Conoscenza approfondita delle punte da perforazione da roccia con denti sferici
Le punte da trapano con denti sferici sono strumenti ampiamente utilizzati nella perforazione, nell'estrazione mineraria e in altre operazioni di ingegneria.
1. Caratteristiche strutturali
Design con denti sferici La caratteristica principale di una punta con denti sferici è che la sua testa è intarsiata di sfere. Queste sfere sono generalmente realizzate in carburo cementato, come il carburo di tungsteno. La forma del dente sferico è simile a una parte di una sfera, il che consente al dente sferico di esercitare una pressione maggiore con un'area di contatto più piccola quando entra in contatto con materiali duri come le rocce. Ad esempio, nelle miniere a cielo aperto, quando la punta del trapano con denti sferici colpisce la roccia, i denti sferici sono come piccoli "breakers", che concentrano lo stress locale della roccia, rendendo più facile la fessurazione e la rottura della roccia. Corpo della punta Il corpo della punta è solitamente realizzato in acciaio di alta qualità, che svolge il ruolo di supporto dei denti sferici. Il design del corpo della punta deve garantire resistenza e tenacità sufficienti per resistere all'impatto e alla torsione durante la perforazione. Le sue forme strutturali sono diverse, compresi i tipi integrali e combinati. Il corpo integrale della punta è un dente sferico inserito direttamente nella punta completa; il tipo combinato è una struttura tagliente con denti sferici e la base della punta combinati mediante uno speciale metodo di connessione, utile per sostituire i denti sferici danneggiati. Scanalature per il truciolo Le punte da trapano con denti sferici sono progettate anche con scanalature per il truciolo. Durante il processo di perforazione, i detriti di roccia frantumata devono essere scaricati in tempo, altrimenti ciò influenzerà l'efficienza di perforazione della punta. La forma, le dimensioni e il numero dei canali per trucioli variano a seconda della dimensione e dello scopo della punta. Ad esempio, nella punta da trapano con denti sferici per l'estrazione petrolifera, il design della scanalatura truciolo dovrebbe tenere conto del fatto che i trucioli vengono restituiti dolcemente al terreno dal fondo del pozzo sotto il trasporto del fluido di perforazione, e la sua spirale la scanalatura per trucioli può guidare i trucioli a salire con la direzione del flusso del fluido di perforazione.
2. Principio di funzionamento
La punta da trapano con dente sferico per frantumazione a impatto frantuma principalmente le rocce per impatto. Su alcune attrezzature minerarie, come le perforatrici da roccia, la forza d'impatto viene generata dal movimento alternativo del pistone e trasmessa alla punta del trapano con denti sferici. Quando il dente sferico entra in contatto con la roccia, a causa dell'elevata durezza del materiale in carburo cementato del dente sferico, la forza d'impatto può essere trasmessa efficacemente all'interno della roccia, provocando la rottura della roccia. Ad esempio, nei progetti di scavo di gallerie, la frequenza e la forza d'impatto del carrello di perforazione da roccia utilizzando la punta a denti sferici possono essere regolate in base alla durezza della roccia. Per il granito con durezza più elevata, sono necessarie una frequenza e una forza di impatto più elevate per consentire ai denti sferici di rompere efficacemente la roccia. Frantumazione per taglio Oltre alla frantumazione per impatto, la punta con dente sferico genera anche una forza di taglio durante il processo di rotazione. Quando la punta del trapano ruota, il movimento relativo tra i denti sferici e la roccia consente ai denti sferici di tagliare e frantumare la roccia. Questa azione di taglio è più efficace per frantumare alcune rocce con strutture stratificate o scarsamente fragili. Ad esempio, durante l'estrazione dello scisto, l'azione di taglio rotante della punta del dente sferico può frantumare lo scisto lungo il piano di stratificazione, migliorando l'efficienza dell'estrazione.
3. Campo di applicazione
Estrazione mineraria Nell'estrazione mineraria di metalli e non metalli, le punte da trapano con denti sferici sono ampiamente utilizzate per la perforazione di fori da mina. Ad esempio, nelle miniere di minerale di ferro, è necessario utilizzare una punta da trapano con dente sferico per perforare un foro di mina di una certa profondità e diametro sul giacimento del minerale, quindi caricare esplosivi per l'esplosione, in modo da estrarre il minerale dal giacimento del minerale. . Per minerali di diversa durezza, verranno selezionate punte a denti sferici con specifiche e materiali diversi. Per i minerali con durezza maggiore, verranno utilizzate punte con dente sferico con durezza del dente sferico maggiore e maggiore resistenza del corpo punta. Nella costruzione di fondazioni di edifici, come la perforazione di fondazioni su pali, è possibile utilizzare punte da trapano con denti sferici per perforare vari strati, inclusi strati di terreno, sabbia e roccia. Quando si incontrano strati di roccia, le punte a denti sferici possono rompere efficacemente le rocce per garantire la perforazione regolare dei fori dei pali. Ad esempio, nella costruzione di fondazioni su pali di grattacieli, le punte da trapano con denti sferici possono praticare fori su pali che soddisfano i requisiti di progettazione su un substrato roccioso duro, fornendo un solido supporto per le fondamenta dell'edificio. Trivellazione di petrolio e gas Nell'esplorazione e nello sfruttamento di petrolio e gas, le punte da trapano con denti sferici sono un importante strumento di perforazione. Quando si perforano strati rocciosi sotterranei, le punte a denti sferici possono adattarsi a strati di diversa durezza e strutture complesse. Può rompere le comuni rocce serbatoio come arenaria e calcare, aiutando i lavoratori petroliferi a ottenere campioni di petrolio e gas, nonché le successive operazioni di estrazione.
4. Vantaggi e limiti
Vantaggi Buona resistenza all'usura: poiché i denti sferici sono realizzati in materiale di metallo duro, la loro resistenza all'usura è molto migliore di quella delle normali punte con denti in acciaio. Durante le operazioni di perforazione a lungo termine, i denti sferici possono mantenere una buona forma e prestazioni di taglio, riducendo il numero di frequenti sostituzioni della punta e riducendo i costi operativi. Forte adattabilità: le punte a denti sferici possono adattarsi a una varietà di durezze e tipi di rocce diversi. Che si tratti di granito duro o arenaria relativamente morbida, le punte a denti sferici possono eseguire efficacemente operazioni di perforazione regolando i parametri di perforazione (come energia d'impatto, velocità di rotazione, ecc.). Limitazioni Costo elevato: poiché i denti sferici sono realizzati in carburo cementato e il processo di produzione della punta è relativamente complesso, il costo delle punte con denti sferici è superiore a quello delle punte normali. Ciò in una certa misura ne limita l'applicazione in alcuni piccoli progetti con un rigoroso controllo dei costi. Elevati requisiti operativi: durante l'utilizzo di punte a denti sferici, è necessario regolare ragionevolmente i parametri di perforazione in base alle diverse proprietà della roccia e ai requisiti di perforazione. Se i parametri non vengono regolati correttamente, potrebbero verificarsi problemi come un'eccessiva usura dei denti sferici, danni alla punta del trapano o una bassa efficienza di perforazione.
