专利名称：用于润滑钻岩机的钻柄的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于润滑钻岩机中的钻柄的旋转机构的方法，该方法包括将钻岩机的执行至少一个功能的装置的液压回路的压力流体的至少部分流引导到钻柄的旋转机构，用于润滑钻柄的旋转机构。本发明还涉及用于润滑钻岩机的钻柄的旋转机构的设备，在该设备中，钻岩机的执行至少一个功能的装置的液压回路的压力流体的至少部分流设置成被引导到钻柄的旋转机构以润滑该旋转机构。
背景技术：
钻岩设备用于钻岩和开凿地下矿、露天开采矿和开凿地点。已知的用于钻岩和开凿的方法是切割、破碎和撞击方法。撞击方法最常用于硬岩石。在撞击方法中，钻凿工具，比如钻岩设备中的一个或多个钻岩机的钻杆和钻杆端部的钻头围绕其纵轴旋转并朝钻凿的岩石冲击。岩石破碎主要由于冲击而发生。旋转的目的主要是确保钻头的支柱或其它工作部分总是冲击新的岩石点。为了击打，钻岩机可包括液压撞击装置，其撞击活塞对钻柄引起应力脉冲并且进一步对钻岩机的钻凿工具引起应力脉冲，该应力脉冲以压缩应力波的形式在钻头的末端处行进到钻凿工具并行进到岩石，使岩石破碎。代替液压撞击装置，钻岩机可包括撞击装置，其中该装置基于电磁学，例如对钻柄引起应力脉冲，而无需机械地移动的撞击活塞或其它撞击构件。通常，钻岩机(后面也可被称为钻凿机)中的钻柄的旋转机构的润滑利用加压空气实现，其中润滑油被加入到压缩空气。该润滑空气在钻凿机内循环，润滑必要的部位，且最后被导出钻凿机。在某些情形中，空气可被循环回到钻岩设备，且润滑油与空气分离并被处置或进行进一步处理，以供再次使用。在钻凿机中循环的润滑油因此不返回到钻凿机。在某些情形中，钻柄的旋转机构可借助于单独的循环油润滑回路来润滑，但是钻柄的花键仍利用加压空气润滑来润滑。基于加压空气润滑的润滑方案的一个问题是润滑油不能全部被必然回收，而是一部分润滑油作为微滴的形式保留在空气中。此外，钻柄的基于加压空气的润滑方案不适合于这样的撞击装置，在这种撞击装置中，应力脉冲在高频率下引起，例如每秒几百或甚至几千的频率，在该情形中，加压空气润滑能力不足以润滑和冷却钻柄的花键，例如，这导致钻柄的花键和旋转装置中所使用的旋转衬套或相应构件快速磨损。
发明内容
本发明的目的是提供用于润滑钻岩机的钻柄的旋转机构的新颖且改进的方法和设备。本发明的方法的特征在于，将润滑钻柄的旋转机构中所使用的压力流体循环回到钻岩机的液压系统，循环回到钻岩机的执行至少一个功能的装置的液压回路。本发明的设备的特征在于，将润滑钻柄的旋转机构中所使用的压力流体设置成循环回到钻岩机的液压系统，循环回到钻岩机的执行至少一个功能的装置的液压回路。因此，根据该方案，钻岩机的执行至少一个功能的装置的液压回路的压力流体的至少部分流被引导到钻柄的旋转机构，用于润滑该旋转机构，且润滑钻柄的旋转机构中所使用的压力流体被循环回到钻岩机的液压系统，即，循环回到钻岩机的执行至少一个功能的装置的液压回路。该方案容易提供对钻柄及其旋转机构的充分有效的润滑和冷却。此外，该方案可以省去对于加压空气润滑所必需的压缩空气源，比如压缩机。而且，在该方案中，关于执行钻岩机的不同装置的功能，使用相同的压力流体来润滑，于是不需要用于钻岩机的单独的润滑剂和容器。通过将润滑钻柄的旋转机构中所使用的压力流体循环回到钻岩机的液压系统，可以容易形成用于润滑钻柄及其旋转机构的封闭系统，在该情形中，没有润滑剂逃逸到空气，而这在常规加压空气润滑中是可能的。根据实施方式，进入或离开钻岩机的撞击装置的压力流体的至少部分流被引导到钻柄的旋转机构。 根据另一实施方式，进入或离开钻岩机的旋转装置的压力流体的至少部分流被引导到钻柄的旋转机构。根据第三实施方式，进入或离开控制单元的压力流体的至少部分流被引导到钻柄的旋转机构，该控制单元用于控制钻岩机的撞击装置的控制阀的位置。
本发明的一些实施方式将在附图中更详细地说明，在附图中图I是钻岩设备的示意性侧视图，图2是钻岩机的示意性侧视图，图3是用于润滑钻岩机的钻柄的旋转机构的设备的示意图，图4是用于润滑钻岩机的钻柄的旋转机构的另一设备的示意图，图5是用于润滑钻岩机的钻柄的旋转机构的第三设备的示意图，图6是用于润滑钻岩机的钻柄的旋转机构的第四设备的示意图，图7是用于润滑钻岩机的钻柄的旋转机构的第五设备的示意图，以及图8是用于润滑钻岩机的钻柄的旋转机构的第六设备的示意图，以及图9是用于润滑钻岩机的钻柄的旋转机构的第七设备的示意图。在附图中，为了清楚起见而简化地显示了本发明的一些实施方式。类似的部件在附图中利用相同的附图标记标示。
