Буровые штанги перфораторов (материал, хвостовики, соединение штанг)

Буровые штанги предназначены для передачи ударного импульса от поршня-ударника перфоратора на забой шпура и крутящего момента буровой коронке. Буровые штанги бывают цельные и составные. Цельные буровые штанги могут быть со стальной закалённой головкой и головкой, армированной твёрдым сплавом. Наибольшее распространение получили составные буровые штанги со съёмными коронками.

Применение цельных буровых штанг увеличивает скорость бурения на 20 - 30 %.

Составная буровая штанга имеет съёмную коронку, присоединяющуюся с помощью конуса или резьбы. Наибольшее распространение получили конусные соединения.

Для перфораторов с пылеотсосом буровые штанги изготовляют из стали ЗОХГСА.

Шестигранные буровые штанги для переносных перфораторов изготовляют из легированных сталей, в состав которых входят кремний, никель, хром, молибден, ванадий и др. элементы. Наибольшее распространение имеют буровые штанги из стали 55С2. Лучшей для буровых штанг считается сталь 28ХНЗМ. Шестигранную сталь и круглую сталь малых диаметров получают методом прокатки.

Хвостовики применяют для мощных пневматических и гидравлических перфораторов, они соединяются с буровой штангой с помощью внутренней и наружной резьб.

Хвостовики различаются способом соединения с буровой штангой, геометрией и размерами, расположением промывочного канала. Конусные хвостовики используют в перфораторах с энергией удара до 90 Дж, например БГА-1. БГА-1М. На более мощных перфораторах применяют резьбовые хвостовики. Хвостовики, вставляемые в гнездо перфоратора, изготовляют:

- с двумя кулачками, ширина которых меньше диаметра;

- с двумя кулачками, ширина которых равна диаметру хвостовика;

- с четырьмя кулачками;

- шлицевые.

По способу подвода воды различают хвостовики с осевой и боковой промывкой. Хвостовики изготовляют из тех же марок сталей и по той же технологии, что и буровые штанги.

Выбор соединения буровых штанг оказывает влияние на скорость бурения и определяет сменную производительность при бурении глубоких скважин составными штангами. В случае конусных соединений есть потери при передаче энергии удара.

Преимущество отдаётся резьбовым соединением. Соединения с упорной резьбой имеют высокую износостойкость, технологичны в изготовлении, работают с укороченной муфтой. Недостаток упорных резьб - большое усилие развинчивания.

Круглая резьба имеет повышенную прочность благодаря плавным переходам витков. Подобные соединения легко развинчиваются и свинчиваются благодаря большому углу подъёма винтовой линии. Малая глубина круглой резьбы (1,5 мм) позволяет уменьшить диаметр соединительных муфт. К недостаткам круглой резьбы относят сложность изготовления элементов резьбы.

Трапецеидальная форма профиля резьбы имеет высокую износостойкость по сравнению с круглой, благодаря большим контактным площадкам и плотности соединения.

Круглоупорная резьба сочетает элементы круглой и упорной резьб и обладает преимуществами:

- меньшее время на развенчивание бурового става;

- более высокая прочность резьбы и стойкость буровых штанг (на 30 -35 выше стойкости буровых штанг с круглой резьбой).

На эффективность работы резьбовых соединений влияют: профиль резьбы и диаметр штанг, наружный диаметр и форма соединительной муфты.