PL152575B1

PL152575B1 - Gryz poszerzacza

Info

Publication number: PL152575B1
Application number: PL25988786A
Authority: PL
Priority date: 1986-06-05
Filing date: 1986-06-05
Publication date: 1991-01-31

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA	OPIS PATENTOWY	152575
		Patent dodatkowy do patentu nr---	Int. Cl.⁵ E21B 10/16
		Zgłoszono: 86 06 05 /P. 259SS7/
		Pierwszeństwo. -	tnrtllH

URZĄD PATENTOWY	Zgłoszenie ogłoszono: 88 03 31
RP	Opis patentowy opublikowano: 1991 06 28

Twórcy wynalazku: Melchior Nowak, Eugeniusz Żale, Edward Kwieciński, Herbert Marek, Stanisaaw Obrót, Jerzy Czaja, Bronisław Rogulski

Uprawniony z patentu: Kopalnia Węgla Kamiennego Jastrzębie”, Jastrzębie Zdrój /Polska/

GRYZ POSZERZACZA

Wynalazek rozwiązuje budowę gryzą posEerzacza, zwłaszcza umożliwiającą przewiercanie jednym wiertniczym marszem skał miękkich, średniotwerdych i słabo zwięzłych i/lub twardych oraz bardzo twardych, przemiennie zalegających w przewiercanym górotworze.

Aktusanie, w znanym stanie techniki w poszerzacEach stosowane są gryzy nm^l iw ia jące przewiercanie skał górotworu tylko o jednej twardości, a mianowicie skał miękkich albo średnio twardych, bądź skał twardych i bardzo twardych. Ponadto z literatury naukowo-technicznej, patentowej i fimmowej znane są gryzy do przewiercania wyżej podanych skał górotworu o dwuuzęściowej budowie, złożone z łożyskowej tulei mocowanej na stożkowym czopie korpusu poszerzacza i ułolyskowanej rolkowymi oraz kulkowym! łożyskami, a mocowanej do czopa za pomocą śruby, zabezpieczonej przed odkręceniem. Na łożyskową tuleję nałożony jest gryz o nieparzystej ilości bieżników, nachylonych obustronnie pod kątem 18 stopni, równomiirnie pod zielonych rowka mm, z podziałem tworząc ym kąt odpowwada jący wartości od 0 do 10 stopni. Urabiające skały bieżnie są powierzchniowo utwardzone, zaś mocująca tuleję do czopu śruba oraz łożyska zabezpieczone są pokrywą z uszczelnięnimm i osadczym pierścieniem. Nieznana j’est natomiast budowa gryzów do przewierca nia jednym wiertniczym mrszem przemiennie zalegających skał miękkich, średnio twardych i/uub twardych oraz bardzo twardych, bez potrzeby wielokrotnego przezbrajania poszerzacza wraz z wsianą gryzów, w której bieżnie byłyby inacEej podzielone jak w jednej linii wyfrezowanymi prostopadle do bieżników rowkami, dodatkowo utwardzonych za pomocą wlutowanych pręcików z węglików spiekanych. Innym znanym rozwiązaniem są gryzy bez bieżników, a tylko z osadzonymi na powierzchni gryzą pręcikami z węglików o odpowwednich ostrzach.

Niedogodnością znanych i stosowanych rozwiązań gryzów poszerzaczy jest brak moóliwości ich dostosowania do przewiercania jednym wiirtniczym mrszem skał miękkich, średnio twardych iAub twardych oraz bardzo twardych, przy czym, aby poszerzyć odwiercony pilotującym gryzem otwór, za pomocą znanych poszerzaczy, należy aktualnie, w zależności od struktury przewiercanych skał, wielokrotnie przezbrajać poszerzacze i w^ynminiać gryzy,

152 575

152 575 co w warunkach podziemi kopalń jest działaniem praco- i energochłonnym, a równocześnie wpływa na znaczne pogorszenie i tak już trudnych warunków pracy osób wykonu jących wielkośrednćcowe wiercenia.

Celem wynalazku jest osiągnięcie budowy gryzą poszerzać za do przewiercania jednym wiertniczym marszem skał miękkich, średnio twardych, słabo' zwięzłych i/lub skał twardych oraz bardzo twardych, a zatem bez potrzeby wielokrotnego przezbrajania poszerzaczy z jednoczesną wymianą gryzów w zależności od zmieniających się warunków, zwłaszcza trudności iu raabianności przewiercanych skał, zaś zadaniem technicznym postawionym do rozwiązania,, jeat dokonanie gryzu poszerzacza o takiej budowie, która w jednym wiertniczym marszu i jednym gryzem umoHiwi przewiercanie skał miękkich, średnio twardych, słabo zwięzłych iAub twardych oraz bardzo twardych, a to bez względu na zmieniające się warurnci i rodzaje skał.

