SE1150806A1 - Sänkborrhammare uppvisande ett förhöjt utblås - Google Patents

Abstract

SAMMANDRAG En roterande borr med slaende assistans inbegriper en anslutningshylsa for anslutning till ett borrar. Borroret formedlar vridmoment till barren och for aven drivfluid till barren. Barren inbegriper en nackadapter for att underlatta anbringande av en roterande borrkrona pa barren. Drivfluiden delas upp mellan ett borrkronsflode, vilket flodar genom borrkronan for att rensa bort rester vid nederdelen av barren, och ett aktuatorflOde. En aktuator, vilken eventuellt kan vara i form av en framoch atergdende kolv, ror sig inuti barren under inverkan av aktuatorfladet fOr att formedla cykliska slag till nackadaptern. Slagen overfOrs till borrkronan genom nackadaptern, for att tillhandahalla en slaende kraft med relativt hog frekvens och lag amplitud pa den roterande borrkronan, for assistans i borrningsdriften. Atminstone en andel av aktuatorns flodesdel av drivfluiden utblases genom den ovre anden av barren. De relativa flodeshastigheterna och volymerna for borrkrons- och aktuatorflodena kan justeras med en backventili aktuatorflOdets utblasningsvag.

Description

BAKGRUND

[0001]De tva vanligaste farfarandena for borrning i berg omfattar antingen kvasistatisk belastning av berg som anvands vid roterande borrning eller stotbelastning med hog intensitet som anvdnds vid sdnkborrning ('down-thehole drilling', DTH). DTH-tillampningar inbegriper ett 10 hammaraggregat uppvisande en kolv eller aktuator som ror sig fram och Ater inuti borrhuset och anbringar en cyklisk stat pa ett stad. Stadet utgor vanligtvis en del av eller är direkt anslutet till borrkronan, sA att stotkrafterna for kolven som trdffar stddet overfors genom borrkronan 15 till berget som borras. Kolven ror sig vanligtvis fram och Ater som respons IDA en drivfluid (t.ex. tryckluft) som omvdxlande hojer och sdnker kolven. All drivfluid utblAses vanligtvis fran barren genom borrkronan efter aktivering av hammaraggregatet. UtblAsning av drivfluid genom 20 borrkronan rensar bort borrkax och andra rester frAn runt omkring borrkronan och bar sddana rester upp ur det hal eller den borrning som borras. Hybridbergborrar (som kallas roterande borrar med slAende assistans eller 'percussive assist rotary drills', PARD) som utnyttjar ett 25 DTH-hammaraggregat for att tillhandahAlla stotar pd en roterande borrkrona Or ocksA kdnda och utblAser Oven dessa all drivfluid genom borrkronan.

[0002]Nar drivfluid utblAses genom borrkronan, flodar 30 den Over en yttre yta av borrkronan (fflOdar Over" och variationer ddrav betyder i denna beskrivning, att drivfluiden flodar tvdrs Over och i kontakt med borrkronans yttre yta) och upp langs den borrning som borras.IkandaDTH-hammaraggregatuppvisande 35 konfigurationer med omvdnd spolning, utblAses drivfluiden i sjalva verket ovanfOr borrkronan, flOdar ner Over borrkronans yttre och flodar ddrefter upp genom centrum av borrkronan, borraggregat och borror eller borrstrdng till ytan. I denna beskrivning avses termen "genom borrkronan" och "utblas for borrkronan" inbegripa utblast drivfluid som flodar over borrkronans yttre yta, antingen genom att floda at ur borrkronan och upp langs borrningen eller 5 genom att flOda i en omvand spolriktning.

Ett exempel pa en konventionell DIE är det brittiska patentet 800 325, i vilket drivfluiden driver kolven och darefter utblases genom backventilen nara overdelen av 10 verktyget. Det brittiska patentet 2 181 473 avslojar en borr uppvisande en andra fluidledning som är separat fran drivfluidsledningen for aktivering av kolven. Den andra fluidledningen Or anpassad for att suga vatten och rester ur halet eller kan vara konfigurerad for att tillfOra 15 tryckluft vid borrkronans framsida. Ytterligare ett exempel pa en DTE-borr Or US-patentet 2 942 578, vilket avslojar en kanal for uppdelning av drivfluid i ett aktuatorflade och ett borrkronsflade innan drivfluiden intrader i kolvaggregatet.

[0003] I foreliggande ansOkan hanvisar termerna "sankborrhammare", "hammare" och "hammaraggregat" till ett borrningsarrangemang som anvander stotkrafterna fran en fram- och atergaende kolv eller annan rorlig aktuator, 25 antingen ett sadant borrningsarrangemang foreligger i en DTE-tillampning, ett PARD-arrangemang eller nagot annat arrangemang och oberoende av am borrningsarrangemanget inbegriper en standardborrkrona, dragborrkrona, roterande borrkrona eller nagon annan skaryta.

[0004]FOreliggande uppfinning avser en sankborrhammare som utblaser atminstone en andel av drivfluiden genom en delavbarren,annananborrkronan.FOr borrningsoperationer, i vilka borrkronan befinner sig vid 35 eller nara nederdelen av borraggregatet, kan uppfinningen betecknas som en sankborrhammare uppvisande en andel av drivfluiden som utblases ovanfor borrkronan eller en sankborrhammareuppvisandeettforhojtutblas.

Uppfinningen avser dven en sdnkborrhammare, i vilken drivfluid delas upp i en andel som utblases genom borrkronan eller annorstddes pa ett sadant sdtt, att den flodar over en del av borrkronans yttre, och en 5 schematiskt parallell andel som driver kolven och utblases ovanfor borrkronan pa ett sadant sdtt, att den inte flodar Over borrkronans yttre yta.

SAMMANFATTNING 10

[0005]I en utforingsform tillhandahdller uppfinningen ett sdnkborrverktyg, vilket Or anpassat far drift under inverkan av en drivfluid, varvid sdnkborrverktyget innefattar: en borrkrona, vilken är anpassad for borrning 15 i berg, varvid borrkronan uppvisar en yttre yta; ett hammaraggregat som är i stand att leverera stotbelastning till borrkronan for att underldtta bergborrningen; en fladesvdg fOr aktuatorn, vilken Or anpassad for att leda en flodesdel av dr ivfluiden for aktuatorn till 20 hammaraggregatet,varvidaktuatorflodetdriver hammaraggregatet och blir till utblds fOr aktuatorn efter att ha drivit hammaraggregatet; och en utbldsningsvdg for aktuatorn, vilken är anpassad for att ventilera dtminstone en andel av aktuatorns utblds fran verktyget ovanfor 25 borrkronan pd ett sadant sdtt, att i huvudsak inget av aktuatorns utblas flodar Over den yttre ytan av borrkronan.

[0006]Borrkronan kan eventuellt befinna sig i en nedre 30 dnde av borrverktyget; och aktuatorns utblasningsvdg kan eventuellt ventilera aktuatorns utblas genom en byre dnde av borrverktyget, motsatt den nedre dnden. Aktuatorns flOdesvdg kan eventuellt inbegripa en drivsida och en retursida, viika är anpassade for att ieda drivfiuiden for 35 anbringande av omvdxlande krafter pa hammaraggregatet for att dstadkomma drift av hammaraggregatet; och dtminstone en av drivsidan och retursidan kan eventuelit kommunicera med aktuatorns utblasningsvdg for att ventilera aktuatorns utblas ovanfor borrkronan. I andra utforingsformer kommunicerar bade drivsidan och retursidan med aktuatorns utblasningsvag for att ventilera aktuatorns utblas ovanfor borrkronan.Ivissautforingsformerinbegriper 5 hammaraggregatet en kolv, vilken är rarlig for anbringande av statbelastning pa borrkronan, borrverktyget, och uppfinningen innefattar vidare en drivkammare ovanfOr kolven och en returkammare mellan kolven och borrkronan; varvid kolven stods for en fram- och atergaende rarelse 10 mot och bort fran borrkronan som respons pa aktuatorflodet som omvaxlande kommunicerar med driv-respektive returkamrarna.

[0007]I vissa utfOringsformer skar den fram- och 15 atergaende rorelsen far kolven atminstone temporart av forbindelsen mellan drivkammaren och aktuatorns utblasningsvag, under det att den satter drivkammaren i forbindelse med aktuatorns flOdesvag och returkammaren i forbindelse med aktuatorns utblasningsvag, och skar 20 atminstone temporart av forbindelsen mellan returkammaren och aktuatorns utblasningsvag, under det att den satter returkammaren I forbindelse med aktuatorns flOdesvag och drivkammaren i forbindelse med aktuatorns utblasningsvag. Borrverktyget kan eventuellt ytterligare innefatta en 25 drivutblasningsport som kommunicerar med aktuatorns utblasningsvag; och en returutblasningsport som kommunicerar med aktuatorns utblasningsvag; varvid den fram- och atergaende rorelsen for kolven atminstone temporart skar av forbindelsen mellan drivkammaren och 30 aktuatornsutblasningsvaggenomatttacka drivutblasningsporten med en del av kolven; och varvid den fram- och atergaende rorelsen for kolven atminstone temporart skar av fOrbindelsen mellan returkammaren och aktuatornsutblasningsvaggenomatttacka 35 returutblasningsporten med en del av kolven. I vissa utfOringsformer inbegriper kolven en drivmatningskanal och en returmatningskanal; varvid den fram- och atergaende rorelsen for kolven atminstone temporart satter drivkammaren i forbindelse med aktuatorns flodesvdg genom drivmatningskanalen; och varvid den fram- och Atergaende rorelsen for kolven dtminstone tempordrt sdtter returkammaren i forbindelse med aktuatorns flodesvdg genom returmatningskanalen.

[0008]I vissa utforingsformer innefattar uppfinningen ytterligare en utblAsningsvdg for berrkronan, vilken är anpassad for att ventilera en borrkronans flodesdel av 10 drivfluiden genom borrkronan; varvid borrkronans utblasningsvdg Or schematiskt parallell med aktuatorns fladesvdg; och varvid borrkronans utbldsningsvdg Or schematiskt parallell med dtminstone en del av aktuatorns utbldsningsvdg. Borrverktyget kan eventuellt ytterligare 15 innefatta medel for att motsta ventilationen av aktuatorns utblds frdn verktyget for att dtminstone delvis styra den del av drivfluiden som fOljer borrkronans utbldsningsvdg och den del av drivfluiden som foljer aktuatorns flodesvdg. Medlet for att motstd kan eventuellt inbegripa 20 en flodesplatta som dtminstone delvis definierar en ventilkammare och en backventil inuti ventilkammaren; och flodesplattan kan eventuellt vara anpassad for att spdnnas fast vid borrverktyget genom fastsdttning av borroret vid borrverktyget.

[0009] I en annan utforingsferm tillhandahdller uppfinningen ett borrverktyg, vilket innefattar: en anslutningshylsa som definierar en ovre dnde av borrverktyget och är anpassat fOr anslutning till ett 30 borrOr; en borrkrona som definierar en nedre dnde av borrverktyget, varvid borrkronan inbegriper en yttre yta; en kolv, vilken Or rorlig pd ett fram- och dtergdende vis fOr att tillhandahdlla en cyklisk stOtlast pa borrkronan; en drivkammare pd en forsta sida av kolven; och en 35 returkammare pa en andra sida av kolven motsatt den forsta sidan; en flOdesvdg fOr aktuatorn, vilken är anpassad fOr att leda ett flode av drivfluid omvaxlande till drivkammaren och returkammaren for att driva den fram- (Doh atergaende rorelsen for kolven, varvid drivfluiden i drivkammaren och returkammaren blir till utblas far aktuatorn efter drivning av den framoch atergaende rorelsen for kolven; en utblasningsvdg for aktuatorn, 5 vilken Or anpassad far att acceptera aktuatorns utblas fran atminstone en av drivkammaren och returkammaren och ventilera aktuatorns utblas fran borrverktyget ovanfor borrkronan pi ett sadant sdtt, att i huvudsak inget av aktuatorns utblds flodar Over den yttre ytan av 10 borrkronan; och en utblasningsvdg for borrkronan, vilken är schematiskt parallell med aktuatorns flodesvdg och aktuatorns utblasningsvdg, och ventilation av drivfluid Over den yttre ytan av borrkronan.

[0010]I ytterligare en utfOringsform tillhandahdller uppfinningen en sdnkborrhammare, vilken innefattar: en borrkrona uppvisande en yttre yta; en utblasningsvdg for borrkronan, vilken Or anpassad for utbldsning av drivfluid Over atminstone en del av den yttre ytan av borrkronan; 20 ett hammaraggregat som Or i stand att leverera statbelastning till borrkronan; en flodesvdg for aktuatorn, vilken Or anpassad for att tillfora drivfluid for att driva hammaraggregatet; och en utblasningsvdg for aktuatorn, vilken är anpassad far utblasning av drivfluid 25 fran hammaraggregatet efter att drivfluiden har drivit hammaraggregatet pd ett sadant sdtt, att i huvudsak inget av aktuatorns utblds fladar Over den yttre ytan av borrkronan; varvid borrkronans utblasningsvdg Or schematiskt parallell med atminstone en del av aktuatorns utblasningsvdg.

[0011]Andra aspekter av uppfinningen kommer att framga under beaktande av den detaljerade beskrivningen och tillhorande ritningar.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA

[0012]Figur 1 är en perspektivisk vy av ett roterande borraggregat med slaende assistans, vilket utgor en utforingsform av foreliggande uppfinning.

[0013]Figur 2 är en sprangskiss av borraggregatet.

[0014]Figur 3 är en tvarsnittsvy av borraggregatet i ett bottnat standbytillstand.

[0015]Figur 4 är en tvarsnittsvy av borraggregatet vid slutet av drivslaget och borjan av returslaget.

[0016]Figur 5 är en tvarsnittsvy av borraggregatet mitt emellan drivslaget och returslaget.

[0017]Figur 6 är en tvarsnittsvy av borraggregatet vid borjan av drivslaget och slutet av returslaget.

DETALJERAD BESKRIVNING

[0018] Innan nagra som heist utforingsformer av uppfinningen forklaras i detalj, torde det inses, att uppfinningen i sin tillampning ej är begransad till de konstruktionsdetaljer och de arrangemang av komponenter som offentliggors i den beskrivning som foljer eller illustreras i de ritningar som foljer. Uppfinningen är kapabel till andra utfOringsformer och av att utOvas eller av att genomforas pa olika satt. Det torde aven inses, att uttrycken och terminologin som anvands hari är i ett 30 beskrivande syfte och ej bOr betraktas som begransande.

Anvandningen av "inbegripande","innefattande" eller "uppvisande" och variationer ddrav hari är tankt att omfatta de ting som listas ddrefter och ekvivalenter darav saval som ytterligare ting. Om inget annat anges eller 35 begransas pa annat satt, anvands termerna "monterad", "ansluten", "stodd" och "kopplad" och variationer ddrav i vid mening och omfattar bade direkta och indirekta monteringar, anslutningar, stod och kopplingar. Vidare begransas "ansluten" och "kopplad" ej till fysiska eller mekaniska anslutningar eller kopplingar.

[0019]FOr enkelhetens och konsekvensens skull betyder 5 termen "axiell" i denna beskrivning i en riktning, vilken dr parallell med en centrumaxel 10 for ett roterande borraggregat med sliende assistans 25 som illustrerat i ritningarna. Alla huvudelementen for borraggregatet 25 som diskuteras nedan Or i huvudsak ringformiga eller 10 cylindriska och uppvisar darfor alla inre och yttre ytor. Termen "inre yta" betyder den yta som vetter mot centrumaxeln 10 eller i huvudsak mot insidan av borraggregatet 25 och termen "yttre yta" betyder den yta som vetter bort frin centrumaxeln 10 eller i huvudsak bort 15 fran insidan av borraggregatet 25. Alla element uppvisar aven forsta och andra andar vilka, med anvandning av konventionen for den illustrerade utforingsformen, kommer att aberopas som "ovre" och "nedre" andar med avseende pd den typiska driftorienteringen for det roterande 20 borraggregatet 25, vilken orientering illustreras i figurerna 2-6. Aven termer sasom "ovanfor" och "forhOjt" beskriver en relativ position, di borraggregatet 25 befinner sig i den typiska driftorienteringen.

[0020]Aven am uppfinningen i ritningarna illustreras och nedan beskrivs i utforingsformen av en PARD (dvs. uppvisande bide roterande och stOtande aspekter fOr borrningsdriften), sa är en sadan utforingsform ej begransande for uppfinningens =fang. Uppfinningen kan 30 Oven anta utfOringsformen av ett rent D T Hborrningsarrangemang, i vilket det ej finns nagon roterande komponent. Uppfinningen kan anta utforingsformen av borrningsarrangemang som anvander i huvudsak vilken som heist typ av borrkrona, inbegripande en standardborrkrona, 35 dragborrkrona, roterande borrkrona eller nagon annan skaryta lampad fOr eller anpassningsbar for stotbeiastning. Uppfinningen kan Oven anta utforingsformen av i huvudsak nagon annan sOnkborrhammartillOmpning, vilken atminstone en andel av drivfluiden utblases nagon annanstans an genom borrkronan.

[0021]Figurerna 1 och 2 illustrerar en flodesplatta 15, 5 en backventil 20 och ett roterande borraggregat med slaende assistans 25. Borraggregatet 25 inbegriper de grundlaggande komponenter som foljer: en roterande verktygsled eller en anslutningshylsa 30, ett centrumrar 35, ett cylinderhuvud 40, en cylinder 45, en kolv eller 10 aktuator 50, en ytterhylsa 55, en fjaderring 60, en borrkronlager 65, en borrkronhallare eller splitring 70, en bricka 75, en chuck 80 och en nackadapter 85. Ett hammaraggregat for verktyget 25 inbegriper den illustrerade fram- och atergaende kolven 50 eller annan 15 aktuator och andra komponenter som styr fladet av drivfluid for aktivering av kolven 50 eller annan aktuator.

[0022]Anslutningshylsan 30 inbegriper en hangangad 20 American Petroleum Institute- (API-) skarv 90 som är anpassad far att accepteras med gangning som mom ett borror DP. Anslutningshylsan 30 inbegriper aven en huvudkropp 95 som inbegriper en cylindrisk del med star diameter 100 och en cylindrisk del med liten diameter 105. 25 Ett step eller en ansats 110 definieras mellan de cylindriska delarna 100, 105 med star och liten diameter. Overdelen av den cylindriska delen 100 med star diameter definierar en utblasningsyta 115 runt API-skarven 90. Den nedre anden 120 av den cylindriska delen 105 med liten 30 diameter uppvisar reducerad diameter. En borrning i anslutningshylsan 125 stracker sip axiellt genom centrum av anslutningshylsan 30. Huvudkroppen 95 inbegriper multipla utblasningsborrningar 130 anordnade runt och i huvudsak parallellt med borrningen i anslutningshylsan 125.

[0023] Flodesplattan 15 och backventilen 20 är ringformiga och omger API-skarven 90 for anslutningshylsan 10 30. I den illustrerade utfOringsformen pressas eller klams fladesplattan 15 fast mot utblasningsytan 115 av borroret DP, cl& borroret DP gangas pa' API-skarven 90. I andra utforingsformer kan flodesplattan vara en del av eller 5 integrerad med bakstycket. Flodesplattan 15 inbegriper utbiasningshal 135 som kommunicerar med utrymmet runt borraggregatet 25 och borroret DP. Backventilen 20 är fri att rara sig axiellt mom utrymmet definierat mellan fladesplattan 15 och anslutningshylsan 30 (ventilkammaren, 10 som kommer att diskuteras nedan). Sam kommer att diskuteras mer i detalj nedan, fungerar flodesplattan 15, backventilen 20 eller kombinationen av fladesplattan 15 och backventilen 20 som ett spjall for driften av kolven 50.

[0024]Centrumroretinbegriperenutvidgad monteringsande 140 som accepteras inom borrningen i anslutningshylsan 125. CentrumrOret 35 definierar en borrning 145 som stracker sip axiellt i centrumroret. En 20 mangfald av 0-ringstatningar 150 (figur 3) tillhandahaller en i huvudsak lufttat tatning mellan borrningeni anslutningshylsan 125 och den yttre ytan av den utvidgade monteringsanden 140 for centrumroret 35. Foljaktligen hindras fluid som fladar genom borrningen 25 anslutningshylsan 125 i huvudsak fran att floda runt den yttre ytan av den utvidgade monteringsanden 140 och tvingas i stallet att flOda in i borrningen i centrumroret 145. Centrumroret 35 inbegriper aven drivmatningsportar 155 och returmatningsportar 160 som kommunicerar genom 30 sidorna av centrumrOret 35.

[0025]Cylinderhuvudet 40 inbegriper en ringflans 165, en ringformig stOdyta 170 som omges av och Or forsankt i forhallande till flansen 165 och en nedhangande kjol 175. 35 Stodytan 170 definierar ett centrumhal 180, genom vilket centrumr5ret 35 strackersig.Denutvidgade monteringsanden 140 for centrumroret 35 och en av de tatande 0-ringarna 150 ligger an mot stodytan 170 fOr att 11 astadkomma en i huvudsak lufttat tatning mellan centrumroret 35 och stadytan 170. Foljaktligen forekommer det i huvudsak inget fluidflOde genom centrumhalet 180 for cylinderhuvudet 40 utom genom borrningen 145 for 5 centrumraret 35. Den nedre anden 120 av den cylindriska delen med liten diameter 105 ligger an mot stodytan 170 for cylinderhuvudet 40, vilket positionerar de nedre andarna av utblasningsborrningarna 130 i omedelbar narhet av flansen 165. Utblasningsfluider som flodar runt 10 cylinderhuvudet 40 kan floda in i utblasningsborrningarna 130 for anslutningshylsan 30.

[0026]Cylindern 45 inbegriper drivutblasningsportar 18 och returutblasningsportar 190 som kommunicerar genom en 15 sida av cylindern 45. Nederdelen av cylinderhuvudets 40 flans 165 ligger an mot en byre ande av cylindern 45 och den nedhangande kjolen 175 for cylinderhuvudet 40 stracker sig in i cylindern 45. Ett tatningsorgan 195 (figur 3) tillhandahaller en i huvudsak lufttat tatning mellan den 20 nedhangande kjolen 175 for cylinderhuvudet 40 och den inre ytan av cylindern 45. Den Ovre anden av cylindern 45 inbegriper rafflor 200 som tillater utblasningsfluid som flodar runt utsidan av cylindern 45 att floda forbi den byre anden av cylindern 45.

[0027]Kolven 50 inbegriper en central kolvborrning 210, varvid en drivande 215 uppvisar en avfasad ringformig yta 220, varvid en returande 225 aven uppvisar en avfasad ringformig yta 230 och en mittdel med utvidgad diameter 30 235. Kolvborrningen 210 är snavt dimensionerad fOr att acceptera centrumroret 35 pa ett sadant satt, att kolven 50 Or fri att glida langs centrumroret 35 under iakttagande av snava toleranser och en i huvudsak lufttat tatning mellan kolvborrningen 210 och den yttre ytan av 35 centrumroret 35. En mangfald av drivkanaler 240 kommunicerar mellan kolvborrningen 210 och den avfasade ytan 220 pa drivanden 215 av kolven 50, och en mangfald av returkanaler 245 kommunicerar mellan kolvborrningen 2 12 och den avfasade ytan 230 pa returanden 225 av kolven 50. Sam kommer att diskuteras mer i detalj nedan, satts drivkanalerna 240, allteftersom kolven 50 ror sig fram och ater langs centrumroret 35,forbindelse med 5 drivmatningsportarna 155 for centrumraret 35 eller satts returkanalerna 245 i forbindelse med returmatningsportarna 160 for centrumroret 35. Kolven 50 accepteras mom cylindern 45 och mittdelen med utvidgad diameter 235 av kolven 50 Or snavt dimensionerad for att glida mot den 10 inre ytan av cylindern 45.

[0028]En invandig yta av ytterhylsan 55 inbegriper gangor vid var och en av de byre och nedre andarna. Den invandiga ytan inbegriper aven invandiga ansatser och 15 andra ytor (synliga i figurerna 3-6), mot vilka anslutningshylsan 30, cylindern 45, fjaderringen 60 och chucken 80 vilar. De utvandiga gangorna pa huvudkroppen 95 for anslutningshylsan 30 gangar in i gangorna i den Ovre anden av ytterhylsan 55. Fjaderringen 60 positioneras mot 20 en del av den inre ytan av ytterhylsan 55 och borrkronlagret 65 och splitringen 70 staplas mot fjaderringen 60 inuti ytterhylsan 55.

[0029]Chucken 80 inbegriper en del 250 med invandiga 25 splines, v i I ken uppvisar invandiga splines 255 och utvandiga gangor, och en utvidgad huvuddel 260, vilken definierar en ringformig lageryta 265 vid basen av delen 250 med invandiga splines. Brickan 75 ligger pa den ringformiga lagerytan 265 runt delen 250 med invandiga 30 splines. Delen 250 med invandiga splines gangas in i den nedre anden av ytterhylsan 55, tills den nedre anden av ytterhylsan 55 vilar mot brickan 75 och den ringformiga lagerytan 265. Delen 250 av chucken 80 med invandiga splines tvingar splitringen 70 och borrkronlagret 65 mot 35 fjaderringen 60 allteftersom chucken 80 gangas in i ytterhylsan 55. 13

[0030]Nackadaptern 85 inbegriper ett stad 280 vid dess ovre nde, en del 285 med utvandiga splines uppvisande utvandiga splines 290 och ett monteringshuvud for borrkronan 295 vid dess nedre ande. En adapterborrning 300 5 stracker sig axiellt fran den Ovre anden till den nedre anden av nackadaptern 85. Stadet 280 accepteras mom borrkronlagret 65, med centrumroret 35 strackande sig in i adapterborrningen 300. Stadet 280 inbegriper utvandiga nedblasningsrafflor 305 som tillater nedblasning av 10 utblasningsfluid genom borrkronlagret 65, splitringen 70 och chucken 80 for att mojliggora ett snabbare stopp av hammaraggregatets cykel.

[0031]Lashuvudet for borrkronan 295 inbegriper 15 invandiga gangor eller annan lampad skarvanordning far accepterande av en roterande borrkrona (t.ex. av typen tricone) DB eller annat lampat arbetsstycke for bergborrning. I andra utforingsformer kan hela nackadaptern 85 vara integrerat utbildad med borrkronan 20 DB, i stallet for att tillhandahallas som separata delar som illustrerat. Borrkronan DB inbegriper en yttre yta eller arbetsyta som vilar mot berget eller annat material som borras.

[0032]De utvandiga splinesen 290 for delen med splines 285 ingriper med de invandiga splinesen 255 av chucken 80 pa ett sadant satt, att vridmoment OverfOrs fran chucken 80 till nackadaptern 85, under det att nackadaptern 85 tillats rora sig axiellt inuti chucken 80. De byre 30 kanterna av de utvandiga splinesen 290 och en nedre yta av stadet 280 definierar stoppytor for axiell rorelse for nackadaptern 85 med avseende pa chucken 80. Splitringen 70 monteras runt nackadaptern 85 mellan stoppytorna.

[0033]Borraggregatet 25 monteras genom utstrackande av centrumroret 35 genom centrumhalet 180 fOr cylinderhuvudet 40, placerande av cylinderhuvudet 40 pa den Ovre anden av cylindern 45 och positionering av kolven 50 inuti 14 cylindern 45, med centrumroret 35 strackande sig genom kolvborrningen 210. Anslutningshylsan 30 positioneras darefter med den utvidgade monteringsanden 140 for centrumroret 35 inuti borrningen i anslutningshylsan 1 och gangas in i den Ovre anden av ytterhylsan 55 IDA ett sadant satt, att den nedre anden 120 far anslutningshylsan 30 ligger an mot stodytan 170 for cylinderhuvudet 40. En spalt finns mellan ansatsen 110 och Overdelen av ytterhylsan 55, vilket kan betecknas som "dodlage".

Darefter positioneras fjaderringen 60 och borrkronlagret 65 inuti ytterhylsan och delaggregatet splitringen 70, nackadaptern 85, chucken 80 och brickan 75 satts in i den nedre anden av ytterhylsan 55. Delen 250 med invandiga splines av chucken 80 gangas in i den nedre anden av ytterhylsan 55. Skruvnycklar anbringas darefter pa de plana ytorna 307 for anslutningshylsan 30 och nackadaptern 85 och vridmoment anbringas pa bada for att forma anslutningshylsan 30 att ytterligare ganga in i den ovre anden av ytterhylsan 55 pa ett sadant satt, att den nedre anden 120 skjuter cylinderhuvudet 40 in i overdelen av cylindern 45 och astadkommer en klamlast for att halla cylinderhuvudet 40 och cylindern 45 sammanlasta under de kraftiga vibrationer som harror fran anvandningen av borraggregatet 25.

[0034]Under aberopande av figur 3 bottnar nackadaptern 85, oil borraggregatet 25 ej pressas mot berg och helt enkelt Or foremal for krafter som harror fran gravitationen, med den nedre ytan av stadet 280 vilande pa overdelen av splitringen 70. Under aberopande av figurerna 4-6 trycks nackadaptern 85, dl borraggregatet 25 Or i kontakt med berg, upp tills den nar oversta laget, dl overdelen av de utvandiga splinesen 290 ligger an mot nederdelenavsplitringen70ochborrkronans monteringshuvud 295 vilar mot det utvidgade huvudet 260 av chucken 80.

[0035]I monterat tillstand definierar borraggregatet en central borrning bestaende av borrningen anslutningshylsan 125, borrningen i centrumroret 145 och adapterborrningen 300. Borraggregatet 25 definierar aven 5 Atskilliga passager och kammare. En drivkammare 325 definieras mellan cylinderhuvudet 40, den inre ytan av cylindern 45, den yttre ytan av centrumroret 35 och drivanden 215 av kolven 50. En returkammare 330 definieras mellan returanden 225 av kolven 50, den inre ytan av 10 cylindern 45, den inre ytan av ytterhylsan 55, overdelen av borrkronlagret 65, stadet 280 och den yttre ytan av centrumroret 35. En ringformig utblasningskammare 335 definieras mellan den yttre ytan av cylindern 45 och den inre ytan av ytterhylsan 55. En ventilkammare 3 15 definieras mellan fladesplattan 15 och utblasningsytan 115 for anslutningshylsan 30. Backventilen 20 är belagen inuti ventilkammaren 340.

[0036]Borraggregatet 25 definierar aven en 20 utblasningsvag for borrkronan, en flodesvag for aktuatorn och en utblasningsvAg for aktuatorn. Aktuatorns fladesvag och aktuatorns utblasningsvag ligger i serie i den illustreradeutforingsformen,ochborrkronans utblasningsvag Or schematiskt parallell med aktuatorns 25 flodesvag och aktuatorns utblasningsvag. Som den anvands med avseende pa flodes- och utblasningsvagar, betyder termen "serie", att fluid flodar fran en vag in i den andra, och termen "schematiskt parallell" betyder, att vagarna ej är i serie. Borrkronans utblasningsvag 30 inbegriper den centrala borrningen nedstrOms driv- och returmatningsportarna 155, 160 och for drivfluid (t.ex. tryckluft) till borrkronan DB dar den flodar ut ur borrkronan DB, Over borrkronans yttre yta och upp genom borrningen mellan borraggregatet och borrvaggen i form av 35 utblas for borrkronan. I andra utforingsformer, sasom system med omvand spolning, kan borrkronans utblas flOcia ut ur verktyget ovanfor borrkronan DB, floda Over den yttre ytan av borrkronan och atervanda till ytan genom 16 borrkronans borrning och andra kanaler i borrOret DP. Termerna "utblas for borrkronan" och "genom borrkronan" och liknande termer avses tacka utblas som flodar over den yttre ytan av borrkronan, antingen med en reguljar eller 5 en omvand spolriktning.

[0037]Aktuatornsflodesvaginbegriper drivmatningsportarna 155, drivkanalerna 240, drivkammaren 325, drivutblasningsportarna 185 (dessa fyra komponenter 10 kallas gemensamt "drivsidan" av aktuatorns flodesvag), returmatningsportarna 160, returkanalerna 245, returkammaren 330 och returutblasningsportarna 190 (dessa sista fyra komponenter kallas gemensamt "retursidan" av aktuatorns flodesvag) . Aktuatorns utblasningsvag 15 inbegriper den ringformiga utblasningskammaren 335, rafflorna 200 vid overdelen av cylindern 45 och utblasningsborrningarna 130. Drivfluid som flodar ut ur aktuatorns flOdesvag genom drivsidan och retursidan blir till utblas for aktuatorn, vilket flodar in i aktuatorns 20 utblasningsvag. Aktuatorns utblasningsvag for aktuatorns utblas till ventilkammaren 340.

[0038]I ventilkammaren 340 Or aktuatorns utblas begransat allteftersom det lyfter och flodar runt 25 backventilen 20. Slutligen flodar aktuatorns utblas at ur ventilkammaren 3genom utblasningshalen 135 i flOdesplattan 15. FlOdet av aktuatorns utblas ut ur utblasningshalen 135 i flodesplattan 15 assisterar uppatflodet av borrkax och rester evakueras fran det hal 30 eller den borrning som borras. Backventilen 20 blockerar borrkax och andra rester fran att falla in utblasningsvagen.

[0039]Iandrautforingsformerkanaktuatorns utblasningsvag inbegripa schematiskt parallella utblasningsvagar fOr drivkammaren 325 och returkammaren 330, vilka kan ventilera aktuatorns utblas vid olika forhojda axiella platser med avseende pa borrkronan DB. 17 Alternativt kunde en av de schematiskt parallella utblasningsvagarna ligga i serie med borrkronans utblasningsvag ph ett shdant satt, att nagot av aktuatorns utblas flodar over den yttre ytan av borrkronan DB. Den 5 illustrerade utblasningsvagen fOr aktuatorn kan eventuellt varh fardelaktig, jamfort med en utblhsningsvag som utblaser en eller bada av driv- och returkamrarna 325, 330 Over den yttre ytan av borrkronan DB, eftersom den reducerar volymen ay- fluidflode Over den yttre ytan ay- 10 borrkronan DB. Reducering av det volumetriska flodet Over borrkronan DB och andra utvandiga organ kan eventuellt reducera forslitningstakten far sadana komponenter och Oka komponenternas livslangd.

[0040]Det torde inses, att aven am den illustrerade utforingsformen inbegriper en utblasningsvag for aktuatorn som ventilerar aktuatorns utblas genom overdelen av borraggregatet 25, uppfinningen hr tillamplig ph vilken som heist utforingsform som inbegriper forhojt utblas, med 20 vilket avses utblasningshal ovanfor borrkronan DB eller annorstades, fOr att i huvudsak undvika att flada nagot av aktuatorns utblas Over den yttre ytan av borrkronan DB. Exempelvis kan utblasningshal tillhandahallas genom ytterhylsan 55.

[0041] I drift driver en konventionell vridkraft rotationen av borrOret DP. Vridmoment fran borroret DP overfors till borrkronan DB genom en vridmomentvag som inbegriper anslutningshylsan 30, ytterhylsan 55, chucken 30 80 och nackadaptern 85. I den illustrerade utfOringsformen är alla element i vridmomentvagen kopplade medelst gangade sammankopplingar, utom mellan chucken 80 och nackadaptern 85, vilket sker medelst splinesen 255, 290. I andra utforingsformer kan elementen i vridmomentvagen vara 35 kopplade ph annat satt an medelst gangade anslutningar och splinesanslutningar, sa lange som det grundlaggande syftet overforing av vridmoment uppfylls. 18

[0042]Under standby (figur 3), cid borraggregatet 25 ej är i kontakt med loottnen av ett hal eller en horrning som borras, är nackadaptern 85 bottnad under inverkan av gravitationen och kolven 50 vilar pa stadet 280. I detta 5 tillstand, vilket ibland Aheropas som lolowdown, ligger drivmatningsportarna 155 far centrumraret 35 ej i linje med drivkanalerna 240 i kolven 50 (de befinner sig i sjalva verket ovanfOr kolven), och returmatningsportarna 160 for centrumroret 35 ligger ej i linje med 10 returkanalerna 245 i kolven 50 (de är blockerade av mittdelen 235). Drivfluid tillfors vanligtvis genom borroret DP under standby. Sadan drivfluid flodar genom borrkronans utblasningsvag och drivsidan av aktuatorns flodesvag (med undantaget, att drivfluiden flOdar direkt 15 fran drivmatningsportarna 155 in i drivkammaren 325 utan att floda genom drivkanalerna 240) och utblases i form av utblas for borrkronan och utblas for aktuatorn. Borrkronans utblas och aktuatorns utblas motstar rester fran att tranga in i borraggregatet 25 under standby och 20 tillhandahaller tillrackliga flodesvagar for att undvika en signifikant tryckbkning i borraggregatet 25.

[0043]Nar borrkronan DB sanks till bottnen av halet och bringas i kontakt med berg eller annan substans som skall 25 borras, trycks nackadaptern 85 upp mot den position som illustreras i figur 4. Allteftersom nackadaptern 85 ror sig upp, skjuter den ocksa upp kolven 50. Returkanalerna 245 registrerar med returmatningsportarna 160 allteftersom nackadaptern 85 narmar sig sitt oversta lage. Nar val 30 returkanalerna 245 satts I fOrbindelse med returmatningsportarna 160, riktas aktuatorflodet mot retursidan. Aktuatorflodet alternerar mellan drivsidan och retursidan fOr att astadkomma att kolven 50 ror sig fram och Ater och tillhandahaller stotar pa stadet 280. I andra 35 utforingsformer kan driv- och tillforselsidorna driva en icke-reciprok kolvdrift. Borrkronans utblas fortsatter att spola borrkax och andra rester runt utsidan av borrkronan DB. Borrkronans utblas och aktuatorns utblas tillsammans 19 skjuter sadana rester upp till ytan genom halet som borras.

[0044]Cykeln for den fram- och atergaende rorelsen for 5 kolv 50 beskrivs nedan, med uppatrorelsen for kolven 50 aberopad som "returslaget" och nedatrorelsen aberopad som "drivslaget". Under aberopande av figurerna 4-6 styrs och tidsanpassas drivfluidens tillfarsel-ochfluidens utblasningslogik av de relativa positionerna for 10 drivmatningsportarna 155 och returmatningsportarna 160, drivkanalerna 240 och returkanalerna 245 och drivutblasningsportarna 185 och returutblasningsportarna 190.

[0045]Under aberopande av figur 4 tacker kolvens mittdel 235, under den avslutande delen av drivslaget och den initiala delen av returslaget, returutblasningsporten 190 och returkanalerna 245 registrerar med returmatningsportarna160,underdetatt 20 drivutblasningsportarna 185 vid samma tidpunkt frilaggs av kolvens 50 mittdel 235 (dvs. drivutblasningsportarna 185 kommunicerar med drivkammaren 325) och drivkanalerna 240 registrerar ej med drivmatningsportarna 155. Saledes forekommer det under den avslutande delen av drivslaget en 25 obetydlig kompression av fluid i returkammaren 330, men sadan kompression Or forsumbar och paverkar ej vasentligt impulsen fOr kolven 50 och dess stOt pa stadet 280 och sadan kompression forsvinner genom nedblasning genom rafflorna 305. Under den initiala delen av returslaget 30 sker det en snabb uppbyggnad av tryck i returkammaren 330 beroende pa drivfluid som rusar in genom returkanalerna 245. Dessutom begransas den initiala uppatrorelsen for kolven 50 ej av nagot signifikant mottryck i drivkammaren 325, eftersom fluid i drivkammaren 325 utblases genom 35 drivutblasningsportarna 185 till den utblasningsvag som beskrivs ovan.

[0046]Under aberopande av figur 5 tacker kolvens mittdel 235, under det mellersta segmentet av driv- och returslagen,drivutblasningsportarna18och returutblasningsportarna 190, och varken drivkanalerna 2 eller returkanalerna 2 4 5 registrerarmed drivmatningsportarna 155 respektive returmatningsportarna 160. Fran denna punkt till slutet av driv- och returslagen, rar sig kolven 50 delvis under inverkan av tryck som byggts upp i driv- respektive returkammare 325, 330 under den initiala delen av slaget och delvis under inverkan av impuls. Allteftersom volymen i drivoch returkamrarna 325, 330 okar beroende pa rorelsen far kolven 50 i driv- respektive returslagen, reduceras den tryckassisterade komponenten av rorelse och kolven 50 ror sig framst under inverkan av den impuls som den vann under den initiala delen av slaget.

[0047]Under aberopande av figur 6 tacker kolvens mittdel 235, under den avslutande delen av returslaget och den initiala delen av drivslaget, drivutblasningsporten 18och drivkanalerna 2 4 0 registrerar med drivmatningsportarna155,underdetatt returutblasningsportarna 190 vid samma tidpunkt frilaggs av kolvens 50 mittdel 235 (dvs. returutblasningsportarna 190 kommunicerar med returkammaren 330) och returkanalerna 245 registrerar ej med returmatningsportarna 160. Suedes forekommer det under den avslutande delen av returslaget en obetydlig kompression av fluid i drivkammaren 325 for assistans vid hejdandet av uppatrorelsen for kolven 50.

Under den initiala delen av drivslaget sker det en snabb uppbyggnad av tryck i drivkammaren 325 beroende pa drivfluid som rusar in genom drivkanalerna 240. Dessutom begransas den initiala nedatrOrelsen fOr kolven 50 ej av nagot signifikant mottryck i returkammaren 330, eftersom fluid i returkammaren 330 utblases genom returutblasningsportarna 190 till den utblasningsvag som beskrivs ovan. 21

[0048] Det illustrerade borraggregatet 25 uppvisar darfor en roterande komponent (borrkronan DB rcterar under inverkan av vridmomentet som overfors genom borraret DP och borraggregatet 25) och en slaende komponent som harror 5 fran kclven 50 som tillhandahaller stOtar pa stadet 280. Kolvens 50 stot pa stadet 280 Overfors genom nackadaptern 85 och borrkronan DB till berget eller den andra substans som berras av borraggregatet 25, vilket assisterar i borrningsdriften. Den axiellt riktade stoten pa stadet 280 10 bars ej av nagon annan komponent i borraggregatet 25; avstandet mellan nederdelen av stadet 280 och overdelen av de utvandiga splinesen 290 är valt for att rymma den storsta forvantade avvikelsen for nackadaptern 85 for att hindra att nackadaptern 85 bottnar. Efter att ha slagit 15 ned pa stadet 280, studsar kolven 50 vanligtvis tillbaka nagot, men graden av aterstudsning beror atminstone delvis pa hardheten for substansen som borras. Returkanalerna 245 och returmatningsportarna 160 Or dimensionerade for att registrera med varandra i handelse av avsaknad av 20 dterstudsning eller nagon grad av aterstudsning mom ett forvantat omrade. Nar val returmatningsportarna 160 och returkanalerna 245 registrerar med varandra borjar cykeln igen. 25 [0049]Fundamentalt definieras volymen och flodeshastigheterna for borrkrons- och aktuatorflodena av det relativa motstandet i aktuatorn och utblasningsvagarna for borrkronan. Nivan pa motstandet mot aktuatorns utblasningsflode paverkas av storleken och formen av 30 utblasningshalen 135 i flOdesplattan 15 eller storleken och formen av backventilen 20 eller vaxelverkan mellan flodesplattan 15 och backventilen 20 eller en kombination av tva eller flera av dessa faktorer. En mer restriktiv utblasningsvag for aktuatorn (som harror fran exempelvis 35 en backventil 20 med lagre ventillyft och/eller mer re stri kt iva utblasningshal 135) resulterar i lagre aktuatoreffekt, under det att en mindre restriktiv utblasningsvag for aktuatorn (som harror fran exempelvis 22 en backventil 20 med hogre ventillyft och/eller mindre restriktiva utblasningshal) resulterar i hogre aktuatoreffekt.

[0050]Allteftersom motstandet mot aktuatorns utblasningsflode okar, sa gor aven baktrycket i aktuatorns utblasningsvag det, vilket slutligen paverkar den hastighet vid vilken aktuatorns utblasningsfluid trycks ut ur eller trangs undan fran drivkammaren 325 och 10 returkammaren 330 genom drivutblasningsportarna 185 och returutblasningsportarna 190 under den fram- och atergaende rOrelsen for kolven 50. Hastigheten och frekvensen for den fram- och atergaende rorelsen for kolv 50 paverkas, atminstone delvis, av den hastighet vid vilken utblasningsfluid trangs undan ut ur drivkammaren 325 och returkammaren 330 genom drivutblasningsportarna 185 och returutblasningsportarna 190. Ju snabbare drivfluid kan utblasas fran driv- och returkamrarna 325, 330, desto snabbare kan kolven 50 rora sig fram och ater och desto mer stoteffekt ("aktuatoreffekt") kan kolven leverera till borrkronan DE.

[0051]En operator av borraggregatet 25 kan justera uppdelningen mellan borrkrons- och aktuatorflode genom att andra storleken av eller formen for backventilen 20, utrymmet inuti ventilkammaren 340 som inrymmer den axiella rorelsen for backventilen 20, storleken av eller formen for utblasningshalen 135 i flodesplattan 15 eller en kombination av dessa faktorer. Eftersom flOdesplattan och backventilen 20 Or sakrade till borraggregatet endast av borrorets DP anslutning som fangar upp och klammer fast flodesplattan 15 mot anslutningshylsan 30, kan flodesplattan 15 och/eller backventilen 20 avlagsnas och ersattas genom att helt enkelt lossa borroret DP, ersatta delarna och ateransluta borroret DP. Forutom att lcssa och ateransluta borrOret DP, finns det ej nagra fastelement eller andra anslutningar som behover avlagsnas 23 eller lossas i forfarandet for ett utbyte av backventilen 20 i den illustrerade utforingsformen.

[0052]Dessutom kraver ett utbyte av flodesplattan 5 och/eller backventilen 20 ej nagon frankoppling av ytterhylsan 55 fran anslutningshylsan 30 eller chucken 80 eller ndgon annan demontering av borraggregatet 25, eftersom fladesplattan 15 och backventilen 20 utgar utvandiga delar. Aven ett utbyte av fladesplattan 10 och/eller backventilen 20 tilldter en justering av aktuatorns uteffekt under vidmakthallande av konstant matningstryck. Saledes tillater ett delaggregat i form av flodesplattan 15 och backventilen 20 en att justera aktuatoreffekten oberoende av matningstrycket genom att 15 man helt enkelt byter ut en utvandig del och utan att man behover byta ut ndgot munstycke for borrkronan, och flodesplattan 15 och backventilen 20 kan sagas fungera som ett spjall for borrkrons- och aktuatorfladena.

[0053]Drift av borrkronans utblasningsvag, vilken är schematiskt parallell med aktuatorns flodesvag och aktuatorns utbldsningsvag, är fordelaktig jamfort med drift av vagarna i serie. Kolven 50 drivs vid fullt systemtryck och utvecklar saledes mer aktuatoreffekt, da 25 den drivs av aktuatorflode som är schematiskt parallellt med avseende pa borrkronsflOde, jamfort med aktuatorflode som ligger i serie med borrkronsflOdet. De schematiskt parallella borrkrons- och aktuatorflodena utfor den dubbla nyttan rensning av borrkax och andra rester, med minimal 30 fOrslitning av borrkronan via borrkronsflOdet, och en hojning av halrensningsflodet ovanfor borraggregatet 25 via forhojt utblds for aktuatorn for assistans vid avlagsnandet av borrkax och andra rester frdn halet. Den illustrerade utforingsformen av foreliggande uppfinning 35 utbldser darfor hela aktuatorns utblds ur ett forhojt utblds (ut ur Overdelen av borraggregatet 25 i den illustrerade utforingsformen) och hela borrkronans utblds ur nederdelen av borraggregatet 25 genom borrkronan DB. I 24 andra utforingsformer är det mojligt att blasa ut endast en av drivsidan och retursidan (dvs. mindre an hela aktuatorflodet) genom ett forhojt utblas och den andra sidan genom borrkronan DB.

[0054] I ett seriearrangemang, i vilket aktuatorns utblas atervinns i form av borrkronsflode, kan baktrycket I borrkronans flOdesvag paverka fladeshastigheten for aktuatorns utblas, vilket i onodan kan reducera aktuatoreffekten. Ett schematiskt parallellt arrangemang av borrkrons- och aktuatorflodena separerar baktrycket i borrkronans utblasningsvag fran aktuatorns fladesvag.

[0055]En fordel med foreliggande uppfinning Or att den tillhandahaller statbelastning med hogre frekvens pa borrkronan DB, jamfort med kanda DTH- och PARD-riggar vid samma tryck och liknande yttre dimension for verktyget. Exempelvis och utan begransning kan, under det att en dttatums standard-DTH-hammare kan drivas vid en frekvens av omkring 16 Hz vid 100 psi, en pa liknande satt dimensionerad sankborrhammare enligt foreliggande uppfinning som drivs vid samma tryck, drivas vid omkring 25 Hz. Foreliggande uppfinning kan drivas vid ett brett omrade av drivfluidtryck, med ett typiskt omrade av drifttryck runt 50-100 psi, men kan Oven drivas under hogre tryck (t.ex. omkring 150 psi) i roterande borrningsmiljoer eller t.o.m. under mycket hOgre tryck om den anvands i olje- och gasborrningsmiljoer.

[0056] Saledes tillhandahaller uppfinningen bland annat en sankborrhammare som utblaser atminstone en andel av drivfluiden genom en del av borren, annan an borrkronan. Uppfinningen tillhandahaller Oven en sankborrhammare uppvisande schematiskt parallella flodesvagar for borrkronan och aktuatorn. Olika funktioner och fOrdelar med uppfinningen beskrivs i de foljande patentkraven.

Claims (14)

1. PATENTKRAV 1. Sdnkborrverktyg (25), vilket är anpassat for drift under inverkan av en drivfluid, varvid sdnkborrverktyget (25) innefattar en borrkrona (DB), vilken är anpassad for borrning i berg, varvid borrkronan uppvisar en yttre yta, ett hammaraggregat, vilket Or i stand att leverera stOthelastning till borrkronan (DB) far att underldtta bergborrning, och inbegriper en kolv (50) och en utblasningsvdg for borrkronan (300), vilken Or anpassad for att ventilera en andel av drivfluiden genom borrkronan, kannetecknat av: ett centrumror (35), vilket inbegriper portar (155, 160), varvid centrumraret (35) mottar ett flode av drivfluid; kolven (50), vilken innefattar en central kolvborrning (210), en yttre yta (220, 230) och kanaler (240, 245) som forbinder den centrala kolvborrningen (210) och den yttre ytan (220, 230), varvid kolvborrningen (210) accepterar centrumroret (35) och kolven (50) ror sig fram och dter langs centrumroret (35) far att periodiskt sdtta kanalerna (240, 245) i forbindelse med portarna (155, 160) for att styra flodet av drivfluid for aktivering av kolven (50); en flodesvdg for aktuatorn (155, 160, 240, 245, 325, 330), vilken är anpassad for att leda en flodesdel av drivfluiden for aktuatorn, varvid aktuatorns fladesvdg delvis definieras av kanalerna (240, 245) i kolven (50) och är anpassad for att separera frdn drivfluiden en fladesdel far aktuatorn far drivning av den fram- och Atergaende rorelsen for kolven (50), varvid aktuatorns flodesdel blir till utblas for aktuatorn efter kolvens (50) drivningsmoment, varvid den del av drivfluiden som ej separeras som aktuatorns fiodesdei blir en utbldsningsdel for borrkronan av drivfluiden; en utbldsningsvdg far aktuatorn (185, 190, 335, 200, 340, 130), vilken Or anpassad for att ventiiera aktuatorns utblds frdn verktyget (25) ovanfor borrkronan 26 (DB) pa ett sadant satt, att inget av aktuatorns utblas flodar over den yttre ytan av borrkronan (DB); och ett medel for att motsta (20) ventilationen av aktuatorns utblas fran verktyget (25), varvid medlet for att motsta (20) är belaget i aktuatorns utblasningsvag (185, 190, 335, 200, 130, 340) och kan justeras far att skifta en andel av aktuatorns flodesdel till borrkronans utblasningsdel av drivfluiden, varvid borrkronans utblasningsvag (300) Or schematiskt parallell med aktuatorns flodesvag (155, 160, 240, 245, 325, 330) och schematiskt parallellt med atminstone en del av aktuatorns utblasningsvag (185, 190, 335, 200, 130, 340).

2. Sankborrverktyg (25) enligt krav 1, varvid aktuatorns utblasningsvag ventilerar aktuatorns utblas vid en position som befinner sig ovanfor kolven (50) genom hela omradet av rarelse for kolven (50).

3. Sankborrverktyg (25) enligt krav 1, varvid aktuatorns flodesvag inbegriper en drivsida (240, 325) och en retursida (245, 330), vilka Or anpassade for att leda aktuatorns flodesdel for anbringande av omvaxlande krafter pa kolven (50) far att astadkomma drift av hammaraggregatet; och varvid atminstone en av drivsidan (240, 325) och retursidan (245, 330) kommunicerar med aktuatorns utblasningsvag (185, 190, 335, 200, 340, 130) fOr att ventilera aktuatorns utblas ovanfor borrkronan (DB).

4. Sankborrverktyg (25) enligt krav 1, varvid aktuatorns flodesvag inbegriper en drivsida (240, 325) och en retursida (245, 330), vilka Or anpassade for att leda aktuatorns flodesdel for anbringande av omvaxlande krafter pa kolven (50) for att astadkomma drift av hammaraggregatet; och varvid bade drivsidan (240, 325) och retursidan (245, 330) kommunicerar med aktuatorns 27 utblasningsvag (185, 190, 335, 200, 340, 130) for att ventilera aktuatorns utblas ovanfOr borrkronan (DB).

5. Sankborrverktyg(25)enligtkrav1,vilket ytterligare innefattar en drivkammare (325) ovanfOr kolven (50) och en returkammare (330) mellan kolven (50) och borrkronan (DB); varvid kolven (50) stods for en fram- och atergaende rorelse mot och bort fran borrkronan (DB) som respons pa aktuatorflodet som omvaxlande kommunicerar med drivkammaren (325) respektive returkammaren (330).

6. Sankborrverktyg (25) enligt krav 5, varvid den framoch atergaende rorelsen fOr kolven (50) atminstone temporart skar av forbindelsen mellan drivkammaren (325) och aktuatorns utblasningsvag, under det att den satter drivkammaren (325) i forbindelse med aktuatorns flodesvag och returkammaren (330) i forbindelse med aktuatorns utblasningsvag, och atminstone temporart skar av forbindelsen mellan returkammaren (330) och aktuatorns utblasningsvag, under det att den satter returkammaren (330) i forbindelse med aktuatorns flodesvag och drivkammaren (325) i forbindelse med aktuatorns utblasningsvag.

7. Sankborrverktyg (25) enligt krav 1, varvid medlet for att motsta inbegriper en flOdesplatta (15), vilken atminstone delvis definierar en ventilkammare (340), och en backventil (20) inuti ventilkammaren (340); och varvid flOdesplattan (15) Or anpassad fOr att spannas fast vid borrverktyget (25) genom fastsattning av borroret (DP) pa borrverktyget (25).

8. Borrverktyg (25) for anvandning med drivfluid, varvid verktyget innefattar en anslutningshylsa (30), vilken definierar en Ovre ande av borrverktyget och Or anpassad fOr anslutning till ett borror (DP), en borrkrona (DB) som definierar en nedre ande av borrverktyget, varvid 28 borrkronan inbegriper en yttre yta, en kolv (50), vilken är rorlig pa ett fram- och Atergaende vis for att tillhandahalla en cyklisk stotlast pa borrkronan (DB), en drivkammare (325) pa en forsta sida av kolven (50), en returkammare (330) pa en andra sida av kolven (50) motsatt den forsta sidan och en utblasningsvag for borrkronan (300), vilken Or anpassad for ventilation av en andel av drivfluiden Over den yttre ytan av borrkronan, kannetecknat av: ett centrumror (35), vilket inbegriper portar (155, 160), varvid centrumrOret (35) mottar ett flode av drivfluid; kolven (50), vilken inbegriper en central kolvborrning (210), en yttre yta (220, 230) och kanaler (240, 245) som forbinder den centrala kolvborrningen (210) och den yttre ytan (220, 230), varvid kolvborrningen (210) accepterar centrumrOret (35) och kolven (50) ror sig fram och ater langs centrumrOret (35) for att periodiskt satta kanalerna (240, 245) i forbindelse med portarna (155, 160) for att styra flodet av drivfluid for aktivering av kolven (50); en flodesvag for aktuatorn (240, 245, 325, 330), vilken Or anpassad for att separera en flodesdel for aktuatorn fran drivfluiden pa ett sadant satt, att den fram- och atergaende rorelsen for kolven (50) formar kanalerna (240, 245) att leda aktuatorns flodesdel omvaxlande till drivkammaren (325) och returkammaren (330) fOr att driva den fram- och atergaende rorelsen for kolven (50), varvid aktuatorns flodesdel blir till utblas for aktuatorn efter drivning av den fram- och atergaende rorelsen for kolven (50); en utblasningsvag for aktuatorn (185, 190, 335, 200, 340, 130), vilken Or anpassad fOr att acceptera aktuatorns utblas fran atminstone en av drivkammaren (325) och returkammaren (330) och ventilera aktuatorns utblas fran borrverktyget (25) ovanfOr borrkronan (DB) pa ett sadant satt, att inget av aktuatorns utblas flodar Over den yttre ytan av borrkronan (DB); och 29 ett medel fOr att motsta (20) ventilationen av aktuatorns uthlas fran verktyget (25), varvid medlet for att motsta (20) Or belaget i aktuatorns utblasningsvag (185, 190, 335, 200, 130, 340) och kan justeras for att skifta en andel av aktuatorns fladesdel till horrkronans utblAsningsdel av drivfluiden, varvid borrkronans utblAsningsvag (300) Or schematiskt parallell med aktuatorns flodesvag (240, 245, 325, 330) och utblAsningsvagen for aktuatorn (185, 190, 335, 200, 340, 130).

9. Borrverktyg (25) enligt krav 8, varvid aktuatorns utblasningsvag (185, 190, 335, 200, 340, 130) ventilerar aktuatorns utblas vid en position ovanfor kolven (50) genom hela omrAdet av kolvens rorelse.

10. Borrverktyg (25) enligt krav 8, varvid den fram- och Atergaende rarelsen fOr kolven (50) Atminstone temporart skar av forbindelsen mellan drivkammaren (325) och aktuatorns utblasningsvag, under det att den satter drivkammaren (325) i forbindelse med aktuatorns flodesvag och returkammaren (330) i forbindelse med aktuatorns utblasningsvag och atminstone temporart skar av forbindelsen mellan returkammaren (330) och aktuatorns utblasningsvag, under det att den satter returkammaren (330) i forbindelse med aktuatorns flOdesvag och drivkammaren (325) i fOrbindelse med aktuatorns utblAsningsvag.

11. Borrverktyg (25) enligt krav 10, vilket ytterligare innefattar en cylinder (45) mom vilken kolven accepteras, varvid cylindern inbegriper en drivutbldsningsport(185)somkommunicerarmed aktuatorns utblasningsvag± och en returutblasningsport (190) som kommunicerar med aktuatorns utblasningsvag; varvid den fram- och Atergaende rorelsen for kolven (50) a tminstone temporart skar av forbindelsen mellan drivkammaren (325) och aktuatorns utblasningsvag genom att tdcka drivutblasningsporten (185) med en del av kolven (50); och varvid den fram- och atergaende rorelsen for kolven (50) atminstone temporart skar av forbindelsen mellan returkammaren (330) och aktuatorns utblasningsvag genom att tacka returutblasningsporten (190) med en del av kolven (50).

12. Borrverktyg (25) enligt krav 10, varvid kanalerna (240, 245) inbegriper en drivmatningskanal (240) och en returmatningskanal (245) ; varvid den tram-och atergaende rorelsen for kolven (50) atminstone temporart satter drivkammaren (325) i forbindelse med aktuatorns flodesvdg genom drivmatningskanalen (240); och varvid den framoch atergaende rorelsen for kolven (50) atminstone temporart satter returkammaren (330) f orbindelse med aktuatorns flodesvag genom returmatningskanalen (245).

13. Borrverktyg (25) enligt krav 8, varvid medlet for att motsta (20) inbegriper en flodesplatta (15), vilken atminstone delvis definierar en ventilkammare (340), och en backventil (20) inuti ventilkammaren (340); och varvid flodesplattan (15) är anpassad for att spannas fast vid borrverktyget (25) genom fastsattning av borroret (DP) pa borrverktyget (25).

14. FOrfarande fOr drift av en sankborr under inverkan av en drivfluid, varvid barren inbegriper en borrkrona (DB), vilken uppvisar en yttre yta och är anpassad fOr borrning i berg, ett hammaraggregat, vilket är i stand att leverera stotbelastning till borrkronan (DB) for att underlatta bergborrning, och ett medel for att motsta (20) ventilationen av aktuatorns utblas fran verktyget (25), varvid hammaraggregatet inbegriper ett centrumror (35) inbegripande portar (155, 160) och en kolv (50), vilken innefattar en central kolvborrning (210), en yttre yta (220, 230) och kanaler (240, 245) som forbinder den centrala kolvborrningen (210) och den 31 yttre ytan (220, 230), varvid forfarandet ar kannetecknat av: accepterande av centrumroret (35) mom den centrala kolvborrningen (210) i kolven (50) for den fram- och atergaende rorelsen far kolven (50) langs centrumroret (35) far att periodiskt satta kanalerna (240, 245) i forbindelse med portarna (155, 160); definierande av en flodesvag for aktuatorn (155, 160, 240, 245, 325, 330), atminstone delvis med portarna (155, 160) och kanalerna (240, 245), som respons pa kanalerna (240, 245) som Or i forbindelse med portarna (155, 160); tillhandahallande av ett flode av drivfluid in i centrumroret (35); separerande av fladet av drivfluid i en flodesdel far aktuatorn och en utblasningsdel for borrkronan; ledande av borrkronans utblasningsdel genom en utblasningsvag for borrkronan (30) for att ventilera ut borrkronans utblasningsdel ur verktyget (25) genom borrkronan (DB); ledande av aktuatorns flodesdel genom aktuatorns flodesvag (155, 160, 240, 245, 325, 330); drivning av den fram- och atergaende rorelsen for kolven (50) under inverkan av aktuatorns flodesdel; omvandling av aktuatorns flodesdel till utblas far aktuatorn efter drivning av den fram- och atergaende rorelsen for kolven (50); ledande av aktuatorns utblas genom en utblasningsvag for aktuatorn (185, 190, 335, 200, 130, 340) for att ventilera aktuatorns utblas fran verktyget (25) ovanfOr borrkronan (DB) pa ett sadant satt, att inget av aktuatorns utblas flodar Over den yttre ytan av borrkronan (DB); positionering av medlet for att motsta (20) i aktuatorns utblasningsvag (185, 190, 335, 200, 130, 340); och justering av medlet for att motsta (20) fOr att skifta en andel av aktuatorns flodesdel till borrkronans utblasningsdel. CI- 00 k t "Old 96Z 235 230 2 2 190 2 1-85\ 200 2 2 2 17 16 160 170 110 101 91 DE3 180. '". 115 100 29 307 1 PP 8 307 28 290 300 280 1160 11 2 255 265 '51° \ 7 70 6