进给梁、岩钻单元以及制造进给梁的方法技术

本发明专利技术涉及进给梁、岩钻单元以及制造进给梁的方法。所述进给梁(5)包括基础型材元件(11)，所述基础型材元件(11)具有两个或更多个叠加的材料层(12、13)。所述材料层的至少一个层可以由复合材料制成。

【技术实现步骤摘要】
进给梁、岩钻单元以及制造进给梁的方法
本专利技术涉及一种岩钻单元的进给梁。进给梁是伸长件，包括用于支撑和引导岩钻机的支撑表面。本专利技术还涉及一种制造进给梁的方法。在独立权利要求的前序部分中更具体地限定了本专利技术的领域。
技术介绍
在矿和其它工作场所使用不同类型的岩钻装备。岩钻装备设置有一个或多个悬臂，并且岩钻单元被布置在悬臂的远端处。岩钻单元包括进给梁，岩钻设备被构造成在钻凿过程期间沿着所述进给梁移动。现代进给梁由挤压铝型材构成，所述挤压铝型材相对坚固并且重量轻。然而，目前的进给梁仍然显示出包含一些缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新颖的并且改进的进给梁。本专利技术还涉及一种制造进给梁的方法。根据本专利技术的进给梁的特征在于，第一独立设备权利要求的特征部分的特征。根据本专利技术的岩钻单元的特征在于，第二独立设备权利要求的特征部分的特征。根据本专利技术的方法的特征在于，独立方法权利要求的特征部分的特征和步骤。所公开的解决方案的思想是，钻凿单元的进给梁是包括基础型材元件的伸长件，所述基础型材元件设置有允许将岩钻机以可移动的方式支撑在进给梁上的支撑表面。进给梁包括一个或多个多层的纵向区段，其中进给梁的基础型材的横截面包括两个或更多个叠加的材料层，所述材料层具有彼此不同的材料。多层的区段包括双层复合结构，由此外层和内层由两种不同的复合材料制成，所述两种复合材料均包括增强纤维和基质材料。由于进给梁的结构包括多个材料层，因此其有资格被命名为多层进给梁。所公开的解决方案的优点是，进给梁能够被构造成极其刚性并且仍然重量轻。进给梁的结构可以包括轻的并且刚性的内部部件，所述内部部件由外部芯保护。这样，可以在进给梁的内部结构中使用极其轻且极其刚性的材料，并且外部芯可以确保所述结构能够承受钻凿现场存在的严酷条件。例如，进给梁的外部结构可以保护内部结构免受磨损、损坏和潮湿的影响。所公开的多层结构的另一个优点是，进给梁的制造可以是灵活的，并且该结构的设计可以以通用的方式变化。此外，所公开的多层的结构不会增加进给梁的外部尺寸，这对钻凿单元的可用性具有积极影响。当进给梁比以前更硬时，可以更准确地将进给梁定位。因为更硬的结构允许更大的有效载荷被支撑到进给梁，所以进给梁还可以设置有通用的辅助设备和部件。钻杆和工具操作设备以及其它辅助设备的安装也可以比传统的进给梁更自由地执行。一个附加的好处是，由于所公开的刚性结构，因此可以延长进给梁的疲劳寿命和使用寿命。总之，多层进给梁可以享受基础型材元件的两个或更多个叠加的结构层的最佳材料特性和结构特性。根据实施例，多层的纵向区段从进给梁的第一端部延伸到第二端部。换言之，基础型材具有从端部到端部的多层构造。这样，由于在梁的端部之间没有不连续性，所以结构的强度不会受损。根据实施例，多层的纵向区段仅在第一端部和第二端部之间延伸有限的纵向区段。例如，在此解决方案中，仅关键的或其它期望的部分包括所公开的多层的结构，而其它部分则可以包括单层结构。根据实施例，多层的区段包括内层部件和外层部件。复合内层部件可以被设计用以用作基础型材中的主要承载结构。可以关于承载能力优化内层的结构和材料特性，并且由于使用了复合材料，所以结构可以重量轻。根据实施例，在内层部件和外层部件之间是至少一个中间层部件。中间层可以由复合材料制成。通过所述一个或多个中间层，可以进一步影响基础型材元件的特性。由于中间层位于外层下面，因此中间层受到良好的保护，从而可以根据需要相对自由地选择中间层的特性和材料。根据实施例，本专利申请中所公开的复合材料包括作为增强件的碳纤维和作为基质或粘合材料的热塑性和/或热固性树脂。根据实施例，外层是保护层，其被构造用以为所述外层包封的层提供保护，以抵抗外力和环境的影响。可以为最外层提供用于额外地改善保护特性的一个或多个涂层。根据实施例，外层部件由金属材料制成。用于此目的的合适的金属材料是铝、钛、镁和其它合适的轻质合金。也可以施用高强度钢材料。根据实施例，外层部件具有壳体结构，所述壳体结构包括包封外壳结构和缓冲结构。换言之，外壳部分可以为外层提供相对坚固且封闭的覆盖部，所述覆盖部覆盖缓冲部分，所述缓冲部分可以由更柔软的材料形成。因此，外层部件可以包括两种或更多种不同的聚合物材料。例如，外壳部分可以由纤维增强的复合材料或者其它刚性聚合物材料制成。例如，缓冲部分可以由弹性材料或者可重塑材料制成，所述弹性材料或者可重塑材料可以在外力的影响下重新成形并且从而可以缓冲力的影响。例如，用于缓冲部分的合适的材料可以是橡胶类材料和聚氨酯。此外，还可以使用塑料和聚合物泡沫。根据实施例，至少进给梁的多层的区段具有形状为圆形的内表面。该结构可以包括内部部件，所述内部部件是管状件。在管状内部部件的外表面侧上形成一个或多个附加材料层，或者安装一个或多个附加外层部件。根据实施例，至少在多层的区段处，进给梁的横截面包括中空空间，所述中空空间被构造用以用作进给设备的安装空间，从而进给梁被构造用以包封进给设备。进给设备可以包括一个或多个致动器(诸如液压缸)，所述致动器可以位于由进给梁的基础型材元件的内层所限定的空间内。根据实施例，至少一个供应通道或导管处在中空空间内。因此，液压进给软管、液压排出软管和管子以及电力线和感测线可以被布置在进给梁的该内部空间内。在中空空间内，通道和导管受到良好的保护，并且不会造成纠缠和阻碍可见性。根据实施例，进给梁的基础型材包括由两个半部形成的外层部件，从而使所述外层部件易于安装在基础型材元件的其它层结构或者部件上。替代地是，外层部件的横截面可以由三个、四个或甚至更大数量的元件构成，所述元件一起形成进给梁的外壳。例如，外层部件可以通过胶合或者其它粘合技术紧固到彼此上并且紧固到其它层上。根据实施例，进给梁包括叠加的内层部件和外层部件。外层部件以可拆卸的方式安装在内层部件上。因此，外层组件可以是可更换部件。根据实施例，外层部件是牺牲部件并且由可修复材料制成。换言之，可以将外层部件的设计和材料选择成：在无需任何特殊工具的情况下，外层部件可以容易而又快速地被固定。根据实施例，进给梁的横截面形状是封闭的。换言之，基础型材元件具有某种箱形结构，当考虑结构的强度特性时，所述箱形结构是有益的。此外，外层部件可以包括远离进给梁延伸的若干突起。突起可以用作用于不同设备的支撑部分和安装表面。突起还可以改善基础型材元件的强度特性。外层部件可以被构造用以为除了所述突起之外的进给梁提供圆形横截面形状。根据实施例，外层部件设置有若干支撑突起，所述支撑突起用作用于岩钻机的支撑元件。支撑突起的外表面包括滑动表面，滑架可以通过进给设备在所述滑动表面上移动。换言之，在滑架和进给梁之间可以是滑动轴承。岩钻机安装在滑架上。根据实施例，支撑突起的数量是四个，并且所述四个支撑突起在进给梁的外周上均匀地间隔开。四个均匀地间隔开的支撑突起可以模仿具有矩形横截面的传统进给梁。所公开的四个支撑突起保证了对滑架和安装在所述滑架上的岩钻机的足够支撑。根据实施例，支撑突起在其外表面上设置有单独的滑动部件。滑动部件可以是易于更换的元件，通过突起与滑动部件的表面之间的形状锁合和摩擦，可以将滑动部件连接在支撑突起上。也可以应用附加的可打开的机械紧固元件，诸如紧固螺钉。滑动部件可以由合适的耐磨塑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻凿单元的进给梁，其中所述进给梁(5)是伸长件，所述伸长件包括设置有支撑表面的基础型材元件(11)，所述支撑表面允许岩钻机(6)以可移动的方式被支撑在所述进给梁(5)上；其特征在于，所述进给梁(5)包括至少一个多层的纵向区段，其中所述进给梁(5)的所述基础型材(11)的横截面包括至少两个叠加的材料层，所述至少两个叠加的材料层相对于彼此具有不同的材料；并且所述多层的区段包括双层复合结构，由此外层(13)和内层(12)由两种不同的复合材料制成，所述两种不同的复合材料均包括增强纤维(27)和基质材料(28)。

