用于破岩系统的组件技术方案

本发明专利技术提供一种用于破岩系统(14)的组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)，所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)被磁化为剩余磁化的状态。所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)的所述剩余磁化具有关于所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)的几何形状的预定的变化磁化曲线(20)，所述变化磁化曲线(20)描述所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)中的关于所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)的几何形状的变化磁化强度。

A component used in a rock breaking system

The invention provides a component (9, 10a, 10b, 10C, 11, 15, 16, 17) for rock breaking system (14), and the components (9, 10a, 10b, 10C, 11, 15, 16, 17) are magnetized to the state of remanent magnetization. The assembly (9, 10a, 10b, 10C, 11, 15, 16, 17) of the residual magnetization has on the component (9, 10a, 10b, 10C, 11, 15, 16, 17) of the geometry of the predetermined changes in the magnetization curve (20), the change of magnetization curve (20) description of the component (9, 10a, 10b, 10C, 11, 15, 16, 17) of the component (9, 10a, 10b, 10C, 11, 15, 16, 17) magnetization change geometry.

【技术实现步骤摘要】
用于破岩系统的组件
本专利技术涉及一种用于破岩系统的组件，该组件为破岩系统的一部分，但是该组件也可被应用于测量在破岩期间破岩系统中出现的应力、振动或者力。
技术介绍
在控制破岩时，可以测量和采用在破岩期间破岩系统中出现的应力。FI69680和US4,671,366公开了一种测量在破岩期间出现的应力波并且采用所测量的应力波来控制破岩装置的操作的示例。DE19932838和US6,356,077公开了一种信号处理方法和装置，用于通过测量经受冲击负荷的破岩系统的组件中的应力波引起的磁弹性变化来确定应力波的参数。例如，在US6,356,077中，通过测量破岩系统组件的磁特性的变化而测量破岩期间出现的应力波。为了测量应力波，在测量应力波期间，破岩系统组件同时经受磁化线圈引起的外部磁场。然而，无论仪器构造如何，使破岩系统组件在测量应力波的同时经受外部磁场都会引起对测量结果的干扰。在EP公开2811110中，破岩系统组件的组件中的至少一部分被布置成持续(persistent)磁化或剩余磁化的状态。通过这种解决方案，可以避免上述与同时磁化破岩系统组件和测量应力波有关的问题。将破岩系统组件布置成持续磁化或剩余磁化的状态不一定由此提供精确的应力波测量结果，或者结果足够精确，以用于监测或者控制破岩装置的操作。
技术实现思路
本专利技术的目标在于提供一种可以被应用于测量在破岩期间出现的应力、振动或者力的新颖的解决方案。本专利技术的特征在于独立权利要求中所述的特征。本专利技术基于以下构思：用于破岩系统的组件被磁化为剩余磁化的状态，其中所述组件的剩余磁化在组件的纵向方向、径向方向、旋转方向、横交于纵向方向的方向、循环(circular)方向和周向方向中的至少一个方向上具有预定的变化磁化曲线，该变化磁化曲线描述组件上中的与组件的几何形状相关的变化磁化强度。当测量由应力波引起的磁弹性变化所处的破岩系统的组件被布置成剩余磁化的状态时，破岩系统不需要具有提供使特定组件变为特定磁性状态的任何类型的仪器，或者使特定组件在测量应力波的期间同时经受外部磁场的仪器。这简化了应力波测量的仪器，并且不引起在应力波测量期间同时使特定组件进入磁性状态的仪器产生的干扰。此外，当组件的剩余磁化的状态关于组件的几何形状具有预定的变化磁化曲线，其中该变化磁化曲线描述了组件中的关于组件的几何形状的变化磁化强度，该预定的变化磁化曲线可以被布置成包括诸如全局峰值或者局部峰值的特定部分，在该特定部分处，组件的由应力波引起的磁弹性变化是最能够检测的，或者具有用于测量和使用该组件的目的的其它期望特性。当用于测量磁弹性变化的至少一个传感器被布置在峰值点时，这进一步提高了测量精确性。附图说明下面将参考附图，通过优选实施例更详细地描述本专利技术，其中：图1示意性地示出钻岩钻机的侧视图；图2示意性地示出钻岩时出现的应力波；图3示意性地示出破岩系统的部分横截面侧视图；图4示意性地示出破岩系统的钻柄，以及被布置至钻柄的剩余磁化的预定的变化磁化曲线；图5示意性地示出图4的预定的变化磁化曲线与现有技术的磁化曲线的比较；图6示意性地示出被布置至钻柄的剩余磁化的另一预定的变化磁化曲线；图7是磁滞曲线的示意性表示；和图8是可用于运送破岩系统组件的容器的示意性表示。