MX2013001620A - Centralizador. - Google Patents

Abstract

Se describe un centralizador para uso en un equipo de perforación de roca. El centralizador incluye un miembro de sujeción de abrazadera que se mueve generalmente de forma tangencial a un buje, con objeto de sujetar el buje en su lugar dentro del centralizador.

Description

CENTRALIZADO!* CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona a una abrazadera centralizadora utilizada con un equipo de perforación para rocas, tal como un equipo de perforación de roca para roscado frontal utilizado en la minería subterránea.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Un martillo percutor para roca subterráneo normalmente tiene al menos un pluma en el cual se monta un riel alimentador. El riel alimentador que soporta el taladro y su barra de taladro asociada. El taladro es montado en el riel, eso para que se pueda mover a todo lo largo del riel. Cuando el taladro está en posición inicial en la parte posterior del riel, la barra del taladro está en la parte frontal del riel por un buj e, el cual se sostiene en lugar cerca de una abrazadera centralizadora.

Las abrazaderas centralizadoras se forman normalmente por dos piezas, cada una de las cuales tiene un hueco semicircular los cuales se pueden localizar a los lados del buje. Las dos piezas pueden ser suj etadas con las abrazaderas al utilizar una tuerca y un perno para poder sostener el buje en su lugar entre las dos piezas.

Existen unas debilidades inherentes en esta configuración. Los actos totales de la sujeción con abrazaderas por medio del perno, provee importantes concentraciones de tensión cerca del perno. Alej ado de l a zona del tronillo, las fuerzas de suj eción sestan disipadas significativamente, lo que quiere decir que puede que el buje este propenso a que se mueva o vibre. Además, la vibración durante el uso puede causar el afloj amiento de la tuerca, empeorando el problema. El movimiento del buje causa un importante incremento en el nivel de deterioro de la abrazadera centralizadora, así como también la perdida de precisión en el roscado.

Mientras que las dos piezas sean capaces de moverse relativamente entre ellas, solamente es posible soldar una de las piezas en posición. Esto limita la estabilidad del dispositivo, y puede llevar a la ruptura o a la falla por fatiga.

Otra limitación del dispositivo conocido es que el buj e situado a la altura designada cerca del riel, es la misma altura en la que se encuentra el taladro. El riel debería doblar, la localización del buj e puede no se ajustada. Cuando esto sucede, es necesario cortar la abrazadera centralizadora y colocarla en una nueva posición. Esto puede causar una inactividad del equipo de perforación.

La presente invención intenta dar un método alternativo para sujetar con abrazaderas un buj e centralizado en posición.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De acuerdo a unos de los aspectos de la presente invención se suministra una abrazadera centralizadora para situar un buj e en el equipo de perforación, incluyendo una abertura para recibir el buj e, y un miembro de la suj eción con abrazaderas que cuenta con una superficie de rodamiento, el miembro de la suj eción con abrazaderas es capaz de moverse en relación con la abertura de recepción del buj e igual que con la superficie de rodamiento que puede ser movida con la abertura de recepción del buj e para asegurar el buje junto con la abertura.

Preferiblemente el miembro de la suj eción con abrazadera es capaz de moverse en una dirección, subsecuentemente perpendicular a un ej e central del buje.

Es preferible que el miembro de la sujeción con abrazaderas pueda ser movido a través de medios mecánicos. El miembro de la suj eción con abrazaderas puede incluir una abertura cilindrica tratada para enganchar con un ajuste del perno externo, para que la rotación del ajuste del perno cause movimiento del miembro de la suj eción con abrazaderas alrededor del perno.

En una modalidad preferida, la abrazadera tiene una sección de su cuerpo que tiene substancialmente una abertura cilindrica en la cual el buj e es recibido, la sección de su cuerpo tiene un primer lado opuesto a un segundo lado, y la abertura de recepción del miembro de la suj eción con abrazaderas del primer lado de porción del cuerpo se extiende internamente del primer lado de la porción del cuerpo y un perno de ajuste de la abertura de recepción del segundo cuerpo se extiende internamente.

