PT1910640E - Um conjunto de broca de perfuração para ferramentas de perfuração por percussão accionadas por meio de um fluido - Google Patents

Um conjunto de broca de perfuração para ferramentas de perfuração por percussão accionadas por meio de um fluido Download PDF

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PT1910640E
PT1910640E PT06766082T PT06766082T PT1910640E PT 1910640 E PT1910640 E PT 1910640E PT 06766082 T PT06766082 T PT 06766082T PT 06766082 T PT06766082 T PT 06766082T PT 1910640 E PT1910640 E PT 1910640E
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Joseph Purcell
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    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
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    • E21B17/07Telescoping joints for varying drill string lengths; Shock absorbers
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Description

PE1910640 1 DESCRIÇÃO "UM CONJUNTO DE BROCA DE PERFURAÇÃO PARA FERRAMENTAS DE PERFURAÇÃO POR PERCUSSÃO ACCIONADAS POR MEIO DE UM FLUIDO"
Campo Técnico do Invento O presente invento diz respeito a um conjunto de broca de perfuração para ferramentas de broca de perfuração por percussão accionadas por meio de um fluido. Em particular, o invento diz respeito a um conjunto de broca para uso com "martelos que vão até ao fundo do furo".
Antecedentes do Invento
Algumas concepções dos "martelos que vão até ao fundo do furo" convencionais e ferramentas de perfuração por percussão accionadas por meio de um fluido compreendem um cilindro externo ou casquilho de desgaste exterior, no interior do qual está montado um cilindro interior que, por sua vez, engata com um conjunto traseiro. Um êmbolo de deslizamento alternativo coopera como cilindro interior e com o conjunto traseiro, o qual, quando o ar pressurizado é fornecido através do conjunto traseiro, actua com um efeito de percussão numa broca de perfuração retida no interior de um mandril no casquilho de desgaste exterior. 2 PE1910640
Tipicamente, o cilindro interior é montado coaxialmente no interior do casquilho de desgaste exterior. É montado um êmbolo deslizante para executar movimento alternativo no interior do cilindro interior e do casquilho de desgaste exterior, para percutir uma broca de martelo montada para executar um movimento deslizante num mandril localizado na extremidade avançada do casquilho de desgaste exterior, de uma maneira bem conhecida. É posicionada uma válvula de pé acima da broca. O nosso pedido de patente anterior Publicação N° WO 2004/013530, revela um "martelo que vai até ao fundo do furo" no qual a broca tem uma parte de haste alongada a qual, na sua extremidade superior, tem uma face de percussão anular (ou bigorna) contra qual o êmbolo embate para transmitir uma força de percussão à broca. Uma extremidade inferior da haste da broca é formada externamente com uma pluralidade de estrias que estão espaçadas em torno de uma circunferência da haste da broca e que se estendem na direcção axial. As estrias engatam de maneira deslizante com estrias complementares formadas na parede interna de um mandril anular. O mandril é susceptivel de poder ser ligado por meio de uma rosca de parafuso ao fundo do casquilho de desgaste exterior. A broca é retida no conjunto de martelo por meio de um anel de retenção da broca, que se situa acima do mandril e coopera com um ombro anular na broca. Isto impede a broca de cair do conjunto, em funcionamento. 3 PE1910640
Em funcionamento, a haste da broca fica submetida a forças devidas à acção de percussão do martelo, e ao binário de rotação que é fornecido pelo mandril. Isto transmite momentos de curvatura significativos à parte superior da haste da broca aumentando o risco de rotura da haste devido a fractura. As brocas de perfuração são muito caras de produzir, e de recuperar se perdidas através do furo de perfuração. Que este é um problema significativo com as brocas dos "martelos que vão ao fundo do furo" convencionais é evidenciado pelo facto de que há um certo número de patentes orientadas para meios de retenção de uma broca partida no interior do conjunto de broca de modo a evitar que ela caia no furo brocado. São exemplos destas
patentes os documentos US 5.065.827, US 4.003.442, WO 96/15349, WO 98/05476, WO 03/062585, WO 03/062586, US 3.735.820, US 3.712.388.
Todavia, os inventos revelados nestas patentes são orientados para se relacionar com problemas que ocorrem após o veio da broca se ter facturado, e não para impedir a rotura em primeiro lugar.
Outras desvantagens associadas com as ferramentas de perfuração por percussão convencionais, tais como o "martelo que vai até ao fundo do furo", são devidas ao facto de que a broca tem uma parte de haste comprida que é dispendiosa de produzir. A parte de haste comprida é requerida com o fim de fornecer uma parte de haste estriada de comprimento suficiente para dar suporte bastante à 4 PE1910640 transmissão do binário de rotação, e uma área acima das estrias para retenção da broca. Em martelos convencionais, quando a cabeça da broca ou face de corte está gasta, a haste pode muitas vezes estar em boas condições mas, porque ela é feita integralmente com a face de corte, ela deve ser descartada. O desgaste prematuro da face de cabeça/corte pode ocorrer quando a perfuração é realizada em rochas muito abrasivas ou em material que desgasta a inserção em carbureto de tungsténio na cabeça de corte. Com muitos martelos convencionais, há necessidade de fornecer válvulas de pé na broca. A válvula de pé é requerida como uma parte integral do funcionamento do martelo, isto é, quando o êmbolo está na posição de percussão, o fundo da câmara de elevação é selado pelo furo do êmbolo e pelo exterior da válvula de pé. Se este não for o caso, então o êmbolo não se elevará. A válvula de pé é propensa a rotura ocasional conduzindo a tempos de paragem.
Objectivo do Invento É um objectivo do invento fornecer um sistema de montagem da broca para um "martelo que vai até ao fundo do furo", ou para outra ferramenta de perfuração por percussão accionada por meio de um fluido que evite muitas das desvantagens dos sistemas da técnica anterior tal como foram descritos anteriormente. É também um objectivo do invento fornecer um sistema de broca no qual a haste é mais curta em comprimento do que as hastes de perfuração convencionais. É também um objectivo do invento fornecer um 5 PE1910640 meio de acoplamento melhorado para o conjunto de broca. Sumário do Invento
Num primeiro aspecto, o invento fornece um conjunto de broca de perfuração para ferramentas de perfuração por percussão accionadas por meio de um fluido compreendendo: uma broca de percussão tendo uma parte de cabeça formada por uma haste que se estende axialmente, estrias que se estendem axialmente na haste susceptiveis de serem engatadas por deslizamento com estrias complementares formadas num mandril de accionamento pelo que o binário de rotação do mandril pode ser transmitido à haste, meios de retenção da broca no mandril adaptados para engate com meios de retenção complementares numa parte estriada da haste para reter a haste no conjunto da broca de perfuração, e meios de engate no mandril adaptados para ligar o mandril a um meio de accionamento na ferramenta de perfuração por percussão accionada por meio de um fluido.
De preferência, o mandril de accionamento é formado com uma rosca de parafuso a qual está adaptada para engatar com uma rosca de parafuso complementar na extremidade inferior de um casquilho de desgaste na ferramenta de perfuração. Adequadamente, as estrias que se estendem axialmente são formadas numa parede cilíndrica externa do veio da haste e engatam com as estrias complementares formadas internamente no mandril de accionamento. 6 PE1910640
Adequadamente, os meios de retenção da broca compreendem pelo menos uma, mas preferivelmente uma pluralidade de aberturas através da parede do mandril de accionamento e uma correspondente pluralidade de peças de retenção da broca; de tal modo que, quando o conjunto de broca está montado, as peças de retenção da broca são recebidas nas aberturas e engatam com os meios de retenção complementares na parte de estriada da haste para reter a haste no conjunto de broca.
De acordo com um primeiro modo de realização do invento, as aberturas são formadas nas fendas parcialmente anulares através da parede do mandril de accionamento e as peças de retenção da broca são enformadas parcialmente anulares e os meios de retenção complementares compreendem um ombro anular formado numa extremidade superior da haste; de tal modo que, quando o conjunto da broca é montado, as peças de retenção da broca parcialmente anulares são recebidas nas fendas parcialmente anulares e engatam com o lado inferior do ombro anular para reter a haste no conjunto de broca.
