SE522221C2 - Gängförband för slående bergborrning - Google Patents

Description

522 221 1l754SE 2001-10-05 2 Kort beskrivning av bifogade ritninga_r l ritnlngarna visar: Fig. 1A en delvis i längdsektion visad vy av ett gängförband enligt föreliggande uppfinning, Fig. 1B en förstorad sektion enligt linjen B-B i Fig. 1A, och Fig. 2 en mot Fig. 1A svarande vy visande ett alternativt utförande av uppfinningen.

Fig. 3 Detalierad beskrivning av föredraqna utföranden av upbfinningg Föreliggande uppfinning avser ett gängförband 10 för slående bergborrning mellan en första borrstång 11 och en hylsa 13, företrädesvis integrerat fäst vid en borrkrona 12, såsom visas i Fig. 1. Alternativt kan hylsan vara integrerat fäst vid en andra borrstång eller vid ett skarvrör, ej visade. Hylsan 13 har en cylindrisk yttre yta 28. Borrkronan 12 innefattar en frontyta 29 vilken upptar ett flertal frontstift 30 och periferistift 31, varav endast två visas i Fig. 1A. Periferistiften 31 definierar det borrade hålets diameter på konventionellt sätt.

Borrstången 11 och därmed gängförbandet innefattar åtminstone en kanal 14 för transport av spolmedel, såsom vatten. Nämnda kanal 14 ansluter till minst en kanal 15 i borrkronan 12. Borrstången 11 har ett sexkantigt radiellt tvärsnitt och innefattar en första yttre yta 16. Borrstången kan alternativt ha ett cirkulärt tvärsnitt.

Den första yttre ytan 16 har en i huvudsak i axiell riktning konstant första yttre diameter D1, det vill säga det största diametermåttet mellan två hörn i sexkanten i ett radiellt tvärsnitt. Borrstången 11 har en första ände 17 eller tapp försedd med en hangänga 18, såsom en rep- eller trapetsgänga, för slående borrning. Hangängan 18 innefattar en konkav gängingång eller gängstart 19 och en konkav gängutgång eller ett gängslut 20. Den första änden 17 innefattar en första ändyta 21. Den första borrstången 11 innefattar en andra yttre yta 22 med en yttre andra diameter D2. Den andra yttre ytan 22 är svarvad eller slipad till en noggrant definierad diameter D2 och har en axiell utsträckning från 1 mm till 50 mm. Den andra yttre ytan 22 är anordnad axiellt mellan den första yttre ytan 16 och gängslutet 20. Hylsan 13 innefattar en urtagning 23 innefattar en hongänga 24 och en inre anslagsyta 25. Urtagningen 23 ansluter till en hylsans andra ändyta 26. Den andra ändytan 26 är i huvudsak ringformig. En i huvudsak cylindrisk inre yta 27 är anordnad mellan den andra ändytan 26 och hongängan 24. Den inre ytan 27 har en inre diameter D3.

Gängförbandet 10 blir monterat när tappen 17 gängats in i urtagningen 23 tills att den första ändytan 21 anslår mot den inre anslagsytan 25. Vid monterat gängförband är delarnas dimensioner så anordnade att hylsans andra ändyta 26 anordnas axiellt bortom hangängans 18 gängslut 20 eller en gängsläppning 33' (se Fig. 2), så att åtminstone en del av den inre ytan 2? döljer den första borrstångens annu; 20 25 30 522 221 1l754SE 2001-10-05 3 o oo »nu svagaste tvärsektion. Borrstångens svagaste tvärsektion är den del av borrstången som uppvisar den minsta tvärsnittsytan, såsom vid hangängans 18 gängslut 20 eller vid gängsläppningen 33'. Hylsans andra ändyta 26 är då anordnad i ett plan P, vilket skär den andra yttre ytan 22 axiellt bortom hangängans 18 gängslut 20. Avståndet X mellan gängslutet 20 och planet P är åtminstone 1 mm. Hylsans andra ändyta är således anordnad åtminstone 1 mm axiellt bortom hangängans gängslut.

Den inre ytans 27 inre diameter D3 är åtminstone lika stor som, maximalt 1 mm större än, den andra yttre ytans 22 yttre andra diameter D2 men mindre än den första yttre ytans 16 första yttre diameter D1. De valda dimensionerna ger relativt små geometriska övergångar mellan delarna 11 och 12 för att minska omfattningen av strömningsvirvlar, så att påverkan av borrkax och aggressivt vatten minskar på skarvförbandet. Spolmedlet kan alternativt bestå av en blandning av luft och vatten.

De relativt små geometriska Övergångarna kan även beskrivas genom att definiera en första imaginär cylinder C1, vilken utgör en axiell förlängning av den inre ytan 27 och en andra imaginär cylinder C2, vilken utgör en axiell förlängning av hylsans 13 yttre yta 28, se Fig. 1B. Den första imaginära cylindern C1 skär borrstången 11 medan den andra imaginära cylindern C2 har utsträckning utanför borrstången. Därigenom minimeras strömningsvirvlar i Övergångarna eller skarvarna samtidigt som styrningen av borrsträngen i borrhålet förbättras. Båda de imaginära cylindrarna C1 och C2 skär periferistiften 31.

Hylsans 13 yttre yta 28 har en tredje yttre diameter D4, vilken är större än den första yttre ytans 16 första yttre diameter D1.

Det bör påpekas att hangängans gängslut kan vara anordnat inom det axiella område som hongängan definierar och att den cylindriska ytan då omsluter en gängsläppning och åtminstone en del av den svarvade eller slipade andra yttre ytan.

Fig. 2 visar ett alternativt utförande av ett gängförband 10' enligt föreliggande uppfinning. Lika delar har betecknats med samma hänvisningsbeteckningar som i Fig. 1A och 1B. Gängförbandet 10' har en borrstång 11' och en bergborrkrona 12 för slående borrning. Borrkronan 12' har en hylsa 13' med en urtagning 23' vari en relativt lång, svarvad eller slipad inre yta 27' och hongängan 24 är anordnad. Hylsans yttre yta benämns 28'. Borrstången 11' har en gängad tapp eller ände 17' och en relativt lång, svarvad eller slipad andra yttre yta 22”.

Det som främst skiljer denna utföringsform från den ovan beskrivna är att den andra yttre ytan 22' och den inre ytan 27' gjorts axiellt längre, varigenom anliggning dememellan kan uppnås längs avståndet X', så att även en förbättrad styrning av bergborrkronan 12' erhålls. Dessutom antyds i Fig. 2 att en tätningsring 32, det vill säga en 0-ring eller dylikt, kan anordnas i hylsans 13' inre yta 27' för att ytterligare minska strömvirvlarna och cirkulationen i närheten av hylsans 13' ändyta 26. Vidare Ivan» 522 221 1l754SE 2001 -10-05 4 'v :oo innefattar utföringsformen enligt Fig. 2 en gängsläppning 33'. Gängsläppningen 33' utgörs av en runtomlöpande konkav urtagning vilken möjliggör frigång för gängverktyg vid gängsvarvning av hangängan. Avståndet X' mäts i detta fall mellan planet P och gängsläppningen 33' samt är åtminstone 1 mm. Hylsans andra ändyta är således anordnad åtminstone 1 mm axiellt bortom gängsläppningen 33'.

Konventionella sexkantiga och runda bergborrstänger valsas och noggrannheten i omkretsled blir relativt dålig varför det i gängförbandet enligt föreliggande uppfinning väljs att svarva eller slipa den inre ytan 27, 27' för att möjliggöra en god anliggning mellan ytorna 22, 22' och 27, 27”.

Föreliggande uppfinning avser således ett gängförband avsett enbart för slående bergborrning, företrädesvis medelst topphammarborrning. Gängförbandet 10 är utformat för att reducera uppkomsten av strömningsvirvlar vid slående borrning genom att minimera dimensionsskillnader mellan i förbandet ingående delar.

Förbandets dimensioner väljs så att blästringseffekter och korrosion från exteriört spolvatten reduceras och styrs mot grövre dimensioner hos förbandet.

Claims (6)

20 25 30 35 522 221 ll754SE 2002-06-17 5 Patentkrav

1. Ett gängförband för slående bergborrning mellan en första borrstång och en hylsa fäst vid en borrkrona (12;12'), vid en andra borrstång eller vid ett skarvrör, varvid gängförbandet (10;10') innefattar åtminstone en kanal (14) för transport av spolmedel, såsom vatten, varvid den första borrstången (11;11') har en första yttre yta (16) med en i huvudsak axiellt konstant, största första yttre diameter (D1) samt en första ände (17;17') försedd med en hangänga (18), såsom en rep- eller trapetsgänga, för slående borrning, varvid nämnda hangänga (18) innefattar en gängstart (19) och ett gängslut (20), varvid den första änden innefattar en första ändyta (21), varvid den första borrstången (11;11') innefattar en andra yttre yta (22;22') med en yttre andra diameter (D2), varvid den andra yttre ytan (22;22') är anordnad axiellt mellan den första yttre ytan (16) och gängslutet (20), varvid hylsan (13;13') innefattar en urtagning (23;23') innefattande en hongänga (24) och en inre anslagsyta (25), varvid urtagningen ansluter till en hylsans andra ändyta (26), varvid den andra ändytan (26) är i huvudsak ringformig, varvid en i huvudsak cylindrisk inre yta (27;27') är anordnad mellan den andra ändytan och hongängan, varvid den inre ytan har en inre diameter (D3), k ä n n e t e c k n at av att vid ett monterat gängförband (10;10') är hylsans andra ändyta (26) anordnad axiellt bortom hangängans (18) gängslut (20) eller en gängsläppning (33') så att åtminstone en del av den inre ytan döljer den första borrstångens svagaste tvärsektion, såsom hangängans (18) gängslut eller gängsläppningen (33') och av att den inre ytans inre diameter (D3) är åtminstone lika stor som den andra yttre ytans (22;22') yttre andra diameter (D2) och mindre än den första yttre ytans (16) första yttre diameter (D1) och av att en första imaginär cylinder (C1) utgör en axiell förlängning av den inre ytan (27;27') och en andra imaginär cylinder (C2) utgör en axiell förlängning av en hylsans (13;13') yttre yta (28;28') och av att den första imaginära cylindern (C1) skär borrstången (11;11') medan den andra imaginära cylindern (C2) har utsträckning utanför borrstången.

2. Gängförbandet enligt krav 1, k ä n n e t e c k n at av att hylsans andra ändyta (26) är anordnad åtminstone 1 mm axiellt bortom hangängans (18) gängslut (20) eller gängsläppningen (33').

3. Gängförbandet enligt krav 1 eller 2, 522.221 l 1754SE 2002-06-17 6 u | o v n o , , , .I k ä n n e t e c k n at av att hylsan (13;13') har en tredje yttre diameter (D4), vilken är större än den första yttre ytans (16) första yttre diameter (D1).

4. Gängförbandet enligt något av kraven 1 - 3, k ä n n e t e c k n at av att den inre ytans inre diameter (D3) är maximalt 1 mm större än den andra yttre ytans (22;22') yttre andra diameter (D2).

5. Gängförbandet enligt något av kraven 1 - 4, k ä n n e t e c k n at av att den andra yttre ytan (22;22') är bearbetad till en cylindrisk form, såsom medelst svarvning eller slipning.

6. Gängförbandet enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n at av att båda de imaginära cylindrarna (C1,C2) skär periferistift (31) hos bergborrkronan (12;12').