ES2684098T3

ES2684098T3 - Cabezal de perforación para perforación rotatoria

Info

Publication number: ES2684098T3
Application number: ES15170073.9T
Authority: ES
Inventors: Joona Loikkanen
Original assignee: Sandvik Intellectual Property AB
Current assignee: Sandvik Intellectual Property AB
Priority date: 2015-06-01
Filing date: 2015-06-01
Publication date: 2018-10-01
Anticipated expiration: 2035-06-01
Also published as: AU2016270222A1; RU2017145848A3; WO2016192928A1; ZA201708161B; CA2987492C; US20180223600A1; EP3101216B1; CN107667204A; CA2987492A1; PT3101216T; EP3101216A1; US11028649B2; CN107667204B; RU2017145848A; AU2016270222B2; RU2707217C2

Abstract

Un cabezal de perforación en ascenso (105) para perforación rotatoria en roca (100) que comprende: un cuerpo (110) montable en un árbol de impulsión (104), el cuerpo (110) tiene una cara de montaje (200) para extenderse radialmente hacia fuera desde el árbol (104); una pluralidad de asientos (107) proporcionados en la cara de montaje (200) para montar rotatoriamente respectivos cortadores de rodillos (108) en el cuerpo (110); al menos un bloque de guía (206) conectado al cuerpo (110) para sobresalir desde la cara de montaje (200) en una posición adyacente o espaciado de los asientos (107), el bloque de guía (206) tiene al menos una cara de guía (300a, 300b) alineada transversal a la cara de montaje (200) para facilitar el trasporte de material cortado lejos de la cara de montaje (200); caracterizado por: en donde el bloque de guía (206) está separado de los asientos (107) y formado no integralmente con estos.

Description

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DESCRIPCION

Cabezal de perforación para perforación rotatoria Campo de la Invención

La presente invención está relacionada con un cabezal de perforación en ascenso y en particular, aunque no exclusivamente, con un cabezal de perforación que tiene una cara de montaje para montar una pluralidad de cortadores de rodillos con al menos un bloque de guía que sobresale desde la cara de montaje para facilitar el trasporte de material cortado lejos de la cara de montaje.

Antecedentes de la técnica

En una mina u otros trabajos subterráneos se pueden realizar operaciones de perforación en ascenso para proporcionar acceso o para crear conductos de ventilación. La técnica típicamente implica taladrar un orificio piloto de diámetro pequeño desde una primera ubicación a una segunda ubicación. Una vez completado, se retira la broca piloto y en el árbol de impulsión se monta un cabezal de perforación en ascenso diámetro grande, con el árbol que tiene un diámetro correspondiente al del orificio piloto. El cabezal de ascenso es rotado y atraído hacia arriba a lo largo del orificio piloto para agrandar el orificio inicial hasta el diámetro deseado.

El aparato de perforación en ascenso está sujeto por consiguiente a fuerzas operativas extremas y se requieren componentes de altas prestaciones para aguantar el duro ambiente de trabajo y las demandas físicas y mecánicas durante el corte. El cabezal de perforación en ascenso incluye cortadores de rodillos sustituibles distribuidos sobre una cara de montaje del cabezal que actúan para desintegrar la roca conforme rotan independientemente. Por consiguiente, la distribución y la configuración de los cortadores en el cabezal de perforación pueden ser adaptadas en un intento por maximizar las prestaciones de corte mientras se extiende, tanto como sea posible, su vida útil operacional. En los documentos Us 4.228.863; US 4.386.670 y US 4.381.038 se describe un aparato de agujero en ascenso convencional.

