RU2712872C1

RU2712872C1 - Rod for rotary drilling blastholes

Info

Publication number: RU2712872C1
Application number: RU2019115404A
Authority: RU
Inventors: Леонид Трофимович Дворников; Виктор Александрович Корнеев; Петр Александрович Корнеев
Priority date: 2019-05-20
Filing date: 2019-05-20
Publication date: 2020-01-31

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: invention relates to coal industry, namely to drilling rods for rotary drilling of bore pits in coal-and-rock massifs. Rod for rotary drilling blast holes consists of rod body, shank and lock for attachment of cutter. Body of the bar is tetrahedral with cross section in the form of astroid, the ends of which branches are rounded.

EFFECT: increased stability of the drill rod at transfer of torques to the drilling tool.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к угольной отрасли, а точнее, к буровым штангам для вращательного бурения шпуров в углепородных массивах.The invention relates to the coal industry, and more specifically, to drill rods for rotary drilling of holes in carbonaceous massifs.

Известна штанга для вращательного бурения шпуров, тело которой выполнено с поперечным сечением в форме круга. Штанга имеет конусное соединение с резцом и шпинделем бурильной машины (Друкованый, М.Ф. Справочник по буровзрывным работам [Текст] / М.Ф. Друкованый, Л.В. Дубнов, Э.О. Миндели, К.И. Иванов, В.И. Ильин. - М.: Недра, 1976. - 631 с., С. 483).A well-known rod for rotary drilling of holes, the body of which is made with a cross section in the form of a circle. The rod has a conical connection with the cutter and the spindle of the drilling machine (Drukovany, MF Handbook of drilling and blasting operations [Text] / MF Drukovany, L.V. Dubnov, E.O. Mindeli, K.I. Ivanov, V. . I. Ilyin. - M .: Nedra, 1976 .-- 631 p., S. 483).

Недостаток такой буровой штанги состоит в трудности удаления из шпура отбуренной горной породы, так как тело штанги может занимать большую часть объема шпура.The disadvantage of such a drill rod is the difficulty of removing drilled rock from the hole, since the body of the rod can occupy most of the volume of the hole.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является буровая штанга, состоящая из тела штанги, выполненного в виде винта с поперечным сечением в форме ромба, хвостовика и замка для крепления резца. Выполнение штанги с поперечным сечением в форме ромба образует пространство между стенкой шпура и телом штанги в виде пустых сегментов (Крапивин М.Г., Горные инструменты [Текст] / М.Г. Крапивин, И.Я Раков, Н.И. Сысоев. М: Недра, 1990. - 256 с., с. 44).Closest to the proposed invention is a drill rod, consisting of a rod body made in the form of a screw with a cross section in the form of a rhombus, a shank and a lock for attaching the cutter. The execution of the rod with a cross-section in the form of a rhombus forms the space between the wall of the hole and the body of the rod in the form of empty segments (Krapivin MG, Mining tools [Text] / MG Krapivin, I.Ya. Rakov, NI Sysoev. M: Nedra, 1990 .-- 256 s., P. 44).

Существенным недостатком буровой штанги, выполненной с поперечным сечением в форме ромба, является наличие неодинакового момента инерции сечения относительно продольной оси, что может приводить к потере устойчивости штанги с последующим ее изгибом.A significant drawback of the drill rod made with a diamond-shaped cross section is the presence of a different moment of inertia of the section relative to the longitudinal axis, which can lead to a loss of stability of the rod with its subsequent bending.

Техническая проблема, которую решает настоящее изобретение, состоит в повышении устойчивости буровой штанги, а также обеспечении возможности передачи штангой повышенных значений усилия подачи на буровой инструмент.The technical problem that the present invention solves is to increase the stability of the drill rod, as well as to enable the rod to transmit increased feed forces to the drilling tool.

Существующая проблема решается тем, что в известной штанге для вращательного бурения шпуров, состоящей из тела штанги, хвостовика и замка для крепления резца, согласно изобретению тело штанги выполнено четырехгранным с поперечным сечением в форме астроиды, концы ветвей которой выполнены скругленными.The existing problem is solved by the fact that in the known rod for rotary drilling of holes, consisting of a rod body, a shank and a lock for fastening the cutter, according to the invention, the rod body is made tetrahedral with a cross section in the shape of an astroid, the ends of the branches of which are rounded.

Астроида представляет собой плоскую алгебраическую кривую 6-го порядка, описываемую точкой М окружности с радиусом r, катящейся по внутренней стороне окружности радиуса R=4r (Математическая энциклопедия. Т. 1. А-Г [Текст] / Гл. ред. И.М. Виноградов. - М.: Советская энциклопедия, 1977. - 1152 стб.: ил., стб. 343).The astroid is a 6th-order planar algebraic curve described by a point M of a circle with radius r rolling along the inside of a circle of radius R = 4r (Mathematical Encyclopedia. T. 1. A-G [Text] / Ch. Ed. I.M Vinogradov. - Moscow: Soviet Encyclopedia, 1977 .-- 1152 stb .: ill., Stb. 343).

Технический результат, получаемый при использовании предлагаемого изобретения, состоит в повышении устойчивости буровой штанги при передаче крутящих моментов на буровой инструмент за счет изготовления тела штанги четырехгранным с поперечным сечением в форме астроиды.The technical result obtained by using the present invention is to increase the stability of the drill rod when transmitting torques to the drilling tool by making the body of the rod tetrahedral with a cross section in the shape of an astroid.

Выполнение при этом концов ветвей астроиды скругленными позволяет увеличить площадь поперечного сечения штанги, так как делает возможным использовать для формирования ее тела астроиду с ветвями, выходящими за пределы диаметра шпура. Отрезки ветвей, выходящие за диаметр шпура, при этом удаляются и заменяются скруглениями. В результате этого становится возможным обеспечить передачу штангой на буровой инструмент повышенных значений усилия подачи за счет увеличения площади поперечного сечения штанги.The implementation of the rounded ends of the astroid branches makes it possible to increase the cross-sectional area of the rod, since it makes it possible to use an astroid with branches extending beyond the diameter of the borehole to form its body. Segments of branches extending beyond the diameter of the hole are removed and replaced with fillets. As a result of this, it becomes possible to ensure that the rod transmits to the drilling tool increased feed force values by increasing the cross-sectional area of the rod.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 изображена штанга для вращательного бурения шпуров, на фиг. 2 - ее поперечное сечение.The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a rod for rotary drilling of holes, in FIG. 2 - its cross section.

Буровая штанга состоит из тела штанги 1, хвостовика 2, замка 3 для крепления резца.The drill rod consists of the body of the rod 1, shank 2, lock 3 for mounting the cutter.

Работает предлагаемая буровая штанга следующим образом: штанге задается вращательное движение с осевой подачей на забой вдоль оси вращения. В процессе вращательного движения и одновременной подачи на забой буровой резец, прикрепленный к штанге, разрушает горную породу.The proposed drill rod works as follows: the rod is set to rotate with axial feed to the bottom along the axis of rotation. In the process of rotational movement and simultaneous feed to the face, a drill cutter attached to the rod destroys the rock.

Положительный результат заявляемого изобретения состоит в повышении устойчивости буровой штанги, а также обеспечении возможности передачи штангой на буровой инструмент повышенных значений усилия подачи.A positive result of the claimed invention consists in increasing the stability of the drill rod, as well as making it possible for the rod to transmit increased feed force values to the drilling tool.

Достижение этих эффектов осуществляется за счет изготовления тела штанги четырехгранным, с поперечным сечением в форме астроиды, концы ветвей которой выполнены скругленными.The achievement of these effects is achieved by making the body of the rod tetrahedral, with a cross section in the shape of an astroid, the ends of the branches of which are rounded.

Claims

A rod for rotary drilling of holes, consisting of a body of a rod, a shank and a lock for attaching a cutter, characterized in that the body of the rod is tetrahedral with a cross section in the shape of an astroid, the ends of the branches of which are rounded.