JPS63277396A - 回転ドリル装置 - Google Patents
回転ドリル装置Info
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- JPS63277396A JPS63277396A JP63098014A JP9801488A JPS63277396A JP S63277396 A JPS63277396 A JP S63277396A JP 63098014 A JP63098014 A JP 63098014A JP 9801488 A JP9801488 A JP 9801488A JP S63277396 A JPS63277396 A JP S63277396A
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- JP
- Japan
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- counter
- hole
- reaction member
- cutting
- main body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B51/00—Tools for drilling machines
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/08—Roller bits
- E21B10/12—Roller bits with discs cutters
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/08—Roller bits
- E21B10/16—Roller bits characterised by tooth form or arrangement
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/08—Roller bits
- E21B10/20—Roller bits characterised by detachable or adjustable parts, e.g. legs or axles
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/46—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
- E21B10/50—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts the bit being of roller type
- E21B10/52—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts the bit being of roller type with chisel- or button-type inserts
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- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、回転軸を中心に回転するようになっているド
リル本体と、本体に回転可能に取り付けられるとともに
複数の歯を取り付けた切削部材と、本体に取り付けられ
るとともに少なくとも−部が半径方向に本体から突出す
る少なくとも1個のカランターリアクション部材とから
成り、実質的に円筒状の壁部と概ね凹状の底部とを有す
る穴を形成するようになっている回転ドリル装置に関す
る。
リル本体と、本体に回転可能に取り付けられるとともに
複数の歯を取り付けた切削部材と、本体に取り付けられ
るとともに少なくとも−部が半径方向に本体から突出す
る少なくとも1個のカランターリアクション部材とから
成り、実質的に円筒状の壁部と概ね凹状の底部とを有す
る穴を形成するようになっている回転ドリル装置に関す
る。
[従来技術]
この種の装置は、出願人の特許E P72,072およ
び対応するアメリカ合衆国特許4,549,814に記
載されている。この文献では、記載されテストされた装
置はきわめて良好な結果を生じている。
び対応するアメリカ合衆国特許4,549,814に記
載されている。この文献では、記載されテストされた装
置はきわめて良好な結果を生じている。
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、カウンタ・リアクション部材の形状およ
び切削盤に対するその位こを変えることによって、これ
らの結果をさらに改善することができることが明らかに
なった。 EP72,072に記載されているカウンタ
・リアクション部材は、切削盤に対する地面の反作用の
半径方向成分を補償し、ヘッドを中心に配置し、穴の円
筒状壁を強化するために、主として、掘穿した穴の円筒
状壁にもたれるローラまたは摩擦部材のいずれかである
。しかしながら、地面の性質によっては、切削へ一2ド
は、時として、受ける負荷の影響によって地中に深く入
りすぎることがあり、掘穿ヘッドの回転を生じる手段の
過負荷または捕捉さえ引き起こす、あるいは、ヘッドは
、穴底部の地面上で装置がスリップするために、所定の
掘穿ラインからはずれることもあり得る。この底部は、
切削盤が通過した後、wk密化されていない。
び切削盤に対するその位こを変えることによって、これ
らの結果をさらに改善することができることが明らかに
なった。 EP72,072に記載されているカウンタ
・リアクション部材は、切削盤に対する地面の反作用の
半径方向成分を補償し、ヘッドを中心に配置し、穴の円
筒状壁を強化するために、主として、掘穿した穴の円筒
状壁にもたれるローラまたは摩擦部材のいずれかである
。しかしながら、地面の性質によっては、切削へ一2ド
は、時として、受ける負荷の影響によって地中に深く入
りすぎることがあり、掘穿ヘッドの回転を生じる手段の
過負荷または捕捉さえ引き起こす、あるいは、ヘッドは
、穴底部の地面上で装置がスリップするために、所定の
掘穿ラインからはずれることもあり得る。この底部は、
切削盤が通過した後、wk密化されていない。
本発明の目的は、カウンタ・リアクション部材がその形
状と構成とにより上記した欠点を排除することができる
ドリル装置を提供することによって、上記問題点を克服
することである。
状と構成とにより上記した欠点を排除することができる
ドリル装置を提供することによって、上記問題点を克服
することである。
[課題を解決するための手段]
本発明によるドリル装置は、請求項1により定義される
。
。
本発明による装置の利点はつぎのとおりである。すなわ
ち、カウンタ・リアクション部材は穴の凹状底部のみと
接触するように本体上に配設されているため、ドリル装
置の穴からの引き出しは、カウンタ・リアクション部材
と穴の円筒状壁との間に空間があることから、より容易
となる。
ち、カウンタ・リアクション部材は穴の凹状底部のみと
接触するように本体上に配設されているため、ドリル装
置の穴からの引き出しは、カウンタ・リアクション部材
と穴の円筒状壁との間に空間があることから、より容易
となる。
この空間は、掘穿泥水により穴から掘穿屑を除去する通
路を形成するためにも、有用である。
路を形成するためにも、有用である。
本装置に他の利点は、カランターリアクション部材と穴
の底部との間の接触によって、切削盤のつぎの通過に備
えて、突出ピークをすべて平滑にしかつ穴の表面を緻密
化することによって、切削盤の先の通過によって残って
いた底部の凹状形状の不整を取り除くことができる。穴
の底部の凹状表面を再成形し緻密化するこの作用によっ
て、所定の掘穿軸から外れる危険性を少なくすることが
できる。この機能を行なうカウンタ・リアクション部材
がドリル装置に取り付けられていないとすれば、穴の不
整底部のピークやくぼみによって、あるいは緻密化され
ていない穴底部の抵抗の小さいポケットに切削盤をすべ
らせることによって、切削盤を正しい通路からそらせる
ことによって生じる掘穿軸からの偏位を受けるかも知れ
ない。
の底部との間の接触によって、切削盤のつぎの通過に備
えて、突出ピークをすべて平滑にしかつ穴の表面を緻密
化することによって、切削盤の先の通過によって残って
いた底部の凹状形状の不整を取り除くことができる。穴
の底部の凹状表面を再成形し緻密化するこの作用によっ
て、所定の掘穿軸から外れる危険性を少なくすることが
できる。この機能を行なうカウンタ・リアクション部材
がドリル装置に取り付けられていないとすれば、穴の不
整底部のピークやくぼみによって、あるいは緻密化され
ていない穴底部の抵抗の小さいポケットに切削盤をすべ
らせることによって、切削盤を正しい通路からそらせる
ことによって生じる掘穿軸からの偏位を受けるかも知れ
ない。
本発明による装置のさらに他の利点は、カウンタ・リア
クション部材の接触表面が、切削盤との関係で、切削盤
の歯が切削面において所定深さ以上に地中に入らないよ
うに位置決めされていることである。効率のよい、安定
で速い掘穿作業は、切削盤の切削歯をその全深さまで入
らせるよりは、部分的に地面に入るようにする時に、最
もよく達成できる。これは、一方では、この方が切削さ
れた掘穿屑が小さく、したがって掘穿泥水により除去が
より簡単になるからであり、他方では、この方が歯の切
削作用がより効率的であり、より力が少なくてすむこと
が分かっており、これによって回転する本装置を駆動す
る手段に過負荷がかかるのを防ぐことができる。
クション部材の接触表面が、切削盤との関係で、切削盤
の歯が切削面において所定深さ以上に地中に入らないよ
うに位置決めされていることである。効率のよい、安定
で速い掘穿作業は、切削盤の切削歯をその全深さまで入
らせるよりは、部分的に地面に入るようにする時に、最
もよく達成できる。これは、一方では、この方が切削さ
れた掘穿屑が小さく、したがって掘穿泥水により除去が
より簡単になるからであり、他方では、この方が歯の切
削作用がより効率的であり、より力が少なくてすむこと
が分かっており、これによって回転する本装置を駆動す
る手段に過負荷がかかるのを防ぐことができる。
穴の凹状底部と接触するカウンタ・リアクション部材の
表面は、その全面精にわたって、穴と連続的に接触を保
つことができるように形成されている。この形態では、
カウンタ・リアクション部材は、作業中に穴の底部と接
触することにより生じる冷耗に耐えることができるよう
に、適当な耐摩耗性材料たとえば硬化スチールから作ら
れている。他の構成では、カウンタ・リアクション部材
の表面は、炭化タングステンから作ってもよい、一定の
パターンの固いスタッドが散在せしめられている。この
スタッドは、典型的には2mm以上カウンタ・リアクシ
ョン部材の表面から突出しており、これによって、カウ
ンタやりアクジオン部材の表面と穴の底部との間に洗浄
流体のための貫流チャネルを形成し、カウンタ・リアク
ション部材を冷却するとともに、切削面から細かい掘穿
側を除去する。これらのスタッドは、カウンタ・リアク
ション部材の最高および最低接触点の間で、穴の底部に
わたって完全な掃射と緻密化効果を与え、それによって
、前記した穴の底部の平滑化作業を最も効率的に行なえ
るように、交互のオーバラップするパターンに配列され
ている。あるいは、あるタイプの地面では、スタッドを
離隔した対として配列することが好ましい、6対のスタ
ッドは、互いにドリル装置の回転軸から半径方向に整列
している。このパターンによって、遮断されない質流チ
ャネルを、各スタッド対間の空間に形成し、効率的に冷
却および掘穿屑除去を行なうことができる。
表面は、その全面精にわたって、穴と連続的に接触を保
つことができるように形成されている。この形態では、
カウンタ・リアクション部材は、作業中に穴の底部と接
触することにより生じる冷耗に耐えることができるよう
に、適当な耐摩耗性材料たとえば硬化スチールから作ら
れている。他の構成では、カウンタ・リアクション部材
の表面は、炭化タングステンから作ってもよい、一定の
