EP4080011B1 - Perforateur hydraulique roto-percutant - Google Patents

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EP4080011B1
EP4080011B1 EP22165675.4A EP22165675A EP4080011B1 EP 4080011 B1 EP4080011 B1 EP 4080011B1 EP 22165675 A EP22165675 A EP 22165675A EP 4080011 B1 EP4080011 B1 EP 4080011B1
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EP
European Patent Office
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shank
leakage
sealing gasket
fluid
passage
Prior art date
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EP22165675.4A
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Michel ESCOLLE
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Montabert SAS
Original Assignee
Montabert SAS
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Publication date
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    • B25D2250/365—Use of seals

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic rotary percussive drill more specifically used on a drilling installation.
  • a drilling installation comprises, in a known manner, a hydraulic rotary-percussive drill slidably mounted on a slide and driving one or more drill bars, the last of these drill bars carrying a tool called a cutter which is in contact with the rock.
  • a drill generally has the objective of drilling more or less deep holes mainly in order to be able to place explosive charges therein.
  • the drill is therefore the main element of a drilling installation which, on the one hand, gives the cutter rotation and percussion via the drill bars so as to penetrate the rock, and on the other hand, provides an injection fluid so as to extract the debris from the drilled hole.
  • the injection fluid thus flows through the shank, the drill bars and the bit, and carries the debris of material to be drilled out of the hole being drilled.
  • water is used as this injection fluid, which helps prevent rock dust from spreading into the atmosphere when it emerges from the hole during drilling.
  • front and rear main seals are arranged on either side of the annular internal groove provided in the fluid injection part so as to contain the injection fluid in an injection chamber defined by the annular internal groove and the fitting.
  • injection fluid incompressible and non-lubricating
  • the aforementioned pressurized and hydraulic zones of the perforator quickly leads to irreversible consequences on the perforator, involving immobilization of the latter, a loss of production and very high repair costs.
  • a non-lubricating fluid enters the pressurized zone of the perforator, this fluid gets into the perforator's rotating bearings in particular and is likely to cause the perforator to seize.
  • the injection fluid can also, depending on its nature, corrode the interior of the perforator in the hydraulic zone, and potentially the hydraulic seal surfaces, which causes at least a hydraulic leak and requires the replacement of the damaged part in addition to the seals concerned.
  • a backup seal At the rear of the rear main seal, and to provide, on the injection part and between the rear main seal and the rear backup seal, a fluid discharge orifice extending substantially radially and opening into a leak passage defined by a functional clearance between the fitting and the injection part.
  • a fluid discharge orifice allows an injection fluid flowing into the leak passage, due to a leak of the rear main seal, to exit the perforator.
  • the discharge of injection fluid via this fluid discharge orifice is also supposed to alert the operator to stop the perforator and change the faulty seal(s).
  • Behind the rear emergency seal is the aforementioned pressurized zone, which is swept by a flow of compressible fluid, generally lubricated to limit wear and corrosion.
  • the pressure of this compressible fluid limits the penetration of injection fluid into the pressurized zone.
  • the present invention aims to remedy these drawbacks.
  • the technical problem underlying the invention therefore consists in providing a rotary-percussive hydraulic perforator which is of simple and economical structure, while limiting the risks of injection fluid penetrating into an internal part of the perforator receiving a rear part of a fitting and a striking piston of the perforator.
  • the present invention relates to a rotary-percussive hydraulic drill according to claim 1.
  • the specific configuration of the perforator according to the present invention provides an increased service life for the rear emergency seal, which reduces the frequency of replacement of the latter.
  • the pressurization pressure prevailing at the rear of the rear backup seal will be sufficient to repel a potential intrusion of injection fluid into the pressurized part of the perforator.
  • the specific configuration of the perforator according to the present invention makes it possible to give the latter increased reliability and safety of use.
  • the rotary-percussive hydraulic drill may further have one or more of the following characteristics, taken alone or in combination.
  • the means for generating pressure losses are configured such that the leakage passage has a passage section which varies between the rear main seal and the rear emergency seal.
  • the deflection surface is configured to deflect the leakage flow from a flow direction substantially parallel to the longitudinal axis of the fitting to a flow direction which is transverse to the longitudinal axis of the fitting, i.e. which is intersecting with the longitudinal axis of the fitting.
  • the deflection surface is configured to deflect a leak flow, flowing in the leak passage towards the rear emergency seal, such that the leak flow deviates, i.e. moves away, from the longitudinal axis of the fitting.
  • the deflection surface extends towards the rear emergency seal away from the longitudinal axis of the fitting.
  • the deflection surface is annular.
  • the deflection surface extends transversely to the longitudinal axis of the fitting, that is to say in a direction of extension which is intersecting with the longitudinal axis of the fitting.
  • the deflection surface is inclined relative to the longitudinal axis of the fitting at an angle of inclination of between 1 and 89°, and for example between 30 and 60°.
  • the deflection surface has a generally truncated cone shape.
  • the deflection surface extends substantially perpendicular to the longitudinal axis of the fitting.
  • the deflection surface diverges towards the rear emergency seal.
  • the deflection surface diverges towards the rear main seal.
  • the deflection surface is at least partly formed by a concave surface portion which is curved and which has a radius of curvature.
  • the fitting comprises a deflection collar which is provided on an outer surface of the fitting and which comprises the deflection surface.
  • the fitting comprises an annular groove provided on the external surface of the fitting and located, and for example located axially, between the first fitting portion and the deflection surface, the minimum diameter of the annular groove being less than the first external diameter of the first fitting portion.
  • the leak passage comprises an evacuation chamber which extends at least partly around the fitting and which is located, and for example located axially, between the rear main seal and the rear emergency seal, the at least one fluid evacuation orifice opening into the evacuation chamber.
  • the evacuation chamber is annular.
  • the fluid injection part comprises an annular discharge groove opening into the longitudinal passage and partly delimiting the discharge chamber.
  • the deflection surface is configured to deflect a leak flow, flowing in the leak passage toward the rear emergency seal, toward a bottom wall of the annular discharge groove.
  • the fitting comprises a connecting portion located axially between the first and second fitting portions, the connecting portion comprising an external circumferential surface having a surface roughness which is configured to generate pressure losses in the leakage passage when a leakage flow flows in the leakage passage, the pressure loss generation means being at least partly formed by the surface roughness of the external circumferential surface.
  • the outer circumferential surface of the connecting portion has a surface roughness which is greater than the surface roughness of the outer circumferential surfaces of the first and second fitting portions.
  • the fluid injection portion comprises a rear intermediate portion which is located axially between the rear main seal and the rear backup seal, the rear intermediate portion comprising an inner circumferential surface having a surface roughness which is configured to generate pressure losses in the leakage passage when a leakage flow flows.
  • the loss generating means being at least partly formed by the surface roughness of the inner circumferential surface.
  • the inner circumferential surface has a surface roughness which is greater than the surface roughness of the other inner circumferential surfaces of the fluid injection portion.
  • the rotary-percussive hydraulic drill further comprises a rotation drive device configured to rotate the sleeve around an axis of rotation substantially coincident with the striking axis.
  • the third fitting portion is generally cylindrical and has a third external diameter which is strictly less than the first external diameter.
  • the fluid injection part comprises a first portion and a second portion respectively comprising a first internal surface and a second internal surface which are generally cylindrical, the front and rear main seals being fixed in two annular fixing grooves provided respectively on the first and second internal surfaces.
  • the fluid injection part comprises a rear portion comprising a rear inner surface which is generally cylindrical, the rear emergency seal being fixed in an annular fixing groove provided on the rear inner surface.
  • the rear portion is disposed at the rear of the first and second portions.
  • the fluid injection part comprises a front portion comprising a front internal surface which is generally cylindrical, the front emergency seal being fixed in an annular fixing groove provided on the front internal surface.
  • the front portion is disposed in front of the first and second portions.
  • the means for generating additional pressure losses comprise an additional deflection surface provided on the fluid injection part and located, and for example located axially, between the first fitting portion and the second fitting portion, the additional deflection surface being configured to deflect a leak flow, flowing in the additional leak passage towards the front emergency seal, in a flow direction which is transverse to the longitudinal axis of the fitting, i.e. which is intersecting with the longitudinal axis of the fitting.
  • the additional deflection surface is configured to deflect the leakage flow from a flow direction substantially parallel to the longitudinal axis of the fitting to a flow direction which is transverse to the longitudinal axis of the fitting, i.e. which is intersecting with the longitudinal axis of the fitting.
  • the additional deflection surface is configured to deflect the leakage flow towards the longitudinal axis of the fitting.
  • the front internal surface has an internal diameter which is less than the internal diameter of the first internal surface.
  • the additional deflection surface is annular and connects the front internal surface to the first internal surface.
  • the additional deflection surface is inclined relative to the longitudinal axis of the fitting at an angle of inclination of between 1 and 89°, and for example between 30 and 60°.
  • the additional deflection surface converges towards the front main seal.
  • the additional deflection surface converges towards the front emergency seal.
  • the additional leak passage comprises an additional evacuation chamber which extends at least partly around the fitting and which is located, and for example located axially, between the front main seal and the front emergency seal, the at least one additional evacuation orifice opening into the additional evacuation chamber.
  • THE figures 1 And 2 represent a first embodiment of a rotary-percussive hydraulic drill 2 which is intended for drilling blast holes.
  • the rotary-percussive hydraulic drill 2 more particularly comprises a drill body 3 which is configured to be slidably mounted on a slide (not shown in the figures) provided on a carrier machine.
  • the rotary-percussive hydraulic drill 2 comprises a striking system 4 comprising a striking piston 5 mounted to slide alternately in a piston cylinder 6, which is defined by the drill body 3, along a striking axis A.
