FI125387B - Poranterä ja yksivaiheinen porauslaitteisto - Google Patents
Poranterä ja yksivaiheinen porauslaitteisto Download PDFInfo
- Publication number
- FI125387B FI125387B FI20095817A FI20095817A FI125387B FI 125387 B FI125387 B FI 125387B FI 20095817 A FI20095817 A FI 20095817A FI 20095817 A FI20095817 A FI 20095817A FI 125387 B FI125387 B FI 125387B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- drill bit
- drill
- rocking means
- bit according
- shaft
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims description 38
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 12
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- -1 mucus Substances 0.000 description 1
- 210000003097 mucus Anatomy 0.000 description 1
- 238000009527 percussion Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/26—Drill bits with leading portion, i.e. drill bits with a pilot cutter; Drill bits for enlarging the borehole, e.g. reamers
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/64—Drill bits characterised by the whole or part thereof being insertable into or removable from the borehole without withdrawing the drilling pipe
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/36—Percussion drill bits
- E21B10/40—Percussion drill bits with leading portion
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
- E21D21/0026—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by constructional features of the bolts
- E21D21/0033—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by constructional features of the bolts having a jacket or outer tube
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
- Y10T408/55—Cutting by use of rotating axially moving tool with work-engaging structure other than Tool or tool-support
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
- Y10T408/89—Tool or Tool with support
- Y10T408/905—Having stepped cutting edges
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Description
Poranterä ja yksivaiheinen porauslaitteisto
Keksinnön tausta
Esillä oleva keksintö koskee poranterää ja yksivaiheista porauslaitteis-toa itsenäisten patenttivaatimusten johdantojen mukaisesti. Vaikka keksintöä kuvataan viittein yksivaiheporaukseen, on kuitenkin käsitettävä, että keksinnön poranterä ei rajoitu kyseiseen käyttöön, ja että keksintö on sovellettavissa hyvin monenlaisiin poraustoimintoihin.
Ankkuripulttien asennus louhoksien vahvistamiseksi suoritetaan yleensä kahtena erillisenä vaiheena. Yleensä kairataan porausreikä, ja vedetään porateräs ja terä ulos ennen kuin pultti viedään porausreikään ja kiristetään tai liimataan. Yksivaiheankkuripulttaus käsittää kahden vaiheen samanaikaisen suorittamisen, kun tehtävä poistaa porateräs pultin sisään viemiseksi eliminoidaan. Yksivaihepulttauksen hyödyt sisältävät pultin asennuksessa vaadittavan ajan minimoinnin, parantaen porauskaluston käyttäjien turvaa, käsin tai puoliksi käsin tehtyyn pulttaukseen verrattuna, ja parantaa prosessin täyden automatisoinnin mahdollisuuksia. Lisähyötynä ovat parannettu laatu ja ankkuripultin asennuksen tarkkuus, käsin tai puoliksi käsin tehtyyn pulttaukseen verrattuna. Porausreiän halkaisija on kriittinen ankkuripultin suorituksen kannalta kitkatapauksessa, esim. kitkapulttien kohdalla. Yksivaihepulttauksen vielä lisähyötynä on, että porausreikä ei voi luhistua poranterää takaisin vedettäessä, koska pultti on jo porausreiässä. Tämä antaa paljon paremman tehokkuuden, koska pultti asennetaan aina; ts. kadonneita reikiä ei ole.
Tunnetut pyrkimykset yksivaihepulttauksessa ovat yleensä kohdistuneet innovatiivisiin ankkuripultteihin, jotka toimivat myös porateräksenä, jonka pään ympäri on aikaansaatu poranterä. Tällaista laitteistoa käytetään kiertopo-rausmenetelmän tai kierto/iskuporausmenetelmän avulla, eikä se yleensä sovellu kovan maaperän olosuhteisiin. Nykyisten kovan maaperän iskuankkuripulttien, jotka eivät käytä poranterää uudelleen, rasitteena ovat kustannusongelmat. Saatavilla on monenlaisia kattopultteja ja eräs tietty muoto on putkenmuotoinen (esim. kitkapultit, Swellex, jne.), joihin on muodostettu keskeinen, pituussuuntainen porausreikä pultin läpi. Kotelon läpi ulosvedettäviksi mukautetut poranterät ovat olleet monimutkaisia ja siten kalliita.
Ruotsalaisessa patenttihakemus nro 0 400 597-1 on ehdotettu poranterä, jossa on epäsymmetrisesti poranterän akselin ympäri sijoitettuja kiventyös-töelementtejä sisältävä avarrinosa. Rakenne antaa mahdollisuuden muodostaa porausreiän halkaisija, joka on suurempi kuin poranterän halkaisija, sallien siten terän poiston kotelon kautta. Poranterän läpäisyprofiili on kuitenkin todettu epätasaiseksi aiheuttaen siten terään jännäystä, mikä voi vähentää terän tehokkuutta ja käyttöikää.