パターンの固いスタッドが散在せしめられている。この
スタッドは、典型的には2mm以上カウンタ・リアクシ
ョン部材の表面から突出しており、これによって、カウ
ンタやりアクジオン部材の表面と穴の底部との間に洗浄
流体のための貫流チャネルを形成し、カウンタ・リアク
ション部材を冷却するとともに、切削面から細かい掘穿
側を除去する。これらのスタッドは、カウンタ・リアク
ション部材の最高および最低接触点の間で、穴の底部に
わたって完全な掃射と緻密化効果を与え、それによって
、前記した穴の底部の平滑化作業を最も効率的に行なえ
るように、交互のオーバラップするパターンに配列され
ている。あるいは、あるタイプの地面では、スタッドを
離隔した対として配列することが好ましい、6対のスタ
ッドは、互いにドリル装置の回転軸から半径方向に整列
している。このパターンによって、遮断されない質流チ
ャネルを、各スタッド対間の空間に形成し、効率的に冷
却および掘穿屑除去を行なうことができる。
好ましい構成では、本体に対して切削盤の回転軸は、装
置の回転軸と偏位しており、したがって、切削盤は、同
心円構成に対して回転方向に若干の「リード」を与える
よう位置決めされている。この偏位によって、切削を切
削盤上の先頭歯によって確実に行ない、末尾歯と穴との
間に隙間を形成して、回転中に、切削盤が、「リード」
が与えられていない場合に末尾歯と穴との保合によって
生じる可能性のある立ち往生を防ぐとともに、上記のよ
うにして切削盤の後方にできた隙間で、掘穿側を容易に
除去できるようにする。この構成では、切削は、切削盤
の、下方の先頭または切削4分円にある歯で行なわれ、
したがって、カウンタφリアクション部材の好ましい位
置は、装置の回転軸を通して切削4分円と直径方向に反
対側となる。この位置において、カウンタ・リアクショ
ン部材は、切削面において地面により装置にかかる半径
方向の力に抗し中和し、このようにして所定の掘穿軸か
らの偏位あるいはそれを防ぐように、最適に装備される
。
置の回転軸と偏位しており、したがって、切削盤は、同
心円構成に対して回転方向に若干の「リード」を与える
よう位置決めされている。この偏位によって、切削を切
削盤上の先頭歯によって確実に行ない、末尾歯と穴との
間に隙間を形成して、回転中に、切削盤が、「リード」
が与えられていない場合に末尾歯と穴との保合によって
生じる可能性のある立ち往生を防ぐとともに、上記のよ
うにして切削盤の後方にできた隙間で、掘穿側を容易に
除去できるようにする。この構成では、切削は、切削盤
の、下方の先頭または切削4分円にある歯で行なわれ、
したがって、カウンタφリアクション部材の好ましい位
置は、装置の回転軸を通して切削4分円と直径方向に反
対側となる。この位置において、カウンタ・リアクショ
ン部材は、切削面において地面により装置にかかる半径
方向の力に抗し中和し、このようにして所定の掘穿軸か
らの偏位あるいはそれを防ぐように、最適に装備される
。
掘穿軸の方向の安定性を、相互におよび切削盤の切削4
分円に対して典型的には120°で半径方向に配設した
2つのカウンタ・リアクション部材を設けることによっ
て、さらに確実なものとする他の実施例も考えられる。
分円に対して典型的には120°で半径方向に配設した
2つのカウンタ・リアクション部材を設けることによっ
て、さらに確実なものとする他の実施例も考えられる。
最も単純でかつ経済的な構成では、カウンタ・リアクシ
ョン部材は、装置の本体と一体的に形成される。これは
、単一のスチール鋳型に本体とカウンタ・リアクション
部材の両方の形状を含めることによって作製することが
できる。しかしながら、穴の底部と接触するカウンタ・
リアクション部材の表面は装置の使用時に厳しい摩耗を
受け。
ョン部材は、装置の本体と一体的に形成される。これは
、単一のスチール鋳型に本体とカウンタ・リアクション
部材の両方の形状を含めることによって作製することが
できる。しかしながら、穴の底部と接触するカウンタ・
リアクション部材の表面は装置の使用時に厳しい摩耗を
受け。
この表面は1本来であれば使用可能な本体を期至らずし
て使用不可とする点まで劣化されてしまう。
て使用不可とする点まで劣化されてしまう。
したがって、好ましい実施例では、位こ決めと組込み手
段により、本体とは別部材としてカウンタ・リアクショ
ンが設けられている。したがって、カウンタ・リアクシ
ョン部材の摩耗が機能を損なう点まで進行すると、カウ
ンタ・リアクション部材と取り換え、ドリル装置を!続
使用することができる。この構成のさらに他の実施例で
は、効率的な切削のための最適な位置決めを達成するた
めに、カウンタ・リアクション部材の位置を調整するよ
うに、本体にカウンタ拳すアクション部材を取り付ける
ことが提供される。これは、装置の回転軸に整列する、
本体に形成したスライド設定内にカウンタ・リアクショ
ン部材を取り付け、調整ねじによって固着することによ
って達成さhる。したがって、切削盤に対するカウンタ
φリアクション部材の高さを変えて、掘穿中の地面の性
質に適合させることができる。
段により、本体とは別部材としてカウンタ・リアクショ
ンが設けられている。したがって、カウンタ・リアクシ
ョン部材の摩耗が機能を損なう点まで進行すると、カウ
ンタ・リアクション部材と取り換え、ドリル装置を!続
使用することができる。この構成のさらに他の実施例で
は、効率的な切削のための最適な位置決めを達成するた
めに、カウンタ・リアクション部材の位置を調整するよ
うに、本体にカウンタ拳すアクション部材を取り付ける
ことが提供される。これは、装置の回転軸に整列する、
本体に形成したスライド設定内にカウンタ・リアクショ
ン部材を取り付け、調整ねじによって固着することによ
って達成さhる。したがって、切削盤に対するカウンタ
φリアクション部材の高さを変えて、掘穿中の地面の性
質に適合させることができる。
[実施例]
ドリル装置は、主として、本体lと、回転切削盤2と、
カウンタ・リアクション部材3とから構成される。
カウンタ・リアクション部材3とから構成される。
ドリリングに通常使用する回転駆動手段に結合するため