  • the striking piston 5 and the piston cylinder 6 delimit a first control chamber 7 which is annular, and a second control chamber 8 which has a wider cross section. important than that of the first control chamber 7 and which is antagonistic to the first control chamber 7.
  • the striking system 4 further comprises a control distributor 9 arranged to control an alternating movement of the striking piston 5 inside the piston cylinder 6 alternately following a striking stroke and a return stroke.
  • the control distributor 9 is configured to place the second control chamber 8 alternately in connection with a high-pressure fluid supply conduit 11, such as a high-pressure incompressible fluid supply conduit, during the striking stroke of the striking piston 5, and with a low-pressure fluid return conduit 12, such as a low-pressure incompressible fluid return conduit, during the return stroke of the striking piston 5.
  • the first control chamber 7 is advantageously permanently supplied with high-pressure fluid by a supply channel 13 connected to the high-pressure fluid supply conduit 11.
  • the high-pressure fluid supply line 11 and the low-pressure fluid return line 12 belong to a main hydraulic supply circuit with which the striking system 4 is provided.
  • the rotary-percussive hydraulic drill 2 further comprises a fitting 14 intended to be coupled, in a known manner, to at least one drilling bar (not shown in the figures) equipped with a tool, also called a cutter.
  • the fitting 14 extends longitudinally along a longitudinal axis which is advantageously coincident with the striking axis A, and comprises a first end portion 15 facing the striking piston 5 and provided with an end face 15.1 against which the striking piston 5 is intended to strike during each operating cycle of the rotary-percussive hydraulic drill 2, and a second end portion 16, opposite the first end portion 15, intended to be coupled to the at least one drilling bar.
  • the fitting 14 comprises a fluid injection conduit 17 extending longitudinally and opening into an end face 16.1 of the second end portion 16.
  • the fitting 14 further comprises a communication orifice 18 opening radially respectively into the fluid injection conduit 17 and into the outer surface of the fitting 14.
  • the rotary-percussive hydraulic drill 2 further comprises a fluid injection portion 19 provided on a front portion of the drill body 3.
  • the fluid injection portion 19 may for example be removably mounted on the front portion of the drill body 3.
  • the fluid injection part 19 comprises injection body 21 which is generally tubular and which is arranged around of the fitting 14.
  • the injection body 21 thus comprises a longitudinal passage 22 in which the fitting 14 extends.
  • the injection body 21 further comprises a fluid supply inlet 23 fluidically connected to a fluid supply conduit 24 which is connected to a source of injection fluid, and an annular internal groove 25 which extends around the fitting 14 and into the bottom of which the fluid supply inlet 23 opens.
  • the communication orifice 18 provided on the fitting 14 opens into the annular internal groove 25 such that the fluid injection conduit 17 is fluidically connected to the fluid supply conduit 24 via the annular internal groove 25 and the fluid supply inlet 23.
  • the injection fluid supplied by the fluid supply conduit 24 may for example be water or air.
  • the rotary-percussive hydraulic drill 2 further comprises a front main seal 26 and a rear main seal 27 which are annular and which each extend around the fitting 14.
  • the front and rear main seals 26, 27 are arranged axially on either side of the annular internal groove 25, and are configured to cooperate in a sealed manner with a first fitting portion 14.1 of the fitting 14.
  • Each of the front and rear main seals 26, 27 may for example have a generally U-shaped cross section, and comprise an annular sealing lip configured to cooperate in a sealed manner with the first fitting portion 14.1.
  • the injection body 21 comprises a first portion 21.1 and a second portion 21.2 respectively comprising a first internal surface and a second internal surface which are generally cylindrical, the front and rear main seals 26, 27 being fixed in two annular fixing grooves provided respectively on the first and second internal surfaces.
  • the rotary-percussive hydraulic drill 2 also includes a rear emergency seal 28 which is annular and which extends around the shank 14.
  • the rear emergency seal 28 is located to the rear of the rear main seal 27, and is configured to cooperate in a sealing manner with a second shank portion 14.2 of the shank 14.
  • the injection body 21 comprises a rear portion 21.3 comprising a rear internal surface which is generally cylindrical, the rear emergency seal 28 being fixed in an annular fixing groove provided on the rear internal surface.
  • the first fitting portion 14.1 is generally cylindrical and has a first external diameter
  • the second fitting portion 14.2 is generally cylindrical and has a second external diameter which is strictly greater than the first external diameter
  • the rear internal surface has an internal diameter which is greater than the internal diameter of the first internal surface.
  • the rotary-percussive hydraulic drill 2 further comprises a leakage passage 29 which is defined between the sleeve 14 and the injection body 21 and which extends from the rear main seal 27 to the rear emergency seal 28.
  • a leakage flow is intended to flow into the leakage passage 29 in the event of leakage of injection fluid at the rear main seal 27.
  • the leak passage 29 has a passage section which varies between the rear main seal 27 and the rear emergency seal 28, and in particular comprises an evacuation chamber 31 which is annular and which extends around the fitting 14.
  • the evacuation chamber 31 is located axially between the rear main seal 27 and the rear emergency seal 28.
  • the injection body 21 comprises an annular evacuation groove 32 opening into the longitudinal passage 22 and partly delimiting the evacuation chamber 31.
  • the leak passage 29 further comprises an upstream passage portion defined by a functional clearance between the first fitting portion 14.1 and the second internal surface, and a downstream passage portion defined by a functional clearance between the second fitting portion 14.2 and the rear internal surface.
  • the rotary-percussive hydraulic drill 2 also comprises one or more fluid discharge orifice(s) 33 provided on the injection body 21 and opening, for example radially, into the discharge chamber 31.
  • the or each fluid discharge orifice 33 is configured to discharge a leak flow flowing in the leak passage 29 towards the outside of the rotary-percussive hydraulic drill 2.
  • the rotary-percussive hydraulic drill 2 further comprises pressure loss generating means arranged in the leakage passage 29 and configured to generate pressure losses in the leakage passage 29 when a leakage flow flows in the leakage passage 29.
  • the means for generating pressure losses comprise a deflection surface 34 which is annular and which is provided on the fitting 14.
  • the deflection surface 34 connects the first fitting portion 14.1 to the second fitting portion 14.2.
  • the deflection surface 34 has a generally truncated cone shape and diverges in the direction of the rear emergency seal 28.
  • the deflection surface 34 is inclined relative to the longitudinal axis of the fitting 14 at an angle of inclination of between 1 and 89°, by example between 30 and 60°, and advantageously around 45°.
  • the deflection surface 34 could extend substantially perpendicular to the longitudinal axis of the fitting 14. Such a configuration of the deflection surface 34 makes it possible to further increase the pressure losses generated within the leakage passage 29.
  • the deflection surface 34 is more particularly configured to deflect a leak flow, flowing in the leak passage 29 towards the rear emergency seal 28, from a flow direction substantially parallel to the longitudinal axis of the fitting 14 to a flow direction which is transverse to the longitudinal axis of the fitting 14, that is to say which is intersecting with the longitudinal axis of the fitting 14.
  • the deflection surface 34 is configured to deflect a leak flow, flowing in the leak passage 29 towards the rear emergency seal 28, towards a bottom wall of the annular discharge groove 32, and thus such that the leak flow moves away from the longitudinal axis of the sleeve 14.
  • the rotary-percussive hydraulic drill 2 also comprises a rotation drive system 35 which is configured to rotate the sleeve 14 about a rotation axis which is substantially coincident with the striking axis A.
  • the rotation drive system 35 comprises for example a coupling member 36, such as a coupling pinion, which is tubular and which is arranged around the sleeve 14.
  • the coupling member 36 comprises male coupling splines and female coupling splines which are rotationally coupled respectively with female and male coupling splines provided on the sleeve 14.
  • the coupling member 36 comprises external peripheral teeth coupled in rotation with an output shaft of a drive motor 37, such as a hydraulic motor hydraulically powered by an external hydraulic power supply circuit, belonging to the rotation drive system 35.
  • the rotation drive system 35 may for example comprise an intermediate pinion 38 which is coupled on the one hand to the output shaft of the drive motor 37 and on the other hand to the external peripheral teeth of the coupling member 36.
  • the fitting 14 When the rotary-percussive hydraulic drill 2 is in operation, the fitting 14 is rotated by the drive motor 37, and the fitting 14 receives on its end face 15.1 the cyclic impacts of the striking piston 5, provided by the striking system 4 supplied by the main hydraulic supply circuit.
  • FIG. 3 represents a rotary-percussive hydraulic drill 2 according to a second embodiment of the invention which differs from the first embodiment essentially in that the injection body 21 is devoid of the annular discharge groove 32.
  • FIG. 4 represents a rotary-percussive hydraulic drill 2 according to a third embodiment of the invention which differs from the first embodiment essentially in that the deflection surface 34 is configured to direct a leak flow, flowing in the leak passage 29 towards the rear emergency seal 28, towards the rear main seal 27.
  • the deflection surface 34 makes it possible to further increase the pressure losses generated within the leak passage 29.
  • the deflection surface 34 diverges towards the rear main seal 27.
  • the deflection surface 34 is inclined relative to the longitudinal axis of the fitting 14 at an angle of inclination of between 91 and 179°, for example between 120 and 150°, and advantageously of approximately 135°.
  • FIG. 5 represents a rotary-percussive hydraulic drill 2 according to a fourth embodiment of the invention which differs from the second embodiment essentially in that the deflection surface 34 is at least partly formed by a concave surface portion which is curved and which has a radius of curvature.
  • FIG. 6 represents a rotary-percussive hydraulic drill 2 according to a fifth embodiment of the invention which differs from the third embodiment essentially in that the fitting 14 comprises an annular groove 39 provided on the external surface of the fitting 14 and located axially between the first fitting portion 14.1 and the deflection surface 34.
  • the minimum diameter of the annular groove 39 is advantageously less than the first external diameter of the first fitting portion 14.1.
  • Such a configuration of the fitting 14 makes it possible to further increase the pressure losses generated within the leakage passage 29.
  • FIG. 7 represents a rotary-percussive hydraulic drill 2 according to a sixth embodiment of the invention which differs from the first embodiment essentially in that the sleeve 14 comprises a deflection collar 41 which is provided on an outer surface of the sleeve 14 and which comprises the deflection surface 34.
  • FIG 8 represents a rotary-percussive hydraulic drill 2 according to a seventh embodiment of the invention which differs from the first embodiment essentially in that the rotary-percussive hydraulic drill 2 further comprises a front emergency seal 44 which is annular and which extends around the fitting 14, the front emergency seal 44 being located in front of the front main seal 26 and which is configured to cooperate in a sealed manner with a third fitting portion 14.3 of the fitting 14.
  • the injection body 21 comprises a front portion 21.4 comprising a front internal surface which is generally cylindrical, the front emergency seal 44 being fixed in an annular fixing groove provided on the front internal surface.
  • the third fitting portion 14.3 is generally cylindrical and has a third external diameter which is substantially identical to the first external diameter of the first fitting portion 14.1, and the front internal surface has an internal diameter which is substantially identical to the internal diameter of the first internal surface.
  • the rotary-percussive hydraulic drill 2 further comprises an additional leakage passage 45 which is defined between the sleeve 14 and the injection body 21 and which extends from the front main seal 26 to the front emergency seal 44.
  • a leakage flow is intended to flow into the additional leakage passage 45 in the event of an injection fluid leak at the front main seal 26.
  • the additional leak passage 45 has a passage section which varies between the front main seal 26 and the front emergency seal 44, and in particular comprises an additional discharge chamber 46 which is annular and which extends around the fitting 14.
  • the additional discharge chamber 46 is located axially between the front main seal 26 and the front emergency seal 44.
  • the injection body 21 comprises an additional annular discharge groove 47 opening into the longitudinal passage 22 and partly delimiting the additional discharge chamber 46.
  • the rotary-percussive hydraulic drill 2 also comprises one or more additional fluid discharge orifice(s) 48 provided on the injection body 21 and opening, for example radially, into the additional discharge chamber 46.
  • the or each additional fluid discharge orifice 48 is configured to discharge a leak flow flowing in the additional leak passage 45 towards the outside of the rotary-percussive hydraulic drill 2.
  • the injection body 21 comprises a pressurization channel 49 which extends over at least part of the length of the main body and which opens substantially radially into the front internal surface.
  • a pressurization channel 49 is supplied with pressurization fluid, generally compressible, ideally lubricated, making it possible to limit the rotational and translational friction between the fitting 14 and the injection body 21.
  • FIG. 9 represents a rotary-percussive hydraulic drill 2 according to an eighth embodiment of the invention which differs from the seventh embodiment essentially in that the third external diameter of the third fitting portion 14.3 is strictly less than the first external diameter of the first fitting portion 14.1, in that the front internal surface has an internal diameter which is less than the internal diameter of the first internal surface, and in that the rotary-percussive hydraulic drill 2 comprises additional pressure loss generation means arranged in the additional leakage passage 45 and configured to generate pressure losses in the additional leakage passage 45 when a leakage flow flows into the additional leakage passage 45.
  • the means for generating pressure losses comprise an additional deflection surface 51 which is annular and which is provided on the injection body 21.
  • the additional deflection surface 51 connects the front internal surface to the first internal surface.
  • the additional deflection surface 51 extends substantially perpendicular to the longitudinal axis of the fitting 14, and is configured to deflect a leak flow, flowing in the additional leak passage 45 towards the front emergency seal 44, from a flow direction substantially parallel to the longitudinal axis of the fitting 14 to a flow direction which is perpendicular to the longitudinal axis of the fitting 14.
  • the additional deflection surface 51 is configured to deflect the leak flow towards the longitudinal axis of the fitting 14.
  • the additional deflection surface 51 could have a generally truncated cone shape and converge in the direction of the front emergency seal 44.
  • the additional deflection surface 51 could for example be inclined relative to the longitudinal axis of the fitting 14 at an angle of inclination of between 1 and 89°, for example between 30 and 60°, and advantageously of approximately 45°.
  • the pressurization pressure prevailing in front of the front emergency seal 44 due to the presence of the pressurization channel 49, will be sufficient to limit the risks of injection fluid penetrating via the pressurization channel into the pressurization zone or the hydraulic zone of the rotary-percussive hydraulic drill.
  • the presence of the additional deflection surface 51 therefore makes it possible to further increase the reliability of the rotary-percussive hydraulic drill 2 according to the present invention.
  • the additional deflection surface 51 could converge towards the front main seal 26 and be configured to direct a leak flow, flowing in the additional leak passage 45 towards the front emergency seal 44, towards the front main seal 26.
  • the additional deflection surface 51 is inclined relative to the longitudinal axis of the fitting 14 at an angle of inclination of between 91 and 179°, for example between 120 and 150°, and advantageously of approximately 135°.
  • the injection body 21 could comprise a rear intermediate portion which would be located axially between the rear main seal 27 and the rear emergency seal 28, and the rear intermediate portion would comprise an internal circumferential surface having a surface roughness configured to generate pressure losses in the leakage passage 29 (in addition to the pressure losses generated by the deflection surface 34) when a leakage flow flows in the leakage passage 29.
  • the means for generating pressure losses in the leakage passage 29 are provided with a means for generating pressure losses in the leakage passage 29. losses would be formed by the deflection surface 34 and the surface roughness of the inner circumferential surface.
  • the fitting 14 could comprise, in addition to the deflection surface 34, a connecting portion located axially between the first and second fitting portions, the connecting portion comprising an external circumferential surface having a surface roughness which is configured to generate pressure losses in the leakage passage (in addition to the pressure losses generated by the deflection surface 34) when a leakage flow flows in the leakage passage.
  • the pressure loss generating means would be formed by the deflection surface 34 and the surface roughness of the external circumferential surface.

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Description

  • La présente invention concerne un perforateur hydraulique roto percutant plus spécialement utilisé sur une installation de forage.
  • Une installation de forage comprend de façon connue un perforateur hydraulique roto-percutant monté coulissant sur une glissière et entraînant une ou plusieurs barres de forage, la dernière de ces barres de forage portant un outil appelé taillant qui est au contact de la roche. Un tel perforateur a généralement pour objectif de forer des trous plus ou moins profonds afin principalement de pouvoir y placer des charges explosives. Le perforateur est donc l'élément principal d'une installation de forage qui, d'une part, confère au taillant la mise en rotation et la mise en percussion par l'intermédiaire des barres de forage de façon à pénétrer la roche, et d'autre part, fournit un fluide d'injection de manière à extraire les débris du trou foré.
  • Le perforateur comprend plus particulièrement :
    • une partie d'injection de fluide comprenant un passage longitudinal, une entrée d'alimentation de fluide destinée à être reliée fluidiquement à une source de fluide d'injection et une gorge interne annulaire reliée fluidiquement à l'entrée d'alimentation de fluide et débouchant dans le passage longitudinal, et
    • un emmanchement destiné à être couplé aux barres de forage, l'emmanchement présentant un axe longitudinal et s'étendant dans le passage longitudinal de la partie d'injection de fluide de telle sorte que la gorge interne annulaire de la partie d'injection de fluide s'étende autour de l'emmanchement, l'emmanchement comportant un conduit d'injection de fluide débouchant à une extrémité avant de l'emmanchement, et un orifice de communication configuré pour relier fluidiquement la gorge interne annulaire et le conduit d'injection de fluide.
  • Le fluide d'injection s'écoule ainsi à travers l'emmanchement, les barres de forage et le taillant, et ressort les débris de matériaux à forer hors du trou en cours de forage.
  • Dans certaines applications, notamment dans les mines et carrières sous-terraines, l'eau constitue ce fluide d'injection, ce qui permet d'éviter que les poussières de roche se répandent dans l'atmosphère lorsqu'elles ressortent du trou en cours de forage.
  • La totalité du fluide d'injection utilisé doit servir à l'évacuation des débris. A cette fin, des joints d'étanchéité principaux avant et arrière, généralement des joints d'étanchéité dits « en U », sont disposés de part et d'autre de la gorge interne annulaire prévue dans la partie d'injection de fluide de manière à contenir le fluide d'injection dans une chambre d'injection définie par la gorge interne annulaire et l'emmanchement.
  • Compte tenu de la vitesse de rotation de l'emmanchement, de la pression du fluide d'injection, des états de surfaces parfois approximatifs de l'emmanchement et des désaxages potentiels de l'emmanchement lié à l'usure d'éléments de guidage prévus sur le perforateur, les joints d'étanchéité principaux avant et arrière s'usent et sont susceptibles de laisser s'échapper du fluide d'injection hors de la chambre d'injection, et notamment en direction de zones pressurisées et hydrauliques du perforateur.
  • Or, la présence de fluide d'injection, incompressible et non lubrifiant, dans les zones pressurisées et hydrauliques précitées du perforateur entraîne rapidement des conséquences irréversibles sur le perforateur, impliquant une immobilisation de ce dernier, une perte de production et des coûts de réparation très élevés. En effet, lorsqu'un fluide non lubrifiant pénètre dans la zone pressurisée du perforateur, ce fluide s'immisce notamment au niveau de paliers rotatifs du perforateur et est susceptible d'entraîner un grippage du perforateur. Le fluide d'injection peut également, selon sa nature, corroder l'intérieur du perforateur dans la zone hydraulique, et potentiellement des portées de joints hydrauliques, ce qui engendre à minima une fuite hydraulique et requiert le remplacement de la pièce endommagée en plus des joints concernés. Enfin, si un fluide incompressible se trouve entre l'avant du piston de frappe et la surface réceptrice de l'emmanchement, donc à la frontière des zones pressurisées et hydrauliques, la pression de ce fluide d'injection augmente très fortement, ce qui a pour conséquence, compte tenu des très faibles jeux prévus dans le perforateur, de déplacer des joints d'étanchéité du perforateur hors de leurs logements réceptifs, et donc de bloquer immédiatement le perforateur. Or, un tel blocage du perforateur induit d'importants coûts de réparation.
  • Pour lutter contre la pénétration de fluide d'injection dans la partie interne du perforateur, il est connu de placer un joint d'étanchéité additionnel, dit de secours, à l'arrière du joint d'étanchéité principal arrière, et de prévoir, sur la partie d'injection et entre le joint d'étanchéité principal arrière et le joint d'étanchéité de secours arrière, un orifice d'évacuation de fluide s'étendant sensiblement radialement et débouchant dans un passage de fuite défini par un jeu fonctionnel entre l'emmanchement et la partie d'injection. Un tel orifice d'évacuation de fluide permet à un fluide d'injection s'écoulant dans le passage de fuite, en raison d'une fuite du joint d'étanchéité principal arrière, de sortir du perforateur. L'évacuation de fluide d'injection via cet orifice d'évacuation de fluide est censée en outre interpeller l'opérateur afin qu'il arrête le perforateur et change le ou les joints d'étanchéité défaillants.
  • A l'arrière du joint d'étanchéité de secours arrière se trouve la zone pressurisée précitée, qui est balayée par un débit de fluide compressible, généralement lubrifié pour limiter les usures et la corrosion. La pression de ce fluide compressible limite les pénétrations de fluide d'injection dans la zone pressurisée.
  • Cependant, lorsqu'un joint d'étanchéité principal arrière fuit et que le fluide d'injection est à haute pression, la fuite se matérialise par un jet de forme filaire ou tubulaire, autour de l'emmanchement, sur une partie angulaire de ce dernier ou bien sur toute sa circonférence. Le jet ainsi généré possède une vitesse très importante, donc une pression dynamique très importante. Ce jet de fluide d'injection est susceptible de soulever le joint d'étanchéité de secours arrière, de s'écouler entre ce dernier et l'emmanchement et donc de pénétrer dans la zone pressurisée, dont la pression statique se trouve bien inférieure à la pression dynamique du fluide d'injection. Le perforateur se remplit alors de fluide incompressible et s'endommage très rapidement. Ce phénomène peut se produire avec une pression statique mesurée dans le passage de fuite pourtant inférieure à la pression de pressurisation.
  • Le document WO2009/148375 décrit un perforateur hydraulique roto-percutant selon le préambule de la revendication 1.
  • La présente invention vise à remédier à ces inconvénients.
  • Le problème technique à la base de l'invention consiste donc à fournir un perforateur hydraulique roto-percutant qui soit de structure simple et économique, tout en limitant les risques de pénétration de fluide d'injection dans une partie interne du perforateur recevant une partie arrière d'un emmanchement et un piston de frappe du perforateur.
  • A cet effet, la présente invention concerne un perforateur hydraulique roto-percutant selon la revendication 1.
  • La présence de tels moyens de génération de pertes de charge au sein du passage de fuite permet, en cas de fuite du joint d'étanchéité principal arrière, de réduire sensiblement la vitesse d'écoulement d'un écoulement de fuite s'écoulant depuis le joint d'étanchéité principal arrière et en direction du joint d'étanchéité de secours arrière, et donc de diminuer sensiblement la pression dynamique exercée sur le joint d'étanchéité de secours arrière.
  • Ainsi, la configuration spécifique du perforateur selon la présente invention confère une durée de vie accrue au joint d'étanchéité de secours arrière, ce qui réduit la fréquence de remplacement de ce dernier.
  • De plus, compte tenu de la diminution de la pression dynamique exercée sur le joint d'étanchéité de secours arrière par un éventuel écoulement de fuite provenant du joint d'étanchéité principal arrière, la pression de pressurisation régnant à l'arrière du joint d'étanchéité de secours arrière sera suffisante pour repousser une potentielle intrusion de fluide d'injection dans la partie pressurisée du perforateur.
  • Par conséquent, la configuration spécifique du perforateur selon la présente invention permet de conférer à ce dernier une fiabilité et une sécurité d'utilisation accrues.
  • Le perforateur hydraulique roto-percutant peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens de génération de pertes de charge sont configurés de telle sorte que le passage de fuite présente une section de passage qui varie entre le joint d'étanchéité principal arrière et le joint d'étanchéité de secours arrière.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la surface de déviation est configurée pour dévier l'écoulement de fuite d'une direction d'écoulement sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de l'emmanchement à une direction d'écoulement qui est transversale à l'axe longitudinal de l'emmanchement, c'est-à-dire qui est sécante avec l'axe longitudinal de l'emmanchement.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la surface de déviation est configurée pour dévier un écoulement de fuite, s'écoulant dans le passage de fuite en direction du joint d'étanchéité de secours arrière, de telle sorte que l'écoulement de fuite s'écarte, c'est-à-dire s'éloigne, de l'axe longitudinal de l'emmanchement. En d'autres termes, la surface de déviation s'étend vers le joint d'étanchéité de secours arrière en s'écartant de l'axe longitudinal de l'emmanchement.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la surface de déviation est annulaire.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la surface de déviation s'étend transversalement à l'axe longitudinal de l'emmanchement, c'est-à-dire selon une direction d'extension qui est sécante avec l'axe longitudinal de l'emmanchement.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la surface de déviation est inclinée par rapport à l'axe longitudinal de l'emmanchement selon un angle d'inclinaison compris entre 1 et 89°, et par exemple entre 30 et 60°.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la surface de déviation présente une forme globalement tronconique.
  • Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la surface de déviation s'étend sensiblement perpendiculairement à l'axe longitudinal de l'emmanchement.
  • Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la surface de déviation diverge en direction du joint d'étanchéité de secours arrière.
  • Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la surface de déviation diverge en direction du joint d'étanchéité principal arrière.
  • Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la surface de déviation est au moins en partie formée par une portion de surface concave qui est courbée et qui présente un rayon de courbure.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, l'emmanchement comporte une collerette de déviation qui est prévue sur une surface extérieure de l'emmanchement et qui comporte la surface de déviation.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, l'emmanchement comporte une gorge annulaire prévue sur la surface externe de l'emmanchement et située, et par exemple située axialement, entre la première portion d'emmanchement et la surface de déviation, le diamètre minimal de la gorge annulaire étant inférieur au premier diamètre externe de la première portion d'emmanchement.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le passage de fuite comporte une chambre d'évacuation qui s'étend au moins en partie autour de l'emmanchement et qui est située, et par exemple située axialement, entre le joint d'étanchéité principal arrière et le joint d'étanchéité de secours arrière, l'au moins un orifice d'évacuation de fluide débouchant dans la chambre d'évacuation.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la chambre d'évacuation est annulaire.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la partie d'injection de fluide comporte une gorge d'évacuation annulaire débouchant dans le passage longitudinal et délimitant en partie la chambre d'évacuation.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la surface de déviation est configurée pour dévier un écoulement de fuite, s'écoulant dans le passage de fuite en direction du joint d'étanchéité de secours arrière, en direction d'une paroi de fond de la gorge d'évacuation annulaire.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, l'emmanchement comporte une portion de liaison située axialement entre les première et deuxième portions d'emmanchement, la portion de liaison comportant une surface circonférentielle externe présentant une rugosité de surface qui est configurée pour générer des pertes de charge dans le passage de fuite lorsqu'un écoulement de fuite s'écoule dans le passage de fuite, les moyens de génération de pertes de charge étant au moins en partie formés par la rugosité de surface de la surface circonférentielle externe.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la surface circonférentielle externe de la portion de liaison présente une rugosité de surface qui est supérieure à la rugosité de surface des surfaces circonférentielles externes des première et deuxième portions d'emmanchement.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la partie d'injection de fluide comporte une portion intermédiaire arrière qui est située axialement entre le joint d'étanchéité principal arrière et le joint d'étanchéité de secours arrière, la portion intermédiaire arrière comportant une surface circonférentielle interne présentant une rugosité de surface qui est configurée pour générer des pertes de charge dans le passage de fuite lorsqu'un écoulement de fuite s'écoule dans le passage de fuite, les moyens de génération de pertes étant au moins en partie formés par la rugosité de surface de la surface circonférentielle interne.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la surface circonférentielle interne présente une rugosité de surface qui est supérieure à la rugosité de surface des autres surfaces circonférentielles internes de la partie d'injection de fluide.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le perforateur hydraulique roto-percutant comprend en outre un dispositif d'entraînement en rotation configuré pour entraîner en rotation l'emmanchement autour d'un axe de rotation sensiblement confondu avec l'axe de frappe.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le perforateur hydraulique roto-percutant comprend en outre :
    • un joint d'étanchéité de secours avant qui est annulaire et qui s'étend autour de l'emmanchement, le joint d'étanchéité de secours avant étant situé à l'avant du joint d'étanchéité principal avant et étant fixé à la partie d'injection de fluide, le joint d'étanchéité de secours avant étant configuré pour coopérer de manière étanche avec une troisième portion d'emmanchement de l'emmanchement,
    • un passage de fuite additionnel qui est défini entre l'emmanchement et la partie d'injection de fluide et qui s'étend du joint d'étanchéité principal avant jusqu'au joint d'étanchéité de secours avant, un écoulement de fuite étant destiné à s'écouler dans le passage de fuite additionnel en cas de fuite de fluide d'injection au niveau du joint d'étanchéité principal avant,
    • au moins un orifice d'évacuation de fluide additionnel qui est prévu sur la partie d'injection de fluide et qui est relié fluidiquement au passage de fuite additionnel, l'au moins un orifice d'évacuation de fluide additionnel étant configuré pour évacuer l'écoulement de fuite s'écoulant dans le passage de fuite additionnel vers l'extérieur du perforateur hydraulique roto-percutant,
    • des moyens de génération de pertes de charge additionnels disposés dans le passage de fuite additionnel et configurés pour générer des pertes de charge dans le passage de fuite additionnel lorsqu'un écoulement de fuite s'écoule dans le passage de fuite additionnel.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la troisième portion d'emmanchement est globalement cylindrique et présente un troisième diamètre externe qui est strictement inférieur au premier diamètre externe.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la partie d'injection de fluide comporte une première portion et une deuxième portion comportant respectivement une première surface interne et une deuxième surface interne qui sont globalement cylindriques, les joints d'étanchéité principaux avant et arrière étant fixés dans deux rainures de fixation annulaires prévues respectivement sur les première et deuxième surfaces internes.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la partie d'injection de fluide comporte une portion arrière comportant une surface interne arrière qui est globalement cylindrique, le joint d'étanchéité de secours arrière étant fixé dans une rainure de fixation annulaire prévue sur la surface interne arrière. La portion arrière est disposée à l'arrière des première et deuxième portions.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la partie d'injection de fluide comporte une portion avant comportant une surface interne avant qui est globalement cylindrique, le joint d'étanchéité de secours avant étant fixé dans une rainure de fixation annulaire prévue à la surface interne avant. La portion avant est disposée à l'avant des première et deuxième portions.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens de génération de pertes de charge additionnels comportent une surface de déviation additionnelle prévue sur la partie d'injection de fluide et située, et par exemple située axialement, entre la première portion d'emmanchement et la deuxième portion d'emmanchement, la surface de déviation additionnelle étant configurée pour dévier un écoulement de fuite, s'écoulant dans le passage de fuite additionnel en direction du joint d'étanchéité de secours avant, dans une direction d'écoulement qui est transversale à l'axe longitudinal de l'emmanchement, c'est-à-dire qui est sécante avec l'axe longitudinal de l'emmanchement.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la surface de déviation additionnelle est configurée pour dévier l'écoulement de fuite d'une direction d'écoulement sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de l'emmanchement à une direction d'écoulement qui est transversale à l'axe longitudinal de l'emmanchement, c'est-à-dire qui est sécante avec l'axe longitudinal de l'emmanchement.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la surface de déviation additionnelle est configurée pour dévier l'écoulement de fuite en direction de l'axe longitudinal de l'emmanchement.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la surface interne avant présente un diamètre interne qui est inférieur au diamètre interne de la première surface interne.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la surface de déviation additionnelle est annuaire et relie la surface interne avant à la première surface interne.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la surface de déviation additionnelle est inclinée par rapport à l'axe longitudinal de l'emmanchement selon un angle d'inclinaison compris entre 1 et 89°, et par exemple entre 30 et 60°.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la surface de déviation additionnelle converge en direction du joint d'étanchéité principal avant.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la surface de déviation additionnelle converge en direction du joint d'étanchéité de secours avant.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le passage de fuite additionnel comporte une chambre d'évacuation additionnelle qui s'étend au moins en partie autour de l'emmanchement et qui est située, et par exemple située axialement, entre le joint d'étanchéité principal avant et le joint d'étanchéité de secours avant, l'au moins un orifice d'évacuation additionnel débouchant dans la chambre d'évacuation additionnelle.
  • La présente invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence aux figures annexées, dans lesquelles des signes de références identiques correspondent à des éléments structurellement et/ou fonctionnellement identiques ou similaires.
    • Figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un perforateur hydraulique roto-percutant selon un premier mode de réalisation de l'invention.
    • Figure 2 est une vue partielle en coupe longitudinale du perforateur hydraulique roto-percutant de la figure 1.
    • Figure 3 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un perforateur hydraulique roto-percutant selon un deuxième mode de réalisation de l'invention.
    • Figure 4 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un perforateur hydraulique roto-percutant selon un troisième mode de réalisation de l'invention.
    • Figure 5 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un perforateur hydraulique roto-percutant selon un quatrième mode de réalisation de l'invention.
    • Figure 6 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un perforateur hydraulique roto-percutant selon un cinquième mode de réalisation de l'invention.
    • Figure 7 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un perforateur hydraulique roto-percutant selon un sixième mode de réalisation de l'invention.
    • Figure 8 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un perforateur hydraulique roto-percutant selon un septième mode de réalisation de l'invention.
    • Figure 9 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un perforateur hydraulique roto-percutant selon un huitième mode de réalisation de l'invention.
  • Les figures 1 et 2 représentent un premier mode de réalisation d'un perforateur hydraulique roto-percutant 2 qui est destiné à la perforation de trous de mine. Le perforateur hydraulique roto-percutant 2 comporte plus particulièrement un corps de perforateur 3 qui est configuré pour être monté coulissant sur une glissière (non représentée sur les figures) prévue sur un engin porteur.
  • Le perforateur hydraulique roto-percutant 2 comprend un système de frappe 4 comportant un piston de frappe 5 monté coulissant de façon alternative dans un cylindre de piston 6, qui est défini par le corps de perforateur 3, suivant un axe de frappe A. Le piston de frappe 5 et le cylindre de piston 6 délimitent une première chambre de commande 7 qui est annulaire, et une deuxième chambre de commande 8 qui a une section transversale plus importante que celle de la première chambre de commande 7 et qui est antagoniste à la première chambre de commande 7.
  • Le système de frappe 4 comprend en outre un distributeur de commande 9 agencé pour commander un mouvement alternatif du piston de frappe 5 à l'intérieur du cylindre de piston 6 alternativement suivant une course de frappe et une course de retour. Le distributeur de commande 9 est configuré pour mettre la deuxième chambre de commande 8, alternativement en relation avec un conduit d'alimentation en fluide à haute pression 11, tel qu'un conduit d'alimentation en fluide incompressible à haute pression, lors de la course de frappe du piston de frappe 5, et avec un conduit de retour de fluide à basse pression 12, tel qu'un conduit de retour de fluide incompressible à basse pression, lors de la course de retour du piston de frappe 5. La première chambre de commande 7 est avantageusement alimentée en permanence en fluide à haute pression par un canal d'alimentation 13 relié au conduit d'alimentation en fluide à haute pression 11.
  • Le conduit d'alimentation en fluide à haute pression 11 et le conduit de retour de fluide à basse pression 12 appartiennent à un circuit d'alimentation hydraulique principal dont est pourvu le système de frappe 4.
  • Le perforateur hydraulique roto-percutant 2 comporte en outre un emmanchement 14 destiné à être couplé, de manière connue, à au moins une barre de forage (non représentée sur les figures) équipée d'un outil, également nommé taillant. L'emmanchement 14 s'étend longitudinalement selon un axe longitudinal qui est avantageusement confondu avec l'axe de frappe A, et comporte une première portion d'extrémité 15 tournée vers le piston de frappe 5 et pourvue d'une face d'extrémité 15.1 contre laquelle est destiné à frapper le piston de frappe 5 au cours de chaque cycle de fonctionnement du perforateur hydraulique roto-percutant 2, et une deuxième portion d'extrémité 16, opposée à la première portion d'extrémité 15, destinée à être couplée à l'au moins une barre de forage.
  • L'emmanchement 14 comporte un conduit d'injection de fluide 17 s'étendant longitudinalement et débouchant dans une face d'extrémité 16.1 de la deuxième portion d'extrémité 16. L'emmanchement 14 comporte de plus un orifice de communication 18 débouchant radialement respectivement dans le conduit d'injection de fluide 17 et dans la surface extérieure de l'emmanchement 14.
  • Le perforateur hydraulique roto-percutant 2 comporte en outre une partie d'injection de fluide 19 prévue sur une partie avant du corps de perforateur 3. La partie d'injection de fluide 19 peut par exemple être montée de manière amovible sur la partie avant du corps de perforateur 3.
  • Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, la partie d'injection de fluide 19 comprend corps d'injection 21 qui est globalement tubulaire et qui est disposé autour de l'emmanchement 14. Le corps d'injection 21 comporte ainsi un passage longitudinal 22 dans lequel s'étend l'emmanchement 14.
  • Le corps d'injection 21 comporte en outre une entrée d'alimentation de fluide 23 reliée fluidiquement à un conduit d'amenée de fluide 24 qui est relié à une source de fluide d'injection, et une gorge interne annulaire 25 qui s'étend autour de l'emmanchement 14 et dans le fond de laquelle débouche l'entrée d'alimentation de fluide 23. L'orifice de communication 18 prévu sur l'emmanchement 14 débouche dans la gorge interne annulaire 25 de telle sorte que le conduit d'injection de fluide 17 est relié fluidiquement au conduit d'amenée de fluide 24 via la gorge interne annulaire 25 et l'entrée d'alimentation de fluide 23. Le fluide d'injection amené par le conduit d'amenée de fluide 24 peut par exemple être de l'eau ou de l'air.
  • Le perforateur hydraulique roto-percutant 2 comporte de plus un joint d'étanchéité principal avant 26 et un joint d'étanchéité principal arrière 27 qui sont annulaires et qui s'étendent chacun autour de l'emmanchement 14. Les joints d'étanchéité principaux avant et arrière 26, 27 sont disposés axialement de part et d'autre de la gorge interne annulaire 25, et sont configurés pour coopérer de manière étanche avec une première portion d'emmanchement 14.1 de l'emmanchement 14. Chacun des joints d'étanchéité principaux avant et arrière 26, 27 peut par exemple présenter une section transversale globalement en U, et comporter une lèvre d'étanchéité annulaire configurée pour coopérer de manière étanche avec la première portion d'emmanchement 14.1.
  • Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, le corps d'injection 21 comporte une première portion 21.1 et une deuxième portion 21.2 comportant respectivement une première surface interne et une deuxième surface interne qui sont globalement cylindriques, les joints d'étanchéité principaux avant et arrière 26, 27 étant fixés dans deux rainures de fixation annulaires prévues respectivement sur les première et deuxième surfaces internes.
  • Le perforateur hydraulique roto-percutant 2 comporte également un joint d'étanchéité de secours arrière 28 qui est annulaire et qui s'étend autour de l'emmanchement 14. Le joint d'étanchéité de secours arrière 28 est situé à l'arrière du joint d'étanchéité principal arrière 27, et est configuré pour coopérer de manière étanche avec une deuxième portion d'emmanchement 14.2 de l'emmanchement 14.
  • Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, le corps d'injection 21 comporte une portion arrière 21.3 comportant une surface interne arrière qui est globalement cylindrique, le joint d'étanchéité de secours arrière 28 étant fixé dans une rainure de fixation annulaire prévue sur la surface interne arrière.
  • Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, la première portion d'emmanchement 14.1 est globalement cylindrique et présente un premier diamètre externe, et la deuxième portion d'emmanchement 14.2 est globalement cylindrique et présente un deuxième diamètre externe qui est strictement supérieur au premier diamètre externe. En outre, la surface interne arrière présente un diamètre interne qui est supérieur au diamètre interne de la première surface interne.
  • Le perforateur hydraulique roto-percutant 2 comporte de plus un passage de fuite 29 qui est défini entre l'emmanchement 14 et le corps d'injection 21 et qui s'étend du joint d'étanchéité principal arrière 27 jusqu'au joint d'étanchéité de secours arrière 28. Un écoulement de fuite est destiné à s'écouler dans le passage de fuite 29 en cas de fuite de fluide d'injection au niveau du joint d'étanchéité principal arrière 27.
  • Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, le passage de fuite 29 présente une section de passage qui varie entre le joint d'étanchéité principal arrière 27 et le joint d'étanchéité de secours arrière 28, et comporte notamment une chambre d'évacuation 31 qui est annulaire et qui s'étend autour de l'emmanchement 14. La chambre d'évacuation 31 est située axialement entre le joint d'étanchéité principal arrière 27 et le joint d'étanchéité de secours arrière 28. De façon avantageuse, le corps d'injection 21 comporte une gorge d'évacuation annulaire 32 débouchant dans le passage longitudinal 22 et délimitant en partie la chambre d'évacuation 31. Le passage de fuite 29 comporte en outre une portion de passage amont définie par un jeu fonctionnel entre la première portion d'emmanchement 14.1 et la deuxième surface interne, et une portion de passage aval définie par un jeu fonctionnel entre la deuxième portion d'emmanchement 14.2 et la surface interne arrière.
  • Le perforateur hydraulique roto-percutant 2 comporte également un ou plusieurs orifice(s) d'évacuation de fluide 33 prévu(s) sur le corps d'injection 21 et débouchant, par exemple radialement, dans la chambre d'évacuation 31. Le ou chaque orifice d'évacuation de fluide 33 est configuré pour évacuer un écoulement de fuite s'écoulant dans le passage de fuite 29 vers l'extérieur du perforateur hydraulique roto-percutant 2.
  • Le perforateur hydraulique roto-percutant 2 comprend en outre des moyens de génération de pertes de charge disposés dans le passage de fuite 29 et configurés pour générer des pertes de charge dans le passage de fuite 29 lorsqu'un écoulement de fuite s'écoule dans le passage de fuite 29.
  • Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, les moyens de génération de pertes de charge comportent une surface de déviation 34 qui est annulaire et qui est prévue sur l'emmanchement 14. La surface de déviation 34 relie la première portion d'emmanchement 14.1 à la deuxième portion d'emmanchement 14.2.
  • Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, la surface de déviation 34 présente une forme globalement tronconique et diverge en direction du joint d'étanchéité de secours arrière 28. La surface de déviation 34 est inclinée par rapport à l'axe longitudinal de l'emmanchement 14 selon un angle d'inclinaison compris entre 1 et 89°, par exemple entre 30 et 60°, et avantageusement d'environ 45°. Toutefois, selon une variante de réalisation de l'invention, la surface de déviation 34 pourrait s'étendre sensiblement perpendiculairement à l'axe longitudinal de l'emmanchement 14. Une telle configuration de la surface de déviation 34 permet d'augmenter encore les pertes de charge générées au sein du passage de fuite 29.
  • La surface de déviation 34 est plus particulièrement configurée pour dévier un écoulement de fuite, s'écoulant dans le passage de fuite 29 en direction du joint d'étanchéité de secours arrière 28, d'une direction d'écoulement sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de l'emmanchement 14 à une direction d'écoulement qui est transversale à l'axe longitudinal de l'emmanchement 14, c'est-à-dire qui est sécante avec l'axe longitudinal de l'emmanchement 14.
  • Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 2, la surface de déviation 34 est configurée pour dévier un écoulement de fuite, s'écoulant dans le passage de fuite 29 en direction du joint d'étanchéité de secours arrière 28, en direction d'une paroi de fond de la gorge d'évacuation annulaire 32, et donc de telle sorte que l'écoulement de fuite s'éloigne de l'axe longitudinal de l'emmanchement 14.
  • Ainsi, lorsque le joint d'étanchéité principal arrière 27 fuit et que le fluide d'injection est de l'eau à haute pression, un jet d'eau provenant du joint d'étanchéité principal arrière 27 sera dévié au minimum une première fois par la surface de déviation 34 prévue sur l'emmanchement 14 et une deuxième fois par la paroi de fond de la gorge d'évacuation annulaire 32 avant de venir solliciter le joint d'étanchéité de secours arrière 28. Ces pertes de charges, ajoutées à l'augmentation de section du passage de fuite 29 au niveau de la chambre d'évacuation 31, vont considérablement limiter la vitesse d'écoulement du jet d'eau et, ainsi, faire chuter la pression dynamique exercée sur le joint d'étanchéité de secours arrière 28. De ce fait, la pression de pressurisation régnant à l'arrière du joint d'étanchéité de secours arrière 28 sera suffisante pour repousser une potentielle intrusion de fluide d'injection dans la partie pressurisée du perforateur hydraulique roto-percutant 2.
  • Le perforateur hydraulique roto-percutant 2 comprend également un système d'entraînement en rotation 35 qui est configuré pour entraîner en rotation l'emmanchement 14 autour d'un axe de rotation qui est sensiblement confondu avec l'axe de frappe A. Le système d'entraînement en rotation 35 comporte par exemple un organe d'accouplement 36, tel qu'un pignon d'accouplement, qui est tubulaire et qui est disposé autour de l'emmanchement 14. L'organe d'accouplement 36 comprend des cannelures d'accouplement mâle et des cannelures d'accouplement femelle qui sont couplées en rotation respectivement avec des cannelures d'accouplement femelle et mâle prévues sur l'emmanchement 14.
  • De façon avantageuse, l'organe d'accouplement 36 comporte une denture périphérique externe couplée en rotation avec un arbre de sortie d'un moteur d'entraînement 37, tel qu'un moteur hydraulique alimenté hydrauliquement par un circuit externe d'alimentation hydraulique, appartenant au système d'entraînement en rotation 35. Le système d'entraînement en rotation 35 peut par exemple comporter un pignon intermédiaire 38 qui est couplé d'un part à l'arbre de sortie du moteur d'entraînement 37 et d'autre part à la denture périphérique externe de l'organe d'accouplement 36.
  • Lorsque le perforateur hydraulique roto-percutant 2 est en fonctionnement, l'emmanchement 14 est mis en rotation grâce au moteur d'entraînement 37, et l'emmanchement 14 reçoit sur sa face d'extrémité 15.1 les chocs cycliques du piston de frappe 5, assurés par le système de frappe 4 alimenté par le circuit d'alimentation hydraulique principal.
  • La figure 3 représente un perforateur hydraulique roto-percutant 2 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention qui diffère du premier mode de réalisation essentiellement en ce que le corps d'injection 21 est dépourvu de la gorge d'évacuation annulaire 32.
  • La figure 4 représente un perforateur hydraulique roto-percutant 2 selon un troisième mode de réalisation de l'invention qui diffère du premier mode de réalisation essentiellement en ce que la surface de déviation 34 est configurée pour orienter un écoulement de fuite, s'écoulant dans le passage de fuite 29 en direction du joint d'étanchéité de secours arrière 28, vers le joint d'étanchéité principal arrière 27. Une telle configuration de la surface de déviation 34 permet d'augmenter encore les pertes de charge générées au sein du passage de fuite 29. Selon un tel mode de réalisation de l'invention, la surface de déviation 34 diverge en direction du joint d'étanchéité principal arrière 27. Selon un tel mode de réalisation de l'invention, la surface de déviation 34 est inclinée par rapport à l'axe longitudinal de l'emmanchement 14 selon un angle d'inclinaison compris entre 91 et 179°, par exemple entre 120 et 150°, et avantageusement d'environ 135°.
