Înțelegerea aprofundată a burghiilor pentru rocă cu dinți sferici
Burghiile cu dinți sferici sunt instrumente utilizate pe scară largă în foraj, minerit și alte operațiuni de inginerie.
1. Caracteristici structurale
Design cu dinți cu bilă Caracteristica principală a burghiului cu dinți cu bilă este că capul său este încrustat cu bile. Aceste bile sunt în general realizate din carbură cimentată, cum ar fi carbura de tungsten. Forma dintelui bilei este similară cu cea a unei părți a sferei, ceea ce permite dintelui bilei să exercite o presiune mai mare cu o zonă de contact mai mică atunci când intră în contact cu materiale dure, cum ar fi rocile. De exemplu, în minerit în cariera deschisă, când burghiul cu dinți sferici lovește piatra, dinții bilei sunt ca mici "breakers", care concentrează stresul local al rocii, făcând mai ușor să spargeți și să spargeți roca. Corpul burghiului Corpul burghiului este de obicei realizat din oțel de înaltă calitate, care joacă rolul de a susține dinții bilei. Designul corpului de foraj trebuie să asigure rezistență și duritate suficientă pentru a rezista la impact și cuplu în timpul forajului. Formele sale structurale sunt diverse, inclusiv tipuri integrale și combinate. Corpul de burghiu integral este un dinte bilă încrustat direct într-un burghiu complet; tipul combinat este o structură de tăiere cu dinți bile și baza burghiului combinată printr-o metodă specială de conectare, care este convenabilă pentru înlocuirea dinților bilei deteriorați. Caneluri pentru așchii De asemenea, burghiele cu dinți sferici sunt proiectate cu caneluri pentru așchii. În timpul procesului de foraj, resturile de rocă sparte trebuie să fie evacuate la timp, altfel va afecta eficiența forajului burghiului. Forma, dimensiunea și numărul canelurilor pentru așchii variază în funcție de dimensiunea și scopul burghiului. De exemplu, în burghiul cu dinți sferici pentru forarea petrolului, designul canelurii pentru așchii ar trebui să țină cont de faptul că tăieturile sunt returnate fără probleme la sol de la fundul puțului sub transportul fluidului de foraj și spirala acestuia. canelura pentru așchii poate ghida butașii să se ridice cu direcția de curgere a fluidului de foraj.
2. Principiul de lucru
Burghiul cu dinți bile de zdrobire prin impact zdrobește în principal roci prin impact. La unele echipamente de exploatare, cum ar fi sondele pentru rocă, forța de impact este generată de mișcarea alternativă a pistonului și transmisă burghiului cu dinți sferici. Când dintele bilei intră în contact cu roca, datorită durității ridicate a materialului de carbură cimentată al dintelui bilei, forța de impact poate fi transmisă eficient în interiorul rocii, determinând ruperea rocii. De exemplu, în proiectele de excavare a tunelurilor, frecvența impactului și forța de impact a căruciorului de foraj cu rocă folosind burghiul cu dinți sferici pot fi ajustate în funcție de duritatea rocii. Pentru granitul cu duritate mai mare, sunt necesare o frecvență mai mare de impact și o forță de impact mai mare pentru a permite dinților bilei să spargă eficient roca. Concasare prin forfecare În plus față de zdrobirea prin impact, burghiul cu dinte sferic generează și forță de forfecare în timpul procesului de rotație. Când burghiul se rotește, mișcarea relativă dintre dinții bilei și rocă le permite dinților bilei să forfeze și să zdrobească roca. Această acțiune de forfecare este mai eficientă pentru zdrobirea unor roci cu structuri stratificate sau fragilitate scăzută. De exemplu, atunci când se exploatează șisturi, acțiunea de forfecare rotativă a burghiului cu dinți bile poate zdrobi șistul de-a lungul planului de așternut, îmbunătățind eficiența mineritului.
3. Câmp de aplicare
Mineritul În mineritul metalelor și nemetalicelor, burghiele cu dinți sferici sunt utilizate pe scară largă pentru forarea găurilor de sablare. De exemplu, în minele de minereu de fier, este necesar să folosiți un burghiu cu dinte bilă pentru a fora o gaură de sablare cu o anumită adâncime și diametru pe corpul de minereu și apoi să încărcați explozivi pentru sablare, astfel încât minereul să fie îndepărtat din corpul de minereu. . Pentru minereuri de duritate diferită, vor fi selectate burghie cu dinți bile de diferite specificații și materiale. Pentru minereurile cu duritate mai mare, se vor folosi burghie cu dinți bile cu duritate mai mare a dinților cu bile și o rezistență mai mare a corpului de foraj. În construcția fundațiilor clădirilor, cum ar fi forarea fundațiilor de piloți, burghiele cu dinți sferici pot fi folosite pentru a găuri diferite straturi, inclusiv straturile de sol, nisip și rocă. Atunci când întâlnesc straturi de rocă, burghiele cu dinți sferici pot sparge eficient rocile pentru a asigura forarea lină a găurilor de grămadă. De exemplu, în construcția fundației piloților clădirilor înalte, burghiele cu dinți sferici pot găuri găuri pentru piloți care îndeplinesc cerințele de proiectare pe roca de bază, oferind un suport solid pentru fundația clădirii. Foraj de petrol și gaze În explorarea și exploatarea petrolului și gazelor, burghiele cu dinți sferici sunt un instrument important de foraj. Atunci când forează în straturile de rocă subterane, burghiele cu dinți sferici se pot adapta la straturi de diferite durități și structuri complexe. Poate sparge roci de rezervor comune, cum ar fi gresie și calcar, ajutând lucrătorii din petrol să obțină mostre de petrol și gaze, precum și operațiuni miniere ulterioare.
4. Avantaje și limitări
Avantaje Rezistență bună la uzură: Deoarece dinții bilei sunt fabricați din material din carbură, rezistența lor la uzură este mult mai bună decât cea a burghiilor obișnuite cu dinți de oțel. În timpul operațiunilor de găurire pe termen lung, dinții bilei pot menține o formă bună și o performanță de tăiere bună, reducând numărul de înlocuiri frecvente a burghiilor și reducând costurile de operare. Adaptabilitate puternică: burghiele cu dinți sferici se pot adapta la o varietate de durități și tipuri diferite de roci. Indiferent dacă este vorba de granit dur sau gresie relativ moale, burghiele cu dinți sferici pot efectua eficient operațiuni de foraj prin ajustarea parametrilor de foraj (cum ar fi energia de impact, viteza de rotație etc.). Limitări Cost ridicat: Deoarece dinții cu bile sunt fabricați din carbură cimentată și procesul de fabricație al burghiului este relativ complex, costul burghiilor cu dinți bile este mai mare decât cel al burghiilor obișnuite. Acest lucru limitează într-o anumită măsură aplicarea sa în unele proiecte mici cu control strict al costurilor. Cerințe de operare ridicate: în timpul utilizării burghiilor cu dinți sferici, este necesar să se ajusteze în mod rezonabil parametrii de foraj în funcție de diferitele proprietăți ale rocii și cerințele de foraj. Dacă parametrii nu sunt ajustați corespunzător, pot cauza probleme precum uzura excesivă a dinților bilei, deteriorarea burghiului sau eficiența scăzută a forajului.
