ES2369978T3 - DRIVE UNIT FOR A DRILLING DEVICE OR CONSTRUCTION APPLIANCE. - Google Patents
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Abstract
Unidad de accionamiento para un aparato de perforación o aparato de construcción con un mástil, - con un carro, que es desplazable a lo largo del mástil, - con un accionamiento de perforación (40) para el accionamiento de un varillaje de perforación, que está dispuesto en el carro, - en la que el caro presenta una parte inferior del carro (20), que es desplazable a lo largo del mástil, y - en la que el carro presenta una parte superior del carro (30), en la que está dispuesto el accionamiento de perforación (40). caracterizada porque - la parte superior del carro (30) es pivotable frente a la parte inferior del carro (20) alrededor de un primer eje de articulación (12) y alrededor de un segundo eje de articulación (14), que se extienden en un ángulo entre sí, y - porque está prevista una instalación de articulación (5) con un cilindro de regulación para la articulación activa de la parte superior del carro (30) frente a la parte inferior del carro (20), en la que la parte superior del carro (30) es pivotable por medio de la instalación de articulación (50) tanto alrededor del primer eje de articulación (12) como también alrededor del segundo eje de articulación (14).Drive unit for a drilling rig or construction apparatus with a mast, - with a carriage, which is movable along the mast, - with a drilling drive (40) for driving a drill rod, which is arranged in the car, - in which the car has a lower part of the car (20), which is movable along the mast, and - in which the car has an upper part of the car (30), in which the drilling drive (40) is arranged. characterized in that - the upper part of the carriage (30) is pivotable in front of the lower part of the carriage (20) around a first articulation axis (12) and around a second articulation axis (14), which extend in a angle to each other, and - because an articulation installation (5) is provided with a regulation cylinder for active articulation of the upper part of the carriage (30) in front of the lower part of the carriage (20), in which the part The upper part of the carriage (30) is pivotable by means of the articulation installation (50) both around the first articulation axis (12) and also around the second articulation axis (14).
Description
Unidad de accionamiento para un aparato de perforación o aparato de construcción Drive unit for a drilling device or construction device
La invención se refiere a una unidad de accionamiento para un aparato de perforación o aparato de construcción con un mástil de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. The invention relates to a drive unit for a drilling apparatus or construction apparatus with a mast according to the preamble of claim 1.
Una unidad de accionamiento de este tipo presenta un carro, que es desplazable a lo largo del mástil del aparato de perforación o aparato de construcción, y un accionamiento de perforación para el accionamiento de un varillaje de perforación. El accionamiento de perforación está dispuesto en el carro. An actuation unit of this type has a carriage, which is movable along the mast of the drilling apparatus or construction apparatus, and a drilling drive for driving a drilling rod. The drilling drive is arranged in the carriage.
Tales unidades de accionamiento se conocen y encuentran aplicación en una pluralidad de aparatos de perforación y de construcción con un mástil o columna de martinete. Tales aparatos de perforación se conocen, por ejemplo, a partir del documento EP 0 525 186 A1 o el documento US 4.800.968. La unidad de accionamiento está dispuesta de forma desplazable en el mástil, que puede ser también un llamado afuste y que es desplazable en su dirección axial. Para la realización, por ejemplo, de perforaciones en la tierra, la unidad de accionamiento presenta un accionamiento de perforación, con el que se puede accionar de forma giratoria un varillaje de perforación. A través de la capacidad de desplazamiento axial de la unidad de accionamiento a lo largo del mástil se puede hacer avanzar el varillaje de perforación en la dirección de perforación y se puede retirar fuera del taladro después de la realización de la perforación. Such drive units are known and find application in a plurality of drilling and construction apparatus with a mast or hammer column. Such drilling devices are known, for example, from EP 0 525 186 A1 or US 4,800,968. The drive unit is arranged displaceably on the mast, which can also be a so-called afoste and which is movable in its axial direction. For the realization, for example, of drilling in the ground, the drive unit has a drilling drive, with which a drill rod can be rotatably operated. Through the axial displacement capacity of the drive unit along the mast, the drilling linkage can be advanced in the drilling direction and can be removed out of the hole after drilling.
Sobre todo para la realización de taladros especialmente más profundos, como son necesarios, por ejemplo, en el campo de la geotermia, el varillaje de perforación se complementa o bien se prolonga sucesivamente con otras secciones de varillaje de perforación, para poder conseguir de esta manera la profundidad de perforación deseada. A tal fin, después de alcanzar una profundidad de perforación máxima con una sección de varillaje de perforación, se suelta el varillaje de perforación desde la unidad de accionamiento, se retira la unidad de accionamiento a lo largo del mástil fuera del taladro, se conecta otra sección de varillaje de perforación con el accionamiento de perforación y con la sección del varillaje de perforación que se encuentra en el taladro y se prosigue la perforación con el varillaje de perforación prolongado formado de esta manera. Especially for the realization of especially deeper drills, as are necessary, for example, in the field of geothermal energy, the drilling linkage is complemented or extended successively with other sections of drilling linkage, in order to achieve this way the desired drilling depth. To this end, after reaching a maximum drilling depth with a drill rod section, the drill rod is released from the drive unit, the drive unit is removed along the mast out of the hole, another one is connected drill rod section with the drill drive and with the drill rod section that is in the drill and drilling is continued with the extended drill rod formed in this way.
