FI115614B - Arrangement in a rock drill - Google Patents

Arrangement in a rock drill Download PDF

Info

Publication number
FI115614B
FI115614B FI20021898A FI20021898A FI115614B FI 115614 B FI115614 B FI 115614B FI 20021898 A FI20021898 A FI 20021898A FI 20021898 A FI20021898 A FI 20021898A FI 115614 B FI115614 B FI 115614B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
drill bit
impact
drill
rock
rotating
Prior art date
Application number
FI20021898A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20021898A0 (en
FI20021898A (en
Inventor
Aimo Helin
Pekka Saukko
Ari Kotala
Original Assignee
Sandvik Tamrock Oy
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 Sandvik Tamrock Oy filed Critical Sandvik Tamrock Oy
Publication of FI20021898A0 publication Critical patent/FI20021898A0/en
Priority to FI20021898A priority Critical patent/FI115614B/en
Priority to ZA200210221A priority patent/ZA200210221B/en
Priority to PL375028A priority patent/PL208131B1/en
Priority to AT03758158T priority patent/ATE462536T1/en
Priority to PCT/FI2003/000785 priority patent/WO2004037493A1/en
Priority to DE60331937T priority patent/DE60331937D1/en
Priority to EP03758158A priority patent/EP1554085B1/en
Priority to AU2003274180A priority patent/AU2003274180B2/en
Publication of FI20021898A publication Critical patent/FI20021898A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI115614B publication Critical patent/FI115614B/en

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
    • E21B6/00Drives for drilling with combined rotary and percussive action
    • E21B6/02Drives for drilling with combined rotary and percussive action the rotation being continuous
    • E21B6/04Separate drives for percussion and rotation

Landscapes

  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Percussive Tools And Related Accessories (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)

Abstract

The invention relates to a shank, a rock drill and a method for drilling rock. In the invention, a percussion element (1) of the rock drill (21) is arranged to strike the shank (2) having an impact surface (8) at a distance from its (2) back end (13). Then, at least at the time of impact, the percussion element (1) and said back end (13) are at least partly inside each other.

Description

115614 Järjestely kallioporakoneessa115614 Arrangement in a rock drill

Keksinnön alaField of the Invention

Keksinnön kohteena on kallioporakoneen poraniska, joka on pitkänomainen kappale ja käsittää ainakin: ensimmäisen pään ja toisen pään; liitos-5 elimet poraniskan ensimmäisessä päässä poraustyökalun liittämiseksi pora-niskaan; iskupinnan iskupulssien antamiseksi poraniskalle, sekä pyörityselimet pyöritysmomentin tuomiseksi poraniskalle sen pyörittämiseksi pituusakselinsa ympäri.The invention relates to a drill bit for a rock drill, which is an elongated body and comprises at least: a first end and a second end; connecting means 5 at the first end of the drill bit for attaching the drilling tool to the drill bit; an impact surface for imparting impact pulses to the drill bit, and rotary means for applying a rotational moment to the drill bit for rotating about its longitudinal axis.

Edelleen keksinnön kohteena on kallioporakone, joka käsittää ain βίο kin: rungon; poraniskan, joka on pitkänomainen kappale, joka käsittää ensimmäisen pään ja toisen pään, liitoselimet mainitussa ensimmäisessä päässä poraustyökalun kiinnittämistä varten, iskupinnan sekä edelleen pyörityselimet; is-kulaitteen, jossa on iskuelementti iskupulssien antamiseksi poraniskan iskupin-taan; sekä pyörityslaitteen, joka on sovitettu muodostamaan pyöritysmomentin 15 ja vaikuttamaan mainittuihin pyörityselimiin poraniskan pyörittämiseksi pituusakselinsa ympäri.A still further object of the invention is a rock drill comprising a single frame: frame; a drill bit, which is an elongated body comprising a first end and a second end, connecting members at said first end for attaching a drilling tool, an impact surface and further rotating means; an impactor having an impact element for delivering impact pulses to the impact surface of the drill neck; and a rotation device adapted to generate a rotation moment 15 and to act on said rotation means for rotating the drill bit about its longitudinal axis.

Vielä keksinnön kohteena on menetelmä kallion poraamiseksi, jossa kalliota porataan kallioporakoneella, johon kuuluu ainakin runko, poraniska poraustyökalun kiinnittämiseksi, iskulaite sekä pyörityslaite; ja jossa menetelmäs-20 sä: annetaan iskupulsseja kallioporakoneen iskulaitteeseen kuuluvalla iskueli-*. mellä poraniskan iskupintaan; pyöritetään kallioporakoneen pyörityslaitteella . poraniskaa pituusakselinsa ympäri; sekä välitetään iskupulssit ja pyöritysmo- a. . ( mentti poraniskalta poraustyökalulle ja edelleen porattavaan kallioon.Still another object of the invention is a method for drilling rock, wherein the rock is drilled by a rock drill comprising at least a frame, a drill bit for securing a drilling tool, an impact device and a rotary device; and wherein, in method 20, impact pulses are provided with a percussion device * included in a rock drill impactor. blade on impact surface of drill neck; rotated by a rock drill rotating device. a drill bit about its longitudinal axis; and transmitting shock pulses and rotation motors. (went from the drill bit to the drilling tool and further into the rock to be drilled.