  • La figure 5 représente un perforateur hydraulique roto-percutant 2 selon un quatrième mode de réalisation de l'invention qui diffère du deuxième mode de réalisation essentiellement en ce que la surface de déviation 34 est au moins en partie formée par une portion de surface concave qui est courbée et qui présente un rayon de courbure.
  • La figure 6 représente un perforateur hydraulique roto-percutant 2 selon un cinquième mode de réalisation de l'invention qui diffère du troisième mode de réalisation essentiellement en ce que l'emmanchement 14 comporte une gorge annulaire 39 prévue sur la surface externe de l'emmanchement 14 et située axialement entre la première portion d'emmanchement 14.1 et la surface de déviation 34. Le diamètre minimal de la gorge annulaire 39 est avantageusement inférieur au premier diamètre externe de la première portion d'emmanchement 14.1. Une telle configuration de l'emmanchement 14 permet d'augmenter encore les pertes de charge générées au sein du passage de fuite 29.
  • La figure 7 représente un perforateur hydraulique roto-percutant 2 selon un sixième mode de réalisation de l'invention qui diffère du premier mode de réalisation essentiellement en ce que l'emmanchement 14 comporte une collerette de déviation 41 qui est prévue sur une surface extérieure de l'emmanchement 14 et qui comporte la surface de déviation 34.
  • La figure 8 représente un perforateur hydraulique roto-percutant 2 selon un septième mode de réalisation de l'invention qui diffère du premier mode de réalisation essentiellement en ce que le perforateur hydraulique roto-percutant 2 comprend en outre un joint d'étanchéité de secours avant 44 qui est annulaire et qui s'étend autour de l'emmanchement 14, le joint d'étanchéité de secours avant 44 étant situé à l'avant du joint d'étanchéité principal avant 26 et qui étant configuré pour coopérer de manière étanche avec une troisième portion d'emmanchement 14.3 de l'emmanchement 14.
  • Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 8, le corps d'injection 21 comporte une portion avant 21.4 comportant une surface interne avant qui est globalement cylindrique, le joint d'étanchéité de secours avant 44 étant fixé dans une rainure de fixation annulaire prévue sur la surface interne avant.
  • Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 8, la troisième portion d'emmanchement 14.3 est globalement cylindrique et présente un troisième diamètre externe qui est sensiblement identique au premier diamètre externe de la première portion d'emmanchement 14.1, et la surface interne avant présente un diamètre interne qui est sensiblement identique au diamètre interne de la première surface interne.
  • Le perforateur hydraulique roto-percutant 2 comporte en outre un passage de fuite additionnel 45 qui est défini entre l'emmanchement 14 et le corps d'injection 21 et qui s'étend du joint d'étanchéité principal avant 26 jusqu'au joint d'étanchéité de secours avant 44. Un écoulement de fuite est destiné à s'écouler dans le passage de fuite additionnel 45 en cas de fuite de fluide d'injection au niveau du joint d'étanchéité principal avant 26.
  • Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 8, le passage de fuite additionnel 45 présente une section de passage qui varie entre le joint d'étanchéité principal avant 26 et le joint d'étanchéité de secours avant 44, et comporte notamment une chambre d'évacuation additionnelle 46 qui est annulaire et qui s'étend autour de l'emmanchement 14. La chambre d'évacuation additionnelle 46 est située axialement entre le joint d'étanchéité principal avant 26 et le joint d'étanchéité de secours avant 44. De façon avantageuse, le corps d'injection 21 comporte une gorge d'évacuation annulaire additionnelle 47 débouchant dans le passage longitudinal 22 et délimitant en partie la chambre d'évacuation additionnelle 46.
  • Le perforateur hydraulique roto-percutant 2 comporte également un ou plusieurs orifice(s) d'évacuation de fluide additionnel(s) 48 prévu(s) sur le corps d'injection 21 et débouchant, par exemple radialement, dans la chambre d'évacuation additionnelle 46. Le ou chaque orifice d'évacuation de fluide additionnel 48 est configuré pour évacuer un écoulement de fuite s'écoulant dans le passage de fuite additionnel 45 vers l'extérieur du perforateur hydraulique roto-percutant 2.
  • Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 8, le corps d'injection 21 comporte un canal de pressurisation 49 qui s'étend sur au moins une partie de la longueur du corps principal et qui débouche sensiblement radialement dans la surface interne avant. Un tel canal de pressurisation 49 est alimenté en fluide de pressurisation, généralement compressible, idéalement lubrifié, permettant de limiter les frottements de rotation et de translation entre l'emmanchement 14 et le corps d'injection 21.
  • La figure 9 représente un perforateur hydraulique roto-percutant 2 selon un huitième mode de réalisation de l'invention qui diffère du septième mode de réalisation essentiellement en ce que le troisième diamètre externe de la troisième portion d'emmanchement 14.3 est strictement inférieur au premier diamètre externe de la première portion d'emmanchement 14.1, en ce que la surface interne avant présente un diamètre interne qui est inférieur au diamètre interne de la première surface interne, et en ce que le perforateur hydraulique roto-percutant 2 comporte des moyens de génération de pertes de charge additionnels disposés dans le passage de fuite additionnel 45 et configurés pour générer des pertes de charge dans le passage de fuite additionnel 45 lorsqu'un écoulement de fuite s'écoule dans le passage de fuite additionnel 45.
  • Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 9, les moyens de génération de pertes de charge comportent une surface de déviation additionnelle 51 qui est annulaire et qui est prévue sur le corps d'injection 21. La surface de déviation additionnelle 51 relie la surface interne avant à la première surface interne.
  • Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 9, la surface de déviation additionnelle 51 s'étend sensiblement perpendiculairement à l'axe longitudinal de l'emmanchement 14, et est configurée pour dévier un écoulement de fuite, s'écoulant dans le passage de fuite additionnel 45 en direction du joint d'étanchéité de secours avant 44, d'une direction d'écoulement sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de l'emmanchement 14 à une direction d'écoulement qui est perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'emmanchement 14. De façon avantageuse, la surface de déviation additionnelle 51 est configurée pour dévier l'écoulement de fuite en direction de l'axe longitudinal de l'emmanchement 14.
  • Selon une variante de réalisation de l'invention, la surface de déviation additionnelle 51 pourrait présenter une forme globalement tronconique et converger en direction du joint d'étanchéité de secours avant 44. La surface de déviation additionnelle 51 pourrait par exemple être inclinée par rapport à l'axe longitudinal de l'emmanchement 14 selon un angle d'inclinaison compris entre 1 et 89°, par exemple entre 30 et 60°, et avantageusement d'environ 45°.
  • Ainsi, lorsque le joint d'étanchéité principal avant 26 fuit et que le fluide d'injection est de l'eau à haute pression, un jet d'eau provenant du joint d'étanchéité principal avant 26 sera dévié au minimum une première fois par la surface de déviation additionnelle 51 prévue sur le corps d'injection 21 et une deuxième fois par la surface externe de la troisième portion d'emmanchement 14.3 avant de venir solliciter le joint d'étanchéité de secours avant 44. Ces pertes de charges vont considérablement limiter la vitesse d'écoulement du jet d'eau et, ainsi, faire chuter la pression dynamique exercée sur le joint d'étanchéité de secours avant 44. De ce fait, une fuite de fluide d'injection via le joint d'étanchéité principal avant 26 peut s'évacuer par le ou les orifices d'évacuation de fluide additionnel(s) 48 sans solliciter directement le joint d'étanchéité de secours avant 44, de telle sorte que sa durée de vie est fortement prolongée.
  • En outre, étant donné que la pression dynamique exercée par le fluide d'injection sur le joint d'étanchéité de secours avant 44 est fortement réduite, la pression de pressurisation régnant à l'avant du joint d'étanchéité de secours avant 44, en raison de la présence du canal de pressurisation 49, sera suffisante pour limiter les risques de pénétration de fluide d'injection via le canal de pressurisation dans la zone de pressurisation ou la zone hydraulique du perforateur hydraulique roto-percutant. La présence de la surface de déviation additionnelle 51 permet donc d'accroître encore la fiabilité du perforateur hydraulique roto-percutant 2 selon la présente invention.
  • Selon une autre variante de réalisation de l'invention, la surface de déviation additionnelle 51 pourrait converger en direction du joint d'étanchéité principal avant 26 et être configurée pour orienter un écoulement de fuite, s'écoulant dans le passage de fuite additionnel 45 en direction du joint d'étanchéité de secours avant 44, vers le joint d'étanchéité principal avant 26. Selon un tel mode de réalisation de l'invention, la surface de déviation additionnelle 51 est inclinée par rapport à l'axe longitudinal de l'emmanchement 14 selon un angle d'inclinaison compris entre 91 et 179°, par exemple entre 120 et 150°, et avantageusement d'environ 135°.
  • Selon une variante de réalisation de l'invention, le corps d'injection 21 pourrait comporter une portion intermédiaire arrière qui serait située axialement entre le joint d'étanchéité principal arrière 27 et le joint d'étanchéité de secours arrière 28, et la portion intermédiaire arrière comporterait une surface circonférentielle interne présentant une rugosité de surface configurée pour générer des pertes de charge dans le passage de fuite 29 (en plus des pertes de charge générées par la surface de déviation 34) lorsqu'un écoulement de fuite s'écoule dans le passage de fuite 29. Selon une telle variante de réalisation de l'invention, les moyens de génération de pertes seraient formés par la surface de déviation 34 et la rugosité de surface de la surface circonférentielle interne.
  • Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'emmanchement 14 pourrait comporter, en plus de la surface de déviation 34, une portion de liaison située axialement entre les première et deuxième portions d'emmanchement, la portion de liaison comportant une surface circonférentielle externe présentant une rugosité de surface qui est configurée pour générer des pertes de charge dans le passage de fuite (en plus des pertes de charge générées par la surface de déviation 34) lorsqu'un écoulement de fuite s'écoule dans le passage de fuite. Selon une telle variante de réalisation de l'invention, les moyens de génération de pertes de charge seraient formés par la surface de déviation 34 et la rugosité de surface de la surface circonférentielle externe.
  • L'objet de la protection demandée est défini seulement dans les revendications suivantes.

Claims (12)

  1. Perforateur hydraulique roto-percutant (2) comportant :
    - un corps de perforateur (3),
    - une partie d'injection de fluide (19) prévue sur une partie avant du corps de perforateur (3), la partie d'injection de fluide (19) comprenant un passage longitudinal (22), une entrée d'alimentation de fluide (23) destinée à être reliée fluidiquement à une source de fluide d'injection et une gorge interne annulaire (25) reliée fluidiquement à l'entrée d'alimentation de fluide et débouchant dans le passage longitudinal (22),
    - un emmanchement (14) destiné à être couplé à au moins une barre de forage équipée d'un outil, l'emmanchement (14) présentant un axe longitudinal et s'étendant dans le passage longitudinal (22) de la partie d'injection de fluide (19), la gorge interne annulaire (25) s'étendant autour de l'emmanchement (14), l'emmanchement (14) comportant un conduit d'injection de fluide (17) s'étendant sur au moins une partie de la longueur de l'emmanchement (14) et un orifice de communication (18) configuré pour relier fluidiquement la gorge interne annulaire (25) et le conduit d'injection de fluide (17),
    - un piston de frappe (5) monté coulissant à l'intérieur du corps de perforateur (3) suivant un axe de frappe (A) et configuré pour frapper l'emmanchement (14),
    - un joint d'étanchéité principal avant (26) et un joint d'étanchéité principal arrière (27) qui sont annulaires et qui s'étendent chacun autour de l'emmanchement (14), les joints d'étanchéité principaux avant et arrière (26, 27) étant fixés à la partie d'injection de fluide (19) et étant disposés axialement de part et d'autre de la gorge interne annulaire (25), les joints d'étanchéité principaux avant et arrière (26, 27) étant configurés pour coopérer de manière étanche avec une première portion d'emmanchement (14.1) de l'emmanchement (14),
    - un joint d'étanchéité de secours arrière (28) qui est annulaire et qui s'étend autour de l'emmanchement (14), le joint d'étanchéité de secours arrière (28) étant situé à l'arrière du joint d'étanchéité principal arrière (27) et étant fixé à la partie d'injection de fluide (19), le joint d'étanchéité de secours arrière (28) étant configuré pour coopérer de manière étanche avec une deuxième portion d'emmanchement (14.2) de l'emmanchement (14),
    - un passage de fuite (29) qui est défini entre l'emmanchement (14) et la partie d'injection de fluide (19), un écoulement de fuite étant destiné à s'écouler dans le passage de fuite (29) en cas de fuite de fluide d'injection au niveau du joint d'étanchéité principal arrière (27),
    - au moins un orifice d'évacuation de fluide (33) qui est prévu sur la partie d'injection de fluide (19) et qui est relié fluidiquement au passage de fuite (29), l'au moins un orifice d'évacuation de fluide (33) étant configuré pour évacuer l'écoulement de fuite s'écoulant dans le passage de fuite (29) vers l'extérieur du perforateur hydraulique roto-percutant (2),
    caractérisé en ce que le passage de fuite (29) s'étend du joint d'étanchéité principal arrière (27) jusqu'au joint d'étanchéité de secours arrière (28), en ce que la première portion d'emmanchement (14.1) est globalement cylindrique et présente un premier diamètre externe, et la deuxième portion d'emmanchement (14.2) est globalement cylindrique et présente un deuxième diamètre externe qui est strictement supérieur au premier diamètre externe, et en ce que le perforateur hydraulique roto-percutant (2) comporte des moyens de génération de pertes de charge disposés dans le passage de fuite (29) et configurés pour générer des pertes de charge dans le passage de fuite (29) lorsqu'un écoulement de fuite s'écoule dans le passage de fuite (29), les moyens de génération de pertes de charge comportant une surface de déviation (34) prévue sur l'emmanchement (14) et située entre la première portion d'emmanchement (14.1) et la deuxième portion d'emmanchement (14.2), la surface de déviation (34) étant configurée pour dévier un écoulement de fuite, s'écoulant dans le passage de fuite (29) en direction du joint d'étanchéité de secours arrière (28), dans une direction d'écoulement qui est transversale à l'axe longitudinal de l'emmanchement (14).
  2. Perforateur hydraulique roto-percutant (2) selon la revendication 1, dans lequel la surface de déviation (34) est configurée pour dévier un écoulement de fuite, s'écoulant dans le passage de fuite (29) en direction du joint d'étanchéité de secours arrière (28), de telle sorte que l'écoulement de fuite s'écarte de l'axe longitudinal de l'emmanchement (14).
  3. Perforateur hydraulique roto-percutant (2) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la surface de déviation (34) est annulaire.
  4. Perforateur hydraulique roto-percutant (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la surface de déviation (34) s'étend selon une direction d'extension qui est sécante avec l'axe longitudinal de l'emmanchement (14).
  5. Perforateur hydraulique roto-percutant (2) selon la revendication 4, dans lequel la surface de déviation (34) est inclinée par rapport à l'axe longitudinal de l'emmanchement (14) selon un angle d'inclinaison compris entre 1 et 89°, et par exemple entre 30 et 60°.
  6. Perforateur hydraulique roto-percutant (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l'emmanchement (14) comporte une collerette de déviation (41) qui est prévue sur une surface extérieure de l'emmanchement (14) et qui comporte la surface de déviation (34).
  7. Perforateur hydraulique roto-percutant (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l'emmanchement (14) comporte une gorge annulaire (39) prévue sur la surface externe de l'emmanchement (14) et située entre la première portion d'emmanchement (14.1) et la surface de déviation (34), le diamètre minimal de la gorge annulaire (39) étant inférieur au premier diamètre externe de la première portion d'emmanchement (14.1).
  8. Perforateur hydraulique roto-percutant (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le passage de fuite (29) comporte une chambre d'évacuation (31) qui s'étend au moins en partie autour de l'emmanchement (14) et qui est située entre le joint d'étanchéité principal arrière (27) et le joint d'étanchéité de secours arrière (28), l'au moins un orifice d'évacuation de fluide (33) débouchant dans la chambre d'évacuation (31).
  9. Perforateur hydraulique roto-percutant (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la partie d'injection de fluide (19) comporte une portion intermédiaire arrière qui est située axialement entre le joint d'étanchéité principal arrière (27) et le joint d'étanchéité de secours arrière (28), la portion intermédiaire arrière comportant une surface circonférentielle interne présentant une rugosité de surface qui est configurée pour générer des pertes de charge dans le passage de fuite (29) lorsqu'un écoulement de fuite s'écoule dans le passage de fuite (29), les moyens de génération de pertes étant au moins en partie formés par la rugosité de surface de la surface circonférentielle interne.
  10. Perforateur hydraulique roto-percutant (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, lequel comprend en outre :
    - un joint d'étanchéité de secours avant (44) qui est annulaire et qui s'étend autour de l'emmanchement (14), le joint d'étanchéité de secours avant (44) étant situé à l'avant du joint d'étanchéité principal avant (26) et étant fixé à la partie d'injection de fluide (19), le joint d'étanchéité de secours avant (44) étant configuré pour coopérer de manière étanche avec une troisième portion d'emmanchement (14.3) de l'emmanchement (14),
    - un passage de fuite additionnel (45) qui est défini entre l'emmanchement (14) et la partie d'injection de fluide (19) et qui s'étend du joint d'étanchéité principal avant (26) jusqu'au joint d'étanchéité de secours avant (44), un écoulement de fuite étant destiné à s'écouler dans le passage de fuite additionnel (45) en cas de fuite de fluide d'injection au niveau du joint d'étanchéité principal avant (26),
    - au moins un orifice d'évacuation de fluide additionnel (48) qui est prévu sur la partie d'injection de fluide (19) et qui est relié fluidiquement au passage de fuite additionnel (45), l'au moins un orifice d'évacuation de fluide additionnel (48) étant configuré pour évacuer l'écoulement de fuite s'écoulant dans le passage de fuite additionnel (45) vers l'extérieur du perforateur hydraulique roto-percutant (2),
    - des moyens de génération de pertes de charge additionnels disposés dans le passage de fuite additionnel (45) et configurés pour générer des pertes de charge dans le passage de fuite additionnel (45) lorsqu'un écoulement de fuite s'écoule dans le passage de fuite additionnel (45).
  11. Perforateur hydraulique roto-percutant (2) selon la revendication 10, dans lequel la troisième portion d'emmanchement (14.3) est globalement cylindrique et présente un troisième diamètre externe qui est strictement inférieur au premier diamètre externe.
  12. Perforateur hydraulique roto-percutant (2) selon la revendication 11, dans lequel les moyens de génération de pertes de charge additionnels comportent une surface de déviation additionnelle (51) prévue sur la partie d'injection de fluide (19) et située entre la première portion d'emmanchement (14.1) et la troisième portion d'emmanchement (14.3), la surface de déviation additionnelle (51) étant configurée pour dévier un écoulement de fuite, s'écoulant dans le passage de fuite additionnel (45) en direction du joint d'étanchéité de secours avant (44), dans une direction d'écoulement qui est transversale à l'axe longitudinal de l'emmanchement (14).
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