En aparatos de perforación o aparatos de construcción conocidos, la realización de perforaciones por medio de varas secciones de varillajes de perforación es relativamente costosa. Además, el mantenimiento de unidades de accionamiento conocidas es con frecuencia intensivo de tiempo e intensivo de costes. In known drilling devices or construction equipment, drilling through several sections of drill rods is relatively expensive. In addition, the maintenance of known drive units is often time intensive and cost intensive.
Se conoce a partir del documento DE 36 25 577 A1 un aparato de perforación pequeño con un mástil de perforación, un carro de perforación y un accionamiento de perforación dispuesto en el carro de perforación. El accionamiento de perforación es pivotable alrededor de dos ejes de articulación verticales frente al carro de perforación. From DE 36 25 577 A1 a small drilling apparatus with a drilling mast, a drilling carriage and a drilling drive arranged in the carriage is known. The drilling drive is pivotable around two vertical articulation axes in front of the drilling car.
El documento DE 1 634 590 A1 publica una máquina de perforación universal, en la que un accionamiento de perforación es pivotable alrededor de un eje horizontal, para posibilitar de esta manera el vaciado de un dispositivo de vaciado. Document DE 1 634 590 A1 publishes a universal drilling machine, in which a drilling drive is pivotable about a horizontal axis, in order to enable emptying of a emptying device.
La invención tiene el cometido de desarrollar una unidad de accionamiento para un aparato de perforación o aparato de construcción y un aparato de perforación o aparato de construcción correspondiente, de tal manera que la unidad de accionamiento se puede mantener de la manera más sencilla posible y se puede equipar con un varillaje de perforación. The invention has the task of developing a drive unit for a drilling apparatus or construction apparatus and a corresponding drilling device or construction apparatus, such that the drive unit can be maintained in the simplest possible way and can be It can equip with a drilling linkage.
El cometido se soluciona de acuerdo con la invención por medio de una unidad de accionamiento con las características de la reivindicación 1 y por medio de un aparato de perforación o de construcción con las características de la reivindicación 9. Las formas de realización preferidas de la invención se indican en las reivindicaciones dependientes. The task is solved according to the invention by means of a drive unit with the characteristics of claim 1 and by means of a drilling or construction apparatus with the features of claim 9. Preferred embodiments of the invention are indicated in the dependent claims.
En la unidad de accionamiento de acuerdo con la invención, está previsto que el carro presente una parte inferior de carro, que es desplazable a lo largo del mástil, que el carro presente, además, una parte superior de carro, en la que está dispuesto el accionamiento de perforación, y que la parte superior del carro sea pivotable con respecto a la parte inferior del carro alrededor de dos ejes de articulación, que se extienden en un ángulo entre sí. In the drive unit according to the invention, it is provided that the carriage has a lower carriage part, which is movable along the mast, that the carriage also has an upper carriage part, on which it is arranged the drilling drive, and that the upper part of the carriage is pivotable with respect to the lower part of the carriage around two articulation axes, which extend at an angle to each other.
Una idea básica de la invención consiste en configurar la unidad de accionamiento de forma abatible, especialmente para fines de mantenimiento y para la dotación con un varillaje de perforación. En este caso está previsto especialmente que el accionamiento de perforación sea basculante con respecto a la parte inferior del carro y, por lo tanto, con respecto al mástil de un aparato de perforación o aparato de construcción. El accionamiento de perforación es de esta manera mejor accesible, lo que, por una parte, eleva la facilidad de mantenimiento y, por otra parte, posibilita una dotación más sencilla con un varillaje de perforación. A basic idea of the invention is to configure the drive unit in a collapsible manner, especially for maintenance purposes and for provisioning with a drill rod. In this case, it is especially provided that the drilling drive is tiltable with respect to the lower part of the carriage and, therefore, with respect to the mast of a drilling device or construction apparatus. The drilling drive is thus better accessible, which, on the one hand, increases the ease of maintenance and, on the other hand, enables a simpler endowment with a drilling linkage.
Otra idea básica de la invención consiste en configurar el accionamiento de perforación de forma pivotable o bien abatible de dos maneras frente a la parte inferior del carro y, por lo tanto, frente al mástil. En este caso, la parte superior del carro, en la que está dispuesto el accionamiento de perforación, se puede pivotar en dos direcciones, es decir, alrededor de dos ejes de articulación diferentes, frente a la parte inferior del carro. De esta manera, se puede articular la parte superior del carro con el accionamiento de perforación de acuerdo con la finalidad o bien en una primera o en una segunda dirección. Another basic idea of the invention consists in configuring the drilling drive pivotably or in two ways in front of the lower part of the carriage and, therefore, in front of the mast. In this case, the upper part of the carriage, in which the drilling drive is arranged, can be pivoted in two directions, that is, around two different articulation axes, facing the lower part of the carriage. In this way, the upper part of the carriage can be articulated with the drilling drive according to the purpose either in a first or a second direction.