に、本体上部には、ねじ山101が設けられている。加
圧下で掘穿泥水を循環させるために、導管102が本体
1を貫通している。導管102は導管103内で終って
いる。導管103は、回転軸Aから外れて、オリフィス
104で開口し、切削盤2の作用により切削面に生じる
掘穿屑を除去するために、切削盤2とカラフッ09フフ
24フ部材3との間の穴の底に掘穿泥水を向ける。導管
102から他の枝導管はオリフィス105内に開口して
おり、切削作用を損なわせないように切削盤の歯から掘
穿屑を一掃するために、切削盤2の切削面にわたって掘
穿泥水を注ぐとともに、切削盤の冷却にも役立つ0本体
lの下部には、円筒状の6軸106が取り付けられてお
り、これの軸線は1本体lの回転軸Aに対して角度0に
設定されている。切削盤2の設計と切削盤2上の切削歯
の形状に関しては、角度0は、好ましくは60度と70
度との間であり、ドリル装置全体および切削盤2の回転
中に切削歯の掃射が穿孔中の穴の全面接をカバーするよ
うに選ばれる。切削盤2は、平ジャーナル、ポールある
いはローラベアリングのような公知の手段を用いて、回
転が可能なように6軸106に取り付けられている0本
体lの、6軸106を支持しているのとは反対側には、
カウンタ・リアクション部材3が配設されている。第1
図は、回転軸Aから角度をもって偏位している位置決め
スロッ)107と、本体1およびカウンタ・リアクショ
ン部材3内の穴を貫通してカウンタ・リアクション部材
を所定位置に固定するピンとによって、本体1に取り付
けられる別個の部材として、カウンタ・リアクション部
材3を示している。これらの手段によって、カウンタ・
リアクション部材3は、ビン4を取り外し、スロット1
07から引き出すことによって、本体1から取り出し、
新しいカウンタ・リアクション部材と取り換えることが
できる。使用したカウンタ・リアクション部材が過度の
摩損を受けるか、あるいは、ドリリングの用途および本
装置に取り付けた切削盤2の形式によって異なる形状の
カウンタ・リアクション部材が必要になる場合に、上記
のような取換えが生じる。より単純かつ経済的な他の構
成としては、ドリル装置の有効寿命の間に、カウンタ・
リアクション部材3の取換えの必要が生じないと考えら
れる用途については、カウンタ・リアクション部材3を
本体lと一体的な部分として形成することができる。こ
れについては特には説明していないが、たとえば本体1
を鋳型として製造する場合のように、形状が示されてい
るカウンタφリアクション部材3が本体lの一部を形成
することができることは、第1図から容易に分かること
である。
に、本体上部には、ねじ山101が設けられている。加
圧下で掘穿泥水を循環させるために、導管102が本体
1を貫通している。導管102は導管103内で終って
いる。導管103は、回転軸Aから外れて、オリフィス
104で開口し、切削盤2の作用により切削面に生じる
掘穿屑を除去するために、切削盤2とカラフッ09フフ
24フ部材3との間の穴の底に掘穿泥水を向ける。導管
102から他の枝導管はオリフィス105内に開口して
おり、切削作用を損なわせないように切削盤の歯から掘
穿屑を一掃するために、切削盤2の切削面にわたって掘
穿泥水を注ぐとともに、切削盤の冷却にも役立つ0本体
lの下部には、円筒状の6軸106が取り付けられてお
り、これの軸線は1本体lの回転軸Aに対して角度0に
設定されている。切削盤2の設計と切削盤2上の切削歯
の形状に関しては、角度0は、好ましくは60度と70
度との間であり、ドリル装置全体および切削盤2の回転
中に切削歯の掃射が穿孔中の穴の全面接をカバーするよ
うに選ばれる。切削盤2は、平ジャーナル、ポールある
いはローラベアリングのような公知の手段を用いて、回
転が可能なように6軸106に取り付けられている0本
体lの、6軸106を支持しているのとは反対側には、
カウンタ・リアクション部材3が配設されている。第1
図は、回転軸Aから角度をもって偏位している位置決め
スロッ)107と、本体1およびカウンタ・リアクショ
ン部材3内の穴を貫通してカウンタ・リアクション部材
を所定位置に固定するピンとによって、本体1に取り付
けられる別個の部材として、カウンタ・リアクション部
材3を示している。これらの手段によって、カウンタ・
リアクション部材3は、ビン4を取り外し、スロット1
07から引き出すことによって、本体1から取り出し、
新しいカウンタ・リアクション部材と取り換えることが
できる。使用したカウンタ・リアクション部材が過度の
摩損を受けるか、あるいは、ドリリングの用途および本
装置に取り付けた切削盤2の形式によって異なる形状の
カウンタ・リアクション部材が必要になる場合に、上記
のような取換えが生じる。より単純かつ経済的な他の構
成としては、ドリル装置の有効寿命の間に、カウンタ・
リアクション部材3の取換えの必要が生じないと考えら
れる用途については、カウンタ・リアクション部材3を
本体lと一体的な部分として形成することができる。こ
れについては特には説明していないが、たとえば本体1
を鋳型として製造する場合のように、形状が示されてい
るカウンタφリアクション部材3が本体lの一部を形成
することができることは、第1図から容易に分かること
である。
カウンタ番リアクション部材3の下面301は、穴5の
凹状底部501との接触を維持する。
凹状底部501との接触を維持する。
さらに、カウンタ・リアクション部材3のいずれの部分
およびカウンタ・リアクション部材3が取り付けられて
いる本体1の、回転軸Aからの最大半径方向突出も、切
削!!12上の歯201の最大半径方向突出より小さく
、従って、穿孔中の穴の円筒状壁502の半径より小さ
い、したがって、カウンタ・リアクション部材3の下面
301と穴5の底部501との間の接触面は、常に、穴
5の曲線状底部501が円筒壁502に出会う線より下
にある。この線は、本体1の回転軸Aに垂直な理論上の
面の上にほぼ位置しており、この回転軸Aから最大の半
径方向突出を有している切削盤2上の歯を通っている。
およびカウンタ・リアクション部材3が取り付けられて