Preferentemente, el miembro de la sujeción con abrazaderas es substancialmente prismático . La superficie de rodamiento del miembro de la sujeción con abrazaderas puede ser biselada. El dispositivo es tan que al utilizar la superficie de rodamiento es substancialmente tangencial al buj e.

En una modalidad preferida, el buje tiene una rodamiento plano ajustada para encaj ar con la superficie de rodamiento del miembro de la sujeción con abrazaderas .

De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención se dio un centralizador para colocar el buje en el equipo de perforación, el centralizador se comprende de una abrazadera centralizadora y una estructura de soporte asociada, la abrazadera centralizadora que incluye una porción del cuerpo que tiene una abertura para recibir un buj e, y una porción base la cual es substancialmente perpendicular a la abertura de recepción del buj e, la porción base ajustada para fij arse en la estructura de soporte, en donde la altura de la porción base es relativa a la estructura de soporte que puede ser ajustada.

Preferentemente, la estructura de soporte incluye una placa superior a la cual la porción base de la abrazadera puede ser conectada, y al menos un espaciador colocado entre la placa superior y la porción base para determinar la altura del buj e relativo a la estructura de soporte.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Será conveniente describir después la invención con referencia a las modalidades preferidas de la abrazadera centralizadora de la presente invención. Otras modalidades son posibles y consecuentemente l a particularidad de la siguiente discusión no es para ser entendida como para suplantar la generalidad de la descripción precedente de la invención. En los dibuj os: La Figura 1 es una vista esquemática del equipo de perforación de roca de roscado frontal junto con el cual puede ser usada la abrazadera centralizadora de acuerdo con la presente invención; La Figura 2 es una perspectiva del centralizador de acuerdo con la presente invención; La Figura 3 es una perspectiva alargada de la abrazadera centralizadora con el centralizador de la Figura 2 ; La Figura 4 es un corte transversal a través de la abrazadera centralizadora de la Figura 3 ; La Figura 5 es una vista lateral de la abrazadera central de la Figura 3 , mostrada desde el lado contrario con un buj e y un ej e removido; La Figura 6 es una perspectiva de la abrazadera centralizadora de la Figura 3 , mostrada desde la parte contraria con un buj e y un ej e removido; La Figura 7 es una perspectiva de un miembro de la suj eción con abrazaderas junto con el centralizador de la Figura 2; La Figura 8 es una perspectiva de un buje para uso en conjunción con el centralizador de la Figura 2 ; La figura 9 es una perspectiva de una segunda modalidad de una abrazadera centralizadora para el uso en el centralizador de la Figura 2 ; La Figura 10 es una perspectiva de una tercera modalidad de una abrazadera centralizadora para uso en el centralizador de la Figura 2.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Refiriéndose a las Figuras, la Figura 1 muestra un equipo de perforación de roca para roscado frontal 10 como es utilizado en funciones de minería subterránea. El equipo de perforación 1 0 incluye una viga 12, en la cual se monta un riel 14. Un taladro 1 6 se monta en el riel 14, y se ajusta para moverse a lo largo del riel 14 baj o el control de un operador. Una barra de taladro 1 8 se extiende alej ada del taladro 1 6, en posición paralela al riel 14. Un centralizador 20 se coloca en un extremo externo del riel 14, para soportar el extremo externo de la barra de taladro 1 8.

La Figura 2 muestra un centralizador 20 que cuenta con una estructura de soporte 22 y una abrazadera centralizadora 24. La estructura de soporte 22 incluye una placa superior substanciaímente rectangular 26 que tiene una abertura que para un perno cerca de cada una de sus esquinas. La placa superior 26 tiene una superficie substanciaímente plana la cual es substanciaímente horizontal cuando el centralizador 20 y el equipo de perforación 1 0 están en la posición mostrada en la Figura 1 .

La abrazadera centralizadora 24 tiene una porción base o placa base substanciaímente rectangular 30, tiene una base inferior plana de dimensión similar a la superficie superior de la placa superior 26. La placa base 20 tiene unas aberturas para pernos 28 los cuales están alineados con las aberturas para pernos de la placa superior 26 cuando la placa base 30 se coloca sobre la placa superior 26. Los pernos (no mostrados) pueden ser colocados en las aberturas alineadas para pernos para fij ar la abrazadera centralizadora 24 a la estructura de soporte 22.

El centralizador 20 incluye un espaciador 32 colocado entre la placa superior 26 de la estructura de soporte 22 y la placa base 30 en la abrazadera centralizar 24. El espaciador 32 es prismático, con extremos similares en tamaño y en forma a los de las superficies planas de la placa superior 26 y la placa base 30. Tiene aberturas alineadas con las aberturas para pernos 28 de la placa superior 26 y la placa base 30.

El efecto del espaciador 32 es cambiar la altura de la abrazadera centralizadora 24 relativá a la estructura de soporte 22. Se tiene pensado que un número de espaciadores 32 de diferentes anchos sean suministrados, con la elección de un espaciador o varis espaciadores apropiados 32 es dar al usuario la habilidad de escoger una altura deseada para la abrazadera centralizadora 24.

La abrazadera centralizadora 24 puede ser vista más claramente en las Figuras 3 a la 6.

La abrazadera centralizadora 24 tiene un extremo frontal 34, un extremo posterior 36, un primer lateral 38 y un segundo lateral 40. Estos pueden ser vistos como correspondientes a los cuatro lados de la placa base 30.

La abrazadera centralizadora 24 incluye una porción del cuerpo 42 la cual se extiende hacia arriba desde la placa base 30 apoyando el extremo posterior 36. La porción del cuerpo 42 es prismática, con sus extremos que tienen forma arqueada, y tuene un grosor de cerca de una mitad que la anchura de la placa base 30.

La porción del cuerpo 42 incluye una abertura cilindrica para el buj e 44, ajustada para recibir un buje 46 tal como el de la Figura 8. La abertura para el buj e 44 pasa del extremo posterior 36 de la porción del cuerpo 42 a la cara frontal 48 orientada hacia el extremo frontal 34 de la abrazadera centralizadora 24.

La suj eción con abrazadera del buj e 46 con la abertura para buj e 44 se logra a través del uso de un miembro de suj eción con abrazadera 50. El miembro para suj.eción con abrazadera 50, el cual puede ser visto en la Figura 7, se forma de un miembro substancialmente prismático que cuenta con extremos octagonales 52. Cada uno de los extremos 52 tiene dos bordes verticales 54 que representan el 60% de la altura de los extremos; dos bordes horizontales 56 que tienen la longitud de cerca de un tercio de los bordes verticales 54. El miembro de sujeción con abrazaderas 50 tiene un primer extremo 62, un segundo extremo 64 y una pared superior 66 que se extiende entre los respectivos bordes horizontales 56 de los extremos 52. Una pared inferior que se extiende entre los bordes inferiores respectivos 56 de los extremos 52; las dos paredes laterales 68 se extienden entre los bordes verticales respectivos 54 de los extremos 52; dos paredes diagonales superiores 70 se extienden en los bordes diagonales respectivos 58 adyacentes a los bordes superiores horizontales 56 de los extremos 52 ; y dos paredes diagonales 70 que se extienden entre los respectivos bordes diagonales 58 adyacentes a los bordes horizontales inferiores 56 de los extremos 52. Una abertura roscada longitudinal 72 se extiende a través del miembro de suj eción con abrazadera 50 del primer extremo 62 al segundo extremo 64, a través del centro del miembro de sujeción con abrazadera 50.

El miembro de sujeción con abrazadera 50 tiene una superficie de rodamiento biselada 74 colocada sobre toda la pared superior 66, extendiéndose del segundo extremo 64. La superficie de rodamiento 74 se extiende por cerca del 40% de la pared superior 66, y esta angulada por cerca de 1 5° relativo a la pared superior 66. La superficie de rodamiento 74 provoca una disminución de las paredes diagonales superiores 70 hacia el segundo extremo 64.

La porción del cuerpo 42 de la abrazadera centralizadora 24 incluye una abertura para un miembro de suj eción con abrazadera 76, la cual se extiende internamente en la porción del cuerpo 42 desde el primer lateral 38. La abertura para el miembro de suj eción con abrazadera 76 está hecha a la medida y con la forma para recibir el miembro de suj eción con abrazadera 50 en un acceso corredizo, y posicionado de tal forma que cuando el primer extremo 62 del miembro de sujeción con abrazadera 50 que normalmente nivelado con el primer lateral 38 de la porción del cuerpo 42, la superficie de rodamiento 74 se coloca substancial y tangencialmente en la abertura para buj e 44. El miembro de sujeción con abrazadera 76 que cuenta con una abertura 78 junto con la abertura para buj e 44, como se ve en la Figura 6.

La porción del cuerpo 42 de la abrazadera centralizadora 24 también incluye una abertura para recibir el perno de ajuste 80 que se extiende del segundo lateral 40 de la porción del cuerpo 42 por debajo de la abertura para buje 44 a la abertura para el miembro de la suj eción con abrazadera 76. La abertura para el perno de ajuste 80 está alineada con la abertura roscada longitudinal 72 del miembro de sujeción con abrazadera.

Un perno de ajuste roscado externamente 82 de este modo puede ser puesto a través del segundo lateral 40 de la porción del cuerpo 42 y enganchar la abertura longitudinal internamente roscada 72 del miembro de suj eción con abrazadera 50.

El buj e 46 normalmente es cilindrico. Tiene una perforación interna 84 ajustada para recibir y soportar una barra de taladro 1 8. La perforación interna 84 es estrecha en el extremo del buj e 46, formando así regiones introductorias para facilitar el ensamblaj e.

El buj e 46 tiene un radio externo escalonado, con una sección de radio más pequeña 86 hecha a medida para encaj ar suavemente en la abertura para el buj e 44 y una sección de radio más grande 88 ajustada para colocarse afuera de la abertura para buj e 44, en contra del extremo posterior 36 de la porción del cuerpo 42.

El buj e 46 tiene un rodamiento plano 90 colocado sobre la sección de radio más pequeña 86. El rodamiento plano 90 se comprende de una sección de una superfi cie externa del buj e 46 el cual esta substancialmente plano y paralelo al eje central del buje 46.

En función, la estructura de soporte 22 del centralizador 20 está soldada a la varilla 12. Un taladro 16 se coloca en el riel 14. Una abrazadera centralizadora 20 se atornilla a la estructura de soporte 22, con los espaciadores apropiados 32 que se utilizan para asegurar que el buj e 46 esta axialmente alineado con el taladro 1 6.

Cuando el buj e 46 se coloca en la abertura para buj e 44, puede ser rotado hasta que el rodamiento plano 90 se posicione adyacente a la abertura 78. El miembro de suj eción con abrazadera 50 puede ser insertado en la abertura 76 del primer lateral 38 de la abrazadera centralizadora 26, y el perno de ajuste 82 insertado en la abertura para perno de ajuste 80 del segundo lateral 40. Una vez que el perno de ajuste 82 se engrana en la abertura roscada longitudinal 72 del miembro de suj eción con abrazadera 50, la rotación del perno de ajuste 82 se traslada al movimiento lateral del miembro de suj eción con abrazadera 50.