Un problema con cabezales de perforación convencionales es la acumulación de restos de corte en la región alrededor de los cortadores de rodillos. El remolido de los restos acumulados impide la eficiencia de corte y acelera el desgaste del cortador. El documento US 4.179.000 describe un cabezal de perforación en ascenso que tiene una placa principal generalmente cónica para montar los cortadores de rodillos en un intento por impedir el acúmulo de restos de corte y proporcionar un cabezal autolimpiable. Sin embargo, por medio de la cara de montaje cónica, los cortadores de rodillos se configuran para acoplarse a la roca en respectivas posiciones de altura axial diferentes (respecto al árbol de impulsión) y esto es desfavorable por varias razones. En particular, el desgaste diferencial de cortador necesita intercambio o sustitución prematura de los cortadores radialmente más interiores que están sujetos a mayores esfuerzos y fuerzas compresivas. Adicionalmente, la acumulación localizada de restos en la región de los asientos sigue siendo problemática y afecta a ciertos cortadores de la distribución dependiendo de su posición en la cara de montaje. Por consiguiente, lo que se requiere es un cabezal de perforación en ascenso que aborde los problemas anteriores.

Compendio de la Invención

Un objetivo de la presente invención es proporcionar un cabezal de perforación en ascenso para perforación rotatoria que esté optimizado para eficiencia de corte que incluye en particular maximizar la tasa de perforación mientras se extiende, tanto como sea posible, la vida útil en servicio de los cortadores de rodillos. Los objetivos se logran proporcionando un cabezal de perforación en ascenso que facilita enormemente el trasporte de material cortado lejos de la cara de corte activa del cabezal para evitar acumulación de restos en la región alrededor, entre o en lados laterales de los cortadores de rodillos. Ventajosamente, el asunto de la invención proporciona un cabezal de perforación en ascenso en el que una cara de un cuerpo que monta los cortadores de rodillos comprende al menos uno o una pluralidad de bloques de guía que sobresalen desde la cara de montaje. Cada uno de los bloques de guía comprende al menos una superficie de guía que se alinea transversal a la cara de montaje del cuerpo para facilitar el trasporte hacia atrás de material cortado durante la perforación. Opcionalmente, el cuerpo del cabezal de perforación puede comprender uno o una pluralidad de canales abiertos que se extienden axialmente a través del cuerpo desde la cara de montaje a una cara trasera con un bloque de guía correspondiente posicionado inmediatamente adyacente al extremo abierto del canal para dirigir o meter en embudo material cortado al canal para que caiga por gravedad hacia abajo lejos de los cortadores.

Según un primer aspecto de la presente invención se proporciona un cabezal de perforación en ascenso para perforación rotatoria en roca que comprende: un cuerpo montable en un árbol de impulsión, el cuerpo tiene una cara de montaje para extenderse radialmente hacia fuera desde el árbol; una pluralidad de asientos proporcionados en la cara de montaje para montar rotatoriamente respectivos cortadores de rodillos en el cuerpo; caracterizado porque: al menos un bloque de guía conectado al cuerpo sobresalga desde la cara de montaje en una posición adyacente o espaciada de los asientos, el bloque de guía tiene al menos una cara de guía alineada transversal a la cara de montaje para facilitar el trasporte de material cortado lejos de la cara de montaje.

Referencia dentro de esta memoria descriptiva a la 'cara de montaje' del cuerpo abarca una región de superficie del

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cuerpo que se alinea generalmente perpendicular al árbol de impulsión y por consiguiente un eje central que se extiende a través del cabezal de perforación y el árbol de impulsión. La cara de montaje puede sin embargo alinearse transversal al eje central para inclinarse o reclinarse respecto al árbol de impulsión. Adicionalmente, la cara de montaje se puede formar como región de superficie generalmente plana que tiene una o una pluralidad aberturas u orificios que representan extremos abiertos de los canales de flujo de restos que se extienden axialmente a través del cuerpo desde la cara de montaje a una cara trasera. La cara de montaje por lo tanto se puede formar como secciones o regiones de una estructura de cuadrícula o entramado que soporta los asientos y cortadores de rodillos.

