsväng), vilka tillsammans med 25 (matartilt) kan användas för att ge samma eller bättre möjligheter att styra mataren i olika riktningar, och således ersätter den främre tripoden (hydraulcylindrarna 8, 9), rotationsleden ll samt hydraulcylinderleden 12. Rotationslederna 23, 24 är i denna utföringsform anbringande väsentligen 90 grader i förhållande till varandra där rotationsleden 23 är fästad till bommen 22 och således möjliggör rotation kring bommens 22 längsgående axel. Rotation medelst rotationsleden 23 medför alltså att mataren roteras kring bommens längsgående axel. Rotationsleden 24 är anordnad vinkelrätt mot rotationsleden 23, och medger således rotation av mataren kring en i förhållande till bommen transversell axel. Vidare kan mataren på samma sätt som i fig. l roteras kring en matartiltled 25. 74054 . doc: 2006-02-28 l0 15 '20 25 30 529 623 7 I fig. 3 visas en länkmodell för den i fig. 2 visade bOmmen- Såsom kan ses och enligt ovan innefattar bommen fem rotationsfrihetsgrader, där Zl utgör bomsväng, Z2 bomlyft, Z4 matarrotation, Z5 matarsväng, samt Z6 matartilt. Vidare innefattar den visade bommen en translationsfrihetsgrad Z3, dvs. bommen kan teleskopiskt förlängas/förkortas. Vidare finns ytterligare en translationsfrihetsgrad Z7 då mataren vanligtvis kan förskjutas relativt bommen. Beträffande borrmaskinen kan denna även vara förskjutbar relativt bommen.
Genom användning av förskjutbar matare och/eller borrmaskin behöver inte bäraren hela tiden flyttas fram varefter borrningen fortskrider. När mataren befinner sig i ett läge såsom visas i fig. 2 kommer, när ett styrorgans (t.ex. en styrspak) leder är direktkopplade mot rotationsleden 24 och matartiltleden 25, en bakàtriktad rörelse av styrspaken att resultera i att mataren vrids kring matartiltleden 25 pà så sätt att matarspetsen 26a rör sig i pilens A riktning. Vidare kommer, också precis som tidigare, en rörelse av styrspaken àt höger(vänster) att resultera i en motsvarande rörelse av matarspetsen 26a åt höger (vänster) genom rotation av rotationsleden 24. Även i detta fall skulle således en direkt koppling mellan styrspakens leder och rotationsled 24 respektive matartilt 25 kunna användas. Om, däremot, mataren befinner sig i ett läge såsom visas i fig. 4, dvs. mataren 26 har roterats l80° medelst rotationsleden 23, kommer styrspakens utslag att ge precis motsatta reaktioner för matarspetsen 26a. Till exempel kommer ett utslag åt höger medelst styrspaken resultera i att matarspetsen 26a rör sig åt vänster. På motsvarande sätt kommer, när styrspaken förs bakåt, matarspetsen 26a att röra sig i riktningen för pilen B.
Således kommer i detta läge mataren (matarspetsen) att bete sig på ett helt annat sätt än vad som förväntas av operatören, vilket kan ge oönskade följder. 74054.doc: 2006-02-28 l0 15 20 'n 30 529 625 8 Vidare kan, om mataren medelst rotationsleden 23 vridits till en position mellanliggande de i fig. 2 respektive 4 visadef mycket svårbemästrade effekter av styrspakens inverkan på mataren erhållas, vilket leder till att en operatör som är van att borra med den i fig. 1 visade bommen kommer att få än mer ovana utslag vid invanda styrspakrörelser. Detta leder till att operatören inte kan byta från en maskin med den ena bomtypen till en maskin med den andra bomtypen utan att "lära sig” hur maskinen beter sig vid olika styrspaksutslag. Detta är inte önskvärt eftersom det gör att matarförflyttningar (och därmed borrning) tar längre tid, och skador på borrmaskin eller annan utrustning riskeras om mataren rör sig åt ett annat håll än vad som avsetts.
