¿Anillo partido (circlip) o pasador transversal (doble)? El duelo definitivo para brocas DTH (de fondo de agujero).
Los sistemas de conexión de brocas DTH de anillo partido y de pasador transversal difieren significativamente en su diseño estructural, idoneidad para las condiciones de trabajo y características de mantenimiento. Estas diferencias determinan directamente qué tipo es preferible para escenarios de perforación específicos. A continuación, se presenta una comparación técnica y un resumen de sus principales ventajas y desventajas según la práctica de ingeniería:
Diferencias técnicas fundamentales (1) Principios de diseño estructural
Anillo partido (circlip): Utiliza un diseño dividido de dos piezas, compuesto por dos semianillos axialmente simétricos. La doble fijación se logra mediante interfaces escalonadas: el diámetro exterior del extremo pequeño encaja con precisión en la cavidad anular interna de la conexión frontal del martillo, mientras que la cara del extremo grande se acopla con el manguito guía, formando una base de conexión rígida.
Tipo de pasador transversal: Se basa en orificios pretaladrados en la broca y el martillo, en los que se inserta un pasador transversal para proporcionar retención mecánica. Algunos modelos incorporan un conjunto de retención de «tapón + resorte + varilla de goma»; la conexión rígida del pasador impide que se suelte.
(2) Características de instalación y mantenimiento
Tipo de anillo partido: El montaje requiere la inserción secuencial de los semianillos y el acoplamiento de las estrías; el desmontaje es el proceso inverso. Los diseños optimizados de martillos pueden acelerar el montaje y desmontaje, pero el procedimiento sigue siendo más complejo que el del tipo de pasador transversal.
Tipo de pasador cruzado: Su funcionamiento es muy sencillo: basta con insertar o extraer el pasador. Sin embargo, si el pasador se oxida, se deforma o falla el mecanismo de retención, la conexión puede bloquearse, lo que dificulta el desmontaje y complica considerablemente el mantenimiento.
(3) Comparación del rendimiento mecánico
Tipo de anillo dividido: Una mayor superficie de contacto proporciona una distribución de la carga más uniforme. Los nuevos diseños de anillo escalonado reducen la longitud total de la broca y su masa, lo que mejora la potencia del martillo y disminuye el riesgo de concentraciones de tensión.
Tipo de pasador transversal: Soporta principalmente cargas de corte; la energía del martillo se transmite directamente a la broca a través del pasador. Esto genera una clara concentración de tensiones en el pasador, que es propenso al desgaste, la deformación o incluso la fractura.
Idoneidad para escenarios de aplicación En operaciones de perforación en roca dura, el tipo de pasador transversal presenta tres ventajas principales:
Estabilidad de la conexión: La conexión de pasador rígido soporta impactos y pares de apriete elevados, evitando que la broca se suelte. El tipo de anillo partido presenta un mayor riesgo de aflojamiento de la conexión en condiciones extremas.
Eficiencia de transferencia de energía: Una trayectoria de transmisión de carga cortante más corta significa que la energía de impacto llega a la broca de forma más directa; la eficiencia de rotura de roca puede ser aproximadamente un 15-20% mayor que la del tipo de anillo dividido.
Retención de precisión: Con un control estricto de las tolerancias de los orificios, la desviación de la verticalidad del orificio se puede mantener dentro de aproximadamente 0,5°, superando al tipo de anillo dividido que puede sufrir defectos de desplazamiento debido a las fuerzas de reacción.
Recomendaciones de ingeniería para la selección de brocas: La selección de brocas debe considerar múltiples factores:
Condiciones geológicas: Se prefiere el perno transversal para rocas duras; el anillo partido es aceptable para formaciones de dureza media a blanda.
Compatibilidad del equipo: Si el diseño del martillo coincide con los escalones del anillo dividido o la alineación del orificio del pasador.
Control de costes: Los sistemas de pasadores transversales tienden a tener costes de mantenimiento y sustitución más elevados, pero sus ventajas en cuanto a eficiencia pueden acortar la duración del proyecto.
Se recomienda realizar perforaciones de prueba in situ para recopilar datos y optimizar dinámicamente la selección en función de la precisión del orificio, las métricas de consumo de energía y la vida útil del componente.
