燃料箱的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于包括鉆頭的燃料運行的潛孔鉆機的燃料箱。被設置在鉆孔設備處或與該鉆孔設備連接的所述燃料箱的最大旋轉直徑足夠得小，以便能夠將所述燃料箱插入鉆孔中。
【專利說明】燃料箱
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于包括鉆頭的燃料運行(fuel-operated)的潛孔鉆機的燃料箱。
[0002]此外，本發明涉及一種用于向包括鉆頭的燃料運行的潛孔鉆機供給燃料的方法。
[0003]本發明還涉及一種用于向包括鉆頭的燃料運行的潛孔鉆機供給燃料的布置，該布置包括潛孔鉆機和燃料箱，以及用于將來自燃料箱的燃料供給到潛孔鉆機的裝置。
[0004]本發明還涉及一種鉆巖機。
【背景技術】
[0005]能夠通過各種鉆巖機械在巖石中鉆出孔。可通過將撞擊和旋轉相結合的方法(撞擊鉆)執行鉆孔，或者鉆孔可僅基于旋轉而無撞擊功能(旋轉鉆)。此外，可根據撞擊裝置在鉆孔期間是否處于鉆孔外部或鉆孔中來對撞擊鉆進行分類。當撞擊裝置處于鉆孔外部時，該鉆孔通常被稱為頂錘鉆，其中使用所謂的頂錘，而當撞擊裝置處于鉆孔中時，該鉆孔通常被稱為潛孔鉆(DTH),并且鉆孔機械可被稱為例如DTH鉆機或潛孔鉆機。
[0006]對于燃料運行的潛孔鉆機，燃料供給通常導致各種問題。通常通過燃料供給軟管或其它對應的供給管線來布置從燃料箱至鉆機的燃料供給，這些管線占用空間并且可能在困難運行條件下受損。
【發明內容】
[0007]本發明的目標在于提供一種新型和改進的燃料箱、鉆巖機和設備，以及用于向燃料運行的鉆巖機供給燃料的方法。通過在獨立權利要求中限定其特征的設備、布置和方法實現本發明的目標。在從屬權利要求中公開了本發明的一些優選實施例。
[0008]根據本發明的一方面，燃料箱的在鉆孔的橫向方向上的最大旋轉直徑至多等于鉆頭的最大旋轉直徑，由此，燃料箱可插入鉆孔中，并且燃料箱被設置在鉆孔設備處或者與該鉆孔設備連接。
[0009]本解決方案的理念在于，潛孔鉆機的燃料箱被形成為使得可將該燃料箱與潛孔鉆機一起插入鉆孔中。
[0010]本解決方案提供如下優點，即:在燃料運行的潛孔鉆機的燃料供給中，能夠避免從鉆孔外部向鉆孔中的潛孔鉆機供給燃料，這是費力并且易受損的。通過將燃料箱與潛孔鉆機相鄰地定位，例如，能夠避免與長燃料供給軟管及其定位相關的問題。
[0011]實施例的理念在于，燃料箱被設置在鉆桿處或者與鉆桿連接。
[0012]第二實施例的理念在于，燃料箱被設置在潛孔鉆機處或者與潛孔鉆機連接。
[0013]第三實施例的理念在于，燃料箱設有用于對燃料箱加壓的裝置。
[0014]第四實施例的理念在于，用于對燃料箱加壓的裝置包括沖洗空氣通道。
[0015]第五實施例的理念在于，燃料箱至少被劃分為壓力空間和燃料空間，壓力空間和燃料空間通過彈性的膜狀材料彼此分離。[0016]第六實施例的理念在于，燃料箱的體積是這樣的，即:能夠在燃料箱內裝入至少一個工作班次期間潛孔鉆機消耗的燃料量。
[0017]第七實施例的理念在于，通過沖洗空氣通道在燃料箱中產生壓力。
[0018]第八實施例的理念在于，通過在燃料箱填充期間對燃料箱的預加壓而在燃料箱中產生壓力。
[0019]第九實施例的理念在于，該布置包括至少一個沖洗空氣通道，并且沖洗空氣通道被布置成在燃料箱中產生壓力。
[0020]第十實施例的理念在于，該布置包括鉆桿，并且燃料箱被布置在鉆桿處或者與鉆桿連接。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]將在附圖中更詳細地解釋一些實施例，其中:
