Опора ведучого штиря

Реферат: Затискний патрон, агрегат земляного бура та спосіб виробництва затискного патрона. В агрегаті перша частина каналу затискного патрона має мінімальний внутрішній діаметр більше максимального внутрішнього діаметра шліців затискного патрона. Виточка опорного кільця виконана у каналі вісесиметрично між шліцами затискного патрона та першим кінцем. Опорне кільце встановлене у виточці опорного кільця, і опорне кільце, при встановленні у виточці опорного кільця, має внутрішній діаметр опорного кільця менше мінімального внутрішнього діаметра першої частини каналу. Ведучий штир встановлений по окружності між шліцами затискного патрона та асоційованими шліцами долота та має торцеву поверхню осі, яка щонайменше частково входить у зачеплення з опорним кільцем для обмеження осьового руху ведучого штиря в напрямку до першого кінця. UA 108630 C2 (12) UA 108630 C2 UA 108630 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Область техніки Даний винахід стосується бурових верстатів із заглибним пневмоударником і, більш конкретно, затискного патрона для такого бурового верстата. Суть винаходу Бурові верстати із заглибним пневмоударником, також відомі як заглибні пневмоударники, заглибні (DTH) бурильні машини та земляні бури, типово мають гідропривід та звичайно включають корпус, поршень, встановлений з можливістю переміщення у корпусі, та долото різального типу з ріжучою поверхнею, рухомо з'єднане з корпусом. Поршень здійснює лінійний зворотно-поступальний рух у корпусі, повторювано штовхаючи долото для врізування ріжучої поверхні в поверхню вибою свердловини, яку висвердлюють. Типово такі бурові машини додатково включають затискний патрон з різьбовим з'єднанням з корпусом для спрямовування руху долота та/або поршня. Долото може бути встановлене з можливістю переміщення у центральному каналі затискного патрона, і долото та затискний патрон мають додаткові канавки та шліци, які ковзно взаємодіють під час руху долота. Додатково долото є звичайно закріпленим у затискному патроні за допомогою набору розрізних кілець, які входять у зачеплення із зовнішньою поверхнею долота, наприклад за допомогою канавки або заплечика долота, для з'єднання долота із затискним патроном. В одному варіанті втілення винахід може передбачати затискний патрон для утримування долота, причому долото має головку та шийку, приєднану до головки, множину шліців долота, що радіально виступають назовні та розташовані не певній відстані один від одного на зовнішній окружності ділянки шийки. Затискний патрон може загалом включати затискач, опорне кільце та ведучий штир. Затискач має корпус, по осі якого проходить висвердлений канал від першого кінця до другого кінця, причому через перший кінець в затискач вставляється шийка долота так, щоб долото утримувалося затискачем. Затискач має множину шліців затискача, що радіально виступають до середини, сформованих у каналі поблизу до другого кінця, причому шліци затискача розташовані на певній відстані один від одного по зовнішній окружності каналу, прилеглі шліци затискача розділені канавками, максимальний внутрішній діаметр шліців затискача вимірюють між канавками з протилежних боків осі. Перша частина каналу розташована між шліцами затискача та першим кінцем і перша частина каналу може мати мінімальний внутрішній діаметр більше максимального внутрішнього діаметра шліців затискача. Виточка опорного кільця може бути виконана у каналі вісесиметрично між шліцами затискача та першим кінцем. Опорне кільце може бути встановлене у виточці опорного кільця, і опорне кільце, при встановленні у виточку опорного кільця, може мати опорну поверхню, спрямовану в напрямку до шліців затискного патрона, та внутрішній діаметр опорного кільця. Внутрішній діаметр опорного кільця може бути менше мінімального внутрішнього діаметра першої частини каналу. Ведучий штир може бути встановлений по окружності між шліцами одного затискного патрона та асоційованими шліцами одного долота, причому ведучий штир призначений для передачі крутного моменту зі шліців одного затискного патрона на асоційовані шліци одного долота, ведучий штир має торцеву поверхню осі, яка щонайменше частково входить у зачеплення з опорною поверхнею опорного кільця для обмеження осьового руху ведучого штиря в напрямку до першого кінця. В деяких конструкціях, максимальний внутрішній діаметр шліців затискного патрона може бути більше внутрішнього діаметра опорного кільця. Мінімальний внутрішній діаметр шліців затискного патрона вимірюють між шліцами затискного патрона з протилежних боків осі і мінімальний діаметр шліців затискного патрона може бути менше внутрішнього діаметра опорного кільця. В деяких конструкціях опорне кільце може включати кільцевий пружинний елемент. Виточка опорного кільця має діаметр виточки і, у вільному стані, пружинний