Referencia dentro de esta memoria descriptiva a 'cuerpo' abarca un cabezal de perforación en ascenso que puede ser extensible y formado como cabezal escariador modular y segmentado. Como alternativa, el cabezal de perforación se puede formar como cabezal escariador integral en el que un único cuerpo se monta directamente en el árbol de impulsión. Cuando el cabezal de perforación en ascenso es extensible, el árbol de impulsión se monta en los cuerpos de extensión indirectamente.

Preferiblemente, los cortadores de rodillos y asientos se montan en el cabezal de manera que la región de corte más superior de los cortadores se alinea a la misma altura axial (respecto al árbol de impulsión) y distancia de separación desde la cara de montaje. Una disposición de este tipo es ventajosa para promover el desgaste uniforme de los cortadores en las diferentes posiciones radiales en la cara de montaje.

Opcionalmente, la cara de guía es generalmente plana e inclinada respecto a la cara de montaje. Opcionalmente, la cara de guía puede ser curvada respecto a la cara de montaje o comprender una región curvada. La cara de montaje inclinada o curvada actúa para proporcionar una superficie sobre la que pueden pasan (deslizar) los restos de cortes por gravedad conforme son cortados y expulsados desde la cara de roca por los cortadores rotatorios. La inclinación o curvatura también actúa para dirigir los restos de corte a una ubicación de descarga particular tal como sobre un canto periférico interior o exterior del cuerpo o a través de un canal abierto que se extiende axialmente a través del cuerpo.

Preferiblemente, el bloque de guía está separado y formado no integralmente con los asientos. Opcionalmente, el cabezal de perforación comprende además al menos un perno de conexión para asegurar el bloque de guía a la cara de montaje. Una disposición de este tipo es ventajosa para permitir intercambio conveniente y ajustable y potencial reposicionamiento del bloque(s) de guía en la cara de montaje para adaptar distribuciones particulares de los cortadores de rodillos en el cuerpo. Por ejemplo, puede ser deseable que un usuario ajuste la posición de uno o más bloques de guía tras un periodo de perforación inicial y la observación de zonas particulares de acumulación de restos que pueden depender del tipo de roca, la orientación de la perforación y otros factores tales como variaciones en la configuración o estrato cortador de rodillo. Preferiblemente cada uno de los asientos se asegura a la cara de montaje por medio de pernos de conexión que están separados e independientes de la conexión de al menos un bloque de guía a la cara de montaje por medio de al menos un perno de conexión respectivo.

Opcionalmente, los bloques de guía se pueden asegurar a la cara de montaje mediante un material de soldadura. Adicionalmente, los bloques de guía se pueden asegurar por otros mecanismos de conexión permanentes o razonables que incluyen pasadores de trabado, disposiciones de lengua y surco, acoplamientos de trabado girando, fijaciones de bayoneta, etc.

Preferiblemente, el bloque de guía sobresale desde la cara de montaje una distancia que es menor que una distancia que sobresalen al menos algunos de los asientos desde la cara de montaje. Preferiblemente, el bloque de guía sobresale desde la cara de montaje una distancia que es menor que una distancia que la que el asiento vecino más cercando al bloque de guía sobresale desde la cara de montaje. Opcionalmente, al menos algunos de los asientos pueden estar rebajados en la cara de montaje. Más preferiblemente, el bloque de guía sobresale desde la cara de montaje una distancia que es menor que una distancia que la que cada uno de los cortadores de rodillos sobresale desde la cara de montaje. Una disposición de este tipo es ventajosa para evitar contacto directo con la roca y por consiguiente el desgaste prematuro del bloque de guía. Preferiblemente, el al menos un bloque de guía comprende una altura que es menor que la mitad de la altura de un asiento de manera que los cortadores de rodillos se montan para sobresalir de los bloques de guía. Opcionalmente, el al menos un bloque de guía sobresale desde la cara de montaje una distancia que es del 10 al 50 %, del 15 al 45 % o del 25 al 40 % una distancia que sobresalen los asientos desde la cara de montaje. Adicionalmente, el al menos un bloque de guía puede sobresalir desde la cara de montaje una distancia que es del 10 al 50 %, del 15 al 45 % o del 25 al 40 % una distancia que sobresalen los cortadores de rodillos desde la cara de montaje.

Preferiblemente, el cabezal de perforación comprende uno o una pluralidad de canales abiertos que se extienden axialmente a través del cuerpo desde la cara de montaje a una cara trasera. Preferiblemente, el bloque de guía o una pluralidad de bloques de guía se posicionan en la cara de montaje adyacente a un extremo abierto del canal(es) para desviar material cortado al canal para trasporte desde la cara de montaje a la cara trasera. Opcionalmente, se puede posicionar un único bloque de guía lateralmente a un lado de cada extremo abierto del canal o se puede posicionar una pluralidad de bloques de guía adyacente al canal extremo abierto. Opcionalmente, el bloque de guía se puede posicionar en o hacia un canto de perímetro de la cara de montaje que representa la región radialmente

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más exterior de un cabezal de perforación. Opcionalmente, el bloque de guía se puede posicionar en una región radialmente interior de la cara de montaje adyacente al árbol de impulsión. Tales configuraciones por consiguiente pueden ser optimizadas para maximizar el trasporte de restos de corte a través lejos de la cara de montaje en zonas donde acumulación de restos puede ser problemática debido a una distribución particular de los cortadores de rodillos en el cuerpo. Es preferible que los bloques de guía se posicionen en la cara de montaje circunferencialmente o radialmente entre los asientos donde los asientos pueden ser distribuidos en el mismo o diferente espaciamiento respectivo circunferencial y radialmente entre sí. Opcionalmente, los bloques de guía se pueden posicionar asimétricamente o simétricamente en la cara de montaje con respecto a la distribución de los cortadores de rodillos (y asientos).

Opcionalmente, cuando el cabezal de perforación es modular, el cuerpo puede comprender un cuerpo principal (o cubo) y al menos un cuerpo de extensión montado de manera retirable a un lado lateral del cuerpo principal, el cuerpo de extensión tiene una cara de montaje correspondiente para proporcionar una extensión radial de la cara de montaje del cuerpo principal. Opcionalmente, el cabezal de perforación puede comprender los mismos o diferentes cuerpos de extensión montables en los lados laterales del cuerpo principal. Opcionalmente, el cabezal de perforación comprende una pluralidad de un primer tipo de cuerpos de extensión y una pluralidad de un segundo tipo de cuerpos de extensión para extender radialmente la cara de montaje y el diámetro de corte operativo del cabezal de perforación. Por consiguiente, el presente cabezal de perforación en ascenso puede ser extensible y se puede formar como cabezal escariador modular y segmentado. Como alternativa, el cabezal de perforación se puede formar como cabezal escariador integral en el que un único cuerpo monta una pluralidad de cortadores de rodillos y uno o una pluralidad de bloques de guía.

Opcionalmente, cuando el cabezal de perforación es segmentado o extensible por medio de uno o más cuerpos de extensión, el cabezal de perforación puede comprender un bloque de guía o una pluralidad de bloques de guía posicionados en la cara de montaje del cuerpo principal y/o el cuerpo de extensión radialmente dentro o radialmente fuera de los asientos. Una configuración de este tipo facilita la desviación de material cortado lejos de la cara de montaje en todas las regiones del cabezal de perforación, incluidas secciones radialmente interiores y radialmente exteriores.

