[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

SE530467C2 - Förfarande och anordning för bergborrning - Google Patents

Förfarande och anordning för bergborrning

Info

Publication number
SE530467C2
SE530467C2 SE0601969A SE0601969A SE530467C2 SE 530467 C2 SE530467 C2 SE 530467C2 SE 0601969 A SE0601969 A SE 0601969A SE 0601969 A SE0601969 A SE 0601969A SE 530467 C2 SE530467 C2 SE 530467C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
pulse
length
force
shock wave
shockwave
Prior art date
Application number
SE0601969A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0601969L (sv
Inventor
Goeran Tuomas
Original Assignee
Atlas Copco Rock Drills Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Atlas Copco Rock Drills Ab filed Critical Atlas Copco Rock Drills Ab
Priority to SE0601969A priority Critical patent/SE530467C2/sv
Priority to US12/311,018 priority patent/US8151899B2/en
Priority to PCT/SE2007/000796 priority patent/WO2008036013A1/en
Priority to JP2009529150A priority patent/JP5396275B2/ja
Priority to AU2007297885A priority patent/AU2007297885B2/en
Priority to EP07808809A priority patent/EP2064032A1/en
Priority to CA2658329A priority patent/CA2658329C/en
Priority to CN2007800268206A priority patent/CN101489729B/zh
Publication of SE0601969L publication Critical patent/SE0601969L/sv
Publication of SE530467C2 publication Critical patent/SE530467C2/sv
Priority to ZA2008/10384A priority patent/ZA200810384B/en
Priority to NO20091537A priority patent/NO331133B1/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25DPERCUSSIVE TOOLS
    • B25D9/00Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
    • B25D9/14Control devices for the reciprocating piston
    • B25D9/145Control devices for the reciprocating piston for hydraulically actuated hammers having an accumulator
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25DPERCUSSIVE TOOLS
    • B25D9/00Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
    • B25D9/14Control devices for the reciprocating piston
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B44/00Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25DPERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2250/00General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
    • B25D2250/221Sensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Description

