CN102400650B - 一种钻具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种钻具，涉及钻机技术领域，为实现连接可靠、减少掉钻事故发生的钻具的技术问题而发明。钻具，包括钻杆和与所述钻杆相连接的钻头；在所述钻杆和钻头的法兰连接盘上各自开设有至少两个开口；在所述钻杆和钻头的法兰连接盘上还各自开设有至少两个销孔；所述钻杆的法兰连接盘与所述钻头的法兰连接盘相对接，且所述钻杆的法兰连接盘上的所述开口及销孔与所述钻头的法兰连接盘上的所述开口及销孔相对应；在所述相对应的开口中设置有工字卡；所述工字卡将所述钻杆和钻头的法兰连接盘相联接；在所述相对应的销孔中穿设有传递扭矩的销轴。本发明适用于矿山的大中型和其它工程大型孔施工用。
Description
技术领域
本发明涉及钻机技术领域，尤其涉及一种竖井钻机的钻具。
背景技术
目前，对于竖井钻机的钻具连接结构通常采用法兰螺栓连接。参看图1及图2所示，钻杆的法兰连接盘1和钻头的法兰连接盘2通过螺栓3连接。在钻进过程中由于钻具的震动，易使螺栓松动，造成螺栓受剪切力破坏，发生掉钻事故。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种连接可靠、能够减少掉钻事故发生的钻具。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种钻具，包括钻杆和与所述钻杆相连接的钻头，所述钻杆和钻头各自具有法兰连接盘；
在所述钻杆和钻头的法兰连接盘上各自开设有至少两个开口，所述开口的开口方向背向所述法兰连接盘的中心；在所述钻杆和钻头的法兰连接盘上还各自开设有至少两个销孔；
所述钻杆的法兰连接盘与所述钻头的法兰连接盘相对接，且所述钻杆的法兰连接盘上的所述开口及销孔与所述钻头的法兰连接盘上的所述开口及销孔相对应；
在所述相对应的开口中设置有工字卡；所述工字卡将所述钻杆和钻头的法兰连接盘相联接；
在所述相对应的销孔中穿设有传递扭矩的销轴。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一技术方案为：
一种钻具，包括钻杆、与所述钻杆相连接的钻头导向器、以及与所述钻头导向器相连的钻头，
所述钻杆和钻头各自具有法兰连接盘；所述钻头导向器的上端和下端也分别具有法兰连接盘；
在所述钻杆、钻头导向器和钻头的法兰连接盘上各自开设有至少两个开口，所述开口的开口方向背向所述法兰连接盘的中心；在所述钻杆、钻头导向器和钻头的法兰连接盘上还各自开设有至少两个销孔；
所述钻杆的法兰连接盘与所述钻头导向器的上部法兰连接盘相对接，且所述钻杆的法兰连接盘上的所述开口及销孔与所述钻头导向器的上部法兰连接盘上的所述开口及销孔相对应；所述钻头导向器的下部法兰连接盘与所述钻头的法兰连接盘相对接，且所述钻头导向器的下部法兰连接盘上的所述开口及销孔与所述钻头的法兰连接盘上的所述开口及销孔相对应；
在所述相对应的开口中设置有工字卡；所述工字卡将所述钻杆的法兰连接盘和钻头导向器的法兰连接盘相联接，以及将钻头导向器的法兰连接盘和钻头的法兰连接盘相联接；
在所述相对应的销孔中穿设有销轴。
与现有技术相比，本发明的钻具采用工字卡和销轴的组合式连接结构，其中的销轴传递钻机扭矩，工字卡只起连接作用，不传扭，不受剪切力破坏，连接可靠，由此能够减少掉钻事故发生。
附图说明
图1为现有技术中钻具连接结构的俯视示意图；
图2为图1中钻具连接结构C-C向的剖视图；
图3为本发明实施例1的钻具结构示意图；
图4为图3中销轴结构的局部放大图；
图5为图3中工字卡的立体结构示意图；
图6为本发明实施例2的钻具结构示意图；
图7为图6所示钻具结构的俯视图；
图8为图7中A处的局部放大图。
具体实施方式
本发明旨在提供一种连接可靠，能够减少掉钻事故发生的钻具。下面结合附图和实施例对本发明做具体的说明。
实施例1：
参看图3及图4所示，本发明实施例一种钻具，包括钻杆10和与所述钻杆相连接的钻头20，所述钻杆10和钻头20各自具有法兰连接盘11和21；
在所述钻杆和钻头的法兰连接盘11和21上各自开设有至少两个开口12和22，所述开口的开口方向背向所述法兰连接盘的中心；在所述钻杆和钻头的法兰连接盘上还各自开设有至少两个销孔；所述钻杆的法兰连接盘11与所述钻头的法兰连接盘21相对接，且所述钻杆的法兰连接盘上的所述开口12及销孔与所述钻头的法兰连接盘上的所述开口22及销孔相对应；在所述相对应的开口中设置有工字卡30；所述工字卡30将所述钻杆和钻头的法兰连接盘11和21相联接；在所述相对应的销孔中穿设有传递扭矩的销轴40。
连接组装时，所述工字卡30先从所述开口12和22的入口处卡入所述开口中，然后在所述销孔中插入用来传递扭矩的销轴40。为了增加连接的可靠性，在一个所述开口中可以并排设置两个工字卡。
本发明实施例钻具采用工字卡和销轴的组合式连接结构，其中的销轴传递钻机扭矩，工字卡只起连接作用，不传扭，不受剪切力破坏，连接可靠，由此能够减少掉钻事故发生。
在上述实施例中，所述销轴通过定位装置限定在所述销孔内，所述定位装置可以是定位销。在一实施例中，所述的定位装置为端盖，即在所述销轴的两端设有端盖41和42，所述端盖41和42通过螺钉43或螺栓等可拆卸地固定在所述钻杆和钻头的法兰连接盘11和21上。在钻机工作过程中，所述销轴起着传递扭矩的作用，所述螺钉或螺栓仅起到连接端盖的作用，不传递扭矩。
参看图5及图8所示，为了防止在工作过程中，所述工字卡从所述开口中脱出，在所述工字卡30的至少一个工字端头的两端具有预留槽31；在所述钻杆和/或钻头的法兰连接盘上与所述预留槽相对应的位置处开设有定位孔；在所述定位孔中设有定位销32，所述定位销伸出所述定位孔的部分位于所述预留槽中。
实施例2：
本实施例与实施例1的区别在于：钻头没有直接和钻杆相连，而是通过钻头导向器和钻杆相连。
参看图6及图7所示，本实施例钻具，包括钻杆10、与所述钻杆相连接的钻头导向器50、以及与所述钻头导向器50相连的钻头20；所述钻杆和钻头各自具有法兰连接盘；所述钻头导向器的上端和下端也分别具有法兰连接盘；图中所示11为钻杆的法兰连接盘；在所述钻杆、钻头导向器和钻头的法兰连接盘上各自开设有至少两个开口，所述开口的开口方向背向所述法兰连接盘的中心；图8中所示12为钻杆的法兰连接盘上的开口；在所述钻杆、钻头导向器和钻头的法兰连接盘上还各自开设有至少两个销孔；
所述钻杆的法兰连接盘与所述钻头导向器的上部法兰连接盘相对接，且所述钻杆的法兰连接盘上的所述开口及销孔与所述钻头导向器的上部法兰连接盘上的所述开口及销孔相对应；所述钻头导向器的下部法兰连接盘与所述钻头的法兰连接盘相对接，且所述钻头导向器的下部法兰连接盘上的所述开口及销孔与所述钻头的法兰连接盘上的所述开口及销孔相对应；在所述相对应的开口中设置有工字卡30；所述工字卡将所述钻杆的法兰连接盘和钻头导向器的法兰连接盘相联接，以及将钻头导向器的法兰连接盘和钻头的法兰连接盘相联接；在所述相对应的销孔中穿设有传递扭矩的销轴40。
其中的钻头导向器50起着对钻头导向的作用。钻头导向器的结构可采用本领域中已知的结构，如采用带轴承的撬板式导向器，钻头导向器的具体结构在此不再具体描述。钻头导向器的数量可根据需要设置，本发明实施例中设置有两个钻头导向器50和51，该两个钻头导向器之间通过连接件53连接，所述连接件具有上法兰连接盘和下法兰连接盘，所述连接件与所述钻头导向器之间的连接方式与所述钻头导向器和所述钻杆或钻头之间的连接方式相同。
本发明实施例钻具采用工字卡和销轴的组合式连接结构，其中的销轴传递钻机扭矩，工字卡只起连接作用，不传扭，不受剪切力破坏，连接可靠，由此能够减少掉钻事故发生。
在上述实施例2中，所述销轴通过定位装置限定在所述销孔内，所述定位装置可以采用实施例1的所述结构，在此不再赘述。
参看图5及图8所示，为了防止在工作过程中，所述工字卡30从所述开口12中脱出，在所述工字卡30的至少一个工字端头的两端具有预留槽31；在所述钻杆和/或钻头的法兰连接盘上与所述预留槽相对应的位置处开设有定位孔；在所述定位孔中设有定位销32，所述定位销伸出所述定位孔的部分位于所述预留槽中。
为了较好地保证所述销轴对钻机扭矩的传递，工字卡只起连接作用，不传扭，在上述各实施例利中，在装配时，所述工字卡与所述开口之间为间隙配合，所述销轴与所述销孔之间为过盈配合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种钻具，包括钻杆和与所述钻杆相连接的钻头，其特征在于：
所述钻杆和钻头各自具有法兰连接盘；
在所述钻杆和钻头的法兰连接盘上各自开设有至少两个开口，所述开口的开口方向背向所述法兰连接盘的中心；在所述钻杆和钻头的法兰连接盘上还各自开设有至少两个销孔；
所述钻杆的法兰连接盘与所述钻头的法兰连接盘相对接，且所述钻杆的法兰连接盘上的所述开口及销孔与所述钻头的法兰连接盘上的所述开口及销孔相对应；
在所述相对应的开口中设置有工字卡；所述工字卡将所述钻杆和钻头的法兰连接盘相联接；
在所述相对应的销孔中穿设有传递扭矩的销轴；在所述销轴的两端设有端盖，所述端盖可拆卸地固定在所述钻杆和钻头的法兰连接盘上；
所述工字卡与所述开口之间为间隙配合，所述销轴与所述销孔之间为过盈配合。
2.根据权利要求1所述的钻具，其特征在于：在所述工字卡的至少一个工字端头的两端具有预留槽；
在所述钻杆和/或钻头的法兰连接盘上与所述预留槽相对应的位置处开设有定位孔；
在所述定位孔中设有定位销，所述定位销伸出所述定位孔的部分位于所述预留槽中。
3.一种钻具，包括钻杆、与所述钻杆相连接的钻头导向器、以及与所述钻头导向器相连的钻头，其特征在于：
所述钻杆和钻头各自具有法兰连接盘；所述钻头导向器的上端和下端也分别具有法兰连接盘；
在所述钻杆、钻头导向器和钻头的法兰连接盘上各自开设有至少两个开口，所述开口的开口方向背向所述法兰连接盘的中心；在所述钻杆、钻头导向器和钻头的法兰连接盘上还各自开设有至少两个销孔；
所述钻杆的法兰连接盘与所述钻头导向器的上部法兰连接盘相对接，且所述钻杆的法兰连接盘上的所述开口及销孔与所述钻头导向器的上部法兰连接盘上的所述开口及销孔相对应；所述钻头导向器的下部法兰连接盘与所述钻头的法兰连接盘相对接，且所述钻头导向器的下部法兰连接盘上的所述开口及销孔与所述钻头的法兰连接盘上的所述开口及销孔相对应；
在所述相对应的开口中设置有工字卡；所述工字卡将所述钻杆的法兰连接盘和钻头导向器的法兰连接盘相联接，以及将钻头导向器的法兰连接盘和钻头的法兰连接盘相联接；
在所述相对应的销孔中穿设有传递扭矩的销轴在所述销轴的两端设有端盖，所述端盖可拆卸地固定在对应的法兰连接盘上；
所述工字卡与所述开口之间为间隙配合，所述销轴与所述销孔之间为过盈配合。
4.根据权利要求3所述的钻具，其特征在于：在所述工字卡的至少一个工字端头的两端具有预留槽；
在所述法兰连接盘上与所述预留槽相对应的位置处开设有定位孔；
在所述定位孔中设有定位销，所述定位销伸出所述定位孔的部分位于所述预留槽中。
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