Szczegółowe wprowadzenie do gwintowanego przycisku wiertniczego

Gwintowana koronka przyciskowa to końcówka wiertnicza montowana na przednim końcu żerdzi wiertniczej i połączona z nią za pomocą połączenia gwintowanego. Jest wyposażona w przyciski z węglika wolframu osadzone w korpusie koronki, które służą do efektywnego kruszenia i wiercenia skały.

1. Połączenie gwintowane
2. Korpus koronki, wykonany ze stali stopowej o wysokiej wytrzymałości 45CrNiMoVa, odpornej na obciążenia udarowe i skręcające.
3. Przyciski z węglika wolframu, będące podstawowymi elementami tnącymi koronki przyciskowej. Są wykonane z wysokowytrzymałego węglika spiekanego YK05 i działają bezpośrednio na powierzchnię skały, umożliwiając skuteczne kruszenie skały poprzez uderzenia o wysokiej częstotliwości oraz obrót.
4. Otwory płuczące, służące do usuwania zwiercin skalnych za pomocą sprężonego powietrza lub płuczki wodnej.

Beentools oferuje następujące specyfikacje gwintów dla gwintowanych koronek przyciskowych:

1. Gwintowana koronka przyciskowa R28
2. Gwintowana koronka przyciskowa R32
3. Gwintowana koronka przyciskowa R35
4. Gwintowana koronka przyciskowa R38
5. Gwintowana koronka przyciskowa T35
6. Gwintowana koronka przyciskowa T38
7. Gwintowana koronka przyciskowa T45
8. Gwintowana koronka przyciskowa T51
9. Gwintowana koronka przyciskowa ST58
10. Gwintowana koronka przyciskowa ST68

45CrNiMoVa to niskostopowa stal ultrawytrzymała opracowana niezależnie w Chinach i produkowana zgodnie z normą GB/T 3077-1988. Jest podobna do amerykańskiej stali D6AC.

Jej skład chemiczny (udział masowy) przedstawia się następująco:

• Węgiel (C): 0,42-0,49%
• Krzem (Si): 0,17-0,37%
• Mangan (Mn): 0,50-0,80%
• Chrom (Cr): 0,80-1,10%
• Nikiel (Ni): 1,30-1,80%
• Molibden (Mo): 0,20-0,30%
• Wanad (V): 0,10-0,20%
• Fosfor (P): ≤0,025%
• Siarka (S): ≤0,025%
• Miedź (Cu): ≤0,25%
• Resztę stanowi żelazo (Fe) oraz nieuniknione zanieczyszczenia.

Materiał ten charakteryzuje się wysokim współczynnikiem granicy plastyczności, ultrawysoką wytrzymałością, dobrą udarnością, wysoką wytrzymałością w podwyższonych temperaturach oraz brakiem kruchości odpuszczania.

Korpus gwintowanej koronki przyciskowej jest produkowany w procesie kucia, który zwiększa odporność zmęczeniową oraz odporność na uderzenia, umożliwiając wytrzymywanie ciągłych obciążeń udarowych.

Stosowany jest również 21-godzinny proces nawęglania. Głębokość warstwy nawęglanej może osiągnąć 2 mm, a twardość powierzchni może wynosić 50 HRC, co pomaga wydłużyć żywotność zmęczeniową.

YK05 to gatunek węglika wolframu. Jego główne składniki chemiczne obejmują wolfram, kobalt i węgiel.

• Wolfram jest kluczowym pierwiastkiem zwiększającym twardość i odporność na zużycie.
• Kobalt pełni funkcję spoiwa i poprawia udarność.
• Węgiel występuje w postaci węglików i pomaga zwiększyć twardość.

YK05 charakteryzuje się wyjątkowo wysoką twardością, z twardością Vickersa wynoszącą 1600-1800 HV, oraz oferuje wysoką wytrzymałość, doskonałą odporność na zużycie i odporność na korozję. Dzięki tym właściwościom węglik wolframu YK05 jest bardzo odpowiedni do stosowania w narzędziach wiertniczych z przyciskami.

Gwintowane koronki przyciskowe dostarczane przez Beentools wykorzystują montaż na gorąco oraz instalację przycisków z zastosowaniem podkładek miedzianych. Proces ten eliminuje ryzyko pęknięć związane z prasowaniem na zimno. Miedziany interfejs pomaga odprowadzać ciepło i zapewnia bezszczelinowe osadzenie przycisków.

Gwintowane koronki przyciskowe są poddawane śrutowaniu oraz pasywacji antykorozyjnej.

Przycisk obwodowy, nazywany również przyciskiem kalibrującym, to przycisk znajdujący się na najbardziej zewnętrznym pierścieniu koronki i odpowiadający za utrzymanie średnicy wierconego otworu.

Kąt przycisku obwodowego oznacza kąt pomiędzy zewnętrznymi przyciskami kalibrującymi a osią środkową koronki wiertniczej.

Kąt ten wpływa na:

• sposób kontaktu przycisków obwodowych ze ścianą otworu,
• tempo zużycia przycisków obwodowych,
• zdolność koronki do korekcji ściany otworu,
• oraz prostoliniowość wierconego otworu.

Jeżeli kąt przycisku obwodowego jest zbyt mały, przyciski mogą łatwiej zagłębiać się do wewnątrz, co powoduje słabszą zdolność korekcji i gorszą prostoliniowość otworu. Jeżeli kąt jest zbyt duży, przyciski obwodowe są bardziej obciążone i szybciej się zużywają, chociaż skuteczniej korygują ścianę otworu.

Beentools oferuje kąty przycisków obwodowych 30 stopni, 35 stopni oraz 40 stopni.

• 30 stopni jest odpowiednie do wiercenia w twardych skałach, zapewnia mniejszą zdolność korekcji, ale wolniejsze zużycie.
• 35 stopni jest najczęściej stosowaną wartością pośrednią, zapewniającą zrównoważoną wydajność.
• 40 stopni jest odpowiednie do miękkich skał lub zastosowań wymagających większej zdolności korekcji, jednak zużycie jest stosunkowo szybsze.

W większości warunków pracy 35 stopni jest najczęściej wybieraną i najbardziej zrównoważoną opcją. W przypadku bardzo twardych formacji można wybrać 30 stopni. Jeśli wymagana jest silniejsza korekcja, można rozważyć 40 stopni.

Przycisk centralny to przycisk znajdujący się dokładnie w środku powierzchni czołowej koronki wiertniczej. Podczas wiercenia oddziałuje on na centralną część powierzchni skały.

1. Wklęsła (Concave) Podczas wiercenia skały przyciski obwodowe jako pierwsze stykają się ze skałą i w nią wchodzą. Pomaga to szybko ustalić punkt centralny podczas rozpoczęcia wiercenia, automatycznie wyrównać koronkę z osią otworu oraz łatwiej utrzymać właściwe położenie w centrum. Konstrukcja ta pomaga ograniczyć odchylenia oraz poprawia prostoliniowość i dokładność wiercenia. Jest odpowiednia do zastosowań wymagających wysokiej prostoliniowości otworu, takich jak wiercenie otworów strzałowych oraz drążenie tuneli.
2. Wypukła (Convex / Domed) Na początku wiercenia przyciski centralne jako pierwsze kontaktują się ze skałą, a następnie angażują się pozostałe przyciski. Taka konstrukcja umożliwia szybsze rozbijanie i usuwanie rdzenia skalnego, dzięki czemu jest odpowiednia do zastosowań wymagających wysokiej wydajności lub szybkiego kruszenia rdzenia, takich jak szybkie drążenie wyrobisk.
3. Płaska (Flat) Wszystkie przyciski są rozmieszczone na tej samej wysokości i w jednej płaszczyźnie. Siły zewnętrzne oraz obciążenia udarowe są bardziej równomiernie rozprowadzane na powierzchni koronki, zmniejszając ryzyko miejscowych uszkodzeń, pęknięć lub przedwczesnej awarii. Dzięki temu każdy przycisk przenosi bardziej zbliżone obciążenie podczas wiercenia, co poprawia trwałość i stabilność koronki. Jest odpowiednia do bardzo ściernych formacji skalnych o wysokiej zawartości krzemionki, takich jak kwarcyt i krzemień.
4. Obniżony środek (Drop Center) Ta konstrukcja posiada zagłębioną część centralną na powierzchni czołowej koronki. Pomaga utrzymać zamierzony kierunek wiercenia, zmniejszyć odchylenia oraz poprawić prostoliniowość i stabilność otworu. Jest często stosowana do głębokich otworów kotwiących oraz otworów wzmacniających w zastosowaniach geotechnicznych i górniczych.

1. Przycisk kulisty (Spherical Button) Górna część ma zaokrąglony, kopułowy kształt. Jest gruby, wytrzymały, trwały oraz bardzo odporny na uderzenia i zużycie. Chociaż prędkość wiercenia jest nieco niższa, przyciski kuliste charakteryzują się wysoką odpornością na pękanie i są bardzo odpowiednie do bardzo twardych formacji skalnych lub środowisk wiercenia o wysokich obciążeniach udarowych.
2. Przycisk balistyczny (Ballistic Button) Ten przycisk posiada ostry, opływowy kształt górnej części. Zapewnia wyższą prędkość wiercenia i głębszą penetrację skały, a jego wydajność jest zazwyczaj o 10% do 20% wyższa niż w przypadku przycisków kulistych. Jest odpowiedni do miękkich i średnio twardych skał oraz projektów wymagających szybszego postępu wiercenia.
3. Przycisk paraboliczny (Parabolic Button) Jest to zrównoważona konstrukcja pośrednia pomiędzy przyciskiem kulistym i balistycznym. Łączy wysoką prędkość penetracji przycisków balistycznych z dłuższą żywotnością przycisków kulistych. Jest popularnym uniwersalnym wyborem dla niezależnych placów budowy i zapewnia bardzo dobry stosunek kosztów do wydajności.
4. Przycisk stożkowy (Conical Button) Ten przycisk posiada stożkowy wierzchołek i jest odpowiedni wyłącznie do miękkich skał. Może koncentrować siłę nacisku i osiągać bardzo wysoką prędkość wiercenia. Typowe zastosowania obejmują miękką kredę, glinę oraz formacje gruntowe.

Gwintowana koronka przyciskowa retrac to gwintowana koronka przyciskowa wyposażona w konstrukcję ze spódnicą retrac. Termin „Retrac” odnosi się do specjalnego profilu spódnicy charakteryzującego się cofniętym, zwężonym lub odciążonym kształtem zewnętrznym, często z rowkami lub żebrami, przypominającym konstrukcję typu „talia” lub „szczelina”.

Taka konstrukcja pomaga zapobiegać zakleszczaniu się koronki w skomplikowanych formacjach, strefach uskokowych, luźnym gruncie lub zapadających się otworach. Poprawia możliwość wycofania koronki oraz zwiększa wydajność pracy na placu budowy. Jest powszechnie stosowana w górnictwie, kotwieniu skalnym, drążeniu tuneli oraz innych zastosowaniach obejmujących strefy spękane, uskoki i niestabilne formacje.

Koronka przyciskowa rozwiercająca to specjalnie zaprojektowana koronka służąca do powiększania otworów. Jej główną funkcją jest zwiększenie średnicy istniejącego otworu pilotażowego do wymaganej średnicy końcowej. Jest szeroko stosowana w górnictwie, wzmacnianiu skał, drążeniu tuneli oraz innych zastosowaniach inżynieryjnych wymagających rozwiercania.

„Rozwiercanie” oznacza powiększanie wcześniej wykonanego otworu. W przemyśle skalnym i górniczym zazwyczaj najpierw wykonuje się mniejszy otwór pilotażowy, a następnie używa koronki rozwiercającej w celu zwiększenia go do końcowej średnicy projektowej.

Koronka przyciskowa rozwiercająca ma zazwyczaj większe rozmiary, z wieloma rzędami wzmocnionych przycisków rozmieszczonych na powierzchni czołowej i krawędzi zewnętrznej. Charakteryzuje się dużą nośnością oraz doskonałą odpornością na uderzenia i zużycie. Zwykle stosuje się ją razem z koronką pilotażową, która prowadzi kierunek wiercenia, podczas gdy koronka rozwiercająca powiększa otwór.

1. Pilotowa koronka przyciskowa rozwiercająca Konstrukcja ta posiada sekcję pilotażową z przodu oraz korpus rozwiercający z wieloma rzędami przycisków za nią, łącząc prowadzenie i rozwiercanie w jednej operacji. Pozwala lepiej kontrolować kierunek oraz ograniczać odchylenia podczas wiercenia długich otworów i jest szeroko stosowana w zastosowaniach wymagających wysokiej precyzji oraz wysokiej wydajności rozwiercania.
2. Kopułowa koronka przyciskowa rozwiercająca Jest to koronka rozwiercająca z wypukłą powierzchnią czołową w kształcie kopuły oraz przyciskami z węglika wolframu osadzonymi na powierzchni. Jest specjalnie zaprojektowana do rozwiercania w twardych skałach lub złożonych formacjach i zapewnia wysoką odporność na zużycie, długą żywotność oraz wysoką wydajność rozwiercania.

Beentools umożliwia znakowanie laserowe wszystkich korpusów gwintowanych koronek przyciskowych. Oznaczenie jest odporne na zużycie i pozostaje wyraźnie widoczne nawet pod koniec okresu eksploatacji koronki. Ponadto Beentools może zapewnić numery seryjne umożliwiające identyfikację i śledzenie produktu.