SE442100B - Hydrauliskt slagverk for bergborrmaskin som medger stort regleromrade for slaglengd och frekvens - Google Patents

Description

ÉT? pä; 3-H *Nää (amd: ;--'_ 8402232--6 ,.._..._....__...._ Lea Lä; Uppfinningen skall beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar.

Fig 1 är ett kopplingsschema för slagverket i en bergborrmaskin.

Fig 2 är en schematisk längdsektion genom främre delen av bergborrmaskinen. I _ Fig 3 är ett kopplingsschema motsvarande Fig 1 men något förenklat.

Fig 4-6 är scheman motsvarande Fig 3 men de visar några rörliga delar i andra lägen.

Bergborrmaskinen visad på figurerna innefattar ett hus 11 som bildar en cylinder 12 som har stegvis olika diameterar. Cylindern 12 innehåller en slagkolv 13 som har en enda bom 14. En främre cylinderkammare 15 och en bakre cylinderkammare 16 bildas mellan cylindern 12 och slagkolven 13. Bommens 14 främre ringformiga yta 17 är belägen i den främre cylinderkammaren 15 och bommens 14 bakre ringformiga yta 18 är belägen i den bakre cylinderkammaren 16. Ytans 18 area är vanligen större än ytans 17 area. Slagkolven drives av det alternerande trycket i cylinderkamrarna 15, 16. Slagkolven slår på ett städ som bildas av den övre ändytan 19 på en borrstângs- adapter 20 som roteras av en icke visad hydraulmotor via en drivaxel 21 och en chuck 22. Chucken 22 har en bussning 23 som är i splinad förbindelse med chucken. Adaptern 20 har en vidgad del 24 som är i splinad förbindelse med chuckbussningen 23. De bakre ëndytorna av den vidgade delens 24 splines tar städ mot en dämparkolv 26.

Dämparkolven 26 tvingas framåt mot sitt främsta läge i vilket den är visad av hydraultrycket i en cylinderkammare 27 som är ständigt trycksatt genom en kanal 28. Dämpkolven 26 fjädrar tillbaka från sitt visade främre läge om borrsträngen och dess adapter 27 studsar, men den återvänder omdelbart till sitt visade läge på grund av trycket i cylinderkammaren 27. Det verkliga utförandet av dämparen kan lämpiigen vara såsom beskrives i EP-A-58650.

En distributionsventil 31 med en ventilslid 32 är ansluten till pump och till tank genom ett inlopp 33 och tvâ utlopp 34 och den är ansluten till den främre cylinderkammaren 15 och till den bakre cylinderkammaren 16 medelst tvâ förbindelseledningar 35, 36. De tvâ utloppen 34 kan kopplas till en gemensam dräneringsledning som leder till tanken. Ventilsliden 32 har två plunschar 37, 38 med ändytor _ ....,....._,..__...-_. _ 8402232-6 39, 40 i styrkammaren 41, 42. Styrkammaren 41 är ansluten till åtta diskreta portar i cylindern 12 via en styrkanal 43, 44 som är grenad i åtta grenar som bildar de ovan nämnda diskreta portarna. Endast de två axiellt yttre grenarna 45, 46 visas. Grenarna mellan dem visas endast med sina centrumlinjer.

Styrkammaren 42 är också ansluten till åtta diskreta portar i cylindern 12 via en styrkanal 47, 48 som grenad i åtta grenar som bildar portarna. Endast de tvâ axiellt yttre grenarna 49, 50 visas.

Grenarna mellan dem visas endast med sina centrumlinjer. De axiella avstånden mellan portarna i de tvâ grupperna av åtta portar vardera är mindre är diametrarna på portarna. Därför är grenarna arrangerade i tre rader men detta är trivialt och visas ej på ritningarna.

De två grupperna av grenar 45, 46 och 49, 50 styrs av en väljar- ventil i form av en axiellt förflyttbar slid 51 med urtagningar 52, 53. Icke visade organ är anordnade för att hålla sliden 51 fixerad i förbestämda axiella lägen. I Fig 1 är de två grenarnas 45, 49 portar förbestämda att överföra trycksignaler från cylinderkamrarna 15, 16 till styrkamrarna 41, 42. Genom den axiellt förflyttbara väljar- ventil 51 kan ett annat par av grenarna förväljas att överföra trycksignalerna. Således kan slagkolvens slaglängd förväljas genom väljarventilen 51 såsom beskrives i EP-A-35005 och EP-A- . . . . ..(ansökning nr 83850339.9).

En hjälpventil 54 med en ventilslid 55 är anordnad i styrkanalerna 43, 44 och 47, 48. Styrkanalerna innefattar således delar 43 och 47 mellan distributionsventilen 31 och hjälpventil 54, delar 44, 48 mellan hjälpventilen 54 och väljarventilen 51 och de tva grupperna av grenar 45, 46 och 49, 50 mellan väljarventilen 51 och cylindern 12.