Föreliggande uppfinning löser detta problem genom att istället för att koppla respektive axel på styrspaken mot en specifik fysisk led istället använda styrspakens utslag som en referens för den riktning som operatören önskar att mataren ska röra sig i, och sedan beräkna lämplig utstyrning för rotationsleden 24 och matartiltleden 25. Detta betyder alltså att styrspakens rörelser frikopplas från kopplingen till en specifik led och i stället kopplas till ”virtuella” leder.
Ett exempel på hur denna beräkning av utstyrningen för rotationsleden 24 och matartiltleden 25 kan ske kommer nu att beskrivas för den i fig. 2 visade bommen. Exemplet kommer att beskrivas med hänvisning till flödesdiagrammet i fig. 5. I steg 501 avläses styrsignaler från bergborrningsriggens operatör, styrsignalerna kan alstas medelst ett styrorgan, t.ex. en styrspak såsom en joystick, en styrkula, en styrplatta eller manöverknappar, och till exempel utgöra en tvàdimensionell riktningsangivelse (höjning eller sänkning matarspetsen samtidigt som den förs åt höger eller vänster). I steg 502 avläses de olika bomledernas vridningslägen, dvs. 74054 . dOC; 2006-02-28 10 15 20 25 iso t 529 623 9 vridningsläge (position) för bomsväng, bomlyft: matêII0têtiOH, matarsväng och matartilt. Bergborrningsriggen är sedvanligt försedd med givare för detektering av de olika ledernas vridningslägen, varför lägesavläsningen inte kommer att beskrivas närmare här. Efter avläsning av bomledernas lägen beräknas i steg 503 matarens aktuella riktning po i koordinatsystemet enligt figur 3. Denna beräkning kan göras med standardiserade koordinattransformationer och bomledernas avlästa (vinkel)positioner.
I steg 504 roteras riktningsvektorn po runt k00rdinataXlarHa X, y, z enligt operatörens styrsignal. Rotationen kan genomföras på olika sätt, t.ex. kan rotation av riktningsvektorn po kring koordinataxlarna ske i olika ordning. Således utgör det nedanstående endast ett exempel för att åstadkomma önskat resultat. Motsvarande resultat kan även åstadkommas på ett flertal andra sätt. Vidare kan funktionerna varieras baserat på hur signalen från styrorgan önskas påverka matarenS riktningsändring, t.ex. huruvida styrspak framåt ska höja eller sänka matarspetsen. I beräkningarna används följande variabler: po = ursprunglig riktningsvektor för mataren rotX vinkel för rotation kring X-axeln rotY vinkel för rotation kring Y-axeln rotZ = vinkel för rotation kring Z-axeln xi, yi = signal från styrorgan. t = riktningsvektor efter att rotationer motsvarande önskad riktningsändring av mataren applicerats på po.
Signalen från styrorganet kan, förutom att innehålla en riktningsangivelse, även vara storleksbestämd för att ange hur snabb riktningsändring som önskas. Signalens storlek bör dock vara anpassad till begränsningar av rörelsehastigheter för de leder som ska inställas för åstadkommande av önskad 74054.d0C; 2006-02-28 bio 15 20 25 30 529 623 10 riktningsändring. Styrorganet kan även vara så anordnat att när det t.ex. utgörs av en styrspak kan denna utgöras av en icke-återfjädrande typ, varvid styrspaken kan inStällaS i eït visst läge som sedan representerar den riktning mataren ska inta. Dvs. istället för att medelst styrspaken ange önskad rörelseriktning för mataren anges den slutriktning som mataren ska inställa sig i, i t.ex. styrspakens neutralläge kan mataren vara anordnad att inriktas såsom horisontell och parallell med bommen eller bärarens axel i längdriktningen.
Rotationsvinklarna beräknas enligt följande: rotX = sign(p°,)*p0z2*(-yi)+sign(p0y)*poyzfl-Xi) 1 där Sign Står för tecknet. rotY ll (Poxz + Poz2)*X1 rOtZ = (poxz + puyzflyi Matarens riktningsvektor t i det i fig. 3 visade koordinatsystemet kan sedan beräknas som: t= RL,m1,RLrm¶,R&rMxPm där Rmm utgör rotationsmatrisen för en rotation kring axeln n med vinkeln m. Rotationsmatriser finns väl beskrivna i litteraturen och kommer därför inte att beskrivas närmare här.
I nästa steg (505) beräknas utstyrning till lederna matarsväng (FS) och matartilt (FT). Detta utförs med hjälp av följande ekvationer, följande förkortningar används: BS0 = avläst vinkel för bomsväng innan riktningsändring BL0 = avläst vinkel för bomlyft innan riktningsändring FR0 = avläst vinkel för matarrotation innan riktningsändring FS0 = avläst vinkel för matarsväng innan riktningsändring FT0 = avläst vinkel för matartilt innan riktningsändring Fsnxamd, FTmmenm = beräknad vinkel för matarsväng respektive 74054 .docí 2006-02-28 10 15 20 25 30 529 625 ll matartilt för att matarens riktning ska överensstämma med den önskade riktningen enligt riktningsvektorn t.
FTnm@md kan beräknas enligt FTroterad = “arc3in (B) r där B kan beräknas som: B = tx(Sin(BS0)*Sin(FR0) + COS(BS0)*COS(FR0)*Sin(BL0)) + tz*cos(BL0)*cos(FR0) - ty(cos(BS0)*sin(FR0) " cos(FR0)*sin(BS0)*sin(BL0)) Vidare kan FSroterad erhållas som Fsroterad = ' Där A och C kan beräknas enligt: A tx*cos(BS0)*cos(BL0) - t,*sin(BL0) + ty*COS(BLo)*Sin(B3fl C = -tx(cos(FR0)*sin(BS0) - cos(BS0)*sin(BL0)*sin(FR0)) + tz*cos(BL0)*sin(FR0) + ty(cos(BS0)*cos(FR0) + sin(BS0)*sin(BL0)*sin(FRfl) Såsom inses av fackmannen ger detta flera möjliga lösningar för Fsnmææd och FTrmæfim. Av dessa lösningar väljs de vinklar för Fsnxamd och FTnm@md som ligger närmast de ursprungliga respektive vinklarna FS0 och FT0. Vidare är ovanstående ekvationer specifika för den i fig. 2 visade bommen. Vid annan typ av bom med annan ledkonfigurering kommer dessa ekvationer naturligtvis att se annorlunda ut.
Avslutningsvis kan utstyrningarna till matarsväng och matartilt beräknas som FSmterad - FSC respektive FTmterad - FTO, förutsatt att insignalerna anpassats till begränsningarna i rörelsehastighet för de berörda lederna. Ovanstående förfarande avslutas i steg 506 genom att utföra den framräknade utstyrningen.
Genom att styra ut lederna på detta sätt kommer som resultat erhållas en anordning som kan fås att bete sig likadant som 74 054 . dccí 200 6-02-28 10 15 '20 25 30 529 623 12 den i fig. l visade bommen. Därmed kan en operatör övergå från att borra med bommar enligt fig. l till att borra med bommar enligt fig. 2 utan skillnad i matarens beteende. Föreliggande uppfinning kan således sägas åstadkomma virtuella leder för matarsväng och matartilt som motsvarar styrspakens leder 0Ch som åstadkommer att mataren, och därmed borrmaskinen, rör sig precis såsom operatören tänkt sig, vilket är viktigt för att kunna positionera borrkronan, dvs. mataren, i rätt position och i rätt vinkelriktning relativt berget för att åSïadk0mma ett önskat hål. Speciellt viktigt blir detta under tunnelborrning vid positionering för konturhålen, dvs. den yttersta raden av hål. Dessa hål har oftast alla olika riktning och kräver att matare och borrmaskin förs ut mycket nära det omgivande berget.
