[發明專利]具有負載控制器的研磨設備

有效

• 申請號: 201480049140.6
• 申請日: 2014-08-12
• 公開（公告）號: CN105531083B
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: B·T·舍蘭德;B·舍蘭德
• 申請（專利權）人: C.M.E.鼓風及采礦設備有限公司
• 主分類號: B24B49/10
• 分類號: B24B49/10;B23Q15/12;B24B19/00;B24B3/24;B24B3/60;B24B55/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 許劍樺

本發明涉及一種用于研磨巖石鉆頭的硬金屬嵌入件的研磨設備，所述研磨設備有研磨機器，該研磨機器裝備有研磨杯，該研磨杯由馬達驅動，以便繞它的縱向軸線旋轉，其中，支承系統包括：臂或操作桿系統，以便控制研磨機器的豎直運動；以及用于提供研磨壓力的裝置，其中，提供研磨壓力的該裝置可以是與臂或操作桿系統可樞轉地連接的線性促動器和測壓元件組件。

技術領域

本發明涉及用于研磨巖石鉆頭(沖擊或旋轉)、隧道掘進機切刀(TBM)和天井鉆機切刀(RBM)的硬金屬嵌入件或工作尖端的設備的改進，更具體地說(但并不排他)，用于研磨巖石鉆頭或切刀的切削齒或鑲齒(button)的設備的改進。

背景技術

在鉆井操作中，鉆頭或切刀上的切削齒(鑲齒)在連續使用后變平(磨損)。通過重新研磨(磨尖)鑲齒以便使它們基本回復至其原始輪廓而進行的鉆頭或切刀的定期維護將延長鉆頭/切刀的壽命、加速鉆井和降低鉆井成本。最好是在鑲齒的磨損達到鑲齒半徑最大值的三分之一時進行重新研磨。

制造商已經發展了一系列不同的人工和半自動研磨機器，包括手持研磨機、單臂和雙臂自定心研磨機器以及專門設計成用于安裝在鉆架、服務車輛上或者設置在車間中的研磨機。

這些類型的機器利用具有高速旋轉的心軸或轉子的研磨機器。安裝在轉子或心軸的端部上的研磨杯或研磨銷(grinding pin)研磨鑲齒以及通常鉆頭/切刀的、環繞鑲齒基部的面，以便使得鑲齒基本回復至它的原始輪廓，用于有效鉆井。除了研磨杯的旋轉，這些類型的研磨機器還可以包括這樣的特征，其中，研磨機器安裝成與鑲齒的縱向軸線成一定角度，且研磨機器旋轉，以便提供軌道運動，該軌道運動的旋轉中心處于研磨杯的中心處。當研磨鑲齒時，研磨機器的定心特性將使得研磨機器定心在鑲齒的最高點上面。

普通的研磨機器在研磨壓力和平衡壓力之間轉換，以便獲得合適的效果。在普通的研磨機器中，最小研磨壓力等效于臂或操作桿部分以及附接于其上的部件的重量。

對于這些類型的研磨機器，長久以來的問題是由于高轉速而引起的振動和噪音、磨損、需要用于氣動系統的大型壓縮機和每個鑲齒的較長研磨時間；以及較大的尺寸。

美國專利No.7402093解決了更早機器的多個問題，并提供了一種承載在支承系統上的研磨機器，其中，研磨杯以可變速度旋轉，優選是從大約2200至6000RPM，且支承系統能夠提供可變的進給壓力，優選是或者可選擇直到350千克。在這種類型的機器中，需要精確控制進給壓力。

發明內容

因此，本發明提供了用于研磨巖石鉆頭的硬金屬嵌入件的研磨設備的實施例。研磨設備有承載在支承系統上的研磨機器和用于保持一個或多個要研磨的鉆頭的裝置。研磨機器裝備有研磨杯，該研磨杯由馬達驅動，以便繞它的縱向軸線旋轉。支承系統包括：臂或操作桿系統，以便控制研磨機器的運動，用于使得研磨機器與要研磨的硬金屬嵌入件對齊；用于提供研磨壓力的裝置；用于監測和控制研磨設備的一個或多個操作功能的裝置，該操作功能從以下組選擇，該組包括力、研磨壓力、研磨機器在與硬金屬嵌入件對齊時的運動和運動速度。用于監測和控制研磨設備的一個或多個功能的裝置包括：一個或多個測壓元件(load cell)，用于定量和測量在所述一個或多個功能過程中施加的力；以及可編程控制系統，該可編程控制系統能夠根據來自該一個或多個測壓元件的輸入而監測和調節該一個或多個功能。

在一個實施例中，用于提供研磨壓力的裝置是線性促動器和測壓元件，該線性促動器與臂或操作桿系統可樞轉地連接，以便產生力，例如進給(研磨)壓力，該測壓元件用于定量和測量在研磨過程中施加的力。控制系統、線性促動器和測壓元件的組合能夠使得進給(研磨)壓力從零開始。這與普通的研磨機器明顯不同，因為在普通的研磨機器中，最小進給壓力等于研磨機器和支承系統的重量。

本發明的另一方面涉及研磨設備的實施例，其中，提供了用于保持要研磨的一個或多個巖石鉆頭的裝置，該裝置包括用于各孔的可運動壓力板，所述壓力板的運動由線性促動器來控制。