具体实施例方式图I是以简化方式显示的钻岩设备I的示意性侧视图。图I的钻岩设备I包括运载体2、一个或多个吊臂3以及布置到吊臂3的自由端的进给梁4。钻岩机5或钻凿机5进一步布置到进给梁4。在钻岩设备I的运载体2上，还可以布置压力介质源，比如液压泵6等，并且借助于由此形成的压力，压力流体被沿压力回路7从用作压力流体贮存器的压力介质容器19引导到钻岩机5,以用于实现钻岩机的各种功能。图2是相对于进给梁4可移动地布置在进给梁4上的钻岩机5的示意性侧视图。钻岩机5可借助于进给装置8而在进给梁4上移动。钻岩机5具有钻柄9，必要的钻凿工具10可连接到钻柄9，钻凿工具10由一个或多个钻杆10a、10b以及钻头11形成，例如，钻凿工具10形成钻岩机5的钻具10。钻岩机5还具有用于对钻柄9引起应力脉冲的撞击装置
12。此外，钻岩机5具有旋转装置13，钻柄9和连接至钻柄9的钻凿工具10可利用旋转装置13围绕其纵轴旋转。钻柄9将冲击、旋转和进给力传送到钻凿工具10，钻凿工具10将冲击、旋转和进给力传送到正被钻凿的岩石14上。图3是撞击装置12的基本示意性横截面侧视图，为了清楚起见，其框架15在图3中仅非常示意性地显示为由附图标记15标示的方框并且也没有横截面划线。在框架15内，存在具有传递活塞17的工作室16。传递活塞17与钻杆IOb或属于钻岩机5的钻凿工具10的一些其它工具同轴。在传递活塞17和钻杆IOb之间，存在钻柄9，钻柄9将由传递活塞17产生的应力脉冲传递到钻杆10b。传递活塞17可在其轴向方向移动，使得传递活塞17至少在应力脉冲开始形成时且在其形成期间接触到钻柄9。为了形成应力脉冲，例如将加压流体从压力介质源比如图I所示的泵6沿连接到压力回路7的压力线路PLl穿过撞 击装置12的控制阀18引导到工作室16。控制阀18可以以对本领域技术人员来说明显的许多不同的方式形成，并且控制阀18的结构和操作原理在该上下文中不进行更详细地说明。在图3中，显示了控制阀18处于这样的位置，在该位置中，控制阀18处在压力流体的回流期间，即在压力流体被允许穿过输出线路OLl从撞击装置12流走的情形中。当压力流 体的压力朝钻柄9推动传递活塞17时，压力脉冲产生，且因此该压力脉冲压挤钻柄9并且通过钻柄9将钻杆10a、10b和钻头11压靠于正被钻凿的岩石14。在图3所不的撞击装置12中，应力脉冲在没有具体撞击运动的情况下形成。当控制阀18闭合压力流体流入撞击装置12的入口且随后允许已作用在传递活塞17上的压力流体沿输出线路OLl离开而到达压力介质容器19时，应力脉冲结束，且已经朝钻柄9移动短距离、实际上仅移动几毫米的传递活塞17返回到其开始位置。这随着控制阀18交替地切换压力以作用在传递活塞17上且随后允许压力从撞击装置12释放而进行重复，据此受控制阀18控制而形成了一系列连续的应力脉冲。为了使传递活塞17返回，在必要时可以在应力脉冲之间将压力介质供应到室16a，或者传递活塞17可通过机械装置诸如弹簧返回，或者通过利用进给装置8而在钻凿方向推动撞击装置12来返回，据此传递活塞17相对于撞击装置12朝后移动到其开始位置。在撞击装置12的操作期间，借助于进给装置8以本身已知的方式朝钻杆10a、IOb推动撞击装置12，并且同时材料被进行钻凿。钻柄9具有与包围钻柄9的旋转衬套21的内周上的凹槽22相连的花键20，据此钻柄9可通过旋转衬套21来旋转。旋转衬套21则通过具有齿环25的旋转马达23来旋转，齿环25连接到马达23的轴24并在其表面上具有与旋转衬套21的外周上的凹槽27相连的凹槽26。旋转马达23、轴24、齿环25和旋转衬套21形成旋转装置13，钻柄9和连接到钻柄9的钻凿工具可在钻凿期间通过该旋转装置13旋转。在图I的实施方式中，齿环25、旋转衬套21和钻柄9的花键20形成钻柄9的旋转机构,但是钻柄9的旋转机构能够以许多不同的方式来形成，且在本说明书中，钻柄9的旋转机构指这样的装置或部件，即通过该装置或部件，由旋转马达23产生的旋转运动被传递到钻柄9。而且，旋转装备的基本结构和操作对本领域技术人员来说本身是已知的，且其在此不进行更详细地说明。钻柄9的旋转机构的润滑，即，在图3的实施方式中，钻柄9的花键20和旋转衬套21的内周上的凹槽22之间的润滑以及齿环25和旋转衬套21的外周上的凹槽27之间的润滑借助于撞击装置12的液压回路或撞击回路的回流来设置。在图3中，液压回路的回流通过粗体类型画出的箭头来显示，且由该箭头显示的方向示意性地显示了撞击装置12的液压回路的回流的行程。