Tunnetuissa yksivaiheankkuripulteissa porausnopeuden kustannuskil-pailukyky verrattuna kustannukseen on monimutkainen johtuen erikoisankkuripult-tien käytöstä ja kummankin monimutkaisen takaisin vedettävän terän yksinomaisesta käytöstä. Tosiasiaksi kuitenkin jää, että itseporautuvan kattopultin asennus-hyödyt ovat parempia kuin epäitseporautuvan tyyppisen vastaavat.
Keksinnön tavoitteet
Esillä olevan keksinnön mukaisen poranterän yhtenä tarkoituksena on oleellisesti voittaa yksi tai useampi edellä mainituista tunnettuun tekniikkaan liittyvistä ongelmista, tai ainakin aikaansaada siihen vaihtoehto.
Esillä olevan keksinnön vielä toisena tarkoituksena on aikaansaada tehokkaammat poranterä ja yksivaiheinen porauslaitteisto ja siten tehdä yksivai-hepulttauksen käytön houkuttelevammaksi kaivosteollisuudessa.
Kauttaaltaan kuvauksessa, ellei asiayhteys muuta vaadi, sana "käsittää", tai sen variaatiot kuten "käsittävät" tai "käsittäen", ymmärretään tarkoittavan mainitun kokonaisuuden tai kokonaisuusryhmän sisällyttämistä, eikä kuitenkaan jonkin muun kokonaisuuden tai kokonaisuusryhmän poissulkemista.
Keksinnön lyhyt kuvaus
Keksinnön mukaisella poranterälle on tunnusomaista se, mikä on esitetty oheistettujen itsenäisten patenttivaatimuksien 1 ja 16 tunnusmerk-kiosissa. Keksinnön mukaisen poranterän suositeltavia suoritusmuotoja on esitetty oheistetuissa epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa 2-15.
Piirustusten kuvaus
Oheiset piirustukset esittävät edellä mainitun kaltaisen keksinnön suoritusmuodon esimerkkiä. Mainittujen piirustusten ja yhteenkuuluvan kuvauksen seikkaperäisyys ei syrjäytä keksinnön aikaisemman laajan kuvauksen yleisyyttä.
Kuviot 1A - 1G esittävät kaavamaisesti yksivaihekalliokattopulttauksen sarjaa. Kuvio 2A esittää esillä olevan keksinnön suoritusmuodon mukaista poran-terää etupystykuvana. Kuvio 2B esittää poranterää sivupystykuvana. Kuvio 2C esittää poranterää etukuvana. Kuvio 3 on kaavamainen kuva poranterästä po-rausreiän porauksessa kiveen sivupystykuvana. Kuvio 4 esittää poranterää etu-kuvana porausreiän profiiliin nähden.
Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus
Kuviot 1A - 1G esittävät poranterää 16 käyttävää yksivaiheista poraus-laitteistoa 10 ja kuviot 2A - 2C esittävät poranterää 16 tarkemmin. Yksivaiheinen porauslaitteisto 10 käsittää useita osia; esim. pitkänomainen porateräs 11, jossa on etupää 12 ja takapää, ei esitetä, kun viitataan poraussuuntaan F. Etupäässä 12 on liitososuus, käsittäen kierre-, kartio- tai kääntöliitoksen, ei esitetä. On aikaansaatu yksiosainen poranterä 16, jossa on kiventyöstövälineet 17 ja 18A, 18B, 18C. Poranterä 16 on yhdistettävissä porateräkseen liitososuudella, joka käsittää kierre-, kartio- tai kääntöliitoksen (ei esitetä). Porateräs 11 ja poranterä muodostavat porausvälineen. Yksivaiheinen porauslaitteisto 10 käsittää lisäksi porateräk-sen 11 ainakin osittain ympäröiväksi mukautetun ankkuripultin 21. Ankkuripultissa 21 on avoimet päät. Poranterän suurin halkaisijamitta on pienempi kuin ankkuri-pultin 21 pienin halkaisija.
Yksivaiheisen porauslaitteiston 10 perusajatuksena on porata poraus-reikä kun pultti ympäröi porateräksen, jonka jälkeen vetää terä takaisin käytettäväksi uudelleen. Teräosia ei menetetä. Yksivaiheista porauslaitteistoa 10 on kuvattu tarkemmin ruotsalaisessa patenttihakemuksessa nro 0 400 597-1, johon tässä viitataan.
Rakenteeltaan poranterä 16 voi olla seuraavanlainen, kun viitataan kuvioihin 2A - 2C. Yksiosainen poranterä 16 käsittää teräksestä valmistetun rungon 25 ja rungolle sijoitetut kiventyöstövälineet 17,18. Rungossa 25 on etupää 27 ja takapää 28 ja se sisältää kaksi yhtenäistä osaa, ts. ohjausosan 14, pituudeltaan riittävän pitkä ohjaamaan koko laitteistoa 10 asianmukaisesti, jossa ohjausosan 14 akseli CL1 yhtyy porausreiän 22 akseliin CL3, ja avarrinosan 19. Ohjausosan 14 keskiakseli tai keskiviiva CL1 yhtyy porauksessa oleellisesti kivipultin keskiak-seliin ja voidaan siten katsoa poranterän porausakseliksi, mutta akseli CL1 ei yhdy akseliin CL3 poranterän takaisinvedossa. Avarrinosan 19 keskiakseli tai keskiviiva CL2 ja porateräksen 11 akseli yhtyvät, mutta ovat oleellisesti erillään porausreiän 22 akselista CL3. On huomattava, että ohjausosan ja avarrinosan poikkileikkausten ei tarvitse olla ympyrän muotoisia, joten viittaus akseleihin CL1 ja CL2 on käsitettävä viitteeksi vastaavien osien keskikeskiviivoihin.
Kiventyöstövälineet ovat hiiletyskarkaistujen karbidivälineiden muodossa, ts. talttojen ja/tai nuppien muodossa. Ohjausosassa 14 on etupinta 29, joka muodostaa terän 16 etupään 27 ja kantaa vastakkaisesti ulottuvan taltan tai kaksi vastakkaisesti vastakkaista etunuppia (johon viitataan yleisesti viitenumerolla 17). Avarrinosassa on etupinta 30, jossa on monta nuppia 18; tässä tapauk sessa kolme etunuppia 18A, 18B ja 18C. Nupit 18A, 18B ja 18C voivat ulottua hieman avarrinosan periferian ulkopuolelle sellaisen porausreiän 22 työstämiseksi porauksessa, jonka halkaisija on suurempi kuin teräsrungon 25. Avarrinosan hiile-tyskarkaistujen karbidinuppien määrä voi vaihdella poranterän halkaisijan koosta riippuen. Vierekkäisten avarrinnuppien välisiin alueisiin voidaan aikaansaada lovia tai syvennyksiä, joiden kautta huuhteluväliaine voi kulkea.
Kiviporanterä 16 on yhdistettävä porateräkseen 11 liitososuuden avulla pyöröliikkeen ja iskun siirtämiseksi tavalliseen tapaan. Porateräs 11 sisältää kanavan huuhteluväliaineen johtamiseksi. Poranterän sisään on aikaansaatu huuhteluväliaineen pääkanava. Etummaisessa päässään pääkanava on yhteydessä moneen haarakanavaan, jotka tulevat ulos etupinnoissa. Käytännössä huuhteluväliaine on vettä, limaa tai ilmaa.
Ohjausosa poraa ohjausreiän 22A, jonka halkaisija ja pituus ovat pienempiä porausreikään 22 nähden. Ohjausosan 14 pituus määritetään ohjausosan etummaisimman osuuden ja etummaisimman avarrinnupin 18C välisenä etäisyytenä, avarrinosan keskiviivaan CL2 nähden yhdensuuntaisessa suunnassa. Pituus on ainakin 10 mm, eikä 60 mm enempää, aikaansaaden hyvän ohjauksen ja hyvän käyttöiän poranterälle. Tässä suoritusmuodossa avarrinnupit käsittävät etunupin 18A, ja jäljessä tulevat nupit 18B ja 18C (kun poranterä 16 on järjestetty kiertämään vasemmalle porauksessa). Kuten on havainnollistettu parhaiten kuvioissa 2A to 2C, nupit ovat kulmasijainniltaan tasavälien erillään toisistaan porausakselin CL1 ympärillä ja sijaitsevat sektorissa S, jonka sektorikulma on Θ. Välit voivat joissakin tapauksissa olla erilaisia, ts. epäidenttisiä. Huomataan, että sektorin säteittäishaarat kulkevat eri äärinuppien 18Aja 18C keskipisteiden läpi. Kulma Θ on pienempi kuin 120° ja edullisesti pienempi kuin 90°. Havainnollistetussa muodossa kulma on noin 76°.
Sen lisäksi että ne ovat kulmasijainniltaan toisistaan erillään, nupit 18A, 18B ja 18C ovat myös aksiaalisesti erillään suhteessa toisiinsa. Jälleen havainnollistetussa muodossa, aksiaalinen siirtymä on vakio, jolloin kukin jäljessä tulevista nupeista 18B ja 18C ovat erillään sitä välittömästi edeltävästä nupista suunnassa, joka on kohti poranterän 16 etupäätä 27. Tällä kulma- ja aksiaalisella etäisyydellä nupit 18A, 18B ja 18C asettuvat linjaan kaarelle, joka muodostaa ruuviviivan PD osan, jonka nousu ja säde ovat vakio, ja jonka nousukulma a kallistuu suhteessa porausakseliin nähden kohtisuorassa olevaan tasoon. Esitetyssä suoritusmuodossa nuppien välinen korkeusero on sama. Aksiaalinen keskinäinen etäisyys voi vaihtoehtoisesti olla erilainen, jotta saadaan enemmän joustavuutta, liittyen esimerkiksi kykyyn toimia hyvin läpäisynopeuksien laajemmalla alueella. Kuten tarkastellaan yksityiskohtaisemmin jäljempänä viitaten kuvioon 3, nousu-kulma a muuttaa porauskärjen läpäisyprofiilia, ja tehokkaimman nousukulman aste riippuu porausolosuhteista ja etenkin läpäisynopeuksista. Nousukulma a on tyypillisesti välillä 5-10°, kun havainnollistettu muoto on noin 8°.