I ovanstående beskrivning har uppfinningen beskrivits för en specifik konfiguration av olika leder. Uppfinningen kan dock även användas vid andra typer av bommar, där det beskrivna fenomenet inträffar. T.ex. kan bommen vara fast anbringad till bäraren. I detta fall förekommer ingen bomlyft eller bomsväng, varför dessa parametrar i detta fall kan reduceras bort från ovanstående ekvationer, eller ersättas med konstanter. Vidare kan andra typer av leder användas, t.ex. kan den andra rotationsleden samt matartiltleden ersättas med en sfärsisk led, varvid beräkning av den sfäriska ledens utstyrning kan beräknas baserat på den första rotationsledens läge, varvid ovanstående ekvationer justeras i enlighet därmed. Alternativt kan de två ovan beskrivna rotationslederna samt matartiltleden ersättas med en eller flera sfärsiska leder, alternativt fler än två rotationsleder, varvid på samma sätt ovanstående ekvationer justeras i enlighet därmed.
Såsom inses av fackmannen kan naturligtvis föreliggande uppfinning även användas vid en bom där den bakre tripoden 74054 . doc: 2006-02-28 i 529 623 13 också, eller istället för, den främre har utbytts mot rotationsleder, i vilket fall både den främre och den bakre ledens rörelser beräknas.
Vidare kan istället för den ovan visade tripodkonstruktionen användas en lösning där bommen vid bäraren är rörlig medelst en cylinder som arbetar väsentligen parallellt med bommens längsgående axel för höjning/sänkning av bommen, 0Ch en cylinder som arbetar väsentligen transversellt mot nämnda längsgående axel. 74054 .doct 2006-02-28
Claims (1)
1. 0 15 20 25 +30 529 623 14 Patantkrav Bergborrningsrigg (1), innefattande minst en bom (22) med en första ände och en andra ände och en vid nämnda bom (22) anordnad borrmaskin, varvid nämnda första ände är fäst vid en bärare (10) och varvid nämnda borrmaskin är fäst vid nämnda andra ände via minst ett första ledorgan (23) och ett andra ledorgan (24), varvid nämnda ledorgan (23, 24) är anordnade att av en operatör manövreras medelst styrorgan för styrning av borrningsriktningen för nämnda borrmaskin, kännetecknad av att bergborrningsriggen innefattar organ för att bestämma en vridning för nämnda andra ledorgan (24) baserat På vridläget för nämnda första ledorgan (23) på så sätt att nämnda ledorgans (23, 24) inverkan på rörelsen för nämnda borrmaskin motsvarar en av operatören medelst nämnda styrorgan angiven riktning. . Bergborrningsrigg enligt krav l, kännetecknad av att nämnda borrmaskin förutom nämnda första och andra ledorgan (23, 24) vidare är fäst vid nämnda bom via minst ett tredje ledorgan (25), varvid bergborrningsriggen vidare innefattar organ för att bestämma en vridning för nämnda tredje ledorgan (25) baserat på vridläget för nämnda första ledorgan (23) på så sätt att nämnda_ ledorgans (23, 24, 25) inverkan på rörelsen för nämnda borrmaskin motsvarar en av operatören medelst nämnda styrorgan angiven riktning. . Bergborrningsrigg enligt krav l eller 2, kännetecknad av att nämnda första (23) och/eller andra (24) och/eller tredje (25) ledorgan utgörs av rotationsledorgan. . Bergborrningsrigg enligt krav 3, kännetecknad av att nämnda första (23) och/eller andra (24) och/eller tredje 74054 .docï 2006-02-28 '10 15 20 25 30 i 529 623 15 (25) ledorgan utgörs av en rotator innehållande en rotationsmotor. . Bergborrningsrigg enligt något av föregående krav, varvid nämnda borrmaskin är anordnad att fästas till nämnda bom (22) via en matare (26), och varvid nämnda ledorgan (23, 24, 25) påverkar riktningen för nämnda matare (26). . Bergborrningsrigg enligt något av kraven 1-5, kännetecknad av att nämnda bom (22) vidare är fäSt Vid bäraren (10) via minst ett fjärde ledorgan (27, 28), varvid nämnda vridning för nämnda andra (24) och/eller tredje (25) ledorgan är anordnad att även bestämmas baserat på vridläget för nämnda fjärde (27, 28) ledorgan. . Bergborrningsrigg enligt något av föregående krav, varvid nämnda med styrorganet angivna riktningen utgörs av en tvådimensionell riktning. . Metod för matarriktningsstyrning vid en bergborrningsrigg (1), varvid nämnda bergborrningsrigg (1) innefattar en bom (22) med en första ände och en andra ände och en vid nämnda bom anordnad borrmaskin, varvid nämnda första ände är fäst vid en bärare (10) och varvid nämnda borrmaskin är fäst vid nämnda bärare (10) via bommens (22) andra ände via minst ett första ledorgan (23) och ett andra ledorgan (24), varvid nämnda ledorgan (23, 24) är anordnade att av en operatör manövreras medelst styrorgan för styrning av borrningsriktningen för nämnda borrmaskin, kännetecknad av att metoden innefattar stegen att: - avläsa (502) vridläget för nämnda första ledorgan (23), - avläsa (501) styrsignaler från operatören via nämnda styrorgan, - bestämma (505) en vridning för nämnda andra ledorgan (24) baserat på vridläget för nämnda första ledorgan (23) 74054.doC; 2006-02-28 10 '15 20 25 30 10. ll 12. 13. 14. 529 623 16 på så sätt att nämnda ledorgans (23, 24) inverkan På rörelsen för nämnda borrmaskin motsvarar en av operatören medelst nämnda styrorgan angiven riktning. . Metod enligt krav 8, varvid att nämnda borrmaskin förutom nämnda första och andra ledorgan (23, 24) Vidare är fäst vid nämnda bom via minst ett tredje ledorgan (25), Varvid metoden vidare innefattar steget att bestämma en vridning för nämnda tredje ledorgan (25) baserat på vridläget för nämnda första ledorgan (23) på så Sätt att nämnda ledorgans (23, 24, 25) inverkan på rörelsen för nämnda borrmaskin motsvarar en av operatören medelst nämnda styrorgan angiven riktning. Metod enligt krav 8 eller 9, varvid att nämnda första (23) och/eller andra (24) och/eller tredje (25) ledorgan utgörs av rotationsledorgan. .Metod enligt krav 10, kännetecknad av att nämnda första (23) och/eller andra (24) och/eller tredje (25) ledorgan utgörs av en rotator innehållande en rotationsmotor. Metod enligt något av kraven 8-ll, varvid nämnda borrmaskin är anordnad att fästas till nämnda bom via en matare (26), och varvid nämnda ledorgan (23, 24, 25) påverkar riktningen för nämnda matare (25)- Metod enligt något av kraven 8-12, varvid att nämnda bom (22) vidare är fäst vid bäraren via minst ett fjärde ledorgan (27, 28), varvid nämnda vridning för nämnda andra (24) och/eller tredje (25) ledorgan även bestäms baserat på vridläget för nämnda fjärde ledorgan (27, 28). Metod enligt något av kraven 8-13, varvid nämnda med styrorganet angivna riktningen utgörs av en tvâdimensionell riktning. 