f...
LH l\) Ua LJ' (_J'| C.) 530 48? l\) inte har nagon inverkan av betydelse pá funktionen av (i i.. |-1 U) 5 n) (J) W in .
IJ (D [J exempel pa teknikens bakgrund kan nämnas WQ2GO4/373933 ÄNDAMÅL OCH VIK.IeASTE KÄNNETECáEN ändamål med föreliggande uppfinning att förfarande och en anordning av inledningsvis nämnt slag, vilka innebar vidareutvecklingar och förbättringar i förhållande kända pulsmaskiner och i synnerhet ger möjligheten till förbättrad styrning av stötvágens form.
Särskilt är det ett ändamål att kunna alstra för den specifika applikationen mer effektiva stötvàgspulser.
Dessa ändamål uppnås vid ett förfarande och en anordning av inledningsvis nämnt slag genom särdragen i de respektive självständiga patentkravens kännetecknade delar.
Genom uppfinningen ges goda möjligheter till styrning av stötvágspulsens längd, varigenom uppnås ett flertal betydande fördelar. Således medges, i fallet bergborrning, möjlighet till borrning med en bergverkningsgrad som styrs i riktning av en förbättring. För andra typer av pulsmaskiner handlar det likaledes väsentligen om att effektivisera arbetsprocessen.
Pà impulskolven verkar i drift en första kraft i en P1. fikïnifig motsatt en verktygsriktning. En andra kraft verkar drift i verktygsriktningen R.
Enligt uppfinningen hålls den andra kraften under en hel palscykel större än den första kraften samtidigt som matningskraften tillsammans med den första kraften periodvis bringas att överstiga den andra kraften. Härigenom utnyttjas således matningskraften tillsammans med den första kraften för iït ombesörja förflyttningen av impulskolven i riktningen motsatt verktygsriktningen. Den efterföljande avlastningen av det första fluidtrycket medför sedan inducering av en sïotvagspuls i en borrsträng eller liknande.
UI U.) L) 530 45? Detta satt att avpassa krafterna till varandra har bl. a. den fördelen att inga pulser induceras forran maskinen pàtryckes med matningskraften eftersom impulskolven vid ebliven (eller lag) matningskraft i ett s.k. initialläqê trycks mot ett i maskinhuset inrättat stopp. Således undfiks effektivt tomslag, vilka kan vara skadliga for maskinen och : ex negativt påverka en borrstrang och i synnerhet induoera losgoring av gangor borrstrangen.
I fallet bergborrning gäller i princip att vid hogt motstånd mot bergpenetration, bergverkningsgraden blir högre med relativt kortare stotvàgspulser, under det att vid lågt motstand mot bergpenetration, bergverkningsgraden blir lägre vid relativt längre stotvàgspulser.
De faktorer som påverkar motståndet mot bergpene ration t ar parametrar som bergets hårdhet och borrkronans storlek oc- i synnerhet arean av de mot berget anslàende hàrdmetallstiften vid borrkronans front. Sålunda ökar motståndet mot bergpenetration vid ökande berghárdhet liksom vid ökande storlek hos borrkronan.
Av denna anledning tillhandahålls genom föredragna aspekter av uppfinningen möjligheten att forbattra bergverkningsgraden genom möjligheten att anpassa sïotvágspulsens längd till rådande motstånd mot bergpenetration (berghárdhet, borrkronans storlek mmk i riktning av förbättrad bergverkningsgrad for den specifika borrsituationen. Det ska noteras att i grunden bergverkningsgraden pâverkas av pulsenergin, vilken beror pà pulsformen. Denna i sin tur ar beroende av hydraultrycknivàn.
Föríarandet kan enligt en aspekt av uppfinningen styras så att infor ett borrningsforlopp, med kand berghàrdhet repektive vald borrkrona med viss slitagegrad, en viss stotvágslangd väljs. Eventuellt kan denna varieras efter Ha k.. l\) (f) ba) UI (fl 530 48? tidigare kunskaper om t ex. berghàrdnetens bergborrhàiets längd.
Kid en foredragen aspekt av uppfinningen kan ¿_ . stotvágslangden regleras genom att kolven trycks in en vald langd, med hjalp av matningskraften. Nar sedan kraften släpps pa impulskolven (genom avlastning av impulskolven), denna framàt, normalt tills den möter ett mekaniskt sto vilket medför begränsning av stötvàgslangden. I det fall impulskolven vid en stöt inte när fram till stoppet, kommer stötvàgslangden att bero av hur stor kraft som verkar pà, och i synnerhet finns ”bakom” kolven. I detta fall kan ett s.k. flytlage föreligga.
Genom föredragna utföringsformer av uppfinningen medges emellertid även möjligheten att under ett enskilt borrningsförlopp, dvs. under loppet av borrningen av ett borrhàl, styra längden av stötvàgen och därmed borrningen efter ett varierande motstånd mot bergpenetration langs ingen av längden av nämnda förflyttning kan t sat , vilka kan vara fördelaktigt Qi vpassade till olika applikationer och till olika befintliga system, vid vilka uppfinningen utnyttjas.
Genom möjligheterna att reglera stötvagspulsens form LQ enom styrning av förloppet för avlastningen av det första idtrycket, kan den f amre flanken av stötvagspulsen, eller ïd r uppflanken, regleras ytterligare för anpassning till material, sàsom vanligtvis berg, som ska bearbetas med avseende pà materialets h verktygets form etc. fördelaktigt är att styra stötvågspu_" rT (D >< en avkand borrningsparameter såsom à ötvâgsreflex eller borrsjunkningshastighet. Pa detta sat FT kan uppfinningen utnyttjas for att pà ett hanterbart satt i realtid anpassa borrningsparametrarna till t ex. varierande UW iii (f) (x) Un 530 48? (_11 nardnet i ett berg som ska bearbetas. styra maskinen efter verkningsgrad, vilken definieras som mangden avverkat berg genom mangden till maskinen tillford Sfl-èlf (l Uppfinningen medger aven att möjligheten till forenkiad damp.ing uppnås pà sa satt att stotvàgsreflexer uP?të5 âV elemen: tillhandahållande namnda andra kraft. oredras att nämnda andra kraft àstadkoms Pr HI I synnerhe genom trycksatt fluid i en andra kammare for verkan pà impulskolven. Trycket av denna fluid kan regleras for styrning av stotvàgens form och amplitud. Viss påverkan av stotvagslangden kan aven erhållas genom denna reglering.
