SE509425C2 - Neck adaptor for rock drilling machine - Google Patents

Abstract

The neck adapter has two end parts (11,12), the first (11) has a thread (6) to connect the adapter to a joint socket for a drill train. The second part (12) has a device (9) for transmission of torque to the adapter and drill train. Inside the body is an axially extending flushing medium channel (2), which issues in an outlet aperture (4) in the first end part of the body. A flushing medium is insertable via a radial side inlet hole (3) enclosed by a flushing head. The adapter body (1) is composed of at least two reciprocally closely joined part bodies (1',1''), of which channel-forming hollow spaces (15,15') are located inside the rough central part (10). The hollow space has a greater cross-sectional area than the section (16) of the flushing medium channel which issues in the outlet aperture in the first, small end part of the body.

Description

10 15 25 509 425 2 av kanalhålet som sträcker sig genom det grövre mittpartiet av kroppen att erhålla onödigt stor väggtjocklek. Den stora mate- rialmassan i adapterkroppen medför i praktiken avsevärda ener- giförluster vid praktisk borrning i det att själva adapterkrop- pen âr stor och tung i förhållande till den slagkolv som påför adaptern erforderlig slagkraft. 10 15 25 509 425 2 of the channel hole extending through the coarser middle portion of body to obtain unnecessarily large wall thickness. The great mate- the material mass in the adapter body in practice entails considerable energy losses during practical drilling in that the adapter body itself the pen is large and heavy in relation to the impact piston that applies adapter required impact force.

H E. . E! I u 3 Föreliggande uppfinning tar sikte pà att undanröja ovan- nämnda nackdelar hos tidigare kända nackadaptrar och skapa en förbättrad adapter. Ett huvudsyfte med uppfinningen är sålunda att reducera materialmassan i en adapterkropp med en given, oföränderlig yttre form och därigenom förbättra adapterns verk- ningsgrad; dvs reducera varje energiförlust som uppstår till följd av varje onödig materialmassa. Enligt uppfinningen näs detta syfte medelst de särdrag som är angivna i patentkravets 1 kännetecknande del.H E.. E! I u 3 The present invention aims to eliminate the above said disadvantages of prior art neck adapters and create one improved adapter. A main object of the invention is thus to reduce the mass of material in an adapter body by a given, unchanging external shape and thereby improve the adapter's degree of ning; ie reduce any energy loss that occurs consequence of each unnecessary mass of material. According to the invention nose this object by means of the features set forth in claim 1 characteristic part.

Fördelaktiga utföranden av uppfinningen är vidare an- givna i de osjälvständiga patentkraven.Advantageous embodiments of the invention are further given in the dependent claims.

K 1 I . . V 1.: 1 . .K 1 I. . V 1 .: 1. .

På ritningen är den enda ritningsfiguren en delvis ge- nomskuren, delvis genomsynlig sidovy av en nackadapter enligt uppfinningen. ningen Den pä ritningen visade adaptern utgörs av en làngsmal kropp 1 med huvudsakligen cylindrisk grundform inuti vilken finns en axiellt sig sträckande spolmedelskanal som generellt betecknas 2. Denna kanal är lämpligast centralt lokaliserad i cylinderkroppen. Till kanalen kan spolmedel, t ex vatten eller luft, matas in via ett eller flera radiella sidoinloppshál 3, vilket i praktiken omsluts av ett s.k. spolhuvud (ej visat) till vilket spolmedel kan matas via en slang. Den axiella spol- medelskanalen 2 mynnar i en utloppsöppning 4 vid en första ände 5 av adapterkroppen. I anslutning till denna ände finns en gänga 6 för förbindning av adaptern med en skarvhylsa till en borrsträng. Vid den motsatta andra änden 7 av adapterkroppen N 20 25 35 3 509 425 finns en plan ändyta 8 mot vilken borrmaskinens slagkolv (ej visad) slår. På visst avstånd från denna plana slagyta 8 finns en sats bommar eller splines 9 med vilkas hjälp adaptern kan kopplas ihop med en i borrmaskinen ingående mekanism för rota- tion av adaptern jämte borrsträngen.In the drawing, the only drawing figure is a partial cut-through, partially transparent side view of a neck adapter according to the invention. ningen The adapter shown in the drawing consists of a long template body 1 with substantially cylindrical basic shape inside which there is an axially extending flushing agent channel as generally denoted 2. This channel is most suitably centrally located in the cylinder body. To the canal can be rinse aid, eg water or air, is fed through one or more radial side inlet holes 3, which in practice is surrounded by a so-called coil head (not shown) to which rinse aid can be fed via a hose. The axial coil the middle channel 2 opens into an outlet opening 4 at a first end 5 of the adapter body. Adjacent to this end is one thread 6 for connecting the adapter with a splice sleeve to one drill string. At the opposite other end 7 of the adapter body N 20 25 35 3 509 425 there is a flat end surface 8 against which the percussion piston (not shown) beats. At a certain distance from this flat impact surface 8 is available a set of bars or splines 9 with the help of which the adapter can connected to a mechanism included in the drill for rotating tion of the adapter along with the drill string.

