SE535757C2 - Anordning och förfarande för berg- och betongbearbetning - Google Patents
Anordning och förfarande för berg- och betongbearbetning Download PDFInfo
- Publication number
- SE535757C2 SE535757C2 SE1100249A SE1100249A SE535757C2 SE 535757 C2 SE535757 C2 SE 535757C2 SE 1100249 A SE1100249 A SE 1100249A SE 1100249 A SE1100249 A SE 1100249A SE 535757 C2 SE535757 C2 SE 535757C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- hydraulic
- piston
- drive
- pressure
- valve
- Prior art date
Links
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000003754 machining Methods 0.000 title abstract 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract 7
- 238000009527 percussion Methods 0.000 claims description 70
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 12
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 9
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 claims description 6
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000010009 beating Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D9/00—Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
- B25D9/06—Means for driving the impulse member
- B25D9/12—Means for driving the impulse member comprising a built-in liquid motor, i.e. the tool being driven by hydraulic pressure
- B25D9/125—Means for driving the impulse member comprising a built-in liquid motor, i.e. the tool being driven by hydraulic pressure driven directly by liquid pressure working with pulses
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D9/00—Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
- B25D9/04—Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously of the hammer piston type, i.e. in which the tool bit or anvil is hit by an impulse member
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D9/00—Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
- B25D9/06—Means for driving the impulse member
- B25D9/12—Means for driving the impulse member comprising a built-in liquid motor, i.e. the tool being driven by hydraulic pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D9/00—Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
- B25D9/14—Control devices for the reciprocating piston
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D9/00—Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
- B25D9/14—Control devices for the reciprocating piston
- B25D9/145—Control devices for the reciprocating piston for hydraulically actuated hammers having an accumulator
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D9/00—Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
- B25D9/14—Control devices for the reciprocating piston
- B25D9/16—Valve arrangements therefor
- B25D9/18—Valve arrangements therefor involving a piston-type slide valve
-
- 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
- E21B1/00—Percussion drilling
- E21B1/38—Hammer piston type, i.e. in which the tool bit or anvil is hit by an impulse member
-
- 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
- E21B4/00—Drives for drilling, used in the borehole
- E21B4/06—Down-hole impacting means, e.g. hammers
- E21B4/14—Fluid operated hammers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/08—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor
- F15B11/15—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor with special provision for automatic return
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
- F15B13/0401—Valve members; Fluid interconnections therefor
- F15B2013/0412—Valve members; Fluid interconnections therefor with three positions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
- F15B2211/85—Control during special operating conditions
- F15B2211/851—Control during special operating conditions during starting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Percussive Tools And Related Accessories (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
Abstract
p Uppfinningen avser ett hydrauliskt, slidlöst slagverk föranvändning i berg- och/eller betongavverkande utrustninginnefattande ett maskinhus (lO5;205) med ett cylinderlopp, eni detta rörligt monterad kolv (110;2lO) anordnad att underdrift repetitivt utföra en fram och àtergående rörelserelativt maskinhuset, och därvid utöva slag direkt ellerindirekt mot ett till utrustningen anslutningsbart berg-och/eller betongavverkande verktyg, och där kolven inkluderaren drivdel (140;240)som åtskiljer en första drivkammare(160;260) och en andra drivkammare (l25;225), med en effektivvolym större än den första drivkammarens. Slagverket innefattar vidare ett startmedel arrangerat attkortvarigt, under en initial trycksättning av slagverket,upprätta en förbindelse mellan den andra drivkammaren och denförsta drivkammaren, där sagda förbindelse kan bestå under enkomplett slagcykel, för att därigenom försätta kolven isjälvsvängning och undvika att kolven hamnar stillastående iett jämviktsläge. Vidare avses en bergborrmaskin med sàdant slagverk, samt enbergborrigg innefattande sådan bergborrmaskin, och vidare enhydraulisk impulsventil för start av slidlösa hydrauliskaslagverk. Uppfinningen avser därutöver ett startförfarande för ett hydrauliskt slidlöst slagverk.
Description
A10 15 20 25 30 535 757 2 fungera är att kanaler, anordnade i maskinhuset för trycksättning respektive dränering av en kammare, mynnar mot cylinderloppet så att mynningarna är åtskiljda på ett sådant sätt att kortslutande förbindelse inte uppstår direkt mellan tillförselkanal och dräneringskanal i något läge under kolvens fram- och återgáende rörelse. Förbindelse mellan tillförselkanal och dräneringskanal föreligger normalt endast via en spalttätning som bildas mellan drivdelen och cylinderloppet. I annat fall skulle stora förluster uppstå, eftersom drivvätska fick passera direkt från högtryckspump till tank utan att något nyttigt arbete uträttades.
För att kolven ska kunna fortsätta sin rörelse från det att en kanal för dränering av en drivkammare stängs tills en kanal för trycksättning av samma drivkammare öppnas, eller vice versa, krävs att trycket i drivkammaren förändras långsamt till följd av en volymförändring. Detta kan ske genom att volymen för åtminstone en drivkammare görs stor i förhållande till vad som är normalt för traditionella slagverk av slidtyp.
Volymen behöver vara stor eftersom den vanligen använda hydrauloljan har låg kompressabilitet. Vi definierar då kompressabiliteten K som kvoten mellan relativa volymändringen och tryckändringen enligt K = (dV/V)/dP. Det är dock vanligare att som storhet för kompressabiliteten använda kompressionsmodulen ß, som är inversen av kompressabiliteten dvs. ß = dP/(dV/V). Enheten för kompressionsmodulen är Pascal. Ovan gjorda definitioner som vi definierat den ovan, tillämpas i hela denna skrift.
Volymen ska vara tillräckligt stor för att trycket i kammaren, under den volymförändring som kammaren genomgår under slagkolvens rörelse mot öppnande av kanalen för ' trycksättning av kammaren, inte blir tillräckligt för att reversera kolvrörelsen innan kanalen öppnats.
Genom SU 1068591 A är ett slidlöst hydrauliskt slagverk känt enligt en princip med växlande tryck i den övre 10 15 20 25 30 535 757 3 drivkammaren och konstant tryck i den undre, dvs. den närmast anslutningen för verktyget. Man strävar i SU 1068591 A efter förbättrad verkningsgrad genom att införa ett icke linjärt ackumulatorsystem arbetande direkt mot den kammare där trycket växlar. Detta visas med två separata gasackumulatorer där den ena har högt laddtryck och den andra lågt.
Ett generellt problem med slidlösa maskiner är att det är svårt att initiera självsvängningen av kolven. När systemtrycket ansluts tenderar slagkolven att inta ett jämviktsläge i stället för att självsvänga. En traditionell startmetod är att manuellt, kortvarigt växla tryck- och returanslutningarna till slagverket. Ingen genomgående stabil metod är känd, utan maskiner av detta slag drabbas ofta av startproblem. Dessa startproblem uppträder dels slumpartat, men också i anslutning till att t.ex. hydraulpump har bytts och betingelserna därmed förändrats.
Uppfinningens ändamål och viktigaste kännetecken Ett syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa en utformning av slidlösa hydrauliska slagverk som ger möjlighet att avsevärt förbättra startegenskaperna och minska antalet problemstarter samt anvisa en startanordning respektive ett förfarande för start av slidlösa hydrauliska slagverk och vidare bergborrutrustning innefattande hydrauliska slagverk enligt uppfinningen. Detta uppnås enligt beskrivning i de självständiga patentkraven. Ytterligare fördelaktiga utföringsformer finns beskrivna i de beroende patentkraven.
Våra undersökningar har visat att problemet med starter sannolikt har sin grund i att kolven under initial trycksättning av ett hydrauliskt slidlöst slagverk drivs i riktning mot den andra kammaren tills trycket börjar byggas» upp i denna kammare. Dà vänder kolven riktning och går tills en returledning öppnar mot den andra kammaren. Då dräneras 10 15 20 25 30 535 75? 4 denna kammare tills ett balanstryck uppnås och kolven blir stillastående i ett jämviktsläge vid kanten av returledningen.
Det har visat sig att startsäkerheten drastiskt ökar om en förbindelse mellan en första drivkammare, under drift konstant ansluten till systemtrycket/slagverkstrycket, och en andra drivkammare, med under drift växlande tryck, kortvarigt etableras under initial uppstart, dvs. när maskinen trycksätts. En sådan kortvarig förbindelse av de två kamrarna verkar skapa en obalans mellan kamrarnas tryck, och därmed krafterna verkande på kolven. Därigenom försätts kolven i självsvängning. Denna självsvängning pågår med begränsad amplitud så länge förbindelsen föreligger, men nàr efter stängning av förbindelsen full amplitud.
Det är ytterligare fördelaktigt om denna förbindelse etableras först efter att minst en i gruppen av följande händelser har inträffat: trycket i första kammaren överstiger balanstrycket; trycket i första kammaren överstiger 60 %, eller alternativt 70 % av fullt systemtryck; trycket i första kammaren överstiger 150 bar; tiden för kolven att komma i jåmviktsläget efter början av initial trycksättning har uppnåtts; 0,4 sekunder har gått sedan början av den initiala trycksättningen; kolven har detekterats befinna sig i sitt jämviktsläge.
När startmedlet öppnar förbindelsen mellan de två kamrarna uppstår en sänkning av hittills uppnått slagverkstryck, eftersom den ännu inte anslutna andra kammaren ska fyllas upp med trycksatt hydraulvätska.
Det är en ytterligare fördel om förbindelsen förblir öppen tills denna tillfälliga sänkning av slagverkstrycket har upphört. Detta kan ske genom tryckmätning eller genom tidstyrning. Vid tidstyrning har det visat sig att en tid av minst 0,2 sekunder är lämplig. Dock är en tid i intervallet 0,3 - 1,0 sekunder att föredra. 10 15 20 25 30 535 757 5 Ett medel att uppnå detta kan vara en startventil i form av en hydraulisk impulsventil som öppnar med automatisk fördröjning när den tillförs drivvätska med ett stigande tryck, och därefter automatiskt stänger efter en tidsfördröjning.
En sådan ventil kan byggas upp med en pà ventilkolven verkande returfjäder med ställbar fjäderspänning för att definiera ventilens öppningstryck, och med ett antal strypningar, alternativt en variabel strypning, för att reglera ventilens öppningstid. En sådan ventil kommer att i detalj beskrivas nedan i anslutning till figurerna.
Kort beskrivning av ritningar Fig. 1 visar en principiell skiss av ett slidlöst hydrauliskt slagverk med konstant tryck under kolv, dvs. den sida som är vänd mot ett anslutningsbart verktyg, och växlande tryck på kolvens ovansida.
Fig. 2 visar en principskiss, som i figur 1, med ett startmedel utformat i en kanal mellan övre och undre drivkammare.
Fig. 3 visar i genomskärning en utföringsform av uppfinningen. Huvuddelen av ett slidlöst hydrauliskt slagverk visas till vänster och startmedlet i form av en impulsventil till höger, samt med streckade linjer hur trycksatt hydraulolja tillförs.
Fig. 4 visar en utföringsform av en strypning - en så kallad kantstrypning.
Fig. 5 visar en utföringsform av startmedel enligt uppfinningen i form av en impulsventil.
Fig. Sa visar ventilen i stängt läge, innan det anslutna trycket nått inställd nivå för öppning av ventilen.
Fig. 5b visar ventilen i pulsläge, dvs. då den kortvarigt öppnar för att låta trycksatt hydraulvätska passera genom den. 10 15 20 25 30 535 757 6 Fig. 5c visar ventilen i stängt läge, efter själva startförloppet. Detta läge bibehålles, efter att det uppnåtts, så länge ventilen är trycksatt.
Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer Ett antal exemplifierande utföranden av uppfinningen beskrivs i det följande med stöd av de bifogade ritningarna.
Skyddsomfånget ska inte anses begränsat till dessa utförings- former, utan definieras genom de självständiga patentkraven.
Fördelaktiga utföringsformer beskrivs i de underordnade patentkraven.
Ett hydrauliskt ventillöst, också benämnt slidlöst, slagverk är principiellt illustrerat i Fig. 1. I ett maskinhus 105 är anordnat ett cylinderlopp vari en slagkolv 110 monteras axiellt rörlig i detta cylinderlopp. Slagkolven inkluderar två drivytor 115, 120 åtskilda av en drivdel 140 med större diameter än intilliggande delar av slagkolven, Drivytorna utsätts för en kraft, när trycksatt fluid anslutits till slagverket, motsvarande trycket i fluidet multiplicerad med drivytans area. Kraften verkande på drivytan 115 tenderar att driva slagkolven 110 åt höger, och kraften på drivytan 120 driver slagkolven åt vänster och mot det anslutningsbara verktyget för avverkning av berg eller betong. Slagkolven slår mot en nackadapter 150, som i sin tur slår mot verktyget (ej visat). Nackadaptern innefattar också splines eller kuggar för samverkan med en inte visad rotationsenhet för att på varandra följande slag mot berget eller betongen inte ska träffa i samma punkt. I fortfarighetstillstànd, med trycksatt fluid ansluten till tryckledning 155, och returledning 165 ansluten till lågtryck eller direkt till en hydraultank 135, är avsikten att slagkolven ska utföra en fram och återgående rörelse i cylinderloppet och därvid, en gång per cykel, slå mot verktyget via nackadaptern 150. Under denna fram- och återgående rörelse kommer slagkolvens drivdel att öppna och 10 15 20 25 30 535 757 7 stänga en förbindelsekanal 130 mellan en första mindre drivkammare 160 och en andra större drivkammare 125. Likaså kommer drivdelen 140 att öppna och stänga returkanalens 165 förbindelse med den andra drivkammaren 125. Den andra drivkammaren har, tillsammans med en kontinuerligt till denna anslutande arbetsvolym (elliptiskt formad i Fig. 1 och Fig. 2.), en effektiv volym som är väsentligt större än den första kammarens. Arbetsvolymen kan vara utformad och ansluten till den andra drivkammaren pà en mängd olika sätt utöver det som illustrerats i figurerna 1 och 2. Exempelvis kan arbetsvolymen vara utformad som hàlrum i maskinhuset koncentriskt belägna runt cylinderloppet. Väsentligt är att den är kontinuerligt ansluten, dvs. utan avbrott under en komplett slagcykel, till den andra drivkammaren.
För att slagkolven 110 ska kunna röra sig tillräckligt långt in i en drivkammare med växlande tryck 125, med hjälp av sin rörelseenergi, efter det att drivdelen 140 stängt förbindelsen till returkanalen 165, för att en förbindelse mellan tilloppskanalen 130 och kammaren 125 ska öppnas krävs att kammaren har så stor volym att tryckökningen i kammaren till följd av kolvens komprimering av den oljevolym som nu stängts in i kammaren inte blir så stor att kolven vänder riktning innan en tilloppskanal 130 öppnats mot kammaren så att trycket nu kan stiga till fullt slagverkstryck och därmed kolven drivas i motsatt riktning. För detta ändamål är drivkammaren sammankopplad med en arbetsvolym (elliptiskt illustrerad). Eftersom denna sammankoppling mellan drivkammare och arbetsvolym består under hela slagcykeln benämner vi summan av drivkammarens volym och arbetsvolymen den effektiva drivkammarvolymen.
En fungerande utformning innebär en effektiv drivkammarvolym pá 3 liter för ett systemtryck av 250 bar och en slagenergi av 200 Joule och med en slagkolvsvikt av 5 kg och med en första drivytas 115 area 6,4 cm2 och en andra 10 15 20 25 30 535 757 8 drivytas 120 area på 16,5 cm2. Drivdelens längd 70 mm och avståndet mellan tilloppskanal 130 och returkanal 165 för den andra drivkammaren 125 i deras respektive anslutning till cylinderloppet av 45 mm.
Utöver denna typ av slidlösa slagverk med konstant tryck pà ena sidan kolven och växlande på den andra förekommer också varianter med växlande tryck pà bàda sidor av slagkolven.
Ett vanligt problem med dessa typer av slagverk är att startproceduren är osäker. När trycket ansluts eller börjar byggas upp initialt i 155 rör sig kolven àt höger. Kolven stänger först returledningen 165 och öppnar därefter förbindelsen 130 från första drivkammaren till den andra.
Därvid stiger trycket i den andra drivkammaren 125 tills kolven reverserar. Dà öppnar på nytt returförbindelsen 165 och trycket sjunker i den andra kammaren. På grund av detta kommer kolven åter att reversera och därmed gà åt höger igen.
Problemet tycks vara att starten misslyckas genom att kolven blir stående, omedelbart eller efter några få cykler, i det läge Fig. 1 visar med den andra drivytan 120 balanserande vid kanten av returledningen 165, och ett balanstryck upprätthålls i den andra drivkammaren 125. Detta innebär att lika krafter verkar i båda riktningarna på kolven via de tvâ drivytorna 115, 120.
I Fig. 2 visas hur en öppningsbar förbindelse mellan de två drivkamrarna 160, 125 har etablerats. Denna förbindelse är inte beroende av kolvens läge i cylinderloppet utan endast på statusen av ett startmedel 180.
Det år väsentligt att startmedlet 180 upprättar förbindelsen under den initiala trycksättningen av slagverket och att startmedlet är anbringat så att förbindelsen kan bestá utan avbrott under en komplett slagcykel.
Det är fördelaktigt att startmedlet verkar autonomt under den initiala trycksättningen, styrt enbart av det till slagverket anslutande trycket. gu 10 15 20 25 30 535 757 9 Det är också fördelaktigt att startmedlet öppnar förbindelsen mellan kamrarna först då trycket till den första kammaren 160 överstiger balanstrycket, dvs. det tryck i den andra kammaren 125 vid vilket krafterna från de trycksatta drivytorna är lika i båda riktningarna på kolven.
Det kan också vara fördelaktigt att startmedlet är anordnat att öppna förbindelsen mellan drivkamrarna först då trycket till den första drivkammaren överstiger 60 % av fullt slagverkstryck. Vanligtvis är slagverkstrycket detsamma som systemtrycket.
För dessa tryckrelaterade öppningskriterier kan tryckmätande utrustning vara monterad i den första kammaren 160 eller i första kanalen 155, och öppningen initieras i beroende av en signal från denna tryckmätande utrustning.
Signalen kan var antingen en fluidsignal eller en elektrisk signal. Startmedlet 180 är då antingen en tryckstyrd ventil eller en elektriskt styrd ventil.
Det kan också som alternativ vara fördelaktigt att styra startmedlets öppning i beroende av förfluten tid från att trycksättningen av slagverket initierats.
Som ytterligare alternativ för öppnande av startmedlet kan det ske i beroende av slagkolvens 110 position i cylinderloppet. För detta förutsätts positionsmätningsmedel arrangerat för kolvens läge i cylinderloppet.
Det är fördelaktigt att startmedlets öppnande har skett innan trycket i den första drivkammaren, eller kanalen till den, nått fullt slagverks/systemtryck.
Det är vidare fördelaktigt att förbindelsen mellan kamrarna hålls öppen tills trycket nått samma nivå som före öppnandet av förbindelsen. För detta kan den tryckmätande utrustningen användas Det kan också vara fördelaktigt att förbindelsen hålls öppen under minst 0,2 sekunder, företrädesvis i intervallet 0,3 - 1,0 s. 10 15 20 25 30 535 757 10 Det är särskilt fördelaktigt att starmedlet innefattar en hydraulisk impulsventil.
En hydraulisk impulsventil 380 bör innefatta medel för att kortvarigt förbinda en inloppsport 383 med en utloppsport 384 enbart under initial trycksättningen av ventilen.
Till styrporten 381 kommer trycksatt hydraulvätska via en eller flera strypningar 382. Strypningarna tjänar syftet att ge ett begränsat flöde till styrporten och därmed påverka hastigheten för impulsventilens kolv 387 i dess rörelse från ett första ändläge enligt fig. Sa till det slutliga andra ändläget enligt fig. 5c. En sådan strypning kan vara en kantstrypning som visas i fig. 4. Öppningen kan lämpligen vara 0,5 mm i diameter. En eller flera sådana strypningar kan anbringas i serie för att påverka pulsens längd från impulsventilen. Fler än sex stycken har inte behövts för att nå önskad pulslängd. Ett alternativ är att ha en ställbar strypning som indikerats i fig. 3.
När trycksatt drivvätska når styrporten 381 träffar drivvätskan den första mindre drivyta 391 på ventilkolven 387.
Ventilkolven rör sig då åt höger och efter en kort sträcka öppnas förbindelse till en andra större drivyta 392 på ventilkolven. Kraften blir nu större och ventilkolvens hastighet ökar.
Via ett ringformat spår 393 i ventilkolvens periferi öppnas förbindelse kortvarigt mellan inloppsporten 383 och utloppsporten 384 enligt fig. Sb. Denna förbindelse stängs när ventilkolven fortsätter mot sitt andra ändläge enligt fig. 5c.
I detta andra ändläge förblir ventilkolven så länge slagverket är trycksatt. När slagverkstrycket slàs av pressas ventilkolven tillbaka till sitt första ändläge av en returfjäder 394. Fjäderspänningen är inställbar med en fjäderförspännare 395 gängat förbunden med ventilhuset 385. Övergången mellan den första ventilkolvsdrivytan 391 ochh den andra 392 är utformad som en konisk tapp tätande i första 10 15 20 25 30 535 757 11 ändläget mot ett koniskt säte i ventilhuset 385. Denna tapp kan vara försedd med ett spår för en O-ringstätning 398.
Om tappens mindre änddiameter är 7,5 mm, är en lämplig inställning av fjäderkraften 630 N. Härvid uppnås att ventilen öppnar först när tillräckligt slagverkstryck uppnåtts.
Det är fördelaktigt, för att undvika inneslutna fluidmängder som negativt skulle kunna påverka öppningstillfället, att utrymmet runt ventilkolvens drivytor är dränerat innan ventilkolven återtar sitt första ändläge enligt fig. Sa; För detta ändamål finns en dräneringsport 390, en andra drâneringskanal 389 förbindande dräneringsporten med cylinderloppet i ventilhuset.
Vidare är själva ventilkolven försedd med en första dräneringskanal 388 mynnande, dels i första eller andra drivytan eller i en mantelyta förbindande dessa drivytor, dels i ventilkolvens mantelyta, företrädesvis i form av ett ringformigt spår i denna.
På liknande sätt är det fördelaktigt att anordna dränering av utrymmet pà andra sidan ventilkolven, dvs. den sida där returfjädern verkar. Detta kan ske med dräneringskanalerna 396 respektive 397.
En hydraulisk impulsventil kan antingen integreras fullt ut i slagverkets maskinhus 105;205 eller utformas som en separat till slagverket anslutningsbar enhet.
Ett slagverk enligt uppfinningen inkluderas lämpligen i en bergborrmaskin. Denna kan utöver slagverket också innefatta t.ex. en rotationsenhet.
En bergborrmaskin enligt ovan kan anordnas pà en bergborrigg för positionering och inriktning av bergborrmaskinen vid bearbetning av berg eller betong.
Ett slagverk enligt uppfinningen kan likaså vara integrerat i ett hydraulspett, som i sin tur kan vara monterat på en bergborrigg eller en grävmaskin.
Claims (20)
1. Hydrauliskt, slidlöst slagverk för användning i berg- och/eller betongavverkande utrustning innefattande ett maskinhus (105;205) med ett cylinderlopp, en i detta rörligt monterad kolv (110;2lO) anordnad att under drift repetitivt utföra en fram och àtergående rörelse relativt maskinhuset, och därvid utöva slag direkt eller indirekt mot ett till utrustningen anslutningsbart berg- och/eller betongavverkande verktyg, och där kolven inkluderar en drivdel (140;240)som åtskiljer en första drivkammare (160;260) och en andra drivkammare (125;225), med en effektiv volym större än den första drivkammarens, sagda drivkammare utbildade mellan kolven och maskinhuset, och där dessa drivkammare är anordnade att under drift inkludera en trycksatt hydraulolja, och där vidare maskinhuset inkluderar en första kanal (155;255) mynnande i cylinderloppet och anordnad att vid drift kontinuerligt, under komplett slagcykel, försörja den första drivkammaren med hydraulolja av i huvudsak konstant tryck, såsom systemtryck, och vidare en andra kanal (165;265) anordnad att cykliskt, beroende på kolvens läge i cylinderloppet, förbinda den andra drivkammaren (125;225), med returtryck, såsom direkt till en anslutningsbar hydrauloljetank (135), och vidare en tredje kanal(130;230) anordnad att cykliskt, beroende pà kolvens läge i cylinderloppet, förbinda den andra drivkammaren med den första drivkammaren, där vidare sagda tredje kanal (130;230) mynnar i cylinderloppet mellan den första kanalens och den andra kanalens respektive mynning i cylinderloppet, k ä n n e t e c k n a t a v a t t slagverket vidare innefattar ett startmedel arrangerat att kortvarigt, under en initial trycksâttning av slagverket, upprätta en förbindelse mellan den andra drivkammaren och den första drivkammaren, där sagda förbindelse kan bestå under en komplett slagcykel, för att därigenom försätta kolven i självsvängning och undvika att 10 15 20 25 30 535 757 13 kolven hamnar stillastående i ett jämviktslåge med en andra drivyta (120;220) vid kanten av den andra kanalen (l65;265) med hydraulolja av ett balanstryck i den andra drivkammaren (125,225), där sagda balanstryck uppgår till slagverkstrycket multiplicerat med kvoten mellan en första drivarea (115;215) vänd mot den första drivkammaren (160;260) och en andra drivarea (120;220) vänd mot den andra drivkammaren (125;225).
2. Hydrauliskt slagverk enligt krav 1, där sagda startmedel verkar autonomt under den initiala trycksättningen, styrt enbart av det till slagverket anslutande trycket.
3. Hydrauliskt slagverk enligt krav 1 eller 2, där startmedlet anordnats att öppna förbindelse mellan drivkamrarna först då trycket till den första kammaren åtminstone överstiger balanstrycket.
4. Hydrauliskt slagverk enligt något av föregående krav, där startmedlet anordnats att öppna förbindelse mellan drivkamrarna först då trycket till den första kammaren överstiger 60 % av fullt systemtryck.
5. Hydrauliskt slagverk enligt krav 1, där startmedlet anordnats att öppna förbindelse mellan drivkamrarna tidigast en tid motsvarande tiden för kolven att komma till jämviktsläget efter början av den initiala trycksättningen.
6. Hydrauliskt slagverk enligt krav 1, där startmedlet anordnats att öppna förbindelse mellan drivkamrarna tidigast 0,4 sekunder efter början av den initiala trycksättningen.
7. Hydrauliskt slagverk enligt krav 1, där startmedlet anordnats att öppna förbindelse mellan drivkamrarna först sedan kolven detekterats befinna sig i sitt jämviktsläge. 10 15 20 25 30 535 757 14
8. Hydrauliskt slagverk enligt något av föregående krav, där startmedlet är anordnat att öppna förbindelsen (175) innan trycket i den första drivkammaren (160;260) eller den första kanalen (155;255) uppnått systemtryck.
9. Hydrauliskt slagverk enligt något av föregående krav, där startmedlet anordnats att hålla förbindelse mellan drivkamrarna öppen tills slagverkstrycket nått samma nivå som omedelbart innan sagda förbindelse öppnades.
10. Hydrauliskt slagverk enligt något kraven 1 - 8, där startmedlet anordnats att hålla förbindelse mellan drivkamrarna öppen minst 0,2 sekunder.
11. ll. Hydrauliskt slagverk enligt något av föregående krav, där startmedlet utgörs av en hydraulisk impulsventil.
12. Hydraulisk impulsventil(380) för start av ett hydrauliskt, slidlöst slagverk, sagda impulsventil innefattande ett ventilhus (385)med ett ventilcylinderlopp(386), en i ventilcylinderloppet rörligt monterad ventilkolv(387), anordnad att i trycklöst tillstànd inta ett första ändläge(FIG Sa), och efter en trycksättning gà från detta första ändläge till ett andra ändläge (FIG 5c), k ä n n e t e c k n_a d a v a t t ventilkolven(387) innefattar medel(393) att kortvarigt förbinda en inloppsport(383) med en utloppsport(384) under ventilkolvens rörelse(FIG5b) från det första ändläget till det andra.
13. Hydraulisk impulsventil enligt krav 12 innefattande ett medel(394, 395) för att generera en inställbar motkraft verkande på ventilkolven i riktning mot det första ändläget. '10 15 20 25 30 535 75? 15
14. Hydraulisk impulsventil enligt något av kraven 12 - 13, där ventilkolven innefattar en första drivyta(391) anordnad att tillsammans med en trycksatt hydraulvätska, verkande på sagda första drivyta(391), när motkraften övervunnits, driva ventilkolven mot det andra ändläget, sagda ventilkolv(387) vidare innefattande en andra drivyta(392) anordnad att stå i förbindelse med sagda trycksatta hydraulvätska först efter att rörelsen mot det andra ändläget inletts.
15. Hydraulisk impulsventil enligt krav 14, där ventilkolven vidare innefattar en första dräneringskanal(388) mynnande, dels i någon av den första eller andra drivytan, alternativt i en mantelyta av en tapp(398) förbindande dessa drivytor, dels i ventilkolvens mantelyta, sagda första dräneringskanal(388) anordnad att kortvarigt under kolvens rörelse ansluta till en andra dräneringskanal(389) i ventilhuset.
16. Hydrauliskt slagverk enligt krav 11 där impulsventilen är utformad enligt något av kraven 12 - 15.
17. Hydrauliskt slagverk enligt krav 11 eller 16, där impulsventilen har en öppettid styrd av en eller flera strypventiler anordnade att begränsa ett flöde av trycksatt hydraulvätska avsett att öppna sagda impulsventil.
18. Bergborrmaskin innefattande hydrauliskt slagverk enligt något av kraven 1 - 11 eller 16 - 17.
19. Bergborrigg innefattande bergborrmaskin enligt krav 18.
20. Förfarande för start av ett hydrauliskt slagverk av slidlös typ, innefattande följande steg: - det hydrauliska slagverket bringas i kontakt med trycksatt hydraulvätska 535 757 16 - när trycket i en första drivkammare(160; 260) i det hydrauliska slagverket tillàtits stiga till minst 60 % av fullt systemtryck, eller när minst 0,4 sekunder gått efter att trycksättningen av den första drivkammaren påbörjades, öppnas 5 kortvarigt en förbinde1se(l75) mellan den första drivkammaren med högt tryck i slagverket och en andra drivkammare med lägre tryck - sagda förbindelse behålls öppen kontinuerligt under minst en komplett slagcykel i slagverket, och företrädesvis under minst 10 0,2 sekunder.
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE1100249A SE535757C2 (sv) | 2011-04-05 | 2011-04-05 | Anordning och förfarande för berg- och betongbearbetning |
US13/261,718 US20130327551A1 (en) | 2011-04-05 | 2012-04-03 | Device and method for rock and - concrete machining |
PCT/SE2012/050366 WO2012138288A1 (en) | 2011-04-05 | 2012-04-03 | Device and method for rock- and concrete machining |
CN201280016949.XA CN103459094B (zh) | 2011-04-05 | 2012-04-03 | 液压无阀冲击机构、释放阀、凿岩机、凿岩钻机及方法 |
JP2014503632A JP2014513221A (ja) | 2011-04-05 | 2012-04-03 | 岩盤及びコンクリートの機械掘り用装置及び方法 |
EP12767979.3A EP2694252A4 (en) | 2011-04-05 | 2012-04-03 | DEVICE AND METHOD FOR ROCK AND CONCRETE PROCESSING |
AU2012240638A AU2012240638B2 (en) | 2011-04-05 | 2012-04-03 | Device and method for rock- and concrete machining |
CA2832166A CA2832166A1 (en) | 2011-04-05 | 2012-04-03 | Device and method for rock- and concrete machining |
ZA2013/05751A ZA201305751B (en) | 2011-04-05 | 2013-07-30 | Device and method for rock-and concrete machining |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE1100249A SE535757C2 (sv) | 2011-04-05 | 2011-04-05 | Anordning och förfarande för berg- och betongbearbetning |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE1100249A1 SE1100249A1 (sv) | 2012-10-06 |
SE535757C2 true SE535757C2 (sv) | 2012-12-11 |
Family
ID=46969445
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE1100249A SE535757C2 (sv) | 2011-04-05 | 2011-04-05 | Anordning och förfarande för berg- och betongbearbetning |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20130327551A1 (sv) |
EP (1) | EP2694252A4 (sv) |
JP (1) | JP2014513221A (sv) |
CN (1) | CN103459094B (sv) |
AU (1) | AU2012240638B2 (sv) |
CA (1) | CA2832166A1 (sv) |
SE (1) | SE535757C2 (sv) |
WO (1) | WO2012138288A1 (sv) |
ZA (1) | ZA201305751B (sv) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE536903C2 (sv) * | 2012-11-28 | 2014-10-21 | Atlas Copco Rock Drills Ab | Anordning vid fördelningsventil för en bergborrmaskin och bergborrmaskin |
WO2017223562A1 (en) * | 2016-06-24 | 2017-12-28 | Berry Metal Company | Pneumatic drilling device |
KR101780154B1 (ko) * | 2016-07-27 | 2017-09-20 | 대모 엔지니어링 주식회사 | 유압식 타격 기기 및 이를 포함하는 건설 장비 |
CN107165573B (zh) * | 2017-06-15 | 2019-08-13 | 核工业北京地质研究院 | 可提高液动冲击器工作性能的互锁式锤阀机构 |
KR102317232B1 (ko) * | 2020-01-08 | 2021-10-22 | 주식회사 현대에버다임 | 유압 브레이커 |
EP4234170A1 (en) | 2022-02-24 | 2023-08-30 | T-Rig Limited | Hydraulic impact mechanism for use in equipment for processing rock and concrete |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1880337A (en) * | 1926-07-31 | 1932-10-04 | Oliver O App | Pressure fluid operated implement |