Uppfinningen medger att parametrarna kan installas så att impulskolven under borrningen styrs mot ett ”flytlage”, vid vilket den inte kommer i kontakt med metallytor i vare sig verktygsriktningen eller i den motsatta riktningen, utan istallet ”stöds” av fluid på sina bada sidor, vilket Leder till minskat buller och minskat slitage.
Enligt en speciell aspekt har insetts att de i föreliggande beskrivning och krav redovisade arrangemang och principer for reglering av en pulsmaskin for att styra stotvâgens langd och form är tillämpliga även vid annorlunda arbetande pulsmaskiner. Detta inkluderar sådana pulsmaskiner dar pulsen alstras genom snabb trycksattning av den kammare, som befinner sig pà den sida av impulskolven, som ar vänd fran verktygsriktningen. Det inkluderar även sådana maskiner, dar pulsen alstras genom snabb avlastning av kraften på den sida av impulskolven, som vetter i verktygsriktningen, men dar de olika pá impulskolven verkande krafterna inte nödvändigtvis ar Or Q.) i__ anserade så att i ett initiallage impulskolven trycks mot w ett i huset anordnat stopp. Denna speciella aspekt ar foremái ”r for kraven 45 och 47. I kraven l ~ 45 angivna sardrag, vilka avser arrangemang och principer for reglering, och i synnerhet UT ha f) ;l\ (Il 23 30 530 4G? 01 ' f I* ”-- ~- ~°~ nur d tta utnyttjas :or att styra en process, sasom en bergoorrningspr O (J ess i riktning av t ex förbättrad verkningsgrad, osn vilka beskrivits i tillhörande beskrivningstext, kan darfor aven underordnas kraven 46 ooh Fördelar for en anordning enligt uppfinningen motsvarande ovannämnda fördelar med avseende på de olika iorfarandeaspekterna uppnås vid motsvarande anordningskrav.
| *Q :terligare särdrag nos och fördelar med uppfinningens olika Q) spekter framgår av nedanstående detaljbeskrivning.
KORTFATTAD BESKRIEUlNG AV RI“NINGAR Uppfinningen ska nu närmare beskrivas med ledning av utforingsexempel och med hanvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig. l scnematiskt visar en forsta utföringsform av en pulsmaskin enligt uppfinningen delvis i sektion, Pig. 2 schematiskt visar en andra utföringsform av en pulsmaskin enligt uppfinningen delvis i sektion, Fig. 3 visar ett blockscnema över ett forfarande enligt en utíoringsform av uppfinningen, och Fig. 4 visar ytterligare en utforingsform av en pulsmaskin enligt uppfinningen delvis i sektion.
JETALJERAÜ BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL lsborrmaskin enligt uppfinningen, som generell: är betecknad med l, inkluderar ett hus 2, i vilket en impulskolv 4 ar fram och åter begränsat rörlig. Impulskolven anligger via ett delningssnitt mot en med l3 betecknad ovre del av en borrstrang. Anslutande till impulskolvens 4 undersida ar inrättad en forsta kammare 7, vilken ar trycksattbar med forsta :ryck P- fo VS påverkan med en forsta kraft av impnlskolven i en riktning motsatt en verktygsriktning R. |._.\ l\) í\J LH (Il i) U] 530 45? Trycket i den forsta kammaren 7 styrs gen '7 kammare en ventil 9 periodvis .m pump ru över 3 tadkledning till tank 12 for periodvis ~ F11 Ö rg sta kammaren 7.
Anslutande till den andra sidan av impdlskolven 4 inrattad en andra kammare 3, vilken ar tr tryck P3 for alstrande av en andra kraft 1 verktygsriktninqen R. föredraget kammaren 3 i det närmaste konstant, uppra tryckpump 6 via en tryckledning 5 och utj visad) ackumulator.
Pâ pulsmaskinens 1 hus verkar desst konventionellt, en matningskraft F i namn R.
Den forsta kraften, alstrad av det forsta kammaren 7 och verkande på impulsk motsatt verktygsriktningen R, ar under en an namnda andra kraft. Dvs, vilket ska nt th lig. L visade laget av ventilen 9, pumptrycket fran pumpen 10 rader i den ft Emellertid ar summan av den första matningskraften F under en del av en puls namnda andra kraft så att under denna del impulskolven pressas vasentligen till det laqet, dar impulskolvens 4 undre kant har stracka L från sit: i verktygsriktningen extremlage, i vilket den anligger mot ett inrättat stopp S. Detta laqe mot stoppet , tva." * ' ff . m. , ' en trvckledning Ö. Fran vent- tom, _.,_ _ om att till denna ycksatrbar andra verkande i utforingsexempel ar trycket i den andra tthallet av en amnat av en lej som da verktygsriktninq första trycket i den olven 4 i riktningen 1 nel pulscykel mindre teras, aven i det i varvid i princip rsta kammaren. - kraften ocn cykel satt större an av pulscykeln i fig. 1 visade forflyttats en R mest framförda i maskinnuset intar impulskolven initialt vid pàdraqna trvck genom pumparna 6 och 10 och ingen 1 íel er låg? matninqskraft. Stoppet ar lan pliqen en andvagq av P4 CJ FO C) í\) (Jil 530 457 verktvgsrik:nin« n LN l 'n Efter att impulskolven 4 nar forflyttots denna sträcka L, som motsvarar vad som är form: bestämt for en pulscykel, t ex. avkän: genom en distanssensor 15 i huset, avlastas abrupt trycket i den forsta kammaren 7 genom omställning av ventilen 9, varvid genom trycket i den andra kammaren 3 impulskolven 4 får en framàtrorelse i nämnda riktning R, vilket i sin tur medför att en stotvág induceras i borrsträngen l3 for förmedling till en ej visad borrkrona. Det ska noteras att regleringen kan ske utan att sträckan L mäts eller uppskattas.
Därvid kan det vara tillräckligt att reglera F mot avkända, till borrprocessen relaterade parametrar. Exempel på detta kan vara borrsjunkningsnastignet och verkningsgrad.
Verkningsgraden är beroende av från berget reflekterad energi, vilken kan avkännas som tryckvariation i kammaren 3 beroende pà reflekterad stotvág, avkännas genom t ex en elektronisk krets uppmätande varaktighet av impulskolvens separation frän borrsträngen vid stotvàgsreflexion, eller med hjälp av tràdtojningsgivare på borrsträngen avkända elastiska deformationer av borrsträngen vid stotvàgsreflexion.
Efter att stoten pä sà sätt är genomförd trycksätts åter den forsta kammaren genom àterställning av ventilen 9 for áterupprättande av ledningskontakten med pumpen l0, varefter impulskoiven 4 äter forflyttas en vald sträcka, vilken kan vara L, eller en sträcka skild från L, vilket som exempel avgörs genom avkända borrningsparametrar och bestäms genom en till systemet norande CPU. Det är dock möjligt att driva maskinen utan det stod en CPU tillhandahåller.
En exempel pa en forfarandesekvens enligt uppfinningen illustreras schematiskt i fig. 3, varvid: Position 3G indikerar sekvensens start, lO kb U! l\) C) 25 530 457 3.
Position 32 indikerar omställning av ventilen 9 till det i f_g. l visade läget for trvcksattning av den forsta kammaren Position 33 indikerar initialt páläggning av en matningskraft F på maskinen l, därefter reglering av matningskraften.
Position 34 indikerar avkänning genom en distanssensor av 1 impulskolvens inpressningslängd L och formedling Q.) v en relaterad signal till en CPU.
Position 35 indikerar att CPU kontrollerar om nämnda agrat eller |.-1 signal överensstämmer med (eller overstiger) ett beslutat varde och sänder vid överensstämmelse en styrsignal l ventilen 9, i fallet da maskinen har en elektroniskt styrd ventil, for omställning och därmed avlastning av den forsta kammaren for initiering av att en stotvàg alstras.
Position 36 indikerar avkänning av reflekterande stötvàg, eller borrsjunkningshastighet och anpassning (genom CPU) av det värde pà nämnda signal och därmed L som ska galla for Sekvensen àtergàr därefter till pos. 33 eller till position 37, som indikerar sekvensens avslutning. med ett lu “', som U) [\ I fig 2 visas en pulsborrmaskin l' Q fràn den i fig visade endast genom ti den andra Q) ( utformats med relativt mindre diameter visavi den forsta kammaren 7”. Med 14 betecknas en till tank lå permanent öppen ringkammare bildad i samma cylinderutrymme som den forsta kammaren 7'. Vid denna variant är de effektiva ytorna av den forsta kalmare mer balanserade till varandra. Dessutom kan kammaren 14 utgöra en lackkammare, sa att det erbjuds en möjlighet att hantera läckage genom de mellan impulskolven och den denna upptagande cylindern befintliga spalterna. En F; C) W UI l\) O 530 457 nydraulolja i kamrarna 3' och 7' for att på så satt åstadkomma en kylning av maskinen.
T Ti fl fY4-»- -H- ~";-.^ _' h' 1 13+ av A ad l __g. 1 v_a:a §ulsmâašlDSfl i Elg. íOmplo-Colâd md anen for reglering och styrning av borrprocessen. Éessa el på sådana organ, som används vid forfarandesekvensen enligt fig. 3 och tillhörande text ovan.
U) àlunda framgår en CPU, vilken är ansluten |._.| il F! U) ensorledningar och styrsignalledningar, indikerade med (fl (U tr ckade linjer. Vid denna utforingsform ar inrättad en distanssensor 16 i huset for att avkanna impulskolvens f nal förmedlas av orflyttning. En motsvara de 3 M U Q distanssensorn l6 till CPU, vilken har formàga att reglera maskinen for at: vid en ny pulscykel en stotvàg ska indnceras, vilken kan ha annorlunda längd eller form än den tidigare stotvagen. Som exempel regleras matningskraften for förändring av strackan L. CPU kan även vara anordnad att styra ventilens frekvens samt oppnings- och stangningskaraktaristik OI at* H1 I I' påverka stotvågen. Beträffande regleringen kan till CPU:s ingranssnitt gmarkerat med tre pilar) tillföras signaler avseende ett flertal andra parametrar såsom storlek ocn/eller karaktar av reflekterad stotvág, till maskinen avgiven energi, mängd avverkat berg etc. CPU kan sedan styra pulsalstringsprocessen hos maskinen i riktning av t ex förbattrad verkningsgrad.
Uppfinningen kan modifieras inom ramen for patentkraven. ?ulslangden kan, såsom indikeras ovan, styras genom reglering av en av ett flertal pulsalstringen paverkande styrparametrar, bl a. av matningskraften, varvid en lag matningskraft er kort rörelse motsatt verktygsriktningen och kort pulslangd och en hog matningskraft ger lång rörelse motsatt verktygsriktningen och lang pulslangd. Även variation av trycket i den andra i C.) ,_i (j4 530 4G? <1 kammaren eller alternativt varaktigheten a~ en palscykel, respektive de: partiet av pulscykeln, da intrycknino sker, kan Crgan för aït reglera matninzskraften kan vara sedvanliga pa ett slående verktyg verkande patryckningsmedel modifierade för att medge styrning šergk raktäristika, som utläses fràn avkanda stötvagsreflexer kan utnyttjas respektive beaktas för att styra stötvàgspulsens längd. I ändamål att lossa gängorna i en an trycken verkande pà impulskolven och därmed den första och andra kraften styras för att kortvarigt åstadkomma tömslag, dvs utan nämnvärd matningskraft.
En annan reglerprincip går ut pà att styra stötvagskaraktaristika, såsom i synnerhet stötvàgslängd utgående från en vald lägsta verkningsgrad eller alternativt en vald lägsta avverkning för att exempelvis minimera till maskinen tillförd energi. Styrning kan även ske i riktning av förbättrad maskinlivslangd, varvid exempelvis högre frekvens och Lagre pulsenergi kan bli aktuellt. I fallet styrning för ökad produktionssekonomi tas samlat hänsyn till alla relevanta ingående sv tem.
U] Reglering av maskinen kan ske för drift w . i a flytlage för impulskolven. Härvid kan impulskolvens läge maskinnuset avkannas direkt genom i och för sig kanda medel eller annu hellre indirekt utifrån, exempelvis genom t ex kapaeitiv eller induktiv avkänning av en markör associerad med borrstrangen.
Den andra kraften kan åstadkomma genom elastiska medel U) » k; sasomifjadrar av metall, gummi etc., en metallstàng mm. S vä Q) stötvagspulsernas amplitud, frekvens och form kan styras enligt uppfinningen. Betraffande formen, kan t ex. förloppet av öppningen av ventilen 9 till tank styras för att styra hur stötvàgspulsen uppflank formas. Snabb öppning ger i princip (Il h; (j) l\) CD l\) (J I 530 45? L2 Ventilen ar företradesvis en i och fo r roterbar ventil kropp, vilken ar försedd med öp rhà lande av sina funktioner.
(D f Styrning av pulsfrekvensen kan uppnås genom reglering av rotationsnastigneten för ventilkröppen. Många andra typer av ventiler kommer ifråga, t ex. solenoidventiler och s.k. spridarventiler.
Ventilen kan inga i en styranördningen innefattande reglerörgan för reglering av trycksankningens förlopp i den första kammaren. Detta har fördelen att stotvàgens stigtid (tr U' O f ï r; Q) LL (I) och/eller varakïignet kan regleras baserat på de materialets egenskaper så att en större del av stotvàgsenergin kan upptas av det borrade materialet med minskade reflektioner som följd.
Styranordningen kan innefatta reglerorgan för reglering av trycksankningens förlopp i namnda motnàllskammare. Detta nar fördelen att stötvågens stigtid och/eller varaktighet (längd) kan regleras baserat pà det borrade materialets egenskaper sa (T ei större del av stötvàgsenergin kan upptas L. n; H) ,, _. av det borrade materialet med minskade reflektioner som ö Grganet för trycksankningen kan inkludera en styrventil för anslutning till den förs H a kammaren, varvid stvrventilen kan innefatta àtminstone en öppning för styrning av namnda trycksankning genom utsläpp av i kammaren under drift innehållet tryckmedium. Trvcksänkningen kan styras genom styrning av styrventilens öppningsförlopp. T.ex. kan SïYIVêñïilen vara utformad med tryckavlastningsspar for reglering av tryoksankningen. Detta har fördelen att 530 457 tryoksankningens förlopp kan regleras pá ett ei Den fors:a kammaren kan innefatta et flertal a-_opp, t varvid namnda utlopp kan o enas stvrbart. Utlopoen kan ha t olika diameter. Detta for a t tryoksankningen på ett enkelt J /att kan regleras genom oppning och stangning av tillämpliga LJ! |,..| o- L L' ooo.
Utloppen kan vara förbundna med en eller flera reservoarer medelst en eller flera flodesvagar, varvid namnda reservoarer i dr ft kan trycksattas till olika tryck, varvid |_ i (U (D I S (IJ FT f D MLI k 1 4 H U! O O If (D l-I 0"' pa (D H W.
O [Ii n T }_A. f] CJ (D H i _. ka.
Kil rf H *<2 Û W 91 <1 k* SD U: FT .Ü F).
'CJ MQ S11 < Q (D fi) 'l elen att trycksankningen kan åstadkommas utan O (D rf ti; ff (I) DJ fi* n; P1 th L) H O.. den energiforlust som ar associerad med strypningsreglering.
Ventilen kan innefatta åtminstone en öppning for styrning av |_.i (Il nämnda tryoksankning genom utsläpp av i mothållskammaren under drift innehållet tryokmedium. Trycksankningen kan styras genom styrning av styrventilens oppningsforlopp. T.ex. kan styrventilen vara uti rmad med tryckavlastningsspàr for reglering av trycksankningen. Detta har fördelen t: ß.) CJ a tryoksankningens förlopp kan regleras på ett enkelt satt.
De olika trycken, som förmedlas till pulsmaskinens båda kamrar, kan varieras, antingen genom styrning av resp. pump eller genom mellaninsatta, ej visade, tryckregleringsventiler.
Vid en enkel variant rader ett svstemtryck for en rigg i bada fx) (n kamrarna. Som princip galler att högre tryck ger större 'o ulsamplitud nos pulsen, och givet samma pulglängd, högre pulsenergi.
Dampning kan förenklas genom en maskin enligt üêpfiflningen genom att reflekterande stotvagor upptas av den U) C f andra kammaren, som kommer att kunna fungera som en L :_ *- ~ = att den namnar i ett O» ”dampkudde”. Maskinen kan även styras s kontakt med andarna av li, . flytlage dar impulskolven inte kommer kamrarna med adekvat anpassning av F, Pi och P,_ D..
LU Q", F* _, _L¿* “svarande den månad tr / 530 457 -H mäëkiñ, som eillämpar .H _ :og verkn;ngsqraQ. Sàlgd 4. ' ' - ~ Ltnlngen av 1møu;skolve YW Å; k; uopfinningen har potentia es förbrukas energi endast WCWH' JCKLLQL . 3, som moïsvarar i .«_ 5 1: . itryckninqen,

Claims (9)

1. k; l\) (JJ ti) (fl L) 530 45? k.) (J l Éatentkravz av stötvags,ulser vilket en imnu_s<ölv <4? ar anördnad, varvid impalskölven pâverkas a" en fdrsta kraft 1 en riktning motsatt nämnda "erktggsrlktning gener förs:a fluidtryck íP_} l êfl föïßtâ kammare och av en andra kraft i nämnda verktygsriktning, (7), varvid en stötvàgspals alstras genom en snabb avlastning av det 'örsta fluidtrycke: efter förflyttning av impulskdlven (4) relativt huset i en riktning motsatt verktygsriktningen, kànnetecknat av - att nämnda första kraft under en hel pulsöykel sätts mindre än nämnda andra kraft, och - att summan av en pä pulsmaskinen (1) verkande matningskraft íï; den nämnda första kraft under en del av pulscykeln bringas att överstiga namnda andra kraft för att åstadkomma nämnda förfljttning.
2. Förfarande enligt Kravet 1, kännetecknat av ~ att stötvàgspulsens längd styrs genom att längden :L, av nämnda förflyttning regleras.
3. Förfarande enligt kravet l eller 2, kànnetecknat av att storleken av matningskraften (Fi regleras för styrning av längden šL> av nämnda förflyttning. något av föregående krav, kànnetecknat av försïa fluidtrycket (P¿) regleras för styraiag av längden (L) av nämnda förflyttning. d. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av en att varaktigheten av förflvttning. regleras för styrning av (H 0-4 (Il l\) Lfl 530 487 ON Forfarande enligt nagot av föregående krav, kànnetecknat av att sïotvàgspulsens form regleras genom att forloppet av avlasïningen av det forsta fluidtrycket (P¿> styrs. r:~ 1 rorloppet Ill (J W r h SD w $1J D' Q (D (D f.) F* D 1 . Q FT W 9 (U ( .r 0\ F' m: D D (D ff (D O F' 'J N ff N < Q) 1 r ( T av avlastnlngen av det forsta fluidtrycket (P;2 styrs genom att 8. Forfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att stotvàgspulsens langd styrs som svar pa storleken av avkanda stotvàgsreflexer. v. Forfarande enligt nagot av kraven l - 7, kànnetecknat av s längd styrs som svar på storleken av bergkaraktarlstika, som utlases från avkanda stotvàgsreflexer. 10. Forfarande enligt något av kraven l - 7, kannetecknat av att stotvàgspulsens längd styrs som svar på storleken av oorrsjnnkningsnastighet. ll. Forfaranae enligt nagot av kraven l - 7, kànnetecknat av L stotvàgspulsens langd styrs som svar på storleken av verkningsgrad. l2. Forfarande enligt nagot av kraven 1 -7, kannetegknat av (T a (J FT t st” vàgspulsens längd stvrs som svar pà storleken av till maskinen tillford energi. 13. raw; w ' +- ° _ _ r _. lo. rorralande enligt nagot av kraven l ~ 7, kannetecknat av att stotvàgspulsens längd styrs som svar oà mängden oer :idsennet avverkat berg. h) CLJ (H 530 487 1
4. Förfarande enligt nagö: av kraven 8 - 13, kannetecknat av motstånd mot bergpenetration, stötvagspulsernas iktning av relativt kortare stötvagspulser, i
5. Förfarande enligt nagot av föregàendekrav, kànnetecknat av - att frekvensen för stötvagsoulsernas alstrande regleras. lö. Förfarande enligt nagot av föregående krav, kännetecknat av att en aampkraft för pulsmaskinen regleras. l7. Förfarande enlig: något av föregående krav, kännetecknat av att den andra kraften ástadkoms genom andra fluidtryck (Py i en andra kammare (3). enligt kravet 17, kànnetecknat av att det andra 19. Förfarande enligt kravet 17 eller 18, kännetecknat av - att stötvagspulsens amplitud styrs genom att det andra fluidtrycket (P33 regleras. 20. Förfarande enligt nagot av föregående krav, kànnetecknat och i íl4) ett läckflöde fran åtminstone en av den första " 1 1 de fair den andra kammaren tili K 3 E w Û en lackkammare 21. Förfarande enligt något av föregående krav, kánnetecknat av att maskinen regleras för drift i uppratthàllet flvtlage för impulskolven. rn l l'\) (f) l\) UI LH (D 5 5313 487 kannetecknat av att avkannes direkt eller 23. Anordning vid en pulsmaskin ll; for alstrande av stotvàgsptlser i en verktygsriktning íR>, inkluderande RZ), vilket en impulskolv (4) ar anordnad for att pâverkas av en forsta kraft i en riktning motsatt nämnda verktygsriktning genom forsta fluidtryok (P \ i en forsta w rammare (7) och av en andra kraft i nämnda verktygsriktning {R), och innefattande organ (92 for àstadkommande av en snabb avlastning av det forsta fluidtrycket, varvid en stotvagspuls alstras, efter förflyttning av impulskolven (4) relativt huset F) i en riktning motsat V1' verktygsriktningen, kännetecknad av att hålla nämnda forsta kraft mindre än nämnda - organ for andra kraft under en hel pulscykel, och att under en del av pnlscykeln bringa summan av en pà pulsmaskinen verkande matningskraft (F) och namnda forsta att overstiga nämnda andra kraft for att åstadkomma 24. Anordning enligt kravet 23, kànnetecknad av organ for att reglera längden (L) av nämnda forfl\ttning ocn därigenom styra Stotvágspulsens längd. l\) 5. Anordning enligt kravet 23 eller 24, kännetecknad av organ H1 or reglering av storleken av matningskraften (Fä for styrning av langden (L) av nämnda förflyttning. 2 b) (11 (J: 5 L) 530 45? 2
6. Anordning enligt nagot av kännetecknad av organ for reglering av storieken av det forsta :luidtrycket í?'? för Styrning av av nämnda förflyttning. i, kännetecknad av 1\) O \ 2