Det skall särskilt påpekas att den visade adapterkroppen inbegriper ett med 10 betecknat mittre parti som har större diameter än de klenare ändpartier 11 resp. 12 på vilka gängan 6 resp. bomsatsen 9 är utformade. Det skall även noteras att spolmedelskanalen 2 ändar i en botten 13 som är lokaliserad inuti det grövre mittpartiet 10. Detta innebär att det klenare ändparti 12 som sträcker sig mellan kanalens botten och slag- ytan 8 utgörs av ett gediget materialparti. I praktiken utgörs materialet i kroppen av metall i form av stål.It should be noted in particular that the adapter body shown includes a middle portion denoted by 10 which has a larger one diameter than the smaller end portions 11 resp. 12 on which the thread 6 resp. the boom set 9 are designed. It should also be noted that the flushing channel 2 ends in a bottom 13 which is located inside the coarser middle part 10. This means that it is thinner end portion 12 extending between the bottom of the channel and the the surface 8 consists of a solid material portion. In practice the material in the body of metal in the form of steel.

Sá långt den visade nackadaptern hittills beskrivits är densamma i allt väsentligt tidigare känd. För sitt givna ända- mål har adaptern en yttre form som icke låter sig ändras.As far as the neck adapter shown so far is described the same essentially previously known. For its given purpose, goal, the adapter has an external shape that can not be changed.

I enlighet med föreliggande uppfinning är den i sin hel- het med 1 betecknade adapterkroppen delad i två delkroppar 1', 1" vilka är inbördes intimt förenade med varandra via en fog betecknad 14. är urtagna kanalbildande hålrum 15, 15' diameter än den med 16 betecknade sektion av spolmedelskanalen I var och en av dessa båda delkroppar 1', 1" vilka båda har större som mynnar i utloppsöppningen 4. Genom att dessa hálrum 15, 15' är betydligt vidare än kanalsektionen 16 kan adapterns grövre mittparti 10 utformas med en väggtjocklek som är betydligt mindre än om det, såsom fallet är vid konventionella adaptrar, vore nödvändigt att förfärdiga spolmedelskanalen med en och samma vidd eller diameter utmed kanalens hela längd. Med andra ord reduceras materialmassan i den sammansatta adapterkroppen till ett minimum.In accordance with the present invention, it is in its entirety hot with 1 designated adapter body divided into two sub-bodies 1 ', 1 "which are mutually intimately connected to each other via a joint designated 14. are recessed channel-forming cavities 15, 15 ' diameter than the section denoted by 16 of the flushing agent channel In each of these two sub-bodies 1 ', 1 " which both have larger opening into the outlet opening 4. By these cavities 15, 15 ' is significantly wider than the duct section 16, the adapter may be coarser middle portion 10 is formed with a wall thickness that is significant less than if, as is the case with conventional adapters, would be necessary to manufacture the flushing agent channel with one and the same width or diameter along the entire length of the channel. With others words, the mass of material in the composite adapter body is reduced to a minimum.

I praktiken föredras att förena de båda delkropparna 1', 1" via en friktionssvetsfog. Dylika svetsfogar, som är i och för sig kända, ástadkoms genom att två mot varandra grän- sande metallkroppar bringas att rotera relativt varandra under successiv ökning av temperaturen i gränsytan mellan kropparna, varvid kropparna pressas samman då materialet i gränsytan er- nått lämplig temperatur (omkring 1200°C). Vid tillämpning av friktionssvetsning på den på ritningen visade nackadaptern bil- 10 15 20 25 509 425 4 das på insidan av de båda cylinderväggar som omsluter hàlrummen 15, 15' rande vulst på rörväggens utsida kan slipas bort. Den invändiga en ringformig vulst 17 av utflutet material. En motsva- ringvulsten 17 stör ej flödet av spolmedel inuti kanalen.In practice, it is preferred to unite the two sub-bodies 1 ', 1 "via a friction weld. Such welds, which are in and known per se, is achieved by bordering two metal bodies are caused to rotate relative to each other underneath gradual increase in temperature at the interface between the bodies, whereby the bodies are compressed when the material in the interface reached a suitable temperature (around 1200 ° C). When applying friction welding on the neck adapter shown in the drawing 10 15 20 25 509 425 4 das on the inside of the two cylinder walls enclosing the cavities 15, 15 ' bead on the outside of the pipe wall can be sanded away. The interior an annular bead 17 of discharged material. An equivalent the ring bead 17 does not interfere with the flow of flushing agent within the channel.

Det må vidare nämnas att de båda vidgade hàlrummen 15, 15' i praktiken lämpligen låter sig åstadkommas genom borrning i två i övrigt gedigna materialkroppar. För delkroppen 1' an- vänds sålunda en grov borr för åstadkommande av hàlrummet 15, medan en klenare borr används för ástadkommande av kanalsektio- nen 16. Det vidgade hålrummet 15 i delkroppen 1' övergår vid det visade, föredragna utförandet i den klenare kanalsektionen 16 via en avsmalnande, företrädesvis koniskt formad övergångs- sektion 18. Denna övergångssektion bildas naturligen i samband med borrning av det grövre hàlrummet 15, närmare bestämt me- delst en konventionell borrs spetsände.It may further be mentioned that the two widened cavities 15, 15 'can in practice be conveniently achieved by drilling in two otherwise solid material bodies. For the subbody 1 ' a coarse drill is thus turned to provide the cavity 15, while a thinner drill is used to provide the channel section. 16. The widened cavity 15 in the subbody 1 'passes at the preferred embodiment shown in the smaller channel section 16 via a tapered, preferably conically shaped transition section 18. This transition section is naturally formed in conjunction with drilling of the coarser cavity 15, more specifically with partly the tip end of a conventional drill.

Såsom ett praktiskt exempel på en nackadapter med 600 mm längd må nämnas att adapterns grova mittparti kan ha en ytter- diameter av 65 mm, medan de båda klenare ändpartierna 11, 12 kan ha en ytterdiameter av 40 mm. Härvid har kanalsektionen 16 konventionellt en diameter av 15 mm. De i enlighet med uppfin- ningen vidgade hàlrummen 15, 15' kan härvid ha en diameter av dvs hålrummens invändiga diameter är i huvudsak lika 12, 40 mm, stor som ytterdiametern hos kroppens ändpartier 11, varvid väggtjockleken i det grova mittpartiet uppgår till 12,5 mm. I praktiken föredras att utföra detta grova mittparti med i huvudsak samma ytterdiameter som tillhörande borrsträng, varvid även väggtjockleken i borrsträngen och adapterns mittparti kan i huvudsak överensstämma med varandra.As a practical example of a 600 mm neck adapter length, it may be mentioned that the coarse central portion of the adapter may have an outer diameter of 65 mm, while the two thinner end portions 11, 12 can have an outer diameter of 40 mm. In this case, the channel section has 16 conventionally a diameter of 15 mm. Those in accordance with the The widening cavities 15, 15 'may have a diameter of that is, the inside diameter of the cavities is substantially equal 12, 40 mm, large as the outer diameter of the end portions 11 of the body, wherein the wall thickness in the rough middle part amounts to 12.5 mm. IN the practice is preferred to perform this coarse center portion with in substantially the same outer diameter as the associated drill string, wherein also the wall thickness in the drill string and the middle part of the adapter can essentially consistent with each other.

I- 11 í.E¶ . V E. .I- 11 í.E¶. V E..

Uppfinningen är ej begränsad blott till det beskrivna och på ritningen visade utförandet. Sålunda är det tänkbart att sammansätta adaptern av fler än två delkroppar. Det är sålunda tänkbart att förena ett mittre, grövre rörstycke med två ändde- lar av vilken den ena innehåller en klen spolmedelskanal och den andra är gedigen, varvid dessa båda änddelar svetsas fast vid rörstyckets ändar medelst friktionssvetsning. Ehuru frik- tionssvetsning föredras vid praktisk tillverkning av den upp- finningsenliga nackadaptern är det i och för sig även tänkbart 5 509 425 att intimt förena de enskilda delkropparna medelst andra för- bindningsmetoder. Det må även påpekas att den ena, till slag- borrmaskinen anslutna delkroppen kan vara gedigen, dvs helt sakna kanalbildande hálrum, medan ett vidgat hàlrum av beskrie vet slag är utformat i en andra delkropp som är ansluten till borrsträngen.The invention is not limited only to what is described and the drawing shown in the drawing. Thus, it is conceivable that assemble the adapter of more than two sub-bodies. It is so it is conceivable to join a central, coarser pipe section with two end parts of which one contains a small flushing agent channel and the other is solid, these two end parts being welded on at the ends of the pipe piece by means of friction welding. Ehuru frik- welding is preferred in the practical manufacture of the the finned neck adapter is in itself also conceivable 5,509,425 to intimately unite the individual sub-bodies by means of other binding methods. It should also be pointed out that one, to the the drilling machine connected sub-body can be solid, ie completely lack channel-forming cavities, while a dilated cavity of beskrie know kind is formed in a second sub-body that is connected to the drill string.

Claims (4)

10 15 20 25 509 425 1 610 15 20 25 509 425 1 6 1. Nackadapter för bergborrmaskiner, innefattande en långsmal, (1) vilken inbegriper ett mittre (11. för förbind- lämpligen cylindrisk kropp parti (10) som har större ytterdiameter än två ändpartier 12) av vilka ett första (11) uppvisar en gänga (6) ning av adaptern med en skarvhylsa till en borrsträng, och ett (12) adaptern jämte borrsträngen, andra uppvisar medel (9) för överföring av vridmoment till och inuti vilken kropp finns en (2), i sagda första ändparti vilken mynnar i en utloppsöppning (4) (11) i vilken spolmedel är införbart via åtminstone ett radiellt axiellt sig stråckande spolmedelskanal av kroppen och sidoinloppshàl (3) som är omslutbart medelst ett spolhuvud, k ä n n e t e c k n a d därav, att adapterkroppen (1) är sam- mansatt av åtminstone två inbördes intimt förenade delkroppar (1', 1") av vilka åtminstone den ena uppvisar ett inuti det grova mittpartiet (10) lokaliserat kanalbildande hålrum (15, 15') med större tvärsnittsarea eller diameter än den sektion (16) av spolmedelskanalen som mynnar i utloppsöppningen (4) i sagda första, klena ändparti (6) av kroppen.A neck adapter for rock drills, comprising a longitudinally narrow one, (1) which includes a central (11. for preferably cylindrical body portion (10) having a larger outer diameter than two end portions 12) of which a first (11) has a thread (11) 6) attaching the adapter with a splice sleeve to a drill string, and one (12) adapter together with the drill string, second having means (9) for transmitting torque to and inside which body there is a (2), in said first end portion which opens into a outlet opening (4) (11) into which flushing means is insertable via at least one radially axially extending flushing means channel of the body and side inlet hole (3) which is enclosed by means of a flushing head, characterized in that the adapter body (1) is composed of at least two mutually intimately connected sub-bodies (1 ', 1 "), at least one of which has a channel-forming cavity (15, 15') located inside the coarse central portion (10) with a larger cross-sectional area or diameter than the section (16) of sp olmedelskanalen which opens into the outlet opening (4) in said first, small end portion (6) of the body. 2. Nackadapter enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att sagda båda delar är förenade med varandra medelst en frik- tionssvetsfog (14) av i och för sig känt eller godtyckligt slag.Neck adapter according to claim 1, characterized in that said two parts are connected to each other by means of a friction welding joint (14) of a per se known or arbitrary type. 3. Nackadapter enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, (15) kanalsektionen (16) via en avsmalnande, att det vidare hålrummet övergår i den klenare företrädesvis konisk övergångssektion (18).Neck adapter according to claim 1 or 2, characterized in that the channel section (16) via a tapered, that the further cavity merges into the smaller, preferably conical transition section (18). 4. Nackadapter enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att det kanalbildande hålrum- mets (15, 15') diameter är i huvudsak lika stor som ytterdia- metern hos ett klenare ändparti (11) (16) i vilket den klenare kanalsektionen är utformad.Neck adapter according to one of the preceding claims, characterized in that the diameter of the channel-forming cavity (15, 15 ') is substantially equal to the outer diameter of a narrower end portion (11) (16) in which the narrower the duct section is designed.