NO138459B - Borstang for slagboring. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse vedrører en borstang for slagboring, dels sammensatt av stangelementer som for overføring av slagenergi fra en boremaskin til en av borstangen båret borekrone,

er innrettet til med sine endeflater å ligge aksialt an mot hverandre, og dels av rørelementer (11) som konsentrisk omgir stangelementene og er forbundet med hverandre og anordnet til å overføre dreining fra boremaskinen til borkronen.

En slagborstang består normalt av et antall sanunen-skrudde skjøtestenger som forbinder en boremaskin med en borkrone. Skjøtestengene er gjenget utvendig ved begge ender for sammenkobling med innvendig gjengede skjøtehylser. Et sådant skjøteutstyr er dog lite tilfredsstillende fra et energiover-føringssynspunkt. Således bidrar skjøtehylsene i høy grad til tap ved overføring av slagenergi fra boremaskinen til borkronen, samtidig som hylsene bibringer den sammensatte borstang en varierende ytterdiameter, hvilket forverrer støtbølgeføringen og vanskeliggjør bortføring av borkaksen fra borehullet. Gjengeforbindelsene mellom elementene utsettes for store påkjenninger, da disse skal medvirke ved overføringen av støtbølgeenergien fra boremaskinen til borkronen, hvilket stiller høye krav til deres fasthet, slitestyrke og evne til å overføre krefter. Samtidig kreves at gjengeforbindelsene skal være lette å skjøte samråen og lette å løsne.

Fra US-PS 3 Oll 570 er kjent et boreutstyr, ved hvilket slagoverføringen bare skjer over de indre stenger, mens rota-sjonsoverføringen til borekronen utelukkende skjer over ytre rør-elementer. De indre stangelementer ved det kjente utstyr er imidlertid hule og tjener til fremføring av spylemediet; for å hindre de indre rør i å falle ned i borehullet, er de langs i det vesentlige hele sin lengde utformet med noe støre diameter enn rørenes endepartier.

Med ovennevnte som bakgrunn er hensikten med oppfinnelsen å skaffe et i høy grad forbedret skjøteborutstyr som ikke er beheftet med de nevnte mangler, hvilket ifølge oppfinnelsen oppnås ved at de indre borstangelementer er massive og at hver stang eller hvert rørelement er forsynt med i flere retninger utragende, radiale fremspring som seg imellom danner hulrom for fremføring av spylemediet. Derved oppnås at de indre, massive stenger får en større motstand mot tretthetsbrudd, idet de ikke er fremstilt med sentralt spylehull, og at en større mengde spylemedium kan føres ned i borehullet gjennom det ringformede hulrom mellom stengene og rørelementene. Ved hjelp av de på bor-stangelementene utformede radiale fremspring oppnås en bedre sen-trering av stengene i rørelementene enn der tidligere er oppnådd.

Disse og andre trekk og fordeler med oppfinnelsen vil

fremgå av følgende beskrivelse av oppfinnelsen som skal forkla-res nærmere ved eksempler under henvisning til tegningene, hvis fig. 1 viser et aksialsnitt av en borstang ifølge oppfinnelsen, fig. 2 viser et aksialsnitt av en annen del av borstangen, fig. 3 viser et snitt etter linjen 3 - 3 på fig. 2, og fig. 4-6 viser tre utførelser av et stangelement og dettes styreorganer.

Med borstang forståes i denne beskrivelse og i patent-kravene den mellom borkronen eller borhodet og boremaskinen for-løpende stangformede del av et boreutstyr.

Fig. 1 og 2 viser en utførelse av borstangen ifølge oppfinnelsen omfattende et eller flere stangelementer 10 som er massive og på "kjent vis utført med i det vesentlige sirkulært tverrsnitt, og et eller flere rørelementer 11 som konsentrisk omgir et eller flere stangelementer 10 og som er direkte forbundet med hverandre ved hjelp av gjengeforbindelser eller andre egnede skjøteforbindelser. Borstangens nedre ende er utført for sammenkobling med en borkrone 12, til dette formål det sett i boreretningen fremst beliggende rørelement, som vist på fig. 1, innvendig er utstyrt med fjærer og noter 13 for sammenkobling med en kroneovergang 14 som også er utstyrt med fjærer og noter. Eventuelt kan kronen .12 være koblet direkte sammen med røreler mentet ved hjelp av en fjær- og not-forbindelse eller en annen

egnet sådan.

For overføring av slagenergien fra boremaskinen til borkronen er de indre stangelementer innrettet til med sine endeflater å ligge aksialt an mot hverandre. Stangelementenes endeflater 15 er fortrinnsvis utført plane, da store krefter skal overføres mellom elementene ved slagboring. Endeflatene 15 kan dog eventuelt også ha en annen form, f.eks. være koniske eller sfæriske, hvis dette skulle finnes hensiktsmessig.

Ved den viste foretrukne utførelse av borstangen er hvert rørelement 11 ved sin nedre ende utformet med en utvendig gjenge langs et til dette formål oppstuket parti 16, mens rørele-mentets øvre ende er utformet med en tilsvarende innvendig gjenge langs et likeledes oppstuket parti 17. Mellom de gjengede partier har hvert rørelement en sylindrisk del 18 med jevn og i for-hold til diameteren liten veggtykkelse, hvilken sylindriske del 18 omfatter hovedparten av elementets lengde. Ved den her viste utførelse er de oppstukede partier 16 og 17 utformet på separate rørelementer 19 som ved hjelp av sveisesømmer 20 er forbundet med den sylindriske rørdel 18. Det er imidlertid mulig å utføre rørelementet 11 i ett stykke. Utvendig er den på figurene viste borstang utformet med konstant diameter, således at borkaksen får fri passasje bakover mellom borstangen og borehullets vegg.

For radial og aksial styring av stangelementene 10 i rørelementene 11 er de førstnevnte utformet med radiale fremspring 21, f.eks. med en grunnform som avkortet pyramide, som tilfellet er ved de på figurene viste utførelser. Disse fremspring er innrettet til å styres mot rørelementenes 11 indre veggpartier, f.eks. gjennom et indre, til røret fastvulkanisert, lyddempende skikt 22 av gummi eller lignende materiale som danner styreflater for elementene 10. De på stangelement^ene utformede fremspring 21 kan også bestå av muffer 23, f.eks. av gummi, plast eller lignende, som er påkrympet stangelementene 10 eller anbragt i egnede spor. Isolering av den indre stangsats fra de ytre rørelementer og dermed en god demping kan også oppnås ved at klosser 24 av gummi ellerlignende settes inn i til dette formål utformede fordypninger i de på stengene utformede fremspring 21, som vist på fig. 6.

I prinsippet er det likegyldig om de radiale fremspring er anordnet på stangelementene eller på rørelementene. Ved en utførelse av oppfinnelsen kan rørelementene således være forsynt: med innkrympede muffer eller lignende for styring.av stangelementene. Av praktiske grunner bør fremspringene imidlertid an-ordnes mest mulig som vist på fig. 1, nemlig på stangelementene ved oppstuking av dissei;

Spylemedium føres inn gjennom det ringformede mellomrom 25 mellom stangelementene 10 og rørelementene 11. Oppfinnelsen fører med seg at det blir mulig å føre inn i borehullet større mengder spylemedium enn tidligere, hvilket resulterer i økning av borets nedtrengning eller mating. Samtidig kan de sentrale stangelementer utføres med større utmatningsfasthet fordi den sentrale spylekanal er sløyfet. Fra det ringformede hulrom til-føres spylemediet hensiktsmessig ned til borkronen 12 gjennom en eller flere grenkanaler 26 som ved denne utførelse er anordnet i borkrohens 12 overgang 14, hvorfra spylemediet gjennom en i overgangen 14 anordnet sentral spylekanal 27 på vanlig måte tilføres borkronen 12. For begrensning av stangelementenes 10 bevegelse i boreretningen er overgangen 14 utført med en ringformet krave 28 eller lignende. For oppnåelse av tettende lagring i det i boreretningen fremst beliggende rørelement er overgangen utstyrt med en ringformet tetning 29 som hensiktsmessig er anordnet i et ringformet spor i overgangen som slutter inntil kraven 28. Vide-re har overgangen 14 en grenkanal 30 som forløper til mellomrom-met mellom kraven 28 og fjær- og not-partiet 13, for å hindre at borekaks trenger inn i og tetter til fjær- og not-koblingen. Denne løsning for tilførsel av spylemedium medfører også bedre muligheter for bortføring av kaksen fra borehullet, idet større spylelufthastigheter kan oppnås mellom borstangen og hullveggen, hvilket igjen bidrar til en raskere inntrenging av boret..

