SE521934C2 - Rullborrkrona och backventil för en rullborrkrona - Google Patents

Description

»vnnv 10 15 20 25 30 521 934 ll57lSE 00/04/14 2 Dessa och andra syften har uppnåtts medelst en rullborrkrona och en backventil såsom de definieras i kännetecknen enligt efterföljande patentkrav med hänvisning till figurerna. Fig. 1 visar en rullborrkrona enligt föreliggande uppfinning l axiellt tvärsnitt. Fig. 2 visar en backventil enligt föreliggande uppfinning i rullborrkronan i förstoring. Fig. 3 visar en sprängvy av backventilen i perspektivvy. Fig. 4 visar en alternativ utföringsform av en rullborrkrona enligt föreliggande uppfinning.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen Med hänvisning till Fig. 1 visas en bergborrkrona enligt föreliggande uppfinning, för roterande krossande borrning av berg, en så kallad rullborrkrona 1. Borrkronan 1 innefattar vanligen tre ben 10 på vilka lagertappar 11 utbildats. l vissa konstruktioner av borrkronor är det tänkbart att anordna bara ett eller två ben. På varje lagertapp är en med stift 13 försedd rulle 12 roterbart lagrad medelst rullager 14, ett system av kullager 15, ett radiallager 16 samt ett axiallager 17. Stiften kan alternativt ersättas av andra krossande organ än stift, såsom mejselskär eller tänder integrerade med rullen. Benen 11 ärjämnt fördelade runt kronans omkrets med 120°:s delning. För införande av kullagerkulorna 15 är lagertappen 11 försedd med en kanal 18, ivilken en plugg, ej visad, är upptagen för att kvarhålla de separata kulorna 15. En kanal 19 är ansluten till kanalen 18 för att spola axiallagret 17. Det cylindriska rullagret 14 upptar en stor del av reaktionskraften från berget medan kullagrets 15 huvudsakliga uppgift är att kvarhålla rullen 12 på tappen 11.

Kronan är försedd med kanaler för spolmedium, det vill säga tryckluft med tillsats av vatten, avsett för kylning och renblåsning av lagersystemet. Kronan 1 innefattar en central kanal 20, vilken omges av en utvändig konisk gänga för anslutning till ett borr-rör, ej visat. Den centrala kanalen 20 ansluter dels till en första kanal 21 i benet 10 och dels till en andra kanal 22. Ett rör är anordnat i förlängningen av den första kanalen 21 för att avskilja vatten från spolluften från att komma in i lagersystemet.

Den andra kanalen 22 är avsedd att föra tryckluften i riktning mot rullarna 12 och hålbotten, för att blåsa undan borrkax under borrningen. För att undvika »|.|| 10 15 20 25 30 521 934 cou u. ll571SE 00/04/14 3 att vatten och borrkax tränger in i borrkronans inre är en backventil 23 enligt föreliggande uppfinning anordnad såsom mynning i den andra kanalen 22.

Sådan inträngning kan ske när spolluften kopplas bort vid exempelvis skarvning av borröret.

Backventilen 23, se främst Fig. 2 och 3, innefattar ett spolmunstycke 24, en fjäder 25, en bevingad kägla 26 och ett cylindriskt, ihåligt hus 27.

Spolmunstycket 24 är utformat som en ihålig skruv med skruvskalle 28 och en utvändig gänga 29. Munstycket 24 har ett genomgående hål 30, vilket vidgar sig i riktning mot gängan för att utgör mothåll för fjädern 25. Fjädern är en konventionell skruvtjäder. Huset 27 har en inre urtagning 31 vars ena ände innefattar en invändig gänga och vars andra ände innefattar ett koniskt säte 32 anslutet till ett hål 33. Käglan 26, vilken företrädesvis är utförd i plast, hålls mot sätet 32 medelst fiädern 25 så att käglan tätar mot flöde av vatten i riktning från skruven 24 inåt mot den andra kanalen 22. Käglan har en i huvudsak halvsfärisk topp 34 vilken övergår i en konisk del 35 vars spets är vänd mot skruven 24.

Dessutom har käglan 26 fyra vingar 36 med 90° delning. Vingarna utsticker radiellt utåt samt bakåt från övergången mellan toppen 34 och konan 35.

Vingarna 36 är relativt tunna och tjänar som centreringsorgan för käglan i urtagningen 31, eftersom största diametrala avståndet mellan vingarna är endast något mindre än diametern hos urtagningen 31. Diametern hos toppen 34 är ungefär lika stor som diametern hos hålet 33, varför toppen tätar i läget enligt Fig. 1, medan vingarna tillåter passage av spolluft när käglan 26 pressas bakåt mot munstycket 24. Vingarna 36 och konan 35 avslutas bakåt i ungefär samma plan. Huset 27 är försett med ett spår 37 avsett att uppta en rörpinne vid montering.

Backventilen 23 monteras på följande sätt. Käglan 26 skjuts med toppen 34 först in i urtagningen 31 i huset 27. Fjädern 25 sätts in i urtagningen 31 så att tjäderns ena ände anslår mot insidan av vingarna 36 hos käglan. Sedan förs en o-ring över gängan 28 och emot skruvskallen, varefter munstycket 24 gångas fast i huset 27. Därefter insättes backventilens 23 ände, med hålet 33, in i den andra kanalen 22, se Fig. 1, till dess att spåret 37 sammanfaller med en hålighet ;|,1| 10 15 20 25 521 934 11571SE 00/04/14 4 i borrkronan varefter en rörpinne kan inskjutas i spåret 37 och låsa backventilen i kanalen 22.

I Fig. 4 visas en alternativ utföringsform av en rullborrkrona 1' enligt föreliggande uppfinning. Det som skiljer denna krona ifrån den ovan beskrivna kronan är att huset 27 nu integrerats i borrkronans stålkropp. Backventilen 23' i Fig. 4 utgörs av en urborrning 31' i borrkronan och tidigare beskrivna spolmunstycke, fjäder och kägla.

Vid pàkopplad tryckluft kommer käglan på grund av fjädern att bygga upp ett inre tryck som först tvingar spolluften genom kanalerna 21 och 18 för att rensa lagersystemet. När trycket övervinner fjäderns kraft kommer käglan att tvingas i riktning mot spolmunstycket under det att spolluft kan kila förbi toppen 34 och vingarna 36. Därmed kan luften spola undan borrkax kring borrkronans rullar 12. Backventilen 23 innefattar inga länkar eller leder vilka kan utsättas för metallisk utmattning. Käglans vingar 36 sticker ut bakåt så pass långt att ett eventuellt anslag mot munstycket alltid kommer före maximal komprimering av fjädern. Dessutom är tjäderns diameter större än konans 35 diameter där vingarna 36 slutar följa dess mantelyta varför passage tillåts på ömse sidor om en imaginär cylinder som fjädern bildar. Således kommer fjädern aldrig att hindra flödet av spolluft. Den koniska delen 35 motverkar effektivt kavitation hos spolluften. Kavltation är annars en orsak till svåra blästerskador hos konventionella rullborrkronor.

Föreliggande uppfinning avser således en rullborrkrona och en backventil där kronans lager spolas i huvudsak rena innan borrning återupptas, där backventilen ej havererar på grund av metallisk utmattning och där blästerskador minimeras.

Claims (10)

10 15 20 25 521 934 ø ø ø u a u | u n u ll57lSE 00/04/14 5 Patentkrav

1. Rullborrkrona för roterande, krossande bergborrning, innefattande åtminstone ett ben (10) uppbärande en lagertapp (11) försedd med lagerytor för att via lagerelement samverka med lagerbanor i en därmed roterbar rulle (12) bestyckad med rader av krossande organ (13), varvid rullborrkronan innefattar en central kanal (20), vilken omges av en utvändig konisk gänga för anslutning till ett borr-rör vilken kanal (20) dels ansluter till en första kanal (21) i benet (10) och dels till en andra kanal (22), varvid nämnda spolkanaler är anordnade för att dels spola rent lagren och dels spola bort avverkat bergmaterial, varav den andra spolkanalens (22) mynning innefattar en backventil (23,23'), k ä n n e t e c k n a d a v att backventilen (23;23') innefattar en tjäderbelastad kägla (26) vilken innefattar organ (36) för att hålla käglan centralt i backventilen och av att käglan är axiellt förflyttbar i en urtagning (31) vars ena ände uppbär ett spolmunstycke (24) där luftutsläpp är avsett att ske.

2. Rullborrkronan enligt krav 1, vid vilken spolmunstycket (24) är ihåligt och vid vilken backventilen (23;23') även innefattar en fjäder (25), varvid spolmunstycket (24) utgör anslag för fiädern.

3. Rullborrkronan enligt krav 1 eller 2, vid vilken spolmunstyckets (24) andra ände innefattar ett koniskt säte (32) anslutet till ett hål (33), varvid käglan (26) är anordnad att hållas mot sätet (32) medelst fiädern (25) så att käglan tätar mot flöde av vatten i riktning från spolmunstycket (24) mot den andra spolkanalen (22).

4. Rullborrkronan enligt något av föregående krav, vid vilken käglan (26) har en i huvudsak halvsfärisk topp (34) vilken övergår i en konisk del (35) vars spets är vänd mot spolmunstycket (24). 10 15 20 25 30 52-1 934 o nun; o 1l57lSE 00/04/14 6

5. Rullborrkronan enligt krav 4, vid vilken käglan (26) har fyra vingar (36) med 90° delning.

6. Backventil för en rullborrkrona för roterande, krossande bergborrning, varvid rullborrkronan innefattar åtminstone ett ben uppbärande en lagertapp försedd med lagerytor för att via lagerelement samverka med lagerbanor i en därmed roterbar rulle bestyckad med rader av krossande organ, varvid rullborrkronan innefattar en central kanal, vilken omges av en utvändig konisk gänga för anslutning till ett borr- rör vilken kanal dels ansluter till en första kanal i benet och dels till en andra kanal, nämnda spolkanaler är anordnade för att dels spola rent lagren och dels spola bort avverkat bergmaterial, varav den andra spolkanalens mynning innefattar en backventil (23,23'), k ä n n e t e c k n a d a v att backventilen (23;23*) innefattar en fjäderbelastad kägla (26), vilken innefattar organ (36) för att hålla käglan centralt i backventilen och av att käglan är axiellt förflyttbar i en urtagning (31) vars ena ände uppbär ett spolmunstycke (24) där luftutsläpp är avsett att ske.

7. Backventilen enligt krav 6, vid vilken spolmunstycket (24) är ihåligt och vid vilken backventilen (23;23') även innefattar en fiäder (25), varvid spolmunstycket (24) utgör anslag för fiädern.

8. Backventilen enligt krav 6 eller 7, vid vilken spolmunstyckets (24) andra ände innefattar ett koniskt säte (32) anslutet till ett hål (33), varvid käglan (26) är anordnad att hållas mot sätet (32) medelst fjädern (25) så att käglan tätar mot flöde av vatten i riktning från spolmunstycket (24) mot den andra spolkanalen (22).

9. Backventilen enligt något av kraven 6-8, vid vilken käglan (26) har en i huvudsak halvsfärisk topp (34) vilken övergår i en konisk del (35) vars spets är vänd mot spolmunstycket (24). 521_ 93.4. O» vu 11571SE 00/04/14 7

10. Backventilen enligt krav 6, vid vilken käglan (26) har fyra vingar (36) med 90° delning och vid vilken käglan är anordnad att löpa i ett cylindriskt hus (27).