从撞击装置12的工作室16返回的压力流体的液压流体流(在图3中由箭头Al显示)通过控制阀18引导到输出线路0L1，压力流体设置成从该输出线路OLl朝钻柄9流动，如箭头A2和A3示意性地显示，其中该液压流体流被分成两个子流A4和A5，并且子流A4被引导用以润滑齿环25和旋转衬套21的外周上的凹槽27之间的连接，而子流A5被引导用以润滑钻柄9的花键20和旋转衬套21的内周上的凹槽22之间的连接。从齿环25和旋转衬套21的外周上的凹槽27之间的间隙离开的液压流体流由箭头A6显示，且从钻柄9的花键20和旋转衬套21的内周上的凹槽22之间的间隙离开的液压流体流由箭头A7显示。在图3所示的实施方式中，子流A6和A7随后组合成一个液压流体流AS，随后液压流体流AS被引导到压力介质容器19，但是子流A6和A7自然地也可作为分离流的形式被引导到压力介质容器19。
图I仅显示了关于钻岩设备I的运载体2定位的一个压力介质容器19。然而，钻岩设备I例如可以如下方式包括多个压力介质容器，即在关于钻岩设备I的运载体2定位的压力介质容器之外，布置到钻岩设备的每个钻岩机5都具有其自己的压力介质容器。还可例如以如下方式具有不止一个的压力介质源，即使得旋转装置13具有其自己的压力介质源且进给装置8和撞击装置12具有它们自己共同的压力介质源。还可具有用于操作吊臂3的独立的压力介质源。在图3的方案中，撞击装置12的液压回路的压力流体的回流，即，离开撞击装置12的压力流体流因而用于润滑钻柄的旋转机构，同时撞击装置12形成钻岩机的实现至少一个功能的装置。该方案容易对钻柄及其旋转机构提供充分有效的润滑和冷却。该方案也不需要对于加压空气润滑来说必要的压缩空气源，比如压缩机，也不需要单独的润滑剂，润滑剂甚至不必可再循环。当润滑钻柄9的旋转机构中所使用的压力流体被引导到压力介质容器19时，钻柄9的旋转机构的润滑形成封闭系统，在该情形中，没有微细润滑剂可进入周围空气，如在常规加压空气润滑中可能发生的，并且润滑中所使用的压力流体可循环回到钻岩机5的液压系统，例如循环回到撞击装置12的液压回路。传递活塞17也不需要单独的密封，因为从工作室16经过传递活塞17的可能泄漏流动到钻柄9并随后回流到润滑油循环。然而，在撞击装置12外侧设置密封以防止润滑油围绕钻柄9从撞击装置12泄漏是有利的。该密封在图3中被示意性地显示且用附图标记30标示。而且，在图3的方案中，如果传递活塞17的返回例如由被引导到撞击装置12的进给力而不是利用单独的返回工作表面区域或机械辅助装置来完成，则对进给力的需要大大地减少。由于压力介质容器的压力作用在传递活塞17的两侧上，压力介质容器的压力所引起的大部分力被抵消，且因此对进给力的需要减少。室16a可通过布置在室16a和由箭头A3标示的流动通道之间的连接通道31而与压力介质容器的压力相连。在图3所示的实施方式中，来自撞击装置12的工作室16的整个回流被引导用于润滑钻柄的旋转机构，但是清楚地是，也可以具有其它实施方式，其中撞击装置12的撞击回路的回流的仅仅一部分被引导用于润滑钻柄的旋转机构，而回流的其余部分直接返回到压力介质容器19。
在图3所示的实施方式中，与在下面附图中所示的实施方式中的一样，压力流体的回流通过粗体类型画出的箭头示意性地显示，但是清楚地是，实际上压力流体在撞击装置12外侧设置成沿合适的压力软管等流动，且压力流体在撞击装置中流动穿过由例如对撞击装置的框架进行钻凿而形成的流动通道。图4是图3的撞击装置12的示意性横截面侧视图，其操作因而类似于图3所示的操作，但是差别在于，由箭头Al标示的从撞击装置12离开的压力流体流以箭头A2所示的方式被直接引导到压力介质容器19。图4还显示了旋转装置13的控制阀28，该控制阀28用于控制旋转马达23的操作。为了驱动旋转马达23，以箭头B示意性显示的方式将加压流体从压力源(比如图I所示的泵6)沿压力线路PL2穿过控制阀28而引导到旋转马达23。控制阀28可以以对本领域技术人员来说明显的许多不同的方式来形成，且控制阀28的结构和操作原理在该上下文中不进行更详细地说明。压力流体从旋转马达23的回流穿过输出线路0L2。压力流体到旋转马达23的供应流或进入流以及来自旋转马达23的回流或离开流通常在旋转装置23的 操作期间是连续的。钻柄9的旋转机构的润滑，即，钻柄9的花键20和旋转衬套21的内周上的凹槽22之间的润滑以及齿环25和旋转衬套21的外周上的凹槽27之间的润滑在图4的实施方式中借助于旋转装置13的液压回路或旋转回路的回流来设置，旋转装置13因而形成钻岩机的执行至少一个功能的装置。