SE535068C2 - Bergborrmaskin och användning därav för att förhindra uppkomst och spridning av kavitationsbubblor - Google Patents

Description

25 30 35 535 ÜEB volym olja ska finnas lätt tillgänglig för att jämna ut hydraultrycket, men den är inte tillräcklig för att lösa kavitationsproblemet. När kavitationsbubblorna till sist kollapsar finns en uppenbar risk att nägra av dem befinner sig nära känsliga komponenter och orsakar till exempel havererade tätningar.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett ändamål med den föreliggande uppfinningen är att tillhandahålla en bergborrrnaskin som försvårar förflyttningen av redan skapade kavitationsbubblor, respektive att filtrera trycksänkningen så att nya kavitationsbubblor inte uppstår i andra volymer.

Detta ändamål uppnås av en bergborrmaskin som innefattar en kolv som är anordnad att förflytta sig fram och tillbaka i en kammare när bergborrmaskinen är i bruk och en kavitationskänslig komponent och en oljekanal som är anordnad att sträcka sig mellan kammaren och nämnda kavitationskänsliga komponenten. Oljekanalen innefattar en serie strypningar och oljevolymer, d v s utrymmen där olja kan samlas, för att försvåra förflyttningen av kavitationsbubblor genom nämnda oljekanal.

Förflyttning av olja från de till kammaren hydrauliskt anslutna utrymmen till kammaren försvåras när en trycksänkning uppstår i kammaren, Spridningen och uppkomsten av kavitationsbubblor begränsas således till själva kammaren, vars material är motstándskraftigt mot kavitationsskador. En sådan lösning kräver inga komponenter med rörliga delar. det kräver exempelvis inte att en relativt dyr backventil, som dessutom tar upp värdefullt utrymme i bergborrmaskinen, används.

Enligt en utföringsform av uppfinningen inkluderar nämnda serie strypningar och oljevolymer åtminstone tvà strypningar och en oljevolym, eller åtminstone tre strypningar och två oljevolymer, o.s.v. Alternativt inkluderar nämnda serie strypningar och oljevolymer en strypning och två oljevolymer, två strypningar och tre oljevolymer osv.

Nämnda serie strypningar kan dock inkludera hur många strypningar och oljevolymer som helst så att oljekanalen mellan kammaren och den kavitationskänsliga komponenten är så läng som möjligt. Enligt en utföringsform av uppfinningen innefattar nämnda serie strypningar och oljevolymer alternerande strypningar och oljevolymer så att trycksänkningen som bildas kammaren ska filtreras och inte fortplanta sig till fullo till den 10 15 20 25 30 '35 535 068 kavitationskänsliga komponenten respektive att oljeflödet i motsatt riktning lugnas ned.

Kombinationen av alternerande strypningar och oljevolymer i serie ger en filterfunktion och en mindre ryckig tryckbild i anslutning till kavitationskänsliga komponenter hos bergborrmaskinen.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen är nämnda strypningar anordnade att minska nämnda oljekanals tvårsnittsyta med åtminstone 50%, åtminstone 60%, åtminstone 70°/«>, åtminstone 80% eller åtminstone 90% eller mer. Det bör noteras att med uttrycket ”strypning” i detta dokument avses även ett mellanrum mellan intilliggande komponenter hos bergborrmaskinen genom vilket mellanrum olja kan exempelvis sugas in i kammaren när ett lågtryck uppståri kammaren, Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen är åtminstone en strypning anordnad precis intill kammaren, d v s där oljekanalen mynnar uti kammaren.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är nämnda kavitationskänsliga komponent hos bergborrmaskinen en tätning eller en styrning, såsom en bronsstyrning.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen nämnda kolv är en dämpkolv, eller en kolv i slagverks- eller uppslagardelen av bergborrmaskinen.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen innefattar bergborrmaskinen ett flertal kavitationskänsliga komponenter och/eller ett flertal oljekanaler som är anordnade att sträcka sig mellan en eller flera kammare till en eller flera kavitationskänsliga komponenter. Enligt en utföringsform av uppfinningen är åtminstone en, ett flertal, eller alla kammare hos bergborrmaskin väsentligen isoleradlisolerade från de till kammaren hydrauliskt anslutna utrymmen. Kavitatlonskänsliga komponenter är följaktligen isolerade från kavitation och skyddas därmed fràn kavitationsskador.

Enligt en utföringsforrn av uppfinningen är den totala längden av nämnda oljekanal (uppmätt från kammaren till den kavitationskänsliga komponenten längs oljekanalen från en ände av oljekanalen till den andra änden av oljekanalen) är längre än det närmaste avståndet mellan kammaren och den kavitationskänsliga komponenten (uppmätt från en ände av oljekanalen till den andra änden av oljekanalen), minst 50% längre, minst 60% längre, minst 70% längre eller ännu längre. 10 15 20 25 30 35 535 068 Den föreliggande uppfinningen avser även en metod för att försvåra uppkomsten och spridningen av kavitationsbubblor hos en bergborrmaskin. Metoden innefattar steget att anordna en oljekanal som är anordnad att sträcka sig mellan en kolvkammare och en kavitationskänslig komponent hos bergborrmaskinen att innefatta en serie strypningar och oljevolymer för att försvåra förflyttningen av kavitationsbubblor genom nämnda oljekanal.

Enligt en utföringsform av uppfinningen inkluderar nämnda serie strypningar och oljevolymer åtminstone tvà strypningar och en oljevolym eller åtminstone tre strypningar och två oljevolymer.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen innefattar nämnda serie strypningar och oljevolymer alternerande strypningar och oljevolymer, eller utgörs av alternerande strypningar och oljevolymer.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen anordnas nämnda strypningar att minska nämnda oljekanals tvärsnittsyta med åtminstone 50%, åtminstone 60%, åtminstone 70%, åtminstone 80% eller åtminstone 90% eller mer.

Enligt en utföringsform av uppfinningen anordnas åtminstone en strypning precis intill kammaren.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen är nämnda kavitationskänsliga komponent hos bergborrmaskinen är en tätning eller en bronsstyrning.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen är nämnda kolv en dämpkolv, eller en kolv i slagverks- eller uppslagardelen av bergborrmaskinen.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN I det följande, kommer föreliggande uppfinning att beskrivas mera i detalj med hänvisning till den bifogade schematiska ritningen, i vilken: Figur 1 visar en del av en bergborrmaskin enligt en utföringsform av den föreliggande uppfinningen. 10 15 20 25 30 35 535 058 Det bör noteras att ritningen inte nödvändigtvis är skalenlig och att dimensionerna av vissa detaljer kan ha överdrivits för klarhetens skull.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER Figur 1 visar en del av en bergborrmaskin 10 enligt en utföringsform av den föreliggande uppfinningen. Bergborrmaskinen 10 innefattar en dämpkolv 16 som är anordnad att förflytta sig fram och tillbaka i en kammare som i figur 1, på grund av dämpkolvens läge i kammaren, är uppdelad i en främre del 12a, och en bakre del 12b. En tätning 14 är anordnad på ett avstånd från kammaren 12a, 12b runt dämpkolven 16. l den illustrerade utföringsformen innefattar bergborrmaskinen en första oljekanal som innefattar en första strypning 18i, en avsedd förträngning eller tilltäppning, för att försvåra passagen av kavitationsbubblor mellan den främre delen kammaren 12a och oljevolymen 20i.

Såsom framgår av figur 1 finns det ett flertal ihopkopplande oljekanaler genom vilka olja kan strömma från oljevolymer 20 i bergborrmaskinen mellan tätningen 14 och kammaren 12a, 12b. Dessa oljekanaler innehåller en serie alternerande strypningar 18 och oljevolymer 20 som försvårar spridningen av kavitationsbubblor mellan tätningen 14 och kammaren 12a, 12b när ett lågtryck uppstår i kammaren. Spridningen och uppkomsten av kavitationsbubblor begränsas således till själva kammaren 12a, 12b, vars material är motståndskraftigt mot kavitationsskador. I den illustrerade utföringsformen är kammaren 12a, 12b väsentligen isolerad från alla till kammaren hydrauliskt anslutna utrymmen 20.

Kavitationskänsliga komponenter, såsom tärningen 14, är följaktligen isolerade från kavitation och skyddas därmed från kavitationsskador.

Det är gynnsamt om oljekanalen som inkluderar en serie strypningar 18, 18i och oljevolymer 20, 20i har en lång utsträckning, d v s att dess totala längd (uppmätt från kammaren 12 till tätningen 14 längs oljekanalen) är längre än det närmaste avståndet mellan kammaren 12 och tätningen 14 (uppmätt från en ände av oljekanalen till den andra änden av oljekanalen), åtminstone 50% längre, åtminstone 60% längre, åtminstone 70% längre eller ännu längre. En lång utsträckning kan uppnås genom till exempel placeringen av oljevolymer 20, 20i och strypningar 18, 18i. En lång oljekanal ger lång signaltid för trycksänkningen och kavitationsbubblorna/trycksänkningen tvingas passera en större mängd (volym) olja mellan kammaren 12 och tätningen 14. 10 15 20 535 068 Enligt en utföringsform av uppfinningen är en strypning 18, d v s en avsedd förträngning eller tilltäppning, anordnad att minska en oljekanals tvärsnittsyta med åtminstone 50%, åtminstone 60%, åtminstone 70%, åtminstone 80% eller åtminstone 90% eller mer. Det bör noteras att med uttrycket "strypning" avses även ett mellanrum 18m mellan intilliggande komponenter hos bergborrmaskinen.

Den illustrerade utföringsformen visar en dämpkolv 16, Den föreliggande uppfinningen kan dock användas på en annan kolv hos bergborrmaskinen, exempelvis en kolv i slagverks- eller uppslagardelen av bergborrmaskinen såsom en slagkolv respektive uppslagarkolv.

Den föreliggande uppfinningen avser även en metod för att försvåra uppkomsten och spridningen av kavitationsbubblor hos en bergborgmaskin. Metoden innefattar steget att anordna en oljekanal som är anordnad att sträcka sig mellan en kolvkammare och en kavitationskänslig komponent hos bergborrmaskinen att innefatta en serie strypningar som minskar en oljekanals tvärsnittsyta med åtminstone 50%, åtminstone 60°/°, åtminstone 70%, åtminstone 80% eller åtminstone 90% eller mer, och oljevolymer för att försvåra förflyttningen av kavitationsbubblor genom nämnda oljekanal. Enligt en utföringsform av uppfinningen anordnas nämnda oljekanal att innefatta en serie omväxlande strypningar och oljevolymer.

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 535 058 PATENTKRAV

1. Bergborrrnaskin (10) innefattande en kolv som är anordnad att förflytta sig fram och tillbaka i en kammare (12a, 12b) när bergborrmaskinen (10) är i bruk, en kavitationskänslig komponent (14), och en oljekanal som är anordnad att sträcka sig mellan kammaren (12a, 12b) och nämnda kavitationskänsliga komponenten (14), kännetecknad av att nämnda oljekanal innefattar en serie strypningar (18) och oljevolymer (20) för att försvåra förflyttningen av kavitationsbubblor genom nämnda oljekanal.

2. Bergborrmaskin (10) enligt krav 1, kännetecknad av att nämnda serie strypningar (18) och oljevolymer (20) inkluderar åtminstone två strypningar (18) och en oljevolym (20), eller åtminstone tre strypningar (18) och två oljevolymer (20).

3. Bergborrmaskin (10) enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att nämnda serie strypningar (18) och oljevolymer (20) innefattar alternerande strypningar (18) och oljevolymer (20).

4. Bergborrmaskin (10) enligt något av de föregående kraven, kännetecknad av att nämnda strypningar (18) är anordnade att minska nämnda oljekanals tvärsnittsyta med åtminstone 50%.

5. Bergborrmaskin (10) enligt något av de föregående kraven, kännetecknad av att åtminstone en strypning (18) är anordnad där oljekanalen mynnar ut i kammaren (12a).

6. Bergborrmaskin (10) enligt något av de föregående kraven, kännetecknad av att nämnda kavitationskänsliga komponent hos bergborrmaskinen (10) är en tätning (14) eller en styrning, såsom en bronsstryrning.

7. Bergborrmaskin (10) enligt något av de föregående kraven, kännetecknad av att nämnda kolv är en dämpkolv, eller en kolv i slagverks- eller uppslagardelen av bergborrmaskinen (10).

8. Bergborrmaskin (10) enligt något av de föregående kraven, kännetecknad av att den totala längden av nämnda oljekanal uppmätt från kammaren (12a, 12b) till den 535 ÜGB kavitationskänsliga komponenten (14) längs oljekanalen är längre än det närmaste avståndet mellan kammaren (12a,12b) och den kavitationskänsliga komponenten (14) uppmätt fràn en ände av oljekanalen till den andra änden av oljekanalen, minst 50% längre.

9. Användning av en bergborrmaskln (10) enligt något av patentkrav 1-8 för att försvåra uppkomsten och spridningen av kavitationsbubblor hos en bergborrmaskln (10).