Av ovenstående fremgår det at borstangen ifølge oppfinnelsen gir minst mulige tap i energioverføringen til borkronen,-da støtbøigen nå kan overføres uten mellomliggende.energiabsor-berende gjengeskjøter, og med vesentlig økt borehastighet, først og fremst beroende på de forbedrede muligheter for tilførsel av spylemedium.. Samtidig skapes gode muligheter for lyddempning av et sådant boreutstyr. Stangelementene vil få meget lang levetid fordi de kan gjøres massive uten eller bare med små bruddanvis-ninger og samtidig uten noen gjengeforbindelser. Varmeutviklin-gen i de indre slagoverførende stenger har dessuten vist seg å være nærmest ubetydelig, hvilket også innvirker positivt på levetiden. Gjengene på eller i rørelementene som omgir stangelementene, utsettes nå bare for vri- og strekkpåkjenninger under stangens opptrekking av borehullet, hvilket innebærer at stengene ikke behøver å ha den gjengeform som er særlig hensiktsmessig for slagboring, idet enhver annen gjengeform kan komme til anvendelse så sant den har gode tiltreknings- og løsningségenskaper.

Claims (7)

1. Borstang for slagboring, dels sammensatt av stangelementer (10) som for overføring av slagenergi fra en boremaskin til en av borstangen båret b<p>rekrone, er innrettet til med sine endeflater å ligge aksialt an mot hverandre, og dels av rørelementer (11) som konsentrisk omgir stangelementene (10) og er forbundet med hverandre, og anordnet til å overføre dreining fra boremaskinen til borkronen, karakterisert ved at de indre borstangelementer (10) er massive og at hver stang (10) eller hvert rørelement (11) er forsynt med i flere retninger utragende, radiale fremspring (21) som seg imellom danner hulrom for fremføring av spylemediet.

2. Borstang i henhold tilkrav 1, k. araktéri-s e r t ved at stangelementene (10) påkjent vis er utformet med sirkulært tverrsnitt og at fremspringene (21) er smidd i ett stykke med stangelementene (10).

3. Borstang i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert ved at de på stangelementene utformede fremspring (21) består av ringformede muffer (23) som er påkrympet elementene (10) og eventuelt anordnet i ringspor på stangen.

4. Borstang i henhold til krav 1, karakterisert ved at fremspringene utgjøres av i rørelementene (11) innkrympede, eventuelt i ringspor i elementet anordnede, ringformede muffer.

5. Borstang i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at de radiale fremspring (21) er utstyrt med knaster (24) av lyd- og vibrasjonsdempende materiale, såsom gummi, plast, asfalt eller lignende, som er anordnet i utsparinger i fremspringets (21) flatepartier.

6. Borstang i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at rørelementene (11) innvendig er overtrukket med et materiale (22) som har god lyddempnings-evne, såsom gummi, plast, asfalt eller lignende.

7. Borstang i henhold til et av de foregående krav. hvor de' i boreretningen fremst beliggende rørelement (11) er utformet med fjær- og not-kobling (13) for sammenkobling med en borkrone (12) eller en overgang (14) som bærer denne, karakterisert ved at kronen eller overgangen er utformet med i vinkel til boraksen anordnede grenkanaler (26) og en sentralt forløpende spylekanal (27) for overføring av spylemedium.