在图4中，通过粗体类型画出的箭头显示了旋转装置的液压回路的回流，并且由该箭头显示的方向示意性地显示了旋转装置13的液压回路的回流的行程。如图4中由箭头BI显示的，离开旋转装置13且尤其是离开旋转马达23的压力流体的液压流体流通过控制阀28引导到输出线路0L2，压力流体设置成从该输出线路0L2朝钻柄9流动，如箭头B2和B3示意性地显示的，其中该液压流体流被分成两个子流B4和B5，并且子流B4被引导用以润滑齿环25和旋转衬套21的外周上的凹槽27之间的连接，而子流B5被引导用以润滑钻柄9的花键20和旋转衬套21的内周上的凹槽22之间的连接。从齿环25和旋转衬套21的外周边的凹槽27之间的间隙离开的液压流体流由箭头B6显示，且从钻柄9的花键20和旋转衬套21的内周上的凹槽22之间的间隙离开的液压流体流由箭头B7显示。在图4所示的实施方式中，子流B6和B7随后组合成一个流B8，随后液压流体流B8被引导到压力介质容器19，但是子流B6和B7自然地也可作为分离流的形式被引导到压力介质容器19。在图4的方案中，旋转装置13的液压回路中压力流体的回流因而被用于润滑钻柄的旋转机构。该方案的优点与前面关于图3的实施方式给出的优点相同。如果传递活塞17仅通过利用进给装置8的进给力返回到其开始位置，则可通过将室16a通过布置在室16a和由箭头B3标示的流动通道之间的连接通道31而连接到压力介质容器的压力来减小所需的进给力。在图4所示的实施方式中，离开旋转装置13的压力流体的整个液压流体流被引导用于润滑钻柄的旋转机构，但是清楚地是，也可以具有其它实施方式，在这种实施方式中，旋转装置13的液压回路的回流的仅仅一部分被引导用于润滑钻柄的旋转机构，而回流的其余部分返回到压力介质容器19。图5是图3的撞击装置12的示意性横截面侧视图，其操作因而类似于图3所示的操作，但是差别在于，由箭头Al标示的从撞击装置12离开的压力流体流以箭头A2所示的方式被直接引导到压力介质容器19。图5还示意性地显示了用于控制撞击装置12的控制阀18的操作的控制单元29，即该控制单元29实际上用于调节控制阀18的位置，并且在压力流体作用下操作，以及还示意性地显示了将来自压力源诸如图I所示的泵6的加压流体引导到控制单元29的压力线路PL3，如由箭头C示意性地显示的。来自控制单元29的压力流体的回流穿过输出线路0L3。控制单元29可以以对本领域技术人员来说明显的许多不同的方式形成，并且控制装置29的结构和操作原理在该上下文中不进行更详细地说明。钻柄9的旋转机构的润滑，即，在图5的实施方式中，钻柄9的花键20和旋转衬套21的内周边的凹槽22之间的润滑以及齿环25和旋转衬套21的外周上的凹槽27之间的润滑借助于撞击装置12的控制阀18的控制单元29的液压回路或操作回路的回流来设置。在图5中，所述液压回路的回流通过粗体类型画出的箭头来显示，且由该箭头显示的方向示意性地显示了撞击单元29的液压回路的回流的行程。离开控制单元29的压力流体的 液压流体流设置成朝钻柄9流动，如由箭头Cl和C2示意性显示的，其中该液压流体流被分成两个子流C3和C4，并且子流C3被引导用以润滑齿环25和旋转衬套21的外周上的凹槽27之间的连接，而子流C4被引导用以润滑钻柄9的花键20和旋转衬套21的内周上的凹槽22之间的连接。从齿环25和旋转衬套21的外周上的凹槽27之间的间隙离开的液压流体流由箭头C5显示，且从钻柄9的花键20和旋转衬套21的内周上的凹槽22之间的间隙离开的液压流体流由箭头C6显示。在图5所示的实施方式中，子流C5和C6组合成一个液压流体流C7，随后液压流体流C7被引导到压力介质容器19，但是子流C5和C6自然地也可作为分离流的形式被引导到压力介质容器19。在图5的方案中，控制撞击装置12的控制阀18的操作的控制单元29的液压回路的压力流体的回流因而用于润滑钻柄的旋转机构，同时控制单元29形成钻岩机的实现至少一个功能的装置。该方案的优点与前面关于图3的实施方式给出的优点相同。如果传递活塞17仅通过利用进给装置8的进给力返回到其开始位置，则可通过将室16a通过布置在室16a和由箭头C2标示的流体通道之间的连接通道31而连接到压力介质容器的压力来减小所需的进给力。在图5所示的实施方式中，离开控制单元29的压力流体的整个液压流体流被引导用于润滑钻柄的旋转机构，但是清楚地是，也可以具有如下实施方式，即在该实施方式中，控制装置29的回流的仅仅一部分被引导用于润滑钻柄的旋转机构，而回流的其余部分返回到压力介质容器19。图6是第二撞击装置12的一般示意性横截面侧视图。图6的撞击装置12在结构上与图3-5所示的撞击装置12类似，但是例外的是，在图6中，撞击装置12的传递活塞17具有由箭头D5显示的流动通道，通过该流动通道，在传递活塞17的返回运动期间，压力流体可穿过传递活塞17和室16a朝钻柄流动，用于润滑钻柄9的旋转机构。在传递活塞17的返回运动期间，压力流体作为以由箭头D2、D3和D4所示的方式朝钻柄9引导的回流Dl的形式从工作室16返回。在图6中，由此显示了控制阀18处于这样的位置，即在应力脉冲产生之前控制阀18处在压力流体的回流过程中，此时压力流体被允许穿过输出线路OLl从撞击装置12流走。当在回流之前应力脉冲产生期间，传递活塞17被允许朝钻柄9移动到这样的程度，以致由箭头D4标示的流动通道和由箭头D5标示的流动通道移动对齐。从由箭头D5标示的流体通道，压力流体被允许穿过室16a朝钻柄9流动并且压力流体的压力流体流被分成两个子流D6和D7，并且子流D6被引导用以润滑齿环25和旋转衬套21的外周上的凹槽27之间的连接，而子流D7被引导用以润滑钻柄9的花键20和旋转衬套21的内周上的凹槽22之间的连接。从齿环25和旋转衬套21的外周上的凹槽27之间的间隙离开的压力流体流由箭头D8标示，且从钻柄9的花键20和旋转衬套21的内周边的凹槽22之间的间隙离开的压力流体流由箭头D9标示。在图6所示的实施方式中，子流D8和D9组合成一个压力流体流D10，随后压力流体流DlO被引导到压力介质容器19，但是子流D8和D9自然地也可作为分离流的形式引导到压力介质容器19。在图6所示的实施方式中，来自撞击装置12的工作室16的整个回流被引导用于润滑钻柄的旋转机构，但是清楚地是，也可以具有其它实施方式，在这种实施方式中，撞击装置12的工作室16的回流的仅仅一部分被引导用于润滑钻柄的旋转机构，而回流的其余
部分直接返回到压力介质容器19。在图6的实施方式中，在传递活塞17朝钻柄9移动时，在冲击脉冲或应力脉冲产生期间因而形成由箭头D4和D5标示的流动通道的连接。在传递活塞17返回运动期间，随着传递活塞17的返回运动开始且持续一些时间，由箭头D4和D5标示的流动通道相互连接，据此从工作室16返回的压力流体被允许穿过由箭头D4和D5标示的流动通道而流动到室16a并从此处朝向钻柄9及其旋转机构流动。在返回运动的最后阶段期间，当传递活塞17移动到在图6所示的其开始位置时，由箭头D4和D5标示的流动通道之间的连接关闭，其中这是在应力脉冲产生之前。例如，可通过对所述流动通道的直径设定尺寸来影响由箭头D4和D5标示的流动通道之间的连接的持续时间。图7是用于润滑钻岩机的钻柄的旋转机构的第五设备的示意图。图7的设备与图3的设备相一致，然而例外的是，在图8的设备中，撞击装置12的控制阀18包括可旋转开关构件18a，该可旋转开关构件18a可借助于马达32和轴33或一些其它合适的机构而在由箭头R所示的方向上或可旋转地来回旋转。开关构件18a具有一个通道或如图7所示具有多个通道，比如开口 18b或凹槽18b，且当开关构件18a移动时，压力流体被允许从压力线路PLl行动到传递活塞17，且相应地，随着开关构件18a继续移动，作用在传递活塞17上的压力流体被允许穿过输出线路OLl离开。在图7中，显示了控制阀18在这样的位置，即在该位置中，压力流体被允许穿过输出线路OLl从撞击装置12流走。旋转控制阀18的开关构件18a的马达32、配备有可旋转的开关构件18a的控制阀18以及传递活塞17可以以许多方式相对于彼此定位，但是优选地，马达32、阀18和传递活塞17以图7示意性显示的方式相互同轴地定位。图7的设备与图3所示的设备不同还在于旋转钻柄9时所使用的动力如何从旋转衬套21传递到钻柄9的方式。在图3的设备中，钻柄9具有花键20用以将旋转钻柄所需的动力从旋转衬套21传递到钻柄9，但是在图7的设备中，滚珠34布置在旋转衬套21和钻柄9之间，且所述滚珠一方面定位在旋转衬套21的凹槽22中且另一方面定位在形成在钻柄9中的凹槽35中，使得滚珠34和支撑滚珠34的凹槽22和35的边缘将旋转钻柄9所需的动力从旋转衬套21传递到钻柄9。在图7的实施方式中,钻柄9的旋转机构因而包括齿环25、旋转衬套21和滚珠34。代替圆形滚珠34，例如还可以使用圆柱形滚子或具有弯曲表面的滚子，且凹槽22和35相对应地成形。尽管图3的设备和图7的设备之间的上述差别，但是钻柄9的旋转机构的润滑在图7中通过相同的原理来操作，如已经关于图3描述的。
图8是撞击装置12的示意性横截面侧视图，该撞击装置12大体地与图3所示的相一致，但是与图3的撞击装置不同在于，图8的撞击装置12的钻柄9具有凸缘36，该凸缘36至少部分地或整个地布置在撞击装置12的框架结构15中的室40内，并且该凸缘36形成工作表面区域37或表面区域37，可使压力作用到该表面区域37以影响钻柄9和传递活塞17在撞击装置中的位置。钻柄9通过轴承38支撑于撞击装置12的框架15上。在凸缘36和轴承38后面，还存在室39，借助于该室39，可设置钻柄9及其旋转机构的润滑。钻柄9的旋转机构的润滑，即，钻柄9的花键20和旋转衬套21的内周上的凹槽22之间的润滑以及齿环25和旋转衬套21的外周上的凹槽27之间的润滑在图8所示的实施方式中借助于进入撞击装置12的压力流体来设置。在图8的实施方式中，从压力介质源沿撞击装置12的压力线路PLl进入撞击装置12的压力流体的一部分被引导作用在布置在钻柄9上的凸缘36的工作表面区域37上。该液压流体流由粗体类型画出的箭头标示，且由该箭头显示的方向示意性地显示了液压流体流的行程。沿压力线路PLl进入撞击装置12的加压流体的一部分以由箭头El、E2、E3和E4示意性地显示的方式穿过图8中没有显示出来的阀朝向钻柄9引导。在钻柄9中，加压流体被设置成以由箭头E4示意性地显示的方式作用于凸缘36上的工作表面区域37。作用在工作表面区域37上的压力向后推动钻柄9和传递活塞17，因而在由撞击装置引起的下一应力脉冲之前使钻柄9和传递活塞17朝其初始位置返回。同时，钻柄9和传递活塞17之间彼此相互附接得到增强，即该方案可用于调节钻柄9在撞击装置12中的位置。在图8所示的实施方式中，所述工作表面区域因而设置到钻柄9上而不像通常一样设置到液压撞击装置的传递活塞17或撞击活塞上。作用在工作表面区域37上且由箭头E4标示的至少部分液压流体流仍被允许以由箭头E5显示的方式流过钻柄9中的凸缘36，作为穿过轴承38的泄漏流的形式流动到凸缘36后面的室39，或者沿布置在凸缘36中或分别地布置在凸缘36旁边的一个或多个降低压力的节流通道流动到凸缘36后面的室39。在室39中，液压流体流分成两个子流E6和E7，并且子流E6润滑齿环25和旋转衬套21的外周上的凹槽27之间的连接，而子流E7润滑钻柄9的花键20和旋转衬套21的内周上的凹槽22之间的连接。从齿环25和旋转衬套21的外周上的凹槽27之间的间隙离开的液压流体流由箭头ES显示，且从钻柄9的花键20和旋转衬套21的内周上的凹槽22之间的间隙离开的液压流体流由箭头E9显示。在图8所示的实施方式中，子流E8和E9组合成一个液压流体流E10，随后液压流体流ElO被引导到压力介质容器19，但是子流ES和E9自然地也可作为分离流的形式引导到压力介质容器19。在图8的实施方式中，凸缘36和室40形成实现钻岩机5的操作并影响钻柄9和/或传递活塞17在撞击装置12中的位置的气缸致动器。作为穿过凸缘36和/或沿分开的降低压力的节流通道经过凸缘的泄漏流的形式和/或作为穿过轴承38的轴承间隙的泄漏流的形式流入凸缘36后面的室39内的压力流体为所述致动器的压力流体的回流，即，离开致动器的液压流体流，其进一步以上述方式用于润滑钻柄9的旋转机构。穿过轴承38的轴承间隙流动到室39的泄漏流的量可通过凸缘36和撞击装置12的框架15之间的密封程度或效率来影响，所述泄漏流因而也成为设计用于凸缘36及其工作表面区域37的功能性的一部分。在图8的方案中，撞击装置12的液压回路的液压流体流的一部分因而用于将钻柄9和传递活塞17朝其初始位置返回。由于该作用产生的压力流体的回流则用于润滑钻柄的旋转机构。代替使用撞击装置12的操作压力，提供钻柄9和传递活塞的返回功能所需的操作压力可源自旋转装置13的操作压力，即，源自旋转装置13的压力线路PL2，源自控制该控制阀18的操作的控制单元29的操作压力，即，源自控制单元29的压力线路PL3，或源自与这些分离开来的一个回路的可调节的操作压力。 图9是用于润滑钻岩机5的钻柄9的旋转机构的第七设备的示意图。图9所示的方案非常类似于图3的方案，但是除了进入撞击装置12的压力流体用于润滑钻柄9的旋转机构之外。钻柄9的旋转机构的润滑，即，在图9的实施方式中，钻柄9的花键20和旋转衬套21的内周上的凹槽22之间的润滑以及齿环25和旋转衬套21的外周上的凹槽27之间的润滑借助于撞击装置12的液压回路或撞击回路的进入流来设置。沿压力线路PLl进入撞击装置12的压力流体的部分如由箭头Fl和F2示意性地显示地朝钻柄9引导。图9中所示的实施方式还具有可为节流阀或减小压力的阀的减小压力的单元41，压力流体的压力可利用该减小压力的单元41来减小到足以用于润滑目的的较低压力水平。在减小压力的单元之后，压力流体以箭头F3所示的方式朝钻柄9继续流动，其中该液压流体流被分成两个子流F4和F5，并且子流F4被弓I导用以润滑齿环25和旋转衬套21的外周上的凹槽27之间的连接，而子流F5被引导用以润滑钻柄9的花键20和旋转衬套21的内周上的凹槽22之间的连接。从齿环25和旋转衬套21的外周上的凹槽27之间的间隙离开的液压流体流由箭头F6显示，且从钻柄9的花键20和旋转衬套21的内周上的凹槽22之间的间隙离开的液压流体流由箭头F7显示。在图3所示的实施方式中，子流F6和F7随后组合成一个液压流体流F8，该液压流体流F8被组合到由箭头A2所示的离开撞击装置12的液压流体流并被引导到压力介质容器19。该方案的优点与关于图3描述的那些方案相一致。在图9的方案中，进入撞击装置12的压力流体流，即，撞击装置12的液压回路的进入流因而用于润滑钻柄9的旋转机构。相应地，进入旋转装置13或控制阀18的控制单元29的压力流体流也可用于润滑钻柄9的旋转机构，因为被带到凸缘36的压力流体可设置成用以将钻柄9从钻岩机5的钻具10推离。如果进入装置的压力流体的压力水平处于甚至用于润滑钻柄的旋转机构的合适水平，则不必使用减小压力的单元41。在某些情形中，该申请所描述的特征可这样被使用，而不管其它特征。另一方面，该申请所描述的特征也可组合起来以根据需要提供各种组合。因此，图7中所示的控制阀和/或旋转钻柄9所使用的动力传递原理例如也可以适当的形式用在图3至6或图8或9的方案中。附图及相关描述仅用于示出本发明的思想。本发明的细节可在权利要求书的范围内改变。附图及其说明给出钻柄9的花键20和旋转衬套21的内周上的凹槽22之间的润滑以及齿环25和旋转衬套21的外周上的凹槽27之间的润滑两者都借助于离开同一应用部位的压力流体流来设置，但是具有这样的实施方式也是可能的，在该实施方式中，两个润滑部位的润滑借助于从不同应用部位或者从多于一个应用部位的压力流体流和/或借助于进入一个或多个应用部位的压力流体流来设置。
权利要求
1.一种用于润滑钻岩机(5)中的钻柄(9)的旋转机构的方法，所述方法包括将所述钻岩机(5)的执行至少一个功能的装置(12、13、29、36、40)的液压回路的压力流体的至少部分流引导到所述钻柄的所述旋转机构，用于润滑所述钻柄(9)的所述旋转机构(20、21、25、34)，其特征在于， 将润滑所述钻柄(9)的所述旋转机构(20、21、25、34)中所使用的压力流体循环回到所述钻岩机(5)的液压系统，循环回到所述钻岩机(5)的执行至少一个功能的所述装置(12、13、29、36、40)的所述液压回路。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，为了润滑所述旋转机构，将进入所述钻岩机(5)的执行至少一个功能的所述装置(12、13、29、36、40)的压力流体引导到所述钻柄(9)的所述旋转机构(20、21、25、34 )。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在将所述液压流体的压力引导到所述钻柄 (9)的所述旋转机构(20、21、25、34)之前减小待引导到所述钻柄(9)的所述旋转机构(20、21、25、34)的所述压力。
4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，为了润滑所述旋转机构，将离开所述钻岩机(5)的执行至少一个功能的所述装置(12、13、29、36、40)的压力流体引导到所述钻柄(9)的所述旋转机构(20、21、25、34 )。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述钻岩机(5)的执行至少一个功能的所述装置是所述钻岩机(5 )的撞击装置(12)。
6.如权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,所述钻岩机(5)的执行至少一个功能的所述装置是所述钻岩机(5)的旋转装置(13)。
7.如权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,所述钻岩机(5)的执行至少一个功能的所述装置是用于控制所述钻岩机(5)的撞击装置(12)的控制阀(18)的位置的控制单元(29)。
8.如权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,所述钻岩机(5)的执行至少一个功能的所述装置是设置成用以将所述钻柄(9)从所述钻岩机(5)的钻具(10)推离的装置(36、40)。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，设置成用以将所述钻柄(9)从所述钻岩机(5)的所述钻具(10)推离的所述装置(36、40)的操作压力源自所述钻岩机(5)的执行至少一个功能的所述装置(12、13、29)的操作压力。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，设置成用以将所述钻柄(9)从所述钻岩机(5)的所述钻具(10)推离的所述装置(36、40)的操作压力源自独立的可调节的压力介质源。
11.一种用于润滑钻岩机(5)的钻柄(9)的旋转机构(20、21、25、34)的设备,在所述设备中所述钻岩机(5)的执行至少一个功能的装置(12、13、29、36、40)的液压回路的压力流体的至少部分流被设置成引导到所述钻柄(9)的所述旋转机构(20、21、25、34)，用于润滑所述钻柄的所述旋转机构(20、21、25、34 )，其特征在于， 润滑所述钻柄(9)的所述旋转机构(20、21、25、34)所中使用的压力流体设置成循环回到所述钻岩机(5)的液压系统，循环回到所述钻岩机(5)的执行至少一个功能的所述装置(12、13、29、36、40)的液压回路。
12.如权利要求11所述的设备，其特征在于，被引导到所述钻柄(9)的所述旋转机构(20、21、25、34)用于润滑所述钻柄(9)的所述旋转机构(20、21、25、34)的压力流体被设置成源自进入所述钻岩机(5)的执行至少一个功能的所述装置(12、13、29、36、40)的压力流体。
13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述设备还包括至少一个减小压力的单元(41)，用于在将压力流体引导到所述钻柄(9)的所述旋转机构(20、21、25、34)之前减小引导到所述钻柄(9)的所述旋转机构(20、21、25、34)的压力流体的压力。
14.如权利要求11所述的设备，其特征在于，被引导到所述钻柄(9)的所述旋转机构(20、21、25、34)用于润滑所述钻柄(9)的所述旋转机构(20、21、25、34)的压力流体被设置成源自离开所述钻岩机(5)的执行至少一个功能的所述装置(12、13、29、36、40)的压力流体。
15.如权利要求11-14中任一项所述的设备，其特征在于，所述钻岩机(5)的执行至少一个功能的所述装置是所述钻岩机(5)的撞击装置(12)。
16.如权利要求11-14中任一项所述的设备，其特征在于，所述钻岩机(5)的执行至少一个功能的所述装置是所述钻岩机(5)的旋转装置(13)。
17.如权利要求11-14中任一项所述的设备，其特征在于，所述钻岩机(5)具有用于控制所述钻岩机(5)的撞击装置(12)的操作的控制阀(18)，并且所述钻岩机(5)的执行至少一个功能的所述装置是用于控制控制阀(18 )的位置的控制单元(29 )。
18.如权利要求11-14中任一项所述的设备，其特征在于，所述钻岩机(5)的执行至少一个功能的所述装置是设置成用以将压力引导到所述钻柄(9)的工作表面区域(37)的装置(36、40)，其中利用所述压力将所述钻柄(9)从所述钻岩机(5)的钻具(10)推离。
19.如权利要求18所述的设备，其特征在于，设置成用以将所述钻柄(9)从所述钻岩机(5)的所述钻具(10)推离的所述装置(36、40)的操作压力设置成源自所述钻岩机(5)的执行至少一个功能的所述装置(12、13、29)的操作压力。
20.如权利要求18所述的设备，其特征在于，设置成用以将所述钻柄(9)从所述钻岩机(5)的所述钻具(10)推离的所述装置(36、40)的操作压力源自独立的可调节的压力介质源。
全文摘要
一种用于润滑钻岩机(5)的钻柄(9)的方法，其中钻岩机(5)的执行至少一个功能的装置(12、13、29、36、40)的液压回路的压力流体的至少部分流被引导到钻柄(9)的旋转机构(20、21、25、34)，用于润滑钻柄(9)的旋转机构(20、21、25、34)。
文档编号E21B6/00GK102741017SQ201180007707
公开日2012年10月17日 申请日期2011年1月27日 优先权日2010年1月29日
发明者尤哈·皮波宁, 毛里·埃斯科, 艾莫·海林, 马尔库·凯斯基尼瓦 申请人:山特维克矿山工程机械有限公司