елемент може мати зовнішній діаметр більше діаметра виточки, так щоб пружинний елемент перебував у стисненому стані у виточці опорного кільця. Опорне кільце може бути знімно встановлене у виточці опорного кільця. В інших конструкціях, опорне кільце може бути незнімно встановлене у виточці опорного кільця. В деяких конструкціях, ведучий штир має окружну ширину штиря, і опорне кільце має протилежні кінці, що утворюють кільцевий зазор із шириною зазору. Ширина зазору може бути менше ширини штиря. Агрегат може включати множину ведучих штирів, причому кожен з множини ведучих штирів встановлюється по окружності між шліцами одного затискного патрона та асоційованими шліцами одного долота, кожен з множини ведучих штирів призначений для передачі крутного моменту зі шліців одного затискного патрона на асоційовані шліци одного долота, кожен з множини ведучих штирів має торцеву поверхню осі, яка щонайменше частково 1 UA 108630 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 входить у зачеплення з опорною поверхнею опорного кільця для обмеження осьового руху ведучого штиря в напрямку до першого кінця. Шліци затискного патрона можуть бути виготовлені зі сталі, і ведучий штир може бути сформований з полімерного матеріалу. В іншому варіанті втілення, винахід може передбачати агрегат земляного бура, де бур має корпус. Агрегат може загалом включати бурове долото, затискний патрон, опорне кільце та ведучий штир. Бурове долото включає головку та шийку, приєднану до головки, множину шліців долота, що радіально виступають назовні та розташовані на певній відстані один від одного на зовнішній окружності частини шийки. Затискний патрон має корпус, по осі якого проходить канал від першого кінця до другого кінця, причому через перший кінець в затискний патрон вставляється шийка долота так, щоб долото утримувалося затискним патроном. Затискний патрон включає множину шліців затискного патрона, що радіально виступають до середини, сформованих у каналі поблизу до другого кінця, причому шліци затискного патрона розташовані на певній відстані один від одного по внутрішній окружності каналу, прилеглі шліци затискного патрона розділені канавками, максимальний внутрішній діаметр шліців затискного патрона вимірюють між канавками з протилежних боків осі. Перша частина каналу знаходиться між шліцами затискного патрона та першим кінцем і перша частина каналу може мати мінімальний внутрішній діаметр більше максимального внутрішнього діаметра шліців затискного патрона. Виточка опорного кільця може бути виконана у каналі вісесиметрично між шліцами затискного патрона та першим кінцем. Опорне кільце може бути встановлене у виточці опорного кільця і опорне кільце, при встановленні у виточці опорного кільця, може мати опорну поверхню, спрямовану в напрямку до шліців затискного патрона, та внутрішній діаметр опорного кільця. Внутрішній діаметр опорного кільця може бути менше мінімального внутрішнього діаметра першої частини каналу. Ведучий штир може бути встановлений по окружності між шліцами одного затискного патрона та асоційованими шліцами одного долота, причому ведучий штир призначений для передачі крутного моменту зі шліців одного затискного патрона на асоційовані шліци одного долота, ведучий штир має торцеву поверхню осі, яка щонайменше частково входить у зачеплення з опорною поверхнею опорного кільця для обмеження осьового руху ведучого штиря в напрямку до першого кінця. В деяких конструкціях максимальний зовнішній діаметр шліців долота вимірюють по шліцам долота, розташованим з протилежних боків осі, і максимальний зовнішній діаметр шліців долота може бути менше внутрішнього діаметра опорного кільця. Затискний патрон включає несучу поверхню затискного патрона у першій частині каналу, і долото включає несучу поверхню долота на шийці вісесиметрично між шліцами долота та головкою, причому несуча поверхня долота, коли долото утримується затискним патроном, спрямована до несучої поверхні затискного патрона та розташована на певній відстані від неї. Різниця між максимальним зовнішнім діаметром шліців долота та внутрішнім діаметром опорного кільця може перевищувати цю відстань. В додатковому варіанті втілення винахід передбачає спосіб виробництва затискного патрона для утримування долота, де долото має головку та шийку, приєднану до головки, множину шліців долота, що радіально виступають назовні та розташовані на певній відстані один від одного по зовнішній окружності частини шийки. Спосіб може загалом включати забезпечення затискного патрона, що має корпус, по осі якого проходить канал від першого кінця до другого кінця, причому затискний патрон призначений для вставляння в нього шийки долота через перший кінець так, щоб долото утримувалося затискним патроном, та формування множини шліців затискного патрона, що радіально виступають до середини у каналі поблизу до другого кінця, причому шліци затискного патрона розташовані на певній відстані один від одного по внутрішній окружності каналу, прилеглі шліци затискного патрона розділені канавками, максимальний внутрішній діаметр шліців затискного патрона вимірюють між канавками з протилежних боків осі, перша частина каналу розташована між шліцами затискного патрона та першим кінцем, і перша частина каналу має мінімальний внутрішній діаметр більше максимального внутрішнього діаметра шліців затискного патрона. Операція формування може включати вставляння щонайменше частини фасонного різця до першої частини каналу та формування за допомогою фасонного різця шліців затискного патрона та усіх канавок між прилеглими один до одного шліцами затискного патрона. Операція формування може включати вставляння фасонного різця через перший кінець в першу частину каналу. Спосіб може також включати створення виточки опорного кільця в каналі вісесиметрично між шліцами затискного патрона та першим кінцем та встановлення опорного кільця у виточку опорного кільця, причому опорне кільце, при встановленні у виточку опорного кільця, має опорну поверхню, спрямовану в напрямку до шліців затискного патрона, та внутрішній діаметр 2 UA 108630 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 опорного кільця, внутрішній діаметр опорного кільця є меншим за мінімальний внутрішній діаметр першої частини каналу, опорне кільце призначене для утримування в осьовому напрямку ведучого штиря, встановленого по окружності між шліцами одного затискного патрона та асоційованими шліцами одного долота, ведучий штир призначений для передачі крутного моменту зі шліців одного затискного патрона на асоційовані шліци одного долота, ведучий штир має торцеву поверхню осі, яка щонайменше частково входить у зачеплення з опорною поверхнею опорного кільця для обмеження осьового руху ведучого штиря в напрямку до першого кінця. Один чи декілька незалежних аспектів винаходу будуть зрозумілі з детального опису, формули винаходу та супровідних креслень. Стислий опис креслень Фіг. 1 є видом у перспективі частини бурового агрегата, яка включає затискний патрон. Фіг. 2 є покомпонентним перспективним зображенням частини бурового агрегата, зображеної на Фіг. 1. Фіг. З є видом у перерізі по лінії 3-3 на Фіг. 1. Фіг. 4 є видом у перерізі по лінії 4-4 на Фіг. 1. Фіг. 5 є видом збоку з частковим розрізом долота та ведучого штиря. Фіг. 6 є видом збоку з частковим розрізом затискного патрона, опорного кільця та ведучих штирів. Детальний опис Перед детальним поясненням будь-яких незалежних варіантів втілення винаходу слід зазначити, що винахід не обмежений деталями конструкції та розташуванням компонентів, викладеними у наведеному далі описі або проілюстрованими на кресленнях. Винахід охоплює інші незалежні варіанти втілення і може практикуватися або здійснюватися різними шляхами. Слід також розуміти, що фразеологія та термінологія, використовувані тут, призначені для опису і не повинні розглядатися як обмежуючі. Використання термінів "включає", "містить" або "має" та їх варіантів в даному описі слід розуміти як таке, що охоплює перелічені далі позиції та їх еквіваленти, а також додаткові позиції. Якщо не буде зазначено або інакше обмежено, терміни "встановлений", "приєднаний", "закріплений" і "сполучений" та їх варіанти використовуються в широкому розумінні та охоплюють прямі та опосередковані варіанти встановлення, з'єднання, закріплення та сполучення. Крім цього, "з'єднаний" та "сполучений" не обмежені фізичними або механічними з'єднаннями або сполученнями. Агрегат бурового верстата із заглибним пневмоударником 10 частково проілюстрований кресленнями. Для простоти та послідовності викладення, термін "осьовий" означає напрямок уздовж або паралельно центральній осі 14 бурового агрегата 10, зображеного на кресленнях. Елементи бурового агрегата 10, що обговорюються далі, є загалом кільцеподібними або циліндричними і тому усі мають внутрішню та зовнішню поверхні. Терміни "внутрішній" або "у середині" стосуються деталей, спрямованих до центральної осі 14 або загалом у середину бурового агрегата 10 і терміни "зовнішній" або "назовні" стосуються деталей, спрямованих від центральної осі 14 або загалом зсередини бурового агрегата 10. Усі елементи також мають перший та другий кінці, які, відповідно до прийнятих норм опису зображених конструкцій, будуть називатися "верхнім" та "нижнім" кінцями згідно з типовою робочою орієнтацію бурового агрегата 10, яка зображена на Фіг. 1. Крім того, такі терміни, як "вище", "підвищений", "нижче" і т.