SE538874C2 - Dämpanordning för vätskedriven sänkborrmaskin samt vätskedriven sänkborrmaskin omfattande sådan dämpanordning. - Google Patents

Abstract

1G 14 SÅMMANÜRAG Uppfinningen avser en dampanordning för en vätakedriven sänköorrmaskin fördämpning av rekyien från en tiil maskinen ansiuten borrkrona (SA), innefattande ettmaokinhua (2), ett trfckfiuiddrivet aiagverk (3) med en fram och àtergàende siagkoiv (8) somar anordnad att avge siag på en bakre ande, sk. nacke (58), en chock i viiken borrkronan(SA) är roterbart och axieiit fram och återgående röriigt infäet, organ (4) för att åstadkommarotation av borrkronan (5,4), en rekyidampare (40, 32), k ä n n e t e c k n a d av organet (4)för rotation av oorrkronan (öA) ar kopplat för direktdrift av borrkronana nacke (58) varvidoorrkronan är roterbart iagrat upptagen i nämnda chock (37) i maekinhusets främre ande, attrekyidämparen (4G, 32) innefattar en tryckvatakefyild kammare (48, 49), att en i kammareninneaiuten tryckvatakekudde ar anordnad att biida axiaiiager (41) för ioorrkronan vid dennasrotation och viiken tryokvätskekudde är belägen framför organet (4) för rotation av borrkronan. -.=<.-'-.--.- -t--e ~> 4 -fllm-»f--e-.fl (fig. 1) kupa/ams.zacce.com/sites/sefcase/t ss4s7sc/41 samsas/PM SÛGOSQSEOO/PM 50GQ59SEO0__2Gi 5-G5-Oöwi 50505 peak o patentkravdoox

Description

39 1 Dämpanordning för vätskedriven sänkborrmaskin samt vätskedriven sänkborrmaskin omfattande sådan dämpanordningFöreliggande uppfinning vätskedriven avser en dämpanordning för en sänkborrmaskin enligt ingressen till patentkravet t. uppfinningen avser också envätskedriven sänkborrmaskin omfattande en dämpanordning enligt ingressen tiil patentkravet12. l-lålborrning l berg sker med slående borrning. Vid sänkborrning med en s.k.vätskedrlvna sänkborrhammare DTH (Down-The-l-lole) sker såväl rotation som axiella slagpå ett arbetsverktyg i form av en s.k. borrkrona medelst en kombinerad slag- ooh borrmaskinsom år belägen inne i borrhålet. Sänkborrmasklnen är i sin bakre ände fastsatt i ett borrstodeller borrsträng som kan utgöras av en bojlig enhet s.k. spole (soil) eller ett antalhopkopplade stela sektioner av borrdr. Ett l sänkborrmaskinen ingående maskinhusinbegriper ett slagverk som drivs av en tryoksatt vätska, vanligen bestående av vatten elleren bentonitemulsion, som förmedlas via en inre kanal i borrsträngen från en utanförborrhålet, vid markytan, belägen kraflkälla i form av en s.k. borrigg. En hydrauliskt drivenslagkolv alstrar en slagkraft på borrkronans bakre dei eller nacke. Slaget genererar enstötvåg (energi) vilken via borrkronan genererar så stor kraft att berget framför borrkronankrossas. Det krossade berget, benämnt borrkax, transporteras ut ur borriiålet med förbrukaddrivvätska för borrmasklnen.

Under hålborrning är det viktigt att borrkronan har så bra kontakt med berget sommojiigt, och av denna anledning trycks borrkronan kontinuerligt med en i förväg bestämdaxiell matningskraft framåt mot berget medelst borriggen. Genom inverkan avmatningskraften kommer borrkronans stift av exempelvis hårdmetail på borrkronans längstfram belägna del, det s.k. borrnuvudet i kraftig kontakt med berget. fvlatningskraften överförsfrån borrsträngen till sånkborrmaskinens maskinnus och vidare till borrkronan. Närborrkronan stots framåt av slagverket krossas berget genom uppträdande stötenergi varefterhålborrning utförs genom rotation av borrkronan i kombination med den framåtriktadematningskraften. Borrkronan roteras med hjälp av en rotationsmotor ooh är roterbartupptagen i en ohuok i maskinhusets främre ände. Den i nämnda ohuck upptagna borrkronanär fram ooh återgående styrd i axelriktningen med hjälp av ett spiines- eller bomförband.

Som en följd av den stötenergi som överförs frän borrkronan till berget när detkrossas uppträder en rekylkraft, dvs. en bakåtriktad tryckrefiex från berget tillbaka tillborrkronan. Tryokreflexen innehåller skadlig reaktionsenergi som leds från borrkronan oohvidare bakåt genom sänkborrmaskinen. For att i möjligaste mån reducera skadliga effekterav nämnda reaktionsenergi är borrmaskiner av denna typ vanligen utrustade med en dämpanordning. Under vissa arbetsförhållanden kan tryokreflexerna som leds tillbaka vara 2 så kraftiga att de kan orsaka skada på borriggen. Skador kan undvikas genom att dentlilförda effekten till sänkborrmaskinen reduceras, vilket innebär att avverkningskapacttetenminskar.

