CN102628339A - 矿用钻杆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿用钻杆，它采用若干矿用钻杆组件相互连接而成，矿用钻杆组件包括中空本体，中空本体的两端设有相互匹配且经过高频淬火的外锥螺纹和内锥螺纹，外锥螺纹与内锥螺纹的接合面为锥面。钻杆组件结构简单、便于批量生产；钻杆连接不需要焊接，不仅环保，而且连接部位更不容易发生断裂，极大地提高了钻杆的使用寿命；钻杆整体硬度高、耐磨、不漏水、不漏气，避免了钻杆在钻探过程中受到外力发生弯曲、断裂，进一步提高了钻杆的使用寿命；钻杆组件间通过螺纹连接，便于整体及部分装卸，有利于钻杆的维护和更换，经实践证明，焊接钻杆使用几百米焊接部位就会发生断裂更换，本发明的无焊接钻杆进尺达8000米不会出现弯曲、断裂现象。

Description

矿用钻杆

技术领域

本发明属于钻具技术领域，具体是一种矿用钻杆。

背景技术

钻杆是向钻头传递动力，随同钻头进入钻孔的杆状或管状零件。通常煤矿企业钻孔深，所需钻机功率大，而钻杆多采用薄壁无缝管，两端加上元钢焊接成型，常常会发生弯曲、断裂、漏水、漏气等现象，导致钻杆脱落、打捞钻具、维修或更换钻杆等，严重影响了生产效率，因此煤矿生产企业需要更耐用、便于维修或更换的钻杆。

随着科学技术的发展，现在多数煤矿企业采用的钻杆包括公扣钻杆、中间连接杆、母扣钻杆，其中公扣钻杆通过电焊连接中间连接杆，中间连接杆再通过电焊连接母扣钻杆。该钻杆明显存在诸多不足，如钻杆通过焊接而成，不便于维修或更换钻杆；同时焊接不环保，且焊接处容易发生断裂，影响了钻杆的使用寿命，增加了钻杆的维护次数，降低了煤矿企业的生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不需焊接的矿用钻杆，此钻杆维修或更换方便，且结构简单、便于批量生产，同时钻杆整体硬度高、耐磨，使用寿命长，减少了停工维护次数，极大地提高了煤矿企业的生产效率。

本发明的技术方案如下：一种矿用钻杆组件，其特征在于：包括中空本体，中空本体的两端设有相互匹配且经过高频淬火的外锥螺纹和内锥螺纹，外锥螺纹与内锥螺纹的接合面为锥面。由于中空本体两端设有相互匹配的外锥螺纹和内锥螺纹，因此钻杆组件之间可通过相互匹配的外锥螺纹和内锥螺纹进行连接，虽然理论上可连接到无限长度，但由于受到钻机功率大小的影响，采用若干个钻杆组件连接到所需长度即可。

由于钻杆是采用若干钻杆组件通过螺纹连接而成，每个钻杆组件的结构简单，因此钻杆装卸灵活、方便、快捷、环保，同时钻杆组件两端的外锥螺纹和内锥螺纹经过高频淬火，螺纹牙的强度和耐磨性提高，避免了钻杆连接处出现滑丝导致钻杆连接处出现脱落，延长了钻杆的使用寿命，减少了停工维护次数，极大地提高了煤矿企业的生产效率。钻杆组件外锥螺纹与内锥螺纹的接合面为锥面，采用此种锥度配合能够增加接触面积，提高连接部位的密闭性，防止钻杆中空部位出现漏水、漏气。

中空本体采用材质为20CrMnTi的加厚无缝钢管或R780的地质管，目的是加强钻杆的整体硬度，防止钻杆在钻探过程中受到外力发生弯曲、断裂，延长钻杆的使用寿命，减少停工维护次数。

外锥螺纹采用锻压敦厚管壁一次加工成型。也就是在加工外锥螺纹时，首先采用锻压敦厚管壁，然后再一次完成外锥螺纹的加工。敦厚管壁的目的是增加钻杆组件外螺纹根部的厚度，避免在钻探过程中连接部位发生断裂，防止钻头及部分钻杆断裂在钻孔中而需要停工打捞，提高了煤矿企业的生产效率。

一种矿用钻杆，钻杆由若干钻杆组件相互连接而成，钻杆组件之间通过外锥螺纹与内锥螺纹配合连接。相比焊接钻杆而言，它更有利于钻杆的整体装卸和部分装卸，且钻杆的连接部位也更不容易发生断裂，极大地提高了钻杆的使用寿命。

