CN104389530A - 一种低噪音控制的环保型钻杆 - Google Patents

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    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02—Couplings; joints
    • E21B17/04—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
    • E21B17/07—Telescoping joints for varying drill string lengths; Shock absorbers

Abstract

本发明公开一种低噪音控制的环保型钻杆，包括多级伸缩钻杆本体(1)、减震装置、传动装置(6)和吸音装置，减震装置包括减震胶圈(2)、减震弹簧(7)以及减震耐磨环(5)；传动装置包括设置在钻杆本体内相邻两个钻杆单节之间的花键；吸音装置包括设置在钻杆本体内的吸音材料(4)。本发明中减震装置可降低整个钻杆工作部位的撞击及相对运动产生的震动，降低该设备的噪声源头；并采用吸音装置的吸音材料附着降低钻杆整体的震动振幅，隔断相关部件产生的共振，最后的噪声再通过吸音材料被吸收，从而可以减少打桩作业过程中的噪音，使得打桩作业产生的噪音符合城市夜晚的施工要求，缩短了施工周期，降低了施工成本。

Description

一种低噪音控制的环保型钻杆
技术领域
本发明涉及一种钻杆，具体是一种低噪音控制的环保型钻杆，属于钻杆技术领域。
背景技术
众所周知，钻杆是钻孔工具中连接钻头、用以传递动力的杆件，在钻机地表设备和钻头的配合下可适用于油气勘探开发或路面打桩等地下作业的施工中。
现有的钻杆产品一般采用多边形或圆形的薄壁空心钢材作为主体，其长度规格能够调节，各节之间可先通过传动连接装置进行连接，再通过不同的连接方式与桩基设备及钻具连接，能够实现地下几十米乃至上百米的施工。在施工过程中，桩基和钻杆之间产生的驱动撞击声、钢材结构的回声以及钻杆上下运动时产生的摩擦声会使整个施工噪音非常大，严重影响了施工者的健康，尤其是在城市进行施工时，还严重影响了施工地周围居民的生活和健康，非常扰民；故为了减少环境负面影响，提倡绿色施工方案，要求打桩施工时不得随意敲打钻杆，施工噪音需控制在85db以下，且尽量安排在白天施工，夜间禁止施工。这样虽然能够解决扰民问题，但是因施工设备只能在白天工作，夜晚闲置，将导致施工周期大大延长，施工资源的浪费，增加了施工成本。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种低噪音控制的环保型钻杆，能够减少打桩作业过程中的噪音，使得打桩作业产生的噪音符合城市夜晚的施工要求，缩短施工周期，降低施工成本。
为了实现上述目的，本发明采用的一种低噪音控制的环保型钻杆，包括多级伸缩钻杆本体，还包括减震装置、传动装置和吸音装置，所述减震装置包括安装在钻杆本体的外壳上位于与桩基设备或钻具连接处的减震胶圈、安装在钻杆本体内最内层钻杆端部的减震弹簧以及安装在相邻两个钻杆之间的减震耐磨环；所述传动装置包括设置在钻杆本体内相邻两个钻杆单节之间的花键；所述吸音装置包括设置在钻杆本体内用于降低钻杆震动振幅、隔断共振及吸收噪音的吸音材料。
所述钻杆本体内每个钻杆的外壁上均设有三组外凸键，每个钻杆的内壁上均设有与其内侧相邻钻杆外壁上三组凸键相配合的内凸键；所述吸音材料设置在每个钻杆外壁上相邻的两组外凸键之间。
与现有技术相比，考虑到钻杆作为桩基设备除了动力系统以外的主要工作运动部件，是产生噪音的主要来源，本发明通过增设减震装置从噪声产生源头来减少噪声的产生，具体是分别增设了减震胶圈、减震弹簧和减震耐磨环，其中，减震胶圈的设置可减少钻杆与桩基设备和钻具之间的撞击及相对运动产生的震动，降低了源头噪声；钻杆本体端部减震弹簧的设置可进一步降低整个钻杆工作部位在打桩时的撞击及相对运动产生的震动，进而再次降低了该设备的源头噪声；而安装在钻杆本体内相邻两个钻杆之间的减震耐磨环可以减少相邻两个钻杆之间的撞击及相对运动产生的震动，进一步降低了源头噪声。同时，吸音材料可以借助其防腐、抗磨、抗老化的作用强力附着在钻杆本体内各级钻杆的圆形薄壁钢材上，一方面借助其降低震动振幅、隔断共振的作用可以降低相邻两个钻杆之间、多个钻杆之间乃至所有钻杆之间的整体震动振幅，隔断相关部件间产生的共振；另一方面，可以借助其吸音的作用来吸收存在的噪声。最终，通过从噪声产生源头来降低源头噪声的产生，并配合能够降低震动振幅、隔断共振及吸收噪音的吸音材料，降低了施工时产生的噪音，使得施工时的噪音极低，保证了设备在城市夜晚的施工要求，进而大大降低了的施工成本，缩短了施工周期。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明钻杆的横向剖视图。
图中：1、钻杆本体，2、减震胶圈，3、外凸键，4、吸音材料,5、减震耐磨环，6、传动装置，7、减震弹簧。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示，一种低噪音控制的环保型钻杆，包括多级伸缩钻杆本体1，还包括减震装置、传动装置6和吸音装置，所述减震装置包括安装在钻杆本体1的外壳上位于与桩基设备或钻具连接处的减震胶圈2、安装在钻杆本体1内最内层钻杆端部的减震弹簧7以及安装在相邻两个钻杆之间的减震耐磨环5；所述传动装置6包括设置在钻杆本体1内相邻两个钻杆单节之间的花键；所述吸音装置包括设置在钻杆本体1内用于降低钻杆震动振幅、隔断共振及吸收噪音的吸音材料4。
如图2所示，可在所述钻杆本体1内每个钻杆的外壁上均设有三组外凸键3，每个钻杆的内壁上均设有与其内侧相邻钻杆外壁上三组外凸键3相配合的内凸键，相邻两个钻杆中外侧钻杆的内凸键与内侧钻杆的外凸键组成这两个钻杆间作为传动装置6的花键；所述吸音材料4喷涂在每个钻杆外壁上相邻的两组外凸键3之间。
使用时，可直接将该钻杆本体与桩基设备和钻具连接。首先，因减震胶圈2设置在钻杆本体与桩基设备和钻具的连接处，故在打桩时，减震胶圈2可起到缓冲作用，减少钻杆与桩基设备和钻具之间的撞击及相对运动产生的震动，降低了源头噪声。其次，钻杆本体1端部减震弹簧7的设置可进一步降低整个钻杆工作部位在打桩时的撞击及相对运动产生的震动，进而再次降低了该设备的源头噪声。接着，安装在钻杆本体1内相邻两个钻杆之间的减震耐磨环5可以减少相邻两个钻杆之间的撞击及相对运动产生的震动，因当钻杆本体1内的多节钻杆完全伸出或只有部分钻杆伸出时，伸出的某个钻杆的上端与其外侧连接的钻杆的下端之间在工作过程中会产生撞击和相对运动，故设置在这两个钻杆之间的减震耐磨环5此时就会发挥其缓冲减震的作用，进一步降低了源头噪声。最后，吸音材料4可以借助其防腐、抗磨、抗老化的作用强力附着在钻杆本体1内各级钻杆的圆形薄壁钢材上，一方面借助其降低震动振幅、隔断共振的作用可以降低相邻两个钻杆之间、多个钻杆之间乃至所有钻杆之间的整体震动振幅，隔断相关部件间产生的共振；另一方面，可以借助其吸音的作用来吸收存在的噪声。最终，通过从噪声产生源头来降低源头噪声的产生，并配合能够降低震动振幅、隔断共振及吸收噪音的吸音材料，降低了施工时产生的噪音，使得施工时的噪音极低，保证了设备在城市夜晚的施工要求，进而大大降低了的施工成本，缩短了施工周期。
上述结构并不是简单的将减震装置和吸音装置增加至现有的多级伸缩钻杆上，而是在考虑到减震降噪的同时，还考虑了钻杆钻杆施工地层复杂，长期侵泡在水下的泥沙石浆里等极其恶劣的施工环境，传动装置6通过相邻凸键的正反面隔离保护吸音材料，使吸音材料不受外部泥浆和土石残渣侵袭，保证了吸音材料能够更长久的正常工作，延长吸音装置的使用寿命，从而确保了整个钻杆的使用寿命，使得该钻杆的可靠性、安全性以及耐用性都能够满足施工环境对钻杆的要求，经试验发现：普通钻杆在施工时最好的状态是其施工噪音在85db以下，而本钻杆施工时的噪音在40-50db，完全满足钻杆正常的施工要求，而且也能够满足设备在城市夜晚的施工要求，确保在夜晚也可以进行施工，大大降低了的施工成本，缩短了施工周期。
综上所述，考虑到钻杆作为桩基设备除了动力系统以外的主要工作运动部件，是产生噪音的主要来源，本发明通过主要由减震弹簧、减震胶圈和减震耐磨环组成的减震装置来降低整个钻杆工作部位、桩基和钻杆之间以及相邻钻杆之间上下运动时的撞击及相对运动产生的震动，进而降低了该设备的噪声源头；同时借助吸音装置中吸音材料防腐、抗磨、抗老化的作用强力附着在各级钻杆的圆形薄壁钢材上，从而来降低钻杆整体的震动振幅，隔断相关部件间产生的共振，并吸收钢材结构的回声及部件间的摩擦声，使得施工时的噪音极低，保证了设备在城市夜晚的施工要求，大大降低的施工成本，缩短了施工周期。同时，传动装置通过相邻凸键的正反面隔离保护吸音材料，使吸音材料不受外部泥浆和土石残渣侵袭，保证了吸音材料能够更长久的正常工作，延长吸音装置的使用寿命。

Claims (2)

1.一种低噪音控制的环保型钻杆，包括多级伸缩钻杆本体(1)，其特征在于，还包括减震装置、传动装置(6)和吸音装置，所述减震装置包括安装在钻杆本体(1)的外壳上位于与桩基设备或钻具连接处的减震胶圈(2)、安装在钻杆本体(1)内最内层钻杆端部的减震弹簧(7)以及安装在相邻两个钻杆之间的减震耐磨环(5)；所述传动装置(6)包括设置在钻杆本体(1)内相邻两个钻杆单节之间的花键；所述吸音装置包括设置在钻杆本体(1)内用于降低钻杆震动振幅、隔断共振及吸收噪音的吸音材料(4)。
2.根据权利要求1所述的一种低噪音控制的环保型钻杆，其特征在于，所述钻杆本体(1)内每个钻杆的外壁上均设有三组外凸键(3)，每个钻杆的内壁上均设有与其内侧相邻钻杆外壁上三组外凸键(3)相配合的内凸键；所述吸音材料(4)设置在每个钻杆外壁上相邻的两组外凸键(3)之间。
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