SE536903C2 - Anordning vid fördelningsventil för en bergborrmaskin och bergborrmaskin - Google Patents

Description

lO 15 20 25 30 536903 hydrauliska bergborrmaskiner enligt ovan och att anvisa en mer ekonomiskt framställbar anordning i samband med en fördel- ningsventil.

Detta ändamål uppnås vid en anordning enligt ovan genom att åtminstone en av ventilgavlarna är rörlig i axiell led mot ett anslag så att den definierar ett fast ändläge för ventilkroppen, att en anpressningsanordning är inrättad för anpressning av den nämnda åtminstone en av ventilgavlarna i riktning av den andra av nämnda ventilgavlar och mot nämnda anslag och att nämnda anpressningsanordning omfattar ett på nämnda åtminstone en av ventilgavlarna anordnat gavelkolvparti, vilket är upptaget i ett trycksättbart cylinderparti, för att vid trycksättning driva ventilgaveln mot nämnda anslag.

Härigenom uppnås att ventilen blir enklare och mer ekonomisk att framställa och att integrera i en bergborr- maskin. Genom uppfinningen uppnås nämligen att bearbetnings- operationen för att noggrant och med höga toleranser skapa ett definierat axiellt läge för en botten i ett bottenhål bortfaller.

Istället påverkas respektive ventilgavel genom en anpressningsanordning för att normalt anpressas mot sagda anslag i axiell led i riktning mot den andra ventilgaveln hos fördelningsventilen för erhållande av ett fast ändläge.

Detta medför att istället ett definierat anslag kan tillhandahållas, vilket låter sig göra med stor precision och till en betydligt lägre kostnad än vad fallet är att skapa ett definierat läge i ett bottenhàl. Anslaget kan vara inrättat i ventilens hus eller på en speciell hylsa eller dylikt inrättad mellan de båda ventilgavlarna.

Nämnda cylinderparti uppvisar lämpligen en förbindelse med en hydraulisk tryckkälla. Den hydrauliska tryckkällan är företrädesvis en systemtryckkälla till 10 15 20 25 30 536903 bergborrmaskinen, vilket på ett ekonomiskt gynnsamt sätt medför att en för maskinen redan befintlig tryckkälla kan utnyttjas. En sådan systemtryckkälla kan vara en källa för t ex något av slagverkstryck, rotationstryck och dämptryck.

Det är föredraget att ventilkammaren i radiell led är begränsad av ett ventilfoder, vilket är utformat med nämnda anslag. På detta sätt kan läget för nämnda anslag och därmed ventilkroppens ändlägen bestämmas och tillhandahållas på ett ekonomiskt sätt med hög precision.

Eftersom ventilfodret kan utföras att utgöra en enhet, som omfattar dels ventilkammarens med ventilkroppen samverkande styrkanter, dels nämnda anslag, som i samverkan med respektive ventilgavel definierar ventilkroppens ändläge (eller ändlägen), kan på ett ekonomiskt, effektivt och säkert sätt genom uppfinningen tillses att ventilkammarens olika, för styrningen avgörande element är noggrant positionerade i förhållande till varandra.

Ventilfodret anligger lämpligen på en sida motsatt den ena (eller första) av ventilgavlarna mot den andra av ventilgavlarna, vilken i detta utförande är en fast ventil- gavel.

Genom detta utförande, varvid ventilfodret är axiellt förskjutbart upptaget i ett utrymme upptagande ventilen, och varvid enligt ovan mot ventilfodret anpressas nämnda första ventilgavel, erhålls normalt säkerställande av att ventil- kroppens båda ändlägen är korrekt positionerade i förhållande till styrkanterna i ventilfodret.

Som variant anligger ventilfodret lämpligen mot en husvägg, mot vilken även en av ventilgavlarna, vilken även i detta fall är fast, är inrättad att anligga.

Som ytterligare variant kan såväl en första som en andra ventilgavel vara rörliga i axiell led mot ett respektive anslag, så att när de vid anpressning genom en respektive 10 15 20 25 30 536903 anpressningsanordning anligger mot dessa anslag definierar ventilkroppens båda ändlägen. Detta är i synnerhet aktuellt när ventilkammaren inte begränsas av ett insatt ventilfoder.

Vid en aspekt av uppfinningen är en åndläges- regleringsanordning inrättad vid nämnda åtminstone en av ventilgavlarna för positionering av denna i axiell led i förhållande till nämnda anslag för justering av ändläget (ändlägena) för ventilkroppen. Detta ger möjlighet att påverka ventilens arbetsområde, strömningsvägarnas tvärsnitt och därmed bergborrmaskinens drift. Ändlägesregleringsanordningen omfattar lämpligen en kammare trycksättbar med varierande tryck verkande mot något ur gruppen: en mekanisk fjäder- anordning, en hydraulisk/pneumatisk fjäderanordning, en fjäderanordning av syntetiskt elastisk material, en fjäderanordning av gummimaterial.

Uppfinningen avser även en hydraulisk bergborrmaskin med ett maskinhus, vilket upptar en arbetscylinder med en fram- och återrörlig slagkolv omfattande en anordning enligt ovan.

Företrädesvis är nämnda anordning och nämnda fördelningsventil upptagna i maskinhuset till bergborr- maskinen, vilket ger goda möjligheter till integrering av komponenter och därmed till ekonomiska besparingar.

Det föredras att fördelningsventilen har en axel, som är parallell med en axel till arbetscylindern, vilket ger möj- lighet ett bygga bergborrmaskinen slank och platsbesparande.

Det föredras också att bergborrmaskinen har en maskingavel för arbetscylindern, vilken maskingavel även tillsluter ett fördelningsventilen upptagande utrymme. Detta resulterar i att ett enda delningsplan kan utnyttjas för både arbetscylindern och fördelningsventilen, vilket ger ytter- ligare reducerade kostnader och tätningsmässiga fördelar. 10 15 20 25 30 536903 Ytterligare särdrag och fördelar med uppfinningen framgår av efterföljande beskrivning av utföringsexempel.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGAR Uppfinningen ska nu närmare beskrivas med ledning av utföringsexempel och med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig. 1 visar en bergborrmaskín utrustad med en anordning enligt uppfinningen i en axiell sektion, Fig. 2 visar en förstorad sektion av ett bakre ändomràde av bergborrmaskinen i fig. 1, och Fig. 3 och 4 visar mycket schematiskt tvâ ytterligare varianter av fördelningsventiler.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL I fig. 1 visas således i en axiell sektion en bergborrmaskin 1 inkluderande ett maskinhus 2, i vilket en slagkolv 3 är axiellt fram- och återrörlig inuti ett cylinderutrymme utgörande en arbetscylinder 4. Slagkolven 3 utför slag i en slagriktning R mot en borrnacke 5 på i och för sig förut känt sätt.

Vid bergborrmaskinens 1 bakre ändomràde är inrättad en cylinderutrymmet 4 tillslutande bakre husgavel 6. I detta bakre ändomràde är också anordnad en fördelningsventil 7 för fördelning av tryckfluid till bergborrmaskinens drivkamrar för drivning av slagkolven 3 fram och åter.

I fig. 2 visas nämnda bakre ändomràde i förstorad skala, varav framgår att fördelningsventilen 7 uppvisar en i ett ventilfoder 9 fram- och àterrörlig ventilkropp 8, vilken är rörlig mellan två ändlägen definierade av anslag mot en första ventilgavel 10 respektive mot en andra ventilgavel ll.

Ventilfodret 9 begränsar en ventilkammare 33 för upptagning av ventilkroppen 8 och uppvisar sedvanliga borrningar, vilka 10 15 20 25 30 536903 utgör kanalmynningar till med fördelningsventilen 7 anslutna kanaler. Ventilfodret är inrättat att noggrant definiera styrkanter för samverkan med motsvarande styrutsprång på ventilkroppen 8.

Fördelningsventilen 7 är inrättad i ett ventilutrymme 20 i huset 2, vilket är tillslutet av nämnda bakre husgavel 6.

Den första ventilgaveln 10 är tryckpåverkbar genom en i drift av bergborrmaskinen 1 permanent trycksatt kammare 13, vilken samverkar med ett kolvparti 25 på den första ventilgaveln 10. Genom denna trycksättning trycks den första ventilgaveln 10 i riktning mot den andra ventilgaveln 11.

Ventilgaveln 10 uppvisar en mot nämnda andra ventil- gavel 11 vettande anslagsyta 26, vilken kommer att anligga mot ett anslag 12 i änden hos ventilfodret 9. Härigenom kommer ventilgaveln 10 att positioneras på ett korrekt sätt visavi ventilgaveln 11 vid trycksättningen av kammaren 13.

Det inses att det för korrekt positionering av den första ventilgaveln 10 och därmed för ett ändläge för ventil- kroppen 8 härigenom inte längre finns behov av noggrann bearbetning med höga toleranser av ett bottenhål bildat med en yta vettande i riktning mot den andra ventilgaveln 11 i vad som motsvarar det fördelningsventilen 7 upptagande utrymmet, såsom visat på fig. 2.

Sammantaget erhålls genom uppfinningen att samtliga i ventilkammaren 33 för samverkan med ventilkroppen 8 avsedda element enligt ovan på ett effektivt sätt kan noggrant positioneras i förhållande till varandra genom att ventil- fodret 9 på ett jämförelsevis enkelt sätt kan bearbetas med avseende på styrkanter, så väl som på sin (sina) (anslags) ände (ändar).

