SE529667C2 - Bergborrningsanordning och metod vid sådan - Google Patents

Bergborrningsanordning och metod vid sådan

Info

Publication number
SE529667C2
SE529667C2 SE0600438A SE0600438A SE529667C2 SE 529667 C2 SE529667 C2 SE 529667C2 SE 0600438 A SE0600438 A SE 0600438A SE 0600438 A SE0600438 A SE 0600438A SE 529667 C2 SE529667 C2 SE 529667C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
speed
boom
calibration
movement
control parameter
Prior art date
Application number
SE0600438A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0600438L (sv
Inventor
Johan Larsson
Haakan Lundvall
Original Assignee
Atlas Copco Rock Drills Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Atlas Copco Rock Drills Ab filed Critical Atlas Copco Rock Drills Ab
Priority to SE0600438A priority Critical patent/SE529667C2/sv
Priority to PCT/SE2007/000179 priority patent/WO2007100287A1/en
Priority to EP20070709387 priority patent/EP1989394A4/en
Publication of SE0600438L publication Critical patent/SE0600438L/sv
Publication of SE529667C2 publication Critical patent/SE529667C2/sv

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/02Drilling rigs characterised by means for land transport with their own drive, e.g. skid mounting or wheel mounting
    • E21B7/022Control of the drilling operation; Hydraulic or pneumatic means for activation or operation
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04Directional drilling
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B15/00Supports for the drilling machine, e.g. derricks or masts
    • E21B15/04Supports for the drilling machine, e.g. derricks or masts specially adapted for directional drilling, e.g. slant hole rigs
    • E21B15/045Hydraulic, pneumatic or electric circuits for their positioning
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/02Drilling rigs characterised by means for land transport with their own drive, e.g. skid mounting or wheel mounting
    • E21B7/025Rock 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

l5 20 25 30 529 667 2 finns vanligtvis en matartiltled med vilken mataren kan vinklas uppåt/nedåt. Ett annat exempel på bomkonstruktion utgörs av en bom där den främre tripoden samt nämnda rotationsled är utbytta mot två rotationsleder såsom rotatorer. 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.
Gemensamt för de ovanstående bomtyperna är att det hydraulsystem som används för manövrering av bommen vanligtvis innefattar standardkomponenter, vilka t.ex. utgörs av proportionalventiler som används för att styra/reglera utstyrningshastigheten för de ovannämnda bommanövrerande lederna. En nackdel med användning av standardkomponenter är att dessa komponenters egenskaper varierar mellan olika exemplar. Dessa variationer ger i sin tur upphov till variationer i hur mycket en led rör sig vid en viss styrspaksutstyrning. Detta är inte önskvärt eftersom det leder till att olika leder rör sig olika fort, med oönskat rörelsemönster för mataren som följd. T.ex. kan olikheter i proportionalventilerna leda till att en s.k. parallellförflyttning inte sker parallellt överhuvudtaget.
Vidare används vid borrning ofta automatisk förflyttning av bom/borrmaskin, där det är än viktigare att lederna beter sig precis såsom avsett för att en tillförlitlig autopositionering ska kunna erhållas.
I syfte att överkomma dessa problem utförs därför normalt en kalibrering av dessa ventiler för att kompensera för nämnda komponentvariationer. Denna kalibrering är dock mycket tidsödande och måste utföras varje gång en komponent (ventil eller led) byts ut. Dessutom beror kalibreringsresultatet på erfarenheten hos den operatör som utfört kalibreringen (med 74055a; 2007-01-29 10 15 20 25 30 529 667 3 operatör i kalibreringshänseende avses här servicepersonal, eftersom det är ovanligt att en borraroperatör besitter denna kunskap). Det existerar således ett behov av en förbättrad bergborrningsanordning.
Sammanfattning av uppfinningen Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhanda- hålla en metod och en anordning för kalibrering av ledorgan vid en bergborrningsrigg som löser ovanstående problem.
Detta och andra syften uppnås enligt föreliggande uppfinning genom en metod såsom definierad i patentkrav 1, och en anordning såsom definierad i patentkrav ll.
Enligt föreliggande uppfinning tillhandahålls en metod för kalibrering av ledorgan vid en bergborrningsrigg. Metoden innefattar stegen att: ställa in ett värde för en styrparameter, bestämma om avvikelsen mellan den medelst styrparametervärdet erhållna ledrörelsehastigheten och en referensledrörelsehastighet understiger ett visst tröskelvärde, öka/minska värdet för styrparametern om nämnda avvikelse överstiger nämnda tröskelvärde, och att automatiskt repetera det ovannämnda till dess att nämnda avvikelse understiger nämnda tröskelvärde, varvid erhållet styrparametervärde lagras som kalibreringsvärde för nämnda referensledrörelsehastighet.
Detta har fördelen att eftersom kalibreringen sker automatiskt blir kalibreringen oberoende av vem som genomför kalibreringen, dvs. det erhålls ett resultat där en bergborrningsrigg alltid beter sig på önskat sätt.
Uppfinningen har också fördelen att kalibreringen går betydligt snabbare att utföra jämfört med tidigare kända metoder. 74055a; 2007-01-29 10 15 20 25 30 529 667 4 Kalibreringen kan utföras för nämnda ledorgans samtliga rörelseriktningar. Detta har fördelen att en kalibrering kan åstadkommas, som säkerställer att ett gott resultat vid t.ex. parallellförflyttning eller automatisk positionering kan erhållas.
Bergborrningsriggen kan innefatta ett flertal ledorgan, varvid metoden vidare innefattar steget att utföra nämnda kalibrering för nämnda flertal ledorgan. Detta har fördelen att t.ex. en boms samtliga ledorgan kan kalibreras i en följd. I vissa fall kan det även vara möjligt att kalibrera flera ledorgan parallellt. Detta kan dock ställa krav på att det finns gott om utrymme kring bergborrningsriggen eftersom det kan erfordra att stora bomrörelser är möjliga. Det kan också vara så att bergborrningsriggen innefattar ett flertal bommar, t.ex. två, tre eller fyra, varvid kalibrering av ledorgan på olika bommar kan utföras parallellt, vilket ytterligare snabbar upp kalibreringsprocessen.
Metoden kan vidare innefatta steget att utföra nämnda kalibrering för ett flertal referensrörelsehastigheter. Den ovan nämnda kalibreringen kan utföras för att bestämma det styrparametervärde som resulterar i att ledorganet precis börjar röra sig, vilket kan utgöras av en definitiv bestämning, dvs. att de absolutpositionsdetekteringsorgan som normalt finns anordnade vid respektive led detekterar att leden rör sig, eller att t.ex. 1, 2 eller 3% av ledorganets maximala rörelsehastighet (såsom definierad nedan) uppnåtts.
Kaibreringen kan även användas för att bestämma det styrparametervärde som resulterar i att leden rör sig med sin maxhastighet, vilken kan vara den maxhastighet som sätts av fysiska begränsningar, eller den hastighet som är den maximala som det är önskvärt att ledorganet rör sig med. Nämnda ledorgan kan dock även kalibreras för ledrörelsehastigheter 740558; 2007-01-29 10 l5 20 25 529 667 5 som är mellanliggande dessa då ledorganets karaktäristik normalt inte är linjär, t.ex. kan kalibrering utföras för 10, 20 50 och 80% av ovan nämnda maxhastighet.
Nämnda styrorgan kan vara anordnat att utgöras av en proportionalventil, varvid nämnda styrparameter är anordnad att utgöras av en styrström för nämnda ventil. Detta har fördelen att sedvanliga standardkomponenter kan användas.
Vidare kan nämnda ledorgan t.ex. utgöras av en hydraulcylinder, eller ett rotationsledorgan såsom en rotator.
Eftersom det ofta är trångt där bergborrning utförs kan metoden vidare innefatta steget att en användare medelst styrorgan anger en riktning i vilken nämnda borrmaskin eller bom tillåts röra sig under nämnda kalibrering. Detta har fördelen att i t.ex. en tràng gruvort kan användaren medelst t.ex. att hålla en styrspak i ett visst läge, t.ex. framåt, ange för styrsystemet att vid kalibrering bommen/borrmaskinen endast får röra sig i angiven riktning. Den angivna riktningen kan utgöras av en tvådimensionell riktning.
Uppfinningen avser även en anordning och en bergborrningsrigg.
Kort beskrivning av ritningarna Fig. l visar en exempelbom för en bergborrningsrigg.
Fig. 2 visar ett flödesschema för kalibrering av starström för ett ledorgan enligt föreliggande uppfinning.
Fig. 3 visar en exempelkaraktäristik för ett exempelledorgan.
Fig. 4 visar ett flödesschema över grovkalibrering av styrströmmen för ett ledorgans maxhastighet och eventuella mellanliggande hastigheter enligt föreliggande uppfinning.
Fig. 5 visar ett flödesschema över finkalibrering av utstyrningsströmmar för ett ledorgans maxhastighet och 74055a; 2007-01-29 10 15 20 25 30 529 667 6 eventuella mellanliggande hastigheter enligt föreliggande uppfinning.
Fig. 6 visar en annan exempelbom där föreliggande uppfinning är tillämplig.
Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer I fig. 1 visas en bergborrningsrigg 1 där föreliggande uppfinning med fördel kan användas. Bergborrningsriggen 1 innefattar en bom 2, vars ena ände 2a är fäst vid en (schematiskt indikerad) bärare 10, som t.ex. kan utgöras av ett fordon, och vid vars andra ände 2b är anordnad en mätare 3 som uppbär en borrmaskin 4. Borrmaskinen 4 är förskjutbar längs mätaren 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 riktning och läge. 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 4.
Såsom tidigare nämnts är bommen (bommarna) 2 vanligtvis ledbart fästad till fordonet/bäraren 10 via ett eller flera ledorgan. I fig. 1 utgörs dessa ledorgan av en tripodkonstruktion, där tvâ hydraulcylindrar 6, 7 är fästade till fordonet 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 740553; 2007-01-29 10 15 20 25 30 529 667 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 àt höger/vänster genom att föra styrspaken åt höger/vänster.
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 parallellhállas 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 mätare med borrmaskin roteras kring nämnda tripodinfästning medelst en rotationsled ll.
Dessutom finns en matartiltled 12 som används för vinkla mataren kring dess fästpunkt.
Enligt det ovanstående är det således ett flertal leder som påverkar rörelseriktningen för borrmaskinen 4. Vid vissa matar/borrmaskinförflyttningar är det viktigt att en parallellförflyttning av mataren kan utföras, dvs. att bommen kan vridas med bibehållen riktning för mataren så att borrning av ett nytt, med föregående hål parallellt, hål snabbt kan utföras. Denna parallellförflyttning ställer i sin tur krav på att lederna rör sig med samma hastighet. T.ex., vid en bom enligt fig. 1, är det önskvärt att cylindrarna 6 och 9 740556; 2007-01-29 10 15 20 25 30 i 529 667 8 respektive 7 och 8 rör sig med samma hastighet för att en god parallellförflyttning ska åstadkommas. Det är överhuvudtaget viktigt att rätt position och rätt vinkelriktning relativt berget kan erhållas för mataren/borrmaskinen för att kunna åstadkomma ett önskat hål, och även detta medför att det är viktigt att ledorganen rör sig lika snabbt så att en med styrspaken angiven förflyttning också resulterar i motsvarande faktisk förflyttning. Vidare har vid automatisk positionering av bom och borrmaskin startströmmens kalibreringsvärde mycket stor inverkan. Vid automatisk positionering erfordras att ledorganen kan regleras med mycket god noggrannhet eftersom tillåtet reglerfel vanligtvis är i storleksordningen några hundradels grader. Om startströmmen vidare är för stor kan inte bommen manövreras tillräckligt långsamt för att kunna stannas i rätt läge, är startströmmen för liten tar den automatiska positioneringen istället för lång tid.
Såsom nämnts ovan innefattar det hydraulsystem som används för manövrering av bommen vanligtvis standardkomponenter, där proportionalventiler används för att styra hydraulflödet till ledorganen, och därmed rörelsehastigheten för dessa. Såsom också nämnts ovan har dessa komponenter nackdelen att deras egenskaper varierar mellan olika exemplar. Dessa variationer ger i sin tur upphov till variationer i hur mycket en led rör sig vid en viss styrspaksutstyrning. Eftersom detta kan leda till att t.ex. cylindrarna 6 och 9 respektive 7 och 8 inte rör sig med samma hastighet utförs därför en kalibrering av ledorganen, innan bergborrningsriggen driftsätts i syfte att säkerställa att cylindrarnas (ledorganens) rörelsehastigheter överensstämmer med varandra. I detta exempel styrs ledorganen (cylindrarna) av proportionalventiler, och därför kalibreras dessa ventiler. 74055a; 2007-01-29 10 15 20 25 30 529 667 9 Kalibreringen innebär att en start- och en maxström för varje respektive ventil, dvs. varje ledorgan såsom en hydraulcylinder eller hydraulmotor, bestäms. Startström innebär den ström som måste tillföras proportionalventilen för att ventilen ska styra ut ett så pass stort flöde att cylindern/motorn börjar röra sig. Maxström motsvarar den ström som måste tillföras proportionalventilen för att ledorganets maximala hastighet ska uppnås. Vidare räcker det inte med att bestämma startström och maxström för ledorganets ena riktning, utan startström och maxström måste bestämmas för ledorganets båda riktningar. Detta betyder att för en bom enligt fig. 1, med sex leder (bomsväng, bomlyft, matarlyft, matarsväng, matartilt, matarrotation), måste 2*2*6=24 värden inställas.
Bommen är dock vanligtvis förlängningsbar, vilket ger ytterligare en led, dessutom är mataren förskjutbar i längdriktningen, vilket ger en led till, varvid antalet värden som måsten inställas istället blir 2*2*8=32. Vidare innefattar en bergborrningsrigg ofta fler än en bom, t.ex. tre, varvid med ovan beskrivna bomtyp 96 värden måste inställas (kalibreras). Denna kalibrering utförs idag manuellt, vilket leder till att resultatet av kalibreringen kommer att variera beroende på vem som utför kalibreringen. Detta betyder att medan en rigg som kalibrerats av en erfaren operatör kommer att uppvisa ett bättre uppträdande vid precisionspositionering (vilken vid t.ex. tunnelborrning är särskilt viktig vid tunnelns periferi där de yttersta hålen, de s.k. konturhålen, riktas snett utåt för att inte tunneln ska bli smalare och smalare.) än vad en rigg som kalibrerats av en mindre erfaren operatör kommer att göra, vilket inte är önskvärt. Förutom att kalibreringsresultatet varierar, tar denna kalibrering lång tid att genomföra. Kalibreringen måste dessutom utföras varje gång en komponent (ventil eller ledorgan) byts ut. 740558; 2007-01-29 10 15 20 25 30 529 667 10 Föreliggande uppfinning överkommer dessa problem med ett kalibreringsförfarande där bergborrningsriggens styrsystem istället för en operatör utför kalibreringen.
Enligt en utföringsform av uppfinningen utförs kalibreringen av en ventil (led) i tre faser. En första fas kommer att förklaras med hänvisning till flödesdiagrammet i fig. 2.
I den första fasen bestäms ventilens startström. Denna fas inleds i steg 201 med att styra ut ett fördefinierat styrvärde till ventilen. I ett exempel utgörs detta värde av 0 mA, men kan t.ex. utgöras av 5, 10, 250 eller 500 mA. Efter utstyrning av startströmmen väntar processen en viss tid, steg 202, t.ex. 3 s, innan ledorganets hastighet mäts, steg 203. Ledorganen är vanligtvis försedda med absolutpositionsgivare, varvid vid varje tidpunkt en absolutposition för varje bomled kan erhållas. Anordnandet av dessa absolutpositionsgivare är känd i sig, och kommer därför inte att förklaras närmare här. Vid bestämning av huruvida ledorganet rör på sig kan en startposition, dvs. aktuellt läge för bomleden, t.ex. avläsas i steg 201, varvid denna position kan jämföras genom ny avläsning i steg 204. Har positionen ändrats kan det bestämmas att leden rör sig. Bestämningen av huruvida ledorganet rör sig behöver dock inte utgöras av den definitiva fastställningen av att ledorganet rör sig utan denna bestämning kan även utgöras av att ledorganet rör sig med en viss referenshastighet som kalibreringsmässigt bedöms utgöra den hastighet vid vilken ledorganet börjar röra sig. Att så kan vara fallet har sin grund i att denna ”börja röra sig”-hastighet kan vara baserad på den hastighet som en erfaren operatör anser utgöra precis den hastighet då ledorganet börjar röra sig, och som visat sig ge goda resultat i praktiken. Erfarenhet från erfarna operatörer kan således användas vid bestämning av olika gränsvärden för kalibreringsprocessen. 740558; 2007-01-29 10 15 20 25 30 529 667 ll Vidare, om det i steg 204, baserat på mätningen i steg 203, bestäms att ledorganet står stilla ökas i steg 205 med X mA, t.ex. 64 mA, varvid processen återgår till steg 202 för att vänta en viss tid innan ny mätning utförs. Processen fortsätter på detta sätt att stega upp styrströmmen till dess att det i steg 204 bestäms att ledorganet inte står stilla.
När det bestämts att ledorganet rör sig fortsätter processen till steg 206 där det bestäms om ledorganet rör sig snabbare än t % av ledorganets (på förhand antagna eller bestämda) maxhastighet, eller om den inkrementering av startströmmen som används i varje steg är större än l mA (t.ex. 64 mA enligt A ovan). Värdet på t kan t.ex. vara bestämt till 3%. Om det bestäms att ledorganet inte rör sig med mer än 3% av maxhastigheten lagras i steg 207 aktuellt strömvärde som startström för ifrågavarande ventil/ledorgan. Om däremot ledorganet rör sig med mer än 3% av maxhastigheten fortsätter processen till steg 208 där strömvärdet minskas med X mA, varefter X halveras, dvs. i ovanstående exempel till 32 mA.
Sedan återgår processen till steg 202, varefter, om det bestäms att ledorganet inte rör sig, ökning av strömvärdet nu sker med 32 mA, varefter processen fortsätter enligt ovan med allt mindre X till dess att det bestäms att ledorganet inte rör sig med mer än 3% av maxhastigheten. Såsom inses av en fackman utgör värdet 3% endast ett exempel, och kan utgöras av godtycklig andel av maxhastigheten. Det erhållna strömvärdet lagras sedan som kalibreringsvärde för den hastighet vid vilken leden anses börja röra sig.
Istället för att avsluta processen när styrströmvärdet utgör en andel av maxhastigheten kan processen istället styras mot en specifik minsta ledrörelsehastighet, varvid genom att successivt minska X enligt ovan ett mer och mer exakt strömvärde kan erhållas till dess hastigheten ligger inom en 74055a: 2007-01-29 10 15 20 25 30 529 667 12 fastställd felmarginal (dvs. avvikelsen mellan faktiskt hastighet och referensledrörelsehastigheten understiger ett tröskelvärde) från bestämt värde.
Såsom inses kan samma flödesschema användas för att bestämma styrströmmen för ledorganets maxledrörelsehastighet, dvs. maxströmmen, där regleringen fortgår till dess att uppmätt hastighet ligger inom en inställd felmarginal, t.ex. +/-3% av bestämd (eller faktisk) maxhastighet.
Vidare utförs den ovanstående kalibreringen för ledorganens båda rörelseriktningar, eftersom ledorgan normalt uppvisar olika karaktäristik i olika rörelseriktningar.
Fördelen med att utföra en kalibrering enligt föreliggande uppfinning är att resultatet blir oberoende av vem som genomför den, dvs. även en relativt oerfaren person kan genomföra kalibreringen med fullgott resultat. Resultatet av kalibreringen kan dessutom ytterligare garanteras genom att låta gränsvärden bestämmas av den/de personer som är duktigast på att kalibrera en bergborrningsrigg. Vidare är det automatiserade förfarandet betydligt snabbare än manuell kalibrering, vilket medför kortare stillestånd för bergborrningsriggen och därmed en mer ekonomisk borrning.
Föreliggande uppfinning har även en ytterligare fördel.
Eftersom den ovan beskrivna automatiska kalibreringen går betydligt fortare än vad som tidigare varit möjligt kan fler kalibreringspunkter införas. I fig. 3 visas ett exempel på en typisk ventilkaraktäristik med ledrörelsehastighet som funktion av styrström till ventilen. Såsom kan ses i figuren är karaktäristiken 302 inte linjär, och den linjära approximation 301 som tidigare använts med start- och maxvärde utgör en approximation som skiljer sig förhållandevis mycket från verkligheten. Genom att införa flera, mellanliggande, kalibreringspunkter kan en betydligt bättre representation av 740558; 2007-01-29 10 15 20 25 30 667 13 529 ventilkaraktäristiken erhållas, och därmed en jämnare rörelse för mataren. T.ex. kan för varje respektive led, förutom startström och maxström, strömvärden för 10%, 20%, 50% och 80% av ledens maxhastighet. Inställningen av dessa parametervärden kan utföras enligt ovan.
I syfte att påskynda processen kan, innan finkalibrering av strömvärdena som resulterar i de ovanstående punkterna först grovberäknas. En process för att genomföra detta visas i fig. 4. I steg 401 utstyrs den enligt ovan beräknade styrströmmen.
I steg 402 ökas sedan styrströmmen med Z mA, t.ex. 30 mA.
Efter detta mätes och lagras i steg 403 uppnàdd hastighet samt dess associerade strömvärde. I steg 404 bestäms om maxhastigheten har uppnåtts. Har ledens maxhastighet inte uppnåtts återvänder processen till steg 402 där strömvärdet åter ökas med Z mA, varvid processen fortsätter till dess att maxhastigheten har uppnåtts. Genom att förfara på detta sätt kan strömvärden för de ovan angivna kalibreringspunkterna extrapoleras fram i steg 405, varvid finkalibrering kan börja med dessa grovinställda strömvärden som en god approximation.
Finkalibreringen kan utföras enligt fig. 2, men det i fig. 2 visade förfarandet är onödigt tidsödande. Istället kan med fördel användas ett finkalibreringsförfarande enligt fig. 5.
I steg 501 kan en operatör välja vilken ledrörelsehastighet som ska kalibreras, t.ex. maxhastighet eller en mellanliggande hastighet. Istället för att en operatör utför detta val kan det även vara helt automatiserat, varvid i stället bergborrningsriggens styrsystem utför detta val. I steg 502 utstyrs det värde för den valda kalibreringspunkten som erhållits enligt den i fig. 2 visade grovkalibreringsprocessen. I steg 503 och 504 regleras utstyrningen till dess att uppmätt hastighet stämmer överens med den önskade hastigheten, denna reglering kan t.ex. utföras 740556; 2007-01-29 10 15 20 25 30 529 667 14 medelst en sedvanlig PI (proportionell integrerande) - reglering. PI-reglering finns väl beskriven i litteraturen och kommer därför inte att beskrivas närmare här. Det erfordras inget väntesteg enligt vad som beskrivits vid kalibrering av startströmmen, utan PI-regleringen kan utföras kontinuerligt.
Detta har fördelen att kalibreringsprocessen kan utföras snabbare. När det i steg 504 bestäms att uppmätt hastighet stämmer överens med önskad hastighet lagras, i steg 505, aktuell styrström som kalibreringsvärde för denna hastighet. I steg 506 undersöks om alla kalibreringspunkter har genomgåtts, i vilket fall processen avslutas i steg 507. I annat fall fortsätter processen till steg 508 för framstegning av kalibreringspunkt, varefter processen återgår till steg 502 och kalibrerar den framstegade kalibreringspunkten.
Föreliggande uppfinning har även en ytterligare egenskap. Den plats där kalibrering av en bergborrningsrigg utförs är ofta utrymmesbegränsad, t.ex. kan kalibreringen behöva ske i en gruvort med begränsningar i bommens rörelsefrihet både i höjdled och sidled. I denna situation kan kalibreringen utföras av bergborrningsriggens styrsystem men med inverkan av en operatör som medelst t.ex. en styrspak anger i vilken riktning bommen får röra sig under kalibreringen. För den i fig. 1 visade bommen betyder detta till exempel att vid kalibrering av hydraulcylindern 6 hydraulcylindern 7 måste manövreras samtidigt (av styrsystemet baserat på operatörens riktningsangivelse) för att säkerställa att ingen bomsväng/bomlyft i oönskad riktning erhålls.
För att ytterligare snabba upp kalibreringsprocessen kan det i vissa fall även vara möjligt att kalibrera flera ledorgan parallellt. Detta kan dock ställa krav på att det finns gott om utrymme kring bergborrningsriggen eftersom det kan erfordra stora bomrörelser. T.ex. kan vid bomlyftrörelse av den i fig. 740556; 2007-01-29 10 15 20 25 30 529 667 15 l visade bommen samtidig kalibrering av båda ventilerna för cylindrarna med vilka den främre (eller bakre) tripoden manövreras utföras. Det kan också vara så att bergborrningsriggen innefattar ett flertal bommar, t.ex. två, tre eller fyra, varvid kalibrering av ledorgan på olika bommar kan utföras parallellt, vilket ytterligare snabbar upp kalibreringsprocessen.
Den uppfinningsenliga kalibreringsmekanismen har ovan beskrivits i anknytning till en specifik bomtyp. Såsom inses av fackmannen kan dock kalibreringsmekanismen även användas vid alla andra bomtyper där leder behöver kalibreras. I fig. 6 visas ett exempel på en sådan bom 50. Beträffande bommens 50 infästning till bergborrningsriggen fungerar denna precis som för bommen i fig. 1, med på samma sätt fungerande tripod med cylindrar 54, 55, varvid bommens rörelse upp/ned och i sidled kan styras helt enligt ovan. När det gäller den främre tripoden, däremot, har denna, samt rotationsleden ll, utbytts mot två rotationsleder 51 (matarrotation), 52 (matarsväng), vilka tillsammans med matartilt 53 kan användas för att ge samma eller bättre möjligheter att styra mataren i olika riktningar, och således ersätter hydraulcylindrarna 8,9.
Rotationslederna 51, 52 är anbringande väsentligen 90 grader i förhållande till varandra där rotationsleden 51 är fästad till bommen och således möjliggör rotation kring bommens längsgående axel. Rotation medelst rotationsleden medför alltså att mataren roteras kring bommens längsgående axel.
Rotationsleden 52 är anordnad vinkelrätt mot rotationsleden 51, och medger således rotation av mataren kring en i förhållande till bommen transversell axel. Föreliggande uppfinningen kan således även användas vid olika typer av leder, såsom rotationsleder med rotationsmotorer såsom i fig. 6. Även dessa rotationsleder är på sedvanligt sätt försedda 74055à; 2007-01-29 10 i 529 667 16 med organ för absolutlägesdetektering som inte kommer att beskrivas närmare här.
Föreliggande uppfinning har ovan beskrivits i anknytning till specifika typer av ledorgan som styrs av proportionalventiler, vilka i sin tur styrs medelst en styrström. Uppfinningen är dock inte begränsad till denna typ av ledorganstyrning, utan är lika tillämpbar på alla typer av ledorgan och styrorgan för ledorgan, oavsett om dessa styrorgan styrs medelst ström spänning eller någon annan parameter. 74055a; 2007-01-29

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 :5529 667 17 Patentkrav 1. Metod för kalibrering av ledorgan (6-9,11,l2; 51-55) vid en bergborrningsrigg (1), varvid nämnda bergborrningsrigg innefattar minst en bom (2: 50) med en första ände och en andra ände, varvid nämnda bom (2: 50) är anordnad att uppbära en borrmaskin (4), varvid nämnda första ände är fäst vid en bärare och varvid nämnda borrmaskin (4) kan fästas vid nämnda andra ände via minst ett ledorgan (8- 9,ll,12; 51-53), varvid en ledrörelsehastighet för nämnda ledorgan (6-9,11,l2; 51-55) är styrbar medelst styrorgan, och varvid nämnda styrorgans inverkan på nämnda ledorgans (6-9,11,l2; 51-55) rörelsehastighet styrs av en styrparameter, kännetecknad av att metoden vidare innefattar stegen att: - a) ställa in ett värde för nämnda styrparameter, - b) bestämma om avvikelsen mellan den medelst styrparametervärdet erhållna ledrörelsehastigheten och en referensledrörelsehastighet understiger ett visst tröskelvärde, - c) öka/minska värdet för nämnda styrparameter om nämnda avvikelse överstiger nämnda tröskelvärde, - d) automatiskt repetera stegen b-c till dess att nämnda avvikelse understiger nämnda tröskelvärde, och - e) lagra erhållet styrparametervärde som kalibreringsvärde för nämnda referensledrörelsehastighet. . Metod enligt krav 1, varvid den vidare innefattar steget att utföra stegen a-d för nämnda ledorgans (6-9,11,l2; 51- 55) samtliga rörelseriktningar. . Metod enligt krav 1 eller 2, varvid nämnda bergborrningsrigg (1) innefattar ett flertal ledorgan (6- 9,l1,12; 51-55), varvid metoden vidare innefattar steget 740554106; 2006-02-28 10 15 20 25 30 10. 529 667 18 att utföra nämnda steg för nämnda flertal ledorgan (6- 9,l1,l2; 51-55). . Metod enligt något av kraven 1-3, varvid metoden vidare innefattar steget att utföra nämnda steg för ett flertal referensrörelsehastigheter. . Metod enligt något av föregående krav, kännetecknad av att nämnda referensledrörelsehastighet(er) utgörs av en eller flera ur gruppen: maxhastighet, förutbestämd andel av maxhastighet, förutbestämd minimumhastighet. _ Metod enligt krav 5, varvid nämnda minimumhastighet utgörs av en förutbestämd andel av nämnda ledorgans (6-9,ll,12; 51-55) maxhastighet, eller den hastighet som är den minsta vid vilken en rörelse kan detekteras. . Metod enligt något av föregående krav, varvid nämnda styrorgan utgörs av en proportionalventil och varvid nämnda styrparameter utgörs av en styrström för nämnda ventil. . Metod enligt något av föregående krav varvid nämnda ledorgan (6-9,ll,l2; 51-55) utgörs av en eller flera ur gruppen: hydraulcylinder, rotationsledorgan såsom en rotator. . Metod enligt något av föregående krav, varvid metoden vidare innefattar steget att en användare medelst styrorgan anger en riktning i vilken nämnda borrmaskin (4) tillåts röra sig under nämnda kalibrering. Metod enligt något av föregående krav, varvid nämnda bom (2: 50) vidare är fäst till bäraren via minst ett ledorgan (6, 7; 54, 55), och varvid metoden vidare innefattar steget att en användare medelst styrorgan anger en riktning i vilken nämnda bom (2: 50) tillåts röra sig under nämnda kalibrering. 74055.d0<:t 2006-02-28 10 15 20 25 30 529 667 19 11.Anordning för kalibrering av ledorgan vid en 12. 13. bergborrningsrigg (1), varvid nämnda bergborrningsrigg (1) innefattar minst en bom (2; 50) med en första ände och en andra ände, varvid nämnda bom (2; 50) är anordnad att uppbära en borrmaskin (4), varvid nämnda första ände är anordnad att fästas vid en bärare och varvid nämnda borrmaskin (4) är anordnad att fästas vid nämnda andra ände via minst ett ledorgan (8-9,1l,12; 51-53), varvid en ledrörelsehastighet för nämnda ledorgan (6-9,11,12; 51-55) är styrbar medelst styrorgan, och varvid nämnda styrorgans inverkan på nämnda ledorgans (6-9,l1,12; 51-55) rörelsehastighet är anordnad att styras av en styrparameter, kännetecknad av att anordningen vidare innefattar: - a) organ för att ställa in ett värde för en styrparameter, - b) organ för att bestämma om avvikelsen mellan den medelst styrparametervärdet erhållna ledrörelsehastigheten och en referensledrörelsehastighet understiger ett visst tröskelvärde, och - c) organ för att öka/minska värdet för nämnda styrparameter om nämnda avvikelse överstiger nämnda tröskelvärde. Anordning enligt krav 11, varvid den vidare innefattar organ för att kalibrera nämnda ledorgans (6-9,ll,l2; 51-55) samtliga rörelseriktningar. Anordning enligt krav 11 eller 12, varvid nämnda bergborrningsrigg (1) innefattar ett flertal ledorgan (6- 9,l1,l2; 51-55), varvid anordningen vidare innefattar organ för att utföra nämnda kalibrering för nämnda flertal ledorgan (6-9,l1,12; 51-55). 74055 .docf 2006-02-28 529 667 20 14.Anordning enligt något av kraven ll-13, varvid anordningen vidare innefattar organ för att utföra nämnda kalibrering för ett flertal referensrörelsehastigheter. l5.Anordning enligt något av kraven ll-14, kännatecknad av att nämnda referensledrörelsehastighet(er) utgörs av en eller flera ur gruppen: maxhastighet, förutbestämd andel av maxhastighet, förutbestämd minimumhastighet. l6.Anordning enligt krav 15, varvid nämnda minimumhastighet utgörs av en förutbestämd andel av nämnda ledorgans (6- 9,l1,l2; 5l-55) maxhastighet, eller den hastighet som är den minsta vid vilken en rörelse kan detekteras. l7.Anordning enligt något av kraven ll-16, varvid nämnda styrorgan är anordnat att utgöras av en proportionalventil och varvid nämnda styrparameter är anordnad att utgöras av en styrström för nämnda ventil. l8.Anordning enligt något av kraven ll-17 varvid nämnda ledorgan (6-9,ll,l2; 51-55) utgörs av en eller flera ur gruppen: hydraulcylinder, rotationsledorgan såsom en rotator. l9.Anordning enligt något av kraven ll-18, varvid anordningen vidare innefattar organ för att medge att en användare medelst styrorgan anger en riktning i vilken nämnda borrmaskin (4) tillåts röra sig under nämnda kalibrering. 20.Anordning enligt något av kraven 11-19, varvid nämnda bom (2: 50) vidare är anordnad att fästas till bäraren via minst ett ledorgan (6, 7; 54-55), och varvid anordningen vidare innefattar organ för att medge att en användare medelst styrorgan anger en riktning i vilken nämnda bom (2: 50) tillåts röra sig under nämnda kalibrering. 74055. dOC; 2006-02-28 529 667 21 2l.Anordning enligt något av kraven ll-20, varvid nämnda med styrorganet angivna riktning utgörs av en tvàdimensionell riktning. 22.Anordning enligt något av kraven ll-21, varvid nämnda borrmaskin (4) är anordnad att fästas till nämnda bom (2: 50) via en matare. 23.Bergborrningsrigg (1), kännetecknad av att den innefattar en anordning enligt något av kraven ll-22. 74055 .docf 2006-02-28
SE0600438A 2006-02-28 2006-02-28 Bergborrningsanordning och metod vid sådan SE529667C2 (sv)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0600438A SE529667C2 (sv) 2006-02-28 2006-02-28 Bergborrningsanordning och metod vid sådan
PCT/SE2007/000179 WO2007100287A1 (en) 2006-02-28 2007-02-27 Method and device for automatic calibration of a rock drilling joint and rock drilling rig comprising such a device
EP20070709387 EP1989394A4 (en) 2006-02-28 2007-02-27 METHOD AND DEVICE FOR AUTOMATICALLY CALIBRATING A STONE DRILLING CONNECTION AND STONE DRILLING MACHINE WITH SUCH A DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0600438A SE529667C2 (sv) 2006-02-28 2006-02-28 Bergborrningsanordning och metod vid sådan

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0600438L SE0600438L (sv) 2007-08-29
SE529667C2 true SE529667C2 (sv) 2007-10-16

Family

ID=38459322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0600438A SE529667C2 (sv) 2006-02-28 2006-02-28 Bergborrningsanordning och metod vid sådan

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1989394A4 (sv)
SE (1) SE529667C2 (sv)
WO (1) WO2007100287A1 (sv)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI120918B (sv) * 2008-05-13 2010-04-30 Sandvik Mining & Constr Oy Förfarande för bestämning av en proportionell styrventils döda zon
WO2013000124A1 (zh) * 2011-06-28 2013-01-03 长沙中联重工科技发展股份有限公司 用于电流标定的方法、装置与系统以及摊铺机
EP3564476B1 (en) * 2018-04-30 2021-02-24 Sandvik Mining and Construction Oy Drilling boom and rock drilling rig

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1234981A (en) * 1967-04-07 1971-06-09 Lino Arcangeli Improvements in or relating to drilling apparatus
SE321909C (sv) * 1968-03-12 1975-01-20 Atlas Copco Ab
GB8404005D0 (en) * 1984-02-15 1984-03-21 Boart Int Ltd Drilling boom
FI94662C (sv) 1994-02-28 1995-10-10 Tamrock Anordning för styrning av arbetscylindrar hos en bergborrmaskins bom
FI96054C (sv) * 1994-08-30 1996-04-25 Tamrock Oy Anordning i bergborrmaskinens bom
FI115553B (sv) 2001-05-15 2005-05-31 Sandvik Tamrock Oy Arrangemang för borrstyrning

Also Published As

Publication number Publication date
EP1989394A4 (en) 2015-05-13
WO2007100287A1 (en) 2007-09-07
EP1989394A1 (en) 2008-11-12
SE0600438L (sv) 2007-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101808893B (zh) 在高速范围内船舶的表面驱动装置的控制方法
EP1896684B1 (en) Arrangement for positioning drilling unit
KR101984407B1 (ko) 건설 기계
CA2684423C (en) Method of directing drilling pattern in curved tunnels, rock drilling rig, and software product
CN1080226C (zh) 用于控制飞机操纵面上的调整片的系统
SE528187C2 (sv) Initiering av position och riktning för ett gruvfordon
EP3548672B1 (en) Machine limb length and angle offset determination using a laser distance meter
EP2364389B1 (en) A control system for controlling a tiltrotator, a method for calibrating a control system of a tiltrotator and a method for leveling a tool attached to a tiltrotator
SE503746C2 (sv) Förfarande för att styra rörelsen för ett hydrauliskt rörligt arbetsredskap och banstyranordning
SE461118B (sv) Saett och anordning foer modifiering av en programmerbar manipulators program
SE529667C2 (sv) Bergborrningsanordning och metod vid sådan
EP2444318A2 (en) Method of controlling steering control equipment for aircraft, and steering control equipment for aircraft and aircraft provided therewith
DE102009037880A1 (de) Mobile Arbeitsmaschine mit einer Regelvorrichtung mit einem Arbeitsarm und Verfahren zur Arbeitspunktregelung eines Arbeitsarms einer mobilen Arbeitsmaschine
KR102449021B1 (ko) 건설 기계
SE453313B (sv) Sett for att arrangera en bergborrmaskin infor borrning
CN112299254A (zh) 工作装置自动运动的方法和工作装置
FI129250B (sv) Styrsystem för att styra ett maskinverktyg
CN107794926B (zh) 具有位置补偿功能的斜向抛石落管机构及其运作方法
SE534665C2 (sv) Metod, datoriserat kontrollsystem, datorprogram och datorläsbart medium för att reglera matningshastighet samt borrigg
JP5295619B2 (ja) フロントローダの制御システム
SE529623C2 (sv) Bergborrningsrigg samt metod och anordning för matarriktningsstyrning vid en bergborrningsrigg
JP6034561B2 (ja) 定点保持制御装置及びこれを備えた作業船
SE538306C2 (sv) Förfarande, anordning, fordon, datorprogram och datorprogramprodukt för bultsättning
SE530113C2 (sv) Förfarande och anordning för positionsbestämning av en bergförstärkningsbult
JP6178907B2 (ja) 定点保持制御装置及びこれを備えた作業船

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed