RU2093676C1 - Subsurface pneumatic striker - Google Patents

Subsurface pneumatic striker Download PDF

Info

Publication number
RU2093676C1
RU2093676C1 RU96116726A RU96116726A RU2093676C1 RU 2093676 C1 RU2093676 C1 RU 2093676C1 RU 96116726 A RU96116726 A RU 96116726A RU 96116726 A RU96116726 A RU 96116726A RU 2093676 C1 RU2093676 C1 RU 2093676C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
adapter
longitudinal
grooves
shank
drill bit
Prior art date
Application number
RU96116726A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96116726A (en
Inventor
Борис Алексеевич Гречушкин
Виктор Викторович Кадомкин
Владимир Михайлович Комаров
Борис Ефимович Френкель
Original Assignee
Йелстаун Корпорейшн Н.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Йелстаун Корпорейшн Н.В. filed Critical Йелстаун Корпорейшн Н.В.
Priority to RU96116726A priority Critical patent/RU2093676C1/en
Priority to AU76581/96A priority patent/AU7658196A/en
Priority to PCT/RU1996/000329 priority patent/WO1997012121A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2093676C1 publication Critical patent/RU2093676C1/en
Publication of RU96116726A publication Critical patent/RU96116726A/en

Links

Images

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
    • E21B10/36—Percussion drill bits
    • 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
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02—Couplings; joints
    • E21B17/04—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
    • E21B17/07—Telescoping joints for varying drill string lengths; Shock absorbers
    • E21B17/076—Telescoping joints for varying drill string lengths; Shock absorbers between rod or pipe and drill bit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: this relates to impact-operation tools. Pneumatic striker has body which accommodates piston-striker, drill bit with its tail-piece made step-like and in outer surface of large diameter step it has additional longitudinal slots for torque transmitting members and smaller diameter step has longitudinal and lateral slots connecting them for locking members. Part of adapter connected with large diameter step of tail-piece is of larger diameter than part connected with body and has blind longitudinal slots in inner surface and axial holes. Made in outer surface of adapter smaller diameter are longitudinal slots and radial holes which are open at side of adapter end face for location of locking members. Longitudinal slots in inner and outer surfaces of adapter and axial holes are conjugating between each other and are located with possibility for conjugation with additional slots in large diameter step of tail-piece. EFFECT: high efficiency. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к ударным инструментам, например, погружным пневмоударникам, предназначенным для бурения скважин в горных породах, а в частности к конструкциям переходника и буровой коронки, а именно к закреплению буровой коронки в корпусе пневмоударника. The invention relates to percussion instruments, for example, submersible hammers designed for drilling wells in rocks, and in particular to designs of the adapter and drill bit, namely, to fasten the drill bit in the body of the hammer.

Известен пневмоударник, включающий корпус, размещенный в нем поршень- ударник, буровую коронку со ступенчатым хвостовиком, на котором выполнены продольные пазы, и переходник с центральным отверстием, выполненный из двух частей, одна из которых соединена с хвостовиком, а другая с корпусом [1]
Недостатком известной конструкции является то, что замковые элементы и ведущие элементы выполнены в виде шлицевых выступов, пазов и закладных шпонок, что приводит к одностороннему износу.Known hammer, comprising a housing, a piston-hammer placed therein, a drill bit with a stepped shank on which longitudinal grooves are made, and an adapter with a central hole made of two parts, one of which is connected to the shank, and the other to the body [1]
A disadvantage of the known design is that the locking elements and the leading elements are made in the form of spline protrusions, grooves and key keys, which leads to one-sided wear.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является погружной пневмоударник, включающий корпус, размещенный в нем поршень- ударник, буровую коронку с хвостовиком, на котором выполнены продольные и поперечные пазы для замковых элементов, переходник с центральным отверстием, в виде двух частей, одна из которых соединена с хвостовиком, а другая с корпусом, замковые элементы и элементы передачи крутящего момента, в виде роликов, размещенных в продольных пазах переходника [2]
Недостатком известной конструкции является то, что цилиндрический ролик входит в паз коронки на небольшую глубину, и это увеличивает износ деталей пневмоударника.The closest in technical essence to the proposed one is a submersible hammer, including a housing, a piston-hammer placed in it, a drill bit with a shank, on which longitudinal and transverse grooves for the locking elements are made, an adapter with a central hole, in the form of two parts, one of which connected to the shank and the other to the housing, locking elements and torque transmission elements, in the form of rollers placed in the longitudinal grooves of the adapter [2]
A disadvantage of the known design is that the cylindrical roller enters the groove of the crown to a shallow depth, and this increases the wear of the parts of the hammer.

Также из-за частичного зацепления роликом паза в коронке ролики выполняют большего диаметра, а это приводит к уменьшению диаметра хвостовика корейки и не позволяет разместить больше 2 3 роликов. Also, due to the partial engagement of the groove with the roller in the crown, the rollers have a larger diameter, and this leads to a decrease in the diameter of the shank of the loin and does not allow to place more than 2 3 rollers.

Технической задачей, решаемой предложенным устройством, является увеличение срока службы работы устройства за счет снижения механических нагрузок при работе, с одновременным сокращением времени его монтажа и демонтажа. The technical problem solved by the proposed device is to increase the service life of the device by reducing mechanical loads during operation, while reducing the time of its installation and dismantling.

Технический результат поставленной задачи достигается созданием погружного пневмоударника, включающего корпус, размещенный в нем поршень-ударник и буровую коронку с хвостовиком, на котором выполнены продольные и поперечные пазы для замковых элементов, переходник с центральным отверстием, выполненный составным, одна из частей которого соединена с хвостовиком, а другая с корпусом, замковые элементы и элементы передачи крутящего момента, размещенные в пазах переходника, в котором согласно изобретению, хвостовик буровой коронки выполнен ступенчатым и на внешней поверхности его ступени большего диаметра выполнены дополнительные продольные пазы для элементов передачи крутящего момента, а на степени меньшего диаметра указанные продольные и соединяющие их поперечные пазы для замковых элементов, и часть переходника, соединенная со ступенью хвостовика большего диаметра, имеет диаметр больший, чем часть, соединенная с корпусом, и выполнена с глухими продольными пазами на внутренней поверхности и осевыми отверстиями, а на наружной поверхности части переходника меньшего диаметра выполнены радиальные отверстия для размещения в них замковых элементов и открытые со стороны его торца продольные пазы, причем продольные пазы на внутренней и наружной поверхностях переходника и осевые отверстия сопряжены между собой и расположены с возможностью сопряжения с дополнительными пазами на ступени хвостовика большего диаметра. The technical result of the task is achieved by creating a submersible hammer, including a housing, a piston-hammer placed in it and a drill bit with a shank, on which longitudinal and transverse grooves for the locking elements are made, an adapter with a central hole, made integral, one of the parts of which is connected to the shank and the other with a housing, locking elements and torque transmission elements located in the grooves of the adapter, in which according to the invention, the shank of the drill bit is made additional longitudinal grooves for torque transmission elements are made stepped and on the outer surface of its larger diameter step, and to the degree of smaller diameter the longitudinal and connecting transverse grooves for locking elements are connected to a degree of smaller diameter, and the adapter part connected to the step of the larger shank has a larger diameter, than the part connected to the housing, and made with blind longitudinal grooves on the inner surface and axial holes, and on the outer surface of the adapter part of a smaller diameter meters, radial holes are made to accommodate the locking elements in them and longitudinal grooves open from the side of its end face, and the longitudinal grooves on the inner and outer surfaces of the adapter and axial holes are interconnected and arranged to interface with additional grooves on the steps of a larger shank.

Предложенный погружной пневмоударник характеризуется тем, что элементы передачи крутящего момента выполняют в виде роликов. При этом длина роликов меньше суммарной длины осевого отверстия и глухого продольного паза, выполненных в части переходника большего диаметра и больше максимального из значений длин осевого отверстия и глухого продольного паза. The proposed submersible hammer is characterized in that the torque transmission elements are in the form of rollers. The length of the rollers is less than the total length of the axial hole and the blind longitudinal groove made in the adapter portion of a larger diameter and is greater than the maximum length of the axial hole and the blind longitudinal groove.

В предлагаемой конструкции погружного пневмоударника переход на фиксирование элементов передачи крутящего момента в глухом продольном пазе, в осевом отверстии части переходника, соединенной с хвостовиком, и в дополнительных пазах ступени хвостовика большего диаметра позволяет разместить их на большем расстоянии от оси пневмоударника при той же площади контакта, и уменьшить действующее механическое напряжение в материале пневмоударника, за счет увеличения плеча силы при тех же значениях момента сил, передаваемого на буровую коронку. In the proposed design of the submersible hammer, the transition to fixing the torque transmission elements in a blind longitudinal groove, in the axial hole of the adapter part connected to the shank, and in the additional grooves of the shank step of a larger diameter allows them to be placed at a greater distance from the axis of the hammer with the same contact area, and to reduce the existing mechanical stress in the material of the hammer, by increasing the shoulder forces at the same values of the moment of forces transmitted to the drill bit.

Указанные выше задачи и преимущество предлагаемого погружного пневмоударника будут понятны из нижеследующего описания конструкции и предлагаемых фигур где на фиг. 1 показан поперечный разрез устройства; на фиг. 2 показан разрез А-А; на фиг. 3 показана буровая коронка с хвостовиком; на фиг. 4 показан переходник в разрезе. The above objectives and the advantage of the proposed submersible hammer will be understood from the following description of the design and the proposed figures where in FIG. 1 shows a cross section of a device; in FIG. 2 shows a section aa; in FIG. 3 shows a drill bit with a shank; in FIG. 4 shows an adapter in section.

Погружной пневмоударник включает корпус 1, размещенный в нем поршень- ударник 2, буровую коронку 3 с хвостовиком, выполненным ступенчатым, причем на внешней поверхности ступени 4 меньшего диаметра выполнены продольные пазы 5,6 и поперечные пазы 7 для замковых элементов, а на внешней поверхности ступени 8 большего диаметра выполнены дополнительные продольные пазы 9 и переходник, состоящий из двух частей, с центральным отверстием 10, замковые элементы 11 и элементы передачи крутящего момента 12, например, в виде цилиндрических роликов. The submersible hammer includes a housing 1, a piston-hammer 2 located therein, a drill bit 3 with a shank made stepwise, with longitudinal grooves 5.6 and transverse grooves 7 for the locking elements on the outer surface of the step 4 of smaller diameter, and on the outer surface of the step 8 of a larger diameter, additional longitudinal grooves 9 and an adapter consisting of two parts with a central hole 10, locking elements 11 and torque transmission elements 12, for example, in the form of cylindrical rollers, are made.

Часть большего диаметра 13 переходника соединена со ступенью большего диаметра 8 хвостовика и имеет осевые отверстия 14 и глухие продольные пазы 15 на внутренней поверхности, в которых установлены цилиндрические ролики 12. A part of the larger diameter 13 of the adapter is connected to the step of a larger diameter 8 of the shank and has axial holes 14 and blind longitudinal grooves 15 on the inner surface in which the cylindrical rollers 12 are mounted.

Часть меньшего диаметра 16 переходника соединена с корпусом 1 и дополнительно соединена со ступенью 4 меньшего диаметра хвостовика и на внешней ее поверхности выполнены радиальные отверстия 17, в которых размещены замковые элементы 11 и продольные пазы 18. Глухие продольные пазы 15, продольные пазы 18 и дополнительные продольные пазы 9 сопряжены с осевым отверстием 14 в части большего диаметра 13 переходника. A part of the smaller diameter 16 of the adapter is connected to the housing 1 and is additionally connected to the step 4 of a smaller diameter of the shank and radial holes 17 are made on its outer surface, in which the locking elements 11 and the longitudinal grooves 18 are located. The blind longitudinal grooves 15, the longitudinal grooves 18 and additional longitudinal grooves 9 are associated with an axial hole 14 in the larger diameter portion 13 of the adapter.

Длина цилиндрических роликов 12 должна быть меньше суммарной длины осевого отверстия 14 и глухого продольного паза 15 и больше максимального из значений длины осевого отверстия 14 и глухого продольного паза 15. The length of the cylindrical rollers 12 should be less than the total length of the axial hole 14 and the blind longitudinal groove 15 and greater than the maximum length of the axial hole 14 and the blind longitudinal groove 15.

При таком выполнении ролика обеспечивают его фиксацию в переходнике независимо от текущего положения коронки, т.к. ролик из него может выйти только после разборки. In this embodiment, the roller ensures its fixation in the adapter, regardless of the current position of the crown, because a roller can come out of it only after disassembly.

Пневмоударник в момент сборки, а именно соединения буровой коронки с переходником, работает следующим образом. Переходник пневмоударника вставляют в корпус 1, при этом хвостовик буровой коронки 3 размещают в центральном отверстии 10 переходника. Замковые элементы И совмещают с продольными пазами 5, и буровую коронку вводят в переходник до упора. При этом совмещают замковые элементы 11 с поперечными пазами 7. Производят поворот буровой коронки вокруг ее оси. При этом замковые элементы 11 совмещаются с продольным пазом 6 (длина продольного паза 6 меньше длины паза 5), а элементы передачи крутящего момента 12 совмещаются с дополнительными продольными пазами 9 по оси, но в нем еще не находятся. Хвостовик буровой коронки вводят до упора в переходник. The hammer at the time of assembly, namely the connection of the drill bit with the adapter, works as follows. The hammer adapter is inserted into the housing 1, while the shank of the drill bit 3 is placed in the Central hole 10 of the adapter. The locking elements And combine with the longitudinal grooves 5, and the drill bit is inserted into the adapter until it stops. At the same time, the locking elements 11 are combined with the transverse grooves 7. The drill bit is rotated around its axis. In this case, the locking elements 11 are aligned with the longitudinal groove 6 (the length of the longitudinal groove 6 is less than the length of the groove 5), and the transmission elements of the torque 12 are aligned with the additional longitudinal grooves 9 along the axis, but are not yet in it. The shank of the drill bit is inserted all the way into the adapter.

Элементы передачи крутящего момента 12 вводят в дополнительные продольные пазы 9 и обеспечивают передачу момента сил от корпуса пневмоударника буровой коронке. The torque transmission elements 12 are introduced into additional longitudinal grooves 9 and provide the transmission of torque from the body of the hammer to the drill bit.

Для продувки скважины выполняют подъем пневмоударника. При этом буровую коронку смещают вниз. Замковые элементы И остаются в продольных пазах 6, а элементы передачи крутящего момента 12 выводят из дополнительных продольных пазов 9 и выводят из зацепления с буровой коронкой 3. To purge the well perform a hammer lift. In this case, the drill bit is shifted down. The locking elements And remain in the longitudinal grooves 6, and the transmission elements of the torque 12 are removed from the additional longitudinal grooves 9 and disengaged from the drill bit 3.

В предлагаемом погружном пневмоударнике можно установить большее количество элементов, передающих крутящий момент (роликов, шипов), причем их количество должно быть кратным количеству замковых элементов, и они равномерно расположены на поверхности. In the proposed submersible hammer, you can install a larger number of elements that transmit torque (rollers, spikes), and their number should be a multiple of the number of locking elements, and they are evenly located on the surface.

Увеличение радиуса хвостовика буровой коронки в месте установки элементов передачи крутящего момента приводит к увеличению площади ее поперечного сечения, снижению механических нагрузок при работе и позволяет выполнять хвостовик буровой коронки из материала, к которому предъявляются менее жесткие требования. An increase in the radius of the shank of the drill bit at the installation site of the torque transmission elements leads to an increase in its cross-sectional area, a reduction in mechanical stresses during operation and allows the shank of the drill bit to be made of a material that has less stringent requirements.

В предлагаемом устройстве уменьшается износ и разрушение переходника, хвостовика буровой коронки и установленных в них элементов передачи крутящего момента. In the proposed device, the wear and destruction of the adapter, the shank of the drill bit and the torque transmission elements installed in them are reduced.

Claims (3)