いる本体1の、回転軸Aからの最大半径方向突出も、切
削!!12上の歯201の最大半径方向突出より小さく
、従って、穿孔中の穴の円筒状壁502の半径より小さ
い、したがって、カウンタ・リアクション部材3の下面
301と穴5の底部501との間の接触面は、常に、穴
5の曲線状底部501が円筒壁502に出会う線より下
にある。この線は、本体1の回転軸Aに垂直な理論上の
面の上にほぼ位置しており、この回転軸Aから最大の半
径方向突出を有している切削盤2上の歯を通っている。
カウンタ・リアクション部材3の下面301の最下点B
は、回転軸Aから半径方向に測った距離Cにあり、した
がって距離cは、好ましくは、回転軸Aから歯T1の先
端にある地面と切削q12の接触最下点Eまでの半径方
向比1llDより、大きい、距glCとDとの間のこの
関係は、つぎの理由により好ましい、すなわち、采装鐙
の意図した切削ジオメトリ−内で1点Eと回転軸A間の
穴底部の輪郭におけるピークPが形成されるようになっ
ており、カウンタ・リアクション部材3の下面301と
上記ピークとの干渉を避けるために、点Eの回転軸Aか
らの半径方向距離より、穴底部との接触最低点Bが大き
くなければ、カウンタ拳すアクション部材3は最適には
機能しないからである。
は、回転軸Aから半径方向に測った距離Cにあり、した
がって距離cは、好ましくは、回転軸Aから歯T1の先
端にある地面と切削q12の接触最下点Eまでの半径方
向比1llDより、大きい、距glCとDとの間のこの
関係は、つぎの理由により好ましい、すなわち、采装鐙
の意図した切削ジオメトリ−内で1点Eと回転軸A間の
穴底部の輪郭におけるピークPが形成されるようになっ
ており、カウンタ・リアクション部材3の下面301と
上記ピークとの干渉を避けるために、点Eの回転軸Aか
らの半径方向距離より、穴底部との接触最低点Bが大き
くなければ、カウンタ拳すアクション部材3は最適には
機能しないからである。
カランターリアクション部材3の下面301は、第1図
に示すように、穴5の凹状底部501と連続的に接触す
るように形成することができる。あるいは、第2A図、
第2B図、第3A図および第3B図のように、カウンタ
・リアクシコン部材3の下面301に、突出する固いス
タッドのパターンを散在させた構成としてもよい、スタ
ッド自体が穴の底部と接触を保ち1面301を底部から
持ち上げて離隔させる。第2A図および第2B図は、炭
化タングステン等から形成することができる固いスタッ
ド302を、離隔した対として、カウンタ拳すアクシ膳
ン部材3の下面301に挿入した構成を示す。6対のス
タッドは、ドリル装置の回転軸から互いに半径方向に整
列しており、スタッドの各対間の空間に、遮断されない
貫流チャネル303を形成する。このチャネル303は
、カウンタ・リアクシコン部材3を冷却するとともに、
切削面に生じた掘穿屑を洗い流すために、掘穿泥水が流
れる通路を提供する。第3A図および第3B図は、カウ
ンタ・リアクシコン部材3の表面301の最高点と最低
点の間で、穴の底501に対して完全な掃射効果を与え
ることができ、それによって、前記した、穴の底501
の平滑化および緻密化作業が最も効果的に行なえるよう
に、交互となるパターンにスタッド302’を並べた構
成を示している。
に示すように、穴5の凹状底部501と連続的に接触す
るように形成することができる。あるいは、第2A図、
第2B図、第3A図および第3B図のように、カウンタ
・リアクシコン部材3の下面301に、突出する固いス
タッドのパターンを散在させた構成としてもよい、スタ
ッド自体が穴の底部と接触を保ち1面301を底部から
持ち上げて離隔させる。第2A図および第2B図は、炭
化タングステン等から形成することができる固いスタッ
ド302を、離隔した対として、カウンタ拳すアクシ膳
ン部材3の下面301に挿入した構成を示す。6対のス
タッドは、ドリル装置の回転軸から互いに半径方向に整
列しており、スタッドの各対間の空間に、遮断されない
貫流チャネル303を形成する。このチャネル303は
、カウンタ・リアクシコン部材3を冷却するとともに、
切削面に生じた掘穿屑を洗い流すために、掘穿泥水が流
れる通路を提供する。第3A図および第3B図は、カウ
ンタ・リアクシコン部材3の表面301の最高点と最低
点の間で、穴の底501に対して完全な掃射効果を与え
ることができ、それによって、前記した、穴の底501
の平滑化および緻密化作業が最も効果的に行なえるよう
に、交互となるパターンにスタッド302’を並べた構
成を示している。
切削盤2は、典型的には、強化スチールから形成され、
穴の中で切削作業を行なう歯201を支持する。歯20
1は、切削盤2そのものを機械加工しその後硬化するこ
とによって、あるいは、たとえば炭化タングステンから
作った固い金属のスタッドを、切削I!112にあらか
じめ形成しておいた穴に挿入することによって、切削盤
2と一体的に形成することができる。この後者の構成は
、第1図に示されている。このように切削盤2に固定さ
れて、スタッドは切削q12の表面から突出して歯20
1を形成する。突出部分は、有効な切削作用を与えるこ
とができるように輪郭形成されている。切削歯201は
、切削盤の回転軸に垂直な、切削盤2の表面まわりに2
外周列として配設されている0本装置の回転軸Aから最
も遠い、外側の列の歯(歯TIはその一部である)の中
には、切削盤2の歯のほとんどが含まれ、本装置の主な
切削作用を行なう、内側の列の歯(6iiT2はその一
部である)は、以下に述べる二次的切削作用を行なう。
穴の中で切削作業を行なう歯201を支持する。歯20
1は、切削盤2そのものを機械加工しその後硬化するこ
とによって、あるいは、たとえば炭化タングステンから
作った固い金属のスタッドを、切削I!112にあらか
じめ形成しておいた穴に挿入することによって、切削盤
2と一体的に形成することができる。この後者の構成は
、第1図に示されている。このように切削盤2に固定さ
れて、スタッドは切削q12の表面から突出して歯20
1を形成する。突出部分は、有効な切削作用を与えるこ