综上所述，本发明的显著效果在于：钻杆组件结构简单、便于批量生产；钻杆连接不需要焊接，不仅环保，而且连接部位相比焊接而言更不容易发生断裂，极大地提高了钻杆的使用寿命；钻杆整体硬度高、耐磨、不漏水、不漏气，避免了钻杆在钻探过程中受到外力发生弯曲、断裂，进一步提高了钻杆的使用寿命；另外钻杆组件间通过螺纹连接，便于整体及部分装卸，有利于钻杆的维护和更换，经实践证明，焊接钻杆使用几百米左右就需要更换，本发明的无焊接钻杆进尺达8000米不会出现弯曲、断裂现象。

附图说明

图1为钻杆组件的结构示意图；

图2为图1中I处的局部结构放大图；

图3为两钻杆组件相互连接的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施方式对本发明作进一步的说明。

参见图1，一种矿用钻杆组件，包括中空本体10，中空本体10的两端设有相互匹配且经过高频淬火的外锥螺纹20和内锥螺纹30，外锥螺纹20与内锥螺纹30的接合面40为锥面。

由于中空本体10两端的外锥螺纹20和内锥螺纹30相互匹配，因此钻杆组件之间可利用外锥螺纹20和内锥螺纹30的配合进行连接组成钻探用钻杆，每个钻杆组件的结构简单、装卸灵活、不需要焊接，用户可根据需要连接到钻探所需长度，也可根据需要进行部分拆卸，同时也便于在钻杆发生部分弯曲或断裂时维护或更换。

为了提高螺纹牙的强度和耐磨性，避免出现滑丝导致的钻杆连接处出现脱落，外锥螺纹20和内锥螺纹30经过高频淬火。

参见图2，钻杆组件之间通过外螺纹20与内螺纹30进行连接，相互连接时的接合面40为锥面，换言之，钻杆组件外锥螺纹20与内锥螺纹30的接合面40为锥面，采用此种锥度配合能够增加接触面积，提高连接部位的密闭性，防止钻杆中空部位出现漏水、漏气。

优选地，接合面40与中空本体10垂直截面的夹角为20°～30°。在本实施例中，接合面40与中空本体10垂直截面的夹角β为20°。

参见图1，中空本体10采用材质为20CrMnTi的加厚无缝钢管或R780的地质管。在本实施例中，中空本体10采用20CrMnTi的加厚无缝钢管，目的是加强钻杆的整体硬度，防止钻杆在钻探过程中受到外力发生弯曲、断裂，延长钻杆的使用寿命，减少停工维护次数。

优选地，外锥螺纹20采用锻压敦厚管壁一次加工成型，也就是在加工外螺纹20时，首先通过锻压敦厚管壁，然后再一次完成外锥螺纹20的加工。敦厚管壁的目的是增加钻杆组件外锥螺纹及外螺纹根部的厚度，避免在钻探过程中连接部位发生断裂，防止钻头及部分钻杆断裂在井下而需要停工打捞，提高了煤矿企业的生产效率。

参见图3，一种矿用钻杆，钻杆由若干钻杆组件相互连接而成，钻杆组件之间通过外锥螺纹20与内锥螺纹30配合连接。

使用时，首先采用若干钻杆组件连接成所需长度的钻杆，连接组成的钻杆一端为外锥螺纹，另一端则为内锥螺纹，内锥螺纹端装配在钻机上，外锥螺纹端连接钻头，然后启动钻机，钻机带动钻杆及钻头转动。

通常，焊接钻杆进尺到几百米左右，焊接部位就会发生断裂，钻头及部分钻杆脱落在钻孔内，此时需要停工打捞，影响了企业的生产效率；经实践证明，本发明的无焊接钻杆进尺达8000米不会出现弯曲、断裂现象，极大地提高了钻杆的使用寿命，也减少了煤矿企业停工维护的次数，提高了煤矿企业的生产效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种矿用钻杆组件，其特征在于：包括中空本体(10)，中空本体(10)的两端设有相互匹配且经过高频淬火的外锥螺纹(20)和内锥螺纹(30)，外锥螺纹(20)与内锥螺纹(30)的接合面(40)为锥面。

2.根据权利要求1所述的矿用钻杆组件，其特征在于：所述中空本体(10)采用材质为20CrMnTi的加厚无缝钢管或R780的地质管。

3.根据权利要求1所述的矿用钻杆组件，其特征在于：所述外锥螺纹(20)采用锻压敦厚管壁一次加工成型。

4.根据权利要求1所述的矿用钻杆组件，其特征在于：所述接合面(40)与中空本体(10)垂直截面的夹角为20°～30°。

5.一种由如权利要求1所述组件构成的矿用钻杆，其特征在于：钻杆由若干钻杆组件相互连接而成，钻杆组件之间通过外锥螺纹(20)与内锥螺纹(30)配合连接。

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