Tipo de anel elástico vs. tipo pino cruzado? O confronto definitivo entre brocas de perfuração de fundo de poço

Existem diferenças significativas entre as brocas de perfuração de fundo de poço do tipo anel elástico e do tipo pino cruzado em termos de projeto estrutural, adaptabilidade às condições de trabalho e características de manutenção. Essas diferenças determinam diretamente sua prioridade de aplicação em diferentes cenários de perfuração. A seguir, apresentamos uma comparação sob o ponto de vista técnico, e as principais vantagens e desvantagens dos dois tipos de brocas são analisadas em conjunto com a prática de engenharia:

I. Análise das principais diferenças técnicas

(I) Princípio do projeto estrutural ■ Tipo de anel de pressão: adota uma estrutura dividida, consistindo em dois anéis de pressão distribuídos simetricamente no eixo, e realiza posicionamento duplo por meio do design de degrau interno e externo - o círculo externo da extremidade pequena é precisamente combinado com a cavidade anular interna da junta frontal do martelo DTH, e a face final da extremidade grande é equipada com a luva guia para formar uma base de conexão rígida. ■ Tipo de pino cruzado: contando com os furos de pino predefinidos da broca e do martelo DTH para inserir o pino cruzado para formar um limite mecânico, alguns modelos são equipados com um dispositivo de parada "blocking + mola + haste de borracha", e a função antiderrapante é realizada por meio de conexão de pino rígido.

(II) Características de instalação e manutenção ■ Tipo de anel de pressão: a instalação requer a inserção do meio anel de pressão em sequência e a conclusão do engate da ranhura, e o processo de desmontagem é revertido; o design otimizado do martelo DTH pode obter carga e descarga eficientes, mas as etapas ainda são mais complicadas do que o tipo de pino cruzado. ■ Tipo de pino cruzado: a operação é extremamente simples, apenas o pino cruzado precisa ser conectado e desconectado; mas quando o pino cruzado está enferrujado, deformado ou o dispositivo de parada falha, é fácil causar desmontagem e travamento, e a dificuldade de manutenção aumenta drasticamente.

(III) Comparação de propriedades mecânicas

■ Tipo de anel de pressão: grande área de contato e distribuição uniforme de carga; o novo anel de pressão escalonado encurta o comprimento total da broca e reduz o peso, ao mesmo tempo que aumenta a potência de saída do equipamento e reduz o risco de concentração de tensão. ■ Tipo de pino cruzado: suporta principalmente carga de cisalhamento, e a energia do martelo DTH é transmitida diretamente para a broca através do pino cruzado, mas a concentração de tensão é óbvia, e o pino cruzado está sujeito a desgaste, deformação ou até mesmo quebra.

2. Análise da adaptabilidade dos cenários de aplicação:

Em operações de perfuração de rocha dura, o tipo de pino horizontal apresenta três vantagens principais:

■ Estabilidade da conexão: A estrutura rígida de conexão do pino resiste a condições de alto impacto e alto torque para evitar que a broca caia; o tipo de anel de fixação apresenta o risco de conexão frouxa em condições extremas.

■ Eficiência de transferência de energia: O caminho de transferência da carga de cisalhamento é curto, a energia do impacto atinge a broca diretamente e a eficiência de britagem é melhorada em cerca de 15% a 20% em comparação com o tipo de anel de fixação.

■ Manutenção da precisão do posicionamento: quando a precisão do furo do pino é rigorosamente controlada, o desvio de verticalidade do furo de perfuração pode ser controlado dentro de 0,5°, o que é melhor do que o defeito de deslocamento causado pela força de reação do tipo anel de fixação.

3. Sugestões de seleção de engenharia:

Em aplicações reais, a seleção de brocas precisa ser considerada de forma abrangente:

■ Condições geológicas: O tipo de pino horizontal é preferido para formações rochosas duras, e o tipo de anel de fixação pode ser usado para formações rochosas médias e macias;

■ Adaptabilidade do equipamento: se o design da estrutura do martelo DTH corresponde ao degrau do anel de fixação ou ao posicionamento do orifício do pino;

■ Controle de custos: O custo de manutenção e substituição do tipo pino horizontal é alto, mas a vantagem de eficiência pode encurtar o período de construção. Recomenda-se coletar dados por meio de perfuração de teste no local e otimizar dinamicamente o plano de seleção com base na precisão da perfuração, nos indicadores de consumo de energia e na vida útil dos componentes.