【技术特征摘要】
2017.12.18 EP 17208050.91.一种钻凿单元的进给梁，其中所述进给梁(5)是伸长件，所述伸长件包括设置有支撑表面的基础型材元件(11)，所述支撑表面允许岩钻机(6)以可移动的方式被支撑在所述进给梁(5)上；其特征在于，所述进给梁(5)包括至少一个多层的纵向区段，其中所述进给梁(5)的所述基础型材(11)的横截面包括至少两个叠加的材料层，所述至少两个叠加的材料层相对于彼此具有不同的材料；并且所述多层的区段包括双层复合结构，由此外层(13)和内层(12)由两种不同的复合材料制成，所述两种不同的复合材料均包括增强纤维(27)和基质材料(28)。2.根据权利要求1所述的进给梁，其特征在于，至少所述进给梁(5)的所述多层的区段具有圆形的内表面。3.根据权利要求1或2所述的进给梁，其特征在于：所述进给梁(5)的横截面至少在所述多层的区段处包括中空空间(14)，所述中空空间(14)被构造用以用作用于进给设备(15)的安装空间，由此所述进给梁(5)被构造用以包封所述进给设备(15)。4.根据前述权利要求1-3中的任一项所述的进给梁，其特征在于，所述进给梁(5)包括叠加的内层部件(12)和外层部件(13)；并且所述外层部件(13)以可拆卸的方式安装在所述内层部件(12)上，并且由此所述外层部件(13)是可更换部件。5.根据前述权利要求1-4中的任一项所述的进给梁，其特征在于：所述进给梁(5)的横截面形状是封闭的；所述外层部件(13)包括若干突起(20a-20d)，所述突起(20a-20d)远离所述进给梁(5)延伸；并且所述外层部件(13)...

【专利技术属性】
技术研发人员：基莫·埃罗宁，安西·许韦里宁，保罗·布朗，斯蒂芬·康纳利，里斯托·卡利宁，西尔帕·劳尼斯，尤哈·皮波宁，埃萨·兰塔拉，泰穆·马扬德，
申请(专利权)人：山特维克矿山工程机械有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI