NO140414B - Hydraulisk drevet fjellboremaskin - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder en boremaskin for boring

i fjell, betong eller annet liknende materiale, omfattende en hydraulisk drevet slagmotor og en hydraulisk drevet rotasjonsmotor.

Slike såkalte separatroterende fjellboremaskiner er tidligere kjent. I disse er rotasjonsmotoren for borestålet montert på maskinen ved siden av slagmotoren.

Avhengig av rotasjonsmotorens egenskaper og dens plasering, kreves en tannhjulsoverforing mellom borestålet og rotasjonsmotoren. Denne gir borestålet en rotasjonshastighet og et dreiemoment avhengig av rotasjonsmotorens egenskaper.

Slagmotoren omfatter et frem- og tilbakegående stempel, som, aksellerert av trykkvæske, slår mot borestålets nakke, samt en eller flere ventiler for å fordele trykkvæske til de av stemplet begrensede trykkamre. Når man som trykkmedium anvender en væske hvis kompressibilitet sammenlignet med gasser er. meget liten, kreves trykkakkumulatorer i hoytrykksledningen og eventuelt også i lavtrykksledningen. Deres oppgave er å holde trykket såvidt mulig konstant i tilforsels- og avløpsledninger og i maskinens kanaler.

Fjellboremaskinens slag- og rotasjonsmotorer har vanligvis separate hydrauliske kretser, som hver omfatter minst en pumpe, trykkbegrensningsventil, retningsventil, samt motorenes tilforsels- og avløpsledninger. Filter og oljetank kan de derimot ha felles.

Fjellboremaskinens rotasjonsmotorer har vanligvis fast deplasement. Ved å regulere væskestrommen forandrer man motorenes rotasjonshastighet. Selv slagmotorene har vanligvis fast deplasement, men msji kjenner også slagmotorer der forholdet mellom slagfrekvens og væskestrom kan forandres ved en endring av slaglengden.

Det trykk som hersker i rotasjonsmotorens hoytrykksledning står i forhold til borets dreiningsmotstand. Ved boring i hårde, homogene bergarter er det nodvendige dreiemoment relativt lavt og arbeidstrykket er derfor også lavt. Dette kommer av at ved boring i hårde bergarter er borets penetrasjon hovedsakelig frem-kalt av slagenergien, mens borstålets rotasjon bare tjener til å vri kronen en viss vinkel mellom hvert slag. I de fleste bergarter kan man finne en optimal verdi for borstålets rotasjonshastighet i forhold til borets penetrasjon.

Da denne optimalverdi varierer meget med bergartenes egenskaper, er det fordelaktig å kunne regulere borstålets rotasjonshastighet i forhold til slagfrekvensen. Dette oppnår man ved en vasskestromsreguleringsventil i rotas jonsmotorens hydrauliske krets eller ved en pumpe med variabelt deplasement.

Ved boring i "myke" bergarter medvirker også borets rotasjonsbevegelse direkte til penetrasjonen i bergarten. Friksjonsmot-standen mellom bergarten og borets skjær er da imidlertid storre på grunn av at skjærets penetrasjon blir storre for hvert slag. Av den grunn blir det nodvendige dreiemoment storre, og det gjor også rotasjonsmotorens nodvendige arbeidstrykk.

Hvis boret ved boring i hårde og homogene bergarter plutse-lig kommer inn i et område med mykt eller sprekkfylt berg, er risikoen for at boret setter seg fast på grunn av den hurtig okende dreiemotstand stor. Kombinasjonen av slagene og det opp-ståtte store dreiemoment kan gi så store spenninger at borstålet brister.

Risikoen for fastboring kan minskes vesentlig ved at man minsker den slagenergi som overfores til boret fra stemplet ved slaget. Slagenergien kan reguleres ved regulering av stemplets slaglengde og/eller arbeidstrykk. Ved hittil kjente konstruk-sjoner kan man forandre sleglengden ved at man bygger visse komponenter inn i maskinen eller ved manuell innstilling av en reguleringsskrue ved hjelp av spesialverktoy. Klart er det imidlertid at man ved slike forholdsregler ikke effektivt kan forhindre fastboring.

Det er videre kjent at boreren, for å unngå fastboring,

med en manuelt manovrert ventil kan strupe eller helt avstenge tilforselen av trykkmedium til slagmotoren eller redusere til-forselsstrommen.

En borer har idag ofte tre eller fire maskiner å passe samtidig og risikoen for fastboring er derfor vesentlig storre erm tidligere da hver borer kun hadde en eller muligens to maskiner.

Manuelle forholdsregler har allikevel i praksis vist seg å være for langsomme til å forhindre fastboring. Å trekke ut et fastlåst borestål er et meget vanskelig arbeide, og meget tid-krevende. Dessuten hender det temmelig ofte at man blir nodt til å la borene bli i hullene, fordi man ikke kan få dem opp med det verktoy som finnes for hånden.

En måte å lose problemene i forbindelse med fastboring på

er kjent, nemlig at man har rotasjonsmotorens og slagmotorens hydrauliske kretser koblet i serie. Væsken strommer forst gjennom rotasjonsmotoren, der den avgir en del av sin trykkenergi til borets rotasjonsbevegelse og siden strommer videre gjennom slagmotoren, der resten av trykkenergien utnyttes. Da samme strom strommer gjennom begge motorer, hindrer dette den ovenfor beskrevne regulering av forholdet mellom slag- og rotasjonsbevegelse, denne regulering er onskverdig ved boring i bergarter av for-skjellig sammenseting. Plaserer man på den annen side en overlops-ventil mellom motorene, og denne ventil muliggjor en viss regulering av forholdet ved at en del av strommen får stromne over til lavtrykssiden, gir dette en dårligere virkningsgrad for sys-temet, ved at trykkenergien i den overstrømmende trykkvæske for-vandles til varme.

De hydrauliske kretsers seriekobling umuliggior også bruk

av konvensjonelle motorer for rotasjonsbevegelsen på grunn av tetningsvanskeligheter forårsaket av de hoye trykk på rotasjonsmotorens avlopsside.

Et annet problem i forbindelse med boring i fjell opptrer

ved såkalt langhullsboring. Ved langhullsboring oker nemlig borets dreiemotstand gradvis med hullets lengde, samtidig som gradvis bkende slagenergi må tilfores kronen på den lange bor-streng.

En hensikt med oppfinnelsen er å fremstille en fjellboremaskin, der de ovennevnte ulemper er eliminert og som muliggjor automatisk regulering av slagenergien, slik at risikoen for fastboring reduseres meget vesentlig.

En annen hensikt er å fremstille en fjellboremaskin der slagenergien automatisk oker med stigende dreiemotstand ved boring av lange hull.

Disse og andre mål har man oppnådd med den i vedlagte krav 1 definerte fjellboremaskin, der de fordelaktigste utforelsesformer skal ha de i de deretter folgende krav beskrevne kjennetegn.

Oppfinnelsen skal nu beskrives nærmere i det folgende med henvisning til vedlagte tegninger, der

fig. 1 og 2, delvis skjematisk, viser to forskjellige utforelsesformer av fjellboremaskinen i folge oppfinnelsen,

fig. 3> likeledes skjematisk, viser en modifikasjon av maskinen i folge fig. 2, samt

fig. 4-8 skjematisk viser ytterligere modifikasjoner.

I de forskjellige figurer er samme henvisningsbetegnelser

benyttet for å betegne samme eller lignende detaljer.

I fig. 1 er det antydet et maskinhus for fjellboremaskinen med den heltrukne linje 2. I huset 2 er plasert et bor 4> demonterbart. Boret 4 er innrettet slik at det kan vris ved hjelp av en bare sk ematisk vist rotasjonsmotor 6 via et tann-hjulsgear 8, 10 og en splineskobling 12.

Et slagstempel 14 er bevegelig frem og tilbake i retning mot boret 4 i et sylinderrum l6 i maskinhuset 2. Nærmere bestemt er slagstemplet 14 innrettet for på nedenfor beskrevet måte å slå mot boret 4 for derved å overfore elagenergi til dette.

Slagstemplet 14 avgrenser i sylinderrummet 16 et bakre, ringformet trykkammer l8 og et forre, ringformet trykkammer 20. Trykket i det bakre kammer 18 virker mot en stempleflate 22

for å fore stemplet i retning mot boret, arbeidsslaget, og trykket i kammeret 20 virker mot en stempelflate 24 for å fore stemplet i retning fra boret, returslaget.

Rotasjonsmotorens hydrauliske krets har en hoytrykksledning 23 og en lavtrykksledning 25. For å åpne borstrengens gjenge-skjoter er det nodvendig at rotasjonsmotoren 6 kan gis omvendt rotasjonsretning, hvilket man oppnår ved hjelp av en ikke vist retningsventil.

Rotasjonsmotoren og slagmotoren har separate hydrauliske kretser. Slagmotorens hydrauliske krets tilfores trykkvæske gjennom en hoytrykkskanal 26, til hvilken en trykkakkumulator 28 er koblet. Slagmotorens hydrauliske krets omfatter videre en returkanal 27 forbundet med en trykkakkumulator 30. Trykk-akkumulatorene 28 og 30 kan være av en eller annen tidligere kjent konstruksjon for å oppta trykkvariasjoner. Kanalene 26

og 27 leder til' en vanligvis med 32 betegnet fordelingsventi 1

av sleideventiltype med en ventilsleide 33« FordelingsventL len har på nedenfor nærmere beskrevet måte til oppgave, via ledninger 29, 31j a sette de to trykkamre 18 og 20 avvekslende i forbindelse med hoytrykkskanalen 26 og avlospkanalen 27- Når kammeret 18 settes i forbindelse med hoytrykkskanalen 26, forbindes samtidig kammeret 20 med lavtrykks- eller returkanalen 27. Væske-trykket i kammeret 18 vil gi stemplet en aksellerert bevegelse fremover. Etter stemplets anslag mot borstangen 4> settes kammeret 20 i forbindelse .'ned hoytrykkskanalen 26 og kammeret l8 i forbindelse med lavtrykkskanalen 27, hvorved stemplet fores bakover. Ventilsleiden 33 styres hydraulisk i den ene råtning ved hjelp av en trykkinngang 34 via en kanal 36 ved at slagstemplet 14 fungerer som styreventil på nedenfor nærmere beskrevne måte, og i den annen retning styres ventilsleiden 33 likeledes hydraulisk ved en trykkinngang 38 via en ledning 40, hvorved en vanligvis med 42 betegnet reguleringsventil fungerer som styreventil,

Regulerventilen 42 omfatter en ventilsleide 44, sora er aksialt bevegelig i et sylinderrum 45 og fastspent i den ene retning ved hjelp av en på sleidens ene ende virkende trykkfjær 48. En stillskrue 50 er innrettet for regulering av fjærens 48 trykk. Ved sleidens 44 annen ende finnes to separate trykkamre 52 og 54» Det trykk som opptrer i kamrene 52 og 54 virker mot hver sin sleideflate med en kraft rett-t mot fjarens 48 kraft. Kammeret 54 står via en kanal 55 i direkte forbindelse med hoytrykksledning?n 26 og kammeret 52 er via en kanal 57 forbundet med hoytrykkssiden, d.v.s. ledningen 23, i rotasjonsmotorens hydrauliske krets.

Sylinderrummet 46 i reguleringsventilen 42 har flere, i

det viste eksempel fire, ringformede spor 60, Sd, 64, 66, som via hver sin kanal er forbundet med tilsvarende aksialt etter hverandre innrettede åpninger 68, 70, 72, 74 i sylinderkamrets 20 vegg. Sleiden 44 har på h5yde med sporene 60, 62; 64, 66

en konformet utsparing, 76.

Når kammeret 20 settes i forbindelse med hoytrykkskanalen 26 via fordelingsventilen og kanalen 31, fores som ovenfor nevnt stemplet 14 bakover av trykkvæsken. Enhver av åpningene 68, 70, 72, 74 vil da suksessivt avdekkes av stemplet 14 ved stempelflaten 24 og settes i forbindelse med kammeret 20. Hoytrykks-væsken fores derved til tilsvarende spor 60, 62, 64, 66 i sylinderrummet 46 og f ra dette via kanalen 40 til trykkstyreinngangen 38 i fordelingsventilen 32. Ventilsleiden 33 i fordelingsventilen kommer derved til å skifte stilling, slik at kammeret 18 via ledningen 29 og fordelingsventilen kobles til hoytrykksledningen 26. Ledningen 31 settes derved samtidig i forbindelse med returledningen 27 og stemplet 14 forandrer bevegelsesretning. Stemplets 14 slaglengde bestemmes således av den av åpningene 68, 70> 72, 74 som forst setter kammeret 20 i forbindelse med fordelingsventilens sylinderrum 46 via tilsvarende spor 60, 62, 64, 66.

Dette kommer igjen av forskjellen mellom Fjar ens 48 kraft på sleiden 44 og den motsatt rettede kraft forårsaket av summen av trykket i kamrene 52 og 54* Reguleringsventilen er dimensjo-nert slik at sleiden 44 ikke kan stenge sporet 66, derfor gir denne forbindelse stemplet 14 dets storste slaglengde. Stemplets returslag settes igang ved at stempelflaten 22 ved arbeidsslaget avdekker ledningens 36 innlop i kammeret 18, slik at det i dette kammer herskende hoytrykk ledes til fordelingsventilens trykkstyreinngang 34 og sleidens 33 stilling derved omkastes. Stemplet 14 har videre at spor 78» ^n kanal 80 som står i kontinuerlig forbindelse med lavtrykkskanalen 27 via fordelingsventilen sikrer at fordelingsv ntilen dreneres gjennom sporet 78 ved at kanalen 80 avvekslende settes i forbindelse med åpningen 74 eller kanalen 36.

Av ovenstående fremgår at når trykket stiger i den ene eller i begge hoytrykkskanaler i rotasjonsmotoren eller slagmotoren, vil stemplets 14 slaglengde minskes, mens slagfrekvensen derimot okes. Når trykket synker, oker stemplets slaglengde og slagfrekvensen minskes. Ved boring i homogene og jevnhlrde bergarter bestemmes trykket i rotasjonsmotorens 6 hoytrykkskanal 23 av borets 4 dreiemotstand.. Under drift vil det i slagmotorens hSytrykkskanal 26 råde et trykk som gir sleiden 44 en hertil svarende posisjon og slagmotoren en bestemt slaglengde. Hvis borets rotasjonsmotstand vokser, stiger trykket i rotasjonsmotorens hoytrykkskanal 23. Gjennom kanalen 57 og sylinderrummet 52 kommer trykkokningen til å forårsake en forskyvning av sleiden 44» hvorved stemplets 14 slaglen;:;de forkortes og således slagenergien minskes. På tilsvarende måte vil slaglengden og derved slagenergien oke ved reduksjon av rotasjonsmotstanden. Bormaskinens slagenergi reguleres således automatisk og er avhengig av borets dreiemotstand, hvilket igjen er avhengig av bergarten. Slaglengden kan også reguleres manuelt ved hjelp av skruen 50»

Den beskrevne innretning fungerer uavhengig av forandringer

i oljens viskositet og uavhengig av maskinens slitasjetilstand. Da slagmotoren drives ved hjelp av en pumpe med konstant deplasement, vil væskens trykk tilsvares av en viss slaglengde og en viss slagfrekvens. Hvis trykket synker på grunn av minsket viskositet eller oket lekkasje i oljestrommen på grunn av slitasje, forandres sleidens 44 posisjon automatisk, hvorved stemplets slaglengde forlenges og man unngår en reduksjon av slagenergien. Da rotasjonsmotoren og slagmotoren fodes via separate hydrauliske kretser, kan deres frekvens individuelt reguleres ved regulering av de respektive motorers væskestrom. Gjennom sleidens 44 ko-niske spor 76 oppnår man gradvis åpning av forbindelsen mellom sporene og dermed en trinnlds regulering av slaglengden.

Reguleringsventilens sleide kan også innrettas slik at det trykk som til enhver tid råder i slagmotorens hSytrykkskanal virker til å forlenge stemplets slaglengde. Denne utforelse er mulig når slagmotorens hydrauliske krets er utstyrt med separat trykkreguleringsvcntil (konstanttrykkregulering). Slaglengdens regulering kan også gjores avhengig av det i rotasjonsmotorens hoytrykkskanal rådende trykk eller av manuell justering. De i sylinderrummet 46 innrettede ringformede spors antall er natur-ligvis ikke begrenset til det viste antall, men kan være både storre og mindre.

Ved den i fig. 2 viste utforelsesform omfatter sleiden 44

i reguleringsventilen 42 en utsparing 90, via hvilken to spor 92, 94 i sylinderrummets 46 vegg kan settes i forbindelse med hverandre. Sporet 92 er via ledningen 40 forbundet med fordelingsventilens 32 trykkstyreinngang 38 og sporet 94 er for-

bundet med hoytrykksledningen 26 i slagmotorens hydrauliske krets. Denne utforelsesform skiller seg fra utforelsesformen

i folge fig. 1 ved at det i stedet for stemplets slaglengde er arbeidstrykket i kammeret 18 som varieres, avhengig av trykket på hoytrykkssiden i rotasjonsmotorens og slagmotorens hydrauliske kretser. Til innretningens funksjon utnyttes også det faktum at, til tross for at det er installert trykkakkumulatorer, råder det et varierende trykk i slagmotorens hydrauliske krets. Disse trykkvariasjoner kommer av fornoldene mellom den hydrauliske pumpes kapasitet som benyttes til foding av slagmotorens hydrauliske krets, slagmotorens deplasement, og de stromtap som fore-kommer i ventiler og kanaler. Nærmere bestemt fungerer den viste innretning på folgende måte: I den viste stilling er fordelingsventilen 32 innstilt slik at hSytrykksledningen 26 er tilsluttet trykkammeret 18 og slagstemplet 14 utforer således et arbeidsslag. Den hydrauliske væske i kammeret 20 avledes gjennom fordelingsventilen 32 til lavtrykksledningen 27. Under arbeidsslaget synker trykket i hSytrykksledningen 26 kontinuerlig på grunn av at kammerets 18 volum 5ker, hvilket medforer at også trykket i trykkammeret 54 ved reguleringsventilen minsker og sleiden 44 derved forskyves ved påvirkning fra trykkfjæren 48, slik at forbindelsen mellom sporene 92 og 94 brytes. Ved slutten av arbeidsslaget avdekker stempelflaten 22 ledningens 36 åpning mot kammeret 18 og det trykk som råder i kammeret 18 påvirker ved trykkstyreinngangen 34 fordelingsventilen til å forbinde hoytrykksledningen via ledningen 31 med kammeret 18, hvorved returslaget påbegynnes. Under returslaget oker trykket i hSytrykksledningen og også forbindelsen fra kammeret l8 til trykkstyreinngangen 34 brytes av stemplet 14. Når trykkokningen i hSytrykksledningen 26 og derved også i reguleringsventilenskammer 54 har nådd en viss stor-relse, åpner sleiden 44 igjen forbindelsen mellom sporene 92 og 94 og hSytrykket i hoytrykksledningen virker, via disse spor, ledningen 40 og styrtrykkåningen 38, inn på fordelingsventilen slik at den nok en gang kastes om, samtidig som stemplet 14 full-forer sitt returslag. Derved påbegynner maskinen et nytt arbeidsslag.

De trykk som råder i begge motorers hSytrykkskanaler bestre-ber seg altså, mot kraften fra fjæren 48, på å forskyve sleiden

44 slik at forbindelsen mellom hoytrykkskanalen 26 og styrekanalen 40 åpnes. Den av slagstemplet avgitte slagenergi vil bestemmes av begge motorenes arbeidstrykk. Oker man spenningen av fjæren 48 ved hjelp av regulerskruen 50, kreves det, under forutsetning av at dreiemotstanden er uforandret, hoyere trykk i hoytrykkskanalen 26 for at sleiden 44 skal innta den stilling der forbindelsen mellom kanalen 26 og kanalen 40 åpnes via sporene 92 og 94. Dette hoyere arbeidstrykk gir samtidig stemplet en storre slagenergi. Hvis borets dreiemotstand oker, stiger trykket i rata-sjonsmotorens hoytrykkskanal, hvilket innebærer en okning av trykket også i kammeret 52. Et tilsvarende lavere trykk i kammeret 54 kreves da for at sleiden skal forskyves slik at forbindelsen mellom sporene 92 og 94 skal åpnes. Reduksjonen av arbeidstrykket vil medfQre en reduksjon av slagenergien. På tilsvarende måte vil, ved reduksjon av dreiemotstanden, det for slagmotoren nodvendige arbeidstrykk okes, og dermed den avgitte slagenergi. Med andre ord bestemmer trykket i trykkammeret 52 hvor på kurven for det pulserende trykk i ledningen 26 forbindelsen til styringsåpningen 38 skal åpnes.

Boremaskinens slagenergi reguleres således automatisk og er avhengig av borets dreiemotstand, hvilket igjen er avhengig av bergarten. Da rotasjonsmotoren og slagmotoren fodes via separate hydrauliske kretser, kan deres frekvens individuelt reguleres ved regulering av de respektive motorers væskestrom, på samme måte som ved den forste utforelsesform.

Regulerventilens sleide kan også innrettes slik at stigende trykk i hoytrykkskanalen streber etter å stenge forbindelsen mellom hoytrykkskanalen og styrekanalen til fordelingsventilens trykkstyreinngang. Denne forbindelse kan også innrettes slik at den er avhengig av slagstemplets stilling.

Den i fig. 3 viste modifikasjon av utforelsesformen i folge fig. 2 har samme funksjonsmåte som denne og adskiller seg bare lite fra den med hensyn til den koblingstekniske losning, samtidig som fordelingsventilen og dens forbindelser vises noe mer detaljert. Begge trykkstyreinnganger er i fordelingsventilen styrt av trykket i hoytrykksledningen 26, d.v.s. trykkstyrings-inngangen 34 er via en ledning 100 permanent forbundet med hoytrykksledningen 26, mens trykkstyreinngangens 38 forbindelse, som tidligere, går over regulerventilen 42. Sleiden i fordelingsventilen er imidlertid utfort med ulike diametre på endefla-ten. Videre skjer drenering ved trykkstyreinngangen 38 via en ledning 102, forbindelsesledninger 104 og 106 med sylinderrummet l6, en utsparing 108 i stemplet 14 og en ledning 110 til lavtrykksledningen 28.

På samme måte som ved utfSrelsesformen i folge fig. 2 arbei-der modifikasjonen i folge fig. 3 med trykkvariasjonene i hoytrykkskanalen 26; disse oppstår på grunn av den pulserende strom gjennom slagmotoren. Egnet dimensjonering av ledninger, akkumu-latorer og kanaler kan, på samme måte som ved utforelsen i folge fig. 2, påvirke kurven for denne pulserende strom.

De ovenfor beskrevne utforelsesformer kan også benyttes

på andre typer av fjellboremaskiner, f.eks. der det ene trykkrum kontinuerlig står i forbindelse med hdytrykkskanalen eller der det, foruten regulerventilen, finnes ytterligere hjelpeventiler. En slik hjelpeventil kan f.eks. være trykkbegrensningsventil i slagmotoren, denne ventil kan bygges sammen med sleiden i regulerventilen eller gjores helt adskilt fra regulerventilen. Man kan også benytte automatisk struping i slagmotorens h8ytrykks-kanal.

Eksempel på liknende og andre modifikasjoner fremgår av fig. 4-8.

I fig. 4 anskueliggjores en modifikasjon av de i fig. 2 og

3 viste utforelsesformer, der hoytrykket på hSytrykkssiden i slagmotorens hydrauliske krets kan fjernreguleres. Regulerventilen 42 omfatter ved den ende som ligger nærmest trykkfjæren 48 et trykkammer 120. Trykket i kammeret 120 virker mot en sleideflate 122 for, i samarbeide med fjærtrykket, å forsoke å forskyve sleiden 44 mot hoyre. Til kammeret 120 er forbundet en trykkledning 1241 via hvilken trykket i kammeret 120 kan reguleres for at man derigjennom oppnår en regulering av det for åpning av forbindelsen mellom sporBne 92 og 94 nodvendige trykk i hoytrykkskanalen 26. Arrangementet med et trykkammer 120 og en trykkledning 124 kan også helt erstatte fjæren 48 og regulerskruen 50. Også ved utforelsesformen i folge fig. 1 kan arrangementet i folge fig. 4 benyttes.

I fig. 5 vises en utfdreise der trykket i de respektive hydrauliske kretsers hQytrykksledninger virker mot hverandre på sleiden 44* Selv om den er vist som tilpasset ved innretningene i folge fig. 2 eller 3> kan også denne modifikasjon være aktuell ved utforelseseksemplet i folge fig. 1. Ved innretningen i folge fig. 5 virker en trykkokning i rotasjonsmotorens hoytrykkskanal slik at den streber mot å stenge forbindelsen mellom sporene 92

og 94« Denne utforelse kan benyttes ved boring av lange hull,

der hulets lengde forårsaker en gradvis okende dreiemotstand og 5ket trykk i rotasjonsmotorens hoytrykkskanal. Dette okede trykk medforer imidlertid også en okning av det nodvendige trykk i hoytrykksledningen 26 for å åpne forbindelsen mellom sporene 92 og 94, og dermed en okning av slagenergien. Denne okning av slagenergien kreves for å få overfort tilstrekkelig slagenergi til borekronen gjennom den lange borutrust;iing. Ved tilpasning til utforelsen i folge fig. 1 ville en tilsvarende utforelse oke stemplets slaglengde og derved også dets slagenergi.

Den i fig. 6 viste utforelsesform skiller seg fra utforel-sesformene i folge fig. 2 og 3 prinsipielt derved at slagstemplet i sin bakerste stilling virker som en ventil, som ved forbigåelse av regulerventilen forbinder trykkstyreinngangen 33 med hoytrykksledningen 26. Med dette for oye har sylinderrummet for slagstemplet i maskinhuset to ringformede spor 130, 132 hvorav det forstnevnte er forbundet med trykkstyreinngangen 40 og det sist-nevnte med hoytrykksledningen 26. Videre har stemplet en utsparing

134. Når slagstemplet er i sin bakerste stilling, forbinder ut-sparingen 134 begge sporene, 130 og 132 med hverandre slik at forbindelsen til trykkstyreinngangen 38 åpnes, uavhengig av an-leggets trykk. Kammeret 20 står i kontinuerlig forbindelse med hoytrykksledningen 26, men stempelflaten 24 i kammeret 20 er mindre enn stempelflaten 22 i kammeret 18. Hvis regulerventilen 42 åpner forbindelsen mellom sporene 92 og 94 for stemplet har nådd sin bakerste stilling under returslaget, innebærer dette en forkorting av stemplets slaglengde.

I fig. 7 vises et eksempel på en trykkbegrensningsventil,

som i dette tilfelle er bygget sammen med regulerventilen 42.

Med dette for oye omfatter regulerventilen foruten sporene 92

og 94 nok et spor, 140, som står i forbindelse med lavtrykkskanalen 27. Videre står kammeret 18 i kontinuerlig forbindelse med hoytrykkskanalen 26, hvorved stempelflaten 24 er storre enn stempelflaten 22. * Hvis det pulserende trykk i kammeret 26 under

stemplets returslag skulle stige for meget, åpnes forbindelsen mellom sporene 92 og 140, hvilket umiddelbart medforer en trykkreduksjon i hoytrykkskanalen 26, ettersom den forbindes med lavtrykkskanalen 27.

Ved den i fig. 8 skjematisk viste modifikasjon av utforelsen i fSlge fig. 6 fungerer regulerventilen 42 som en av høy-trykket i ledningen 26 avhengig strupeventil for den av kammeret l8 via fordelingsventilen tilforte trykkvæske. For å oppnå dette er sporet 92 forbundet med fordelingsventilen på den viste måte i stedet for med trykkstyreinngangen 38. Ved Qkende trykk i hSytrykksledningen 26 og derved i kammeret 54 minskes gjennornstrommingstverrsnittet i sporet 94 ved at sleiden 44 forskyves mot venstre.

Claims (13)

1. Fjellboremaskin som i et maskinhus (2) omfatter organer for montering av et bor (4), en hydraulisk drevet rotasjonsmotor (6) for dreining av boret, en slagmotor med et slagstempel (14) som er hydraulisk drivbart for å utføre et arbeidsslag mot og et returslag fra boret for overføring av slagenergi til dette, og med maskinhuset danner et første (18) og et annet (20) trykkammer innrettet til å motta trykkvæske for stemplets bevegelse mot henholdsvis fra boret, hvilken rotasjonsmotor og hvilket slagstempel har separate hydrauliske kretser, samt en fordelingsventil (32) anordnet i slagstemplets hydrauliske krets for vekselvis å forbinde i det minste det ene trykkammer med høytrykks- og lavtrykkssiden av den hydrauliske krets, karakterisert ved at en reguleringsventil (42) med en styreinngang forbundet med høytrykkssiden (57) av rotasjonsmotorens (6) hydrauliske krets enten er innkoblet mellom høytrykkssiden (26) i slagmotorens hydrauliske krets og en trykkinngang (38) på fordelingsventilen (32) for i avhengighet av trykket på rotasjonsmotorens høytrykksside kontinuerlig å regulere tilførselen av trykkmedium til slagstemplet gjennom fordelingsventilen og dermed slagstemplets arbeidstrykk, eller er innkoblet mellom fordelingsventilen (32) og et antall i slagstemplets bevegelsesretning fordelte trykkmediumåpninger (69-74) til et mellom slagstemplet (14) og maskinhuset avgrenset kammer (20) for i avhengighet av trykket på rotasjonsmotorens høytrykksside kontinuerlig å regulere slagstemplets slaglengde, ved at de nevnte åpninger avdekkes i tur og orden av slagstemplet under dettes bevegelse og åpningene sperres selektivt åv reguleringsventilen i avhengighet av trykket på rotasjonsmotorens høytrykksside.

2. Maskin ifølge krav 1, karakterisert ved at reguleringsventilen (42) er innrettet til i avhengighet av trykket på begge de hydrauliske kretsers høytrykkssider (57, 55) å åpne og lukke en trykktilledning (26, 40) til en trykkstyreinngang (38) på fordelingsventilen (32), ved hvilken trykkstyreinngang (38) omstilling av fordelingsventilen til en stilling for innkobling av høytrykkssiden av slagstemplets hydrauliske krets til det første kammer (18) finner sted.

3. Maskin ifølge krav 2, karakterisert ved at trykktilledningen (40) forbinder høytrykkssiden (26) av slagstemplets hydrauliske krets med trykkstyreinngangen (38) gjennom reguleringsventilen (42).

4. Maskin ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at reguleringsventilen (42) også er innkoblet som trykkbegrensningsventil (90, 140) for slagmotorens høytrykksside.

5. Maskin ifølge et av kravene 2-5, karakterisert ved at reguleringsventilen (42) omfatter en i et ventil-hus bevegelig ventilsleide (44) innrettet til i avhengighet av sin stilling å åpne eller lukke den nevnte trykktilledning (26,40) og at ventilsleiden er stillbart forspent (50, 48; 124, 120) for å påvirke volumet i to separate ventilkamre (52, 54) som er dan-net mellom ventilsleiden og ventilhuset og som er forbundet med hver sin av de to hydrauliske kretsers høytrykkssider (23, 26).

6. Maskin ifølge et av kravene 2-5, karakterisert ved at slagstemplet (14) er slik utformet og anordnet i forhold til maskinhuset at det i sin bakerste stilling virker som en ventil (130, 132, 134) som forbikobler reguleringsventilen og forbinder trykkstyreinngangen (38) med trykkledningen (26).

7. Maskin ifølge krav 1, karakterisert ved at de nevnte åpninger dannes av et antall utganger (68, 70, 72, 74) for den til det annet kammer (20) gjennom fordelingsventilen (32) tilførte trykkvæske anordnet efter hverandre i slagstemplets (14) bevegelsesretning, hvilket slagstempel er slik utformet at det avdekker disse utganger i tur og orden under sitt returslag, at disse utganger er tilkoblet som parallellinnganger (60, 62, 64, 66) på reguleringsventilen, som har en utgang (66, 40) koblet til en trykkstyreinngang (38) på fordelingsventilen, ved hvilken trykkstyreinngang omstilling av fordelingsventilen til en stilling for innkobling av høytrykkssiden (26) av slagstemplets hydrauliske krets til det første kammer (18) finner sted, hvilken regulerings ventil er innrettet til i avhengighet av trykket på høytrykks-siden (23, 57) av rotasjonsmotorens hydrauliske krets å sperre et antall av parallellinngangene (60, 62, 64, 66) som tilsvarer et likt antall av utgangene (68, 70, 72, 74) i det annet trykkammer regnet i rekkefølge fra den første i returslagets retning.

8. Maskin ifølge krav 7, karakterisert ved at reguleringsventilen (42) omfatter en i en boring (46) i et hus bevegelig ventilsleide (44) og at ventilsleiden er stillbart forspent i en retning for å påvirke volumet i to separate ventilkamre (52, 54) som dannes mellom ventilsleiden og huset, og som er forbundet med hver sin av de to hydrauliske kretsers høytrykks-sider (23, 26), hvilke innganger (60, 62, 64, 66) er koblet efter hverandre til boringen (46) sett i sleidens bevegelsesretning i samme rekkefølge som utgangene (68, 70, 72, 74) ved det annet trykkammer.

9. Maskin ifølge krav 5 eller 8, karakterisert ved at de to separate ventilkamre (52, 54) er slik anordnet mellom ventilsleiden og ventilhuset, og ventilsleiden stillbart forspent i en slik retning, at den søker å minske volumet av de to kamre samtidig.

10. Maskin ifølge krav 5 eller 8, karakterisert ved at de to separate ventilkamre (52, 54) er slik anordnet mellom ventilsleiden og ventilhuset, og ventilsleiden er stillbart forspent i en slik retning at den søker å øke volumet i det ventilkammer som er forbundet med rotasjonsmotorens hydrauliske krets, og å minske volumet i det annet ventilkammer.

11. Maskin ifølge krav 8, karakterisert ved at ventilsleiden på høyde med de i rekke efter hverandre beliggende innganger har en utdreining (76) som avsmalner konisk fra en manteloverflate på sleiden som befinner seg i glidekontakt med boringens (46) vegg.

12. Maskin ifølge krav 9 eller 10, karakterisert ved at ventilsleiden (44) er stillbart forspent ved hjelp av en trykkf jaer (48) hvis f jærspenning er stillbar (5o) .

13. Maskin ifølge et av kravene 5 eller 8-12, karakterisert ved at reguleringsventilen omfatter et styretrykkammer (120) hvis trykk motvirker trykket i ventil-kamrene (52, 54).