Nakreślony cel został osiągnięty, a postawione zadanie techniczne zostało rozwiązane w istocie wynalazku przez dokonanie gryzą poszerzacza, który w sw^o^j dwi częściowej budowie złożony jest z łożyskowej tulę i z osadzonymi rolkowymi i kulkowymi łożyskami oraz samego gryzą o kilku urabiaj ących stały bieżnikach podzielonych ^frezowanymi przemiennie rowkami, tworzącymi po^ędzy podstawą ^frezowania 1 zewnęęrzną, urabiającą krawędzią bieżnika kąty o£ równe lub prawie równe wartości w przedziale od 10 do 38 stopni, najkorzystniej 25 stopni wraz z przemieszczeniem wyfrezowanych rowków o podziałkę T równą bądź prawie równą połowie szerokości B ^frezowanych na biernikach rowków· Od strony zbieżności gryzą o kąt ⁿ β> względem poziomu osi gryzą, bieżniki. mją ścianki nachylone pod kątem ^ równym lub prawie równym kątowi 25 stopa:!.· Przeciwległe ścianki bieżników nachylone są względem osi gryzą pod kątem Jl równym albo prawie równym wartości w przedziale od 65 do 75 stopni· Dla przewiercania skał miękkich, średnio twardych i słabo zwięzłych na długości ”L wykonana jest korzystnie parzysta ilość bieżników, złożona z co najmniej dwóch bieżników powierzchniowo utwardzonych w odległości S od siebie, równej lub prawie równej sumie głębokość i G ^frezować na bieżnikach, przemiennie wykonanych w postaci rowków o zmiennej długości wraz z nieparzystą ilością zębów o proporcjonalnie wzrastającej długości, rozmieszczonych na obwodzie bieżników, względem długości rowków. Rowki te tworzą pomiędzy podstawą bieżnika i zewr^n^ętrzną, urabiającą krawędzią kąt ” c* równy albo prawie równy najkorzystniejszej wartości 25 stopni· Natomiast dla przewiercania skał twardych i bardzo twardych ma na swooej długości L parzystą i/uub nieparzystą ilość bieżników , złożoną z co najmniej trzech krawędziowo uzbrojonych węglikami spiekanymi albo trudno ścieralnymi pręcikami, oddalonych od siebie o odległość S” równą lub prawie równą sumie głębokości ^WG wyfrezowań na bieżnikach, przy czym rowki o kolistej podstawie tworzą pom.ędzy podstawą bieżników i zewnęęrzną, urabiającą krawędzią osadzonych w bieżnikach pręcików kąt ” 4’ równy bądź prawie równy wartości 38 stopni. Korzystnie jest jeżeli gryz na swdej średnicy pod zielonej wyfre zowanymi rowkami, tworzącym! urabiające zęby ma w tych zębach rozmieszczone pręciki z węglików spiekanych i/uub twardych minerałów w układzie równoległym bądź choinkowym, w którym przy nieparzystej ilości bieżników pręciki te, środkowego bieżnika na długości L są równoległe albo wyprzedzają pręciki zębów bieżników posoŁnie parami następujących· Ponadto korzystnie jest jeżeli w powierzchni pierwszego bieżnika od strony urabianej calizny otworu osadzone są pręciki, z węglików spiekanych i/uub twardych m.nerałów, osadzone w układzie równo ległym albo prze miernym, zwłaszcza w stosunku do kanałów płuczkowych, przy wielolanżiwym ułożeniu pręcików względem bocznej pn^w^rzchn:! bieżnika, tworząc strzałkę·

Zaletą osiągniętego rozwiązania budowy gryzą poszerzacza, w stosunku do znanego stanu techniki, jęst jego nadspodziewanie prosta i łatwa do realizacji budowa, umoHiwiająca przewiercanie jednym wiertccczym marszem skał miękkich, średnio twardych i słabo zwięzłych albo twardych i bardzo twardych, przemiennie zalegających, co zostało rozwiązane przez przemienne wykonanie na bieżnikach wyfrezowań o utwardzonych powierzchniach bądź o krawędziach uzbrojonych pręcikami·

152 575

Istotnym elementem w osiągniętym rozwiązaniu jest odpowiednie ustawienie kątów nachylenia powierzchni podfrezowań, zwiększających zakres stosowania i eliminujących przy dobranej prędkości skrawania niszczenie struktury otworu w skałach miękkich, średnio twardych oraz słabo zwięzłych, a tym samym pozwala na skrócenie czasu wiercenia otworu· Ponadto budowa gryzu umożliwia przy dobranych paramtrach osiągnąć większą frakcję -zwiercin, a przy tym na zwiększenie mchanicznej prędkości wiercenia. Dodatkową zaletą tego rozwiązania jest zmniejszenie ilości operacji winiany gryzów przy jednoczesnym ograniczeniu ilości . bezproduktywnych wiertniczych mrazów, co prowadzi do zmniejszenia - zużycia korpusów poszerzaczy, przewodów wiertniczych, a przede wszystkim energii używanej do napędu wiertnicy podczas bezproduktywnego ruchu sUnkków wiertnicy.