Hjälpventilens 54 slid 55 har plunschar 56, 57 med kolvytor 58, 59 i grenar 60, 61 av förbindelseledningarna 35, 36. En dräneringskanal 62 leder från hjälpventilen 54 till tank. Dräneringskanalen 62 är inte ansluten till huvudavloppen 34 utan leder separat till tank. __Qni: QYTEEïïKY-ï? a..- .¿.;. vf' -_-'l .- utse, .in å» .EiQQ-ï svettig s. 3402232-Ã-6 Distributionsventielns 31 slid 32 har två ringformiga kolvytor 62, 63 vars areor är endast en liten del av plunscharnas 37, 38 ändytors 39, 40 areor. Borrningar 64, 65 i ventilsliden 32 leder till de ringformiga kolvytorna 62, 63.

Funktionen skall nu beskrivas med hänvisning till Fig 3-6. För enkelhets skull är väljarventilen 51 inte visad på Fig 3-6 och endast de två grenarna 45, 49 av de två grupperna av grenar 45, 46 och 49, 59 visas eftersom dessa grenar är förvalda genom väljar- ventilen 51 när den senare är fixerad i sitt läge visat i Fig 1. I Fig 3-6 visas endast ett urval av hänvisningsbeteckningarna i Fig 1.

Hänvisningsbeteckningar som inte är nödvändiga för att förstå funktionen såsom den beskrives har utelämnats.

I Fig 3 har slagkolven 13 just slagit på adaptern 20. Distributions- ventilens slid 32 är i sitt vänstra läge i vilket den trycksätter den främre cylinderkammaren 15 via förbindelsekanalen 35 och dränerar den bakre cylinderkammaren 16 genom förbindelsekanalen 36.

Hjälpventilehs slid 55 är i sitt högra läge pà grund av trycket som verkar på dess kolvyta 58. I detta läge kopplar den ihop sytr- kanalens 43, 44 båda delar 43 och 44, 45 medan den blockerar styrkanalens 47, 48 delar 48, 49, 50 och ansluter den andra delen 47 till avlopp. Distributionsventilens slid 32 hålls i sitt läge på grund av trycket som överförs genom borrningen 65 och verkar pâ dess ringformade kolvyta 63.

Således rör sig slagkolven 13 bakåt (till höger i Fig 3) efter att ha slagit på adaptern 20. När slagkolvens bom 14 avtäcker styrkanalens 43, 44 port såsom visas i Fig 4 kommer trycket från den trycksatta cylinderkammaren 15 att överföras till distributions- ventilens 31 styrkammare 41 sâ att distributionsventilens slid 32 slår över till sitt läge visat i Fig 5. I Fig 4 visas distribu- tionsventilens slid 32li mitten av sin rörelse. I sitt läge visat i Fig 5 trycksätter distributionsventilens slid förbindelseled- ningen 36. Eftersom det kommer att vara tryck på hjälpventilens slids 55 kolvyta 59 så snart som distributionsventilens slid 32 har slagit över till sitt läge i Fig 5 kommer hjälpventilens slid 55 841112232-5 också att slå över till sitt läge i Fig 5 och dränera styrkammaren 41. Det kommer emellertid att finnas tryck på kolytan 62 på grund av borrningen 64 och distributionsventilens slid 32 kommer därför att kvarhâllas i sitt läge.

Pâ grund av trycket i cylinderkammaren 16 kommer slagkolven 13 att retardera till stopp och sedan accelerera framåt i sitt arbetsslag.

Just innan den slår på adaptern 20 kommer slagkolven att avtäcka styrkanalens 47, 48 port såsom visas i Fig 6 och trycket i cylinderkammaren 16 kommer att överföras till styrkammaren 42 så att distributionsventilens slid 32 kommer att slå över i sitt läge visat i Fig 3. I Fig 6 visas distributionsventilens slid 32 i sitt transienta mittre läge under sin rörelse till vänster i Figuren.

Trycket kommer att nå cylinderkammaren 15 just när slagkolven 13 slår på adaptern 20. Hjälpventilens slid 55 slår åter över till sitt läge Fig 3 när förbindelseledningen 35 trycksättes. Slagkolven 13 börjar ett nytt returslag och cykeln repeteras.

Såsom beskrives ovan skiftar distributionventilens slid 32 läge och trycksätter den ena av förbindelsledningarna 35, 36 när en av styrkamrarna 41, 42 trycksättes. Sedan skiftar den snabba hjälpventilens slid 55 läge så att den dränerar den styrkammare 41, 42 som senast var trycksatt och åstadkom att distributionsventilens slid 32 skiftade läge. Således dräneras den ena styrkammaren 41, 42 i god tid före trycksättningen av den andra styrkammaren. Detta medger en hög slagfrekvens och ett förval av kort slaglängd för slagkolven. Slagfrekvensen kan exempelvis vara 150 Hz när slagkolvens 13 slaglängd är kort. Slaglängden kan exempelvis varieras mellan 7 mm och 60 mm med hjälp av väljarventilen 51 när slagkolven är 40-60 cm lång och väger exempelvis 70 kg. Eftersom grenarna 45-46 och 49-50 inte används för att dränera styrkanalerna 41, 42 utan är temporärt blockerade av hjälpventilens slid 55 kommer eventuella tryckspikar i cylinderkamrarna 15, 16 när dessa är anslutna till tank via utloppen 34 inte att kunna nâ styrkamrarna 41, 42. Därför kan dessa tryckspikar inte inverka på distrioutions- ventilens slid 32. Distributionsventilens 31 funktion blir därför mycket pålitlig och hällarytorna 62, 63 kan göras jämförelsevis smà.

L 84Û2232-ë I den visade utföringformen av uppfinningen är de tvâ cylinder- kamrarna 15, 16 alternerande trycksatta och dränerade genom distributionsventilen 31. Aïternativt kan den ena av cylinder- kamrarna 15, 16 vara konstant trycksatt medan distributionsventiïen 31 aïternerande trycksätter och dränerar den andra cyiinderkammaren för att åstadkomma sïagkolvens 13 fram- och återgâende rörelse.

Också andra modifieringar kan göras inom kravens omfång. f_.._-|pn--..- . _ -..vw ...__..._~.. , .-_..f....~_, _ -»

Claims (6)

8402232-6 Patentkrav:

1. Hydrauliskt slagverk, exempelvis ett slagverk ingående i en bergborrmaskin, innefattande en slagkolv (13) i en cylinder (32) anordnad att slå på en städyta (20), en distributionsventil (31) kopplad till tillopp (33) och avlopp (34) för att i sitt ena läge trycksätta en förbindelseledning (35, 36) kopplad till ett cylinderrum (15, 16) bildat mellan slagkolv och cylinder och i sitt andra läge avlasta cylinderrummet, en första omställningskammare (41, 42) för att omställa distributionsventilen (31) till sagda ena läge när sagda första omställningskammare trycksättes, en andra omställningskammare (41, 42) för att omställa distributionsventilen (31) till sagda andra läge när sagda andra omställningskammare trycksättes, en första styrledning (43, 33; 47, 48) mellan cylindern (12) och första omställningskammaren (41, 42) för att trycksätta denna omställningskammare när slagkolven når ett förutbestämt läge och en andra styrledning (43, 44; 47, 48) mellan cylindern (12) och andra omställningskammaren (41, 42) för att trycksätta denna omställningskammare när slagkolven når ett förutbestämt läge, k ä n n e t e c k n a d a v ventilorgan (54) anordnat att dränera den senast trycksatta av sagda omställningskammare (41, 42) i beroende av att distributionsventilen (31) har fullföljt sin omställning som resultat av trycksättningen av denna senast trycksatta omställningskammare.

2. Hydraulisk slagverk enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att sagda ventilorgan (54) är anordnat i sagda första och andra styrledningar (43, 44; 47, 48) och har ett läge för att hålla sagda första styrledning (43, 44; 47, 48) öppen samtidigt som den dränerar den del av sagda andra styrledning som leder till styrkammaren (41, 42) och blockerar den del av sagda andra styrledning (43, 44; 47, 48) som leder till cylindern (12) och ett läge för att hålla sagda andra styrledning öppen samtidigt som den dränerar den del av sagda första styrledning (43, 44; 47, 48) som leder till styrkammaren (41, 42) och blockerar den del av sagda första styrledning som leder till cylindern (12). 84 022321-:6

3. Hydrauliskt slagverk enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t a v a 6 att det finns två förbindelseledningar (35, 36) kopplade till var sitt cylinderrum (15, 16) och distributionsventilen (31) är kopplad att i sitt ena läge trycksätta den ena-förbinaelseledningen och dränera den andra och i sitt andra läge dränera sagda ena förbindelseledning och trycksätta den andra.

4. Hydrauliskt slagverk enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a t a v att sagda ventilorgan (54) är anordnat att styras av trycket i sagda två förbindelsekanaler (35, 36),

5. Hydrauliskt slagverk enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a t a v att sagda ventilorgan (54) innefattar en ventilslid (55) med tvâ motsatt riktade omställningsytor (58, 59) som är anslutna till var sin av sagda förbindelsekanaler (35, 36).

6. Hydrauliskt slagverk enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t a v organ (5l;45, 46; 49, 50) för att förvälja slagkolvens (13) slaglängd.