I det i Fig. 2 visade läget befinner sig ventil- kroppen 8 med en första anslagsände 21 på ett avstånd från ett första ändanslag 17 på den första ventilgaveln 10 för ventil- 10 15 20 25 30 536903 kroppen 8. Ventilkroppen 8 är detta läge i anliggning med en andra anslagsände 22 mot ett andra ändanslag 34 på den andra ventilgaveln 11.

En intermittent trycksatt kanal 14 är i detta visade läge trycksatt så att ett hydrauliskt tryck verkar på en ändyta 15 av ett centralt ändkolvparti 23 hos ventilkroppen 8, med följden att denna intar det i Fig. 2 visade och ovan beskrivna läget.

Då kanalen 14 på grund av slagkolvens 3 rörelse i stället blir trycklös (ej visat), kommer ventilkroppen 8 att drivas till vänster i figuren, så att den första anslagsänden 21 av ventilkroppen 8 kommer till anliggning mot det första ändanslaget 17 på den första ventilgaveln 10.

Detta uppnås genom att ett permanent trycksatt utrymme 16 inuti ventilkroppen 8 upptar fluid, under tryck genom förmedling av hål 27 i ventilkroppens vägg, så att trycket i detta utrymme 16 verkar mot utrymmets 16 ändyta 24 för drivning av ventilkroppen 8 till vänster i figuren.

Uppfinningen kan även realiseras genom att både den första och den andra ventilgaveln 10, 11 är rörliga så att båda ventilgavlarna är antryckbara mot anslag i riktning mot varandra för definierande av två definierade ändlägen för ventilkroppen 8.

Fördelningsventilen 7 kan utföras även utan ett specifikt ventilfoder 9. I så fall kan t ex ett anslag motsvarande anslaget 12 inrättas på annat sätt i ventil- utrymmet 20, t ex genom en införd làshylsa uppvisande ett anslag (motsvarande 12) för ventilgaveln 10. Alternativt kan en borrning med ett anslag vara utförd från den motsatta änden mot borrningens i Fig. 2 visade mynning eller på något annat i och för sig känt sätt.

I fig. 2 är fördelningsventilen 7 visad med sin ventilaxel 18 parallell med slagkolvens 3 och arbetscylinderns 10 15 20 25 30 536903 4 axel 19, vilken är axeln för slagverket hos bergborrmaskinen 1. Detta utförande har den fördelen att bergborrmaskinen kan göras slank och platsbesparande på sin bakre del. Det medger även att nämnda bakre husgavel 6 är gemensam för arbets- cylindern och fördelningsventilen så att ett annars nödvändigt delningsplan kan inbesparas. Genom utformningen med gemensamma axlar och gemensam bakre husgavel uppnås fördelen med lägre bearbetningskostnader och därmed lägre kostnad för borr- maskinen. Därutöver minskar risken för inträngning av fukt och föroreningar i maskinen samt risken för haveri genom oavsiktligt lösgörande skruvar.

En ytterligare fördel med att ha en trycksatt ventilgavel är att ventilen vid anslag mot denna gavel erfar ett mjukare anslag, eftersom den trycksatta ventilgaveln kommer att något fjädra undan och vara något eftergivlig i samband med anslaget med ventilkroppen. Detta minskar påkänningarna på ventilen och medför därmed förbättrad funktion och ökad livslängd. Det är möjligt inom ramen för uppfinningen att möjliggöra reglering av denna undanfjädring med hjälp av t ex dimensionering av en innestängd volym samt av en strypning i den hydraulmediumtillförande ledningen.

Fig. 3 visar en variant av en fördelningsventil, vid vilken en kammare 13' är trycksättbar med ett variabelt tryck genom en variabel tryckkälla 30 mot verkan av en fjäder 28.

Genom tillförsel av tryck till denna kammare 13' kommer således ventilgaveln att bli inställd så att ju högre trycket är, desto längre kommer ventilgaveln 10' att inställas i riktning mot den andra ventilgaveln ll”. Detta ger vid vissa speciella driftfall möjligheter att reglera ventilkroppens ändläge och därigenom bergborrmaskinens drift. I detta fall ska termen ”anslag” tolkas som att trycket är så högt att fjädern bottnar, varvid ett ”fast” anslag erhålles. För lägre tryck erhålls således nämnda inställbarhet. Fördelnings- 10 15 536903 ventilens kanaler är utelämnade ur Fig. 3 för tydlighetens skull. Kanaler för trycksatt hydraulfluid indikeras med streckade linjer.

Fig. 4 visar en variant av en fördelningsventil liknande den i Fig. 1 och 2, men i detta fall (liksom vid Fig. 3) är det avsett att illustreras en fördelningsventil utan ett ventilfoder. ”Ventilutrymme” utgör i dessa fall "ventil- kammare”. En kammare 13"' är trycksättbar med ett konstant tryck. Med 12" indikeras ett anslag i huset, vilket kan vara ett maskinhus till en bergborrmaskin eller ett ventilhus.

Anslaget 12" är lämpligen producerat genom borrning från vänster, vilket är ett håll motsatt öppningen för borrningen för utrymmet för fördelningsventilen set i alla utförings- former. Ett lock för den ytterligare borrningen är betecknad 29.

Detaljerna 17', 17", 21", 21" i Fig. 3 respektive 4 motsvarar detaljerna 17 och 21 i Fig. 2.

Claims (13)

10 15 20 25 536903 Patentkrav:

1. Anordning vid en hydraulisk bergborrmaskin (l) inkluderande en i anslutning till bergborrmaskinen inrättad fördelnings- ventil (7, 7', 7") för att styra hydraulflöden till olika delar av bergborrmaskinen, varvid fördelningsventilen omfattar en i en ventilkammare (33) i axiella riktningar fram- och återrörligt anordnad ventilkrOpP (8, 8', 8") och varvid ventilkammaren i axiell led är begränsad av två ventilgavlar (10, ll; 10', 1l'; lO", 1l"), kännetecknad av - att åtminstone en av ventilgavlarna är rörlig i axiell led mot ett anslag (12, 12") så att den definierar ett ändläge för ventilkroppen, - att en anpressningsanordning (13, 13', l3") är inrättad för anpressning av den nämnda åtminstone en av ventilgavlarna i riktning av den andra av nämnda ventilgavlar och mot nämnda anslag, och - att nämnda anpressningsanordning (13, 13', 13") omfattar ett på nämnda åtminstone en av ventilgavlarna anordnat gavelkolvparti, vilket är upptaget i ett trycksättbart cylinderparti, för att vid trycksättning driva ventilgaveln mot nämnda anslag.

2. Anordning enligt kravet 1, kännetecknad av att cylinder- partiet uppvisar en förbindelse med en hydraulisk tryckkälla.

3. Anordning enligt kravet 2, kännetecknad av att den hydrau- liska tryckkällan är en systemtryckkålla till bergborrmaskinen (1).

4. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att ventilkammaren (33) i radiell led är begränsad av ett ventilfoder (9), vilket är utformat med nämnda anslag (12). 10 10 15 20 25 30 536903

5. Anordning enligt kravet 4, kännetecknad av att ventilfodret (9) på en sida motsatt den ena av ventilgavlarna (10) anligger mot den andra av ventilgavlarna (11).

6. Anordning enligt kravet 4 eller 5, kännetecknad av att ventilfodret (9) anligger mot en husvägg, mot vilken även en av ventilgavlarna (11) är inrättad att anligga.

7. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att båda ventilgavlarna, såväl en första som en andra ventilgavel, är rörliga i axiell led mot ett respektive anslag, så att när de vid anpressning genom en respektive anpressningsanordning anligger mot dessa anslag definierar ventilkroppens båda ändlägen.

8. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att en ändlägesregleringsanordning är inrättad vid nämnda åtminstone en av ventilgavlarna (10') för positionering av denna i axiell led i förhållande till nämnda anslag för justering av ändläget (ändlägena) för ventilkroppen.

9. Anordning enligt kravet 8, kännetecknad av att ändlägesregleringsanordningen omfattar en kammare (13”) trycksättbar med varierande tryck (30) verkande mot något ur gruppen: en mekanisk fjäderanordning, en hydraulisk/pneumatisk fjäderanordning, en fjäderanordning av syntetiskt elastisk material, en fjäderanordning av gummimaterial.

10. Hydraulisk bergborrmaskin (1) med ett maskinhus (2), vilket upptar en arbetscylinder (4) med en fram- och återrörlig slagkolv (3), kännetecknad av att bergborrmaskinen omfattar en anordning enligt något av kraven 1 - 9.

11. Hydraulisk bergborrmaskin enligt kravet 10, kännetecknad av att nämnda anordning och nämnda fördelningsventil är upptagna i maskinhuset. 11 536 903

12. Hydraulisk bergborrmaskin enligt kravet 10 eller 11, kännetecknad av att fördelningsventilen har en axel (18), som är parallell med en axel (19) till arbetscylindern (4).

13. Hydraulisk bergborrmaskin enligt kravet 10, 11 eller 12, kännetecknad av att bergborrmaskinen har en maskingavel (6) för arbetscylindern (4), vilken maskingavel även tillsluter ett fördelningsventilen upptagande utrymme (20). 12