ES2346056T3 - Medio de union para equipo de perforacion. - Google Patents
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Abstract
Medio de unión para una herramienta (10) de corte o perforación de suelos que permite sujetar de manera desmontable un brazo (21) de un elemento (11) de corte a dicha herramienta (10), incluyendo dicho medio de unión: una primera superficie (13) en dicho brazo (21) de dicho elemento (11) de corte, una segunda superficie (14) en dicha herramienta (10) en la que se ubica dicha primera superficie (13), orificios (15) para clavija en cada una de dichas superficies (13, 14) primera y segunda que se alinean cuando dichas superficies (13, 14) primera y segunda se ubican juntas, una clavija (16) que se ubica en dichos orificios (15) para clavija alineados, superficies (17, 18) de enganche de dicho brazo (21) y dicha herramienta (10) que se extienden sustancialmente paralelas al eje longitudinal de dicha herramienta (10) y se enganchan para resistir cargas laterales aplicadas a dichos elementos (11) de corte, una pluralidad de elementos (19) de fijación roscados para sujetar dicho elemento (11) de corte a dicha herramienta (10) una abertura (23) roscada es dicha segunda superficie (14) que se enganchan mediante dichos elementos (19) de fijación roscados y una pluralidad de aberturas (20) a través de dicho brazo (21) a través de las que se ubican dichos elementos (19) de fijación roscados para engancharse de manera roscada a dicha herramienta (10), caracterizado porque dichas aberturas (20) tienen un diámetro mayor que dichos elementos (19) de fijación roscados de modo que existe una holgura entre las aberturas (20) y los elementos (19) de fijación roscados de modo que se minimiza la carga de cizallamiento aplicada a dichos elementos (19) de fijación roscados.
Description
Medio de unión para equipo de perforación.
Esta invención se refiere a un medio de unión
para un equipo de perforación y en particular a un medio para unir
elementos de corte a la herramienta de corte o perforación de
suelos.
Algunas herramientas de corte o perforación de
suelos comprenden uno o más elementos de corte y es deseable que
estos elementos de corte puedan reemplazarse. Esto permite
reemplazar los elementos de corte dañados o desmontar los elementos
de corte desgastados para repasarlos.
Las condiciones de trabajo para un equipo de
perforación son sumamente duras y es muy difícil construir un
equipo de perforación de modo que los elementos de corte puedan
desmontarse. La manera más fiable y sencilla de unir elementos de
corte a una herramienta de corte es fijarlos en su sitio mediante
soldadura.
Por ejemplo, un elemento de corte puede
comprender un cono de rodillo sujeto de manera rotatoria a un brazo
y el brazo está, a su vez, soldado al cuerpo de la herramienta de
corte o perforación. Una serie de elementos de corte de este tipo
pueden estar espaciados alrededor de la periferia de la herramienta
de corte o perforación.
La soldadura de los elementos de corte a la
herramienta de perforación o corte presenta cierta dificultad a la
hora de mantener el elemento de corte. Las herramientas de
perforación rotatorias macizas pueden tener cada una un gran número
de elementos de corte que requerirán, cada uno, de manera periódica,
que se repasen o reemplacen. Obviamente, en el caso de un elemento
de corte soldado, el repaso debe producirse con el elemento de
corte in situ. Dado que algunas herramientas de corte y
perforación pueden ser bastante grandes, una operación de este tipo
se convierte en una tarea compleja.
Además, cuando los elementos de corte se
convierten finalmente en inservibles, entonces es más probable que
la herramienta de corte o perforación se deseche en su totalidad en
lugar de intentar repasar la herramienta desmontando los elementos
de
corte.
corte.
El documento
US-A-1 987 084 (HOWARD) que se
considera la técnica anterior más próxima, el documento
US-A-1 969 040 (SANDERSON), el
documento US-A-4 199 035 (THOMPSON),
el documento US-A-1 526 677
(PAINTER) muestran elementos de fijación roscados que no están
diseñados para permitir desensamblar de manera sencilla los
componentes de la herramienta de perforación. En algunos casos, los
elementos de fijación roscados se sueldan en su sitio o
alternativamente se bloquean ellos mismos en su sitio mediante
ajustes con apriete. Por consiguiente, el desmontaje de la
herramienta de corte con fines de servicio o mantenimiento es
difícil.
Por consiguiente, es un objetivo de esta
invención superar las dificultades mencionadas anteriormente y
proporcionar un medio de unión para elementos de corte que permita
el desmontaje conveniente del elemento de corte como y cuando se
requiera.
En un aspecto, la realización es un medio de
unión para una herramienta de corte o perforación de suelos que
permite sujetar de manera desmontable los elementos de corte a dicha
herramienta, incluyendo dicho medio de unión:
- una primera superficie en dicho elemento de corte,
- una segunda superficie en dicha herramienta en la que se ubica dicha primera superficie,
- orificios para clavija en cada una de dichas superficies primera y segunda que se alinean cuando dichas superficies primera y segunda se ubican juntas,
- una clavija que se ubica en dichos orificios para clavija alineados,
- superficies de enganche en dicho elemento de corte y dicha herramienta que se extienden sustancialmente paralelas al eje longitudinal de dicha herramienta y se enganchan para resistir cargas laterales aplicadas a dichos elementos de corte, y
- medios de fijación que sujetan dicho elemento de corte a dicha herramienta.
La primera superficie en el elemento de corte
está en un brazo del elemento de corte y es paralela al eje
longitudinal o de rotación de la herramienta de corte o perforación.
Preferiblemente, las superficies de enganche comprenden un rebaje o
canal que se ubica en la herramienta de corte o perforación y un
saliente para engancharse al rebaje o canal en el elemento de
corte.
Las superficies de enganche también pueden
comprender una ranura en la herramienta de corte o perforación y un
resalte alargado en la primera superficie que se ubica dentro de la
ranura.
El elemento de corte también puede sujetarse a
una caja de montaje en la que la primera superficie está en la caja
de montaje. El brazo de un cortador de rodillos puede soldarse a la
caja.
Las clavijas se ubican dentro de cada uno de los
orificios para clavija y resisten el movimiento en una dirección
que es paralela al eje longitudinal de la herramienta de corte o
perforación. El medio de fijación comprende una pluralidad de
pernos que se ubican a través de orificios correspondientes en la
primera superficie y se enganchan en orificios roscados dentro de
la segunda superficie. Se proporciona una holgura entre los
orificios en la primera superficie y los pernos de modo que se
aplica una carga de cizallamiento mínima a los pernos. En su lugar,
las fuerzas de cizallamiento a lo largo del eje longitudinal de la
herramienta de corte o perforación se restringen por la clavija.
Esto evita un daño de los pernos que a su vez puede crear
dificultades en el desensamblaje.
Con el fin de entender completamente la
invención, se describirán realizaciones. Sin embargo, debe
entenderse que la invención no ha de limitarse a la combinación
precisa de los elementos descritos en las realizaciones y que otras
variaciones serán fácilmente evidentes para un destinatario experto
permaneciendo dentro del alcance de la invención dada a conocer en
esta memoria descriptiva.
Estas realizaciones se ilustran en las
representaciones adjuntas, en las que:
la figura 1 muestra una vista en perspectiva de
una herramienta de corte,
la figura 2 muestra una vista en perspectiva de
un sistema de corte con el medio de unión mostrado en una vista en
despiece ordenado, y
la figura 3 muestra una vista en sección
transversal de un medio de unión.
Las realizaciones descritas y mostradas en las
representaciones se usan en general en relación con una herramienta
de corte o perforación similar a la descrita en la solicitud
anterior PCT/AU01/01260. La herramienta de corte o perforación
descrita en esa solicitud se conoce como ensanchador de agujeros o
escariador para agujeros. La herramienta de corte actúa para
ensanchar un agujero de pequeño diámetro hasta un diámetro mayor y
usa múltiples cortadores de rodillos cónicos para conseguir cortar
la roca o tierra. Esta realización se refiere a la unión de esos
cortadores de rodillos al cuerpo principal del ensanchador de
agujeros.
La figura 1 muestra una herramienta 10 de
perforación que incorpora una serie de elementos 11 de corte
alrededor de la periferia de la herramienta 10. En esta
realización, los elementos 11 de corte comprenden cortadores de
rodillos cónicos.