De acuerdo con la invención, es especialmente preferido que los ejes de articulación se extiendan esencialmente perpendiculares entre sí y presenten un punto de intersección. La parte superior del carro con el accionamiento de perforación se puede abatir en este caso alrededor de un primer eje de articulación y alrededor de un segundo eje de articulación, que es extiende esencialmente perpendicular al primer eje de articulación, frente a la parte inferior del carro. According to the invention, it is especially preferred that the articulation axes extend essentially perpendicular to each other and have an intersection point. The upper part of the carriage with the drilling drive can be folded in this case around a first articulation axis and around a second articulation axis, which extends essentially perpendicular to the first articulation axis, in front of the lower part of the carriage. .
Con preferencia, la parte superior del carro se puede abatir a través de rotación alrededor del primer eje de articulación a una primera posición de articulación lateral y a través de rotación alrededor del segundo eje de articulación a una segunda posición de articulación superior o inferior. Preferably, the upper part of the carriage can be folded through rotation around the first articulation axis to a first lateral articulation position and through rotation around the second articulation axis to a second superior or inferior articulation position.
Por una posición de articulación lateral se entiende especialmente una posición, en la que la parte superior del carro está articulada alrededor de un eje longitudinal de la unidad de accionamiento o bien del accionamiento de perforación, que se extiende paralelamente a un eje longitudinal del mástil. La posición de articulación lateral sirve especialmente para la dotación más sencilla del accionamiento de perforación con un varillaje de perforación. En la posición de articulación lateral, el accionamiento de perforación está desplazado lateralmente y está dispuesto paralelamente a su posición de funcionamiento y de esta manera es mejor accesible. Un eje longitudinal del accionamiento de perforación se encuentra, por lo tanto, desplazado lateralmente con respecto al eje longitudinal del taladro a realizar. En esta posición, se puede conectar entonces, por ejemplo por medio de un manipulador, de manera sencilla un varillaje de perforación con el accionamiento de perforación. A lateral articulation position is especially understood as a position, in which the upper part of the carriage is articulated around a longitudinal axis of the drive unit or of the drilling drive, which extends parallel to a longitudinal axis of the mast. The lateral articulation position is especially useful for the easier provision of the drilling drive with a drilling linkage. In the lateral articulation position, the drilling drive is displaced laterally and is arranged parallel to its operating position and thus is better accessible. A longitudinal axis of the drilling drive is, therefore, displaced laterally with respect to the longitudinal axis of the drill to be performed. In this position, it is then possible to connect, for example, by means of a manipulator, in a simple way a drill rod with the drill drive.
Por una posición de articulación superior o inferior se entiende especialmente una posición, en la que la parte superior del carro está articulada alrededor de un eje transversal de la unidad de accionamiento, que se extiende transversalmente al eje longitudinal del accionamiento de perforación. El primero y el segundo ejes de articulación se extienden esencialmente entre la parte superior del carro y la parte inferior del carro. A position of upper or lower articulation is especially understood as a position, in which the upper part of the carriage is articulated around a transverse axis of the drive unit, which extends transversely to the longitudinal axis of the drilling drive. The first and the second articulation axes extend essentially between the upper part of the car and the lower part of the car.
Además, está prevista una instalación de articulación para la articulación activa de la parte superior del carro frente a la parte inferior del carro. En este caso, está prevista una única instalación de articulación tanto para la articulación alrededor del primer eje de articulación como también para la articulación alrededor del segundo eje de articulación. En comparación con varias instalaciones de articulación, de esta manera se pueden reducir los costes de fabricación y los costes de mantenimiento. In addition, an articulation installation is provided for the active articulation of the upper part of the car in front of the lower part of the car. In this case, a single articulation installation is provided for both the articulation around the first axis of articulation and also for the articulation around the second axis of articulation. In comparison with several articulation installations, in this way manufacturing costs and maintenance costs can be reduced.
La instalación de articulación comprende un cilindro de regulación. El cilindro de regulación está conectado, por una parte, con la parte inferior del carro y, por otra parte, con la parte superior del carro y está accionado con preferencia hidráulica y/o eléctricamente. El cilindro de regulación presenta con preferencia una culata y un pistón de subida móvil aquí axialmente. A través de la extensión del pistón de subida desde el cuerpo de cilindro se puede articular la parte superior del carro y de esta manera se puede abatir la unidad de accionamiento. A través de la introducción del pistón de subida, se transfiere la unidad de accionamiento a una posición de funcionamiento no articulada. The articulation installation comprises a regulation cylinder. The regulating cylinder is connected, on the one hand, with the lower part of the carriage and, on the other hand, with the upper part of the carriage and is preferably hydraulically and / or electrically driven. The regulating cylinder preferably has a cylinder head and a piston of movable rise here axially. The upper part of the carriage can be articulated through the extension of the lifting piston from the cylinder body and in this way the drive unit can be folded down. Through the introduction of the lifting piston, the drive unit is transferred to a non-articulated operating position.
En particular, para poder realizar por medio de la instalación de articulación una articulación alrededor de dos ejes de articulación diferentes, se prefiere que la instalación de articulación esté conectada de forma articulada con la parte superior del carro y/o con la parte inferior del carro. En este caso, es especialmente preferido que la instalación de articulación esté articulada al menos en la parte superior del carro o en la parte inferior del carro por medio de una unión de articulación esférica. In particular, in order to be able to make an articulation around two different articulation axes by means of the articulation installation, it is preferred that the articulation installation be articulated in connection with the upper part of the carriage and / or with the lower part of the carriage . In this case, it is especially preferred that the articulation installation is articulated at least in the upper part of the carriage or in the lower part of the carriage by means of a spherical joint connection.
Se consigue una forma de construcción especialmente compacta de la unidad de accionamiento cuando la instalación de articulación está dispuesta entre la parte inferior del carro y la parte superior del carro. De esta manera, se consigue, además, la ventaja de que la instalación de articulación está recibida protegida en gran medida en la posición de funcionamiento, en la que la parte superior del carro está alineada esencialmente paralela y no articulada con respecto a la parte inferior del carro. Con preferencia, a tal fin en la parte inferior del carro y/o en la parte superior del carro está previsto un espacio de alojamiento para la instalación de articulación. A particularly compact construction of the drive unit is achieved when the articulation installation is arranged between the lower part of the car and the upper part of the car. In this way, the advantage is also achieved that the articulation installation is received protected to a large extent in the operating position, in which the upper part of the carriage is aligned essentially parallel and not articulated with respect to the lower part. of the car. Preferably, a housing space for the articulation installation is provided for this purpose in the lower part of the car and / or in the upper part of the car.
Para posibilitar la capacidad de articulación de la parte superior del carro alrededor de dos ejes de articulación diferentes, se prefiere que la parte superior del carro esté articulada sobre al menos dos articulaciones giratorias desprendibles en la parte inferior del carro, estando dispuesta una primera articulación giratoria en el primer eje de articulación y una segunda articulación giratoria en el segundo eje de articulación. Por un eje de articulación desprendible se entiende especialmente una articulación, en la que se puede establecer la unión articulada de los componentes a unir, es decir, la parte superior del carro y la parte inferior del carro o se puede anular o bien desprender. En la posición liberada, la parte superior del carro se puede girar alrededor de la otra articulación giratoria –entonces cerrada-. To enable the articulation capacity of the upper part of the carriage around two different articulation axes, it is preferred that the upper part of the carriage be articulated on at least two removable rotating joints in the lower part of the carriage, a first rotating joint being arranged in the first articulation axis and a second rotating joint in the second articulation axis. A removable articulation axis is especially understood as a joint, in which the articulated joint of the components to be joined can be established, that is, the upper part of the carriage and the lower part of the carriage or can be annulled or detached. In the released position, the upper part of the carriage can be rotated around the other rotating joint - then closed.
Para una liberación y un cierre más sencillos y confortables de las articulaciones giratorias está prevista con preferencia una instalación de cierre para la liberación y/o cierre de al menos una articulación giratoria desprendible. La instalación de cierre puede presentar, por ejemplo, un cilindro de regulación, que puede desplazar axialmente un pistón de articulación de una articulación giratoria, de manera que la unión de articulación se puede liberar o cerrar. El cilindro de regulación de la instalación de cierre está accionado con preferencia hidráulica y/o eléctricamente. For a simpler and more comfortable release and closure of the rotating joints, a closure installation is preferably provided for the release and / or closure of at least one removable rotating joint. The closure installation may, for example, have a regulating cylinder, which can axially displace an articulation piston from a rotating joint, so that the articulation joint can be released or closed. The regulating cylinder of the closing system is preferably hydraulically and / or electrically driven.
Para que la parte superior del carro esté fijada siempre en la parte inferior del carro, ambas articulaciones giratorias no deberías estar abiertas al mismo tiempo. Para impedir una liberación simultánea de dos articulaciones giratorias, está prevista con preferencia una instalación de control, que está instalada para mantener siempre cerrada al menos una de las articulaciones giratorias. La instalación de control puede comprender una conexión operativa mecánica y/o una conexión operativa electrónica entre las articulaciones giratorias. So that the upper part of the car is always fixed on the lower part of the car, both rotating joints should not be open at the same time. To prevent simultaneous release of two rotating joints, a control installation is preferably provided, which is installed to always keep at least one of the rotating joints closed. The control installation may comprise a mechanical operating connection and / or an electronic operating connection between the rotating joints.
Se puede conseguir una unidad de accionamiento especialmente sencilla porque está prevista una articulación doble, que está dispuesta en la zona de un punto de intersección de los dos ejes de articulación y que posibilita movimientos de articulación alrededor de los dos ejes de articulación. Así, por ejemplo, puede estar previsto prever, respectivamente, una articulación giratoria desprendible en el primero y en el segundo ejes de articulación y disponer la articulación doble en el punto de intersección de los ejes de articulación. La articulación doble está siempre cerrada y forma tanto una unión de articulación adicional para la articulación alrededor del primer eje de articulación como también una unión de articulación adicional para la articulación alrededor del segundo eje de articulación. La articulación doble combina, por lo tanto, dos articulaciones giratorias individuales. An especially simple drive unit can be achieved because a double articulation is provided, which is arranged in the area of an intersection point of the two articulation axes and which enables articulation movements around the two articulation axes. Thus, for example, it can be provided to provide, respectively, a removable swivel joint in the first and second articulation axes and arrange the double articulation at the point of intersection of the articulation axes. The double joint is always closed and forms both an additional joint joint for the joint around the first joint axis and also an additional joint joint for the joint around the second joint axis. The double joint therefore combines two individual rotating joints.