[0022]圖1示意性示出鉆巖機械，
[0023]圖2示意性示出潛孔鉆機，
[0024]圖3示意性示出圖2中所示的A-A截面方向上的鉆孔，
[0025]圖4a、4b、4c、4d示意性示出一些鉆孔和燃料箱的實施例，
[0026]圖5a和5b示意性示出燃料箱的實施例，
[0027]圖6a和6b示意性示出燃料箱的又一另外實施例，
[0028]圖7示意性示出燃料箱的又一另外實施例，
[0029]圖8示意性示出用于向潛孔鉆機供給燃料的方法的流程圖，
[0030]圖9示意性示出用于向燃料運行的潛孔鉆機供給燃料的布置，
[0031]圖10示意性示出用于向燃料運行的潛孔鉆機供給燃料的第二布置，并且
[0032]圖11示意性示出用于向燃料運行的潛孔鉆機供給燃料的第三布置。
[0033]在附圖中，為了清晰，以簡化方式示出本發明的解決方案的一些實施例。在附圖中，類似的部分被標以相同的附圖標記。
【具體實施方式】
[0034]圖1示出鉆巖機1，該鉆巖機I可以包括設有鉆臂3的可移動承載件2。鉆臂3設有鉆巖單元4，鉆巖單元4包括進給梁5、進給裝置6和旋轉單元7。旋轉單元7可被支撐至載架8，或者作為替換方式，旋轉單元可包括滑動部分或類似的支撐構件，通過該支撐構件，旋轉單元被可移動地支撐至進給梁5。旋轉單元7可設有鉆孔設備9，鉆孔設備9可包括一個或更多個互相連接的鉆管10，以及處于鉆孔設備最外端處的鉆頭11。圖1的鉆孔單元4旨在用于旋轉鉆孔，在旋轉鉆孔中，旋轉單元7用于使鉆孔設備9繞其縱向軸線在方向R上旋轉，同時，通過進給裝置6，向與鉆孔單元4連接的旋轉單元7和鉆孔設備9供給在鉆孔方向B上的進給力F。因而，鉆頭通過旋轉R和進給力F的影響破碎巖石，并且形成鉆孔12。當鉆孔12已經被鉆至期望深度時，能夠通過進給裝置6將鉆孔設備9在返回方向C上拉出鉆孔12，并且能夠通過利用旋轉單元7將鉆管10之間的連接螺紋擰開來拆卸鉆孔設備。
[0035]圖2示出第二鉆孔單元4，其與圖1中的鉆孔單元的不同在于，鉆孔設備9設有撞擊裝置13。因而，撞擊裝置13處于鉆孔設備9的相對于旋轉單元7的相對置端處。在鉆孔期間，潛孔鉆機13處于鉆孔中，并且鉆頭11可被直接連接至潛孔鉆機13。
[0036]圖3示意性示出圖2中所示的A-A截面方向上的鉆孔。截面A-A也是鉆孔12的橫向方向和鉆孔方向。因而，圖3從上方示出彼此連接的鉆桿10、潛孔鉆機13和鉆頭11。
[0037]圖4a、4b、4c、4d示意性示出燃料箱的不同實施例。在該情況下，燃料箱17的尺寸被形成為使得其外部形狀和尺寸被布置成適配在由鉆頭11形成的孔中。因而，燃料箱17的在鉆孔12的橫向方向A-A上的最大旋轉直徑E等于或小于，即最多等于鉆頭11的最大旋轉直徑D。
[0038]在該上下文中，燃料箱17和鉆頭11的最大旋轉直徑E、D涉及的是如下圓的直徑，即:該圓是當燃料箱17的橫向A-A橫截面關于在鉆孔方向B-C上延伸并且穿過旋轉中心點G的鉆孔軸線H轉動時，距離所述橫截面的所述旋轉中心點G的最遠距離點形成的圓。因而，最大旋轉直徑E的長度是燃料箱17或鉆頭11的橫截面的所述最遠點與所述旋轉中心點G之間距離的兩倍。因此，燃料箱17因而具有足夠空間，以在鉆頭11形成的鉆孔中繞鉆孔軸線H轉動。例如，鉆頭11的橫截面離旋轉中心點G的最遠點可能是圖中未示出的鉆頭11的切削刃的末端，在該情況下，最大旋轉直徑D可能是在橫向方向A-A上繪出的繞鉆頭11的切削刃的末端的圓的直徑。