Przedmiot wyralazku został bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na załączonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój podłużny przez zespół gryzowy poszerzacza do przewierca nia skał twardych i bardzo twardych, fig. 2 - gryz do przewiercania skał m.ękkich, średnio twardych i słabo zwięzłych w przekroju podłużnym, a fig· 3 wycinek gryzą do przewiercania skał miękkich, średnio twardych i słabo zwięzłych w widoku od czoła, zaś fig· 4 - wycinek gryzą w przekroju poprzecznym przez potifrezowania rowków i otwory do osadzenia pręcików z węglików spiekanych bądź twardych minerałów, natomiast fig. 5 - wycinek gryzą dla przewiercania skał twardych i bardzo twardych w rzucie perspektywiernym i widoku od czoła·

Zgodnie z istotą wyralazku gryz poszerzacza złożony z łożyskowej tulei. 1 osadzonej na czopie 2 korpusu poszerzaoza ma poprzez rolkowe łożysko 3 i kulkowe łożysko 4 osadzony gryz 5? w wykoraniu dla przewiercania jednym wiertniczym mrszem skał miękkich, średnio twardych i słabo - zwięzłych albo twardych i bardzo twardych o kilku bieżnikach 6, urabiająoych skały, podzielonych wyfrezowanymi rowkami 7· Rowki 7 wyfrezowane są na ' obwodzie bieżnika 6 w odstępach z przemieszczeniem w stosunku do równooegle rozm^azczonych na długości ”L” gryzą 5 w najkorzystniejszej ilości - parzystej i/llub nieparzystej bieżników 6 w odległości S od siebie, równej bądź prawie równej głębokości G wyfrezowanych rowków 7 o podziałkę T równą lub prawie równą połowie szerokości B wyfrezowanego rowka 7 na bieżniku 6, który tworzy pomiędzy podstawą B zęba 9, powierzchniowo utwardzonego albo uzbrojonego w osadzone w urabiającej kraw^zi 10 pręciki 11 z węglik<w . spiekanych bądź twardych minerałów, kąty · Kąty ” <£ ^w zostały - tak dobrana, by w zależności od przeznaczenia gryzą 5 tworzyły kąty o wartości od 10 do- 38 stopni, ale najkorzystniej 25 stopni. Natomiast ód strony zbieżnośoi gryzą 5 jego bieżniki 6, w stosunku do poziomu osi 12 tworzą kąt ”β ”, zaś ścianki 13 bieżników 6 od strony urabianej calizny otworu nachylone są pod kątem ” równym bądź prawie równym kątowi o warTości 25 stopni, przy czym dla przewiercania skał miękkich, średnio twardach i słabo zwięzłych ścianki 13 są tylko powierzchniowo utwardzone, a dla przewiercania skał twardych i bardzo twardych uzbrojone są w pręciki 11 z węglików spiekanych bądź bardzo twardych minerałów. Jednocześnie przeciwległe do ścianek 13 ścianki 14 bieżników 6, od strony czopa 2 korpusu poszerzacza, nachylone są względem osi 12 gryzą 5 pod kątem ”, równym względnie prawie równym wartości w przedziale od 65 do 75 stopni oraz powierzchniowo utwardzone. Kor rzatnie jest, jeżeli gryz 5 dla przewiercania skał twardych i bardzo twardych ma na bieżnikach 6 rozmieszczone pręciki 11 z węglików spiekanych albo bardzo twardych minerałów i to w układzie równoległym bądź choinkowym z wyprzedzeniem pręcików 11 na środkowym bieżniku 6 w układzie nieparzystym, co najmniej o jedną podziałkę T”, zaś bieżniki 6 do przewiercania skał m.ękklch, średnio twardych oraz słabo zwięzłych podzielone wyfrezowanymi rowkami 7 o zmiennej długości, tworzącymi zęby 9 powierzchniowo utwardzone w nieparzystej ilości na obwodzie bieżnika 6 o długości proporcjonalnie wzrastającej względem długości rowków 7·

152 575

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Gryz poszerzacza, umożliwia jący prze wiercenie skał: miękkich, średnio twardych, słabo zwięzłyoh i/lub twardych bądź bardzo twardych przemiennie zalegających w przewiercanym górotworze, o dwuczęściowej budowie, złożony z łożyskowej tulę i z osadzonymi rolkowymi i kulkowymi łożyskami oraz gryzą o kilku bieżnikach urabiających skały, podzielonych ^frezowanym. rowkami, z n a m i e η, n y tym, że na łożyskowej tulei /1/ ma osadzony gryz /5/ o najkorzystniejszej ilości bieżników /6/ podzielonych wyfrazowaDymi naprzemian rowkami /7/, tworzącymi pomiędzy podstawą /8/ wyfrezowania i zewnętrzną, urabiającą krawędzią /10/ bieżnika /6/ kąty ”oi ” równe lub prawie równe wartości w przedziale od 10 do 38 stopni, najkorzystniej 25 stopni wraz z przemieszczeniem wyfxizoianyżh rowków /7/ o podziałkę ”T równą bądź prawie równą połowie szerokości Β ^frezowanyoh rowków /7/ na bieżnikach /6/, zaś od strony zbieżności gryzą /5/ o kąt * /β * względem poziomu osi /12/ gryzą /5/, bieżniki /6/ rają ścianki /13/ nachylone pod kątem ” równym albo prawie równym kątowi 25 stopni, natomiast przeciwległe ścianki /14/ bieżników , /6/ nachylone są względem osi /12/ gryzą /5/ pod kątem Λ równym względnie prawie równym wartości w przedziale od 65 do 75 stopni·
2· Gryz posprzecza, wdług zastrz. 1, znamienny tym, że dla przewiercania skał mękkioh, średnio twardych i słabo zwięzłych ma na swocj długości L” parzystą ilość bieżników /6/, złożoną z oo najmniej dwóch bieżników /6/ powierzchniowo utwardzonych w odległości “S” od siebie oddalonych, równej lub prawie równej sumie głębokości G wyfrezowań rowków /7/ na bieżnikach /6/ przemiennie ^^i^^c^wanyoh w postaci rowków /7/ o zmiennej długości oraz nieparzystą ilość zębów /9/ o proporcjonalnie wzrastającej długości, rozmieszczonych na obwoodie bieżników /6/, względem długości rowków , /7/^₉ tworząoyoh pomędzy podstawą /8/ wyfrezowania bieżnika /6/ i z^nę^ną urabiającą krawęzią /10/ kąt <£ równy albo prawie równy najkorzystniejszej wartości 25 stopni·
3· Gryz poszerzacza, według zastrz· 1, z na mienny tym, że dla przewiercania skał twardych 1 bardzo twardych ma a swojej długości L” parzystą iAub nieparzystą ilość bieżników /6/, złożoną z co najmniej trzech krawędziowo uzbrojonych pręcikami /11/ z węglików spiekanych albo trudno ścieralnych minerałów bieżników /6/, oddalonych od siebie o odległość ”S równą lub prawie równą sumie głębokości G wyfrezowań rowków /7/ na bieżnikach /6/, zaś row^^ /7/ o kolistej podstawie /8/ tworzą pomiędzy kolistą podstawą /8/ i zewnęęrzną, urabiającą krawędzią /10/ z osadzonymi w bieżnikach /6/ pręci ka mi /11/ kąt ” oC '* równy bądź prawie równy wartości 38 stopni.
4· Gryz poszerzacza, według zastrz· 1 albo 3» znamienny tym, że a swocj średnicy podzielonej wyfrezowanymi rowkami /7/, tworzącymi zęby /9/ urabiające caliznę otworu, ma w urabiających zębach /9/ rozmieszczone pręciki /11/ z węglików spiekanych iAub twardych minerałów w układzie równoległym bądź choinkowym, w którym przy nieparzystej ilości bieżników /6/ pręciki /11/ środkowego bieżnika /6/ na długości 1L gryzą /5/ są równoległe albo wyprzedzają prędki /11/ zębów /9/ bieżników /6/ następujących parami posobnie·
5· Gryz poszerzacza, według zastrz· 1 albo 3, znamienny tym, że ma a powierzchni bocznej ścianki /13/ pieraiszego bieżnika /6/, od strony urabianej calizny otworu, osadzone pręciki /11/ z węglików spiekanych względnie twardych minerałów.
6· Gryz poszerzacza, według zastrz. 1 albo 3» znamienny tym, że na powierzchni bocznej ścianki /13/ pierwszego bieżnika /6/ od strony urabianej calizny otworu ma osadzone pręciki /11/ z węgliki spiekanych albo twardych minerałów w układzie równoległym i/lub przemiennym, zwłaszcza w stosunku do płuczkowych senełow, przy czym korzystnie jest jeżeli przy wieloMniowym ułożeniu pręcików /11/ względem bocznej ścianki /13/ bieżnika /6/ tworzą strzałkę.

152 575

152 575

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.

Cena 3000 zł