Keksinnön tausta \'·· 25 Tyypillinen kallioporakone käsittää poraniskan, iskulaitteen sekä :.Y pyörityslaitteen. Poraniskaan voidaan kiinnittää työkalu, jolle välitetään pora- niskan avulla pyörityslaitteelta pyöritysmomentti sekä iskulaitteelta iskupulsse- • ja. Yleensä iskulaite käsittää edestakaisin liikuteltavan iskumännän, joka on sovitettu antamaan iskuja poraniskan takapäässä uloimpana sijaitsevaan isku- 30 pintaan. Tällaisella porakoneella on tietty minimipituus, jota lyhyemmäksi sitä ei käytännössä voida tehdä. Minimipituus määräytyy ainakin iskumännän ja ..: poraniskan pituudesta, iskumännän iskunpituudesta sekä porakoneen muusta Y: rakenteesta, kuten päätykansista. Kun louhitaan matalissa tiloissa, esimerkiksi • · ·. tunneleissa, on edullista käyttää mahdollisimman lyhyttä porakonetta, jotta voi- 35 daan käyttää järkevän pituisia työkaluja. Porakoneen pituutta ei kuitenkaan 115614 2 voida pienentää iskumännän ja poraniskan pituutta vähentämällä. Mikäli isku-männästä tehdään kovin lyhyt, sillä ei enää saada kiven rikkomisessa tarvittavia iskupulsseja aikaan, jolloin porakoneen hyötysuhde pienenee olennaisesti. Poraniskalla on myöskin oltava tietty pituus, jotta työkalut voidaan kiinnittää 5 siihen tukevasti, ja jotta se voidaan kunnolla tukea porakoneen runkoon. Lisäksi niskan pyörityksessä tarvittava pyöritysmomentti pitää voida tuoda sille. Myöskään iskumännän iskunpituutta ei voida kovin paljon lyhentää ilman, että se vaikuttaa haitallisesti poraniskalle välitettäviin iskupulsseihin.BACKGROUND OF THE INVENTION A typical rock drill comprises a drill bit, a percussion device, and a .Y rotary device. A tool can be attached to the drill collar, which is used to transmit the torque from the rotating device and the impact pulses from the • impactor. Generally, the impactor comprises a reciprocating impact piston adapted to deliver impact to the outermost impact surface at the rear end of the drill neck. Such a drill has a certain minimum length, which in practice cannot be made shorter. The minimum length is determined at least by the length of the piston and ..: the drill bit stroke, the stroke length of the percussion piston and the other Y: structure of the drill, such as the end caps. When mining in shallow areas, for example • · ·. In tunnels, it is preferable to use a drill machine as short as possible so that tools of reasonable length can be used. However, the length of the drill 115614 2 cannot be reduced by reducing the length of the percussion piston and drill bit. If the impact piston is made very short, it will no longer produce the impact pulses needed to break the stone, thereby substantially reducing the efficiency of the drill. Also, the drill bit must have a certain length in order for the tools to be securely fastened 5 and properly supported on the drill body. In addition, it must be possible to apply the torque needed to rotate the neck. Also, the stroke length of the percussion piston cannot be greatly reduced without adversely affecting the impact pulses transmitted to the drill neck.

Keksinnön lyhyt selostus 10 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudenlainen ja parannettu kallioporakoneen poraniska, kallioporakone sekä menetelmä kallion poraukseen.BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a novel and improved rock drill bit, a rock drill and a method for rock drilling.

Keksinnön mukaiselle poraniskalle on tunnusomaista se, että mainittu iskupinta sijaitsee ennalta määrätyn etäisyyden päässä poraniskan toisen 15 pään uloimmasta osasta pituussuunnassa tarkasteltuna.The drill bit according to the invention is characterized in that said impact surface is located at a predetermined distance from the outermost portion of the other 15 ends of the drill bit as viewed longitudinally.

Keksinnön mukaiselle kallioporakoneelle on tunnusomaista se, että poraniskan iskupinta sijaitsee ennalta määrätyn etäisyyden päässä poraniskan toisesta päästä; ja että iskuelementti on sovitettu ainakin osittain limittäin pora-niskan suhteen.The rock drill according to the invention is characterized in that the impact surface of the drill bit is located at a predetermined distance from one end of the drill bit; and that the impact element is arranged at least partially overlapping with respect to the drill neck.

20 Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että iske- .·. tään iskuelementillä poraniskaan niin, että iskuelementti ja poraniska ovat ai- : ·, nakin iskuhetkellä asettuneena ainakin osittain sisäkkäin.The process according to the invention is characterized in that:. The impact element is inserted into the drill neck so that the impact element and the drill neck are at least: · at least partially nested at the moment of impact.

' ^ Keksinnön olennainen ajatus on, että poraniskan iskupinta on muo- * dostettu etäisyyden päähän poraniskan takapäästä, eli iskulaitteen puoleisesta | 25 uloimmasta päästä. Edelleen iskuelementti, joka on sovitettu välittämään isku- » · t pulssit iskulaitteelta poraniskalle, sekä poraniskan takapää on järjestetty aset-tumaan toistensa suhteen limittäin ainakin osittain.The essential idea of the invention is that the impact surface of the drill collar is formed at a distance from the rear end of the drill collar, i.e. the impactor side | 25 outermost ends. Further, the impact element adapted to transmit the impact pulses from the impactor to the drill bit and the rear end of the drill bit are arranged to overlap at least partially with respect to each other.