El perno de ajuste 82 se rota para causar el movimiento del miembro de suj eción con abrazadera 50 en la porción del cuerpo 42, y la superficie de rodamiento 74 en la abertura para buj e 44. La superficie de rodamiento 74 actúa en contra del rodamiento plano 90 del buj e 46, al sujetar con abrazadera el buj e 46 en posición junto con la abertura para buj e 44. La acción es similar a la acción de acuñar, permitiendo una sujeción más fuerte con abrazadera del buje 46 en una posición a pesar de las variaciones en la producción de superficie y cosas de ese tipo. Debería suceder un poco de aflojamiento, el miembro de suj eción con abrazadera 50 puede ser fácilmente re apretado.

Un aguj ero de acceso 92 es provisto en la porción del cuerpo 42, pasando el extremo frontal 34 al extremo posterior 36 a través de la base de la abertura para el miembro de suj eción con abrazadera 76. El aguj ero de acceso es provisto por si la arenilla o las partículas finas se quedan atrapadas en la abertura 76, pueden ser fácilmente limpiadas.

Se apreciará que la forma de la abrazadera centralizadora 24 pueda ser ajustada para encaj ar en los equipos de perforación 10 particulares sin salirse del ámbito de la presente invención. Las Figuras 9 a 1 0 muestran dos abrazaderas centralizadoras 24, con numerales refiriéndose a las características.

Las modificaciones y variaciones como serían aparentes a un destinatario experto son consideradas dentro del ámbito en la presente invención.

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1 . Un centralizador para colocar un buj e en un equipo de perforación, el centralizador cuenta con una abrazadera centralizadora que incluye una abertura para recibir un buj e, y un miembro de suj eción con abrazadera que tiene una superficie de rodamiento, el miembro de suj eción se puede mover de acuerdo a la abertura para recibir el buj e de tal forma que la superficie de rodamiento puede ser movida junto con la abertura para el buj e para asegurar el buj e dentro de la abertura.

2. Un centralizador de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el miembro de sujeción con abrazadera se puede mover en una dirección substancialmente perpendicular a un ej e central del buj e.

3. Un centralizador de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el miembro de suj eción con abrazadera incluye una abertura cilindrica roscada internamente ajustada para enganchar con un perno de ajuste roscado externamente, de tal forma que la rotación del perno de ajuste causa movimiento del miembro de sujeción con abrazadera a lo largo del perno .

4. Un centralizador de conformidad con la reivindicación 3 , caracterizado porque la abrazadera centralizadora tiene una porción del cuerpo que tiene una abertura substancialmente cilindrica en la cual el buj e es recibido, la porción del cuerpo tiene un primer lateral opuesto a un segundo lateral, y una abertura para recibir el miembro de suj eción internamente del primer lateral de la porción del cuerpo y una abertura que recibe el perno de ajuste del segundo lateral de la porción del cuerpo.

5. Un centralizador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el miembro de suj eción con abrazadera es substancialmente prismático.

6. Un centralizador de conformidad con la reivindicación 5 , caracterizado porque la superficie de rodamiento es biselada.

7. Un centralizador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el buje tiene una superficie de rodamiento sustancialmente plana ajustada para enganchar con la superficie de rodamiento del miembro de suj eción con abrazadera.

8. Un centralizador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la superficie de rodamiento del miembro de sujeción con abrazadera es substancialmente tangencial al buj e.

9. Un centralizador para colocar un buj e en un equipo de perforación, el centralizador caracterizado porque comprende una abrazadera centralizadora y una estructura de soporte asociada, la abrazadera centralizada incluye una porción del cuerpo que tiene una abertura para recibir un buj e, y una porción base orientada substancialmente perpendicular a la abertura para buj e, la porción base está ajustada para ser fij ada a la estructura de soporte, en donde la altura de la porción base relativa a la estructura de soporte puede ser ajustada. 1 0. Un centralizador de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la estructura de soporte incluye una placa superior a la cual la porción base de la abrazadera puede ser conectada, y al menos un espaciador colocado entre la placa superior y la porción base para determinar la altura del buj e relativo a la estructura de soporte.