Из какого материала изготавливаются штанги для бурения по камню? Одинаковы ли их размеры и вес?
Буровая штанга — это часть буровой установки, соединяющая буровую коронку и хвостовик бура. Она отвечает за передачу энергии удара на буровую коронку, крутящего момента и промывочной жидкости.
В реальных условиях эксплуатации условия напряжений буровой штанги являются жесткими, и она является расходным материалом, который легко изнашивается в больших количествах.
Перед покупкой у каждого возникают вопросы. Неужели расход буровой штанги настолько велик? Это проблема материала? Из какого материала обычно изготавливают буровую штангу? Есть ли какие-либо требования к размеру и весу?
1. Материал буровой штанги
Материал буровой штанги используется в передней части перфоратора и принимает на себя большую часть ударной нагрузки, поэтому требования к ее твердости очень высоки.
В настоящее время основным материалом для производства буровых штанг является сталь. Прочность и твёрдость материала буровых штанг повышаются путём регулирования содержания в стали таких химических элементов, как углерод, хром, молибден и никель.
В зависимости от содержания различных химических элементов стали подразделяются на углеродистую, кремнемарганцевую, хромистую, кремнемарганцево-молибденовую и кремнемарганцево-молибденованадиевую сталь.
Содержание марганца влияет на вязкость и прочность на растяжение материала буровой штанги; содержание кремния влияет на предел текучести стали, что упрощает процесс производства стали.
2. Классификация буровых штанг
Буровые штанги можно разделить на два типа в зависимости от способа их соединения: буровые штанги с коническим соединением и буровые штанги с резьбовым соединением.
Буровые штанги с коническим соединением
Подходит для бурения неглубоких скважин. Хвостовая часть соединяется с перфоратором посредством хвостовика, а коническая часть головки — с головкой бура. Однако этот способ соединения имеет недостаток: коническая соединительная муфта легко слетает во время работы, что требует времени на ремонт.
Буровая штанга с резьбовым соединением
Он больше подходит для использования при сверлении глубоких отверстий. Он позволяет соединить две буровые штанги с наружной резьбой с помощью муфты с внутренней резьбой. По мере увеличения глубины отверстия можно соединить несколько буровых штанг. После сверления их можно извлечь из соединения, что очень удобно. Однако с увеличением длины соединения такая буровая штанга легко ломается, её изготовление усложняется, а цена за единицу относительно высока.
3. Область применения буровых штанг
В связи с большим разнообразием оборудования для бурения горных пород буровые штанги также должны иметь различные технические характеристики, чтобы соответствовать требованиям эксплуатации различного оборудования.
В ручных и пневматических перфораторах используются шестигранные конусные соединительные буровые штанги диаметром 22 мм и 25 мм, а также цельные буровые штанги.
В горнодобывающих буровых станках (буровых стойках) и рельсовых стартовых перфораторах применяются буровые штанги с шестигранной легкой резьбой B25 мм и круглой волнообразной резьбой D32 мм.
В гидравлических горнодобывающих буровых установках используются буровые штанги с трапецеидальной резьбой диаметром 38 мм.
Гидравлические буровые установки для бурения грунта используют шестигранные буровые штанги B28мм, B32мм, B35мм.
В гидравлических буровых установках для открытых карьеров используются буровые штанги с трапецеидальной резьбой и шатунами диаметром D32 мм, D38 мм, D45 мм, D51 мм, а также буровые штанги с шатунами MF.
4. Размеры и масса буровых штанг
Размеры и вес буровых штанг зависят от их модели. Наиболее распространённые модели — B19, B22 и B25.
Спецификация резьбового соединения B19 — 1/2-12M14*1,5, длина — от 0,4 до 2,8 м, а вес можно рассчитать как 2,26 кг/м.
Резьба B22 соответствует стандарту M14*2 или M16*2, а длина — 1 м, 1,5 м и 2 м. Как правило, буровые штанги не превышают 3 м, а их вес составляет 3,06 кг/м.
Диаметр B25 составляет 25 мм, конусность — 7, длина варьируется от 0,3 до 10 м. Вес рассчитывается как 3,96 кг/м.