Como se apreciará, el bloque de guía según el asunto de la invención puede comprender cualquier geometría para proporcionar una cara de guía que se alinea transversal a la cara de montaje del cabezal de perforación. Opcionalmente, el al menos un bloque de guía se puede formar como prisma triangular que tiene una única o doble cara de guía que se extiende desde el ápice del bloque de guía. Opcionalmente, el bloque de guía es generalmente en forma de cuña y se forma como componente de una pieza. Opcionalmente, el bloque de guía comprende uno o una pluralidad de agujeros pasantes para recibir pernos de conexión para montar el bloque de guía en la cara de montaje. Cuando el bloque de guía se forma como prisma triangular, se puede formar un agujero pasante a través de cada una de las dos caras de guía del prisma. Opcionalmente, la cara de guía puede ser plana, curvada, perfilada o comprender canales o aletas de dirección para facilitar la dirección de material desde la cara de corte. Opcionalmente, los bloques de guía se pueden formar de un metal o aleación de metal y pueden comprender un recubrimiento resistente al desgaste, de baja fricción, en la cara de guía para facilitar trasporte de restos.

Según un segundo aspecto de la presente invención se proporciona el aparato de perforación que comprende un cabezal de perforación en ascenso como se reivindica en esta memoria.

Según un tercer aspecto de la presente invención se proporciona un método de perforación en ascenso que comprende proporcionar un cabezal de perforación en ascenso autolimpiable en el que el material cortado es trasportado lejos de la cara de montaje por medio de una pluralidad de bloques de guía formados no integralmente con los asientos y que se conectan a la cara de montaje independientemente de la correspondiente conexión de los asientos.

Breve descripción de los dibujos

Ahora se describirá una implementación específica de la presente invención, a modo de ejemplo únicamente, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 es una ilustración esquemática del aparato de perforación en ascenso para crear un orificio de perforación entre una primera y una segunda ubicación subterránea usando un cabezal de perforación que monta una pluralidad de cortadores de rodillos;

La figura 2 es una vista en perspectiva de un cuerpo principal del cabezal de perforación de la figura 1 que monta una pluralidad de asientos que a su vez montan los cortadores de rodillos (retirados para fines ilustrativos) y una pareja de bloques de guía para facilitar la descarga de material cortado lejos del cabezal de perforación durante corte según una implementación específica de la presente invención;

La figura 3 es una vista en perspectiva ampliada de los bloques de guía y una cara de montaje del cuerpo principal de la figura 2;

La figura 4 es una vista en perspectiva adicional del cuerpo principal de la figura 3 con los asientos retirados para fines ilustrativos;

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La figura 5 es una vista en perspectiva de uno de los bloques de guía de la figura 4;

La figura 6 es una vista en alzado lateral de uno de los bloques de guía, asientos y cortadores de rodillos

conectados a la cara de montaje del cuerpo principal de la figura 4.

Descripción detallada de la realización preferida de la Invención

Haciendo referencia a la figura 1, el aparato de perforación en ascenso comprende un cabezal de perforación en ascenso indicado generalmente por la referencia 105 montado en un extremo de un árbol de impulsión alargado 104 que a su vez es impulsado rotatoriamente por un equipo de impulsión 103. El equipo 103 según el ejemplo de ilustración se monta en una primera ubicación subterránea 101 que está separada de una segunda ubicación subterránea 102 por una capa de roca 100. Un orificio de perforación piloto 106 se forma dentro de la roca 100 como operación de taladrado piloto inicial usando una broca piloto (no se muestra) conectada al extremo del árbol de impulsión 104 (típicamente formado de varillas roscadas extremo con extremo). Tras la creación del agujero piloto 106, la broca piloto es sustituida en el extremo del árbol 104 por el cabezal de perforación en ascenso 105 que tiene un diámetro apreciablemente más grande que la broca piloto inicial para crear un agujero de diámetro más grande 109. Ambos árbol 104 y cabezal de perforación 105 se montan centradamente en el eje longitudinal 111 de manera que el cabezal de perforación 105 sobresale radialmente hacia fuera desde el eje 111 un radio predeterminado para lograr el diámetro deseado del agujero 109. El cabezal de perforación 105 comprende un cuerpo principal 110 que monta una pluralidad de los asientos 107 que a su vez montan respectivos cortadores de rodillos 108. Conforme el árbol 104 es rotado por medio del equipo 103, el cuerpo principal 110 se configura para rotar con cada cortador 108 que rota independientemente también para cortar en la roca 100 conforme el árbol 104 es retraído axialmente hacia el equipo 103 y el cabezal de perforación 105 subido verticalmente adentro de la roca 100 desde la segunda ubicación 102 a la primera ubicación 101.

Haciendo referencia a la figura 2, el cuerpo principal 110 se forma como cabezal escariador extensible o modular en el que una sección central proporciona un montaje para extensiones o alas laterales (no se muestran). En particular, el cuerpo principal 110 comprende paredes laterales 204 y respectivos acoplamientos de conexión 203, 210 posicionados para asegurar las extensiones de cabezal (no se muestran) contra u opuestas a paredes laterales 204 para extender el diámetro del cabezal de perforación 105 respecto al eje 111. El cuerpo principal 110 comprende una cara de montaje plana indicada generalmente por la referencia 200 que comprende un agujero pasante cilíndrico 201 (definido por una abertura circular 208 dentro de la cara de montaje 200) centrado en el eje 111 y que se extiende axialmente a través del cuerpo principal 110 desde la cara de montaje 200 a una cara trasera 202 que monta el árbol de impulsión 104 en el cabezal de perforación 105. La cara de montaje 200 también comprende una pluralidad de aberturas 211 distribuidas alrededor del agujero central 201 que definen al menos parcialmente canales 205 que también se extienden desde la cara de montaje 200 a la cara trasera 202. Los canales 205 se abren en ambas caras 200, 202 para permitir la descarga hacia abajo (por gravedad) de material cortado desde la cara de montaje 200 a la cara trasera 202 para luego caer por debajo del cabezal de perforación 105. Por consiguiente, la cara de montaje 200 se divide en una pluralidad de radios 209 que se extienden radialmente desde un canto de perímetro exterior 207 al agujero central 201.

Cada radio 209 proporciona una región de montaje para uno o una pluralidad de los asientos 107 que cada uno monta respectivamente un rodillo cortador 108 (retirado de las figuras 2 y 3 para fines ilustrativos). Cada asiento 107 sobresale hacia arriba desde la cara de montaje 200 en una dirección del eje 111 y el árbol de impulsión 104. Según la implementación específica, también se conecta un bloque de guía 206 a la cara de montaje 200 en una región radialmente interior de dos radios diametralmente opuestos 209. Los bloques de guía 206 se posicionan radialmente dentro de respectivos asientos 107 para ser posicionados radialmente entremedio de los asientos 107 y el eje central 111 (y árbol de impulsión 104) durante el uso.

Haciendo referencia a las figuras 3 a 5, cada bloque de guía 206 se forma como cuerpo en una pieza en forma de prisma triangular que tiene una superficie de base 400 montada en contacto con la cara de montaje 200 del cuerpo principal 110. Una pareja de caras de guía inclinadas sustancialmente planas 300a, 300b sobresale hacia arriba desde la superficie de base 400 y juntas definen un ápice o loma 500. Una pareja de caras laterales generalmente verticales 501 se extienden perpendiculares a la superficie de base 400 en cada lado lateral de las caras de guía inclinadas 300a, 300b. Por consiguiente, con el bloque de guía 206 asegurado en posición en la cara de montaje 200, las caras de guía 300a, 300b se extienden transversales a la cara de montaje más plana generalmente horizontal 200. Según la implementación específica, el ápice alargado 500 se alinea con el radio que se extiende radialmente 209 sobre el que se monta el bloque de guía 206 y también un correspondiente eje rotacional (que se extiende también en una dirección radial desde el eje 111) alrededor del que se configura el rodillo cortador 108 para rotar cuando se monta en el asiento 107 posicionado radialmente exterior y adyacente al bloque de guía 206 en el mismo radio 209. Por consiguiente, las caras de guía 300a, 300b se inclinan hacia arriba desde los lados laterales 303 del radio 209 de manera que material cortado se configura para deslizar hacia abajo sobre las caras 300a, 300b para caer luego adentro de cada canal 205 a cada lado lateral 303 del radio 209.

Cada bloque de guía 206 comprende una pareja de agujeros pasantes 301 que se extienden desde cada respectiva cara de guía 300a, 300b a la superficie de base 400 para recibir pernos de conexión (no se muestra) para conectar de manera liberable cada bloque de guía 206 al cuerpo principal 110 por medio de la cara de montaje 200. Los

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pernos (no se muestran) se aseguran dentro de agujeros roscados 401 que se extienden axialmente adentro del cuerpo principal 110 desde la cara de montaje 200. En cada radio 209 también se proporcionan agujeros roscados 402 correspondientes para conectar de manera liberable el asiento 107 por medio de pernos separados correspondientes recibidos a través de agujeros 302 respectivos formados a través de una región de base del asiento 107.

Al configurar la cara de montaje 200 con una pluralidad de agujeros roscados 401.402 en ubicaciones diferentes, y por medio de los pernos de conexión apropiados (no se muestran), se montan bloques de guía 206 y asientos 107 independientemente y de manera intercambiable en el cuerpo principal 110.

Haciendo referencia a la figura 6, cada bloque de guía 206 sobresale hacia arriba desde la cara de montaje 200 una distancia A correspondiente a la altura vertical de loma de ápice 500 desde la cara de montaje 200. Cada asiento 107 comprende una pareja de brazos erectos 600 para recibir el rodillo cortador 108 entre los mismos para rotación alrededor del eje 603. Cada brazo 600 comprende un extremo más superior 601 que se extiende verticalmente por encima de la cara de montaje 200 una distancia B. El rodillo cortador 108 comprende una pluralidad de insertos de corte 602 que representan los componentes de ataque más superiores del cortador 108 que se configuran para acoplarse a la roca 100 y cortarla. Los insertos de corte 602 están separados por una distancia máxima C desde la cara de montaje 200 conforme el cortador 108 rota alrededor del eje 603. Es deseable que el bloque de guía 206 se monte (en la dirección de altura axial) por debajo de la región de corte más superior de los cortadores 108 y el extremo más superior 601 de los asientos 107 para evitar daño al bloque de guía 206 debido a contacto con la cara de roca 100 y una reducción en la eficiencia de corte y la tasa de perforación del cabezal 105. Por consiguiente, el ápice 500 se posiciona en la mitad inferior de la altura del asiento 107 y significativamente por debajo de la superior región de corte del cortador 108. En particular, la distancia A es aproximadamente del 30 al 40 % de la distancia B y del 25 al 37 % de la distancia C. Adicionalmente, según la implementación específica, una longitud de los bloques de guía 206 es menor que una longitud correspondiente de cada asiento 107 en una dirección radial del radio 209. En particular y según la implementación específica, una longitud del bloque de guía 206 es ligeramente mayor que la mitad de la longitud del asiento 107. Según la realización específica de las figuras 2 a 6, los bloques de guía 206 se configuran para impedir acumulación de restos en la región radialmente interior de la cara de montaje 200 al dirigir el material cortado a los canales 205 por medio de las caras de guía 300a, 300b.

Según realizaciones específicas adicionales, los bloques de guía 206 pueden comprender caras de guía generalmente curvadas 300a, 300b donde la curvatura puede ser cóncava o convexa en la dirección axial perpendicular a la cara de montaje 200. Adicionalmente, cada bloque de guía 206 puede comprender una única cara de guía (300a o 300b) o puede comprender una pluralidad de caras de guía donde el bloque de guía se forma como poliedro. Según realizaciones adicionales, los bloques de guía 206 pueden ser posicionados de manera retirable hacia el canto de perímetro 207 para evitar la acumulación de restos de material en el perímetro del cuerpo principal 110 y entre el cuerpo principal 110 y un cuerpo de extensión (no se muestra) conectado en una o más de las paredes laterales 204.