とができるように輪郭形成されている。切削歯201は
、切削盤の回転軸に垂直な、切削盤2の表面まわりに2
外周列として配設されている0本装置の回転軸Aから最
も遠い、外側の列の歯(歯TIはその一部である)の中
には、切削盤2の歯のほとんどが含まれ、本装置の主な
切削作用を行なう、内側の列の歯(6iiT2はその一
部である)は、以下に述べる二次的切削作用を行なう。
Eは、切削盤2の最下点であり、したがって、地面(第
1図)に入っていくのは歯201の最も下の歯T1 で
あるので、原則的には、最大負荷を支持する点である。
1図)に入っていくのは歯201の最も下の歯T1 で
あるので、原則的には、最大負荷を支持する点である。
歯T2は少し上に位置し、その機能は、歯列の相対的配
置の結果として、穴5の凹状底部501の中央に故意に
形成されるビークを破壊し取り除くことである。ビーク
Pは、特許E P72,072 (アメリカ合衆国特許
4,549,814)に記載されているように、ドリル
装置を回転軸Aの中央に保つ助けとなるので、役に立つ
、しかしながら、ビークPはドリルが進行するにつれて
切除しなければならず、この仕事は歯T2により行なわ
れる。
置の結果として、穴5の凹状底部501の中央に故意に
形成されるビークを破壊し取り除くことである。ビーク
Pは、特許E P72,072 (アメリカ合衆国特許
4,549,814)に記載されているように、ドリル
装置を回転軸Aの中央に保つ助けとなるので、役に立つ
、しかしながら、ビークPはドリルが進行するにつれて
切除しなければならず、この仕事は歯T2により行なわ
れる。
第4図は、下から見た時のドリル装置の図である。好ま
しい実施例では、切削盤の回転軸Sは、回転方向Fにお
いて距離りの「リード」を与えるように、ドリル装置の
回転軸Aからずれている。
しい実施例では、切削盤の回転軸Sは、回転方向Fにお
いて距離りの「リード」を与えるように、ドリル装置の
回転軸Aからずれている。
このずれによって、確実に、切削盤の先頭歯によって切
削がなされるようにするとともに、末尾―と本装置によ
り形成された穴との間に隙間が存在するようにして、リ
ードLが与えられていない場合に末尾歯と穴との係合に
よって生じるかも知れない、回転中の切削盤の立ち往生
するのを防ぎ、さらに、切削盤の後方に形成される隙間
に、切削面で生じた掘穿屑を取り除くのを容易にする。
削がなされるようにするとともに、末尾―と本装置によ
り形成された穴との間に隙間が存在するようにして、リ
ードLが与えられていない場合に末尾歯と穴との係合に
よって生じるかも知れない、回転中の切削盤の立ち往生
するのを防ぎ、さらに、切削盤の後方に形成される隙間
に、切削面で生じた掘穿屑を取り除くのを容易にする。
この構成によって、切削は、切削盤の下方の先頭4分円
Qにおける歯によって行なわれる。この先頭4分円は、
本装置の回転方向Fにおける列の最前歯と、最も下の歯
T1との間の外側歯列201のまわりの外周弧として定
義される。したがって、カウンタ・リアクシコン部材3
の好ましい位置は、本装置の回転軸Aを通して切削4分
円Qと直径方向反対側である。この位置で、カウンタ・
リアクシコン部材3は、地面により、切削面で本装置に
かかる半径方向の力に対して抵抗しかつ中和し、所定の
掘穿軸から外れあるいはそれるのを防ぐのに、最適に装
備される。第4A図に示すように、掘穿軸の方向の安定
性を、2つのカランターリアクション部材3および3′
を設けることによってさらに確実にするさらに他の実施
例も考えられる。このカウンタ・リアクション部材3お
よび3′は、好ましくは、 120°ずれているが、相
互にかつ切削盤2に対して同じ高さである。
Qにおける歯によって行なわれる。この先頭4分円は、
本装置の回転方向Fにおける列の最前歯と、最も下の歯
T1との間の外側歯列201のまわりの外周弧として定
義される。したがって、カウンタ・リアクシコン部材3
の好ましい位置は、本装置の回転軸Aを通して切削4分
円Qと直径方向反対側である。この位置で、カウンタ・
リアクシコン部材3は、地面により、切削面で本装置に
かかる半径方向の力に対して抵抗しかつ中和し、所定の
掘穿軸から外れあるいはそれるのを防ぐのに、最適に装
備される。第4A図に示すように、掘穿軸の方向の安定
性を、2つのカランターリアクション部材3および3′
を設けることによってさらに確実にするさらに他の実施
例も考えられる。このカウンタ・リアクション部材3お
よび3′は、好ましくは、 120°ずれているが、相
互にかつ切削盤2に対して同じ高さである。
本装置の他の重要な特徴は、カウンタ・リアクション部
材3を、切削盤2に対して、*T1が所定距離以上地面
内に入らない高さに位置させることができることである
。これは、歯TIが一部地面内に入るようになっている
時に、最も有効な切削性能が得られることが分かってい
るからである。さらに、カウンタ・リアクション部材3
の作用による地中への侵入の制限によって、侵入の制限
がない場合に生じ得る歯T1の切断を防ぐことができる
。
材3を、切削盤2に対して、*T1が所定距離以上地面
内に入らない高さに位置させることができることである
。これは、歯TIが一部地面内に入るようになっている
時に、最も有効な切削性能が得られることが分かってい
るからである。さらに、カウンタ・リアクション部材3
の作用による地中への侵入の制限によって、侵入の制限
がない場合に生じ得る歯T1の切断を防ぐことができる
。
地面の性質により最適歯侵入の程度に生じ得る差を考慮
し、また異なるタイプの地面を掘穿するために、輪郭お
よび切削盤2からのtJA T +の突出に変化をもた
せる必要に備えるために、カウンタ・リアクション部材
3の表面301の高さを切削盤2に対して調節すること
ができるような方法で、カウンタ・リアクション部材3
を本体1に取り付ける構成について説明する。第5図は
、カウンタ拳リアクション部材3″が、本体lの竪方向
孔108内に位置するように成形されており、その中で
、ねじ6により切削盤2に対して調整可能に固着される
構成を示している。