El aparato de perforación o aparato de construcción se caracteriza de acuerdo con la invención porque está prevista una unidad de accionamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10. The drilling apparatus or construction apparatus is characterized according to the invention because an actuation unit according to one of claims 1 to 10 is provided.
En el aparato de perforación o aparato de construcción se prefiere que la parte superior del carro sea pivotable con el accionamiento de perforación alrededor de un eje longitudinal, que se extiende paralelamente al eje longitudinal del mástil, y alrededor de un eje transversal, que se extiende esencialmente perpendicular al eje longitudinal. Durante la articulación de la parte superior del carro con respecto a la parte inferior del carro se genera un espacio de abertura entre la parte superior del carro y la parte inferior del carro. En el caso de la articulación alrededor del eje longitudinal, el espacio de abertura está abierto en su dirección lateral con respecto al mástil. Durante la articulación alrededor del eje transversal, el espacio de abertura puede estar abierto, en principio, en la dirección del taladro a crear o en la dirección opuesta. No obstante, se prefiere especialmente que la parte superior del carro se pueda articular de tal forma que el espacio de abertura esté abierto en la dirección del taladro. In the drilling apparatus or construction apparatus it is preferred that the upper part of the carriage be pivotable with the drilling drive about a longitudinal axis, which extends parallel to the longitudinal axis of the mast, and about a transverse axis, which extends essentially perpendicular to the longitudinal axis. During the articulation of the upper part of the car with respect to the lower part of the car, an opening space is generated between the upper part of the car and the lower part of the car. In the case of the articulation around the longitudinal axis, the opening space is open in its lateral direction with respect to the mast. During articulation around the transverse axis, the opening space may be open, in principle, in the direction of the hole to be created or in the opposite direction. However, it is especially preferred that the upper part of the carriage can be articulated such that the opening space is open in the direction of the hole.
A continuación se describe en detalle la invención con la ayuda de un ejemplo de realización preferido, que se representa de forma esquemática en los dibujos adjuntos. En los dibujos: The invention is described in detail below with the aid of a preferred embodiment, which is schematically represented in the accompanying drawings. In the drawings:
La figura 1 muestra una vista lateral de una unidad de accionamiento de acuerdo con la invención en una posición de funcionamiento. Figure 1 shows a side view of a drive unit according to the invention in an operating position.
La figura 2 muestra una vista en perspectiva de una unidad de accionamiento en una primera posición de articulación, y Figure 2 shows a perspective view of a drive unit in a first articulation position, and
La figura 3 muestra una vista en perspectiva de una unidad de accionamiento en una segunda posición de articulación. Figure 3 shows a perspective view of a drive unit in a second articulation position.
En las figuras 1 a 3 se representa una unidad de accionamiento 10 con una parte inferior del carro 20 y una parte superior del carro 30. La parte inferior del carro 20 presenta unas zapatas de guía o garras de guía 22 para el deslizamiento a lo largo del mástil de un aparato de perforación o aparato de construcción. Las garras de guía 22 están dispuestas en un lado trasero de la parte inferior del carro 20. In FIGS. 1 to 3 a drive unit 10 is shown with a lower part of the carriage 20 and an upper part of the carriage 30. The lower part of the carriage 20 has guide shoes or guide jaws 22 for sliding along from the mast of a drilling rig or construction apparatus. The guide claws 22 are arranged on a rear side of the lower part of the carriage 20.
Sobre un lado superior de la parte inferior del carro 20 se encuentra una parte superior del carro 30, que está articulada de forma giratoria o bien pivotable en la parte inferior del carro 20. Un accionamiento de perforación 40 para el accionamiento giratorio de un tubo de perforación está dispuesto en la parte superior del carro 30. El accionamiento de perforación 40 comprende un accionamiento de tubo exterior 42 y un accionamiento de tubo interior 44 para el accionamiento giratorio de un tubo exterior o bien de un tubo interior de un varillaje de perforación. El accionamiento de tubo exterior 42 y el accionamiento de tubo interior 44 pueden ser accionados de forma independiente entre sí. A tal fin, está previsto un motor de accionamiento propio. El accionamiento de tubo interior 44 está guiado de forma móvil axialmente sobre el lado superior de la parte superior del carro 30 y es desplazable por medio del cilindro de desplazamiento 45 frente al accionamiento de tuvo exterior 44. On an upper side of the lower part of the carriage 20 is an upper part of the carriage 30, which is pivotally or pivotally articulated in the lower part of the carriage 20. A drilling drive 40 for the rotary drive of a tube of The perforation is arranged in the upper part of the carriage 30. The drilling drive 40 comprises an outer tube drive 42 and an inner tube drive 44 for the rotary drive of an outer tube or of an inner tube of a drill rod. The outer tube drive 42 and the inner tube drive 44 can be operated independently of each other. To this end, a self-driving motor is provided. The inner tube drive 44 is axially mobilely guided on the upper side of the upper part of the carriage 30 and is movable by means of the displacement cylinder 45 in front of the outer bearing drive 44.
La figura 1 muestra la unidad de accionamiento 10 en una posición de funcionamiento, que está prevista para la realización de una operación de perforación u operación de construcción. En esta posición de funcionamiento, la parte inferior del carro 20 y la parte superior del carro 30 están unidad fijamente entre sí y están alineadas esencialmente paralelas entre sí. Un eje longitudinal del accionamiento de perforación 40 se encuentra esencialmente paralelo a una dirección longitudinal de la parte inferior del carro 20 y de la parte superior del carro Figure 1 shows the drive unit 10 in an operating position, which is intended for carrying out a drilling operation or construction operation. In this operating position, the lower part of the carriage 20 and the upper part of the carriage 30 are fixedly connected to each other and are aligned essentially parallel to each other. A longitudinal axis of the drilling drive 40 is essentially parallel to a longitudinal direction of the lower part of the carriage 20 and the upper part of the carriage
30. En una disposición de la unidad de accionamiento 10 en el mástil de un aparato de perforación o aparato de construcción, el eje longitudinal del accionamiento de perforación 40 está igualmente paralelo a un eje longitudinal del mástil. 30. In an arrangement of the drive unit 10 on the mast of a drilling apparatus or construction apparatus, the longitudinal axis of the drilling drive 40 is also parallel to a longitudinal axis of the mast.
La parte superior del carro 30 es pivotable o giratoria frente a la parte inferior del carro 20 alrededor de dos ejes de articulación diferentes. Un primer eje de articulación 12 se extiende esencialmente paralelo a un eje longitudinal de la parte inferior del carro 20 y a un eje longitudinal del accionamiento giratorio 40. Un segundo eje de articulación 14 se extiende esencialmente perpendicular al primer eje de articulación 12 en una zona inferior o superior entre la parte inferior del carro 20 y la parte superior del carro 30. The upper part of the carriage 30 is pivotable or rotatable in front of the lower part of the carriage 20 around two different articulation axes. A first articulation axis 12 extends essentially parallel to a longitudinal axis of the lower part of the carriage 20 and to a longitudinal axis of the rotary drive 40. A second articulation axis 14 extends essentially perpendicular to the first articulation axis 12 in a lower area. or upper between the lower part of the carriage 20 and the upper part of the carriage 30.
La figura 2 muestra la unidad de accionamiento 10 en una primera posición de articulación lateral, en la que la parte superior del carro 30 está articulada a una posición lateral. La parte superior del carro 30 está articulada en este caso frente a la posición de funcionamiento alrededor del primer eje de articulación 12. Figure 2 shows the drive unit 10 in a first lateral articulation position, in which the upper part of the carriage 30 is articulated to a lateral position. The upper part of the carriage 30 is articulated in this case against the operating position around the first axis of articulation 12.
Para la articulación alrededor del primer eje de articulación 12, la unidad de accionamiento 10 presenta una primera articulación giratoria 60 y una segunda articulación giratoria, que está configurada como articulación doble 70. La primera articulación giratoria 60 comprende un primer casquillo de cojinete 64, que está dispuesto en la parte superior del carro, sobresaliente desde ésa. La primera articulación giratoria 60 presenta, además, un segundo y un tercer casquillo de cojinete 66, que están configurados fijamente en la parte inferior del carro 20. Los casquillos de cojinete 64, 66 se pueden conectar entre sí por medio de un bulón de cojinete 68, de manera que la parte superior del carro 30 está suspendida de forma móvil giratoria en la parte inferior del carro 20. For the joint around the first articulation axis 12, the drive unit 10 has a first rotating joint 60 and a second rotating joint, which is configured as a double joint 70. The first rotating joint 60 comprises a first bearing sleeve 64, which It is arranged in the upper part of the car, protruding from that. The first rotating joint 60 also has a second and a third bearing bushing 66, which are fixedly configured in the lower part of the carriage 20. The bearing bushes 64, 66 can be connected to each other by means of a bearing bolt. 68, so that the upper part of the carriage 30 is suspended in a rotating manner in the lower part of the carriage 20.
La articulación doble 70 presenta un bulón de cojinete coaxial con el bulón de cojinete 68 de la primera articulación giratoria 60, en el que la parte superior del carro 30 está suspendida igualmente de forma móvil giratoria por medio de un casquillo de cojinete doble 72. The double joint 70 has a coaxial bearing bolt with the bearing bolt 68 of the first rotating joint 60, in which the upper part of the carriage 30 is also suspended in a rotationally movable manner by means of a double bearing bushing 72.
La figura 3 muestra la unidad de accionamiento 10 en una segunda posición de articulación, en la que la parte superior del carro 30 y el segundo eje de articulación 14 están articulados frente a la parte inferior del carro 20. La parte superior del carro 30 se puede llevar en este caso a una posición basculante articulada hacia abajo o a una posición basculante articulada hacia arriba. Figure 3 shows the drive unit 10 in a second articulation position, in which the upper part of the carriage 30 and the second articulation axis 14 are articulated in front of the lower part of the carriage 20. The upper part of the carriage 30 is in this case, it can lead to an articulated tilting position downwards or an upwardly tilted tilting position.
Para la articulación de la parte superior del carro 30 frente a la parte inferior del carro 20 alrededor del segundo eje de articulación 14 está prevista una segunda articulación giratoria 62, que comprende de manera correspondiente como la primera articulación giratoria 60 tres casquillos de cojinete 64, 66 y un bulón de cojinete 68. El bulón de cojinete 68 de la segunda articulación giratoria 62 está dispuesto en ángulo recto con respecto al bulón de cojinete 68 de la primera articulación giratoria 60. La articulación doble 70 sirve como segunda unión articulada y presenta a tal fin un segundo bulón de cojinete 76, que se puede alinear coaxialmente al bulón de cojinete 68 de la segunda articulación giratoria 62. For the articulation of the upper part of the carriage 30 in front of the lower part of the carriage 20 around the second articulation axis 14 a second rotating joint 62 is provided, correspondingly comprising as the first rotating joint 60 three bearing bushings 64, 66 and a bearing bolt 68. The bearing bolt 68 of the second swivel joint 62 is arranged at a right angle to the bearing bolt 68 of the first swivel joint 60. The double joint 70 serves as a second articulated joint and features for this purpose a second bearing bolt 76, which can be coaxially aligned to the bearing bolt 68 of the second rotating joint 62.
Entre la parte inferior del carro 20 y la parte superior del carro 30 está prevista una instalación de articulación 50. La instalación de articulación 50 presenta un cilindro de regulación con un cuerpo cilíndrico 52 y con un pistón de subida 54. El pistón de subida 54 está articulado a través de una articulación esférica 56 en la parte superior del carro 30. El cuerpo cilíndrico 52 está conectado con la parte inferior del carro 20, de la misma manera de forma pivotable en tres direcciones espaciales. An articulation installation 50 is provided between the lower part of the carriage 20 and the upper part of the carriage 30. The articulation installation 50 has a regulating cylinder with a cylindrical body 52 and with a rise piston 54. The rise piston 54 it is articulated through a spherical joint 56 in the upper part of the carriage 30. The cylindrical body 52 is connected with the lower part of the carriage 20, in the same way pivotable in three spatial directions.
La primera articulación giratoria 60 y la segunda articulación giratoria 62 se pueden cerrar y liberar. A tal fin, el bulón de cojinete 68 es desplazable axialmente y de esta manera se puede introducir y extraer al menos desde el primer casquillo de cojinete 64, para que con ello se pueda cerrar y liberar la unión articulada entre la parte inferior del carro 20 y la parte superior del carro 30. Los bulones de cojinete 68 se pueden activar por medio de una instalación de cierre 80, en la que la instalación de cierre 79 comprende con preferencia un cilindro de regulación. El cilindro de regulación presenta un cuerpo cilíndrico 72 y un pistón de subida 84. A través de una introducción o bien extracción del pistón de subida 84 se puede regular axialmente el bulón de cojinete 80. The first swivel joint 60 and the second swivel joint 62 can be closed and released. To this end, the bearing bolt 68 is axially movable and thus can be introduced and removed at least from the first bearing bushing 64, so that the articulated joint between the lower part of the carriage 20 can be closed and released. and the upper part of the carriage 30. The bearing bolts 68 can be activated by means of a closing installation 80, in which the closing installation 79 preferably comprises a regulating cylinder. The regulating cylinder has a cylindrical body 72 and a rising piston 84. The bearing bolt 80 can be adjusted axially by means of an introduction or removal of the rising piston 84.
La articulación doble 70 está siempre cerrada, de manera que se posibilita opcionalmente o al mismo tiempo una articulación alrededor del primer eje de articulación 12 y alrededor del segundo eje de articulación 14. The double joint 70 is always closed, so that an articulation around the first articulation axis 12 and around the second articulation axis 14 is optionally possible or at the same time.
A través de la unión articulada de la instalación de articulación 50 con la parte inferior del carro y la parte superior del carro 30 se puede conseguir por medio de una única instalación de articulación una articulación tanto alrededor del primer eje de articulación 12 como también alrededor del segundo eje de articulación 14, según cuál de las articulaciones giratorias 60, 62 esté abierta. Si la primera articulación giratoria 60 está cerrada y la segunda articulación giratoria 62 está abierta, entonces se lleva a cabo a través de la extensión de la instalación de articulación 50 una articulación de la parte superior del carro 30 alrededor del primer eje de articulación 12. Si a primera articulación giratoria 60 está abierta y la segunda articulación giratoria 62 está cerrada, entonces se lleva a cabo a través de la extensión de la instalación de articulación 50 una articulación de la parte superior del carro 30 alrededor del segundo eje de articulación 14. Through the articulated joint of the articulation installation 50 with the lower part of the carriage and the upper part of the carriage 30, a joint can be achieved by means of a single articulation installation both around the first articulation axis 12 and also around the second articulation axis 14, according to which of the rotating joints 60, 62 is open. If the first rotating joint 60 is closed and the second rotating joint 62 is open, then an articulation of the upper part of the carriage 30 around the first articulation axis 12 is carried out through the extension of the articulation installation 50. If at the first rotating joint 60 is open and the second rotating joint 62 is closed, then an articulation of the upper part of the carriage 30 around the second articulation axis 14 is carried out through the extension of the articulation installation 50.
La instalación de articulación 50 está montada en la dirección axial de la instalación de accionamiento 10, es decir, en la dirección de un recorrido de desplazamiento de la unidad de accionamiento a lo largo del mástil de un aparato de perforación o de construcción. En la posición de funcionamiento de la unidad de accionamiento 10, la instalación de articulación 50 está dispuesta aproximadamente paralela al eje longitudinal de la parte inferior del carro 20 y del accionamiento de perforación 40 entre la parte inferior del carro 20 y la parte superior del carro 30. En la primera posición de articulación (figura 2), la instalación de articulación 50 está dispuesta en una alineación aproximadamente diagonal entre la parte inferior del carro 20 y la parte superior del carro 30. En la segunda posición de articulación (figura 3), la instalación de articulación 50 se encuentra en un plano perpendicular al segundo eje de articulación 14. The articulation installation 50 is mounted in the axial direction of the drive installation 10, that is, in the direction of a travel path of the drive unit along the mast of a drilling or construction apparatus. In the operating position of the drive unit 10, the articulation installation 50 is arranged approximately parallel to the longitudinal axis of the lower part of the carriage 20 and of the drilling drive 40 between the lower part of the carriage 20 and the upper part of the carriage 30. In the first articulation position (figure 2), the articulation installation 50 is arranged in an approximately diagonal alignment between the lower part of the carriage 20 and the upper part of the carriage 30. In the second articulation position (figure 3) , the articulation installation 50 is in a plane perpendicular to the second articulation axis 14.
Para el alojamiento de la instalación de articulación 50 en la posición de funcionamiento, en la parte inferior del carro 20 está formado un primer espacio de alojamiento 24. De manera correspondiente, en la parte superior del carro 30 está previsto un segundo espacio de alojamiento 34. Los puntos de articulación de la instalación de articulación 50 se encuentran en cada caso en la zona de los espacios de alojamiento 24, 34. Para el alojamiento de la articulación esférica 5, en la parte superior del carro 30 está dispuesta una placa de alojamiento inclinada 36 aproximadamente en el lado extremo en el segundo espacio de alojamiento 34. For the accommodation of the articulation installation 50 in the operating position, a first housing space 24 is formed in the lower part of the carriage 20. A second housing space 34 is provided correspondingly in the upper part of the carriage 30 The articulation points of the articulation installation 50 are in each case in the area of the accommodation spaces 24, 34. For the accommodation of the spherical joint 5, a housing plate is arranged on the upper part of the carriage 30 inclined 36 approximately at the end side in the second housing space 34.
Para poder conectar la parte superior del carro 30 en la posición de funcionamiento fijamente con la parte inferior del carro 20, además de las articulaciones giratorias 60, 62 y la articulación doble 70 está previsto un cierre 90. El cierre 90 está constituido como la primera articulación giratoria 60 y presenta de la misma manera casquillos de cojinete 64, 66 y un bulón de cojinete 68, con el que se puede conectar un primer casquillo de cojinete 64 con un segundo y un tercer casquillo de cojinete 66. En la posición de funcionamiento, la parte superior del carro 30 está conectada fijamente a través de dos articulaciones giratorias 60, 62, la articulación doble 70 y el cierre 90 con la parte inferior del carro 20. En la primera posición de articulación, el cierre 90 y la segunda articulación giratoria 62 están abiertos, mientras que en la segunda posición giratoria, el cierre 90 y la primera articulación giratoria 60 están abiertas. In order to connect the upper part of the carriage 30 in the operating position fixedly with the lower part of the carriage 20, in addition to the rotating joints 60, 62 and the double joint 70, a closure 90 is provided. The closure 90 is constituted as the first swivel joint 60 and has in the same way bearing bushings 64, 66 and a bearing bolt 68, with which a first bearing bushing 64 can be connected with a second and a third bearing bushing 66. In the operating position , the upper part of the carriage 30 is fixedly connected through two rotating joints 60, 62, the double joint 70 and the closure 90 with the lower part of the carriage 20. In the first articulation position, the closure 90 and the second joint Swivel 62 are open, while in the second swivel position, the closure 90 and the first swivel joint 60 are open.
En general, con la invención se prepara una unidad de accionamiento, que se puede equipar de manera sencilla y cómoda con un varillaje de perforación y está configurada para el montaje de componentes, como sondas térmicas, etc. en el varillaje de perforación. En este caso, el accionamiento de perforación se puede abatir para el equipamiento con los componentes a una posición de articulación lateral y a una posición de articulación basculada hacia abajo o hacia arriba para el equipamiento con los elementos del varillaje de perforación. In general, with the invention a drive unit is prepared, which can be equipped simply and conveniently with a drill rod and is configured for mounting components, such as thermal probes, etc. in the drilling linkage. In this case, the drilling drive can be lowered for the equipment with the components to a lateral articulation position and to an articulated position tilted downwards or upwards for the equipment with the elements of the drilling linkage.
Claims (9)
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- con un carro, que es desplazable a lo largo del mástil, with a carriage, which is movable along the mast,
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- con un accionamiento de perforación (40) para el accionamiento de un varillaje de perforación, que está with a drill drive (40) for driving a drill rod, which is
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- en la que el caro presenta una parte inferior del carro (20), que es desplazable a lo largo del mástil, y in which the car has a lower part of the car (20), which is movable along the mast, and
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- en la que el carro presenta una parte superior del carro (30), en la que está dispuesto el accionamiento de wherein the car has an upper part of the car (30), in which the drive is arranged
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- la parte superior del carro (30) es pivotable frente a la parte inferior del carro (20) alrededor de un primer eje the upper part of the carriage (30) is pivotable in front of the lower part of the carriage (20) around a first axis
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- porque está prevista una instalación de articulación (5) con un cilindro de regulación para la articulación because an articulation installation (5) with a regulation cylinder for the articulation is provided
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