7. Anordning :ligt nagot av kraven 23 - organ for reglering av varaktigneten av forílyttningen for styrning av dess längd (13, 2
8. Anordning enligt något av kraven 23 - 27, kànnetecknad av organ for reglering av stotvàgspulsens form genom styrning av föflßppat av a-vfiastningan av- ae: forsta fiuldtrv-cker. 2
9. Anordning enligt kravet 28, kánnetecknad av en reglerbar <1 En (T ko. (9) för styrning av förloppet av avlastningen av det ' \ T t flnidtr :ket (P3. H1 Öl' UI n) 30. Anordning enligt nagot av kraven 23 - 29, kännetecknad av organ for styrning av stotvàgspulsens längd som svar pá storleken av avkanda stotvàgsreflexer. 31. Anordning enligt något av kraven 23 ~ 29, kännetecknad av organ för styrning av stotvàgspulsens längd som svar pà, bergkaraktaristika, som utläses från avkanda stötvàgsreflexer. 32. Anordning enligt något av kraven 23 ~ 29, kànnetecknad av organ for styrning av stotvagspulsens längd som svar på, borrsjunkningsnastignet. 33. Anordning enligt nagot av kraven 23 - 29, kànnetecknad av Ûfgäfl föf 5ïYïÛifi9 &V Sïötvàgspulsens längd som svar pa storleken av verkningsgrad. l\) (j) C) 530 45? 23 34. Anordning enlig: nagot av kraven 23 - 29, kannetêükflad av organ for styrning av stotvagsculsens längd son svar pa storleken av till maskinen tillford energi. 35 ïnordning enlig: nagot av kra"en 23 - 29, kànnetecknad av sto:vagsp“lsens längd som svar pà a mängden per tidsennet avverkat berg. 36. Anordning enligt något av kraven 23 - 35, kännetecknad av organ for att vid högre motstånd mot bergpenetration, styra stötvàgspulsernas langd i riktning av relativt kortare stotvàgspulser och att vid lägre motstånd mot bergpenetration, styra stotvàgspulsertas längd i riktning av relativt langre stotvagspulser. fl-v 3». Anordning enligt nagot av kraven 23 - 36, kànnetecknad av otvágspulsernas FT organ for att reglera frekvensen for s alstrande. 38. Anordning enligt något av kraven 23 - 37, kànnetecknad av av medel for att reglera en dampkraft for pulsmaskinen. 39. Anordning enligt nagot av kraven 23 - 33, kännetecknad av organ for att á ett andra fluidtryok en andra kammare {3>. /n \ ~ mig! l 4". Anordning enligt nagot av kraven 23 - 39, kännetecknad av organ for att reglera det andra fluidtrycket (Pfi. 41. Anordning enligt något av kraven 23 - 40, kánnetecknad av en laokkammare (li: for att t'llhandahàlla ett lackflode från åtminstone en av den forsta och i förekommande fall den andra kammaren. (JK l\) Q 530 45? 42. Anordning enligt nagot av kraven 23 - 41, kännetecknad av ,' H a' »->\°*.“Q+- _ iappfa-it.¿iâi_i~_ 43. Anordning enligt nagot av kraven 23 - 42, käHnGt@Ckflad aV organ for att direkt eller indirekt avkanna impulskolvens läge i maskinnuset. 44. Bergborrningsmaskin inkluderande en anor ning enligt något av kraven 23 » 43. 45. Bergborrigg inkluderande en bergborrningsmaskin enligt f' T J). dä; krave 46. Forfarande for alstrande av stotvàgspulser i en verktygsriktning (R) hos en pulsmaskin ii) med ett hus (2), i vilket en impulskolv (4) ar anordnad, varvid impulskolven pâverkas av en forsta kraft i en riktning motsatt nämnda verktjgsriktning genom första fluidtryck (Pl) i en forsta kammare \.), och av en andra kraft i nämnda verktygsriktning, och varvid en stotvàgspuls alstras genom en snabb förändring av den ena av de forsta och andra krafterna i förhållande till den andra av krafterna, kànnetecknat av - att stotvagspuls längd styrs genom reglering av ny, ens tminstone en till alstrandet av stotvàgspulserna hörande fn (W êllfâmê SL” . fl-v Uli . Anordning vid en pulsnaskin (1) for alstrande av stotvàgspulser i en verktygsriktning íR}, inkluderande ett <2), i vilket en impulskolv ~4> ar anordnad for att pâverkas i av en forsta kraft i en riktning motsatt nämnda UI kamma“ß a?“ och av en jR;, och innef :tande förändring av den ena 530 45? av de forsta ooh andra krafterna 1 förhållande tlll den andra av krafterna for alstrande av en stotvágspuls, kànnetecknad av organ for att styra U) "tvàgspulsens längd genom reglering av åtminstone en till alstrandet av stötvàgspulserna hörande parameter.
SE0601969A 2006-09-21 2006-09-21 Förfarande och anordning för bergborrning SE530467C2 (sv)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0601969A SE530467C2 (sv) 2006-09-21 2006-09-21 Förfarande och anordning för bergborrning
EP07808809A EP2064032A1 (en) 2006-09-21 2007-09-12 Method and device for rock drilling
PCT/SE2007/000796 WO2008036013A1 (en) 2006-09-21 2007-09-12 Method and device for rock drilling
JP2009529150A JP5396275B2 (ja) 2006-09-21 2007-09-12 削岩方法及び削岩装置
AU2007297885A AU2007297885B2 (en) 2006-09-21 2007-09-12 Method and device for rock drilling
US12/311,018 US8151899B2 (en) 2006-09-21 2007-09-12 Method and device for rock drilling
CA2658329A CA2658329C (en) 2006-09-21 2007-09-12 Method and device for rock drilling
CN2007800268206A CN101489729B (zh) 2006-09-21 2007-09-12 钻岩用的方法和设备
ZA2008/10384A ZA200810384B (en) 2006-09-21 2008-12-08 Method and device for rock drilling
NO20091537A NO331133B1 (no) 2006-09-21 2009-04-17 Fremgangsmate og innretning for boring i fjell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0601969A SE530467C2 (sv) 2006-09-21 2006-09-21 Förfarande och anordning för bergborrning

