Штанга бурова

1. Штанга бурова, що включає тіло штанги, на одному кінці якого розташована головка із зовнішньою різьбою для з'єднання штанги з руйнуючим елементом, і хвостовик, розташований на іншому кінці тіла штанги, виконаний з місцем під кріплення для закріплення штанги в буровій машині, а також 3 ншується час їх випуску через канал, і таким чином, підвищується ефективність процесу розкриття льотки доменної печі. Проте, недоліком даного пристрою є те, що через невідповідність геометричних параметрів руйнуючих елементів міцності льоточної маси збільшується навантаження на штангу, на якій розміщені руйнуючі елементи, що робить неможливим її використовування при найефективнішому режимі буріння - обертально-ударному. Найближчим до технічного рішення, що заявляється, є штанга бурова [3], що включає тіло штанги, на одному кінці якого розташована головка із зовнішнім різьбленням для з'єднання штанги з руйнуючим елементом, і хвостовик, розташований на іншому кінці тіла штанги, виконаний з місцем під кріплення для закріплення штанги в буровій машині, а також крізний осьовий канал. При цьому крізний осьовий канал штанги бурової має внутрішній діаметр d рівний 14 мм, а співвідношення її зовнішнього поперечного розміру D до товщини стінки b складає 3,33 - 3,55. Дана штанга бурова використовується для розкриття льоток доменних печей, випускається завдовжки 4250 мм, має змінний руйнуючий елемент, при цьому геометричні параметри руйнуючого елементу і штанги дозволяють використовувати їх при найефективнішому режимі буріння - обертально-ударному, що веде до збільшення швидкості буріння і в цілому поліпшенню техніко-економічних показників плавки. Недоліком даної штанги бурової є те, що виконана вона з дорогої ресорно-пружинної сталі марки 55С2, яка має дуже великий запас міцності, що не є доцільним при використовуванні такого витратного матеріалу як штанга. При цьому вживання даної штанги є енергоємним і приводить до швидкого зносу устаткування в цілому, що обумовлене перш за все великою вагою штанги. Також на збільшення енергоємності впливає велике споживання холодоагента через неможливість підтримувати постійний його тиск для охолоджування штанги і місця контакту буру і льотки, що обумовлене розміром внутрішнього діаметру штанги. Крім того, при даному внутрішньому діаметрі штанги можливий закид металу при розкритті льотки у всередину штанги, що не забезпечує необхідну надійність роботи бурильного пристрою в цілому, а також безпеку обслуговуючого персоналу. У основу корисної моделі поставлена задача створення такої штанги бурової, в якій шляхом удосконалення конструкції штанги досягається здешевлення процесу буріння в цілому за рахунок зменшення зносу устаткування, зниження енергоємності і витрат, на виготовлення штанги, а також підвищується безпека роботи. Поставлена задача вирішується тим, що у відомій штанзі буровій, що включає тіло штанги, на одному кінці якого розташована головка із зовнішнім різьбленням для з'єднання штанги з руйнуючим елементом, і хвостовик, розташований на іншому кінці тіла штанги, виконаний з місцем під кріплення для закріплення штанги в буровій машині, а також крізний осьовий канал, згідно корис 50387 4 ної моделі, принаймні, на одному кінці штанги розташований жиклер. Переважно, коли жиклер має внутрішній діаметр не менше 5 мм. Переважно, коли жиклер має лінійний розмір не менше 10 мм. Крім того, співвідношення зовнішнього поперечного розміру D штанги до товщини стінки b складає 3,66 - 6,89. Крім того, на тілі штанги розташована площадка під ключ. Переважно, коли штанга бурова виконана з конструкційної вуглецевої сталі. У теперішній час в основному при виготовленні штанг бурових для розкриття льоток доменних печей використовують ресорно-пружинну сталь, що має великий запас міцності. Проте, вживання цієї сталі для такого витратного інструменту як штанга не доцільне, оскільки і процес прокату прутка бурового, з якого виготовляють штангу, і процес виготовлення самої штанги, є енергоємним унаслідок твердості і пружності сплаву. Використовування штанги, виконаної з конструкційної вуглецевої сталі, дозволяє значно знизити витрати на її виготовлення, оскільки вуглецева сталь найпоширеніша, легко оброблювана і порівняльно недорога. Не дивлячись на те, що міцнісні характеристики вуглецевої сталі дещо нижче, штанга з цієї сталі має достатній коефіцієнт запасу міцності для роботи в заданих умовах експлуатації і виключає тріщиноутворення. При цьому можуть бути використані різні марки вуглецевої сталі, наприклад, від Ст 10 до Ст 55. Виконання штанги бурової із співвідношенням її зовнішнього поперечного розміру D до товщини стінки b рівним 3,66 - 6,89 дозволяє зменшити товщину стінки, що зменшує витрату металу, дозволяє знизити вагу штанги унаслідок чого, зменшити вартість готового інструменту, значно знизити енергоспоживання при експлуатації бурової машини, зменшити знос устаткування в цілому. Розташування, принаймні, на одному кінці штанги бурової жиклера забезпечує створення оптимального тиску холодоагента при подачі його по крізному осьовому каналу штанги до руйнуючого елементу для здійснення ефективного процесу розкриття льотки доменної печі. При цьому забезпечується безпека роботи обслуговуючого персоналу, оскільки установка жиклера заданого калібру запобігає закиду металу при розкритті льотки у середину штанги. При цьому експериментальним шляхом встановлено, що внутрішній діаметр жиклера, виконаного не менше 5 мм, є достатнім для створення необхідного оптимального тиску холодоагента і запобігання закиду металу у середину штанги. Виконання жиклера з лінійним розміром не менше 10 мм є доцільним і забезпечує надійну посадку жиклера в порожнині тіла штанги. Виконання на тілі штанги бурової площадки під ключ дозволяє, при необхідності, утримувати і провертати ключем штангу для зручності висадки руйнуючого елементу, установки штанги в буровій машині. 5 Суть корисної моделі пояснюється на кресленнях, де на Фіг.1 представлений вигляд збоку штанги бурової, на Фіг.2 представлений вид А-А Фіг.1. Штанга бурова складається з тіла штанги 1, на якому розташована площадка під ключ 2, головки 3, розташованої на одному кінці тіла штанги 1, яка має зовнішнє різьблення 4 для з'єднання штанги з руйнуючим елементом, хвостовика 5, розташованого на іншому кінці тіла штанги 1, виконаного з місцем під кріплення 6 для закріплення штанги з буровій машині. Штанга бурова містить крізний осьовий канал 7 і розташований на кінці штанги жиклер 8, внутрішній діаметр якого не менше 5 мм, а лінійний розмір не менше 10 мм. При необхідності жиклер може бути встановлений на кожному кінці штанги, що залежить від виду холодоагента і побажання замовника. При цьому співвідношення зовнішнього поперечного розміру штанги D до товщини стінки b складає 3,66 - 6,89, що дозволяє варіювати товщину стінки від 5, 25 до 7,5 мм, а внутрішній діаметр тіла штанги може варіюватися від 12,5 до 25,71 мм, що приводить до зниження ваги штанги. Установка жиклера дозволяє оптимально зменшити вхідний/вихідний отвір для подачі холодоагента, що у результаті забезпечує роботу в сприятливому режимі і знижує енерговитрати. Штанга бурова працює таким чином. На початку роботи головка 3 за допомогою зовнішнього різьблення 4 з'єднується з руйнуючим елементом, наприклад, коронкою для ударнообертального буріння (на кресленні не показана), хвостовик 5 за допомогою місця під кріплення 6 з'єднується з буровою машиною (на кресленні не показана). При необхідності штанга може утримуватися і провертатися ключем для зручності висадки руйнуючого елементу, установки штанги в буровій машині, для чого передбачена площадка під ключ 2, розташована на тілі штанги 1. 50387 6 Ударно-обертальне навантаження передається на забій льотки доменної печі через хвостовик 4 на тіло штанги 1 і на головку 3, сполучену з руйнуючим елементом. При цьому відбувається розкриття льотки доменної печі руйнуючим елементом, до якого по крізному осьовому каналу 7 через жиклер 8 підводиться холодоагент, наприклад, стисле повітря або охолоджений інертний газ для охолоджування руйнуючого елементу і видалення продуктів буріння. Буріння здійснюється до моменту розкриття льотки, після чого штанга з руйнуючим елементом віддаляється з леточного каналу, і з нього походить витікання рідкого чавуну і шлаку в сприятливому режимі, відповідному ефективному розділенню продуктів плавки при їх сумісному випуску. Таким чином, запропоноване технічне рішення дозволяє знизити витрати на виготовлення штанги, енергоспоживання, зменшити знос устаткування в цілому і підвищити безпеку при роботі. Можливість здійснення даної корисної моделі підтверджується випробуваннями і упровадженням на доменних виробництвах ВАТ «Енакієвський металургійний завод», ВАТ «Металургійний комбінат «Азовсталь». Штанга бурова, виготовлена згідно корисної моделі, одержала тільки позитивні відгуки за якістю і зносостійкістю. Зараз налагоджено виробництво таких штанг бурових Товариством з обмеженою відповідальністю «Харківський Завод Металургійного Інструмента «ВЕКТОР». Джерела інформації 1. Патент Російської Федерації № 1125251 А1, опубл.23.11.1984, МПК5 С21В7/12. 2. Патент Російської Федерації № 2186120 С2, опубл.27.07.2002, МПК7 С21В7/12. 3. Штанга бурова ШБ 35 R32-XB.32. Асортимент і характеристики бурового інструменту виробництва ТОВ «Камишинський завод бурового інструменту» [знайдено 2009-09-28], виявлено з Інтернет: . 7 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 50387 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601