为了清楚起见，附图以简化方式示出本专利技术的一些实施例。在附图中，类似附图标记识别类似元件。具体实施方式可以通过由钻岩机在岩石中钻孔而执行破岩。可替选地，可以由破碎锤破碎岩石。在本文中，应将术语“岩石”广泛地理解为也涵盖卵石、岩石材料、硬壳和其它相对坚硬的材料。钻岩机和破碎锤包括冲击机构，冲击机构直接地或者通过转接器向工具提供冲击脉冲。冲击脉冲产生在工具中传播的应力波。当应力波到达与将被钻孔的岩石面对的工具的末端时，工具由于应力波的影响而刺入岩石。应力波的一些能量可能作为反射波而反射回来，反射波在工具中以相反方向(即朝着冲击机构)传播。取决于具体情况，反射波可能仅包含压缩应力波或者张力应力波。然而，反射波通常包括张力应力分量和压缩应力分量。图1示意性地示出钻岩钻机1的明显简化的侧视图。钻岩钻机1包括移动载架2和吊臂3，在吊臂3的末端存在具有钻岩机8的进给梁4，钻岩机8具有冲击机构5和旋转机构6。图1的钻岩钻机1还包括工具9，工具9的近端9’被联接至钻岩机8，并且其远端9”朝向将被钻孔的岩石12取向。在图1中以虚线示意性地示出工具9的近端9’。图1的钻岩钻机1的工具9包括钻杆10a、10b和10c或者钻柱10a、10b、10c或者钻管10a、10b、10c，以及处于工具9的远端9”处的钻头11。钻头11可以具有球齿11a，但也可存在其它钻头结构。在通过分段钻杆来钻孔(也称为深孔钻孔)时，取决于将被钻出的钻孔的深度，许多钻杆附接在钻头11和钻岩机8之间。工具9也可以通过附接至进给梁4的引导支撑件13支撑。此外，图1的钻岩钻机1还包括被布置到进给梁4的进给机构7，钻岩机8关于进给机构7可移动地布置。在钻孔期间，进给机构7布置用以将钻岩机8在进给梁4上向前推动，从而将钻头11推动抵靠到岩石12上。图1示出了与实际中相比的关于钻岩机8的结构小很多的钻岩钻机1。为了清楚起见，图1的钻岩钻机1仅具有一个吊臂3、进给梁4、钻岩机8和进给机构7，但是显然的是，钻岩钻机可以具有包括进给梁4、钻岩机8和进给机构7的多个吊臂3。也应明白，钻岩机8通常包括冲洗机构，以防止钻头被阻塞。为了清楚起见，图1中未示出冲洗机构。钻机8可以液压运行，但是也可以气动运行或者电动运行。钻机也可以具有与上文所解释的不同的结构。例如，在潜孔钻时，冲击机构位于钻头旁边的钻孔底部处的钻机中，钻头通过钻杆连接至位于钻孔上方的旋转机构。钻机也可以是意图用于旋转钻孔的钻机，因此在钻机中不存在冲击机构。冲击机构5可设有冲击活塞，该冲击活塞在压力介质地影响下往复运动，并且直接地或者通过工具9和冲击活塞之间的中间件(诸如钻柄或其它转接器)而撞击到工具。当然，也可以存在不同结构的冲击机构。因而，冲击机构5的操作也可基于无任何机械往复运动的冲击活塞的电磁或者液压力的使用，并且在这种情况下，术语“冲击机构”也是指基于这些特性的冲击装置。冲击机构5产生的应力波被沿钻杆10a至10c朝着处于工具9的远端9”处的钻头11传播。当应力波遇到钻头11时，钻头11及其球齿11a打击将被钻孔的岩石12，由此引起岩石12经受强应力，由于这种强应力而在岩石12中形成裂纹。通常，施加在或者作用在岩石12上的部分应力波反射至工具9，并且沿工具9朝着冲击机构5反射回。在钻孔期间，旋转机构6将连续的旋转力传递至工具9，因而引起钻头11的球齿11a在冲击后改变它们的位置，并且在下一次冲击时击打岩石12上的新的位置。图2示意性地示出应力波，其中以标识符si表示朝着将被钻孔的岩石12传播的应力波，并且以标识符sr表示从岩石12反射回到工具9的应力波。图3示意性地示出了破岩系统14的部分横截面侧视图，其例如可以用在图1的钻岩钻机1的钻岩机8中。图3的破岩系统14包括冲击机构5和被连接至冲击机构5的工具9。图3的破岩系统14中的工具9包括钻杆10a、10b或者钻柱10a、10b或者钻管10、10b，以及处于钻杆10b的远端9”处的钻头11。冲击机构5包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于破岩系统(14)的组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)，所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)被磁化为剩余磁化的状态，其特征在于所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)的剩余磁化在所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)的纵向方向、所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)的径向方向、所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)的旋转方向、横交于所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)的纵向方向的方向、所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)的循环方向和所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)的周向方向中的至少一个方向上具有预定的变化磁化曲线(20)，所述变化磁化曲线(20)描述所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)中的关于所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)的几何形状的变化磁化强度。

【技术特征摘要】
2016.07.07 EP 16178367.51.一种用于破岩系统(14)的组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)，所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)被磁化为剩余磁化的状态，其特征在于所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)的剩余磁化在所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)的纵向方向、所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)的径向方向、所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)的旋转方向、横交于所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)的纵向方向的方向、所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)的循环方向和所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)的周向方向中的至少一个方向上具有预定的变化磁化曲线(20)，所述变化磁化曲线(20)描述所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)中的关于所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)的几何形状的变化磁化强度。2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于所述预定的变化磁化曲线具有至少一个基本平坦部分(23a、23b)和至少一个基本变化部分。3.根据权利要求1或2所述的组件，其特征在于所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)的所述预定的变化磁化曲线(20)包括至少一个峰值点(21a、21b)，描述所述剩余磁化的曲线(20)的变量在所述峰值点(21a、21b)处具有的绝对值超过所述变量在与所述峰值点(21a、21b)相邻的所述曲线的点处的绝对值。4.根据上述权利要求任一项所述的组件，其特征在于所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)的所述预定的变化磁化曲线(20)包括至少两个峰值点(21a、21b)，至少一个峰值点(21b)具有与其余的峰值点(21a)相反的极性。5.根据权利要求3或4所述的组件，其特征在于所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)的所述预定的变化磁化曲线(20)的所述至少一个峰值点(21a、21b)位于所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)的保留在所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)的末端(16a、16b)之间的一部分处。6.根据上述权利要求任一项所述的组件，其特征在于所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)至少部分地由硬磁材料制成或者由磁性上比所述组件(9、10a、10b、10c、11、15、16、17)的其它部分的材料硬的材料制成。7.根据上述权利要求任一项所述的组件，其特征在于所述组件(9、...

【专利技术属性】
技术研发人员：努拉·卡莱沃，韦萨·乌伊托，托墨·皮理楠，安蒂·科斯基迈基，
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