US3785248A (en) * | 1970-11-23 | 1974-01-15 | E Bailey | Rock drill |
US3857448A (en) * | 1971-11-15 | 1974-12-31 | Proline Ind Pty Ltd | Hydraulically operated tamper |
US4282937A (en) * | 1976-04-28 | 1981-08-11 | Joy Manufacturing Company | Hammer |
AU520326B2 (en) * | 1976-04-28 | 1982-01-28 | Joy Manufacturing Company | Oscillating motor |
US4418769A (en) * | 1981-03-12 | 1983-12-06 | Cooper Industries, Inc. | Hammer starting mechanism |
SU1068591A1 (ru) * | 1982-11-30 | 1984-01-23 | Специальное конструкторское бюро самоходного горного оборудования | Гидравлический бесклапанный ударный механизм |
CN86202542U (zh) * | 1986-05-09 | 1988-02-10 | 奚志庚 | 一种芯阀式手持液压镐 |
JPH055603A (ja) * | 1991-06-27 | 1993-01-14 | Mazda Motor Corp | ピストンのストローク検出装置 |
JP3835576B2 (ja) * | 1997-04-30 | 2006-10-18 | 古河機械金属株式会社 | 油圧さく岩機のピストンストローク制御機構 |
CN2378160Y (zh) * | 1999-01-23 | 2000-05-17 | 孙建勇 | 无阀液压冲击器 |
CN2435509Y (zh) * | 2000-08-08 | 2001-06-20 | 长沙矿冶研究院 | 气液联动凿岩机 |
JP4279445B2 (ja) * | 2000-10-23 | 2009-06-17 | 東洋企画株式会社 | バルブレスエアハンマー装置 |
CN200985915Y (zh) * | 2006-11-23 | 2007-12-05 | 王祖林 | 缠绕加固活塞式蓄能器 |
CA2692027C (en) * | 2007-06-26 | 2014-12-30 | Atlas Copco Drilling Solutions Llc | Method and device for controlling a rock drill rig |
CN100443743C (zh) * | 2007-07-03 | 2008-12-17 | 北京航空航天大学 | 间歇式随动液压缸 |
SE533280C2 (sv) * | 2008-12-29 | 2010-08-10 | Atlas Copco Rock Drills Ab | Ackumulatormembranenhet, förfarande för framställning av ackumulatormembranenhet samt bergborrmaskin innehållande en sådan ackumulatormembranenhet. |
-
2011
- 2011-04-05 SE SE1100249A patent/SE535757C2/sv unknown
-
2012
- 2012-04-03 CA CA2832166A patent/CA2832166A1/en not_active Abandoned
- 2012-04-03 US US13/261,718 patent/US20130327551A1/en not_active Abandoned
- 2012-04-03 EP EP12767979.3A patent/EP2694252A4/en not_active Withdrawn
- 2012-04-03 JP JP2014503632A patent/JP2014513221A/ja active Pending
- 2012-04-03 CN CN201280016949.XA patent/CN103459094B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2012-04-03 AU AU2012240638A patent/AU2012240638B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-04-03 WO PCT/SE2012/050366 patent/WO2012138288A1/en active Application Filing
-
2013
- 2013-07-30 ZA ZA2013/05751A patent/ZA201305751B/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2012240638B2 (en) | 2017-02-02 |
CN103459094B (zh) | 2015-11-25 |
AU2012240638A1 (en) | 2013-10-17 |
EP2694252A1 (en) | 2014-02-12 |
SE1100249A1 (sv) | 2012-10-06 |
CN103459094A (zh) | 2013-12-18 |
WO2012138288A1 (en) | 2012-10-11 |
ZA201305751B (en) | 2014-10-29 |
CA2832166A1 (en) | 2012-10-11 |
EP2694252A4 (en) | 2014-08-20 |
US20130327551A1 (en) | 2013-12-12 |
JP2014513221A (ja) | 2014-05-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE535757C2 (sv) | Anordning och förfarande för berg- och betongbearbetning | |
AU2004213191B2 (en) | Control valve and a method of a percussion device comprising two parallel inlet channels | |
RU2605106C2 (ru) | Гидравлический агрегат | |
FI104961B (sv) | Hydrauldriven slaghammare | |
SE0900045A1 (sv) | Dämpningsanordning för slagverk, slagverk och borrmaskin | |
AU2006250113B2 (en) | Impulse generator and method for impulse generation | |
US4290496A (en) | Combination impact and pressure liquid rock drill | |
US9840000B2 (en) | Hydraulic hammer having variable stroke control | |
CA2832165C (en) | Device for rock- and concrete machining | |
RU2439282C1 (ru) | Забойный механизм подачи | |
WO1995016847A1 (en) | A hydraulic impact motor | |
WO2014143803A1 (en) | Control valve timing | |
RU2476644C1 (ru) | Регулируемая ударная машина | |
WO2015114054A1 (en) | Pressure control system | |
SU992856A1 (ru) | Вибромолот | |
SU1763668A1 (ru) | Пульсирующий гидромонитор | |
SU1511379A1 (ru) | Электромагнитна машина ударного действи | |
SU1320407A1 (ru) | Реверсивный ударный механизм дл проходки скважин | |
UA15105U (en) | Hydraulic vibrator |