Avarrinnuppien 18A, 18B ja 18C suuntaus on suunniteltu parantamaan poranterän tehokkuutta varsinkin esillä olevassa tapauksessa, jossa avarrinnupit 18A, 18B ja 18C on rajattu sektorikulman Θ muodostamaan pieneen sektoriin. Porauksessa avarrinnupit sekä kierretään (akselin CL1 ympäri) että saadaan iskeytymään kiven pintaan. Kukin isku aikaansaadaan siirtämään poranterä poraus-suunnassa F. Kierto- ja aksiaaliliikkeiden yhdistelmä saa siten avarrinnupit 18A, 18B, ja 18C seuraamaan yleisesti ruuvimaista uraa PC, jonka säde ja nousu ovat vakio, kuten on havainnollistettu kuviossa 3. Odotettu nousu PC voidaan määrittää porausnopeudesta (läpäisy/aika -nopeus) ja poranterän kiertonopeudesta.
Muodostamalla avarrinnupit poranterälle osaruuviviivaksi PD, joka on kierretty odotettuun ruuvimaiseen leikkuu-uraan PC nähden vastakkaiseen suuntaan, voidaan saavuttaa tehokkaampi poraus verrattuna järjestelyyn, jossa avarrinnupit on kohdistettu kohtisuorassa porausakseliin nähden. Avarrinnupit kohdistetaan etenkin paremmin leikkuupintaan aikaansaaden, että avartimeen 19 kohdistuvat reaktiovoimat jakautuvat tasaisemmin poikittain kutakin avarrinnupeista (18A, 18B, 18C), kun kunkin nupin on leikattava oleellisesti yhtä suuri kiviviipale. Jos avarrinnupit olisivat kohtisuorassa porausakseliin nähden, etunuppi 18A toimittaisi työn enimmän osan. Siirtämällä avarrinnupit aksiaalisesti määrän D verran (katso kuvio 3), joka on lähellä leikkuuruuviviivan PC nousua, mahdollistetaan lisäksi poranterän liikkuminen yhdenmukaisesti kiven läpi kussakin kierrossa. Etenkin yhden kierroksen lopun ja seuraavan kierroksen alun välillä ei ole merkittävää epäjatkuvuutta. Avartimen siirtyessä kierroksen loppuun, avarrinnupit kohdistuvat kiven pintaan oikeassa asennossa seuraavan kierroksen aloittamiseksi ilman merkittävän suurta rakoa etunupin 18A kierroksen lopussa olevan sijainnin ja leikkuutason kierroksen alussa olevan sijainnin välillä. Aikaisemmin, milloin avarrinnupit sijaitsivat kohtisuorassa porausakseliin nähden, poranterä pyrki "pureutumaan" kivipintaan avartimen siirtyessä kiveen ruuvimaisessa leikkuu-urassaan PC.
On käsitettävä, että samalla kun voidaan saavuttaa optimaalinen suoritus, kun etäisyys D asetetaan ruuviviivan PC nousun prosenttiosuutena (lasket- tuna sektorikulmasta Θ), saavutetaan parannettu suoritus, kun avarrinnuppeihin aikaansaadaan jokin nousu (tai aksiaalisiirtymä) verrattuna järjestelyyn, jossa tällaista siirtymää ei ole. Siten keksintö ei rajoitu tiettyyn etäisyyden D ja odotetun ruuvimaisen leikkuu-uran PC väliseen suhteeseen.
Poranterän tukemiseksi porausreiässä porauksessa, poranterän ulkopinta 31 sisältää ainakin yhden vastealueen 32, joka käytössä on järjestetty kantautuvaksi vasten porausreiän sisäseinämää myötävaikuttaen siten terän pitämiseen oikeassa suuntauksessaan. Esillä olevassa muodossa vastealue sijoittuu pitkin poranterän 16 pinnan pituutta avarrinosan 19 alla. Alue muodostaa osan porateräksen 11 ympärille sijaitsevaa vaippaa. Muussa muodossa vastealue voi sijaita vain avartimen ulkopinnan osuudella, esimerkiksi välittömästi avarrinnup-pien 18 alla ja/tai lähellä poranterän 16 takapäätä 28.