Keksinnön etuna on, että koska iskulaitteen iskuelementti ja pora-·.· { niska ovat toistensa suhteen ainakin osaksi limittäin, voi iskulaitteen ja pora- 30 niskan muodostama kokonaisuus olla pituudeltaan suhteellisen lyhyt. Siitä huolimatta iskulaite ja sen iskuelementti voidaan mitoittaa niin, että riittävän suuruisia iskupulsseja saadaan aikaan. Edelleen keksinnön ansiosta poraniska » · kyetään mitoittamaan niin, että se saadaan tuettua hyvin runkoon.An advantage of the invention is that since the impact element and the drill collar are at least partially overlapping with respect to each other, the assembly formed by the impactor and the drill collar may be relatively short in length. Nevertheless, the impactor and its impact element can be dimensioned to produce impact pulses of sufficient size. Further, the invention enables the drill neck to be dimensioned so that it is well supported in the body.

((

Keksinnön erään sovellutusmuodon olennaisena ajatuksena on se, 35 että poraniskan pyörityselimet on muodostettu poraniskan toisen pään alueelle ulkokehälle. Iskupinta puolestaan sijaitsee poraniskan keskiakselilla. Porani s- 3 115614 kan toinen pää on muodoltaan kuppimainen. Iskupinta muodostaa kuppimaisen osuuden pohjan. Tällöin iskuelementti asettuu ainakin iskupulssia välit-täessään limittäin pyörityselimien kanssa. Kun pyörityselimet on järjestettynä tällä tavoin poraniskan toiseen päähän, on poraniskan varressa vapaata osuut-5 ta, jolloin poraniskan tuenta on helpompi järjestää. Edelleen huuhteluväliai-neen syöttö ja sen edellyttämät tiivistysjärjestelyt on helpompi muodostaa tällaiseen konstruktioon.An essential idea of an embodiment of the invention is that the rotating members of the drill bit are formed in the region of the other end of the drill bit on the outer circumference. The impact surface, in turn, is located on the center axis of the drill bit. The other end of the drill s-3 115614 kan is cup-shaped. The impact surface forms the base of the cup-like portion. At this point, the impact element overlaps with the rotation members at least when transmitting the impact pulse. When the pivoting means is so arranged at one end of the drill bit, the drill bit arm has a free portion-5, which makes it easier to arrange the bit support. Further, the feed of the rinse medium and the required sealing arrangements are easier to form for such a construction.

Kuvioiden lyhyt selostusBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Keksintöä selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa 10 kuvio 1 esittää kaavamaisesti osaa tunnetun tekniikan mukaisesta kallioporakoneesta, kuvio 2 esittää kaavamaisesti ja aukileikattuna osaa eräästä keksinnön mukaisesta kallioporakoneesta, kuvio 3 esittää kaavamaisesti ja aukileikattuna erästä keksinnön 15 mukaista poraniskaa sivulta päin nähtynä, kuvio 4 esittää kaavamaisesti ja sivulta päin nähtynä kuvion 3 mukaista poraniskaa, kuvio 5 esittää kaavamaisesti ja aukileikattuna erästä toista keksinnön mukaista poraniskaa sivulta päin nähtynä, 20 kuvio 6 esittää kaavamaisesti ja suunnasta A päin nähtynä kuvion 5 . . ·. mukaista poraniskaa, ja kuvio 7 esittää kaavamaisesti vielä erästä mahdollista kallioporako-_ ‘ # neen konstruktiota.The invention will be explained in more detail in the accompanying drawings, in which Fig. 10 schematically shows a part of a prior art rock drill, Fig. 2 schematically and an exploded part of a rock drill according to the invention, Fig. 3 schematically and Fig. 3 is a side elevational view of a drill bit according to Fig. 3, Fig. 5 is a schematic and cut away view of another drill nozzle according to the invention, Fig. 6 is a schematic view and Fig. 5 is a directional view. . ·. and Figure 7 schematically shows another possible construction of a rock drill.

' *. Kuvioissa keksintö on esitetty selvyyden vuoksi yksinkertaistettuna.'*. In the figures, the invention is illustrated in simplified form.

[ 25 Samankaltaiset osat on merkitty kuvioissa samoilla viitenumeroilla.[25 Similar parts are denoted by the same reference numerals in the figures.

• · ♦• · ♦

Keksinnön yksityiskohtainen selostusDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Kuviossa 1 on esitetty perinteinen kallioporakone, jossa iskumäntä 1 • on sovitettu iskemään poraniskan 2 takapäässä olevaan iskupintaan 3, jolloin muodostuu iskupulsseja. Poraniska 2 välittää iskupulssit eteenpäin poranis-30 kaan 2 kiinnitetylle työkalulle 4 ja edelleen porakruunun tai vastaavan välityk-·;;; sellä porattavaan kiveen. Poraniska 2 on kytketty pyörityselimien 5 avulla pyö- rityslaitteeseen 6 niin, että poraniskaa 2 ja työkalua 4 voidaan pyörittää pi-tuusakseliensa ympäri. Perinteisellä porakoneella on minimipituus Lmin, joka .··*. muodostuu peräkkäin sovitettujen iskumännän 1 ja poraniskan 2 pituuksista, 35 iskumännän 1 iskunpituudesta Lper sekä edelleen kallioporakoneen kotelo- ja 4 115614 runkorakenteesta, tässä tapauksessa päätykannen 7 paksuudesta Li. Tällaista porakonetta on hyvin vaikea mitoittaa olennaisesti lyhyemmäksi ilman, että rakenteen lyhentäminen vaikuttaa haitallisesti porakoneen ominaisuuksiin. Mikäli iskumännän 1 pituutta lyhennetään, sen iskudynamiikka huononee merkittä-5 västi. Tämä johtuu mm. siitä, että iskumännän lyhentäminen pienentää sen massaa. Iskuteho ja sitä kautta porakoneen hyötysuhde huononevat. Myöskin poraniskan lyhentäminen on hankalaa, sillä huuhteluväliainekanava, kanavan tiivisteet, poraniskan laakerit sekä pyörityselimet 5 edellyttävät, että poraniska I-la 2 on tietty pituus.Fig. 1 illustrates a conventional rock drill machine in which a percussion piston 1 • is adapted to strike the impact surface 3 at the rear end of the drill bit 2 to form impact pulses. The drill bit 2 forwards the impact pulses to the tool 4 attached to the drill bit 30 and further forwards the drill bit or the like; on the stone to be drilled. The drill bit 2 is connected by means of the rotating means 5 to the rotation device 6 so that the drill bit 2 and the tool 4 can be rotated about their longitudinal axes. Conventional drills have a minimum length Lmin which. ·· *. consisting of successively arranged stroke piston 1 and drill bit 2 lengths, 35 stroke piston 1 stroke length Lper, and further the rock drill casing and body 4 115614, in this case the end cap 7 thickness Li. It is very difficult to dimension such a drill substantially shorter without the shortening of the structure adversely affecting the properties of the drill. If the length of the piston 1 is shortened, its impact dynamics will be significantly reduced. This is due to e.g. the fact that shortening the piston reduces its mass. Impact performance and hence drill efficiency is reduced. Also, shortening the drill bit is difficult because the flushing medium passage, the channel seals, the drill bit bearings and the rotation members 5 require that the drill bit I-1a 2 has a certain length.

10 Kuviossa 2 on esitetty eräs keksinnön ajatuksen mukainen kalliopo- rakone 21. Poraniska 2 on takapäästään kuppimainen, jolloin iskumäntä 1 ei iske poraniskan 2 uloimpaan päähän, vaan iskupintaan 8, joka on etäisyyden l_2 päässä poraniskan 2 takapäästä. Riippuen iskunpituudesta Lper ja kuppimaisen osuuden pituudesta iskumäntä 1 ja poraniska 2 ovat osittain sisäkkäin 15 joko vain iskun ajan, tai ne voivat olla osittain sisäkkäin koko työkierron ajan. Pyörityselimet 5 on muodostettu poraniskan 2 kuppimaisen osuuden ulkokehälle, jolloin poraniskan 2 varteen 18 jää suhteellisen paljon vapaata osuutta, johon huuhteluväliainekanava 9, tiivisteet 10 sekä poraniskan 2 laakerit 11 voidaan järjestää. Koska iskumäntä 1 tai vastaava iskuelementti on sovitettuna 20 osittain sisäkkäin poraniskan 2 kanssa, voi porakoneen minimipituus Lmjn olla pienempi kuin tunnetuissa porakoneissa. Porakoneen 21 runko 22 on merkitty kuvioon katkoviivalla. Iskulaitteeseen 23 kuuluvia ohjauselimiä ja paineväliai-; :nekanavia ei selvyyden vuoksi ole esitetty kuviossa 2.Fig. 2 shows a rock drill machine 21 according to the invention. The drill bit 2 is cup-shaped at its rear end, whereby the impact piston 1 does not strike the outermost end of the drill bit 2 but the impact surface 8 at a distance 1-2 from the rear end of the drill bit 2. Depending on the stroke length Lper and the length of the cup-like portion, the piston 1 and the drill neck 2 are partially nested 15 either for the duration of the stroke or may be partially nested throughout the cycle. The pivoting members 5 are formed on the outer periphery of the cup-shaped portion of the drill bit 2, leaving a relatively large amount of free portion on the shaft 18 of the drill bit 2, into which the flushing medium passage 9, seals 10, and Since the percussion piston 1 or the corresponding percussion element 20 is partially nested with the drill bit 2, the minimum drilling length Lmjn may be smaller than in known drills. The body 22 of the drill 21 is marked with a dotted line in the figure. Control means and pressure intermediate members of the impactor 23; For clarity, the channel channels are not shown in Figure 2.

, w Kuviossa 3 on esitetty aukileikattuna ja kuviossa 4 sivulta päin eräs 25 keksinnön mukainen poraniska 2, joka käsittää ensimmäisen pään 12 eli etu-. . pään sekä toisen pään 13 eli takapään. Etupäässä 12 on liitoselimet 14, kuten esimerkiksi kierteet, joiden avulla työkalut 4 voidaan kiinnittää porakoneeseen.Fig. 3 is an exploded view and Fig. 4 is a side view of a drill bit 2 according to the invention comprising a first end 12, i.e. a front end. . the head and the other end 13, i.e. the rear end. The front end 12 has connecting members 14, such as threads, for attaching the tools 4 to the drilling machine.

' **’ Kierteiden sijaan voidaan tietenkin käyttää joitain muita tarkoitukseen soveltu via liitoselimiä. Kuten kuviosta 3 nähdään, poraniskan 2 takapää 13 on muo-: 30 doltaan kuppimainen, jolloin siinä on pituussuuntaiset reunat 15, jotka muodos- tavat poraniskan 2 takapäähän 13 rengasmaisen poikkipinnan. Iskupinta 8 on poraniskan 2 pituusakseliin nähden poikittainen pinta, ja se sijaitsee etäisyy-den l_2 päässä poraniskan 2 takapään 13 uloimmasta pinnasta 16 muodostaen :* siten kuppimaisen osuuden pohjan. Iskupinta 8 sijaitsee poraniskan 2 pi- 35 tuusakselilla. Poraniskan 2 takapään 13 alueella voi olla pyörityselimet 5, joi-den avulla poraniskalle 2 tuodaan pyörityslaitteelta 6 pyöritysmomentti. Kuten 5 115614 kuviosta 4 nähdään, pyörityselimet 5 voivat käsittää reunojen 15 ulkokehälle muodostetun hammastuksen, johon pyörityslaite 6 voidaan kytkeä hammaspyörän välityksellä. On selvää, että hammasvälityksen sijaan voidaan käyttää muitakin tarkoitukseen soveltuvia voimansiirtoelimiä pyöritysmomentin välittä-5 miseksi poraniskalle 2. Edelleen voi poraniskassa 2 olla ainakin yksi huuhtelu-väliainekanava 9, jonka ensimmäinen pää ulottuu poraniskan 2 ja työkalun 4 väliseen liitospintaan, ja jonka kanavan 9 toinen pää 17 ulottuu poraniskan 2 varteen 18. Huuhteluväliainetta voidaan siten syöttää poraniskan 2 välityksellä työkalussa 4 olevaan toiseen huuhteluväliainekanavaan. Poraniskan 2 varres-10 sa 18 on tilaa sopiville olakkeille tai pinnoille 19 ja 20 tiivisteitä 10 ja laakereita 11 varten.'**' Of course, other suitable connectors may be used instead of threads. As shown in Fig. 3, the rear end 13 of the drill bit 2 is shaped like a $ 30 cup, having longitudinal edges 15 forming an annular cross-section at the rear end 13 of the drill bit 2. The impact surface 8 is transverse to the longitudinal axis of the drill bit 2 and is located at a distance of 1-2 from the outermost surface 16 of the rear end 13 of the drill bit 2, thereby forming: * the bottom of a cup-shaped portion. The impact surface 8 is located on the longitudinal axis of the drill bit 2. In the region of the rear end 13 of the drill bit 2, there may be rotary members 5, by means of which a rotational moment is applied to the drill bit 2 from the rotating device 6. As shown in FIG. 4 115614, the rotation members 5 may comprise a tooth formed on the periphery of the edges 15 to which the rotation device 6 may be engaged by means of a gear. It will be appreciated that other suitable transmission means may be used instead of toothed gear to transmit the torque to the drill bit 2. Further, the drill bit 2 may have at least one rinsing medium channel 9 having a first end extending from the junction between drill bit 2 and tool 4. 17 extends to the shaft 18 of the drill bit 2. The rinse medium can thus be fed via the drill bit 2 to the second rinse medium channel in the tool 4. The Varres-10 sa 18 of the drill bit 2 has space for suitable shoulders or surfaces 19 and 20 for seals 10 and bearings 11.

Kuvioissa 5 ja 6 on esitetty poraniska 2, jonka ensimmäisessä päässä 12 on naarastyyppiset liitoselimet 14. Tällöin työkalu 4 sovitetaan porauskaan 2 työntämällä se osittain poraniskan 2 liitoselimien 14 sisään. Työka-15 lussa 4 voi olla kulmikas liitospää, esimerkiksi kuusikulmainen, ja poraniskassa 2 voi olla mainitun liitospään poikkileikkausmuotoa vastaava syvennys. Tällöin poraniska 2 ja työkalu 4 kytkeytyvät muotolukitusti toisiinsa. Kiinnitys voidaan työkalun pituussuunnassa vielä varmistaa esimerkiksi sopivan ruuvin, tapin, kiilan tai jonkin muun kiinnityselimen avulla. Kulmikkaan muodon sijaan voi pora-20 niskan syvennyksen ja työkalun 4 liitospään poikkileikkaus olla muukin ei-pyöreä muoto, esimerkiksi ovaali. Toki on mahdollista, että poraniskan 2 liitos-elimiin 14 kuuluu sisäpuolinen kierre, johon kierteellä varustettu työkalun 4 tappimainen liitospää voidaan sovittaa.Figs. 5 and 6 show a drill bit 2 having a first end 12 having female type connecting members 14. The tool 4 is then fitted into the drilling rod 2 by partially inserting it into the connecting members 14 of the drilling bit 2. The tool 15 may have an angled joint end, for example a hexagon, and the drill head 2 may have a recess corresponding to the cross-sectional shape of said joint head. In this case, the drill bit 2 and the tool 4 engage in a form-locked relationship. The fastening can be further secured in the longitudinal direction of the tool by, for example, a suitable screw, pin, wedge or other fastening means. Instead of the angular shape, the cross-section of the bore of the drill-20 and the connection end of the tool 4 may be other non-circular shapes, for example oval. Of course, it is possible that the connecting members 14 of the drill bit 2 include an internal thread into which the stud-like connecting end of the threaded tool 4 can be fitted.

: :Kuviossa 7 on esitetty vielä vahvasti yksinkertaistetusti erään kallio-25 porakoneen rakenne poikkileikattuna. Ainakin periaatteessa on mahdollista ; muodostaa kallioporakone siten, että iskumäntä 1 tai vastaava iskuelementti on ennalta määrätyn osuuden verran poraniskan 2 takapään 13 ympärillä. Täi- * · löin iskuelementin 1 etupää voi olla kuppimainen ja poraniskan 2 iskupinta 8 voi olla muodostettu poraniskassa 2 olevaan olakkeeseen 25, etäisyyden l_2 30 päähän poraniskan 2 takapäästä. Olakkeen 25 ulkokehälle voi olla muodostet-Fig. 7 is a still very simplified cross-sectional view of a rock drill. At least in principle it is possible; forming a rock drill such that the percussion piston 1 or the corresponding percussion element is a predetermined portion around the rear end 13 of the drill neck 2. In addition, the front end of the impact element 1 may be cup-shaped and the impact surface 8 of the drill bit 2 may be formed on the shoulder 25 at the drill bit 2, at a distance 1-2 of the rear end of the drill bit 2. The outer circumference of the shoulder 25 may be formed-

* * I* * I

tu pyörityselimet 5.rotating members 5.

Huomautettakoon, että tässä hakemuksessa iskuelementillä tarkoi-,··*, tetaan muitakin iskupulssin muodostavia komponentteja kuin ainoastaan kuvi-It should be noted that in this application, the impact element means, ·· *, other components forming the impulse pulse other than the fig.

• I• I

oissa 1 - 7 kuvattua edestakaisin liikkuvaa iskumäntää. Voidaankin sanoa, että v.: 35 iskuelementti on iskulaitteen osa, joka on sovitettu välittämään iskulaitteen ta- :,.,: valla tai toisella aikaansaaman iskupulssin poraniskan iskupintaan.The reciprocating percussion plunger described in steps 1 to 7. Thus, it can be said that the impact element 35 is a part of the impactor which is adapted to transmit the impact pulse produced by the impactor, either or not, to the impact surface of the drill neck.

6 1156146 115614

Edelleen huomautetaan, että joissain tapauksissa kallioporakone ei käsitä perinteisen kaltaista paineväliaine- tai sähkötoimista pyörityslaitetta, vaan poraniskaa ja poraustyökalua kierretään pituusakselinsa ympäri esimerkiksi muuntamalla osa iskupulssien energiasta pyöritysmomentiksi. Tällaisen 5 porakoneen poraniskassa ei siten ole välttämättä pyörityseiimiä.It is further noted that in some cases, a rock drill does not comprise a conventional fluid or electrical rotating device, but that the drill bit and the drilling tool are rotated about its longitudinal axis, for example, by converting some of the energy of the impact pulses to a rotational moment. Thus, the drill bit of such a drill 5 does not necessarily have rotating arms.

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.The drawings and the description related thereto are intended only to illustrate the idea of the invention. The details of the invention may vary within the scope of the claims.

» · * » » » · • · * • · • t * * · * · *» * • 11»· *» »» · • • * • • • t * * · * · * »* • 11

* I* I

» I » »»I» »

Claims (11)

115614115614 1. Kallioporakoneen poraniska (2), joka on pitkänomainen kappale ja käsittää ainakin: ensimmäisen pään (12) ja toisen pään (13); 5 liitoselimet (14) poraniskan (2) ensimmäisessä päässä (12) poraus- työkalun (4) liittämiseksi poraniskaan (2); iskupinnan (8) iskupulssien antamiseksi poraniskalle (2), sekä pyörityselimet (5) pyöritysmomentin tuomiseksi poraniskalle (2) sen pyörittämiseksi pituusakselinsa ympäri, tunnettu siitä, että 10 mainittu iskupinta (8) sijaitsee ennalta määrätyn etäisyyden (L2) päässä poraniskan (2) toisen pään (13) uloimmasta osasta (16) pituussuunnassa tarkasteltuna.A rock drill bit (2), which is an elongated body and comprises at least: a first end (12) and a second end (13); 5 connecting means (14) at the first end (12) of the drill bit (2) for connecting the drilling tool (4) to the drill bit (2); an impact surface (8) for imparting impact pulses to the drill bit (2), and rotating means (5) for applying a rotational moment to the drill bit (2) for rotating about its longitudinal axis, characterized in that said impact surface (8) is located at a predetermined distance longitudinally viewed from the outermost portion (16) of the head (13). 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen poraniska, tunnettu siitä, että pyörityselimet (5) on muodostettu poraniskan (2) toisen pään (13) osuudelle.A drill bit according to claim 1, characterized in that the rotating members (5) are formed on a portion of the second end (13) of the drill bit (2). 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen poraniska, tunnettu siitä, et tä pyörityselimet (5) on muodostettu poraniskan (2) ulkokehälle, ja että iskupinta (8) sijaitsee poraniskan (2) keskiakselilla pyörityselimien (5) kohdalla.The drill bit according to claim 2, characterized in that the pivoting members (5) are formed on the outer circumference of the drill bit (2) and that the impact surface (8) is located on the central axis of the drill bit (2) at the rotating members (5). 4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen poraniska, tunnettu siitä, että poraniskan (2) toinen pää (13) on rakenteeltaan kuppimai-20 nen käsittäen pituussuuntaiset reunat (15) sekä poikkisuuntaisen iskupinnan :Y: (8)·A drill bit according to any one of the preceding claims, characterized in that the other end (13) of the drill bit (2) has a cup-like construction, comprising longitudinal edges (15) and a transverse impact surface: Y: (8) · , 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen poraniska, t u n - • · · n e tt u siitä, että poraniska (2) käsittää ainakin yhden kanavan (17) huuhtelu-* ’. väliaineen johtamiseksi poraniskan (2) ensimmäisen pään (12) alueelle. . ] 25A drill bit according to any one of the preceding claims, characterized in that the drill bit (2) comprises at least one channel (17) for flushing. for introducing fluid into the region of the first end (12) of the drill bit (2). . ] 25 6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen poraniska, t u n - * * I ; / nettu siitä, että liitoselimet (14) käsittävät tappimaisen osuuden, jonka ulko- ' · · ·' kehä on varustettu kierteellä.A drill bit according to any one of the preceding claims, characterized by - * * I; The connecting members (14) comprise a pin-shaped portion with a threaded outer periphery. 7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-5 mukainen poraniska, .· : tunnettu siitä, että liitoselimet (14) käsittävät poraniskan (2) pituussuun- :. * *: 30 täisen syvennyksen, ja että syvennys on varustettu sisäkierteellä.A drill bit according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the connecting members (14) comprise a longitudinal direction of the drill bit (2). * *: 30-inch recess, and that recess has an internal thread. 8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-5 mukainen poraniska, !!! tunnettu siitä, että liitoselimet (14) käsittävät poraniskan (2) pituussuuntai- sen syvennyksen, ja että syvennyksen poikkileikkaus poikkeaa muodoltaan pyöreästä mahdollistaen siten muotolukituksen poraniskan (2) ja työkalun (4) 35 välillä. 115614 δA drill bit according to any one of claims 1-5, !!! characterized in that the connecting means (14) comprise a longitudinal recess of the drill bit (2), and that the recess has a cross-sectional shape which allows the locking between the drill bit (2) and the tool (4) 35. 115614 δ 9. Kallioporakone, joka käsittää ainakin: rungon (22); poraniskan (2), joka on pitkänomainen kappale, joka käsittää ensimmäisen pään (12) ja toisen pään (13), liitoselimet (14) mainitussa ensim-5 mäisessä päässä (12) poraustyökalun (4) kiinnittämistä varten, iskupinnan (8) sekä edelleen pyörityselimet (5); iskulaitteen (23), jossa on iskuelementti (1) iskupulssien antamiseksi poraniskan (2) iskupintaan (8); sekä pyörityslaitteen (6), joka on sovitettu muodostamaan pyöritysmo-10 mentin ja vaikuttamaan mainittuihin pyörityselimiin (5) poraniskan (2) pyörittämiseksi pituusakselinsa ympäri; tunnettu siitä, että poraniskan (2) iskupinta (8) sijaitsee ennalta määrätyn etäisyyden (L2) päässä poraniskan (2) toisesta päästä (13); ja että iskuelementti (1) on sovitettu ainakin osittain limittäin poranis-15 kan (2) suhteen.A rock drill machine comprising at least: a frame (22); a drill bit (2), which is an elongated body comprising first end (12) and second end (13), connecting members (14) at said first 5 end (12) for securing the drilling tool (4), impact surface (8) and further rotating means (5); an impactor (23) having an impact element (1) for delivering impact pulses to the impact surface (8) of the drill bit (2); and a rotating device (6) adapted to form a rotational moment and to act on said rotating members (5) to rotate the drill bit (2) about its longitudinal axis; characterized in that the impact surface (8) of the drill bit (2) is located at a predetermined distance (L2) from one end (13) of the drill bit (2); and that the impact element (1) is arranged at least partially overlapping with respect to the bore (15). 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen kallioporakone, tunnettu siitä, että poraniskan (2) toisen pään (13) uloin osa on kuppimainen, jolloin siinä on pituussuuntaiset reunat (15) ja poikkisuuntainen iskupinta (8); 20 että pyörityselimet (5) on muodostettu mainittujen reunojen (15) ul kopintaan; ja että iskuelementti (1) on sovitettu ennalta määrätyltä osuudelta (L2) :·. limittäin pyörityselimien (5) suhteen.A rock drill as claimed in claim 9, characterized in that the outermost part of the second end (13) of the drill bit (2) is cup-shaped, having longitudinal edges (15) and a transverse impact surface (8); 20 that the pivoting members (5) are formed in a recess of said edges (15); and that the impact element (1) is arranged at a predetermined portion (L2):. overlapping with respect to the rotating members (5). ,·. 11. Menetelmä kallion poraamiseksi, jossa kalliota porataan kaliio- t\ 25 porakoneella (21), johon kuuluu ainakin runko (22), poraniska (2) poraustyöka-• lun (4) kiinnittämiseksi, iskulaite (23) sekä pyörityslaite (6); . ja jossa menetelmässä: ··’ annetaan iskupulsseja kallioporakoneen (21) iskulaitteeseen (23) kuuluvalla iskuelimellä (1) poraniskan (2) iskupintaan (8); * i 30 pyöritetään kallioporakoneen (21) pyörityslaitteella (6) poraniskaa (2) pituusakselinsa ympäri; sekä välitetään iskupulssit ja pyöritysmomentti poraniskalta (2) poraus-työkalulle (4) ja edelleen porattavaan kallioon, tunnettu siitä, että isketään iskuelementillä (1) poraniskaan (2) niin, että iskuelementti (1) ja poraniska (2) v.: 35 ovat ainakin iskuhetkellä asettuneena ainakin osittain sisäkkäin. » » 115614·. A method of drilling rock, comprising drilling a rock with a rock drill (21), comprising at least a frame (22), a drill bit (2) for securing a drilling tool (4), an impact device (23) and a rotating device (6); . and the method comprising: ·· 'delivering impact pulses to the impact surface (8) of the drill bit (2) on the impactor (1) of the rock drill (21); rotating the drill nipple (2) about its longitudinal axis with the rotary device (6) of the rock drilling machine (21); and transmitting the impact pulses and rotation moment from the drill bit (2) to the drilling tool (4) and further into the rock to be drilled, characterized in that the impact element (1) and the drill bit (2) are impacted by the impact element (1). at least partially nested at the time of impact. »» 115614
FI20021898A 2002-10-24 2002-10-24 Arrangement in a rock drill FI115614B (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20021898A FI115614B (en) 2002-10-24 2002-10-24 Arrangement in a rock drill
ZA200210221A ZA200210221B (en) 2002-10-24 2002-12-18 Arrangement in rock drill machine.
PCT/FI2003/000785 WO2004037493A1 (en) 2002-10-24 2003-10-22 Rotating and percussive shank for a rock drill machine with an impact surface a distance from its back end
AT03758158T ATE462536T1 (en) 2002-10-24 2003-10-22 SHANK FOR A ROCK DRILLING MACHINE, ROCK DRILLING MACHINE AND METHOD FOR ROCK DRILLING
PL375028A PL208131B1 (en) 2002-10-24 2003-10-22 Rotating and percussive shank for a rock drill machine with an impact surface a distance from its back end
DE60331937T DE60331937D1 (en) 2002-10-24 2003-10-22 Shaft for a rock drilling machine, rock drilling machine and method for rock drilling
EP03758158A EP1554085B1 (en) 2002-10-24 2003-10-22 Shank for a rock drill, rock drill and method for rock drilling
AU2003274180A AU2003274180B2 (en) 2002-10-24 2003-10-22 Rotating and percussive shank for a rock drill machine with an impact surface a distance from its back end

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20021898 2002-10-24
FI20021898A FI115614B (en) 2002-10-24 2002-10-24 Arrangement in a rock drill

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20021898A0 FI20021898A0 (en) 2002-10-24
FI20021898A FI20021898A (en) 2004-04-25
FI115614B true FI115614B (en) 2005-06-15

Family

ID=8564813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20021898A FI115614B (en) 2002-10-24 2002-10-24 Arrangement in a rock drill

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP1554085B1 (en)
AT (1) ATE462536T1 (en)
AU (1) AU2003274180B2 (en)
DE (1) DE60331937D1 (en)
FI (1) FI115614B (en)
PL (1) PL208131B1 (en)
WO (1) WO2004037493A1 (en)
ZA (1) ZA200210221B (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE531658C2 (en) * 2006-10-02 2009-06-23 Atlas Copco Rock Drills Ab Percussion along with rock drill and rock drill rig

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI91499C (en) * 1990-11-30 1994-07-11 Valto Ilomaeki Method for ensuring and adjusting impact efficiency in an impact machine, method of operating the impact machine for tunnel drilling and
SE501364C2 (en) * 1993-07-12 1995-01-23 Atlas Copco Rocktech Ab Liquid-driven immersion drill designed with a scoop
FI112450B (en) * 2000-10-09 2003-12-15 Sandvik Tamrock Oy Hammer and tools

Also Published As

Publication number Publication date
FI20021898A0 (en) 2002-10-24
PL208131B1 (en) 2011-03-31
WO2004037493A1 (en) 2004-05-06
PL375028A1 (en) 2005-11-14
FI20021898A (en) 2004-04-25
EP1554085A1 (en) 2005-07-20
AU2003274180B2 (en) 2008-05-15
EP1554085B1 (en) 2010-03-31
ATE462536T1 (en) 2010-04-15
AU2003274180A1 (en) 2004-05-13
ZA200210221B (en) 2004-01-28
DE60331937D1 (en) 2010-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101824509B1 (en) A down-the-hole hammer
US20100243333A1 (en) Drill Bit Assembly for Fluid-Operated Percussion Drill Tools
AU2005219818A1 (en) Single pass drilling apparatus, use a one -piece drill bit, method and rock bolt for single pass rock bolting.
US6116827A (en) Drilling tool
FI115614B (en) Arrangement in a rock drill
US10828763B2 (en) Percussion drilling device
EP1077305A1 (en) Shank adapter
ZA200602574B (en) Method and device for boring holes in soil or rock
US20050183890A1 (en) Device for connecting two elements having a substantially cylindrical or tubular shape
CN102691709B (en) Fixed system
ES2276155T3 (en) IMPACT ADAPTER TO TRANSFER THE IMPACTS AND ROTATION OF A ROCK DRILL FOR IMPACTS TO A DRILLING COLUMN.
JP2000230400A (en) Adapter of drilling machine and drilling device
JP2006241836A (en) Joint structure, and impact type digger having the joint structure
US7128172B2 (en) Drill string for upward drilling and components therefor
CN111058773A (en) Rock drilling bit device and machining and manufacturing method of rock drilling bit
HU218883B (en) Drill for drill machine
JPS6033188Y2 (en) drilling bit
JP2006241837A (en) Joint structure, and impact type digger having the joint structure
CN114364860A (en) Shoulder protected drilling assembly
SU1733619A1 (en) Rotary-percussion drilling bit
JP2001098877A (en) Screw portion of rock drill rod
CN115711090A (en) Negative pressure oscillation tool for drilling tool
CN108412428A (en) A kind of rotary digging tooth of Spiral digging machine
IE20100666U1 (en) A down-the-hole hammer
JPS6257791B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 115614

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed