SE1450172A1 - Dämpningsanordning för slagverk, slagverk och bergborrmaskin - Google Patents

Abstract

: Dämpningsanordning för ett slagverk till en hydrauliskbergborrmaskin (1) med en slagriktning (R), innefattande endämpkolv (5) för verkan mot ett verktyg, varvid dämpkolven (5)uppvisar ett första kolvparti (6), vilket är upptaget i enförsta dämpkammare (7) och ett andra kolvparti (8), vilket ärupptaget i en andra dämpkammare (9). I drift, i normaltslagläge för nämnda slagverk, är dämpkolven (5) ansatt mot ettfast stopp (19) mot rörelser i slagriktningen. En dämpspalt(10) är etablerad mellan den första (7) och den andra (9)dämpkammaren i alla axiella lägen för dämpkolven, och denförsta dämpkammaren (7) är trycksatt med ett hydrauliskttryck. Uppfinningen avser även ett slagverk och en bergborrmaskin. Fig. 2

Description

15 20 25 30 Det är ett ändamål med föreliggande uppfinning att till- handahålla en vidareutveckling av kända dämpningsanordningar, vilken totalt sett adresserar vissa problem med den befintliga tekniken.

UPPFINNINGENS VIKTIGASTE KÄNNETECKEN Detta ändamål uppnås vid en uppfinning av inledningsvis nämnt slag genom att i drift, i normalt slagläge för nämnda slagverk, dämpkolven är ansatt mot ett fast stopp mot rörelser i slagriktningen, att en dämpspalt är etablerad mellan den första och den andra dämpkammaren i alla axiella lägen för dämpkolven, och att den första dämpkammaren är trycksatt med ett hydrauliskt tryck.

Härigenom erhålls dels en energiabsorberande funktion, dels reducerad energiförbrukning eftersom det inte längre blir behövligt med en fluidförsörjning eller dämpvätskeflöde av dämpningsanordningen för att nå ett flytläge.

Eftersom rörelserna av dämpkolven genom uppfinningen blir mer begränsade i jämförelse med en motsvarande dämpningsanordning av känt slag kommer inte heller någon speciellt insatt ackumulator för försörjning av dämpningsanordningen att vara nödvändig, vilket medför ytterligare reducerade kostnader.

I jämförelse med en konventionell s.k. enkeldämpare, vilken i princip fungerar som en fjäder, uppnås genom uppfinningen verksam energiupptagning och därmed effektiv dämpning av reflekterade stötvågor. Bättre förutsättningar för bergkontakt under så stor del av borrningscykeln som möjligt kan därmed påräknas liksom förbättrad åtdragning av borr- strängskarvar och därmed bättre ekonomi för borrningen.

Eftersom uppfinningen erbjuder en visavi jämförbara dämpningsanordningar förenklad konstruktion blir resultatet en mer ekonomisk lösning. ~77748 , 2014021412163621458; 2014-02-14 lO 15 20 25 30 Når slagverket genom ett slag drivit fram borrnackadaptern eller motsvarande komponent kommer borrmaskinen att drivas fram av matarsystemet, vilket kan komma att behöva inställas på en högre matningskraft eller motsvarande relativt en känd flytande dubbeldämpare på grund av de förväntat reducerade axiella rörelserna hos dämpkolven.

Vid en följande bergreflex drivs därefter dämpkolven bakåt ett stycke, varvid från dämpkamrarna undanträngd vätskevolym drivs genom dämpspalten och upphettas i denna, varvid den reflekterade energin absorberas. Återförande av dämpkolven mot det fasta stoppet ombesörjs sedan av trycket i den första dämpkammaren, genom den permanenta trycksåttningen av denna kammare.

Det föredras att dåmpkolven verkar mot verktyget genom något ur gruppen bestående av: direkt, via en borrbussning, via ett parti av ett rotationshus.

Låmpligen är den första dämpkammaren ansluten till en källa för slagverkstryck, vilket är fördelaktigt eftersom därigenom ett i maskinen redan tillgängligt tryck av lämplig storlek kan utnyttjas.

Föredraget är att till den första dämpkammaren är ansluten en tryckfluidkanal, vilken uppvisar en strypning i området av dess mynning i den första kammaren. Genom att strypningen är reglerbar eller dimensionerbar för anpassning av dåmpkolvens hastighet vid dämprörelser kan dämpningen anpassas till olika förväntade driftförhållanden mm.

Det föredras att ett förhållande volym/ tvärsektionsarea för den första dämpkammaren överstiger ett förhållande volym/ tvärsektionsarea för den andra dämpkammaren. Härvid blir den andra kammaren en styvare kammare, frän vilken den huvudsakliga undantrångningen av fluid uppträder, vilket finner sin väg genom intilliggande dämpspalt (-er) för energiupptagning. ~77748.20l402l4l2l6362l458; 2014-02-14 10 15 20 25 30 Läckspalter ansluter föredraget till varje axiell ände av en dämpkammare som vetter i riktning från en intilliggande dämpkammare.

Föredraget är att varje läckspalt kommunicerar med en till dränering eller returflöde ansluten kanal.

Det är inom ramen för uppfinningen att den andra dämpkammaren har dämpspaltsförbindelse med minst en ytterligare dämpkammare, i vilken är mottagen ett motsvarande, på dämpkolven anordnat, kolvparti.

Den andra dämpkammaren är företrädesvis fördelaktigt sluten sä när som på nämnda läckspalt utgående från en axiell ände och en dämpspalt utgående från en annan axiell ände.

Det är föredraget att dämpkolven på sin i slagriktningen riktade ände uppvisar ett anliggningsparti för samverkan med ett fast stopp i ett hus till bergborrmaskinen form av en axiellt riktad anslagsyta.

Uppfinningen avser även ett slagverk med en dämpningsanordning dämpningsanordning enligt ovan för dämpning av bergreflexer.

Uppfinningen avser även en bergborrmaskin inkluderande ett dylikt slagverk. En sådan bergborrmaskin kan vid olika lämpliga utföringsformer inkludera en borrbussning och/eller ett parti av ett rotationshus mellan dämpkolven och verktyget.

Motsvarande fördelar enligt ovan avseende dämpningsanord- ningen uppnås vid ett slagverk jämte en bergborrmaskin enligt uppfinningen.

Ytterligare särdrag och fördelar med uppfinningen kommer att förklaras i den följande detaljbeskrivningen med ledning av de bifogade ritningarna.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGAR Uppfinningen ska nu närmare beskrivnas med ledning av utföringsexempel med hänvisning till ritningarna, pä vilka: ~77748 . 2014021412163621458; 2014-02-14 10 15 20 25 30 Fig. 1 mycket schematiskt visar en bergborrmaskin, Fig. 2 visar en dämpningsanordning enligt uppfinningen i en första utföringsform, Fig. 3 visar en dämpningsanordning enligt uppfinningen i en andra utföringsform, och Fig. 4 visar en dämpningsanordning enligt uppfinningen i en tredje utföringsform.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL En bergborrmaskin enligt uppfinningen visas schematiskt i fig. 1, varvid borrmaskinen 1 i ett hus 3 innesluter en dämpningsanordning för dämpning av bergreflexer uppkomna efter att en slagkolv 4 utfört slag mot en borrnacke 2.

Dämpningsanordningen, vilken visas mer i detalj i fig. 2, omfattar en kring slagkolven 4 koncentriskt förlagd dämpkolv 5, vilken dels anligger med en anliggningsyta 20 mot en motsvarande kontaktyta 18 på borrnacken 2, dels med hjälp av ett anliggningsparti 21 anligger mot ett fast stopp 19 i form av en axiellt riktad yta i maskinhuset 3. Detta fasta stopp 19 tillhandahåller ett definierat läge för dämpkolven 5 vid normal drift av bergborrmaskinens slagverk då slagkolven 4 utför ett slag mot borrnacken 2 i en slagriktning R.

Dämpkolven 5 uppvisar ett första kolvparti 6, vilket är upptaget i en första dämpkammare 7 jämte ett andra kolvparti 8, vilket är upptaget i en andra dämpkammare 9. Såväl den första som den andra dämpkammaren är ringformiga kammare, vilka är koncentriska kring en med slagkolven 4 och dämpkolven 5 gemensam symmetriaxel A.

Mellan den första och den andra dämpkammaren 6 resp. 9 är i alla möjliga axiella lägen för dämpkolven 5 etablerad en dämpspalt 10, vilken ombesörjer viss läckkommunikation mellan dämpkamrarna, och vilken ansluter till en första axiell ände av den andra dämpkammaren 9. Därutöver är med anslutning till ~77748.20l402l4l2l6362l458; 2014-02-14 10 15 20 25 30 en främre axiell ände av den första dämpkammaren, motsatt den bakre axiella änden, där dämpspalten 10 utgår, etablerad en läckspalt 11 mot huset 3, vilken läckspalt kommunicerar med en dräneringskanal 13. Dråneringskanalen 13 leder till en uppsamlingstank eller med en returledning för att leda genomträngande hydraulmedium för återanvändning i slagverket.

Till en andra axiell ände av den andra dämpkammaren 9 motsatt den första axiella änden där dämpspalten 10 utgår utgår en läckspalt 12, vilken i sin tur kommunicerar med en dräneringskanal 14, vilken leder till en uppsamlingstank. Även i detta fall kan dräneringskanalen 14 vara en returkanal enligt ovan.

Till den första dämpkammaren 7 är vidare ansluten en tryckfluidkanal 16, vilken ombesörjer väsentligen konstant trycksättning av denna första dämpkammare 7 genom anslutning till en tryckkälla 15, vilken företrädesvis är en källa för tryckfluid under slagverkstryck.

I området av tryckfluidkanalens 16 anslutning till den första dämpkammaren 7 är tryckfluidkanalen 16 försedd med en strypning 17, vilken är avpassad eller justerbar för anpassning av dämpkolvens 5 returrörelse vid dämpkolvens 5 mottagning av en slagreflex från borrnacken 2.

Vid drift av slagverket enligt uppfinningen ansåtts dämpkolven 5 genom de förevarande trycken i den första och i den andra dämpkammaren dels mot nämnda fasta stopp, dels mot kontaktytan pä borrnacken. Vid mottagande av en bergreflex kommer borrnacken 2 att röra sig axiellt motsatt slagriktningen R, och därmed driva dämpkolven 5 något i samma riktning, nämligen motsatt slagriktningen R. Som följd av detta kommer vätska innehållen i den andra dämpkammaren 9 att i huvudsak pressas genom dämpspalten 10 för energiupptagning.

I huvudsak kan sägas att dämpspalten 10 dimensioneras sä att flödet därigenom avpassas för erhållande av en anpassad ~77748 .20l402l4l2l6362l458; 2014-02-14 10 15 20 25 30 önskad dämpning. Därutöver dimensioneras läckspalterna 11 respektive 12 för erhållande av en avpassad önskad kylning av dämpningsanordningen i drift.

På grund av geometrin av den första och den andra dämpkammaren, varvid ett förhållande volym/tvärsektionsarea för den första dämpkammaren 7 överstiger ett förhållande volym/tvärsektionsarea för den andra dämpkammaren 9 kommer den andra dämpkammaren 9 att uppträda som en styvare, mindre elastisk kammare, medan den första dämpkammaren kommer att uppträda som en mer elastisk och mjukare dämpkammare, varvid även viss äterströmning in i tryckfluidkanalen 16 över strypningen 17 förekommer. Även från den första dämpkammaren 7 kommer dock en viss vätskevolym att uttränga genom läckspalten 11 så att en energiupptagning och en rörelsedämpning sker där. Genom dämpspalten 10 kommer, enligt ovan, som följd av en bergreflex en vätsketransport att ske i huvudsak från den andra dämpkammaren 9, varvid en energiupptagning och en dämpning kommer att uppträda.

I fig. 3 visas en alternativ utföringsform, vid vilken dämpkolven 5 anligger mot borrnacken 2 via en borrbussning 26, vilken dessutom uppvisar medel för samverkan med ett fast stopp vid 25 är visad i anliggning mot I övrigt är den principiella lösningen densamma. Lika och motsvarande element har àsatts samma hänvisningsbeteckningar som i Fig. 2.

I fig. 4 visas en tredje utföringsform av uppfinningen, vid vilken dämpkolven 5 anligger endast mot ett rotationshus 24, vilket omger borrnacken 2 övre parti. I detta fall anligger rotationshuset 24 mot ett mellan rotationshuset 24 och huset 3 verkande axiellt fast stopp 23, vilket i detta fall utgör det fasta stopp, mot vilket dämpkolven 5 är ansatt för att motverka rörelser därav i slagriktningen. ~7774B . 2014021412163621458; 20l4-O2~l4 5 Uppfinningen kan varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven. Överförande av stötvàgsreflexer till dämpkolven kan också vara annorlunda arrangerat.

De vätskor, som kommer ifråga i samband med uppfinningen är de sedvanliga hydraulvàtskorna för liknande applikationer. ~7774B . 2014021412163621458; 2014-02-14

Claims (14)

lO 15 20 25 30 PATENTKRAV:

1. Dämpningsanordning för ett slagverk till en hydraulisk bergborrmaskin (1) med en slagriktning (R), innefattande en dàmpkolv (5) för verkan i en axiell riktning mot ett för drivning av slagverket avsett verktyg, varvid dämpkolven (5) uppvisar ett första kolvparti (6), vilket är upptaget i en första dämpkammare (7) och ett andra kolvparti (8), vilket är upptaget i en andra dämpkammare (9), kännetecknad av - att i drift, i normalt slaglàge för nämnda slagverk, dàmpkolven (5) är ansatt mot ett fast stopp (19, 22) mot rörelser i slagriktningen, - att en dàmpspalt (10) är etablerad mellan den första (7) och den andra (9) dämpkammaren i alla axiella lägen för dàmpkolven, och - att den första dämpkammaren (7) är trycksatt med ett hydrauliskt tryck.

2. Dämpningsanordning enligt kravet 1, kännetecknad av att dàmpkolven (1) verkar mot en borrnacke (2) genom något ur gruppen bestående av: direkt, via en borrbussning, via ett parti av ett rotationshus.

3. Dämpningsanordning enligt kravet 1 eller 2, kännetecknad av att den första dämpkammaren (7) är ansluten till en källa (15) för slagverkstryck.

4. Dàmpningsanordning enligt något av kraven 1 - 3, kännetecknad av att till den första dämpkammaren (7) är ansluten en tryckfluidkanal (16), vilken uppvisar en strypning (17) i området av dess mynning i den första kammaren (7). ~77748.201402l412l6362l45B; 2014-02~14 10 15 20 25 30 lO

5. Dåmpningsanordning enligt krav 4, kännetecknad av att strypningen (17) år reglerbar eller dimensionerbar för anpassning av dåmpkolvens (5) hastighet vid dåmprörelser.

6. Dåmpningsanordning enligt något av kraven 1 - 5, känneteck- nad av att ett förhållande volym/ tvårsektionsarea för den första dåmpkammaren (7) överstiger ett förhållande volym/ tvårsektionsarea för den andra dåmpkammaren (9).

7. Dàmpningsanordning enligt något av kraven 1 - 6, kännetecknad av att låckspalter (11, 12) ansluter till varje axiell ånde av en dåmpkammare (7, 9) som vetter i riktning från en intilliggande dåmpkammare.

8. Dåmpningsanordning enligt något av föregående krav, känne- tecknad av att varje låckspalt (11, 12) kommunicerar med en till dränering eller returflöde ansluten kanal (13, 14).

9. Dåmpningsanordning enligt kravet 8, kännetecknad av att den första och/eller den andra dåmpkammaren (7, 9) har dåmpspaltsförbindelse med minst en ytterligare dämpkammare, i vilken är mottagen ett motsvarande, på dåmpkolven anordnat, kolvparti.

10. Dåmpningsanordning enligt något av kraven 7 - 9, känne- tecknad av att den andra dåmpkammaren (9) år sluten så når som på nämnda dåmpspalt (10) utgående från en första axiell ände och en låckspalt (12) utgående från en andra axiell ånde.

11. Dåmpningsanordning enligt något av föregående krav, känne- tecknad av att dämpkolven (5) på sin i slagriktningen riktade ånde uppvisar ett anliggningsparti (21) för samverkan med ett ~77748 . 2014021412163621458; 2014-02-14 10 ll fast stopp i ett hus (3) till bergborrmaskinen (1) form av en axiellt riktad anslagsyta (19).

12. Slagverk med en dàmpningsanordning för dämpning av berg- reflexer, kännetecknat av att det inkluderar en dämpnings- anordning enligt något av kraven 1 - 11.

13. Bergborrmaskin, kännetecknad av att den inkluderar ett slagverk enligt kravet 12.

14. Bergborrmaskin enligt kravet 13, kännetecknad av att den innefattar en borrbussning (3) och/eller ett parti av ett rotationshus mellan dämpkolven (8) och verktyget. ~77748 . 2014021412163621458; 2014-02-14