De acordo com um modo de realização alternativo, as aberturas são formadas como aberturas essencialmente circulares através da parede do mandril de accionamento e as peças de retenção da broca são cavilhas de ponta arredondada e os meios de retenção complementares compreendem uma pluralidade de recessos formados na extremidade superior da haste; de tal modo que, quando o 7 PE1910640 conjunto de broca está montado, as cavilhas de ponta arredondada são recebidas nas aberturas circulares e engatam com as paredes internas superiores dos recessos para reter a haste no conjunto de broca.
Num modo de realização, pelo menos um dos recessos na extremidade superior da haste é formado inteiramente no interior de uma estria na haste. De preferência, cada recesso é formado inteiramente no interior da estria respectiva de entre as estrias existentes na haste.
Noutro aspecto, o invento fornece um "martelo que vai até ao fundo do furo" compreendendo um casquilho de desgaste exterior cilindrico externo, um êmbolo deslizante montado para executar movimento alternativo no interior do casquilho de desgaste exterior para percutir uma broca de percussão de um conjunto de broca localizado na extremidade avançada do casquilho de desgaste exterior, no qual o conjunto de broca é tal como foi descrito anteriormente. O martelo pode ser um "martelo que vai até ao fundo do furo" convencional ou um "martelo que vai até ao fundo do furo" de circulação inversa. O conjunto de broca do invento tem um certo número de vantagens sobre os sistemas convencionais. Porque os meios para reter a broca no interior do mandril foram movidos para a parte estriada da haste, o presente invento PE1910640 permite uma haste encurtada. Adicionalmente, o suporte estriado para transmissão do binário de rotação é proporcionado tanto acima como abaixo dos meios de retenção da broca. Quando os meios de retenção complementares compreendem uma pluralidade de recessos, cada um dos quais é formado inteiramente no interior de uma das estrias existentes na haste, o suporte estriado para transferência do binário de rotação é fornecido ao longo de todo o comprimento das estrias. A haste curta é menos dispendiosa de fabricar do que as cabeças de broca tendo veios compridos. A haste sofre muitos menos esforços de curvatura devido ao seu comprimento mais curto e é assim menos propensa a deficiências de curvatura associadas com hastes mais compridas usadas nas ferramentas de perfuração por percussão convencionais. Como analogia, quando é usado um martelo manual, um prego comprido é mais fácil de encurvar do que um prego curto. Como resultado, a haste encurtada é muito mais robusta do que as hastes de broca convencionais.
Outra vantagem é que é muito mais barato substituir a broca em condições abrasivas, quando em comparação com os conjuntos de broca de perfuração convencionais em que a cabeça da broca tem associado um veio comprido. A haste curta requer essencialmente menos material do que as hastes de broca compridas convencionais. Além disso, com o conjunto do invento não há necessidade de ter uma válvula de pé na broca. A cooperação da válvula de 9 PE1910640 pé e do êmbolo da técnica anterior pode ser substituída no invento pela ponta do êmbolo 8 assentando no furo da bucha 2. Apesar disso, é opcional quando a válvula de pé deve ou não ser usada.