El presente cabezal escariador puede comprender una pluralidad de bloques de guía 206 con la misma forma o diferente y puede comprender una distribución simétrica o asimétrica de los bloques de guía 206 en la cara de montaje 200.

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REIVINDICACIONES

1. Un cabezal de perforación en ascenso (105) para perforación rotatoria en roca (100) que comprende:

un cuerpo (110) montable en un árbol de impulsión (104), el cuerpo (110) tiene una cara de montaje (200) para extenderse radialmente hacia fuera desde el árbol (104);

una pluralidad de asientos (107) proporcionados en la cara de montaje (200) para montar rotatoriamente respectivos cortadores de rodillos (108) en el cuerpo (110);

al menos un bloque de guía (206) conectado al cuerpo (110) para sobresalir desde la cara de montaje (200) en una posición adyacente o espaciado de los asientos (107), el bloque de guía (206) tiene al menos una cara de guía (300a, 300b) alineada transversal a la cara de montaje (200) para facilitar el trasporte de material cortado lejos de la cara de montaje (200); caracterizado por:

en donde el bloque de guía (206) está separado de los asientos (107) y formado no integralmente con estos.
2. El cabezal de perforación según la reivindicación 1 en donde la cara de guía (300a, 300b) es generalmente plana e inclinada respecto a la cara de montaje (200) o es curvada respecto a la cara de montaje (200).
3. El cabezal de perforación según las reivindicaciones 1 o 2 en donde la cara de montaje (200) se extiende generalmente perpendicular al árbol de impulsión (104).
4. El cabezal de perforación según cualquier reivindicación anterior que comprende además al menos un perno de conexión para asegurar el bloque de guía (206) a la cara de montaje (200).
5. El cabezal de perforación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en donde el bloque de guía (206) se asegura a la cara de montaje (200) por medio de material de soldadura.
6. El cabezal de perforación según cualquier reivindicación anterior en donde el bloque de guía (206) sobresale de la cara de montaje (200) una distancia (A) que es menor que una distancia (B) que la que al menos algunos de los asientos (107) sobresalen de la cara de montaje (200).
7. El cabezal de perforación según cualquier reivindicación anterior en donde el bloque de guía (206) sobresale desde la cara de montaje (200) una distancia (A) que es menor que una distancia (C) que la que cada uno de los cortadores de rodillos (108) sobresalen de la cara de montaje (200).
8. El cabezal de perforación según cualquier reivindicación anterior que comprende al menos un canal abierto (205) que se extiende axialmente a través del cuerpo (110) desde la cara de montaje (200) a una cara trasera (202).
9. El cabezal de perforación según la reivindicación 8 en donde el bloque de guía (206) se posiciona en la cara de montaje (200) adyacente a un extremo abierto (211) del canal (205) para desviar material cortado al canal (205) para trasporte desde la cara de montaje (200) a la cara trasera (202).
10. El cabezal de perforación según cualquier reivindicación anterior que comprende una pluralidad de bloques de guía (206) posicionados en la cara de montaje (200) entre los asientos (107).
11. El cabezal de perforación según cualquier reivindicación anterior en donde el cuerpo (110) es un cuerpo principal (110) y el cabezal de perforación comprende además al menos un cuerpo de extensión montado de manera retirable en un lado lateral del cuerpo principal (110), el cuerpo de extensión tiene una cara de montaje correspondiente para proporcionar una extensión radial de la cara de montaje (200) del cuerpo principal (110).
12. El cabezal de perforación según la reivindicación 11 que comprende al menos un bloque de guía (206) proporcionado en la cara de montaje del cuerpo de extensión.
13. El cabezal de perforación según cualquier reivindicación anterior que comprende un bloque de guía (206) posicionado en la cara de montaje (200) radialmente dentro o radialmente fuera de los asientos (107).
14. El cabezal de perforación según cualquier reivindicación anterior en donde el bloque de guía (206) comprende una geometría que es un prisma triangular.