Покупатели часами сравнивают сталь штанг, термообработку и диаметр, а хвостовик задают почти как формальность. Между тем именно хвостовик зажимается машиной, принимает крутящий момент и поглощает отдачу каждого удара. Ошибётесь здесь — и всё остальное в штанге перестаёт иметь значение.
Что на самом деле делает хвостовик
Хвостовик — это участок штанги, который входит в бурильную машину. Там происходит три вещи: патрон захватывает его и вращает, поршень бьёт по торцу, а промывочная жидкость входит через канал. Поэтому хвостовик должен быть точным по сечению, по длине и по каналу.
Шестигранные хвостовики
Шестигранные сечения доминируют в ручном бурении. Плоские грани дают кулачкам патрона надёжный захват, поэтому момент передаётся без проскальзывания, и те же грани позволяют проворачивать колонну рукой при забуривании или при заклинивании штанги.
Распространённые размеры — шестигранник 22 мм, обычно длиной 108 мм, и шестигранник 25 мм, обычно 159 мм. Что нужно вам, решает исключительно машина — и никогда штанга, случайно оказавшаяся на складе. Хвостовик 25 мм не войдёт в патрон 22 мм, а 22 мм в патроне 25 мм будет проскальзывать, греться и разбивать кулачки.
Круглые хвостовики
Круглые хвостовики встречаются на более тяжёлых машинных установках, на оборудовании проходки и на штангах, где вращение передаётся резьбовой или шлицевой муфтой, а не кулачками патрона. Они несут больший момент и жёстче, что важно с ростом глубины и длины штанги. Круглые колонны обычно свинчиваются по всей длине, и соединение воспринимает и момент, и осевое усилие — поэтому форма резьбы и геометрия заплечика здесь так важны.
Полый или сплошной
Почти каждая буровая штанга полая — не потому, что полая сталь дешевле, а потому что канал и есть промывочный тракт. Вода или воздух идут вниз по каналу, выходят через долото и возвращаются снаружи со шламом. Без этого кромки перегреваются, а отверстие забивается.
Сплошные штанги существуют для коротких вращательных работ и некоторых шнековых схем, где шлам выносится спиралью, а не жидкостью. Если выбираете между ними, вопрос простой: нужно ли отверстию охлаждение и вынос жидкостью? В породе ответ всегда один — да.
Что снять с машины перед заказом
Снимите четыре размера с машины, а не со старой штанги: старая может быть изношена.
- Раскрытие и сечение патрона — шестигранник по граням или диаметр для круглого патрона, плюс глубина до ударного торца.
- Длина захвата — сколько хвостовика реально держат кулачки.
- Ударный торец — форма и диаметр конца, по которому бьёт поршень.
- Размер канала — диаметр промывочного отверстия, который питает вертлюг машины.
Если штанга изношена в патроне, замер покажет, где именно: уменьшенный размер по граням означает, что кулачки проскальзывают, — и это проблема патрона не меньше, чем штанги.
Где действительно заканчивается ресурс штанги
Отказывают три зоны, в таком порядке: хвостовик (разбитый, овальный, с трещиной у буртика), резьба или конус (изношенные, заеденные, свинченные с перекосом) и тело (погнутое, утонённое у соединений). Выбор штанги закрывает только вторую — поэтому подбор резьбы и спецификация хвостовика должны делаться вместе. Выбор марки стали тоже часть картины: см. 42CrMo против 40Cr.
Частые вопросы
Можно ли поставить круглый хвостовик в шестигранный патрон?
Нет. Патрон передаёт вращение через грани; без них он не может захватить и просто будет проворачиваться, повреждая обе детали.
Влияет ли длина хвостовика на бурение?
Влияет на то, как передаётся энергия поршня. Хвостовик, который не доходит как следует до ударного торца, теряет часть каждого удара и быстро разрушает конец штанги.
Как понять, что хвостовик изношен?
Измерить. Размер по граням должен быть в допуске изготовителя, ударный торец — плоским, без «грибка», трещин у буртика быть не должно. На практике штангу списывают, когда хвостовик перестаёт держаться, и это обычно задолго до отказа тела.
Сфотографируйте и измерьте патрон или пришлите модель машины — мы подберём сечение, длину и канал хвостовика так, чтобы штанги работали правильно с первого удара.