ES2287350T3 - DRAG ELEMENT. - Google Patents

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ES2287350T3 ES02793615T ES02793615T ES2287350T3 ES 2287350 T3 ES2287350 T3 ES 2287350T3 ES 02793615 T ES02793615 T ES 02793615T ES 02793615 T ES02793615 T ES 02793615T ES 2287350 T3 ES2287350 T3 ES 2287350T3
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Thomas Greijer
Karl Axel Stjernstrom
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Epiroc Drilling Tools AB
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Atlas Copco Secoroc AB
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Abstract

Un elemento de arrastre adaptado para transferir fuerzas de torsión entre un tubo exterior giratorio (10) y una broca (1) de un martillo de fondo, llevando internamente dicho elemento de arrastre (7) estrías (8) que cooperan con las estrías (4) dispuestas en un eje (3) de la broca (1), siendo de acero dicho eje (3) con sus estrías (4) en la broca (1), caracterizándose por el hecho de que el elemento de arrastre (7) con sus estrías es de un material más blando que el eje y las estrías (3 y 4) de la broca (1) que cooperan con el elemento de arrastre (7 y 8).A drag element adapted to transfer torsional forces between a rotating outer tube (10) and a drill bit (1) of a bottom hammer, said drag element carrying internally (7) grooves (8) cooperating with the grooves (4 ) arranged on an axis (3) of the drill (1), said shaft (3) being made of steel with its grooves (4) on the drill (1), characterized by the fact that the drive element (7) with Its stretch marks are made of a softer material than the shaft and grooves (3 and 4) of the drill (1) that cooperate with the drag element (7 and 8).

Description

Elemento de arrastre.Drag element.

El presente invento hace referencia a un elemento de arrastre para transferir fuerzas de torsión entre un tubo exterior giratorio y la broca de un martillo de fondo.The present invention refers to a drag element to transfer torsional forces between a Rotating outer tube and the bottom hammer drill bit.

En el caso de los martillos para avellanar, las fuerzas giratorias, la penetración y la energía de percusión se transfieren de una unidad perforadora a un martillo de fondo que se introduce en el orificio a perforar. Las fuerzas giratorias se transfieren con ayuda de un tubo exterior giratorio para hacer girar la broca, y las fuerzas de percusión se transfieren mediante un pistón o ariete que se desplaza alternativa y longitudinalmente en el interior del tubo. La fuerza giratoria se transfiere desde el tubo exterior mediante un portabrocas o elemento de arrastre, atornillado firmemente en el tubo exterior. Dentro del elemento de arrastre o portabrocas hay un conjunto de estrías que cooperan con las estrías dispuestas en el exterior del eje de la broca. La broca, el tubo exterior y el elemento de arrastre o portabrocas son de acero.In the case of countersunk hammers, the rotating forces, penetration and percussion energy are transferred from a drilling unit to a bottom hammer that Enter the hole to be drilled. The rotating forces are transferred with the help of a rotating outer tube to rotate the drill bit, and the percussion forces are transferred by a piston or ram that moves alternately and longitudinally in the inside of the tube The rotating force is transferred from the outer tube by means of a chuck or drag element, screwed firmly into the outer tube. Within the element of drag or chuck there is a set of stretch marks that cooperate with the stretch marks arranged outside the axis of the drill. The drill bit, outer tube and drag element or chuck are of steel.

Esta técnica se utiliza satisfactoriamente desde hace muchos años. Debido a las superiores potencias aplicadas a las unidades perforadoras, que producen velocidades de perforación más altas, los esfuerzos y las deformaciones a las que se someten los materiales componentes también han aumentado. En el presente caso, el resultado ha sido un mayor desgaste de la transmisión estriada, lo cual a su vez ha originado la formación de grietas y fisuras que han ocasionado averías por fractura del eje de la broca. El resultado puede ser la pérdida de la broca, que queda dentro del barreno. Además, si la broca perdida es irrecuperable, puede obligar a abrir un orificio totalmente nuevo.This technique is used successfully since Many years ago. Due to the higher powers applied to the drilling units, which produce more drilling speeds high, stresses and deformations to which the Component materials have also increased. In the present case, the result has been increased wear of the spline transmission, which in turn has caused the formation of cracks and fissures that have caused breakdowns due to fracture of the drill shaft. He result may be the loss of the drill bit, which remains within the basin. In addition, if the lost drill is unrecoverable, it can force to open a completely new hole.

Un ejemplo de disposición de broca como la anterior se encuentra en la patente WO-95/16848-A1, relativa a un tipo tradicional de perforadora de roca en fondo, en la cual un manguito transmite la rotación a una broca mediante una conexión de estrías. Sin embargo, dicho documento no resuelve el problema de la formación de grietas y fisuras en la conexión de estrías, con las averías consiguientes ocasionadas por fractura del eje de la broca. Otros ejemplos de perforadoras de roca en fondo según tecnologías parecidas se encuentran en las patentes US-A-5.918.687, WO-96/15349-A1, US-A-5.090.500 y US-A-5.803.192, pero ninguno propone soluciones que eviten la formación de grietas y fisuras en la conexión de estrías.An example of a drill arrangement such as above is in the patent WO-95/16848-A1, relative to a type traditional rock drill in the background, in which a sleeve transmits the rotation to a drill by means of a groove connection. However, this document does not solve the problem of training of cracks and fissures in the connection of stretch marks, with breakdowns consequents caused by fracture of the drill shaft. Others examples of rock drill rigs according to technologies similar are found in patents US-A-5,918,687, WO-96/15349-A1, US-A-5,090,500 and US-A-5,803,192, but none proposes solutions that prevent the formation of cracks and fissures in the stretch mark connection.

La patente US-A-4.706.764 muestra un manguito portabrocas de fondo de dos piezas, e indica en su descripción que los materiales a emplear deben constituir un compromiso entre el desgaste, la dureza y la maquinabilidad, pero no propone ningún medio que evite la formación de grietas y fisuras en la conexión de estrías.The patent US-A-4,706,764 shows a sleeve two-piece bottom chuck, and indicates in its description that the materials to be used must constitute a compromise between the wear, hardness and machinability, but does not propose any means that prevent the formation of cracks and fissures in the connection of stretch marks.

Por consiguiente, un objeto del presente invento consiste en aportar, para la transferencia de fuerzas de torsión entre un tubo exterior giratorio y una broca de un martillo de fondo, un elemento de arrastre novedoso que supere dichos problemas.Therefore, an object of the present invention it consists in providing, for the transfer of torsional forces between a rotating outer tube and a hammer drill bit background, a novel drag element that exceeds these problems.

Dicho objeto se alcanza con un elemento de arrastre según el presente invento, estando dicho elemento de arrastre provisto internamente de estrías diseñadas para cooperar con estrías dispuestas en un eje de la broca, siendo de acero el eje con estrías en la broca.Said object is reached with an element of drag according to the present invention, said element being internally provided stretch marks designed to cooperate with stretch marks arranged on a drill shaft, the steel being the spline shaft in the drill.

El presente invento se caracteriza por el hecho de que el elemento de arrastre y sus estrías son de un material más blando que el del eje y las estrías de la broca que cooperan con el elemento de arrastre.The present invention is characterized by the fact that the drag element and its stretch marks are of one more material soft than the shaft and the streaks of the drill that cooperate with the drag element.

A continuación, se describe más detalladamente el presente invento con referencia a un ejemplo de forma de realización y a los dibujos adjuntos, en los cuales la figura 1, una vista seccionada longitudinalmente de una broca para martillo de fondo, presenta las partes que están en conexión más íntima con la broca; la figura 2 es una vista seccional de un ingenioso elemento de arrastre incluido en la forma de realización de la figura 1.It is described in more detail below. the present invention with reference to an example of the form of embodiment and to the accompanying drawings, in which Figure 1, a longitudinally sectioned view of a hammer drill bit background, it presents the parts that are in more intimate connection with the drill; Figure 2 is a sectional view of an ingenious element of drag included in the embodiment of figure 1.

Por lo tanto, la figura 1 presenta una broca 1 con botones perforadores de roca 2 montados en su extremo delantero mediante una disposición conocida. Normalmente, la broca 1 también comprende un eje 3 provisto de estrías de extensión longitudinal 4 en parte de su longitud. Además, la broca tiene un extremo posterior 5 contra el que debe golpear un pistón percusor. Normalmente, la broca 1 comprende un canal de extensión longitudinal 6 a través del cual se expulsa aire comprimido por la parte anterior de la broca; dicho aire aleja de la broca las virutas producidas, que salen por el orificio de la broca.Therefore, Figure 1 presents a drill 1 with rock drill buttons 2 mounted on its front end by a known arrangement. Normally, drill 1 also comprises an axis 3 provided with longitudinal extension striations 4 in part of its length. In addition, the drill has a rear end 5 against which you must hit a percussor piston. Normally the drill 1 comprises a longitudinal extension channel 6 through the which compressed air is expelled from the front of the drill; said air away from the drill the chips produced, which come out the hole of the drill.

El eje 3 lleva un elemento de arrastre 7, provisto internamente de estrías de extensión longitudinal 8, que cooperan con las estrías 4. En general, el elemento de arrastre 7 tiene forma de manguito y lleva, en al menos parte de su longitud, una rosca de tornillo externa 9 por medio de la cual el elemento de arrastre 7 puede atornillarse firmemente al extremo anterior de un tubo exterior 10 que circunda al menos parte del elemento de arrastre 7 y también del eje 3 de la broca 1. El tubo exterior 10 también circunda el pistón percusor 11. El martillo de fondo puede empalmarse o articularse para alargar la broca hasta la longitud que se desee. La unidad perforadora hace girar el tubo exterior 10, con lo cual el movimiento giratorio del tubo se transmite al elemento de arrastre 7, el cual, a su vez, transfiere el movimiento giratorio a la broca 1 a través de la conexión estriada 8 y 4.The axis 3 carries a drag element 7, internally provided with longitudinal extension striations 8, which cooperate with stretch marks 4. In general, the drag element 7 It is shaped like a cuff and has, at least part of its length, an external screw thread 9 by means of which the element of drag 7 can be screwed firmly to the front end of a outer tube 10 that surrounds at least part of the element of drag 7 and also of the axis 3 of the drill 1. The outer tube 10 also surrounds the percussor piston 11. The bottom hammer can splice or articulate to extend the drill to the length that is desired. The drilling unit rotates the outer tube 10, with which the rotating movement of the tube is transmitted to the element drag 7, which, in turn, transfers the rotating movement to the drill 1 through the splined connection 8 and 4.

Según el presente invento, el elemento de arrastre 7 es de un material significativamente más blando que las piezas de la broca 1 que cooperan con el elemento de arrastre, es decir, que el eje 3, evitándose así los problemas asociados a la formación de grietas y fisuras y, por tanto, a la rotura del eje 3. Se ha comprobado que una aleación de bronce es un material adecuado para el elemento de arrastre. Dicha aleación puede ser de estaño y bronce o de cromo y bronce. En este sentido, se ha comprobado la excelencia de una aleación de estaño y bronce producida por el solicitante, Atlas Copco Secoroc AB, y designada con el número 11.9351.93.According to the present invention, the element of drag 7 is of a significantly softer material than drill 1 pieces that cooperate with the drag element, is say, that axis 3, thus avoiding the problems associated with the formation of cracks and fissures and, therefore, the breakage of axis 3. It has been proven that a bronze alloy is a suitable material for the drag element. Said alloy may be tin and bronze or chrome and bronze. In this regard, the excellence of a tin and bronze alloy produced by the applicant, Atlas Copco Secoroc AB, and designated with the number 11.9351.93.

Cuando el elemento de arrastre 7 es de material más blando, es este material el que sufre el desgaste en lugar del acero del eje 3 de la broca que coopera con el elemento de arrastre. Cuando el elemento de arrastre 7 gira en respuesta a la rotación del tubo exterior 10, las estrías 8 del elemento de arrastre transmiten fuerza a las estrías 4 del eje 3, con lo cual se desgastan las estrías 8 del elemento de arrastre, más blandas que las estrías 4, en vez de desgastarse las estrías 4 del eje de la broca 1. De este modo se logra un desgaste controlado y observable, que permite sustituir el elemento de arrastre cuando su grado de desgaste detectado lo hace necesario. Las estrías 8 del elemento de arrastre pueden dejarse desgastar hasta la mitad de su anchura original antes de que deba sustituirse el elemento de arrastre. La rotura o fractura del elemento de arrastre 7 no ocasiona daños graves, porque sólo se rompe el elemento de arrastre, mientras que la broca sigue firmemente sujeta por el tubo exterior 10.When the drag element 7 is made of material softer, it is this material that suffers wear instead of 3 shaft steel of the drill cooperating with the drag element. When the drag element 7 rotates in response to rotation of the outer tube 10, the splines 8 of the drag element transmit force to stretch marks 4 of axis 3, thereby wear stretch marks 8 of the drag element, softer than the stretch marks 4, instead of wear the stretch marks 4 of the axis of the drill 1. In this way a controlled and observable wear is achieved, which allows to replace the drag element when its degree of wear detected makes it necessary. Stretch marks 8 of the element of drag can be worn to half its width original before the drag element must be replaced. The breakage or fracture of the drag element 7 does not cause damage serious, because only the drag element breaks, while The drill is still firmly held by the outer tube 10.

Además de ser más blando que el acero, el material preferido tiene una elevada conductividad térmica, en especial mayor conductividad térmica y menor fricción que el acero, con lo cual los esfuerzos y deformaciones aplicados a la conexión de estrías son mucho menores que los resultantes de las técnicas conocidas basadas en el contacto de acero con acero.In addition to being softer than steel, the Preferred material has a high thermal conductivity, in special higher thermal conductivity and less friction than steel, whereby the stresses and deformations applied to the connection of stretch marks are much smaller than those resulting from the techniques known based on steel to steel contact.