För att i möjligaste mån absorbera eller hydrauliskt dämpa uppträdande tryokrefiexerär moderna sänkborrmaskiner utrustade med dämpanordningar som inbegriper en eller fleraaxleitt förskjutbara dämpkolvar där varje dämpkoiv är verksam i en tryokkammare medhydraulvätska.

Kända är även anordningar där dämpkoiven har både till uppgift att överföramatningskraft frän maskinnuset, borrkrona och vidare mot berget, och att dämpareflekterande tryckkrafter från berget mot borrkrona, maskinhuset och vidare bakåt. l dessaanordningar fungerar utrymmet bakom dämpkolven både som dämpkammare och tryckrumför att åstadkomma matningskraft. Dämpkammaren kan stå i förbindeise med stötdämpandehydrautkrets som tillhandahåller en fjådringsfunktion som skyddar borrmasklnen. Vid en sk.dubbetdämpare har dämpkoiven två trycksatta areor som står i förbindelse med varandra viaen strypspalt. En av dessa areor finns i en instängd volym, viiken fungerar somstrypdämpare och via en ”tandem” effekt omvandlar reflekterad energi titt värme ihydraulvätskan vid passage genom strypspalten.

En nackdel med hlttiils kända dämpanordnlngar för bergborrmaskiner är att de, pågrund av dämpkammarens relativa placering långt bak i långt bak i borrmaskinen, resulterar tatt skadliga rekyikrafter tilläts passera genom känslig utrustning såsom siagverk ochrotationsmotor för arbetsverktyget. Ytterligare en nackdel är de kända anordningarnasbegränsade förmåga att uppta axielia betastningar vilket i huvudsak beror på den bildadetryckvätskekuddens begränsade kraftupptagande tvärsnittsarea i ett radlalpian tvärsloorrkrcnans huvudaxei. t denna det bör det inses att tryckvätskekuddens förmåga att upptauppträdande rekyikrafter, att fungera som axiallager för arbetsverktygets rotation ochåstadkomma erforderlig matningskraft mot berget beror på möjligheterna att bilda ocheffektivt utnyttja tryokvätskekucldens tvärsnittsarea.

Avverkningskapaciteten och den maximala effekt med viiken hittills kändabergborrmaskiner kan arbeta med är följaktligen begränsad till en nivå som beror på riskenför skador vid skakningar vid uppträdande rekylkrafter. Genom att dämpa nämnda krafter sålångt fram i bergborrmasktnen som möjligt och därmed också så nära arbetsområdet framförborrkronan som möjligt där de skadliga tryckreflexerna genereras, kan man undvika attkrafterna förmedlas bakåt och når känslig utrustning som slagverk och en rotationsmotor.

Från EP 0856637 At är känd en dämpanordning för en bergborrmaskin. För attdämpa rekyten är en rlngformig dämpkammare anordnad i en det av borrmaskinen som ärbelägen förhållandevis långt bak. Närmare bestämt befinner sig dämpkammaren bakomsåväl rotattonsmotor som ett bakre ändpaiti eller nacke av borrkronan mot vilket en i ett 1G 2G 3G 3 siagverk ingående stagkciv verkar. Dämpkammaren biidar en tryokvätskekudde somavgränsas i axieii riktning meiian ett par i borrmaskinens bakre dei anordnade separatadämpkoivar av viika, i axeiriktningen betraktat, en främre rörtig dämpkoiv är beiägen framförandra dämpkoiv som är stationär. i radieti riktning avgränsas dämpkammaren av siagverketsmaskinnus för siagkoiven.

Fran SE 392 830 är känd en dämpanordning som i aiit väsentiigt motsvarar denovan anordningen vad gäiier ringformiga dämpkammarens piaoering förhäiiandevis iängt baki borrmaskinen. Vid denna kända anordning utnyttjas den i dämpkammaren innesiutnatryckvätskekudden som axiatiager för borrkronans rotation.

Ett första syfte med föreiiggande uppfinning är därför att åstadkomma endämpanordning för en sänkborrmaskin som är enkiare och mer effektiv än hittiiis kändadämpanordningar. Ett andra syfte är att åstadkomma en dämpanordning som även kananvändes för att åstadkomma en framàtriktad drivkraft för borrkronan från maskinhus motberget. Ett tredje syfte med uppfinningen är att åstadkomma en sänkborrmaskin som äreffektiv och uppvisar hög avverkningskapacitet genom att den medger att köras med högreeffekt än hittiits kända sänkborrmaskiner.

Dessa syften med uppfinningen iöses genom en dämpanordning för en vätskedrivensänkborrmaskin som uppvisar de särdrag och kännetecken som anges i patentkravet 1, samten vätskedriven sankborrmaskin som uppvisar de särdrag och kännetecken som anges ipatentkravet 12. Ytteriigare fördeiar med uppfinningen framgär av underkraven.

Utnyttjandet av direktdriven borrkrona, dvs. en borrkrona som roteras genomintermittent trycksättning med drivfiuid av en rotationsmotor, där nämnda rotationsmotor ärav sk. ving~ efter skivkoivtyp, och vars rotorkrcpp är anordnad för direktdrift av borrkronansnacke, i kombination med en dämpanordning med dämpkoiv som är belägen framför säväirotaticnsmotorn som borrkronans bakre ände eiier nacke erbjuder ett antai fördeiar.

För det första kan dämpkoiv con tiiihörande ringformig dämpkammare piacerasförhäiiandevis iängt fram i borrmaskinen, dvs. framför säväi rotationsmotor som siagverk ochden nacke hos borrkronan mot viiken siagverkets koiv verkar.

För det andra kan en ringformig tryckkammare med reiativt stor effektiv drivareaerhaiias genom utnyttjande av den radiefia sträckan meiian innermantei av ett runtomgàendeparti av ett i sänkborrmaskinen ingående iängst fram beläget ytterrör och den periferautsidan av ett runtomgäende parti av borrkronans nacke.

För det tredje kan dämpkoiv och tryckkammare avgränsas i befintiiga deiar imaskinnuset, meiian chuckens spiinekoppiing tiii borrkronan och ett bakre ändstycke av detytterrör som fäst i maskinhusets främre ände omsiuter chocken varvid den kraft som verkarpä ett i chocken ingående axiaiiager kan reduceras genom baiansering av deis den 2G 4 rnatningskraft frän maskinhuset mot berget som tryckmediet i dämpkammeren erbjuder, delsden matningskraft pa borrkronan som leds via rnaskinhuset och genereras av borriggen.

För det fjärde, tack vare ett det längsta fram belägna ytterröret är stationärt fast imaskinhuset, dvs. är borrkronan roterbart lagrad i ytterröret genom direktdrift, kanmatarledningar, sensorer och andra komponenter som erfordras för att styra fluidstrdmmartill och fran tryckkammare bakom dämpkolven enkelt integreras inte bara i maskinhusetsrörformiga mantel utan även i det längst fram i maskinhuset belägna ytterröret. l det följande beskrivs uppfinningen närmare med Hedning av ett utföringsexempelsom visas pä bifogade ritningar; på vilka; Eg¿ visar en längsnittsvy genom en främre del av en sänkborrmaskin enligtuppfinningen, varvid en i sänkborrmeskinen ingående borrkrona visas dels i ett indraget läge,dels i ett alternativt utskiutande läge av ett arbetsslag (krosslag) framåt mot en bergyteframför borrkronan, ägg visar en längsnittsvy genom en bakre del av sänkborrmaskinen enligt flg. l, fiLâ visar en tvarsnittsvy genom en l sänkborrmaskinen ingående rotationsmotorbetraktad längs linjen lll-lll ifig. t. figi visar en förstorad längsnittsvy av en i sänkborrmeskinen ingåendedämpenordning enligt uppfinningen betraktad inom det markerade området lv i tig. 1 och ivilken figur visas schematlskt ett hydrauliskt kopplingsschema som närmare förklararfunktionsprincipen hos dämpanordningen enligt uppfinningen, Den tryckvätskedrivna sänkborrmasklnen som beskrivs i det följande är baserad påden självroterande typ som mer i detalj beskrivs i den svenska patentansokningen nr.1450845-1 ooh till vilken det hänvisas till i det följande. lvled slätt/roterande avses härvid ensankborrmaskin av det slag dar stegvis indexering av borrkronan sker genom inverkan avlntermittent tryoksättning av en rotationsmotor med drivvätska, företrädesvis en motor av s.k.ving- eller skivkolvtyp, vars rotorkropp är anordnad för direktdrift av borrkronan.

Den i fig. 1 ooh 2 visade sänkborrmaskinen omfattar ett rfoïrformigt maskinhus 2 medett slagverk 3, en rotationsmotor 4 och en borrkrona 5A som i sin bakre ände har en nacke55. lvied nacke avses allmänt den bakre dei av borr som mottar slagenergi samt överförrotation och matningskraft. k/laskinhusets 2 längst bak belägna del har ett bakstycke o som är avsett att kopplastill ett borrstöd i form av en borrsträng (ej visad) bildad av sammankopplade stelaborrsektioner eller en böjlig enhet sk. coil En trycksatt drivvatska, exempelvis vatten eller ensuspension av bentonitlera ooh vatten leds från en ej visad kreftkalla l form av en iborrsträngens andra ände ansluten borrigg via en central kanel 7 i borrstrangen för drivning av saïnkborrmaskinen. 5 Vid nälborrning av berg R päförs borrkronan 5A en vanligen hydrauliskt genereradframåtriktad axieli matningskraft FZ av nämnda borrigg. Via borrsträng, maskinhus 2 ledsmatningskraften FZ fram till borrkronans 5A stift vilka bringas i kontakt med berget R. Närborrkronan 5A slöts av slagverket 3 krossas berget R genom uppträdande stötenergi varefterhälborrning utförs genom att borrkronan 5A roteras ett stycke under inverkan av denframätriktade matningskraften FE. l-lälborrningsarbete mot berget utförs genom attovanstående steg upprepas. De båda parallella kraftpilarna F2 i fig. 1 betecknar borrkronans5A matningskraft i axelriktningen frän maskinhuset 2 mot berget R, och på motsvarande sättbetecknar kraftpilen Er en efterföljande rekylkraft, dvs. den bakåtriktad tryckreflex fränborrkrona mot maskinhus som uppstär efter varje arbetsslag av borrkronan.

Slagverket 3 är beläget i maskinnusets 2 bakre ände och innefattar en slagkolv 8som drivs via vätskeflödet. Slagkolven 8 är utformad som en axel med en ansats A och engenomgående kanal 9. Vätskeflödet leds via en ventil 10 som omväxlande öppnar ochstänger flödet när slagkolven 8 förflyttas mellan ett bakre utgångsläge och ett främre ändlägei vilket kolven utför sitt slag mot ett bakre ändparti 5G av bcrrkronans nacke 58. Ett främreooh bakre tryckrum 18A, 138 tryoksätts och avlastas pä ett omväxlande sätt vid slagkolvens8 axiella rörelser. Slagkolvens 8 nedre ändläge uppvisar ett säte S mot vilket en i slagkolven8 ingående yttre ansats A bottnar. 8orrkronan 5A är via dess diametermässigt smalare làngstrackta bakre borrnacke58 fastsatt l en cnuck i maskinnusets 2 främre ände. Bcrrnaoken 58 uppvisar engenomgående axiell kanal 17. Slagkolven 8 uppvisar en kolvyta och är anordnad att slå pàborrnackens 58 bakre ändparti 5G. Slagkolven 8 är kopplad till vätskeflödet som via ventilen10 omväxlande fyller och tömmer nämnda tryckrum 18A, 188 med drivvätska under tryck.När slagkolven 8 har utfört sitt slag mot borrnackens 58 ändparti 56, sätts det främretryokrummet 13A under lågt tryck, varvid slagkolven bringas att utföra sitt returslag ochåtervänder tili sitt bakre utgångsläge. Borrnacken 58 har en splineförbindning som passar ien kronhylsa 37, vilket ger borrkronan 5A en styrd fram och ätergäende axiell rörelse ochmöjlighet att rotera inne i maskinhuset 2, medföljande rotationsmotorns 4 rotation. l flg. 8 visas den till direktdrift av borrnacken 58 anordnade rotationsmotorn 4närmare. Rotationsmotorn 4 är i detta fall av ving- eller skivkolvtyp av det slag som innefattarett statorhus 22 och en av detta omsluten cylindrisk rotorkropp 23, ett antal i radlellastyrslitsar 24 rörliga skivkolvar 25 som löper i ringformiga spär 26 i statorhuset och vilka spårkommunicerar med ett inlopp 2? respektive utlopp 28 för drivvätska. Rotationsmotorn 4 ärplacerad för direktdrift av bcrrnaoken 58, mellan naokens ändparti 5G och slagverket 3 på säsätt att borrnacken 58 löper axiellt genom en öppning l centrum av rotationsmotorns 4rotorkropp. 8orrnacken 58 är på detta sätt kopplad via ett splines- eller bomförband 29 för attmedge borrkronan 5A att relativt rotatlonsmotorn. När röra sig i axelriktningen 6 rotationsmotorns 4 rotorkropp 23 roterar följer borrnacken SB och därmed borrkronan 5Amed i rotationen.

Vätskeflödet till rotationsmotorn 4 påbörjas när slagkolven 8 befinner sig i sitt bakreutgångsläge, det läge när slagkolven befinner sig närmast anslutningen 6. När den dettrycksatta vätskeflödet når slagkolven 8 öppnas ventilen 10 varvid en del av flödet leds tillrotationsmotorn 4 vilken roterar medtagande borrkronan 5A i rotationen. En resterande delav vätskeflödet leds till slagkolven 8 som slår på borrnacken 5B. När slagkolven 8 lämnar sittbakre utgångsläge och rör sig mot dess främre ändläge, stänger ventilen 10 en kanal 25 somleder till ett i rotationsmotorn 4 ingående tryckrum varvid rotationsmotorn stannar. Medstillastående rotationsmotor 4 utför slagkolven 8 sitt arbetsslag och slår mot borrnacken 58,varvid borrkronan 5A slår mot berget R. När slagkolven 8 rör sig tillbaks i riktning mot sittbakre utgångsläge, och när sitt bakre utgångsläge öppnas ventilen 10 ånyo och flödet ledstill rotationsmotorn 4. Genom växelvis trycksättning av rotationsmotorn 4 via ventilen 10 pådetta sätt, kopplat till slagkolvens 8 fram och återgående slagrörelser erhålls en intermittenttrycksättning av rotationsmotorn 4 och därmed indexering eller vridning av borrnacken SBoch därmed borrkronan 5A i förväg bestämda steg för hålborrning i berget R.