Breve Descrição dos Desenhos
Serão agora descritos dois modos de realização de um "martelo que vai até ao fundo do furo" tendo um sistema de acoplamento da broca de acordo com o invento fazendo referência aos desenhos anexos, em que: A Figura 1 é uma vista lateral em corte de um "martelo que vai até ao fundo do furo" de acordo com um primeiro modo de realização do invento, mostrando o êmbolo numa posição afastada do fundo; A Figura 2 é uma vista lateral em corte do "martelo que vai até ao fundo do furo" da Figura 1, mostrando 0 êmbolo numa posição de percussão; A Figura 3 é uma vista lateral em corte do "martelo que vai até ao fundo do furo" da Figura 1, mostrando 0 êmbolo na posição de fim de curso superior; A Figura 4 é uma vista em perspectiva explodida do sistema de acoplamento da broca do invento; A Figura 5 é uma vista em elevação lateral em 10 PE1910640 corte alargada essencialmente da parte inferior da Figura 2; A Figura 6 é uma vista em perspectiva explodida de um segundo modo de realização do invento; A Figura 7 é uma vista em elevação lateral em corte alargada essencialmente da parte inferior de um "martelo que vai até ao fundo do furo" de acordo com um segundo modo de realização do invento, mostrando o êmbolo numa posição afastada do fundo; A Figura 8 é uma vista em elevação lateral em corte alargada essencialmente da parte inferior do "martelo que vai até ao fundo do furo" da Figura 7, mostrando o êmbolo na posição de percussão; A Figura 9 é uma vista em perspectiva explodida de um terceiro modo de realização do invento; A Figura 10 é uma vista em elevação lateral da parte inferior de um "martelo que vai até ao fundo do furo" de acordo com um terceiro modo de realização do invento, mostrando o êmbolo na posição de percussão; A Figura 11 é uma vista em corte do "martelo que vai até ao fundo do furo" da Figura 10, tomada ao longo da linha X-X; 11 PE1910640 A Figura 12 é uma vista em elevação lateral em corte de um "martelo que vai até ao fundo do furo" de circulação inversa de acordo com o invento, mostrando o êmbolo numa posição afastada do fundo; A Figura 13 é uma vista em elevação lateral em corte do "martelo que vai até ao fundo do furo" de circulação inversa da Figura 12, mostrando o êmbolo na posição de percussão f A Figura 14 é uma vista em elevação lateral em corte de um "martelo que vai até ao fundo do furo" de circulação inversa da Figura 12, mostrando o êmbolo na posição de fim de curso superior.
Descrição Detalhada dos Desenhos
Fazendo referência aos desenhos, um modo de realização de um "martelo que vai até ao fundo do furo" do invento compreende um casquilho de desgaste exterior cilíndrico externo 5. Um cilindro interior 25 está montado coaxialmente no interior do casquilho de desgaste exterior 5. Um êmbolo deslizante 8 é montado para executar movimento alternativo no interior do cilindro interior e do casquilho de desgaste exterior 5, para percutir uma broca de martelo 1 localizada na extremidade avançada do casquilho de desgaste exterior 5 para exercer uma força de percussão sobre a broca de perfuração. As forças de rotação são transferidas do casquilho de desgaste exterior 5 por meio 12 PE1910640 de um mandril 4. O casquilho de desgaste está ligado por meio de uma rosca a uma cadeia de perfuração a qual está ligada a um motor de rotação num aparelho de perfuração à superfície.
Referindo particularmente as Figuras 4 e 5, a parte de cabeça 3 do conjunto de broca compreende a broca de percussão 1 a qual está dotada com inserções em carbureto de tungsténio 31, de uma maneira bem conhecida. A parte de cabeça de broca 3 é formada por uma haste 32 que se estende axialmente. A haste 32 é formada com uma parte estriada, a qual inclui uma parte de ombro anular inferior 33, uma parte de ombro anular superior 37 e uma parte intermédia 50. As partes de ombro anular superior e inferior 33, 37 estão dotadas com uma pluralidade de estrias que se estendem axialmente 36. A parte intermédia 50 não é dotada com estrias. O binário de rotação é aplicado à parte de cabeça de broca 3 através do mandril 4. O mandril cilíndrico oco 4 é maquinado internamente para fornecer uma pluralidade de estrias internas 35 na sua parede interna as quais engatam com as estrias 36 da haste 32 para transmitir accionamento de rotação do mandril 4 à broca de perfuração.
Uma parte superior do mandril 4 é roscada externamente. O mandril 4 é também dotado com um ombro anular externo 38 o qual actua como um batente quando o mandril 4 está roscado no casquilho de desgaste 5 tal como será descrito posteriormente. Acima do ombro 38, um certo 13 PE1910640 número de fendas parcialmente anulares 7 são cortadas ou maquinadas através da parede do mandril 4 para receber as peças de retenção parcialmente anulares 6. No conjunto de broca montado, as peças de retenção da broca 6 engatam com o lado inferior do ombro anular 37 formado na extremidade superior da haste 32 para reter a haste no conjunto de broca. O mandril 4 é roscado no interior da extremidade inferior do casquilho de desgaste 5 e, ao fazê-lo, retém as peças de retenção da broca 6 nas fendas 7. Adicionalmente, o engate roscado do mandril 4 com o casquilho de desgaste 5 permite que o binário de rotação seja transmitido do casquilho de desgaste 5, através do mandril 4, à broca 1.
