JPH0216287A

JPH0216287A - ドリルストリング要素

Info

Publication number: JPH0216287A
Application number: JP1103566A
Authority: JP
Inventors: Kenneth L Larsson; ケネス　ラルス　ラルソン; Sven Per-Olof Liljebrand; スベン　ペル―オロフ　リルイブランド
Original assignee: Sandvik AB
Current assignee: Sandvik AB
Priority date: 1988-04-26
Filing date: 1989-04-25
Publication date: 1990-01-19
Also published as: SE8801535D0; ATE84348T1; DE68904231D1; EP0340187A1; SE460917B; SE8801535L; FI891962A0; US4961469A; NO891676L; EP0340187B1; AU614827B2; NO891676D0; BR8901944A; AU3306689A; DE68904231T2; FI88742C; FI88742B; FI891962A; CA1316168C

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は類似の要素同士がネジ結合で継足されてトップ
ハンマードリル用のドリルストリングを構成するための
当該ドリルストリング要素に関する。各ドリルストリン
グ要素はドリルストリングの下端に設けたドリルビット
に衝撃エネルギーを伝達するための少くとも１本のロッ
ドとドリルビットに回転動を伝達するためのロッドを囲
むチューブアッセンブリを含んでいる。本発明は、更に
ドリルストリング要素に含まれる管部材に関するもので
ある。

〔従来技術〕

上述の形式のドリルストリング要素は米国特許筒４，０
９４，３６４号で既に公知になっている。しかし、これ
らドリルストリング要素には、ネジ結合を解除して互い
に分離するときにロッドがこれを囲むチューブアッセン
ブリから一方向に離脱落下してしまうという不利益があ
る。これは作業者保護のためだけでなく、作業性そのも
のにおいて著しく不利益なものである。しかしながら、
ロッドをチューブアッセンブリの中で安全確保させるべ
きという所望特性はドリルストリング要素内部に対しサ
ービスや修理の際に必要となる内部接近容易性を阻害す
るものであってはならない。更に、チューブアッセンブ
リはドリル作業中の正常操作においてはそのままに維持
されなければならない。

〔発明の目的〕

本発明は上記問題点に鑑み、チューブアッセンブリ内に
安全確保されるロッドを有し、且つサービス／修理の際
にその内への良好な接近性が確保されている上述形式の
ドリルストリング要素を提供することにある。

〔発明の構成、作用、効果〕

第１図〜第３図には、ドリルストリング１０が示される
。このドリルストリング１０はドリルビット１１を含ん
で成る。このドリルピント１１は二個の部品１２　、１
３から成る。ドリルビット１１の頂部に中心に一列配置
された中心ロッドセット１４が静止しており、この中心
ロッドセットは互いに終端でゆるく当接し合った多数の
ロッド群１５を含んでいる。その内置上位のロッド１５
は中心ロッドセット１４を介してドリルビット１１に衝
撃を伝えるトップハンマー１６を担持している。ドリル
ストリングｌＯは中心に配位するロッドセット１４を取
り囲むチューブセット１７を含んで成る。このチューブ
セット１７はネジ結合によって互いに固定された多数の
管部材１８を含んでいる。第１図〜第３図から明らかな
ように、ネジ結合には二種のタイプがある。即ち、交互
に円雄型と円筒型のネジ結合である。このように二種の
ネジ結合型式を使用する理由は、一般に円錐型ネジ結合
１９の方が円筒型ネジ結合２０よりもゆるめられ易いの
で通常どのネジ結合が最初に解除されるのかを作業者が
予想することが出来ることにある。これは、作業者の通
常操作するチューブアッセンブリ２１がその端部に円錐
ネジを有する二本の管部材１８から成ることを意味して
いる。

円筒ネジ結合２０は、ロッド１５が管部材１８中に装着
されるとき、或いは修理が必要なときにのみ原則として
解除される。

チューフ゛セット１７の目的はドリルビット１１に回転
動を伝達することにある。このために、ドリルビット１
１とチューブセット１７の前端が協働するスプライン２
２を具備している。チューブセット１７のスプラインは
ビットスリーブ２３に設けられていて、このスリーブ２
３が円筒ネジ結合２０を介してチューブセット１７の残
余のチューブに連結している。このビットスリーブ２３
はドリルビット１１の下部１２を取替えるときにネジ解
除される。この事態は、ドリルビット下部１２がドリル
ストリングＩＯの摩耗部分を構成するので、しばしば起
きる。このドリルビット下部１２はその拡大部分２５と
協働するストッパ２４によってドリルストリング２４か
らの離脱落下を阻止される。

