Буровая штанга для перфораторного бурения Советский патент 1981 года по МПК E21B17/00 

Изобрегение Сгносигся к горной промышленности, в частности к устройствам, предназначенным для бурения шпуров и скважин в многолетнемерзлых породах. Известны буровые штанги, состоящие из тела штанги, резиновой втулки, разрезной металлической гильзы и установленного на ней сьемного металлического кольца Cll . Недостаток конструкции, заключается в том, что в процессе монтажа и. обжатия резиновой втулки происходят перенапряжения, вызывающие образование трещин и остаточную деформацию, что снижает ее эластичность и прочность. Металлическая разрезная гильза при обжатии также значительно деформируется, что в итоге позволяет применять упорны бурт одновременно. Наиболее близкой по технической сущ ности к изобретению является буровая штанга для перфораторного бурения, содержащая съемный бурт, выполненный в В виде разрезной эластлчной втулки и узел креп;Ения ее к теду многогранной штанги, при этом на ребрах наружной поверхности штанги выполнены пазы под выступы эластичной втулки 12 . Недостатком конструкции является то, что пазы под выступы гибкой втулки вььполняются .кольцевыми в плоскости сечения по диаметру и| кроме того, они имеют прямоугош ный профиль,.ЧТО вызывает подрез металла в этой зоне. Такое конструктивное выполнение пазов на теле штанги обуславливают преждевременный выход ее из строя, из-за образующихся значительных напряжений в этом месте. Уменьшение глубины пазов на ребрах граней штанги повышает ее эксплуатационную стойкость, но в месте с тем надежность крепшния бурта на теле штанги снижается. Это отрицательное явление особенно наблюдается при бурении крепких пород тяжелыми перфораторами с энергией удара более 6 кгс м. Целью изобретения является повышени срока службы штанги. Поставленная цепь достигается тем, что пазы под выступы втулки расположен по винтовой линии и имеют эллипсоидальную форму, причем глубина пазов меньше или равна разности радиусов описанной и вписанной окружности многогранника тела штанги. На (|мг, I изображена буровая штан общий вид;на фяг, 2 - вид штанги в мес усг.анрвки сьемного бурта;на фиг, З сечение А-А на фиг, 2,; Буровая штанга состоит из тела штанги 1 имеющего форму многогранника, на ребрах которого на месте ус(Тановки сьемного бурта выполнены пазы 2 под выступы эластичной втулки 3, расположенные по винтовой линии и имею щие эллипсоидальную форму, при этом гдубина пазов менее или равна разности радиусов описанной (И ) и вписанной ( Г окружностей многогранника тела штанги I, Внутренняя поверхность втушси 3 соотвествует профилю буревой штанги. Такай форма втулки позволяет равномерно распределять напряжения, возникающие при ее обжатии. На гибкую втулку 3 надеввется разрезная,металлическая гильза 4, имеющая форму двух усеченных конусов, соединенных большими основаниям На внутренней цилиндрической поверхност гильзы 4 выполнены .пазы для эффективного взаимодействия с втулкой 3, Вту1ка 3 с гильзой 4 об)ч.имаются разъемной обоймой, состояцей из пере)ней 5 и задней 6 гаек, которые соединяются межиу собой посредством резьбы. При соединении гаек 5 и 6 они своими внутренними конусными поверхностями воздействуют на разрезную металли ческую гильзу 4, которая, сжимаясь, по (щаметру, равномерно обжимает гибкую (резиновую) втулку, прочно закрепленную на теле штанги. Причем часть резины вжимается в эллипсоидатьные пазы 2 на ребрах, а тМ4же в углубления рифлей 7 штанги I, обеспечивая надежное закрепление сьемного бурта на теле штанГ1 и Распопоженные по винтовой пинии паз смещецы относительно друг друга на каж дом из ребер штанги и не вызыают подреза металла в диаметральных лоскостях. Кроме того, эллипсоидальный профиль пазов с плавными контурами и переходами позволяет равномерно распределить напряжения в этом, месте Ьтанги, а также исключить применение клея при монтаже упорного бурта. Глубина пазов выбирается из расчета того, чтобы сохранить в целостикости тело штанги. Поэтому наиболее оптимальной является глубина пазов, равная разности радиусов описанной и вписанной окружностей многогранника тела штанги. Такая гдубина пазов значительно повьпиает прочностные свойства металла ( штанги) за-счет более рав-; номерного распределения нагрузок. Выполнение рифшний на гранях штанги в зоне контакта с гибкой втулкой также спрср&зтвует повышению надежности крепления сьемного бурта на штанге. Технико-экономическая эффективность заключается в увеличении срока службы штанг, в надежности крепления бурта на теле штанги в заданном месте. Формула изобретения Буровая штанга для перфораторного бурения, содержащая съемный бурт, выполенный в виде разрезной эластичной втулки, узел бурта к телу многогранной штанги, на ребрах наружной поверхности которой имеются пазы под выступы эластичной втулки, отличающаяся тем, что, с целью повышения срока службы штанги, пазы под выступы втуда;и расположены по винтовой линии и имеют эллипсоидальную форму, причем глубина пазов меньше или равна разности радиусов описанной и вписанной окружности многогранника тела штанги. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР N 250821, Km Е 21 С 15/ОО, 1969, . 2,Авторское свиаетел1ство СССР А 629337, кл Е 21 С 15/00, 1972 (прототип).