[0039]圖中僅示出用于例示燃料箱的最大旋轉直徑E的一些實例，并且在不同實施例中，燃料箱的橫截面可與本文所述的明顯不同。
[0040]當燃料箱17的旋轉直徑E的尺寸等于或小于鉆頭的最大旋轉直徑D時，優選地是，燃料箱17可被布置在鉆孔設備9處，或者與其連接，例如與潛孔鉆機13和/或鉆桿10連接，并且被插入鉆孔12中。因而，能夠避免通過使用易受損的不方便的燃料軟管從鉆孔外部向燃料箱17供給燃料。
[0041]圖5a和5b示意性示出燃料箱17的實施例，其中，燃料箱17被布置成與鉆桿10連接，或者更具體地是，燃料箱17被布置在鉆桿10內。在圖5a中，以局部側截面示出實施例，并且在圖5b中，以局部側截面示出實施例。在該實施例中，不僅是燃料箱而且沖洗空氣通道18，諸如沖洗空氣軟管或管道也被布置在鉆桿10內。圖4a、4b、4c、4d未示出沖洗空氣通道18，但是在不同實施例中，例如，沖洗空氣通道18可被布置成延伸穿過燃料箱17，或者例如如圖4d中所示，沖洗空氣通道18可處在為了該目的而布置的凹槽27中被布置到燃料箱17的邊緣。
[0042]圖6a和6b示意性示出燃料箱17的實施例，其中，燃料箱17的橫截面基本為圓形的，并且鉆桿10被布置在于燃料箱的中部中形成的管狀孔中。在圖6a中，以局部側截面示出實施例，并且在圖6b中，以局部側截面示出實施例。在圖6a和6b中，燃料箱17的橫截面基本為圓形的，但是不同實施例也可引入其它類型的橫截面，只要燃料箱的最大旋轉直徑E等于或小于鉆頭的最大旋轉直徑D并且燃料箱17相對于鉆桿10和潛孔鉆機13布置成使得其具有足夠的空間以下降到鉆孔12中即可。在圖6a和6b中被標以虛線的可行的沖洗空氣通道18被布置成在鉆桿10內延伸。
[0043]圖7示出燃料箱17的又一另外實施例，其中，燃料箱基本為管狀的，例如為圓筒形的，并且被布置在鉆桿10和潛孔鉆機13之間，并且沖洗空氣通道18被布置成延伸穿過燃料箱。
[0044]圖8示意性示出用于向燃料運行的潛孔鉆機供給燃料的方法。本方法包括:將潛孔鉆機13并且優選燃料箱17插入801鉆孔12中，燃料箱17優選被布置在鉆孔設備9處或者與其連接，并且燃料箱17的在鉆孔的橫向方向A-A上的最大旋轉直徑E等于或小于鉆頭11的最大旋轉直徑D ;在燃料箱17中產生802壓力，以提高燃料供給；以及將來自燃料箱17的燃料供給803至潛孔鉆機13的馬達。該方法可包括用于向具有鉆頭11的燃料運行的潛孔鉆機供給燃料的上述燃料箱17和/或布置。
[0045]圖9示意性示出用于向包括鉆頭11的燃料運行的潛孔鉆機供給燃料的布置。該布置可包括燃料箱17，燃料箱17的旋轉直徑E等于或小于鉆頭11的最大旋轉直徑D，由此，燃料箱17可被插入鉆孔12中，并且例如，該燃料箱17可類似于上述燃料箱中的一個燃料箱。燃料箱17可包括:供給端口 23，其用于向燃料箱17供給燃料；和排出端口 24，其用于將來自燃料箱17的燃料供給至潛孔鉆頭13。
[0046]燃料箱17可被加壓，以便通過以下方式提高燃料供給，例如，通過膜19將燃料箱17劃分為壓力空間20和燃料空間21，膜19將被布置在燃料箱的內側邊緣處并且由彈性膜狀材料制成，諸如由橡膠膜制成，并且向壓力空間20提供壓力端口 22，以向燃料箱17供應壓力。在不同實施例中，燃料箱17例如可借助于沖洗空氣加壓，使得沖洗空氣通道18被連接至壓力端口 22。
[0047]圖10示意性示出用于向包括鉆頭11的燃料運行的潛孔鉆機供給燃料的第二布置。該布置與圖9中所示的布置不同在于，通過彈性膜狀材料，諸如橡膠膜，將燃料空間21與壓力空間20分離，該彈性膜狀材料在燃料箱17及其內的壓力空間20中形成泡狀腔室
25。在該情況下，壓力空間20中的壓力被從每一側引導至泡狀腔室25和燃料空間21中的燃料。在其它方面，燃料箱的操作例如可以與結合圖9和/或結合其它所提出的實施例所述的燃料箱17或其特征一致。例如，燃料箱17可在燃料填充期間通過對壓力空間20進行預加壓而加壓，和/或通過經由壓力端口 22將壓力空間20與燃料箱17的加壓裝置，諸如沖洗空氣通道18連接而加壓。
[0048]圖11示意性示出用于向包括鉆頭11的燃料運行的潛孔鉆機13供給燃料的第三布置。該布置與圖9和10的布置不同在于，在該布置中，通過環形活塞26在燃料空間21中產生壓力。通過在壓力空間20中產生的壓力使環形活塞26朝著燃料空間21(即在圖11中向下)移動，這增大了燃料空間21中的燃料壓力。此外，與圖9和10不同地是，圖11示出沖洗空氣通道18。例如，燃料箱17可在燃料填充期間，通過對壓力空間20進行預加壓而加壓，和/或通過經由壓力端口 22將壓力空間20與燃料箱的加壓裝置連接而加壓。在實施例中，沖洗空氣通道18可被以如下方式連接至壓力空間，即:使得沖洗空氣通道18可至少部分地被用于對燃料箱加壓。
[0049]在不同實施例中，優選地，燃料箱17可被布置在鉆孔設備9處或者與其連接，例如與鉆桿10和/或潛孔鉆機13連接，由此，可將燃料箱17和鉆桿10以及潛孔鉆機13 —起插入鉆孔12中。在該情況下，例如，燃料箱17可被布置在鉆桿10內，圍繞鉆桿10，或者處于鉆桿10和潛孔鉆機13之間。優選地，燃料箱17的體積的尺寸被形成為使得能夠在燃料箱17內裝入至少一個工作班次期間潛孔鉆機13所消耗的燃料量。例如，一個工作班次可能持續8至10個小時。然而，為了將燃料箱17插入鉆孔12，燃料箱17的在鉆孔的橫向方向A-A上的最大旋轉直徑E必須等于或小于鉆頭的最大旋轉直徑D。
[0050]在不同實施例中，燃料箱17可設有用于對燃料箱17加壓的裝置。例如通過結合圖9或10所述的布置，在燃料箱17中產生例如至少2巴的壓力，從而能夠將壓縮力引導至燃料，并且因而提高向潛孔鉆機13及其馬達的燃料供給，且因而特別是最優化燃料箱17的體積。因而，確保燃料箱17中填充的基本所有燃料都能夠被供給至潛孔鉆機13，換句話說，能夠最小化燃料箱17的尺寸。
[0051]當使用空氣或其它適當的氣體沖洗鉆孔時，可使用將被用于傳送沖洗空氣的沖洗空氣通道18和沖洗空氣本身對燃料箱加壓，換句話說，例如，用于對燃料箱17加壓的裝置可包括沖洗空氣通道18。在不同實施例中，另外地或作為代替方式，例如可在對燃料箱17填充期間對燃料箱17進行預加壓，或者可通過其它適當的方法將壓力引入燃料箱。
[0052]在不同實施例中，燃料可能為液體或氣體。此外，在不同實施例中，燃料箱17可能是易拆卸和易安裝的燃料模塊，優選地，該燃料模塊也可被預加壓。因而，例如能夠在工作班次的開始或結束時更換燃料箱，并且優選地，能夠通過鉆孔設備的傳統操作裝置執行該更換。
[0053]通過本發明的解決方案，因而以如下方式提供了對燃料運行的潛孔鉆機13的燃料供給，即:不需要從鉆孔外部供給燃料，并且燃料供給不需要長燃料供給通道，長燃料供給通道通常安裝費力并且可能易受損傷。
[0054]在一些情況下，也可無關其它特征地使用在本申請中公開的特征。另一方面，可視需要組合本申請中公開的特征，以提供各種組合。
[0055]附圖和相關說明書僅有意例示本發明的理念。本發明的細節可在權利要求書的范圍內變化。
【權利要求】
1.一種用于包括鉆頭(11)的燃料運行的潛孔鉆機(13)的燃料箱，其特征在于，所述燃料箱(17)的在鉆孔的橫向方向(A-A)上的最大旋轉直徑(E)至多等于所述鉆頭的最大旋轉直徑(D )，由此，所述燃料箱(17 )能夠插入所述鉆孔(12 )中，并且所述燃料箱被設置在鉆孔設備(9)處或者與所述鉆孔設備連接。
2.根據權利要求1所述的燃料箱，其特征在于，所述燃料箱被設置在鉆桿(10)處或與所述鉆桿連接。
3.根據權利要求1或2所述的燃料箱，其特征在于，所述燃料箱被設置在所述潛孔鉆機(13)處或與所述潛孔鉆機連接。
4.根據權利要求1至3中的任一項所述的燃料箱，其特征在于，所述燃料箱(17)設有用于對所述燃料箱(17)加壓的裝置。
5.根據權利要求4所述的燃料箱，其特征在于，用于對所述燃料箱(17)加壓的所述裝置包括沖洗空氣通道(18)。
6.根據前述權利要求中的任一項所述的燃料箱，其特征在于，所述燃料箱(17)至少被劃分為壓力空間(20)和燃料空間(21)，所述壓力空間(20)和所述燃料空間(21)通過彈性的膜狀材料彼此分離。
7.根據前述權利要求中的任一項所述的燃料箱，其特征在于，所述燃料箱(17)的體積是這樣的，即:使得能夠在所述燃料箱內的裝入至少一個工作班次期間所述潛孔鉆機(13)消耗的燃料量。
8.一種用于向包括鉆頭(11)的燃料運行的潛孔鉆機供給燃料的方法，其特征在于以下步驟， 將潛孔鉆機(13)和燃料箱(17)插入到鉆孔(12)中，所述燃料箱(17)被布置在鉆孔設備(9)處或者與所述鉆孔設備連接，并且所述燃料箱(17)的在所述鉆孔的橫向方向(A-A)上的最大旋轉直徑(E)至多等于所述鉆頭(11)的最大旋轉直徑(D)， 在所述燃料箱(17)中產生壓力，以提高燃料供給，并且 將來自所述燃料箱(17)的燃料供給至所述潛孔鉆機(13)的馬達。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，通過沖洗空氣通道(18)在所述燃料箱(17)中產生壓力。
10.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，通過在所述燃料箱的填充期間對所述燃料箱(17)預加壓而在所述燃料箱(17)中產生壓力。
11.一種用于向包括鉆頭(11)的燃料運行的潛孔鉆機供給燃料的布置，所述布置包括潛孔鉆機(13)和燃料箱(17)以及用于將來自所述燃料箱(17)的燃料供給至所述潛孔鉆機(13)的裝置，所述布置的特征在于，所述燃料箱的在鉆孔的橫向方向(A-A)上的最大旋轉直徑(E)被布置成至多等于所述鉆頭(11)的最大旋轉直徑(D)，由此，所述燃料箱能夠插入所述鉆孔(12)中，并且所述燃料箱被設置在鉆孔設備(9)處或者與所述鉆孔設備連接。
12.根據權利要求10所述的布置，其特征在于， 所述布置包括至少一個沖洗空氣通道(18)，并且 所述沖洗空氣通道(18)被布置用以在所述燃料箱(17)中產生壓力。
13.根據權利要求10或11所述的布置，其特征在于， 所述布置包括鉆桿(10)，并且所述燃料箱(17)被設置在所述鉆桿(10)處或與所述鉆桿連接。
14.一種鉆巖機，其特征在于，所述鉆巖機包括根據權利要求11至13中的任一項所述的布置。`
【文檔編號】E21B4/00GK103857866SQ201280049437
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年10月4日 優先權日:2011年10月6日
【發明者】亞爾莫·萊佩寧, 馬爾庫·凱斯基尼瓦, 尤哈·赫德隆 申請人:山特維克礦山工程機械有限公司