Um êmbolo alternativo 8 está montado para executar movimento alternativo no interior do cilindro 25 e do casquilho de desgaste exterior 5 para percutir a parte superior do ombro 37 para transmitir uma força de percussão à broca. As estrias 35 do mandril 4 engatam de maneira deslizante com as estrias complementares 36 na haste 32 de modo que a parte de cabeça 3 é movida axialmente em relação ao mandril durante a acção de percussão.
Um modo de realização alternativo do invento é mostrado nas figuras 6, 7 e 8. Tal como anteriormente, a parte de cabeça 3 do conjunto de broca compreende uma broca de percussão 1 que é dotada com inserções em carbureto de tungsténio 31, de uma maneira bem conhecida. A parte de cabeça de broca 3 é formada com uma haste 32 que se estende axialmente. A haste 32 compreende uma parte estriada, a 14 PE1910640 qual é formada com uma pluralidade estrias 36 que se estendem axialmente e por um certo número de recessos ou fresagens que se estendem axialmente 47. Os recessos 47 são formados com paredes internas superiores ou ombros 51. É aplicado o binário de rotação à parte de cabeça de broca 3 através do mandril 4. O mandril cilíndrico oco 4 é maquinado internamente para fornecer uma pluralidade de estrias internas 35 que se estendem axialmente na sua parede interna as quais engatam com as estrias 36 da haste 32 para transmitir accionamento de rotação do mandril 4 à broca de perfuração.
Acima do ombro 38, um certo número de aberturas essencialmente circulares 42 são cortadas ou maquinadas através da parede do mandril 4 para receber as cavilhas de ponta redonda 41. No conjunto de broca montado, as cavilhas de ponta redonda 41 engatam com as paredes internas superiores ou ombros 51 dos recessos ou fresagens 47 formados na extremidade superior da haste 32 para reter a haste no conjunto de broca de perfuração. O mandril 4 é roscado na extremidade inferior do casquilho de desgaste 5 e, ao fazê-lo, retém as cavilhas de ponta redonda 41 nas aberturas 42. Adicionalmente, o engate roscado do mandril 4 com o casquilho de desgaste 5 permite que o binário de rotação seja transmitido do casquilho de desgaste 5, através do mandril 4, à broca 1. Já outro modo de realização do invento é mostrado nas Figuras 9 a 11. Neste modo de realização, a haste 32 15 PE1910640 compreende uma parte estriada, a qual é formada por uma pluralidade de estrias 36 que se estendem axialmente e por um certo número de recessos ou fresagens 47 que se estendem axialmente. Cada recesso 47 é formado inteiramente no interior de uma estria respectiva de entre as estrias 36 na haste 32. No modo de realização mostrado nas Figuras 9 a 11, é formado um recesso 47 em cada estria 36. Todavia, em modos de realização alternativos, nem todas as estrias são formadas com recessos. Tal como foi descrito anteriormente fazendo referência às Figuras 6 a 8, as cavilhas de cabeça redonda 41 são usadas para reter a haste 32 no conjunto de broca de perfuração.
Num modo de realização do invento, que tem um martelo de dimensão nominal 4" que executa furos de dimensão 10 cm e maiores, a haste 32 tem um comprimento da ordem de 90 mm a 140 mm, preferivelmente cerca de 130 mm. Em contraste, as partes de haste compridas dos "martelos que vão ao fundo do furo" convencionais, de dimensão de perfuração similar, tipicamente têm um comprimento da ordem de 200 mm a 260 mm. Assim, com o presente invento, o comprimento do veio 32 pode ser cerca de 30% a 50% menor do que os veios dos "martelos que vão ao fundo do furo" convencionais. O ciclo do martelo é tal como é mostrado nas Figuras 1 a 3 e Figuras 7 e 8. A Figuras 1 e a Figura 7 mostram o martelo na posição afastada do fundo. O êmbolo 8 está a permitir extrair o ar para limpeza, através do furo 16 PE1910640 9 e do furo 10 na broca 1, para os furos de limpeza de superfície 11. A Figura 2, a Figura 5 e a Figura 8 mostram o martelo na posição de percussão. A bucha 2 é providenciada no conjunto de perfuração no lugar de uma válvula de pé, para cooperar com a ponta do êmbolo 20. É fornecido ar pressurizado no sentido descendente na câmara 13, através das ranhuras do êmbolo 14 e do entalhe do casquilho de desgaste 15, para o interior da câmara de pressão 12. O ar é isolado pela ponta do êmbolo 20 e pela bucha 2. Simultaneamente, a câmara superior 16 é aberta para se esvaziar através dos orifícios 9, 10 e 11. Como resultado, o êmbolo 8 eleva-se. A Figura 3 mostra o êmbolo 8 no topo do curso. Como a ponta do êmbolo 20 está afastada do contacto com a bucha 2, a câmara de elevação 12 é aberta para se esvaziar através da bucha 2 e dos orifícios 10, 11. A câmara superior 16 é abastecida com ar pressurizado através dos orifícios 19 e canais 17. A câmara 16 é selada pela sonda do distribuidor 18. Como resultado, o êmbolo é forçado no sentido descendente para percutir a broca e repetir o ciclo. O arranjo o presente invento tem a vantagem da facilidade de montagem ao nível das partes do sistema da broca de perfuração. As partes podem ser montadas do alto através do deslizamento das estrias 36 da haste 32 para engate com as estrias 35 do mandril 4 de modo que a ponta se adapte no interior do mandril 4.
Para simplicidade, o conjunto de broca de 17 PE1910640 perfuração do presente invento foi descrito em ligação com um "martelo que vai até ao fundo do furo" convencional. Todavia, o invento é igualmente aplicável a um "martelo que vai até ao fundo do furo" de circulação inversa tal como foi descrito quando foi feita referência às Figuras 12 a 14 .
Num sistema de circulação inversa, os cortes de rocha e detritos são feitos subir, através de uma passagem oca ou tubo de amostragem na própria perfuração, para superfície desde a face de fundo do furo pela acção do fluido de perfuração recirculado sob pressão. O fluido de perfuração é circulado no sentido descendente através de um espaço anular no interior da cadeia de perfuração. Uma vantagem da técnica de circulação inversa é que as formações rochosas são amostradas em contínuo à medida que a perfuração se processa, e pode ser recolhida uma amostra representativa e monitorada na superfície dado que a amostra é devolvida rapidamente a partir do fundo do furo. O "martelo que vai até ao fundo do furo" de circulação inversa compreende um casquilho de desgaste exterior cilíndrico externo 105. Um cilindro interno 125 é montado coaxialmente no interior do casquilho de desgaste exterior 105. Um êmbolo deslizante 108 é montado para executar movimento alternativo no interior do cilindro interno e do casquilho de desgaste exterior 105, para percutir uma ponta de martelo 101 localizada na extremidade avançada do casquilho de desgaste exterior 105 para exercer 18 PE1910640 uma força de percussão na broca de perfuração. O diâmetro interior do casquilho de desgaste 105 é tal que é proporcionada uma folga anular 170 entre o casquilho de desgaste 105 e o cilindro interno 125.