і., описують відносне положення при типовій робочій орієнтації бурового агрегата 10. Буровий агрегат 10 може мати як обертові, так і ударні аспекти операції буріння або може бути виконаний за чистою схемою буріння із заглибним пневмоударником ("DTH"), у якій відсутні обертові компоненти. Буровий агрегат 10 може використовувати по суті будь-який тип бурового долота, включаючи стандартне долото, лопатеве долото, долото для роторного буріння або іншу ріжучу поверхню, придатну для або легко пристосовувану до ударних навантажень. В проілюстрованій конструкції (див. Фіг. 1-4), буровий агрегат 10 загалом включає корпус 18, затискний патрон 22 та долото 26. Корпус 18 має центральний канал 30 (див. Фіг. 3) для спрямовування механізму поршня (частково зображений на Фіг. 3). Механізм поршня може бути будь-яким типом механізму поршня, придатним для використання в буровому агрегаті і, наприклад може бути подібним до описаного у публікації патентної заявки США № 2008/0078584 А1, опублікованої 3 квітня 2008 р., та у патентній заявці США № 12/369579, поданій 11 лютого 2009 p., вміст яких цілком включений сюди як посилання. Корпус 18 має нижню торцеву поверхню 34, та внутрішню різь 38 поблизу нижнього кінця. Як показано на Фіг. 2-3 та 6, затискний патрон 22 має зовнішню різь 42, спряжену з різзю 38 для приєднання затискного патрона 22 до корпусу 18, і зовнішній заплечик 46, який взаємодіє з торцевою поверхнею 34 при приєднанні затискного патрона 22 до корпусу 18. 3 UA 108630 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Затискний патрон 22 має (див. Фіг. 2, 4 та 6) канал затискного патрона 50 та внутрішні шліци 54, які проходять від верхнього кінця 58. Шліци 54 проходять радіально усередині та розташовані на певній відстані один від одного по окружності каналу 50. Канавки 62 розділяють окремі прилеглі шліци затискного патрона 54. Як зображено на Фіг. 4, максимальний внутрішній діаметр шліців затискного патрона CSDMAX визначають між поверхнями дна канавок 62 з протилежних боків осі 14. Іншими словами, CSDMAX є діаметром кола, утворюваного поверхнями дна канавок 62. Мінімальний внутрішній діаметр шліців затискного патрона CSDMIN визначають між радіальними торцевими поверхнями шліців затискного патрона 54 з протилежних боків осі 14 і, аналогічно, CSDMIN є діаметром кола, утворюваного радіальними торцевими поверхнями шліців затискного патрона 54. Як зображено на Фіг. 6, нижня частина 66 каналу 50 розташована між шліцами 54 та нижнім кінцем 70. Нижня частина 66 каналу 50 має мінімальний внутрішній діаметр BDMIN. Максимальний внутрішній діаметр шліців затискного патрона CSDMAX є меншим за або, щонайбільше, дорівнює мінімальному внутрішньому діаметру BDMIN нижньої частини 66 каналу 50. Як показано на Фіг. 2-3 та 6, несуча поверхня затискного патрона 74 передбачена у нижній частині 66 каналу 50. Виточка опорного кільця 78 передбачена у каналі 50 вісесиметрично між шліцами затискного патрона 54 та несучою поверхнею затискного патрона 74 і має діаметр виточки RD. Для виготовлення шліців затискного патрона 54, фасонний різець (не зображений), такий як ріжучий інструмент, фрезерний станок, протяжка і т.д., вставляють у канал 50 з кінця 58 або 70. Потім за допомогою інструмента формують шліци затискного патрона 54 та усі канавки 62 між прилеглими один до одного шліцами затискного патрона 54. Оскільки, як зображено на Фіг. 6, мінімальний внутрішній діаметр BDmjn нижньої частини 66 каналу 50 є більшим за максимальний внутрішній діаметр шліців затискного патрона CSDMAX, ніщо не заважає вставлянню інструмента та/або роботі інструмента при формуванні повної довжини шліців затискного патрона 54 та канавок 62, і шліци 54 та канавки 62 можуть бути сформовані без порушення циліндричної форми несучої поверхні затискного патрона 74. Затискний патрон 22, таким чином, може бути виготовлений ефективними методами, такими як протяжка. Як показано на Фіг. 2-3 та 6, опорне кільце 82 може бути встановлене у виточці опорного кільця 78. Опорне кільце 82, при встановленні у виточці опорного кільця 78, має опорну поверхню 86, спрямовану в напрямку до шліців затискного патрона 54, та внутрішній діаметр опорного кільця IDSR (див. Фіг. 6). Як зображено на Фіг. 6, внутрішній діаметр опорного кільця IDSR є меншим за мінімальний внутрішній діаметр нижньої частини 66 каналу 50, так щоб частина опорного кільця 82 виступала усередину в нижній частині 66 каналу 50. Максимальний внутрішній діаметр шліців затискного патрона CSDMAX є більшим за внутрішній діаметр опорного кільця IDSR, так щоб опорна поверхня 86 виступала радіально на певну відстань нижче частини зі шліцами затискного патрона 54. У зображеній конструкції, мінімальний діаметр шліців затискного патрона CSDMIN є меншим, ніж внутрішній діаметр опорного кільця IDSR, так щоб шліци затискного патрона 54 виступали за опорне кільце 82. У зображеній конструкції опорне кільце 82 є кільцевим пружинним елементом. У вільному стані (див. Фіг. 2), опорне кільце пружинного елемента 82 має зовнішній діаметр більше діаметра виточки RD, так щоб опорне кільце 82 перебувало у стисненому стані при встановленні у виточці опорного кільця 78 (див. Фіг. 3 та 6). У зображеній конструкції (див. Фіг. 2 та 6), опорне кільце 82 є розрізним кільцем, протилежні кінці якого утворюють зазор G. Як зображено на Фіг. 6, коли опорне кільце 82 встановлюють у виточці опорного кільця 78, зазор G має ширину зазору W G. В деяких конструкціях, таких як зображена конструкція, опорне кільце 82 знімно встановлене у виточці опорного кільця 78 та утримується на місці пружними силами. В інших конструкціях, опорне кільце 82 може бути незнімно встановлене у виточці опорного кільця 78, наприклад за допомогою гарячої посадки, зварювання тощо. Як показано на Фіг. 2-3 та 5, долото 26 загалом включає шийку 90, яка утворює упорний стрижень, проміжну частину із зовнішніми шліцами 94 та головку 98, яка має зовнішню робочу поверхню, що спирається у скальну породу або інший матеріал, який треба пробурити. Шийка долота 90 утворює кільцеву канавку 102, яка має протилежно спрямовані обмежувальні поверхні 104. Коли долото 26 вставляється в затискний патрон 22, розрізне кільце 106 (див. Фіг. 3) заходить у кільцеву канавку 102 для з'єднання долота 26 із затискним патроном 22 для операцій буріння. У зображеній конструкції, долото 26 виконано цільним і включає шийку 90, проміжну частину та головку 98. В інших конструкціях (не зображені), долото 26 може бути сформоване як тримач долота, що має придатні з'єднувальні засоби для встановлення роторного бурового долота 4 UA 108630 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 (наприклад, тришарошкового долота) або іншого придатного робочого інструмента для буріння скальних порід. Шліци долота 94 виступають радіально назовні та розташовані на певній відстані один від одного по окружності проміжної частини шийки 90. Канавки 110 розділяють прилеглі один до одного шліци долота 94. Як зображено на Фіг. 4, мінімальний зовнішній діаметр шліців долота BSDMIN визначається поверхнями дна канавок 110 з протилежних боків осі 14. Іншими словами, BSDMIN є діаметром кола, утворюваного поверхнями дна канавок 110. Максимальний зовнішній діаметр шліців долота BSDMAX визначається радіальними торцевими поверхнями шліців долота 94 з протилежних боків осі 14 та визначає максимальний зовнішній діаметр шийки 90 долота 26. Аналогічно, BSDMAX є діаметром кола, утворюваного радіальними торцевими поверхнями шліців долота 94. У зображеній конструкції (див. Фіг. 3) максимальний зовнішній діаметр шліців долота BSDMAX є меншим за внутрішній діаметр опорного кільця IDSR. У зображеній конструкції (див. Фіг. 2-3 та 5), долото 26 включає несучу поверхню долота 114, нерознімно сформовану на шийці 90 вісесиметрично між шліцами долота 94 та головкою 98. Коли долото 26 закріплене у затискному патроні 22 (див. Фіг. 3), несуча поверхня долота 114 спрямована до несучої поверхні затискного патрона 74 та розташована на відстані D1 від несучої поверхні затискного патрона 74. Різниця D2 між максимальним зовнішнім діаметром шліців долота BSMAX і внутрішнім діаметром опорного кільця IDSR є більшою, ніж відстань D1. Як показано на Фіг. 2-4, ведучі штирі 118 встановлюються по окружності між прилеглими шліцами одного затискного патрона 54 та шліцами долота 94. Усі ведучі штирі 118 призначені для передачі крутного моменту від шліців затискного патрона 54 на прилеглі шліци долота 94. Як показано на Фіг. 3 та 6, кожен ведучий штир 118 має осьову нижню торцеву поверхню 122, щонайменше частина якої взаємодіє з опорною поверхнею 86 опорного кільця 82 для обмеження осьового руху ведучого штиря 118 в напрямку до нижнього кінця 70 затискного патрона 22. Таким чином, опорне кільце 82 утворює заплечик для підтримання ведучих штирів 118. Як показано на Фіг. 2-6, кожен ведучий штир 118 загалом має форму прямокутної призми та має окружну ширину штиря W P. У зображеній конструкції з розрізним опорним кільцем 82, як зображено на Фіг. 6, ширина W G зазору G опорного кільця 82 є меншою ширини штиря W P, так щоб ведучий штир 118 не міг заходити через зазор G в опорне кільце 82. Шліци затискного патрона 54 (і затискний патрон 22) та шліци долота 94 (і долото 26) сформовані з металу, такого як сталевий сплав. Нагрівання внаслідок тертя, фрікційна корозія та розтріскування є головними причинами виходу з ладу долота, і такі несправності вимагають тривалих та витратних операцій для видалення зламаної деталі долота зі свердловини. У зображеній конструкції, ведучі штирі 118 сформовані з полімерного матеріалу та забезпечують стійкий до фракційної корозії матеріал з низьким тертям між сталевими елементами шліців 54 та 94, що знижує імовірність виходу з ладу долота 26 та інших компонентів. При складанні опорне кільце 82 встановлюється у виточці опорного кільця 78 в каналі затискного патрона 50. Шийку долота 90 вставляють через нижній кінець 70 затискного патрона 22 в канал затискного патрона 50. Оскільки (див. Фіг. 3) різниця D2 між максимальним зовнішнім діаметром шліців долота BSMAX (максимальний зовнішній діаметр шийки 90) та внутрішнім діаметром опорного кільця IDSR є більшою, ніж відстань D1 між несучою поверхнею долота 114 та несучою поверхнею затискного патрона 74, шліци долота 94 не взаємодіють з опорним кільцем 82 для запобігання ушкодженню долота 26 та/або опорного кільця 82 під час вставляння долота 26 в затискний патрон 22. Шліци 54 та 94 входять у зачеплення з ведучими штирями 118 між прилеглими шліцами 54, 94 при передньому ході (за стрілкою годинника на Фіг. 4), так щоб момент міг бути переданий зі шліців затискного патрона 54 через ведучі штирі 118 на шліци долота 94 для приведення долота 26 в обертовий рух під час роботи бурового агрегата 10. Як зображено на Фіг. 3, розрізне кільце 106 встановлене у кільцевій канавці 102 для з'єднання долота 26 із затискним патроном 22. Для нормальної роботи забезпечується можливість осьового руху між долотом 26 та затискним патроном 22, у той час як шліци 54 та 94 залишаються зчепленими для передачі моменту через ведучі штирі 118. Взаємодія розрізного кільця 106 з розташованими навпроти нього обмежувальними поверхнями 104 обмежує цей осьовий рух. Після з'єднання затискного патрона 22 та долота 26, блок приєднують до корпусу 18 шляхом вкручування різі затискного патрона 42 в різь корпусу 38 (як зображено на Фіг. 3). Нижня торцева поверхня 34 корпусу 18 впирається у зовнішній заплечик 46 затискного патрона 22. Під час роботи, коли головка долота 98 не притиснута до скальної породи і на долото 26 діють тільки сили тяжіння, долото 26 опущено донизу і утримується на верхній обмежувальній поверхні 104, яка спирається на верхню частину розрізного кільця 106. Коли головка долота 98 5 UA 108630 C2 5 10 15 впирається у скальну породу, долото 26 відштовхується угору та затримується зверху нижньою обмежувальною поверхнею 104, яка впирається знизу в розрізне кільце 106. Під час буріння, буровий агрегат 10 має обертовий компонент (щонайменше для зміни зачеплення зубців долота 26 з дном свердловини) та ударний компонент. Удар поршня (не зображений) з механізму поршня по долоту 26 передається скальній породі або іншому матеріалу, який бурять, і долото 26 рухається вісесиметрично у затискному патроні 22. Як згадувалося вище, ведучі штирі 118 забезпечують стійкій до фрикційної корозії матеріал з низьким тертям між сталевими елементами шліців 54 та 94, зменшуючи імовірність виходу з ладу долота 26 та інших компонентів під час проведення операцій буріння. Опорне кільце 82 запобігає переміщенню ведучих штирів 118 в напрямку до нижнього кінця 70 затискного патрона 22 та виходу з положення між шліцами 54 та 94. У порівнянні з існуючими пристроями, конструкція опорного кільця може поліпшити технологічність виробництва затискного патрона. Крім того, завдяки консервативному використанню радіального простору, конструкція опорного кільця може забезпечити можливість використання затискного патрона у менших за розміром бурових агрегатах. Як описано вище, винахід передбачає, поміж іншого, затискний патрон для бурового верстата. Винахід також передбачає агрегат бурового верстата. Додатково, винахід передбачає спосіб виробництва затискного патрона для бурового верстата. Різні незалежні ознаки та незалежні переваги винаходу описані далі у формулі винаходу. 20 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 35 40 45 50 55 60 1. Затискний патрон для утримування долота, де долото має головку та шийку, приєднану до головки, множину шліців долота, які радіально виступають назовні та розташовані на певній відстані один від одного по зовнішній окружності частини шийки, де затискний патрон включає: затискний патрон, що має корпус, по осі якого проходить канал від першого кінця до другого кінця, причому через перший кінець в затискний патрон вставляється шийка долота так, щоб долото утримувалося затискним патроном, затискний патрон має множину шліців затискного патрона, які радіально виступають до середини, сформованих у каналі поблизу до другого кінця, шліци затискного патрона розташовані на певній відстані один від одного по окружності внутрішньої поверхні каналу, прилеглі шліци затискного патрона розділені канавками, максимальний внутрішній діаметр шліців затискного патрона вимірюють між канавками з протилежних боків осі, перша частина каналу розташована між шліцами затискного патрона та першим кінцем, перша частина каналу має мінімальний внутрішній діаметр більше максимального внутрішнього діаметра шліців затискного патрона, виточка опорного кільця утворена у каналі вісесиметрично між шліцами затискного патрона та першим кінцем; опорне кільце, встановлене у виточку опорного кільця, причому опорне кільце при встановленні у виточці опорного кільця має опорну поверхню, спрямовану в напрямку до шліців затискного патрона, та внутрішній діаметр опорного кільця, внутрішній діаметр опорного кільця є меншим за мінімальний внутрішній діаметр першої частини канала; і ведучий штир, що вставляється по окружності між шліцами затискного патрона та асоційованими шліцами долота, причому ведучий штир призначений для передачі крутного моменту зі шліців одного затискного патрона на асоційовані шліци одного долота, ведучий штир має торцеву поверхню осі, яка щонайменше частково входить у зачеплення з опорною поверхнею опорного кільця для обмеження осьового руху ведучого штиря в напрямку до першого кінця. 2. Пристрій за п. 1, у якому максимальний внутрішній діаметр шліців затискного патрона є більшим за внутрішній діаметр опорного кільця. 3. Пристрій за п. 2, у якому мінімальний внутрішній діаметр шліців затискного патрона вимірюють між шліцами затискного патрона з протилежних боків осі, мінімальний діаметр шліців затискного патрона є меншим за внутрішній діаметр опорного кільця. 4. Пристрій за п. 1, у якому опорне кільце включає кільцевий пружинний елемент. 5. Пристрій за п. 4, у якому виточка опорного кільця має діаметр виточки, та у якому, у вільному стані, пружинний елемент має зовнішній діаметр більше діаметра виточки, так щоб пружинний елемент перебував у стисненому стані у виточці опорного кільця. 6. Пристрій за п. 4, у якому опорне кільце знімно встановлюють у виточці опорного кільця. 7. Пристрій за п. 1, у якому опорне кільце незнімно встановлюють у виточці опорного кільця. 8. Пристрій за п. 1, у якому ведучий штир має окружну ширину штиря, та у якому опорне кільце має протилежні кінці, що утворюють кільцевий зазор із шириною зазору, причому ширина зазору менше ширини штиря. 6 UA 108630 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 9. Пристрій за п. 1, який додатково включає множину ведучих штирів, причому кожен з множини ведучих штирів встановлюють по окружності між шліцами одного затискного патрона та асоційованими шліцами одного долота, кожен з множини ведучих штирів призначений для передачі крутного моменту зі шліців одного затискного патрона на асоційовані шліци одного долота, кожен з множини ведучих штирів має торцеву поверхню осі, яка щонайменше частково входить у зачеплення з опорною поверхнею опорного кільця для обмеження осьового руху ведучого штиря в напрямку до першого кінця. 10. Пристрій за п. 1, у якому шліци затискного патрона виготовлені зі сталі та у якому ведучий штир сформований з полімерного матеріалу. 11. Агрегат земляного бура, який має корпус, де агрегат включає: бурове долото, що включає головку та шийку, приєднану до головки, множину шліців долота, які радіально виступають назовні та розташовані на певній відстані один від одного по зовнішній окружності частини шийки; затискний патрон, який має корпус, по осі якого проходить канал від першого кінця до другого кінця, причому через перший кінець в затискний патрон вставляється шийка долота так, щоб долото утримувалося затискним патроном, затискний патрон включає множину шліців затискного патрона, що радіально виступають до середини, сформованих у каналі поблизу до другого кінця, шліци затискного патрона розташовані на певній відстані один від одного по внутрішній окружності каналу, прилеглі шліци затискного патрона розділені канавками, максимальний внутрішній діаметр шліців затискного патрона вимірюють між канавками з протилежних боків осі, перша частина каналу розташована між шліцами затискного патрона та першим кінцем, перша частина каналу має мінімальний внутрішній діаметр більше максимального внутрішнього діаметра шліців затискного патрона, виточка опорного кільця утворена в каналі вісесиметрично між шліцами затискного патрона та першим кінцем; опорне кільце, яке вставляють у виточку опорного кільця, причому опорне кільце при встановленні у виточці опорного кільця має опорну поверхню, спрямовану в напрямку до шліців затискного патрона, та внутрішній діаметр опорного кільця, внутрішній діаметр опорного кільця є меншим за мінімальний внутрішній діаметр першої частини канала; і ведучий штир, який вставляють по окружності між шліцами затискного патрона та асоційованими шліцами долота, причому ведучий штир призначений для передачі крутного моменту зі шліців одного затискного патрона на асоційовані шліци одного долота, ведучий штир має торцеву поверхню осі, яка щонайменше частково входить у зачеплення з опорною поверхнею опорного кільця для обмеження осьового руху ведучого штиря в напрямку до першого кінця. 12. Агрегат за п. 11, у якому максимальний зовнішній діаметр шліців долота вимірюють по шліцам долота, розташованим з протилежних боків осі, максимальний зовнішній діаметр шліців долота є меншим внутрішнього діаметра опорного кільця. 13. Агрегат за п. 12, у якому затискний патрон включає несучу поверхню затискного патрона у першій частині каналу, у якому долото включає несучу поверхню долота на шийці вісесиметрично між шліцами долота та головкою, несуча поверхня долота, коли долото утримується затискним патроном, спрямована до несучої поверхні затискного патрона та розташована на певній відстані від неї, та у якому різниця між максимальним зовнішнім діаметром шліців долота та внутрішнім діаметром опорного кільця є більшою за цю відстань. 14. Агрегат за п. 11, у якому максимальний внутрішній діаметр шліців затискного патрона більше внутрішнього діаметра опорного кільця. 15. Агрегат за п. 11, у якому мінімальний внутрішній діаметр шліців затискного патрона вимірюють між шліцами затискного патрона з протилежних боків осі, мінімальний діаметр шліців затискного патрона є меншим за внутрішній діаметр опорного кільця. 16. Агрегат за п. 11, у якому опорне кільце включає кільцевий пружинний елемент. 17. Агрегат за п. 16, у якому виточка опорного кільця має діаметр виточки, та у якому у вільному стані пружинний елемент має зовнішній діаметр більше діаметра виточки, так щоб пружинний елемент перебував у стисненому стані у виточці опорного кільця. 18. Агрегат за п. 16, у якому опорне кільце знімно встановлюють у виточці опорного кільця. 19. Агрегат за п. 11, у якому опорне кільце незнімно встановлюють у виточці опорного кільця. 20. Агрегат за п. 11, у якому ведучий штир має окружну ширину штиря, та у якому опорне кільце має протилежні кінці, що утворюють кільцевий зазор із шириною зазору, де ширина зазору менше ширини штиря. 21. Агрегат за п. 11, який додатково включає множину ведучих штирів, причому кожен з множини ведучих штирів встановлюють по окружності між шліцами одного затискного патрона та асоційованими шпіцами одного долота, кожен з множини ведучих штирів призначений для 7 UA 108630 C2 5 10 15 20 25 30 35 передачі крутного моменту зі шліців одного затискного патрона на асоційовані шліци одного долота, кожен з множини ведучих штирів має торцеву поверхню осі, яка щонайменше частково входить у зачеплення з опорною поверхнею опорного кільця для обмеження осьового руху ведучого штиря в напрямку до першого кінця. 22. Агрегат за п. 11, у якому шліци долота та шліци затискного патрона виготовлені зі сталі та у якому ведучий штир сформований з полімерного матеріалу. 23. Спосіб виробництва затискного патрона для утримування долота, де долото має головку та шийку, приєднану до головки, множину шліців долота, які радіально виступають назовні та розташовані на певній відстані один від одного по зовнішній окружності частини шийки, де спосіб включає: забезпечення затискного патрона, який має корпус, по осі якого проходить канал від першого кінця до другого кінця, де затискний патрон призначений для вставляння шийки долота через перший кінець так, щоб долото утримувалося затискним патроном; формування множини шліців затискного патрона, що радіально виступають досередини у канал поблизу до другого кінця, причому шліци затискного патрона розташовані на певній відстані один від одного по внутрішній окружності каналу, прилеглі шліци затискного патрона розділені канавками, максимальний внутрішній діаметр шліців затискного патрона вимірюють між канавками з протилежних боків осі, перша частина каналу розташована між шліцами затискного патрона та першим кінцем, перша частина канапу мас мінімальний внутрішній діаметр більше максимального внутрішнього діаметра шліців затискного патрона, операція формування включає вставляння щонайменше частини фасонного різця в першу частину каналу, та формування за допомогою фасонного різця шліців затискного патрона та усіх канавок між прилеглими шліцами затискного патрона, забезпечення виточки опорного кільця у каналі вісесиметрично між шліцами затискного патрона та першим кінцем; встановлення опорного кільця у виточці опорного кільця, причому опорне кільце при встановленні у виточці опорного кільця має опорну поверхню, спрямовану в напрямку до шліців затискного патрона, та внутрішній діаметр опорного кільця, внутрішній діаметр опорного кільця є меншим за мінімальний внутрішній діаметр першої частини каналу, опорне кільце призначене для утримування в осьовому напрямку ведучого штиря, що вставляється по окружності між шліцами затискного патрона та асоційованими шліцами долота, ведучий штир призначений для передачі крутного моменту зі шліців одного затискного патрона на асоційовані шліци одного долота, ведучий штир має торцеву поверхню осі, яка щонайменше частково входить у зачеплення з опорною поверхнею опорного кільця для обмеження осьового руху ведучого штиря в напрямку до першого кінця. 8 UA 108630 C2 9 UA 108630 C2 10 UA 108630 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 11