74054.doc: 2006-02-28 10 15 20 529 623 17 l5.Anordning för matarriktningsstyrning vid en bergborrningsrigg, varvid nämnda bergborrningsrigg (1) innefattar en bom (22) med en första ände och en andra ände och en vid nämnda bom anordnad borrmaskin, varvid nämnda första ände är anordnad att fästas vid en bärare (10) och varvid nämnda borrmaskin är anordnad att fästas vid nämnda bärare (10) via bommens (22) andra ände Via minst ett första ledorgan (23) och ett andra ledorgan (24), varvid nämnda ledorgan (23, 24) är anordnade att av en operatör manövreras medelst styrorgan för styrning av borrningsriktningen för nämnda borrmaskin, kånnetecknad av att anordningen innefattar: - organ för att avläsa vridläget för nämnda första ledorgan, - organ för att avläsa styrsignaler från operatören via nämnda styrorgan, - organ för att bestämma en vridning för nämnda andra ledorgan (24) baserat på vridläget för nämnda första ledorgan (23) på så sätt att nämnda ledorgans (23, 24) inverkan på rörelsen för nämnda borrmaskin motsvarar en av operatören medelst nämnda styrorgan angiven riktning. 74054 . doc: 2006-02-28
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0600437A SE529623C2 (sv) | 2006-02-28 | 2006-02-28 | Bergborrningsrigg samt metod och anordning för matarriktningsstyrning vid en bergborrningsrigg |
PCT/SE2007/000171 WO2007100284A1 (en) | 2006-02-28 | 2007-02-26 | Method and device for controlling the drilling direction of a rock drilling rig |
EP07709381.3A EP1989393B1 (en) | 2006-02-28 | 2007-02-26 | Method and device for controlling the drilling direction of a rock drilling rig |
CA2642614A CA2642614C (en) | 2006-02-28 | 2007-02-26 | Method and device for controlling the drilling direction of a rock-drilling rig |
NO20084113A NO338266B1 (no) | 2006-02-28 | 2008-09-26 | Fjellborerigg og fremgangsmåte og innretning for å styre boreretningen til en fjellborerigg |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0600437A SE529623C2 (sv) | 2006-02-28 | 2006-02-28 | Bergborrningsrigg samt metod och anordning för matarriktningsstyrning vid en bergborrningsrigg |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE0600437L SE0600437L (sv) | 2007-08-29 |
SE529623C2 true SE529623C2 (sv) | 2007-10-09 |
Family
ID=38459319
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE0600437A SE529623C2 (sv) | 2006-02-28 | 2006-02-28 | Bergborrningsrigg samt metod och anordning för matarriktningsstyrning vid en bergborrningsrigg |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1989393B1 (sv) |
CA (1) | CA2642614C (sv) |
NO (1) | NO338266B1 (sv) |
SE (1) | SE529623C2 (sv) |
WO (1) | WO2007100284A1 (sv) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111433428B (zh) * | 2017-12-04 | 2022-07-08 | 平户金属工业株式会社 | 能够进行多种作业方式的凿岩装置 |
CN112627799B (zh) * | 2020-12-13 | 2023-04-28 | 江西鑫通机械制造有限公司 | 一种用于不平整工作面的自动钻孔的施工方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3721304A (en) | 1971-05-04 | 1973-03-20 | Gardner Denver Co | Directional control for rock drill feed support |
GB1363917A (en) * | 1971-08-04 | 1974-08-21 | Dobson Park Ind | Extensible boom for carrying and positioning or guiding a tool such as a rock breaking or mining tool |