För att i enlighet med föreliggande uppfinning reducera skadlig reaktionsenergibetecknad Er i fig. 1 från nämnda tryckreflex är sänkborrmaskinen utrustad med endämpanordning. Denna dämpanordning har också till uppgift att generera en framåtriktadaxiell drivkraft F1, dvs. matningskraft från maskinhuset 2 mot berget R. Dämpanordningenuppvisar även en tryckvätskekudde som fungerar som axiallager och är innesluten mellanborrkrona och maskinhus varvid borrkronan utgör den roterbara delen medan maskinhusetär stationärt. Funktionen hos nämnda dämpanordning kommer att beskrivas mer i detalj härnedan. Ånyo till fig. 1 är i det rörformiga maskinhusets 2 främre del fastsatt ett ytterrör 32vilket emedan det är stationärt kan sägas bilda en främre del av det rörformiga maskinhuset2, dvs. hammarhöljet. En ändhylsa 35 är via en gängning fastskruvad i ytterrörets 32 främreände. En i ytterröret 32 roterbart lagrad kronhylsa 37 är försedd med en mot borrnacken 5Bverksam splinekoppling 38 och bildar tillsammans med en ringformig axiellt förskjutbardämpkolv 40 del av ett första axiallager 41A som innefattar en hydrauliskt verksamdämpkudde med innesluten tryckvätska. Nämnda axiallager 41 tar via en i dämpkolven 40anordnad runtomgående ansats 42 stöd mot en likaledes runtomgående inre skuldra 43 avett ringformigt bakre ändstycke 44 av ytterröret 32, vilket ändstycke har en öppning 45genom vilken borrnacken 5B sträcker sig. Som framgår av fig. 4 är dämpkolven 40 via enkoppling 46 axiellt förskjutbart kopplad till kronhylsan 37 och är ”flytande” på så sätt att denkan röra sig fram och tillbaka mellan ett främre och ett bakre ändläge L1 respektive L2. Det 7 bor inses att nämnda kroninfästning 37 roterar tillsammans med borrkronan 5A relativtytterröret 32.

Som visas i detaljförstoringen i fig. t bildar kronhylsan 37 således del av en chocksom omsluts av ytterröret 32 och är via ett andra axiallager 418 roterbart lagrad i ytterrörettillsammans med det första axiallagret 41A. lllled 47 betecknas en spiralfjäder som är axielltverksam mellan ändhyisan 35 och det andra axiallagret 418. lvled uttrycket chuck avses i detföljande allmänt den eller de delar som utgör fäste för ett roterbart arbetsverktyg. l fig. 4 och detaliförstorlngen l fig. t visas närmare hur axiallagret 41 är utformat attbilda en dubloeidämpare med koncentriskt förlagda radiellt yttre och inre ringformigakammare 48, 49 med trycksatta kolvareor A1 respektive A2 vilka står l förbindelse medvarandra via en strypspalt 50 varvid den radiellt yttre tryckkammaren 48 har en väsentligtstörre verksam kolvarea än det radiellt inre tryckrummet 49, dvs. At >A2.

De yttre och inre ringformiga tryckkamrarna 48, 49 avgränsas mellan tväteleskopiskt i varandra förskjutbara delar bestående av de mot varandra vända ändarna avnämnda dämpkolv 40 respektive ett med reducerad innerdiameter bildat bakre ändstycke 44av ytterröret 32. l radiell riktning avgränsas de yttre och inre tryckkamrarna 48, 49 överstrypspalten 50, gemensamt av ytterrörets 32 innermantel och den perifera utsidan avborrkronans 5A nacke SB. Tack vare att de yttre och inre tryckkamrarnas 48, 49sammanlagda väsentliga radiella uträckning, erhålls kolvareor At, A2 som tillsammanserbjuder en effektiv drivarea inte bara för att åstadkomma en framåtriktad drivkraft, dvs.matningskraft Ft mot berget utan också för att kunna verka som axiallager underborrkronans 5A rotation samt dämpa den bakätriktad tryckreflex Er frän berget R somuppstår efter varje arbetsslag av borrkronan.