Kuten käsitetään, poikkileikkaus (kohtisuorassa porausakseliin nähden) on sellainen, että ulkopinnan säteittäisetäisyys porausakselista vaihtelee terän ympärillä. Vastealue 32 sijaitsee poranterän pinnan 31 uloimmalla osalla ja on konfiguroitu ulottuvaksi kulmassa porausakselin ympärillä vakiosäteittäisetäisyy-dellä. Säteittäisetäisyys vastaa avarrinosan 19 muodostaman porausreiän 22 sädettä. Tätä havainnollistetaan parhaiten kuviossa 4.
Vastealue 32 sisältää tyypillisesti kulutuksenkestäviä välineitä, jotta se olisi kovempaa materiaalia kuin terän päärunko. Samalla kun havainnollistetussa muodossa vastealue 32 voi olla yleisesti lineaarinen ulottuen porausakselin ympäri (ja muodoltaan harjanne tai ripa tai vastaava), vastealue ulottuu myös aksiaa-lisesti suhteessa porausakseliin ja on siksi vastepinnan muodossa. Vastepinta voi ulottua avarrinosan etupäästä sen takapäähän vain osan matkaa pitkin pintaa, tai kuten on mainittu edellä, voi olla erillisissä osioissa, muodostaen monta vaste-aluetta.
Yksivaiheisen kivipulttauslaitteiston 10 toimintaa esitetään kuvioissa 1A- 1G. Poranterä 16 yhdistetään, esimerkiksi kierretään porateräkselle 11. Po-rauskone kuten standardi porausjumbo pitää poraterästä. Pultti 21 syötetään edullisesti automaattisesti porateräisen ympäri ja sijoitetaan poranterän 16 taakse poraussuunnassa F. Kuviossa 1A ohjausosa 14 tukeutuu pääasiassa vasten kiveä siten, että se lyhyen ajan työstää kivipintaa ympyränkaari-interpolaatiossa. Tällöin ohjausosa 14 löytää oikean keskiönsä ja alkaa porata keskeisesti, kun po-rateräs 11 alkaa samanaikaisesti vaappua ohjausosan keskiviivan CL1 ympäri. Tällöin avarrinosa 19 saa kosketuksen kivipintaan ja alkaa avartaa ohjausosan 14 valmistamaa reikää, kun vastealue 32 sijoittuu vasten porausreiän 22 sisäseinä- mää tukemaan poranterää 16. Hetken päästä pultti 21 saavuttaa reiän ja pakotetaan reikään, kuten esitetään kuviossa 1C. Pultti 21 on yleensä aksiaalisesti erillään poranterästä 16. Pultin 21 halkaisija on edullisesti pienempi kuin porausreiän 22 halkaisija. Poranterä 16 jatkaa kairaamista ja avartaa porausreikää 22, kun po-rauskoneen liitosholkki 26 työntää pulttia eteenpäin, katso kuvio 1D, kunnes eri osien syöttö pysähtyy. Porausreiän 22 syvyys määräytyy oleellisesti pultin 21 pituuden mukaan, eli kun pultin takapäässä sijaitseva aluslevy 23 saavuttaa kiven pinnan tai porausreiän suun, lisäsyöttö pysäytetään, katso kuvio 1E. Porausko-neella on ankkuripultin työnnin. Pultintyönnin on liitosholkki 26 tai niittausvastin, jota käyttää porateräs. Niittausvastin kiertää yleensä yhdessä porateräksen ja pultin kanssa sisäänviennissä. Pultti voidaan kuitenkin esimerkiksi pitää siten, että se ei kierrä sisäänviennissä, esim. mekaanisen ankkuripultin tapauksessa. Niittausvastin voi vääntää ankkuripulttia kun se on täysin sisään vietynä. Niittausvastin voi myös liukua pitkin poraterästä helpottaen mekaanisten vajotuspulttien ja liimattujen pulttien asennusta. Kuvio 1 E esittää ankkuripulttia 21 täysin sisään vietynä, kun porateräs ja poranterä ovat edelleen ankkuripultissa. Työnnin työntää levyä kiven pintaan. Aluslevy voisi olla irtonainen tavanomainen levy, jossa on keskireikä, joka toimii yhdessä kohouman 24 kanssa pultin takapäässä. Tällöin poranterä vedetään ohjausreiästä 22A, katso kuviot 1 F. On edullista, että pultin ja poranterän välinen aksiaalinen tila on suurempi kuin ohjausreiän 22A syvyys siten, että pultin etupää ei vaikuta poranterän takaisin vetoon. Poranterä ja pora-teräs voidaan vetää kokonaan takaisin ja niitä voidaan käyttää uudelleen toistuvia poraustoimintoja varten.
Laitteistoa 10 käyttävä kone voi olla yläkairausvasarakone, pelkkä pyörökone tai kairausreikäkalusto.
Esillä olevan keksinnön mukainen poranterä aikaansaa hyvän leikkauksen ja ohjauksen ja aikaansaa edullisia poraustuloksia. Tässä viitataan ruotsalaisten patenttihakemusten nro 0 700 383-3 ja 0 700 384-1 esityksiin, joilta esillä oleva hakemus vaatii etuoikeutta. Tässä kuvattuun keksintöön voi kohdistua muita kuin tässä erityisesti kuvattuja variaatioita, muunnoksia ja/tai lisäyksiä ja on käsitettävä, että keksintö sisältää kaikki tällaiset patenttivaatimusten suoja-alaan lankeavat variaatiot, muunnokset ja/tai lisäykset.
Claims (16)
1. Poranterä (16), joka on kierrettävissä porausakselin (CL1) ympäri, jossa poranterässä on etupää (27) ja takapää (28), jotka ovat toisistaan erillään pora-akselin suunnassa, joka poranterä käsittää terän rungon (25) ja kiertosuuntaan nähden etumaisen ensimmäisen kiventyöstövälineen (18A) ja ainakin yhden toisen jäljessä tulevan ensimmäisen kiventyöstövälineen (18B, 18C), jolloin etumainen ja jäljessä tuleva ensimmäinen kiventyöstöväline sijaitsevat terän rungolla ja ovat kulmasijainniltaan toisistaan erillään porausakselin ympärillä, tunnet-t u siitä, että ainakin yksi mainituista jäljessä tulevista ensimmäisistä kiventyöstö-välineistä (18B, 18C) on myös aksiaalisesti erillään etumaisesta ensimmäisestä kiventyöstövälineestä (18A) suunnassa, joka on kohti poranterän (16) etupäätä (27).
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen poranterä, jossa ensimmäinen kiventyöstöväline (18A, 18B, 18C) käsittää ainakin kolme nuppia, jotka ovat kulmasijainniltaan tasavälein erillään toisistaan porausakselin (CL1) ympärillä.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen poranterä, jossa ensimmäinen kiventyöstöväline (18A, 18B, 18C) käsittää ainakin kolme nuppia, jotka ovat kulmasijainniltaan eri välein erillään toisistaan porausakselin (CL1) ympärillä.
4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen poranterä, jossa kukin mainituista jäljessä tulevista ensimmäisistä kiventyöstövälineistä (18B, 18C) on aksiaalisesti erillään sitä välittömästi edeltävästä ensimmäisestä kiventyöstövälineestä (18A, 18B) suunnassa, joka on kohti etupäätä (27).
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen poranterä, jossa ensimmäiset ki-ventyöstövälineet (18A, 18B, 18C) käsittävät ainakin kolme nuppia, jotka ovat aksiaalisesti erillään suhteessa toisiinsa, jolloin ensimmäisistä kiventyöstövälineistä (18B, 18C) mainitun kunkin jäljessä tulevan ja sen välittömästi edeltävän ensimmäisen kiventyöstövälineen (18A, 18B) välinen aksiaalinen etäisyys on sama.
6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen poranterä, jossa ensimmäiset ki-ventyöstövälineet (18A, 18B, 18C) käsittävät ainakin kolme nuppia, jotka ovat aksiaalisesti erillään suhteessa toisiinsa, jolloin ensimmäisistä kiventyöstövälineistä (18B, 18C) mainitun kunkin jäljessä tulevan ja sen välittömästi edeltävän ensimmäisen kiventyöstövälineen (18A, 18B) välinen aksiaalinen etäisyys on erilainen.
7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen poranterä, jossa ensimmäisten kiventyöstövälineiden (18A, 18B, 18C) kulma- ja aksiaalinen etäisyys ovat sellaisia, että ensimmäiset kiventyöstövälineet sijoittuvat terän rungolle (25) ruuviviivan (PD) kaareen, jonka säde ja nousu ovat oleellisesti vakio.
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen poranterä, jossa nousukulma suhteessa porausakseliin nähden kohtisuorassa olevaan tasoon on luokkaa 5° -10°.
9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen poranterä, jossa ensimmäiset kiventyöstövälineet (18A, 18B, 18C) sijaitsevat porausakselin ympärillä sektorissa, jonka sektorikulma on Θ, joka on pienempi kuin 120° ja edullisesti pienempi kuin 90°.
10. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen poranterä, jossa poranterässä on porausakselille (CL1) sijoitettu ohjausosa (14) ja avar-rinosa (19), joka avarrinosa (19) on ohjausosasta (14) siirrettyjä sisältää pääty-pinnan, jolle ensimmäiset kiventyöstövälineet (18A, 18B, 18C) on sijoitettu, ja joka ohjausosa (14) on siirretty aksiaalisesti avarrinosasta (19) suunnassa, joka on kohti etupäätä (27).
11. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen poranterä, jossa terän rungossa (25) on ulkopinta (31), joka ulottuu mainittujen etu- ja taka-pään (27, 28) välissä, jonka ulkopinnan (31) etäisyys säteen suunnassa porausakseliin (CL1) nähden vaihtelee terän ympärillä, ja joka ulkopinta (31) sisältää vastealueen (32), joka muodostaa ulkopinnan uloimman säteittäisen osan, joka vastealue (32) ulottuu kulmassa porausakselin ympärillä.
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen poranterä, jossa vastealue (32) ulottuu myös aksiaalisesti suhteessa porausakseliin (CL1) muodostaen vastepin-nan.
13. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-9 mukainen poranterä, jossa on porausakselille (CL1) sijoitettu ohjausosa (14) ja avarrinosa (19), joka avarrinosa (19) on ohjausosasta (14) siirrettyjä sisältää päätypinnan, jolle ensimmäiset kiventyöstövälineet (18A, 18B, 18C) on sijoitettu, joka ohjausosa (14) on siirretty aksiaalisesti avarrinosasta (19) suunnassa, joka on kohti etu-päätä (27), jossa terän rungossa (25) on ulkopinta (31), joka ulottuu mainittujen etu- ja takapään (27, 28) välissä, jonka ulkopinnan (31) etäisyys säteen suunnassa porausakseliin (CL1) nähden vaihtelee terän ympärillä, ja joka ulkopinta (31) sisältää vastealueen (32), joka muodostaa ulkopinnan uloimman säteittäisen osan, joka vastealue (32) ulottuu kulmassa porausakselin ympärillä ja vastealue (32) on muodostettu avarrinosalle.
14. Jonkin patenttivaatimuksen 11, 12 tai 13 mukainen poranterä, jossa vastealue (32) sisältää kulutuksenkestäviä välineitä.
15. Jonkin patenttivaatimuksen 11, 12, 13 tai 14 mukainen poranterä, jossa vastealue sijaitsee lähellä poranterän takapäätä (28).
16. Yksivaiheinen porauslaitteisto, jossa poraus ja ankkuripultin asennus tapahtuvat samanaikaisesti, käsittäen porausvälineet ja ankkuripultin (21), tunnettu siitä, että laitteisto käsittää patenttivaatimusten 1-15 mukaisen yksiosaisen poranterän (16).
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0700384A SE0700384L (sv) | 2007-02-14 | 2007-02-14 | Verktyg |
SE0700383 | 2007-02-14 | ||
SE0700383A SE530318C2 (sv) | 2007-02-14 | 2007-02-14 | Verktyg |
SE0700384 | 2007-02-14 | ||
SE2008000057 | 2008-01-24 | ||
PCT/SE2008/000057 WO2008100194A2 (en) | 2007-02-14 | 2008-01-24 | A drill bit and a single drilling apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20095817A FI20095817A (fi) | 2009-07-30 |
FI125387B true FI125387B (fi) | 2015-09-30 |
Family
ID=39690328
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20095817A FI125387B (fi) | 2007-02-14 | 2009-07-30 | Poranterä ja yksivaiheinen porauslaitteisto |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7766103B2 (fi) |
KR (1) | KR101434244B1 (fi) |
AU (1) | AU2008216929B2 (fi) |
DE (1) | DE112008000158T5 (fi) |
FI (1) | FI125387B (fi) |
WO (2) | WO2008100195A1 (fi) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2520998B (en) | 2013-12-06 | 2016-06-29 | Schlumberger Holdings | Expandable Reamer |
GB2528458A (en) * | 2014-07-21 | 2016-01-27 | Schlumberger Holdings | Reamer |
US10519722B2 (en) | 2014-07-21 | 2019-12-31 | Schlumberger Technology Corporation | Reamer |
GB2528459B (en) | 2014-07-21 | 2018-10-31 | Schlumberger Holdings | Reamer |
GB2528454A (en) | 2014-07-21 | 2016-01-27 | Schlumberger Holdings | Reamer |
GB2528457B (en) * | 2014-07-21 | 2018-10-10 | Schlumberger Holdings | Reamer |
GB2528456A (en) | 2014-07-21 | 2016-01-27 | Schlumberger Holdings | Reamer |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2673717A (en) * | 1951-03-14 | 1954-03-30 | Oliver P Link | Starting bit for rotary masonry bits |
GB1033603A (en) | 1962-07-09 | 1966-06-22 | Atlas Copco Ab | Improvements in rock drilling equipment |
BE670646A (fi) | 1965-10-07 | |||
US3885638A (en) * | 1973-10-10 | 1975-05-27 | Sam C Skidmore | Combination rotary and percussion drill bit |
US4461362A (en) * | 1982-09-29 | 1984-07-24 | Arnol Staggs | Mining drill with apertures and collars providing for flow of debris |
DE4016386A1 (de) * | 1989-06-28 | 1991-01-03 | Baroid Technology Inc | Gebogenes bohrloch-motorgehaeuse |