SE424758B (sv) * | 1978-04-11 | 1982-08-09 | Atlas Copco Ab | Hydrauliskt instellbar borrbom |
US4290491A (en) | 1978-08-31 | 1981-09-22 | Cooper Industries, Inc. | Rock drill positioning mechanism |
FR2452587A1 (fr) * | 1979-03-26 | 1980-10-24 | Montabert Roger | Bras-support articule pour glissiere d'appareil de foration |
US4267892A (en) | 1979-04-30 | 1981-05-19 | Cooper Industries, Inc. | Positioning control system for rock drill support apparatus |
US4514796A (en) | 1982-09-08 | 1985-04-30 | Joy Manufacturing Company | Method and apparatus for controlling the position of a hydraulic boom |
GB8404005D0 (en) | 1984-02-15 | 1984-03-21 | Boart Int Ltd | Drilling boom |
GB8607997D0 (en) | 1986-04-02 | 1986-05-08 | Boart Uk Ltd | Drilling boom |
SE500903C2 (sv) | 1989-12-20 | 1994-09-26 | Atlas Copco Constr & Mining | Bergborrningsrigg |
US5937952A (en) | 1997-12-31 | 1999-08-17 | Cannon Industries, Inc. | Feed shell positioning mechanism |
CA2458376C (en) | 2001-10-09 | 2009-07-07 | Claude Macdonald | Multi-functional drilling vehicle |
-
2006
- 2006-02-28 SE SE0600437A patent/SE529623C2/sv unknown
-
2007
- 2007-02-26 EP EP07709381.3A patent/EP1989393B1/en not_active Revoked
- 2007-02-26 CA CA2642614A patent/CA2642614C/en active Active
- 2007-02-26 WO PCT/SE2007/000171 patent/WO2007100284A1/en active Application Filing
-
2008
- 2008-09-26 NO NO20084113A patent/NO338266B1/no active IP Right Review Request
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2642614A1 (en) | 2007-09-07 |
EP1989393A4 (en) | 2015-07-15 |
NO338266B1 (no) | 2016-08-08 |
EP1989393A1 (en) | 2008-11-12 |
EP1989393B1 (en) | 2016-04-13 |
WO2007100284A1 (en) | 2007-09-07 |
CA2642614C (en) | 2014-08-12 |
SE0600437L (sv) | 2007-08-29 |
NO20084113L (no) | 2008-09-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE112016000152T5 (de) | Anzeigesystem einer Arbeitsmaschine und Arbeitsmaschine | |
US5995893A (en) | Device for controlling the operation of power excavators | |
EP3521515B1 (en) | Grading control system using machine linkages | |
WO2007144629A2 (en) | Control system for earth moving and working apparatus | |
JP5703846B2 (ja) | 水中航走体の自動動作確認方法及び装置 | |
CN107406237A (zh) | 臂架末端的位置控制 | |
NO830055L (no) | Elektrisk-hydraulisk styreinnretning for en svingbar baerearm til foering av et boreapparat | |
JPS60199194A (ja) | さく孔方法 | |
US6772134B1 (en) | Control means for a horizontal boring tool | |
SE529623C2 (sv) | Bergborrningsrigg samt metod och anordning för matarriktningsstyrning vid en bergborrningsrigg | |
CN106625629B (zh) | 隧道多臂架、多关节作业设备的末端臂架姿态多模式自动控制装置及方法 | |
DE102019004545B4 (de) | Automatische Maschine und Steuervorrichtung für Automatische Maschine | |
CN112081165A (zh) | 平地机及其刮坡控制方法、装置 | |
JP7000132B2 (ja) | 穿孔支援装置 | |
SE529667C2 (sv) | Bergborrningsanordning och metod vid sådan | |
CN212896535U (zh) | 平地机 | |
JP2011058269A (ja) | 作業機の位置管理装置 | |
GB2495353A (en) | Simulated horse riding training apparatus | |
JP2549579B2 (ja) | 軟弱地盤施工用パワーシャベルの操作方法及び装置 | |
CN111119919B (zh) | 一种柔臂掘进机推进系统控制计算方法 | |
KR102260304B1 (ko) | 무인 이동체의 원격 조종기 조종 시스템 및 조종 로봇 | |
CN114637308A (zh) | 一种凿岩台车推进梁姿态控制系统及控制方法 | |
JP2706506B2 (ja) | 連結アームの移動制御装置 | |
JP2011102633A (ja) | 制御装置及びこれを備えた解体機 | |
Del Vecchio | SailGoat: Autonomous Sailing System (2021-2022) |