De acordo com o invento, a broca de perfuração 101 é formada com uma haste 132 que se estende axialmente. A haste 132 é formada com uma parte estriada, dotada com uma pluralidade de estrias que se estendem axialmente. Um mandril cilíndrico oco 104 é maquinado internamente para fornecer uma pluralidade de estrias internas 135 que se estendem axialmente na sua parede interna as quais engatam com as estrias 136 da haste 132 para transmitir accionamento de rotação do mandril à broca de perfuração. As estrias 135, 136 estão dimensionadas para fornecer um certo número de caminhos de passagem 171 em torno da broca de perfuração 101. A broca 101 pode ser retida no mandril 104 usando qualquer um dos arranjos anteriormente descritos relativamente ao martelo convencional, isto é, partes de retenção da broca parcialmente anulares, ou cavilhas de cabeça redonda. A Figura 13 mostra o martelo na posição de percussão, na qual a ponta do êmbolo 120 está em contacto com a broca de perfuração 101. No inicio do curso de subida ou de retorno do êmbolo 108, a câmara 116 comunica directamente com os caminhos de passagem 171 por via de uma fenda anular 172 em torno do tubo de amostragem central 178 para extrair qualquer ar pressurizado. Quando é fornecido 19 PE1910640 ar pressurizado a partir da fenda anular 170 através dos orificios do cilindro interior 179, da fenda anular 180, das ranhuras do êmbolo 173, e da parte cortada do casquilho de desgaste 174, a câmara 176 é pressurizada e é aplicada uma força ascendente ao êmbolo 108. Como resultado, o êmbolo 108 levanta-se. O movimento ascendente continua, até que a ponta do êmbolo 120 se afaste do contacto com a bucha 102. A Figura 14 mostra o êmbolo 108 no extremo superior do curso. O fluido pressurizado na câmara 176 pode agora ser extraído através dos caminhos de passagem anulares 171 para a ranhura 175 e depois através dos caminhos de passagem 177 na cabeça da broca 103. A maior parte do fluido de exaustão entra no espaço de perfuração e é limpo através dos furos de retorno 111, 110, 109 para o aparelho de recolha de superfície. A câmara 116 é abastecida com ar pressurizado através dos orifícios 179, da fenda anular 180 e das ranhuras 117. Também a fenda anular 172 é selada pelo êmbolo 108 e pelo diâmetro alargado 181 no tubo de amostragem 178. Como resultado, o êmbolo é forçado no sentido descendente para percutir a broca e repetir o ciclo.
Os termos "compreende/compreendendo" e os termos "tendo/incluindo" quando aqui usados fazendo referência ao presente invento são usados para especificar a presença de característica, partes na sua totalidade, etapas ou componentes determinados mas não impede a presença ou 20 PE1910640 adição de uma ou mais características, partes na sua totalidade, etapas ou componentes e seus agrupamentos. A revelação é entendida para cobrir, através das reivindicações anexas, todas essas modificações desde que caiam dentro do âmbito das reivindicações.
Nos locais onde as características mencionadas em qualquer reivindicação são seguidas por sinais de referência, estes sinais de referência foram incluídos apenas com o propósito de aumentar a inteligibilidade das reivindicações e, por consequência, esses sinais de referência não têm qualquer efeito limitativo no âmbito de cada elemento identificado a título de exemplo por esses sinais de referência.
Lisboa, 23 de Março de 2009

Claims (7)

  1. PE1910640 1 REIVINDICAÇÕES 1. Conjunto de broca para ferramentas de perfuração por percussão accionadas por meio de um fluido compreendendo: uma broca de percussão (1) tendo uma parte de cabeça (3) formada com uma haste que se estende axialmente (32); estrias que se estendem axialmente (36) na haste (32) susceptiveis de engatar de maneira deslizante com estrias complementares (35) formadas num mandril de accionamento (4) pelo que o accionamento de rotação do mandril pode ser transmitido à haste (32); meios de retenção da broca (6, 7, 41, 42) no mandril adaptados para engatar com meios de retenção complementar (37, 51) numa parte estriada da haste para reter a haste no conjunto de broca de maneira tal que o suporte estriado para transferência do binário de rotação é providenciado tanto acima como abaixo dos meios de retenção da broca; e meios de engate no mandril (4) adaptados para ligação do mandril a um meio de accionamento (5) da ferramenta de broca de percussão accionada por meio de um fluido, em que os meios de retenção da broca compreendem pelo menos uma, mas preferivelmente, uma pluralidade de aberturas essencialmente circulares através da parede do mandril de accionamento e uma correspondente pluralidade de cavilhas de ponta arredondada e os meios de retenção complementares compreendem pelo menos um recesso formado inteiramente no interior de uma estria na haste; de tal modo que, quando o conjunto da broca é montado, os pinos são recebidos nas 2 PE1910640 aberturas e engatam com as paredes internas superiores dos recessos para reter a haste no conjunto de broca de perfuração.
  2. 2. Conjunto de broca de perfuração para ferramentas de perfuração por percussão accionadas por meio de um fluido compreendendo: uma broca de percussão (1) tendo uma parte de cabeça (3) formada com uma haste que se estende axialmente (32); estrias que se estendem axialmente (36) na haste (32) susceptíveis de engatar de maneira deslizante com estrias complementares (35) formadas num mandril de accionamento (4) pelo que o accionamento de rotação do mandril pode ser transmitido à haste (32); meios de retenção da broca (6, 7, 41, 42) no mandril adaptados para engatar com os meios de retenção complementar (37, 51) numa parte estriada da haste para reter a haste no conjunto de broca de perfuração de maneira tal que o suporte estriado para transferência do binário de rotação é providenciado tanto acima como abaixo dos meios de retenção; e meios de engate no mandril (4) adaptados para ligação do mandril (4) a um meio de accionamento (5) da ferramenta de broca de perfuração por percussão accionada por meio de um fluido, em que os meios de retenção da broca compreendem pelo menos uma, mas preferivelmente, uma pluralidade de fendas parcialmente anulares (7) através da parede do mandril de accionamento e uma correspondente pluralidade de peças de retenção da broca de forma parcialmente anular (6) e os meios de retenção complementares compreendem um ombro anular (37); de tal 3 PE1910640 modo que, quando o conjunto da broca é montado, as peças de retenção da broca parcialmente anulares (6) são recebidas nas fendas parcialmente anulares (7) e enqatam com o lado inferior do ombro anular (37) para reter a haste no conjunto de broca de perfuração.
  3. 3. Conjunto de broca de perfuração tal como foi reivindicado na reivindicação 1 ou reivindicação 2, em que o mandril de accionamento (4) é formado com uma rosca de parafuso que está adaptada para engatar com uma rosca de parafuso complementar na extremidade inferior de um casquilho de desgaste (5) da ferramenta de perfuração de tal maneira que os meios de retenção da broca (6, 7, 41, 42) são retidos no mandril (4) e as estrias que se estendem axialmente (36) são formadas na parede cilíndrica externa da haste (32) e engatam com as estrias complementares (35) formadas no interior do mandril de accionamento (4).
  4. 4. Conjunto de broca de perfuração tal como foi reivindicado na reivindicação 1, em que os meios de engate complementares compreendem uma pluralidade de recessos e cada recesso (47) é formado inteiramente no interior de uma estria respectiva de entre as estrias existentes na haste (32) .
  5. 5. "Martelo que vai até ao fundo do furo" compreendendo um casquilho de desgaste exterior cilíndrico externo (5), um êmbolo deslizante (8) montado para executar um movimento alternativo no interior do casquilho de 4 PE1910640 desgaste exterior (5) para percutir uma broca de percussão (1) de um conjunto de broca de perfuração localizado na extremidade avançada do casquilho de desgaste exterior (5) em que o conjunto de broca de perfuração é um conjunto tal como foi reivindicado em qualquer uma das reivindicações precedentes.
  6. 6. "Martelo que vai até ao fundo do furo" tal como foi reivindicado na reivindicação 5, em que o martelo é um "martelo que vai até ao fundo do furo" de circulação inversa. Lisboa, 23 de Março de 2009
    FIGURA 1 FIGURA 2 FIGURAS PE1910640 2/9
    PE1910640 3/9
    FIGURAS PE1910640 4/9
    FIGURA 6 PE1910640 5/9
    FIGURA
  7. 7 FIGURAS
    FIGURA 9 ΡΕ1910640 7/9
    FIGURA 10 PE1910640 8/9
    FIGURA 11 PE1910640 9/9
    FIGURA 12 FIGURA 13 FIGURAM 1 PE1910640 REFERÊNCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO Esta lista de referências citadas pelo requerente é apenas para conveniência do leitor. A mesma não faz parte do documento da patente Europeia. Ainda que tenha sido tomado o devido cuidado ao compilar as referências, podem não estar excluídos erros ou omissões e o IEP declina quaisquer responsabilidades a esse respeito. Documentos de patentes citadas na Descrição * WO 03062585 A * WO 03082588 A * OS 3735820 A
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