FI103430B1 (fi) * | 1994-10-05 | 1999-06-30 | Valto Ilomaeki | Poralaite ja menetelmä reiän poraamiseksi useaan erilaatuiseen maaperään |
DE19942987A1 (de) * | 1999-09-09 | 2001-03-15 | Hilti Ag | Bohrwerkzeug |
AU717071B1 (en) * | 1999-10-29 | 2000-03-16 | Sandvik Intellectual Property Ab | Self drilling roof bolt |
ES2262838T5 (es) | 2001-04-26 | 2010-07-22 | "ALWAG" TUNNELAUSBAU GESELLSCHAFT M.B.H. | Metodo y dispositivo para perforar un agujero y para fijar un anclaje en un taladro. |
US6739416B2 (en) * | 2002-03-13 | 2004-05-25 | Baker Hughes Incorporated | Enhanced offset stabilization for eccentric reamers |
AU2003200561B9 (en) * | 2003-02-19 | 2009-07-02 | Sandvik Intellectual Property Ab | Drill bit |
SE529459C2 (sv) | 2004-03-10 | 2007-08-14 | Sandvik Intellectual Property | Borrande apparatur |
SE530905C2 (sv) * | 2005-09-05 | 2008-10-14 | Sandvik Intellectual Property | Bergborrkrona för enstegsankarbultning och enstegsborrande apparatur |
US20070119624A1 (en) * | 2005-11-29 | 2007-05-31 | Brady William J | Roof drilling improvements |
SE0700384L (sv) | 2007-02-14 | 2008-04-01 | Sandvik Intellectual Property | Verktyg |
SE530318C2 (sv) | 2007-02-14 | 2008-04-29 | Sandvik Intellectual Property | Verktyg |
US7686103B2 (en) * | 2007-06-06 | 2010-03-30 | San Juan Coal Company | Drill bit with radially expandable cutter, and method of using same |
-
2008
- 2008-01-24 WO PCT/SE2008/000058 patent/WO2008100195A1/en active Application Filing
- 2008-01-24 AU AU2008216929A patent/AU2008216929B2/en not_active Ceased
- 2008-01-24 DE DE112008000158T patent/DE112008000158T5/de not_active Ceased
- 2008-01-24 WO PCT/SE2008/000057 patent/WO2008100194A2/en active Application Filing
- 2008-01-24 KR KR1020097012329A patent/KR101434244B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2008-02-13 US US12/068,950 patent/US7766103B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-07-30 FI FI20095817A patent/FI125387B/fi not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI20095817A (fi) | 2009-07-30 |
AU2008216929B2 (en) | 2010-11-25 |
WO2008100195A1 (en) | 2008-08-21 |
KR101434244B1 (ko) | 2014-08-27 |
DE112008000158T5 (de) | 2010-03-25 |
KR20090119826A (ko) | 2009-11-20 |
US20080205994A1 (en) | 2008-08-28 |
US7766103B2 (en) | 2010-08-03 |
WO2008100194A2 (en) | 2008-08-21 |
WO2008100194A3 (en) | 2008-10-30 |
AU2008216929A1 (en) | 2008-08-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI125387B (fi) | Poranterä ja yksivaiheinen porauslaitteisto | |
US5941322A (en) | Directional boring head with blade assembly | |
US6182776B1 (en) | Overburden drilling apparatus having a down-the-hole hammer separatable from an outer casing/drill bit unit | |
US6450269B1 (en) | Method and bit for directional horizontal boring | |
US5799740A (en) | Directional boring head with blade assembly | |
EP0626500A2 (en) | Directional multi-blade boring head | |
AU2001288875A1 (en) | Method and bit for directional horizontal boring | |
AU2005219818A1 (en) | Single pass drilling apparatus, use a one -piece drill bit, method and rock bolt for single pass rock bolting. | |
US20090285638A1 (en) | One-piece drill bit for single-pass anchor bolting and single pass drilling apparatus | |
US6021856A (en) | Bit retention system | |
GB2352671A (en) | Shank adapter | |
USRE37975E1 (en) | Directional boring head with blade assembly | |
SE530208C2 (sv) | Verktyg | |
JP7417355B2 (ja) | ベアリングプレート設置面切削研磨方法及びこれに用いる装置 | |
WO2007030049A1 (en) | A one-piece drill bit for single-pass anchor bolting and single pass drilling apparatus | |
US20130126244A1 (en) | Ball and socket roller reamer and keyseat wiper | |
WO2007030048A1 (en) | A one-piece drill bit for single-pass anchor bolting and single pass drilling apparatus | |
SE530318C2 (sv) | Verktyg | |
AU2005215570A1 (en) | Drill string component, wear protection component and cutter head for use in a rock drilling process | |
RU1821553C (ru) | Устройство дл ударного бурени скважин | |
JPH07243296A (ja) | さく孔工具 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 125387 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |
|
MM | Patent lapsed |