Som bäst framgår av fig. 4 har dämpkolven 40 ett främre ändläge betecknat Lt ochett bakre ändläge betecknat l_2. När dämokolven 40 befinner sig i nämnda främre ändläge Ltuppvisar de yttre och inre tryckkamrarna 48, 49 maximal volym. Dämpkolvens 40 främreändläge Lt begränsas genom samverkan mellan ett ringtormigt från dämpkolvensinnermantel radiellt inätriktat utspràng 52 och en avsats 53 bildad vid en övergång till ettdlametermässlgt tjockare parti av kronhylsan 37. Dämpkoivens 40 bakre ändläge L2begränsas genom samverkan rnellan en axiellt framskjutande diameterreducerad del i formav en ringformig krage 54 hos dämpkolven 40 som teleskopiskt skjuter in i en sätesblldanderingformig avsats 55 av ytterrörets 32 bakre ändstycke 44 varvid avsatsens inre diameter ärnagot större än kragens yttre diameter sä att ovan nämnda ringformiga strypspalt 50avgränsas mellan delarnas mötande partier med vilken strypspalt det yttre och inreringformiga tryckkamrarna 48, 49 kommunicerar. l det radiellt inre tryckrummet 49 finns i en instängd volym hydraulvätska, vilkenfungerar som strypdämpare och omvandlar energin frän den bakàtriktade tryckreflexen Er till 8 värme i hydraulvätskan vid passage genom strypspalten 50 till den yttre tryckkammaren 48.Tack vare areaskillnaderna mellan A1, A2 kommer den att inre tryckkammaren 49 med denmindre arean A2 att dräneras först på sitt vätskeinnehåll till den större yttre tryckkammaren48 med arean A1 via strypspalten 50.

På liknande sätt erbjuder de båda koncentriskt förlagda radiellt yttre och inreringformiga tryckkamrarna 48, 49 med kolvareorna A1 respektive A2 en hydraulisktgenererad framåtriktad matningskraft F1 som genom trycksättning med hydraulvätska driverborrkronan 5A till kontakt med berget R under hälborrning.

I fig. 4 illustreras vidare funktionsprincipen hos dämpanordningen med hjälp av etthydrauliskt kopplingsschema. Det bör underförstås att de hydrauliska komponenter sombeskrivs i det följande är integrerade i lämpligt utformade kanaler och urtag isänkborrhammarens maskinhus 2 och i ytterrör 32. Källan 60 betecknar allmänt en trycksattdrivvätska avsedd att utnyttjas som hydraulmedium i dämpanordningens tryckkammare 48,49. Drivvätskan är avsedd att ledas från den centrala kanalen 7 i vilket det bör inses attdrivvätskan kan hämtas frän vilken som helst lämplig matarkanal för trycksatt drivvätska somär belägen nära det främre ytterröret 32 i vilket den axiellt rörliga dämpkolven 40 ärintegrerad.

Dämpanordningen är utformad att styra- och kontrollera ett dämpartryck Dtpr, dvs.det tryck som skall verka på dämpkolven 40 för att den skall fungera som dämpkolv; ochtryck F1pr för att fungera som matningskolv och mata borrkronan framåt till kontakt medberget R. l detta utföringsexempel av uppfinningen är matningstrycket F1pr och dämpartryckD1pr lika.

En ackumulator 61 som har ett i förväg bestämt förladdningstryck är ansluten tillkällan 60 via en tryckreduceringsventil 62 eller liknande ventilorgan som kan hålla konstanttryck i utloppet och bryter förbindelsen med inloppet då trycket i utloppet överstiger ett iförväg bestämt värde. Ackumulatorn 61 och dämpanordningens tryckkammare 48, 49 laddasmed drivvätska via nämnda tryckreduceringsventil 62. Ackumulatorn 61 fungerar som enfjäder och beroende på val prestanda hos aokumulatorn upprätthålls ett i förväg bestämtkonstant tryck i dämpanordningens båda tryckkammare 48, 49. Alternativt skulle tillflödetkunna ske via backventil som ersättning för tryckreduceringsventilen 62 och utflödet via enreglerbar strypventil som ersättning för aokumulatorn 61.

Föreliggande dämpanordning fungerar på följande sätt: Matningsfunktionen: Trycksatt drivvätska från källan 60, dvs. driwätska som hämtas från den centralakanalen 7, flödar via en lämplig utformade kanal i maskinhuset 2 och ytterröret 32 (ej visat) ini de båda hydrauliska tryckkammarna 48, 49 bakom dämpkolven 40. Härvid laddas ett iförväg bestämt tryck F1pr i kammarna 48, 49 som i sin tur, genom inverkan av dämpkolvens 9 40 bäda kolvareor A1, A2 genererar erforderlig framätriktad drivkraft, dvs. matningskraft F1för borrkronan 5A mot berget R. lt/iatningskraften F1 är en produkt av den tryokmottagandearean A1 av den radiellt hydrauliska yttre tryokkammaren 48 ooh den tryckmottagande areanA2 av den radiellt hydrauliska inre tryckkammaren 49. Följaktligen vill den resulterandedrivarean A1 +A2 på kroninfästningen 3? tryoka ut denna mot det andra axiallagret 418 iohuoken, med kraften Ft. kllatningskraften FZ, som härrör frän riggens matningskraft, tryckerkronan 5A mot berget R. Genom att läta Fl>F2, dvs. den matningskraft på borrkronan 5Asom härrör frän dämpkolvens 40 tryokkraft, vara större än riggens matningskraft päborrkronan kommer delarna att vara i läget enligt Figur 1. Det andra axiallagret 418 iohuoken är dä avlastat till FZ-Fl, dvs. som differensen mellan riggens respektivedärnpkolvens matningskraft.