Tal como se observa en la figura 2, se usa un
medio de unión para fijar los elementos 11 de corte a la herramienta
10 de perforación. En esta realización, los elementos 11 de corte
comprenden un brazo 21 que se extiende desde un cortador 22 de
rodillos, y el brazo 21 se sujeta a una caja 12 de montaje. El brazo
21 se suelda a la caja 12 de montaje.
La primera superficie en el elemento 11 de corte
comprende la cara 13 en general plana en la caja 12 de montaje que
hace tope contra la segunda superficie en la herramienta 10 de
perforación que comprende la superficie 14 de tope. Unos orificios
15 para clavija están formados tanto en la cara 13 plana como en la
superficie 14 de tope tanto en la caja 12 de montaje como la
herramienta 10 de perforación. Unas clavijas 16 se ubican dentro de
los orificios 15 para clavija y tanto la cara 13 plana como la
superficie 14 de tope, y constituyen un ajuste con apriete ligero
con los orificios 15 para clavija.
La superficie 14 de tope tiene un canal 17 y los
orificios 15 para clavija están ubicados de manera central dentro
del canal 17. La cara 13 plana de la caja 12 de montaje tiene un
saliente 18 alargado que encaja de manera ajustada dentro del canal
17. Claramente, podría invertirse esta disposición incorporando la
superficie 14 de tope un saliente alargado respectivo que
corresponda con un canal correspondiente ubicado en la cara 13
plana de la caja 12 de montaje.
El medio de fijación en esta realización
comprende una pluralidad de pernos 19 y arandelas 24 que se ubican
a través de la caja 12 de montaje. Las arandelas pueden ser de la
variedad dentada o de fijación acanalada convencional. En esta
realización se usan las arandelas de autobloqueo
NORD-LOCK^{TM}. Los pernos 19 se enganchan de
manera roscada en aberturas 23 en la superficie 14 de tope. Las
aberturas 20 en la caja 12 de montaje están avellanadas y se
perforan con un diámetro para proporcionan una holgura entre el
vástago del perno 19 y la abertura 20. En uso, esto ayuda a evitar
o minimizar las cargas de cizallamiento que se aplican a los pernos
19. En su lugar, las clavijas 16 resisten la mayor parte de
cualquier carga de cizallamiento que resulte de las fuerzas de
perforación aplicadas a los elementos 11 de corte a lo largo del eje
longitudinal de la herramienta 10 de perforación.
Para ensamblar el medio de unión a la
herramienta 10 de perforación, las clavijas 16 se ubican dentro de
los orificios para clavija en la superficie 14 de tope. La caja 12
de montaje se coloca a continuación de modo que las clavijas se
ubiquen dentro de los orificios 15 para clavija en la superficie 13
plana y de modo que el saliente 18 alargado se ubique dentro del
canal 17. Los pernos 19 se enganchan a continuación en las aberturas
20 y se aprietan.
Cualquier fuerza de perforación longitudinal a
la herramienta 10 de perforación se transmite como fuerza de
cizallamiento principalmente a las clavijas 16. La holgura entre los
pernos 19 y la aberturas 20 minimiza cualquier carga de
cizallamiento aplicada a los pernos 19. A medida que rota la
herramienta de perforación, se resiste cualquier fuerza lateral
aplicada de manera normal respecto al eje longitudinal de la
herramienta de perforación mediante el enganche del saliente 18
alargado dentro de los canales 17.
Los elementos 11 de corte pueden desmontarse de
manera sencilla de la herramienta 10 de perforación invirtiendo el
proceso de ensamblaje descrito anteriormente. Para facilitar
adicionalmente el desmontaje del elemento 11 de corte, se
atornillan pernos 25 de elevación en el par intermedio de aberturas
tras el desmontaje de los pernos 19. Este par de aberturas se
modifica para incluir una rosca de tornillo que se enganche de
manera roscada con los vástagos de los pernos 25 de elevación. A
medida que los pernos 25 de elevación se atornillan, funcionan para
forzar la caja 12 de montaje desde la superficie 14 de tope. Esto
simplifica así el proceso de desmontaje con fines de mantenimiento
particularmente en comparación con el montaje de los elementos 11
de corte en una herramienta 10 de perforación mediante
soldadura.
En una segunda realización (no ilustrada), el
brazo del elemento 11 de corte, en lugar de soldarse a la caja 12
de montaje, puede disponerse para sujetarse directamente a la
herramienta 10 de perforación. En este caso, la cara 13 plana y el
saliente 18 alargado asociado estarían en el brazo 21 del elemento
11 de corte y por tanto se montarían directamente en la superficie
14 de tope.
Además, como alternativa al uso de un canal 17 y
un saliente 18 alargado, tanto la caja 12 de montaje según la
primera realización como el brazo del elemento 11 de corte según la
segunda realización pueden ubicarse dentro de un canal que tiene
paredes laterales que hacen tope contra o bien la caja 12 de montaje
o bien el brazo del elemento 11 de corte para resistir cargas
laterales.
Con ambas realizaciones, es posible desmontar de
manera sencilla los elementos de corte para o bien su reemplazo o
bien un trabajo de mantenimiento. Como se aplican cargas mínimas
directamente a los pernos que sujetan el elemento de corte en la
herramienta, hay menos posibilidad de que se produzca un daño de los
pernos dando como resultado su desmontaje más sencillo.
Claims (9)
1. Medio de unión para una herramienta (10) de
corte o perforación de suelos que permite sujetar de manera
desmontable un brazo (21) de un elemento (11) de corte a dicha
herramienta (10), incluyendo dicho medio de unión:
- una primera superficie (13) en dicho brazo (21) de dicho elemento (11) de corte,
- una segunda superficie (14) en dicha herramienta (10) en la que se ubica dicha primera superficie (13),
- orificios (15) para clavija en cada una de dichas superficies (13, 14) primera y segunda que se alinean cuando dichas superficies (13, 14) primera y segunda se ubican juntas,
- una clavija (16) que se ubica en dichos orificios (15) para clavija alineados,
- superficies (17, 18) de enganche de dicho brazo (21) y dicha herramienta (10) que se extienden sustancialmente paralelas al eje longitudinal de dicha herramienta (10) y se enganchan para resistir cargas laterales aplicadas a dichos elementos (11) de corte,
- una pluralidad de elementos (19) de fijación roscados para sujetar dicho elemento (11) de corte a dicha herramienta (10)
- una abertura (23) roscada es dicha segunda superficie (14) que se enganchan mediante dichos elementos (19) de fijación roscados y
- una pluralidad de aberturas (20) a través de dicho brazo (21) a través de las que se ubican dichos elementos (19) de fijación roscados para engancharse de manera roscada a dicha herramienta (10),
- caracterizado porque dichas aberturas (20) tienen un diámetro mayor que dichos elementos (19) de fijación roscados de modo que existe una holgura entre las aberturas (20) y los elementos (19) de fijación roscados de modo que se minimiza la carga de cizallamiento aplicada a dichos elementos (19) de fijación roscados.
2. Medio de unión según la reivindicación 1, en
el que dicho elemento (11) de corte comprende un cortador (22) de
rodillos cónicos que se une a dicho brazo (21).
3. Medio de unión según la reivindicación 1 o la
reivindicación 2, en el que dicha clavija (16) es normal respecto a
ambas de dichas superficies (13, 14) primera y segunda.
4. Medio de unión según la reivindicación 3, en
el que hay al menos dos clavijas (16).
5. Medio de unión según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dichas superficies (17, 18)
de enganche comprenden un rebaje (17) en una de dichas superficies y
un saliente en la otra de dichas superficies que se engancha a
dicho rebaje (17).
6. Medio de unión según la reivindicación 5, en
el que dicho rebaje (18) comprende un canal longitudinal.
7. Medio de unión según la reivindicación 6, en
el que dicho canal (18) tiene una base que es paralela a dicha
superficie (13, 14) primera o segunda y paredes laterales que son
sustancialmente normales respecto a dicha base.
8. Medio de unión según la reivindicación 7, en
el que dicho saliente (18) coincide con la forma interna de dicho
canal (17).
9. Medio de unión según una cualquiera de las
reivindicaciones 6 a 8, en el que dicho canal (17) está en dicha
segunda superficie.
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