ドリルビット１１の上部１３はドリルビット１１の長手
方向に対し横断する方向に延長するブラッシングチアネ
ル２６を具備している。このチアネル２６はドリルビッ
ト１１の１又は複数の内部ブラッシングチアネルに通じ
ている。ブラッシングチアネル２６から上方にあるロッ
ドセット１４とチューブセット１７の間に設けられてい
るスペースはフラッシュエアをグランドレベルから移送
するものである。

第１図〜第３図から明らかなように、管部材１８は円錐
ネジ結合１９の雄部と雌部の両者との関係から内径低減
部分２７を有している。この内径低減はこれが密接した
ロッド１５の半径方向の突起２８と協力して当該ロッド
１５がその操作中にチューブアッセンブリ２１から離脱
落下するのを阻止するように寸法設計されている。各管
部材１８は円錐ネジ結合１９の雄部と雌部の両者に関係
して内径低減部分２７を有しているが、これはチューブ
アッセンブリ２１からその両端において離脱落下するの
を阻止することが出来る。

円錐ネジ結合１９との関係から、管部材１８はロッド１
５を案内する手段２９を具備している。

このガイド手段２９は、好ましくは可撓性材料、例えば
ポリウレタンで作られており、それによって装置の振動
と騒音を減じると同時にロッド１５が真直性に欠ける場
合にこれを補うように機能する。

第２図から明らかなように、二本のロッド１５の連結部
（ジヨイント）３０はこ−に開示の例に関しては円筒ネ
ジ結合２０のレベルに配位している。その理由はロッド
１５が作業可能な長さを確保出来ることにある。管部材
１８は、連結部３０との関係で、雄部、雌部に関係なく
案内手段３１を具備している。このガイド手段３１は上
述のガイド手段２９に相当する機能を有しており、好ま
しくは同じ材料で作られている。チューブアッセンブリ
２１の上記構成になる両円錐ネジ結合１９間の長さは３
〜６ｍである。下限長の場合には、ガイド手段２９を適
当に装置出来る限り、１本のロッド１５を持つことが可
能である。

第４図に示す実施例は、特別に、短いチューブアッセン
ブリ２１’を用いるように設計されており、結果として
１本だけのロッド１５’がチューブアッセンブリ２１′
に装着されている。管部材１８′と１８″は、この場合
実質的に異なる長さを有している。これは円筒ネジ結合
２０′がチューブアッセンブリ２１′の１端側に配位し
ていることを意味している。上記例によれば、管部材１
８’　、　１８″はロッド１５′の半径方向突起２８′
と協働する内径低減部２７’　、　２７”を有している
。

第５図には、ロッド１５″がチューブアッセンブリ２１
″から離脱落下するのを阻止する手段に関する別の実施
例が示される。ロッド１５″はその自由端領域において
、減径された部分１５ａ”を有している。この部分１５
ａ”とロッド残余部分の遷移域は口・ラド１５″の周囲
に形成されたロッド肩部２８″によって規定されている
。このロッド肩部２８″はチューブ軽減部分２７　″′
と協働してロッド１５″が第５図において下方へ落下す
るのを阻止している。ロンド径滅部分１５ａ”はガイド
手段２９”（好ましくは可撓性材料）によって案内され
る。ブラッシング媒体はガイド手段２９″の半径方向に
見て外側に配位するチアネル３２に１１ｍ長であるなら
ば三本以上のロッドを有することは、本発明の範囲内で
可能である。

上述の実施例は中実ロッド１５　、１５’　、　１５”
を用いている結果として、ブラッシング媒体は管部材１
８　；　１８′　；　１８”とロッド１５　ｉ　１５’
　；　１５”の間隙を流通する。しかし、本発明は長手
方向の内部ブラッシングチアネルを有する中空ロッドも
採用することが出来る。

