W dziedzinie sprzętu wiertniczego wiertła stożkowe są podstawowymi elementami do kruszenia skał i wiercenia. Jednakże, pomimo tego, że oba są wiertłami stożkowymi, świdry stożkowe prowadzone specjalnie zaprojektowane do wierceń poziomych (HDD) i te stosowane do budowy szybów pionowych (szybów pionowych/szybów górniczych) znacznie różnią się pod względem konstrukcji i wyglądu ze względu na zasadnicze różnice w dostosowanych warunkach pracy. Dla specjalistów i nabywców wierceń zrozumienie tych różnic nie tylko umożliwia szybki wybór w celu uniknięcia pułapek, ale także pogłębia zrozumienie podstawowej logiki branży, polegającej na „dostosowywaniu się sprzętu do warunków pracy”. Dzisiaj omówimy różnice między nimi na podstawie dwóch kluczowych wymiarów struktury i wyglądu.
I. Bity rolkowe prowadzone na dysku twardym: stworzone z myślą o „elastycznym sterowaniu”, kompaktowe w budowie i wyglądzie
Podstawowym wymogiem konstrukcji dysku twardego jest „precyzyjne sterowanie i wiercenie po zakrzywieniu”. Na przykład podczas układania rurociągów komunalnychwiertłomusi ominąć przeszkody podziemne i podążać wyznaczoną trajektorią. Ten stan pracy określa, że konstrukcja i wygląd świderów stożkowych prowadzonych muszą skupiać się wokół „elastyczności i sterowalności”. Pod względem konstrukcji, najważniejsze cechy konstrukcyjne świderów stożkowych prowadzonych to „kompaktowość + wspomaganie kierowania”. Większość przyjmuje układ stożków z trzema rolkami, ale stożki rolkowe są ogólnie rozmieszczone gęściej i zwięźlej. Niektóre modele zostały zaprojektowane z mimośrodowym układem stożka rolkowego, który w połączeniu z silnikiem sterującym może z łatwością generować siłę boczną w celu uzyskania precyzyjnego dostrojenia trajektorii. System łożyskowy jest jego głównym elementem przenoszącym siły, obejmujący uszczelnione łożyska boczne odporne na działanie sił o nieco większej długości osiowej i mniejszej średnicy zewnętrznej, które mogą wytrzymać zmienne obciążenia spowodowane częstym kierowaniem i uniknąć pękania lub zakleszczania się łożyska. Co najważniejsze, z boku lub z tyłu wiertła zintegrowane są 1-2 płytki prowadzące (skrzydełka prowadzące), wykonane z odpornego na zużycie węglika spiekanego, który nie tylko dopasowuje się do ściany otworu, stabilizując kierunek, ale także zmniejsza drgania podczas wiercenia. Konstrukcja zębów skupia się na „odporności na zużycie i zdolności adaptacji”, głównie krótkich i grubychfrezowane zęby(zęby stalowe) lub małe zęby wstawione, o wysokości zębów 3-8 mm i gęstym rozstawie zębów, odpowiednie do skrobania i mielenia formacji takich jak glina, piasek, zwietrzała skała. Konstrukcja kanału przepływowego jest również niezwykle prosta i obejmuje 1-2 oczka wodne o dużej średnicy, co zapewnia priorytet odprowadzania ścinków i zapobieganie blokowaniu. Pod względem wyglądu krążki stożkowe prowadzone są bardzo rozpoznawalne. Ogólnie rzecz biorąc, mają one kształt „smukłego pręta” o dużym stosunku długości całkowitej do średnicy, a powszechny zakres średnic to 150-400mm. Kształt ten pozwala wiertłu na elastyczne obracanie się w zakrzywionych sekcjach otworów bez zakleszczania się. Najbardziej intuicyjnym identyfikatorem są wystające z boku blaszki prowadzące; powierzchnia końcowa wiertła jest płaska, bez widocznych otworów na dyszę, a jedynie proste rowki kanału przepływowego. Powierzchnia jest najczęściej natryskiwana jasnoszarą lub żółtą powłoką odporną na zużycie, która jest stosunkowo cienka. Oznaczenia produktów wyraźnie wskazują „typ prowadzony”, „specjalne zastosowanie dysku twardego” oraz promień krzywizny i inne parametry umożliwiające szybką identyfikację.
II. Wiertła stożkowe z pionowym wałem: stworzone do „kruszenia skał pod wysokim ciśnieniem”, grube i solidne w strukturze i wyglądzie
Podstawowym wymaganiem w przypadku konstrukcji szybów pionowych (takich jak szyby górnicze i odwierty pionowe szybów naftowych) jest „skuteczne kruszenie skał i wytrzymywanie wysokiego ciśnienia wiertniczego”. Trajektoria wiercenia jest głównie pionowa, a wymagania dotyczące elastyczności sterowania są stosunkowo niskie. Ten stan pracy określa, że konstrukcja i wygląd świderów stożkowych wału pionowego muszą opierać się na „solidności i wydajności”.
Pod względem konstrukcyjnym podstawową konstrukcją świderów stożkowych z pionowym wałem jest „wzmocnienie nośności + poprawa zdolności kruszenia skał”. W większości stosuje się 3 stożki rolkowe (modele o dużej średnicy mogą osiągnąć 4 stożki rolkowe), przy czym stożki rolkowe są rozmieszczone centralnie symetrycznie. Thestożki rolkowemają większą średnicę i szerszą szerokość pierścienia zębatego, a wałek stożkowy ma wyjątkowo wysoką sztywność, która może wytrzymać dziesiątki ton osiowego nacisku wiertniczego. W systemie łożysk zastosowano kompozytową konstrukcję składającą się z wytrzymałych łożysk wałeczkowych i łożysk pływających, o dużej grubości promieniowej i wyjątkowej odporności na uderzenia, która może poradzić sobie z silnymi wibracjami podczas kruszenia twardej skały. Największa różnica w stosunku do przewodnikawiertłajest brak struktury sterującej; korpus wiertła ma solidną i grubą konstrukcję, w pełni skupiającą się na kruszenia skał. Zęby dzielą się na zęby frezowane i zęby wstawiane o dużych rozmiarach. Frezowane zęby mają wysokość 10–15 mm i ostre końcówki zębów, a wstawione zęby wykonane są z gruboziarnistego węglika spiekanego o średnicy 8–12 mm i stożkowym lub klinowym profilu zębów, który rozbija twardą skałę siłą uderzenia. Konstrukcja kanału przepływowego jest bardziej złożona i obejmuje 3–6 dysz wysokociśnieniowych rozmieszczonych na powierzchni czołowej, które mogą rozpylać płyn wiertniczy pod wysokim ciśnieniem w celu schłodzenia komponentów i terminowego wyładowania zwiercin. Jeśli chodzi o wygląd, pierwsze wrażenie krążków stożkowych z pionowym wałem jest „krótkie, grube i mocne”, z małym stosunkiem całkowitej długości do średnicy i zakresem średnic 200–600 mm lub więcej. Modele o dużej średnicy przypominają grube metalowe dyski, pełne poczucia mocy. Trzy stożki rolkowe mają dużą odsłoniętą powierzchnię z ostrymi i wystającymi zębami, a wiele okrągłych otworów dysz na powierzchni czołowej jest wyraźnie widocznych. Niektóre modele są wyposażone w czerwone lub czarne zaślepki transportowe. Powierzchnia jest natryskiwana grubą, ciemnoszarą lub czarną, odporną na zużycie powłoką, która jest odporna na uderzenia i korozję. Oznaczenia produktu będą wskazywały kluczowe parametry, takie jak „specjalne zastosowanie wału pionowego”, „rodzaj twardej skały” i „poziom ciśnienia wiercenia”, podkreślając jego właściwości nośne i kruszące.
Podsumowanie podstawowych różnic: Warunki pracy determinują formę
Mówiąc najprościej, krążki stożkowe z prowadzeniem to „wybitni eksperci w sterowaniu”, skupiający się na sterowaniu i wytrzymałości konstrukcji na siły boczne, o smukłym wyglądzie i płytach prowadzących; Wiertła stożkowe z pionowym wałem to „wytrzymałe giganty do kruszenia skał”, skupiające się na nośnej i wydajnej konstrukcji kruszenia skał, o krótkim, grubym wyglądzie i wielu dyszach. Różnice między nimi są zasadniczo ucieleśnieniem zróżnicowanego projektu produktu wynikającego z różnic w warunkach pracy wiertniczej. Opanowanie tych punktów identyfikacji konstrukcji i wyglądu może sprawić, że inspekcja budowy na miejscu, zakup i wybór sprzętu, a także popularyzacja wiedzy branżowej będą skuteczniejsze i dokładniejsze.