し、また異なるタイプの地面を掘穿するために、輪郭お
よび切削盤2からのtJA T +の突出に変化をもた
せる必要に備えるために、カウンタ・リアクション部材
3の表面301の高さを切削盤2に対して調節すること
ができるような方法で、カウンタ・リアクション部材3
を本体1に取り付ける構成について説明する。第5図は
、カウンタ拳リアクション部材3″が、本体lの竪方向
孔108内に位置するように成形されており、その中で
、ねじ6により切削盤2に対して調整可能に固着される
構成を示している。
この構成において、切削盤2に対する表面301の高さ
の調整は、バッキング座金7により得られ、その厚さは
、所望高さに応じて変えることができる。
の調整は、バッキング座金7により得られ、その厚さは
、所望高さに応じて変えることができる。
[発明の効果]
上記したように、本発明によれば、カウンタ・リアクシ
ョン部材と穴の底部との間の空間によって装置の引出し
が容易になるとともに、掘穿屑の除去が容易になる。ま
た、所定の掘穿軸をより正確に保つとともに、切削作業
をより効率的に行なうことができる。
ョン部材と穴の底部との間の空間によって装置の引出し
が容易になるとともに、掘穿屑の除去が容易になる。ま
た、所定の掘穿軸をより正確に保つとともに、切削作業
をより効率的に行なうことができる。
第1図は、ドリル装置とドリルであけた穴との関係を示
す側面図である、 第2a図は、本装置の下部の部分側立面図であり、第2
b図は、カウンタ・リアクション部材に対するスタッド
挿入物を示す図である、第3a図は、本装置の下部の他
側を示す部分倒立面図、第3bは、そのカウンタ・リア
クション部材に対するスタッド挿入物を示す図である、
第4図および第4A図は、各々ドリル装置の下側を示す
図である、 第5図は、カウンタ・リアクション部材の位置を切削デ
ィスクとの関係で調整することができる、本体に対する
カウンタ・リアクション部材の取付は手段を示す。 l・・・本体 2・・・回転切削盤 3.3’、3“・・・カウンタ・リアクション部材 101・・・ねじ山 102.103・・・導管 104・・・オリフィス 106・・・6軸 107・・・スロット 4・・・ビン 301・・・カウンタ・リアクション部材下面5・・・
穴 501・・・穴の底部 502・・・円筒状壁 201・・・切削歯 303・・・貫流チャネル 302・・・スタッド 108・・・孔
す側面図である、 第2a図は、本装置の下部の部分側立面図であり、第2
b図は、カウンタ・リアクション部材に対するスタッド
挿入物を示す図である、第3a図は、本装置の下部の他
側を示す部分倒立面図、第3bは、そのカウンタ・リア
クション部材に対するスタッド挿入物を示す図である、
第4図および第4A図は、各々ドリル装置の下側を示す
図である、 第5図は、カウンタ・リアクション部材の位置を切削デ
ィスクとの関係で調整することができる、本体に対する
カウンタ・リアクション部材の取付は手段を示す。 l・・・本体 2・・・回転切削盤 3.3’、3“・・・カウンタ・リアクション部材 101・・・ねじ山 102.103・・・導管 104・・・オリフィス 106・・・6軸 107・・・スロット 4・・・ビン 301・・・カウンタ・リアクション部材下面5・・・
穴 501・・・穴の底部 502・・・円筒状壁 201・・・切削歯 303・・・貫流チャネル 302・・・スタッド 108・・・孔
Claims (19)
- (1)つぎの要素から成る回転ドリル装置:回転軸を中
心に回転するようにされたドリル本体; 本体上に回転可能に取り付けられるととも に、複数の歯を取り付けた切削部材; 本体上に取り付けられ、少なくとも一部が半径方向に突
出する少なくとも1つのカウンタ・リアクション部材; 上記回転ドリル装置は、実質的に円筒状の壁部と概ね凹
状の底部とを有する穴を形成するようにされ、上記カウ
ンタ・リアクション部材は、穴の凹状底部でのみ穴と接
触するように本体に配置され、カウンタ・リアクション
部材が突出する、本体の回転軸から測った最大半径方向
距離は、切削歯が突出する、本体の回転軸から測った最
大半径方向距離より小さい。 - (2)上記カウンタ・リアクション部材は、ドリル装置
によって形成された穴と接触するように形成された表面
を持ち、カウンタ・リアクション部材は、穴と接触する
、カウンタ・リアクション部材の表面の最高点が、穴の
凹状底部が円筒状壁部と接触する点より下となるように
、本体上に位置している請求項1に記載の回転ドリル装
置。 - (3)上記穴と接触する、カウンタ・リアクション部材
の表面の最低点が、切削部材の最低点が本体の回転軸か
ら半径方向に離隔する距離より大きい距離だけ、本体の
回転軸から半径方向に離隔している請求項1または2に
記載の回転ドリル装置。 - (4)上記穴と接触するカウンタ・リアクション部材が
、穴の凹状底部とぴったり適合するよう形成されている
請求項1〜3のいずれかに記載の回転ドリル装置。 - (5)上記カウンタ・リアクション部材の表面が凸状に
形成されている請求項4に記載の回転ドリル装置。 - (6)上記カウンタ・リアクション部材が切削部材から
角度的に離隔している請求項1〜5のいずれかに記載の
回転ドリル装置。 - (7)上記カウンタ・リアクション部材は、穴の凹状底
部と接触する表面が、切削部材の最も下の歯が穴を画定
する地面に一部以上入らないように切削部材に対して位
置決めされるように、本体上に配置される請求項1〜6
のいずれかに記載の回転ドリル装置。 - (8)上記カウンタ・リアクション部材が、カウンタ・
リアクション部材の表面と、ドリル装置が形成する穴を
画定する地面との間に、複数の貫流チャネルを画定する
のに十分な距離だけ、表面から突出する複数のスタッド
を持っている請求項1〜7のいずれかに記載の回転ドリ
ル装置。 - (9)上記スタッドが交互にオーバラップするパターン
で配置されて、穴の部分に対して実質的に完全な掃射効
果を与える請求項8に記載の回転ドリル装置。 - (10)上記スタッドは離隔する対として配列され、各
対のスタッドは本体の回転軸から相互に半径方向に整列
されて、各対の間の空間に遮断されない貫流チャネルを
形成する請求項8に記載の回転ドリル装置。 - (11)上記本体に対して、切削部材の回転軸が本体の
回転軸から偏位している(すなわち、本体と切削部材の
回転軸が異なる平行平面内に存在する)請求項1〜10
のいずれかに記載の回転ドリル装置。 - (12)上記切削部材の一部が、その中にある歯により
穴の切削を行なう切削4分円を画定し、カウタ・リアク
ション部材が切削4分円に対して直径方向反対側で本体
上に配置されている請求項1〜11のいずれかに記載の
回転ドリル装置。 - (13)上記切削部材の一部が、その中にある歯により
穴の切削を行なう切削4分円を画定し、2つのカウンタ
・リアクション部材が本体上に取り付けられ、相互およ
び切削部材の切削4分円から角度的に120°で配設さ
れている請求項1〜11のいずれかに記載の回転ドリル
装置。 - (14)上記カウンタ・リアクション部材が本体と一体
的に形成されている請求項1〜13のいずれかに記載の
回転ドリル装置。 - (15)上記カウンタ・リアクション部材が取り外し可
能に本体に取り付けられている請求項1〜13のいずれ
かに記載の回転ドリル装置。 - (16)上記カウンタ・リアクション部材が、本体に形
成した孔によって、少なくとも一部がスライド可能に受
けられる請求項15に記載の回転ドリル装置。 - (17)上記カウンタ・リアクション部材と本体に取り
付け、カウンタ・リアクション部材を上記孔内の所定位
置に固着する取り外し可能なピンをさらに有する請求項
16に記載の回転ドリル装置。 - (18)上記カウンタ・リアクション部材が調整可能に
本体上に取り付けられ、切削部材に対して調整可能に位
置決めされる請求項1〜13のいずれかに記載の回転ド
リル装置。 - (19)上記カウンタ・リアクション部材を調整可能に
本体上に取り付けて、切削部材に対してカウンタ・リア
クション部材を相対的に位置決めする手段をさらに有し
、この調整可能な取付け手段は本体に取り付けたねじを
有し、カウンタ・リアクション部材は本体に形成した穴
によって受けられねじによって固着され、上記調整可能
な取付け手段はさらにスペーサを有し、このスペーサは
カウンタ・リアクション部材と本体との間に配設され、
カウンタ・リアクション部材が孔から所定距離だけ延在
するようにあらかじめ選択した厚さを有する請求項1〜
12のいずれかに記載の回転ドリル装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB08709437A GB2203774A (en) | 1987-04-21 | 1987-04-21 | Rotary drilling device |
GB8709437 | 1987-04-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63277396A true JPS63277396A (ja) | 1988-11-15 |
Family
ID=10616106
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63098014A Pending JPS63277396A (ja) | 1987-04-21 | 1988-04-20 | 回転ドリル装置 |
Country Status (17)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US4790397A (ja) |
EP (1) | EP0289457B1 (ja) |
JP (1) | JPS63277396A (ja) |
KR (1) | KR880012295A (ja) |
CN (1) | CN88102185A (ja) |
AT (1) | ATE58571T1 (ja) |
AU (1) | AU606148B2 (ja) |
BR (1) | BR8801967A (ja) |
CA (1) | CA1332408C (ja) |
DE (1) | DE3861106D1 (ja) |
GB (1) | GB2203774A (ja) |
MX (1) | MX167765B (ja) |
NO (1) | NO178272C (ja) |
TR (1) | TR23578A (ja) |
ZA (1) | ZA882592B (ja) |
ZM (1) | ZM1988A1 (ja) |
ZW (1) | ZW4188A1 (ja) |
Families Citing this family (43)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2203774A (en) * | 1987-04-21 | 1988-10-26 | Cledisc Int Bv | Rotary drilling device |
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CA1333282C (en) * | 1989-02-21 | 1994-11-29 | J. Ford Brett | Imbalance compensated drill bit |
US4936398A (en) * | 1989-07-07 | 1990-06-26 | Cledisc International B.V. | Rotary drilling device |
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US7703555B2 (en) | 2005-09-09 | 2010-04-27 | Baker Hughes Incorporated | Drilling tools having hardfacing with nickel-based matrix materials and hard particles |
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