Dämpningsfunktionen: i den yttre ooh inre tryokkammaren 48, 49 härskar ett motsvarande tryck, nämligenDtpr vilket är det tryck som verkar pà dämpkolvens 40 bäda yttre ooh inre kolvareor A1 ochA2 när den skall fungera som dämpkolv varvid genereras en dämpkraft DP som skall mottaooh pa ett eftergivligt satt retardera, rekylkraften, dvs. den bakätrlktad tryokreflex Er somuppstår efter varje arbetsslag av borrkronan 5A. Som beskrivits ovan är dämpkolven 40 viaen splinekoppling 46 axieilt förskiutbart kopplad till kronhylsan 3? och är ”flytande” pä sä sättatt den kan röra sig fram ooh tillbaka mellan nämnda främre l_1 och bakre LZ ändläge.Siagenergin överförs precis som vanligt, genom slagkolvens 8 röreiseenergi via borrkronan5A till berget R. Reflexer frän borrkronan gär tillbaka tili kroninfästningen 37, ooh till denhydrauliska drivarean A1, A2 och den tryoksatta volymen i dämpkammaren. Det är tänkvärtatt tillflödet till drivarean A1, A2 sker genom en baokventil, sä att flöde in i denna volym skerfritt med stor kanalarea, medan utflödet sker genom en strypningldärnpning. Ûä dämpasreflexen ut hydrauliskt.

En väsentlig fördel med föreliggande uppfinning det inte finns någon metalliskkontakt mellan kroninfästningen 37 och harnmarens hölie 2, åt det hållet reflexen gar, vilketväsentligen begränsar uppträdande vibrationer att fortplanta sig bakat l borrsträngen.

När en tryokreflex Er från berget R slär tillbaka mot borrkronan 5A drivs kronhylsan37 och därmed också den därvid kopplade dämpkolven 40 i riktning bakåt, mot det bakreändläget l_2. Härvid pressas drivvätska ut frän nämnda inre tryckkammare 49 via denkolvarea A2 som bildas mellan dämpkolvens 40 krage 54 som teleskopiskt skjuter in i densätesbildande ringformiga avsatsen 55 av ytterrörets 32 bakre ändstyoke 44. Tack vare attdrlvvätska pressas ut genom strypspalten 50 och fyller den yttre tryckkammaren 48 dämpasden skadliga energin i tryokreflexen Er eller rekylen dämpas genom att omvandlas till värme ihydraulvätskan vid passage genom strypspalten 50. 1G Efterhand som den yttre tryckkamrnaren 48 fyiis på med drivvätska från den inretryekkarnmaren 49 pressas drivvätska in i aekumuiatdrn 61 för temporär iagring. Så snarttryckrefiexen Er frän berget R upphört tvingas, genom inverkan av den tiiifäiiigatryckökningen inne i aekumuiatern 61, drivvätska att flöda tiiibaka in i den yttre och den inretryckkammaren 48, 49 sä att det ursprungliga trycktiiiståndet inträder. Trycket Ftpr härskaråterigen i de båda tryckkammarna 48 och 49 varvid dämpkoiven 40 drivs framåt mot dessfrämre ändiäge Lt.

Uppfinningen är inte begränsad tiii det dvan beskrivna den det på ritningarna visadeutan kan ändras och modifieras på en rad oiika sätt inom ramen för den i efterföijandepatentkrav angivna uppfinningstanken. _. _. _ _-~><>.~>.~.-s«<-.-_- _...- -.-

Claims (1)

1. Anordning vid en vaïtskedriven sänkborrmaskin för dämpning av rekylen fran en tillmaskinen ansluten oorrkrona (SA), innefattande ett maskinhus (2), ett tryckfiuiddrivetslagverk (3) med en fram och ätergaende slagkolv (8) som ar anordnad att avge slagpa en bakre ände, en s.k. nacke (SB) av borrkronan, en chock i vilken oorrkronan (SA)är roterbart och axlelit fram och átergående röriigt infäst i maskinhuset, organ (4) för attåstadkomma rotation av borrkronan (SA), samt matningskraft (FZ) från maskinnuset (2)till oorrkronan, en rekyidampare, k ä n n e t e c k n a d av organet (4) för rotation avborrkronan (SA) ar kopplat för direktdrift av porrkronans nacke (SB) varvid borrkronanar roterbart lagrat upptagen i nämnda onuok i maskinhusets (2) främre ände via enkronriyisa (37), att rekyidämparen innefattar en tryckvatskefylid kammare (48, 49), atten i kammaren (48, 49) innesluten tryokvätskekudde är anordnad att bilda axialiager (41) för borrkronan vid dennas rotation Anordning enligt kravet t, varvid den i kammaren (48, 49) med den däri bildadetryokvätskekudden är belägen framför organet (4) för rotation av borrkronan (SA). Anordning enligt något av kraven 1 - 2, varvid organet (4) för att åstadkomma rotationav borrkronan (SA) innefattar en fiuidmotor av ving- eiier skivkolvtyp av det slag somuppvisar ett statornus (22) och en av detta omsluten cylindrisk rotorkropp (23), vilkenrotorkropp är direktkoppiad till borrnaoken (SB) för drift av denna. Anordning enligt kravet 3, van/id borrnaoken (SB) iöper axieilt genom en öppning icentrum av rotationsmotorns (4) rotorkropp och är axielit fram- ooh àtergaende rörligt kopplad till nämnda rotorkropp. Anordning enligt något av kravet i - 4, varvid rekyldärnparen innefattar en ringtormlgdämpkolv (40) som ar axiellt fram och àtergàende rörligt kopplad tili oorrnacken (SB) ichocken ooh vilken dämpkolv uppvisar en bakátriktad kolvyta vilken axielit avgränsarkammaren (48, 49) tillsammans med en framatriktad yta av ett ringformigt ändstyoke(44) av ett i maskinliuset (2) ingående ytterrör (32) genom vilket ändstyoke borrnacken(SB) sträcker sig via en öppning (45). Anordning enilgt kravet S, varvid kammaren (48, 49) radieilt avgränsas av ettrontomgaende parti av maskinnusets (2) innermantel och den perifera utsidan av ettruntomgaende parti av oorrnaoken (SB). 19 2G 10. 11. 12, 12 Anordning enligt kravet 5 eller 6, varvid kammaren (48, 49) innefattar tva koncentrisktförlagda radielit yttre och inre ringformiga tryokkammare (48, 49) vilka står i förbindelsemed varandra via en strvpspalt (59) varvid den radielit yttre tryckkammaren (48) nar enstörre verksam kolvarea (A1) än kolvarean (A2) nos den radiellt inre tryokkammaren(49). Anordning enligt kravet ö, varvid de konoentriskt förlagda yttre och inre ringformigatryokkamrarna (48, 49) avgränsas mellan tva teleskopiskt i varandra förskjutbara delarav vilka den ena delen (54) omfattar en del av dämpkolven (40) ooh den andra delen omfattar en del av ytterrörets (32) ändstycke (44). Anordning enligt nägot av kraven 'l « 7, varvid kammaren (48, 49) är ansluten till en trvokvätskekälla där vätskan utgörs av tryoksatt drivvätska för drivning avsänköorrmaskinen.Anordning enligt kraven t - 9, varvid uppträdande tryokstötari kammaren (48, 49), som genereras av en bakätriktad tryckreflex (Er) frän oorrkronan, är anordnade att mottasfjädrande av en till kammaren ansluten vätskeackumuiator (öl) eller att ledas ut fränkammaren passerande en strypventii. Anordning enligt nagot av kraven l - 10, varvid den axiellt framätriktadematningskraften (Ft) från dämpkolven (49) som verkar pà den i onuoken roterpartlagrat uttagna kronhylsan (37) är större än den matningskraft (FZ) som en utanförporrnalet belägen borrigg päför sänkborrmaskinens maskinnus (2) via en loorrsträng fäst i ett bakstycke (6) av maskinnuset. Vätskedriven sänkporrmaskin innefattande, ett maskinnus (2) med ett tryokfluiddrivetslagverk (3), en borrkrona (5A), en fram och ätergäende slagkolv (8) anordnad att avgeslag pä en bakre ände, sk. borrnaoke (SB) av porrkronan, en onuok i vilken öorrkronan(öA) är roterbart ooh axielit fram och ätergäende rörligt infäst l maskinnuset, organ (4)för att åstadkomma rotation av oorrkronan (SA), en rekyldämpare, k ä n n e t e o k n a dav organet (4) för rotation av oorrkronan (SA) är kopplat för direktdrift av loorrkronansnacke (58) varvid borrkronan är roterbart iagrat upptagen l nämnda onuok imasklnnusets (2) främre ände via en kronhylsa (37), att rekyldämparen innefattar entryokvätskefylld kammare (48, 49), att en i kammaren innesluten tryokvätskekudde är 13 anordnad att bilda axiaiiagar (41) för borrkronan vid dennas rotation och vilkentryokvätskekudde är betägen framför organat (4) för rotation av borrkronan. vgwwafi-.fiw a _. u u -.- »og-a