1. Погружной пневмоударник, включающий корпус, размещенный в нем поршень-ударник и буровую коронку с хвостовиком, на котором выполнены продольные и поперечные пазы для замковых элементов, переходник с центральным отверстием, выполненный составным, одна из частей которого соединена с хвостовиком, а другая с корпусом, замковые элементы и элементы передачи крутящего момента, размещенные в пазах переходника, отличающийся тем, что хвостовик буровой коронки выполнен ступенчатым и на внешней его ступени большего диаметра выполнены дополнительные продольные пазы для элементов передачи крутящего момента, а на ступени меньшего диаметра указанные продольные и соединяющие их поперечные пазы для замковых элементов, и часть переходника, соединенная со ступенью хвостовика большего диаметра, имеет диаметр больший, чем часть, соединенная с корпусом, и выполнена с глухими продольными пазами на внутренней поверхности и осевыми отверстиями, а на наружной поверхности части переходника меньшего диаметра выполнены радиальные отверстия для размещения в них замковых элементов и открытые со стороны его торца продольные пазы, причем продольные пазы на внутренней и наружной поверхностях переходника и осевые отверстия сопряжены между собой и расположены с возможностью сопряжения с дополнительными пазами на ступени хвостовика большего диаметра. 1. A submersible hammer, comprising a housing, a piston-hammer placed therein and a drill bit with a shank, on which longitudinal and transverse grooves for the locking elements are made, an adapter with a central hole, made integral, one of the parts of which is connected to the shank, and the other to housing, locking elements and torque transmission elements located in the grooves of the adapter, characterized in that the drill bit is made stepped and on its outer step of a larger diameter an additional longitudinal grooves for torque transmission elements, and on the steps of a smaller diameter, the specified longitudinal and transverse grooves connecting them for the locking elements, and the adapter part connected to the shank step of a larger diameter has a diameter larger than the part connected to the housing, and is made with blind longitudinal grooves on the inner surface and axial holes, and on the outer surface of the adapter part of a smaller diameter made radial holes to accommodate the locking elements and open with side of the end face longitudinal grooves, wherein the longitudinal grooves on the inner and outer surfaces of the adapter and the axial bores connected with each other and are arranged to mate with complementary grooves on the larger diameter shank stage. 2. Пневмоударник по п.1, отличающийся тем, что элементы передачи крутящего момента выполнены в виде роликов. 2. The hammer according to claim 1, characterized in that the torque transmission elements are made in the form of rollers. 3. Пневмоударник по пп.1 и 2, отличающийся тем, что ролики имеют длину меньше суммарной длины осевого отверстия и глухого продольного паза, выполненных в части переходника большего диаметра, и больше максимального из значений длин осевого отверстия и глухого продольного паза. 3. An air hammer according to claims 1 and 2, characterized in that the rollers have a length less than the total length of the axial hole and a blind longitudinal groove made in the adapter portion of a larger diameter, and more than the maximum length of the axial hole and a blind longitudinal groove.
RU96116726A 1996-08-30 1996-08-30 Subsurface pneumatic striker RU2093676C1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96116726A RU2093676C1 (en) 1996-08-30 1996-08-30 Subsurface pneumatic striker
AU76581/96A AU7658196A (en) 1996-08-30 1996-11-14 Subsurface pneumatic hammer
PCT/RU1996/000329 WO1997012121A1 (en) 1996-08-30 1996-11-14 Subsurface pneumatic hammer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96116726A RU2093676C1 (en) 1996-08-30 1996-08-30 Subsurface pneumatic striker

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2093676C1 true RU2093676C1 (en) 1997-10-20
RU96116726A RU96116726A (en) 1997-12-10

Family

ID=20184616

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96116726A RU2093676C1 (en) 1996-08-30 1996-08-30 Subsurface pneumatic striker

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU7658196A (en)
RU (1) RU2093676C1 (en)
WO (1) WO1997012121A1 (en)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1278127A (en) * 1968-08-15 1972-06-14 Mission Mfg Co Improvements relating to percussion tools
SU436145A2 (en) * 1972-05-19 1974-07-15 Г. Мухин

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 332213, кл. E 21 C 3/24, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР N 1199935, кл. E 21 C 3/24, 1985. *

Also Published As

Publication number Publication date
WO1997012121A1 (en) 1997-04-03
AU7658196A (en) 1997-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9038751B2 (en) Down-hole hammer drill
US4765418A (en) Borehole drill construction
US8985245B2 (en) Drill bit assembly for fluid-operated percussion drill tools
US4108259A (en) Raise drill with removable stem
AU2014350345B2 (en) Down-the-hole hammer drill bit assembly
US6422782B1 (en) Apparatus for mounting an electronic device for use in directional drilling
US4728124A (en) Connection for drilling
RU2093676C1 (en) Subsurface pneumatic striker
WO1998058154A1 (en) A drill bit
US5778993A (en) Locking a sample tube in a downhole hammer
US11808086B2 (en) Drill string rod
KR100231472B1 (en) Bit for a hamma drill body of a ground excavator
CN109898996B (en) PDC drill bit with self-excitation torsional vibration function
US7128172B2 (en) Drill string for upward drilling and components therefor
SU1562420A1 (en) Drilling tool
EP3971385B1 (en) Drill string joint design
US20240117687A1 (en) Shoulder protected drilling assembly
SU1705560A1 (en) Air hammer-to-crown bit connector
RU2149976C1 (en) Connection of casing and drill pipes
SU1244296A1 (en) Device for joining drilling bit to submersible percussive mechanism
RU92080U1 (en) DRILL BIT
RU2098593C1 (en) Crown bit for enhancing boreholes
CN118318091A (en) Drilling component
SU1668619A1 (en) Rock cutting tool
SU1744232A1 (en) Drilling joint