１つのネジ結合１９が円錐型で、他方のネジ結合２０が
円筒型であることは必須事項ではない。

重要なことはネジ結合部の結合解除の難易に差をつける
ことであり、従ってこれは例えば両者のネジピンチを違
えることによっても達成し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる、ドリルストリングの下部を示
す部分断面側面図、第２図は本発明に係わるドリルスト
リングの中間部を示す部分断面側面図、第３図は本発明
に係わるドリルストリングの上部を示す部分断面側面図
、第４図は本発明に係わるドリルストリング要素の別の
実施例を示す部分断面説明図、及び第５図はドリルスト
リング要素であるロッドが落下するのを阻止する手段に
関し本発明の別の実施例を示す拡大部分断面説明図であ
る。図において、１０・・・ドリルストリング、１１・・・ドリルビット、１２．１３・・・ドリルビット部品、１４・・・ロッドセット、１５；１５’　　；１５”・・・各ロッド、１６・・・
トップハンマー１７・・・チューブセット、１８；１８’　　；１８″・・・管部材、１９・・・円
錐型ネジ結合（ドリルストリング要素間の結合用）、２０　；　２０’・・・円筒型ネジ結合（管部材間の結
合用）−２１；２１’　　；２１”・・・チューブアッ
センブリ、２２・・・スプライン、　　　２３・・・ビ
ットスリーブ、２４・・・ストッパリング、２５・・・
拡大部分、２６・・・ブラッシングチアネル、２７　、２７’　；　２７”　；　２７″′・・・内径
低減部、２８；２８’　　ｉ２８”・・・半径方向突起
、２９；２９’　　Ｓ２９″・・・案内手段。ＩＧ５

Claims

【特許請求の範囲】１、類似の要素同士がネジ結合（１９）で継足されてト
ップハンマードリル用のドリルストリング（１０）を構
成するものであって、その各要素がドリルストリング（
１０）の下端に設けたドリルビット（１１）に衝撃エネ
ルギーを伝達する少くとも１本のロッド（１５；１５′
；１５″）とドリルビット（１１）に回転動を伝達する
ロッドを囲むチューブアッセンブリを含む、斯ゝるドリ
ルストリング要素において、各チューブアッセンブリ（２１；２１′；２１″）がロ
ッド（１５）の両端領域に内径低減部（２７；２７′、
２７″；２７″′）を具備し、ロッド（１５；１５′；
１５″）がその両端において半径方向の突起（２８；２
８′）又は肩部（２８″）を具備しており、内径低減部
（２７；２７′、２７″；２７″′）と半径方向突起（
２８；２８′）又は肩部（２８″′）はロッド（１５；
１５′；１５″）がチューブアッセンブリ（２１；２１
′；２１″）から落下するのを阻止するように寸法設計
されており、各チューブアッセンブリ（２１；２１′；
２１″）は少くとも２本の管部材（１８；１８′、１８
″）を含み、当該管部材がドリルストリング要素同士を
継足するための前記ネジ結合（１９）よりも解除し難い
別のネジ結合（２０；２０′）により各要素内において
連結されていることを特徴とするドリルストリング要素
。２、ロッド（１５；１５″）がチューブアッセンブリ（
２１；２１′；２１″）の端部領域において管部材（１
８；１８′、１８″）の内壁に受容されている案内手段
（２９；２９′；２９″）によって囲まれていることを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のドリルストリ
ング要素。３、二本のロッド（１５）が各チューブアッセンブリ（
２１）中に配位していることを特徴とする特許請求の範
囲第１項と第２項のいづれか１項に記載のドリルストリ
ング要素。４、二本のロッド（１５）がその接合点領域
において案内手段（３１）に囲まれていることを特徴と
する特許請求の範囲第３項に記載のドリルストリング要
素。５、案内手段（２９、３１；２９′；２９″′）が可撓
性材料で作られていることを特徴とする特許請求の範囲
第２項或いは第４項に記載のドリルストリング要素。６、案内手段（２９、３１；２９′）がブラッシング媒
体用の軸方向スロットを有することを特徴とする特許請
求の範囲第２項、第４項或いは第５項に記載のドリルス
トリング要素。７、ドリルストリング要素同士を継足するためのネジ結
合（１９）が円錐型であり、管部材（１８；１８′；１
８″）同士を各要素内において継足するためのネジ結合
（２０；２０′）が円筒型であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項乃至第６項のいづれか１項に記載のド
リルストリング要素。８、トップハンマードリル用のドリルストリング要素に
含まれる管部材（１８；１８′；１８″）において、該
管部材がその両端にネジ部を有し、当該ネジ部が結合解
除の難易に違いのあるネジ結合（１９、２０；２０′）
の１部を構成していることを特徴とする管部材０９、管部材（１８；１８′、１８″）の１端におけるネ
ジ部が円錐型であり、他端におけるネジ部が円筒型であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の管部
材。