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0601969L SE0601969L (sv) 2008-03-22
SE530467C2 true SE530467C2 (sv) 2008-06-17

Family

ID=39200754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0601969A SE530467C2 (sv) 2006-09-21 2006-09-21 Förfarande och anordning för bergborrning

Country Status (10)

Country Link
US (1) US8151899B2 (sv)
EP (1) EP2064032A1 (sv)
JP (1) JP5396275B2 (sv)
CN (1) CN101489729B (sv)
AU (1) AU2007297885B2 (sv)
CA (1) CA2658329C (sv)
NO (1) NO331133B1 (sv)
SE (1) SE530467C2 (sv)
WO (1) WO2008036013A1 (sv)
ZA (1) ZA200810384B (sv)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE530571C2 (sv) * 2006-11-16 2008-07-08 Atlas Copco Rock Drills Ab Bergborrningsförfarande och bergborrningsmaskin
SE531860C2 (sv) * 2007-12-21 2009-08-25 Atlas Copco Rock Drills Ab Impulsalstrande anordning för inducering av en stötvåg i ett verktyg samt bergborrningsrigg innefattande sådan anordning
FI122300B (sv) * 2008-09-30 2011-11-30 Sandvik Mining & Constr Oy Förfarande och arrangemang i samband med bergborrningsanordning
US10190604B2 (en) * 2015-10-22 2019-01-29 Caterpillar Inc. Piston and magnetic bearing for hydraulic hammer
SE540205C2 (sv) 2016-06-17 2018-05-02 Epiroc Rock Drills Ab System och förfarande för att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess
CN108225949B (zh) * 2017-12-28 2020-09-08 天津大学 一种用于测试岩石破碎的实验装置及标定冲击速度和损耗能量的方法
CN210599612U (zh) * 2019-08-07 2020-05-22 徐州工程学院 一种双泵供油的连续冲击增压系统
CN111101863B (zh) * 2019-10-31 2021-07-13 中国石油大学(华东) 一种水力脉冲发生实验装置及工作方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2916191A1 (de) 1979-04-21 1980-10-23 Horst Knaebel Krafteinheit als antriebsvorrichtung, z.b. zum umformen, verformen, verdichten, schlagen und antreiben
JPS629878A (ja) * 1985-07-03 1987-01-17 川崎重工業株式会社 液圧式打撃装置
JPS63133985U (sv) * 1987-02-21 1988-09-01
JPH055603A (ja) * 1991-06-27 1993-01-14 Mazda Motor Corp ピストンのストローク検出装置
JP3202493B2 (ja) * 1994-07-28 2001-08-27 三菱重工業株式会社 ドリフタにおける油圧駆動装置
FI103825B (sv) 1998-03-17 1999-09-30 Tamrock Oy Förfarande och anordning för reglering av borrningen i en bergsborrmaskins
FI116125B (sv) 2001-07-02 2005-09-30 Sandvik Tamrock Oy Slaganordning
FI121219B (sv) * 2001-10-18 2010-08-31 Sandvik Tamrock Oy Förfarande och apparatur för att monitorera funktion av en slaganordning samt arrangemang för att reglera funktion av en slaganordning
FI115037B (sv) * 2001-10-18 2005-02-28 Sandvik Tamrock Oy Förfarande och anordning vid en bergsborrningsanordning
FI112525B (sv) * 2002-02-22 2003-12-15 Sandvik Tamrock Oy Arrangemang för styrning av slående bergborrning
FI115613B (sv) * 2002-05-08 2005-06-15 Sandvik Tamrock Oy Slaganordning
FI116513B (sv) * 2003-02-21 2005-12-15 Sandvik Tamrock Oy Slaganordning
FI115451B (sv) 2003-07-07 2005-05-13 Sandvik Tamrock Oy Slaganordning samt förfarande för att bilda en spänningspuls i en slaganordning
FI116124B (sv) 2004-02-23 2005-09-30 Sandvik Tamrock Oy Tryckmediumdriven slagmaskin
FI116968B (sv) 2004-07-02 2006-04-28 Sandvik Tamrock Oy Förfarande för styrning av slaganordning, programprodukt samt slaganordning
FI123740B (sv) 2005-01-05 2013-10-15 Sandvik Mining & Constr Oy Förfarande för styrning av en tryckvätskedriven slaganordning och slaganordning

Also Published As

Publication number Publication date
AU2007297885B2 (en) 2013-05-02
NO331133B1 (no) 2011-10-17
ZA200810384B (en) 2010-02-24
SE0601969L (sv) 2008-03-22
NO20091537L (no) 2009-04-17
CA2658329A1 (en) 2008-03-27
CN101489729B (zh) 2012-06-13
EP2064032A1 (en) 2009-06-03
JP5396275B2 (ja) 2014-01-22
WO2008036013A1 (en) 2008-03-27
US8151899B2 (en) 2012-04-10
JP2010504448A (ja) 2010-02-12
CN101489729A (zh) 2009-07-22
AU2007297885A1 (en) 2008-03-27
CA2658329C (en) 2014-12-16
US20100288519A1 (en) 2010-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE530467C2 (sv) Förfarande och anordning för bergborrning
AU2013205837B9 (en) Hydraulic pulse valve with improved pulse control
SE530571C2 (sv) Bergborrningsförfarande och bergborrningsmaskin
US6237701B1 (en) Impulsive suction pulse generator for borehole
DE60219186T2 (de) Verfahren und anordnung zur steuerung von schlagbohren auf grundlage des aus der gemessenen vorschubrate ermittelten belastungsgrads
WO2006108918A1 (en) Method, arrangement and valve for controlling rock drilling
FI86008B (fi) Foerfarande och anordning foer reglering av en bergborrningsmaskin.
US2388741A (en) Hydraulic drilling device
AU2006250111A1 (en) Method and device
US8051926B2 (en) Control device
GB2360800A (en) Downhole pressure pulse generator
US20060118304A1 (en) Flow Control Actuation
JP2010504448A5 (sv)
AU2011301130A1 (en) Improved rock drill
ZA200503536B (en) Arrangement for controlling rock drilling
EP2956609B1 (en) A fluid pressure driven, high frequency percussion hammer for drilling in hard formations
SE0602435L (sv) Pulsmaskin för en bergborrmaskin, metod för skapande av mekaniska pulser i pulsmaskinen, samt bergborrmaskin och borrigg innefattande sådan pulsmaskin
US20170096862A1 (en) Vibration Assisted Rotary Drilling (VARD) Tool
US10385617B2 (en) High frequency fluid driven drill hammer percussion drilling in hard formations
AU630914B2 (en) Boring device
DE3726014C2 (de) Hochdruck-Tieflochbohrhammer, beispielsweise für Injektionsbohrungen
SE1450848A1 (sv) Sänkborrmaskin med parallella flöden för rotationsmotor respektive hammare
US3018834A (en) Fluid-actuated percussion drill
Wiman Om Ceratopygeregionen inom siljansiluren
SE456920B (sv) Bergborrningsanordning innefattande en matningsanordning i vilken en tryckkammare ingaar

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed