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REGULATEUR AUTOMATIQUE DE LA PRESSION DE FORAGE POUR PERFORATRICES
DE ROCHES,
Dans les-'perforatrices de roches connues à ce jour pour le fora- ge de trous de mines dans les roches;, l'avance mécanique du perforateur é- tait assurée principalement par vis et écrou ou par crémaillères, la vis ou l'écrou, ou le pignon de la crémaillère, étant commandés,
Ces systèmes de commande de l'avance connus présentent le grand inconvénient que la pression de l'avance ne peut être réglée qu'au jugé et à la main, en actionnant soit des tiroirs d'étranglement ou de réglage, soit des mécanismes de changement de vitesse. L'opérateur ne peut donc pas consta- ter si la pression de forage est trop faible ou trop élevée,
Or;, la pression de forage est de la plus haute importance pour le processus de forage.
Le rendement du foragela longévité du tranchant du perforateur ainsi que la sécurité du fonctionnement, dépendent du régla- ge correct de la pression de forage. Il est particulièrement difficile de faire fonctionner des perforatrices au fond9 où l'éclairage est insuffisant et où un même ouvrier est obligé de conduire simultanément plusieurs perfo- ratrices. Une pression de forage incorrecte donne lieu à des perturbations dans presque tous les forages par rupture des couronnes ou des barres de perforateurs et par décalage des appuis des perforatrices, de même qu'en raison de l'usure prématurée des tranchants et d'un mauvais rendement du forage lorsque la pression est trop faible.
Pour éviter ces inconvénients, l'invention prévoit dans de tel- les perforatrices un réglage automatique de la pression de forage, qui a pour effet que cette pression se règle d'elle-même et demeure toujours constante conformément au réglage préalable, cela indépendamment de la vitesse ou de la progression du forage. Cette invention permet de réaliser le meilleur ren-
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dément possible du forage et de ménager les tranchants des perforateurs; de plus, le préposén'est plus obligé de régler l'avance de la perforatri- ce et peut concentrer son attention sur le chantier de forage.
Le dessin montre schématiquement et en coupe un exemple d'exé- cution du système de réglage automatique de la pression de forage selon l'invention.
La couronne de forage a est montée sur une barre de forage b et est commandée, c'est-à-dire entraînée en rotation par un moteur ±. par l'intermédiaire d'un harnais d'engrenages d et e, ce qui a pour effet une fragmentation de la roche ± lorsque la couronne est arc-boutée contre cel- le-ci avec une pression d'avance continue, correspondant à la résistance mécanique offerte par la roche. La pression d'avance 1 est transmise par la vis d'avance h à l'écrou d'avance g de la perforatrice,donc à la cou- ronne a. La perforatrice et l'appareil d'avance sont montés dans un bâti commun qui n'est pas représenté, mais simplement indiqué par les traits mixtes k.
La vis d'avance h est montée à mouvement longitudinal dans les paliers à rouleaux de telle fagon qu'elle travaille toujours à la trac- tion et non au flambage, aussi bien lors de l'avance que lors du retour.
La vis d'avance h est entrainée par le moteur d'avance à air comprimé 1 par l'intermédiaire du pignon m et de la roue dentée n. Dans une position latérale par rapport au moteur 1 est monté coulissant un tiroir régulateur d'étranglement o, dont l'extrémité de gauche est reliée à la vis d'avance h de telle façon que, grâce au palier p à guidage longitudinal, ce tiroir est calé longitudinalement par rapport à cette vis, tout en pouvant tour- ner librement sur celle-ci. L'autre extrémité de la vis h est reliée par le palier r à guidage longitudinal au manchon s qui attaque le levier de transmission t, l'autre extrémité de celui-ci s'appuyant contre le ressort de pression :!le Ce dernier peut être bandé plus ou moins à l'aide de la vis de bloquage v selon la pression de forage voulue.
Ce dispositif fonctionne comme suit : On met le moteur c en marche ; couronne a n'est pas encore arc'-boutée contre la roche, et tourne librement. On fait ensuite tourner le moteur 1 à plein régime, de sorte que l'air comprimé pénètre par l'ori- fice d'admission d'air w dans la chambre x du tiroir d'étranglement et afflue vers le moteur 1 par les canaux y complètement ouverts.
Ceci se pro- duit parce que, d'une part, la face du tiroir o maintient ce tiroir dans sa position de fonctionnement inférieure dans la chambre x, ce qui corres- pond à une pression de forage minimum déterminée et que, d'autre part, le ressort de pression u maintient lui aussi le tiroir o dans la position ex- trême de gauche représentée, par l'intermédiaire du levier t, du manchon s, du palier r, de la vis d'avance h et du palier p.
Le moteur 1 tourne donc à plein régime et entraîne la vis h en rotation par l'arbre et les pignons m et n. laquelle vis fait avancer ra- pidement la perforatrice c à vide au moyen de l'écrou d'avance g jusqu'à ce que la couronne de forage bute contre la roche et rencontre une résistance.
Lorsque la résistance au forage atteint la valeur i, laquelle correspond à peu près à la puissance du ressort u, la vis h, et avec elle le tiroir o, se déplacent.vers la droite, jusqu'à ce que les canaux y du tiroir o et du moteur 1 soient étranglés et que la vitesse de rotation du moteur d'avance 1 diminue dans une mesure telle que la vitesse d'avance corresponde exacte- ment à la pression .de forage requise i. Lorsque le perforateur rencontre une roche moins dure, la progression du forage devient plus rapide, la pres- sion de forage diminue, le tiroir o ouvre les canaux y et le moteur tourne plus rapidement, jusqu'à ce que la pression de forage i se rétablisse com- plètement. Au cours de ce processus, la vis d'avance travaille à la trac- tion et est suspendue dans le palier r.
Lorsqu'il s'agit de retirer le per- forateur du trou, on renverse la marche du moteur d'avance, de sorte que la vis d'avance h tourne en sens inverse et que la tige de forage b se retire à pleine vitesse, cependant que la vis h travaille, ici également, à la trac- tion, étant suspendue dans le palier p. La pression de l'avance est réglée
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suivant la dureté de la roche,, par une mise sous tension appropriée du ressort u. L'effort d'avancement i peut être étalonné à l'aide de ce res- sort et être indiqué sur une échelle.
REVENDICATIONS. l.- Perforatrice de roches pour creuser des trous de mines et autres forages, caractérisée en ce que la pression d'avance au forage est réglable automatiquement à une valeur déterminée, pouvant être ajustée préa- lablement, à l'aide d'un régulateur de pression de forage.
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AUTOMATIC DRILLING PRESSURE REGULATOR FOR PUNCHERS
OF ROCKS,
In rock-perforators known to date for drilling blastholes in rocks, the mechanical advance of the perforator was ensured mainly by screw and nut or by racks, the screw or nut. , or the rack pinion, being ordered,
These known advance control systems have the great drawback that the advance pressure can only be adjusted by judgment and by hand, by actuating either throttle or adjustment sliders, or change mechanisms. of speed. The operator therefore cannot determine whether the drilling pressure is too low or too high,
Now, the drilling pressure is of the utmost importance to the drilling process.
The efficiency of the drill, the longevity of the cutting edge of the drill as well as the operational safety depend on the correct setting of the drilling pressure. It is particularly difficult to operate perforators in the background9 where the lighting is insufficient and where the same worker is obliged to drive several perforators simultaneously. Incorrect drilling pressure results in disturbance in nearly all drilling through breakage of drill bits or bars and offset of drill supports, as well as premature cutting edge wear and poor drilling performance when the pressure is too low.
To avoid these drawbacks, the invention provides in such perforators an automatic adjustment of the drilling pressure, which has the effect that this pressure is regulated by itself and always remains constant in accordance with the prior adjustment, this independently of the speed or progress of drilling. This invention enables the best performance to be achieved.
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possible denial of drilling and to spare the cutting edges of perforators; in addition, the operator no longer has to adjust the advance of the perforation and can concentrate his attention on the drilling site.
The drawing shows schematically and in section an exemplary embodiment of the system for automatic adjustment of the drilling pressure according to the invention.
The drill bit a is mounted on a drill bar b and is controlled, that is to say driven in rotation by a motor ±. by means of a harness of gears d and e, which has the effect of fragmentation of the rock ± when the crown is braced against it with a continuous advance pressure, corresponding to the mechanical resistance offered by the rock. The feed pressure 1 is transmitted by the feed screw h to the feed nut g of the perforator, therefore to the crown a. The perforator and the feed apparatus are mounted in a common frame which is not shown, but simply indicated by the dot-dash lines k.
The feed screw h is mounted longitudinally in the roller bearings in such a way that it always works in tension and not in buckling, both during feed and return.
The feed screw h is driven by the compressed air feed motor 1 via the pinion m and the toothed wheel n. In a lateral position with respect to the motor 1 is slidably mounted a throttle regulator spool o, the left end of which is connected to the feed screw h in such a way that, thanks to the longitudinal guided bearing p, this spool is wedged longitudinally with respect to this screw, while being able to turn freely on it. The other end of the screw h is connected by the longitudinal-guided bearing r to the sleeve s which attacks the transmission lever t, the other end of the latter resting against the pressure spring:! The latter can be tightened more or less using the locking screw v according to the desired drilling pressure.
This device works as follows: The motor c is started; crown a is not yet braced against the rock, and turns freely. The engine 1 is then run at full speed, so that the compressed air enters through the air inlet w into the chamber x of the throttle spool and flows to the engine 1 through the ducts. there completely open.
This happens because, on the one hand, the face of the spool o maintains this spool in its lower operating position in the chamber x, which corresponds to a determined minimum drilling pressure and, on the other hand On the other hand, the pressure spring u also maintains the spool o in the extreme left position shown, by means of the lever t, the sleeve s, the bearing r, the feed screw h and the bearing p .
The engine 1 therefore runs at full speed and drives the screw h in rotation by the shaft and the pinions m and n. which screw rapidly advances the empty hole punch c by means of the feed nut g until the core bit hits the rock and meets resistance.
When the drilling resistance reaches the value i, which roughly corresponds to the power of the spring u, the screw h, and with it the spool o, move to the right, until the y channels of the spool o and motor 1 are throttled and the rotational speed of the feed motor 1 decreases to such an extent that the feed speed exactly matches the required drilling pressure i. When the perforator encounters a softer rock, the drilling progress becomes faster, the drilling pressure decreases, the spool o opens the channels y and the motor runs faster, until the drilling pressure i is reduced. fully recover. In this process, the feed screw works by traction and is suspended in the bearing r.
When it comes to removing the perforator from the hole, the step of the feed motor is reversed, so that the feed screw h turns in the opposite direction and the drill rod b withdraws at full speed. , while the screw h works, here also, in traction, being suspended in the bearing p. The feed pressure is set
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depending on the hardness of the rock ,, by an appropriate tensioning of the spring u. The advance force i can be calibrated using this spring and be indicated on a scale.
CLAIMS. l.- Rock drill for digging blastholes and other boreholes, characterized in that the feed pressure during the borehole is automatically adjustable to a determined value, which can be adjusted beforehand, using a regulator of drilling pressure.