Claims (5)

1. Un elemento de arrastre adaptado para transferir fuerzas de torsión entre un tubo exterior giratorio (10) y una broca (1) de un martillo de fondo, llevando internamente dicho elemento de arrastre (7) estrías (8) que cooperan con las estrías (4) dispuestas en un eje (3) de la broca (1), siendo de acero dicho eje (3) con sus estrías (4) en la broca (1), caracterizándose por el hecho de que el elemento de arrastre (7) con sus estrías es de un material más blando que el eje y las estrías (3 y 4) de la broca (1) que cooperan con el elemento de arrastre (7 y 8).1. A drag element adapted to transfer torsional forces between a rotating outer tube (10) and a drill bit (1) of a bottom hammer, said drag element carrying internally (7) grooves (8) cooperating with the grooves (4) arranged on an axis (3) of the drill (1), said shaft (3) being made of steel with its splines (4) on the drill (1), characterized by the fact that the drag element (7 ) with its grooves it is of a softer material than the shaft and grooves (3 and 4) of the drill (1) that cooperate with the drag element (7 and 8). 2. Un elemento de arrastre según la reivindicación 1, que se caracteriza por el hecho de que el elemento de arrastre (7) es de una aleación de bronce.2. A drag element according to claim 1, characterized in that the drag element (7) is made of a bronze alloy. 3. Un elemento de arrastre según la reivindicación 2, que se caracteriza por el hecho de que el elemento de arrastre (7) es de un material constituido por estaño y bronce.3. A drag element according to claim 2, characterized in that the drag element (7) is made of a material consisting of tin and bronze. 4. Un elemento de arrastre según la reivindicación 2, que se caracteriza por el hecho de que el elemento de arrastre (7) es de un material constituido por cromo y bronce.4. A drag element according to claim 2, characterized in that the drag element (7) is made of a material consisting of chrome and bronze. 5. Un elemento de arrastre según cualquier reivindicación precedente, que se caracteriza por el hecho de que el elemento de arrastre (7) es de un material de gran conductividad térmica.5. A drag element according to any preceding claim, characterized in that the drag element (7) is of a material of great thermal conductivity.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IES20060005A2 (en) 2006-01-04 2007-02-21 Minroc Techn Promotions Ltd A drill bit assembly for fluid-operated percussion drill tools
SE534173C2 (en) * 2009-08-28 2011-05-17 Atlas Copco Secoroc Ab The drill string component with vibration damping structure arranged adjacent to at least part of its interior
IES20090701A2 (en) 2009-08-31 2010-05-12 Minroc Techn Promotions Ltd A drill bit assembly for fluid-operated percussion drill tools
IES20100666A2 (en) 2010-10-15 2011-06-22 Minroc Techn Promotions Ltd A down-the-hole hammer

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2973047A (en) * 1958-11-06 1961-02-28 Thompson Products Ltd Rock drill bit and method of manufacture thereof
USRE36002E (en) * 1990-04-26 1998-12-22 Sds Digger Tools Pty, Ltd. Transmission sleeve for a down hole hammer
US5090500A (en) * 1990-11-30 1992-02-25 Sandvik Rock Tools, Inc. Replaceable wear sleeve for percussion drill
SE505170C2 (en) * 1993-12-13 1997-07-07 G Drill Ab Lowering drill with compressible spacer
FI945965A0 (en) * 1994-11-11 1994-12-20 Valto Ilomaeki Foerfarande Foer borrning av ett haol med en stoetborrmaskin och motsvarande kutterspindel
US5803192A (en) * 1996-05-13 1998-09-08 Holte; Ardis L. Drill bit retainer for a down hole hammer assembly
US5816342A (en) * 1997-01-27 1998-10-06 Columbia Gas Distribution Companies Small diameter impact boring tool
US6105693A (en) * 1999-02-18 2000-08-22 Sandvik Ab Partially enhanced percussive drill bit
SE523946C2 (en) * 2001-12-21 2004-06-08 Atlas Copco Secoroc Ab Lowering drill hammer where the outer tube completely encloses a carrier
EP1490160A1 (en) * 2002-04-03 2004-12-29 Cleaire Advanced Emission Controls, LLC. Fluid-cooled mount for an injector

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Publication number Publication date
ATE362035T1 (en) 2007-06-15
ZA200404804B (en) 2005-08-29
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SE0104376D0 (en) 2001-12-21
WO2003062585A1 (en) 2003-07-31
US20060000645A1 (en) 2006-01-05
SE524153C2 (en) 2004-07-06
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CA2470211A1 (en) 2003-07-31
EP1463869A1 (en) 2004-10-06
DE60220097T2 (en) 2008-01-10
DE60220097D1 (en) 2007-06-21

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