CN104695872A - 一种气动潜孔锤的多层钻杆结构 - Google Patents

一种气动潜孔锤的多层钻杆结构 Download PDF

Info

Publication number
CN104695872A
CN104695872A CN201510088243.XA CN201510088243A CN104695872A CN 104695872 A CN104695872 A CN 104695872A CN 201510088243 A CN201510088243 A CN 201510088243A CN 104695872 A CN104695872 A CN 104695872A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel pipe
square joints
hole hammer
steel
outside
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510088243.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN104695872B (zh
Inventor
王海静
范强生
罗菊
刘国莉
金洲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xuzhou XCMG Foundation Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Xuzhou XCMG Foundation Construction Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xuzhou XCMG Foundation Construction Machinery Co Ltd filed Critical Xuzhou XCMG Foundation Construction Machinery Co Ltd
Priority to CN201510088243.XA priority Critical patent/CN104695872B/zh
Publication of CN104695872A publication Critical patent/CN104695872A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104695872B publication Critical patent/CN104695872B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • 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
    • E21B17/046—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like with ribs, pins, or jaws, and complementary grooves or the like, e.g. bayonet catches
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/18—Pipes provided with plural fluid passages
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/12—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor using drilling pipes with plural fluid passages, e.g. closed circulation systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

本发明公开了一种气动潜孔锤的多层钻杆结构，包括中空的外杆（2），连接其外部两端的内六方接头（1）和外六方接头（7），且相邻两个外杆（2）的内、外六方接头（1、7）之间能够相互配合连通；外杆（2）内部包括两段同心的通过四根均布第二钢管（5）连通的过渡腔（3），横贯过渡腔（3）且同心的第一钢管（6），以及横贯第一钢管（6）的第三钢管（4）；内、外六方接头（1、7）内部包括钢管座（10），以及四个均布于第一钢管（6）外周的长圆孔槽（9）。本发明可在钻杆内部有限空间内实现潜孔锤供气、气举反循环供气和排渣三条管路独立运行，每根钻杆之间通过一对特殊的内、外六方接头连接，即可实现三条管路各自对接。

Description

一种气动潜孔锤的多层钻杆结构
技术领域
本发明涉及一种工程机械的钻杆，尤其涉及一种旋挖钻机气动潜孔锤的多层钻杆结构。
背景技术
气动潜孔锤钻进技术是目前国内外应用较多的一种钻进技术，也是空气钻进技术在碎岩方法上的一项重大突破。它是以压缩空气为动力介质，利用压缩空气的能量产生连续冲击载荷的孔底动力机具，压缩空气同时可以兼作洗孔介质。通常气动潜孔锤直接与硬质合金柱齿钻头连接以冲击方式碎岩，低速回转不取心全面钻进，在与旋挖钻机配套使用时，不仅可以大幅度提高钻进效率，而且成孔质量较好，施工成本低，适用于中等硬度以上的岩层钻进，特别是坚硬岩层的钻进。
传统的气动潜孔锤的钻杆和水龙头分别接到动力头上下端，由动力头驱动钻杆，水龙头上输气孔及排渣孔通过动力头转换到钻杆中。这种结构虽然也能实现旋挖钻机与气动潜孔锤配合使用，但动力头改动较大，不能很方便地实现普通旋挖与气动潜孔锤旋挖之间的切换，施工成本较大。这样一来，就需要研发出一种特殊的水龙头和特殊的钻杆，供气管路、排渣管路等全部从水龙头和钻杆内部通过，使得动力头无需改动，以实现普通旋挖与气动潜孔锤旋挖之间方便切换。
发明内容
针对上述现存的技术问题，本发明提供一种气动潜孔锤的多层钻杆结构，以方便的实现普通旋挖与气动潜孔锤旋挖之间的切换。
为实现上述目的，本发明提供一种气动潜孔锤的多层钻杆结构，包括中空的外杆，每个外杆外部两端连接有设有中心孔的内六方接头和外六方接头，且相邻两个外杆的内、外六方接头之间能够相互配合连通；
所述的外杆内部包括分别放置于两端、且与之同心的圆柱形过渡腔，该两段过渡腔之间通过至少一个第二钢管连通；还包括横贯两段过渡腔、且与之同心放置的第一钢管，该第一钢管两端分别与内、外六方接头的中心孔对接；还包括横贯第一钢管、且与之同向的第三钢管，该第三钢管的一端插入内六方接头的中心孔，另一端穿出外六方接头的中心孔；
所述的内、外六方接头内部均包括设置于中心孔内的钢管座，用于安插本外杆的第三钢管，且内六方接头的钢管座还用于安插对接的外六方接头内穿出的第三钢管的另一端；还包括设置于中心孔外周的至少一个长圆孔槽，该长圆孔槽的一端与相邻的过渡腔连通，另一端能够与对接的六方接头内的长圆孔槽连通。
如此，相邻两个外杆连接时，其内部由过渡腔、第二钢管、长圆孔槽之间连通形成的供气管路，第一钢管与内、外六方接头中心孔之间连通形成的排渣管路，第三钢管形成的气举反循环管路均可以连通延长。
进一步，所述的外杆的外圆柱面均匀布置有摩阻键条。
进一步，所述的内六方接头内部为三段阶梯状，外六方接头外部和第三钢管穿出端构成与之配合的三段阶梯状。更进一步，所述的外六方接头外表面设有用于安放第一密封圈、第二密封圈的密封槽，所述的第三钢管穿出部的外表面设有用于安放第三密封圈的密封槽。
进一步，所述的内、外六方接头的结合处设有相互配合的销轴孔。
优选的，所述的第二钢管均布有四个。
优选的，所述的长圆孔槽均布有四个。
综上所述，本发明可在钻杆内部这样一个有限的圆柱体空间内实现潜孔锤供气、气举反循环供气和排渣三条管路独立运行，每根钻杆单元之间通过一对特殊的内、外六方接头连接，即可实现三条管路各自对接，并可保证各自管路的密封性，也实现了普通旋挖与气动潜孔锤旋挖之间的方便切换。
附图说明
图1为本发明多层钻杆结构的剖视结构图；
图2为图1中A-A向的剖视结构图；
图3为图1中B-B向的剖视结构图；
图4为图1中C-C向的剖视结构图；
图5为本发明多层钻杆首尾连接时内、外六方接头结合的局部剖视图；
图中：1、内六方接头，2、外杆，3、过渡腔，4、第三钢管，5、第二钢管，6、第一钢管，7、外六方接头，8、中心孔，9、长圆孔槽，10、钢管座，11、销轴，12、第一密封圈，13、第二密封圈，14、第三密封圈。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，每个气动潜孔锤的多层钻杆结构单元包括中空外杆2，其外部两端连接设有中心孔8的内六方接头1和外六方接头7。如图5所示，多个外杆2可依次通过相邻两个内、外六方接头1、7之间的配合连接在一起，同时外杆2内部的潜孔锤供气管路、气举反循环管路和排渣管路也能实现密闭对接。
如图1至图4所示，外杆2内部两端分别设有一个与之同心放置的圆柱形过渡腔3，两段过渡腔3之间通过四根均布的第二钢管5连通；内、外六方接头1、7的中心孔8外周还设有四个均布的长圆孔槽9，该长圆孔槽9的一端与相邻的过渡腔3连通，共同构成了潜孔锤供气管路，并通过长圆孔槽9另一端与对接的六方接头内的长圆孔槽9的连通，来实现相邻两个供气管路的对接连通。
如图1至图4所示，外杆2内部还设有横贯两段过渡腔3、且与之同心放置的第一钢管6，该第一钢管6两端分别与内、外六方接头1、7的中心孔8对接，构成了潜孔锤排渣管路，并通过相邻两个外杆2的内、外六方接头1、7中心孔8的对接，来实现相邻两个排渣管路的对接连通。
如图1至图4所示，内、外六方接头1、7的中心孔8内，与外杆2的对接处，分别设有一钢管座10，同时外杆2内部还还设有横贯第一钢管6、且与之同向的第三钢管4，该第三钢管4的一端插入内六方接头1的钢管座10内，另一端安插入外六方接头7的钢管座10内，并穿出外六方接头7的一侧，且穿出的部分能够安插入与之对接的内六方接头1的钢管座10内，形成连通的气举反循环管路。
上述实施例中，外杆2的外圆柱面布置有摩阻键条，通过动力头传扭加压和潜孔锤的碎岩，不断往下打孔。
上述各实施例中，内六方接头1内部为三段阶梯状，外六方接头7外部和第三钢管4穿出端构成与之配合的三段阶梯状。并且，外六方接头7外表面安放设有用于第一密封圈12、第二密封圈13的密封槽，分别加强了供气管路和排渣管路的密闭性，第三钢管4穿出部表面设有用于安放第三密封圈14的密封槽，加强了气举反循环管路的密闭性。
上述各实施例中，内、外六方接头1、7上设有相互配合的销轴孔。如图5所示，多个钻杆可以通过彼此的内、外六方接头1、7依次首尾连接，并在连接处通过销轴11固定，内、外六方接头1、7的六方面可传递扭矩，销轴11可承受提升钻杆时的拉力。
如图5所示，当两根多层钻杆结构单元对接时，首先将第一密封圈12和第二密封圈13安装于外六方接头7上对应的密封槽中，其次将第三密封圈14安装于第三钢管4穿出外六方接头7部分的密封槽中。然后将内、外六方接头1、7对接，并使得其上用于安装销轴11的销轴孔对齐、安装有密封圈的轴与对应的孔配合完好。最后将销轴11穿入对应的销轴孔中并固定好即可。
经过长期的密封性试验，多个钻杆单元首尾连接的同时，潜孔锤供气管路、气举反循环管路和排渣管路可各自对接完好，并且由于密封圈的设置，各自管路均具有较佳的密封性。

Claims (7)

1. 一种气动潜孔锤的多层钻杆结构，其特征在于，包括中空的外杆（2），每个外杆（2）外部两端连接有设有中心孔（8）的内六方接头（1）和外六方接头（7），且相邻两个外杆（2）的内、外六方接头（1、7）之间能够相互配合连通；
所述的外杆（2）内部包括分别放置于两端、且与之同心的圆柱形过渡腔（3），该两段过渡腔（3）之间通过至少一个第二钢管（5）连通；还包括横贯两段过渡腔（3）、且与之同心放置的第一钢管（6），该第一钢管（6）两端分别与内、外六方接头（1、7）的中心孔（8）对接；还包括横贯第一钢管（6）、且与之同向的第三钢管（4），该第三钢管（4）的一端插入内六方接头（1）的中心孔（8），另一端穿出外六方接头（7）的中心孔（8）；
所述的内、外六方接头（1、7）内部均包括设置于中心孔（8）内的钢管座（10），用于安插本外杆（2）的第三钢管（4），且内六方接头（1）的钢管座（10）还用于安插对接的外六方接头（7）内穿出的第三钢管（4）的另一端；还包括设置于中心孔（8）外周的至少一个长圆孔槽（9），该长圆孔槽（9）的一端与相邻的过渡腔（3）连通，另一端能够与对接的六方接头内的长圆孔槽（9）连通。
2. 根据权利要求1所述的一种气动潜孔锤的多层钻杆结构，其特征在于，所述的外杆（2）的外圆柱面均匀布置有摩阻键条。
3. 根据权利要求1或2所述的一种气动潜孔锤的多层钻杆结构，其特征在于，所述的内六方接头（1）内部为三段阶梯状，外六方接头（7）外部和第三钢管（4）穿出端构成与之配合的三段阶梯状。
4. 根据权利要求3所述的一种气动潜孔锤的多层钻杆结构，其特征在于，所述的外六方接头（7）外表面设有用于安放第一密封圈（12）、第二密封圈（13）的密封槽，所述的第三钢管（4）穿出部的外表面设有用于安放第三密封圈（14）的密封槽。
5. 根据权利要求1或2所述的一种气动潜孔锤的多层钻杆结构，其特征在于，所述的内、外六方接头（1、7）的结合处设有相互配合的销轴孔。
6. 根据权利要求1或2所述的一种气动潜孔锤的多层钻杆结构，其特征在于，所述的第二钢管（5）均布有四个。
7. 根据权利要求1或2所述的一种气动潜孔锤的多层钻杆结构，其特征在于，所述的长圆孔槽（9）均布有四个。
CN201510088243.XA 2015-02-26 2015-02-26 一种气动潜孔锤的多层钻杆结构 Active CN104695872B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510088243.XA CN104695872B (zh) 2015-02-26 2015-02-26 一种气动潜孔锤的多层钻杆结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510088243.XA CN104695872B (zh) 2015-02-26 2015-02-26 一种气动潜孔锤的多层钻杆结构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104695872A true CN104695872A (zh) 2015-06-10
CN104695872B CN104695872B (zh) 2017-02-01

Family

ID=53343377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510088243.XA Active CN104695872B (zh) 2015-02-26 2015-02-26 一种气动潜孔锤的多层钻杆结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104695872B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111594066A (zh) * 2020-06-23 2020-08-28 西南石油大学 一种三通道钻杆

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994024405A1 (en) * 1993-04-08 1994-10-27 Sandvik Ab Down-hole hammer drill having reverse circulation and drill bit for the hammer drill
US5685380A (en) * 1995-01-06 1997-11-11 Minroc Technical Promotions Limited Reverse circulation down-the-hole drill
GB9914868D0 (en) * 1999-06-25 1999-08-25 2H Offshore Engineering Limite Concentric catenary riser
CN201567983U (zh) * 2009-12-09 2010-09-01 中国石油天然气股份有限公司 煤层气井桥式无污染连续冲洗煤灰工艺管柱
CN103089145A (zh) * 2013-02-06 2013-05-08 上海中联重科桩工机械有限公司 旋挖钻机的潜孔锤动力头和旋挖钻机
CN204663406U (zh) * 2015-02-26 2015-09-23 徐州徐工基础工程机械有限公司 气动潜孔锤的多层钻杆结构

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994024405A1 (en) * 1993-04-08 1994-10-27 Sandvik Ab Down-hole hammer drill having reverse circulation and drill bit for the hammer drill
US5685380A (en) * 1995-01-06 1997-11-11 Minroc Technical Promotions Limited Reverse circulation down-the-hole drill
GB9914868D0 (en) * 1999-06-25 1999-08-25 2H Offshore Engineering Limite Concentric catenary riser
CN201567983U (zh) * 2009-12-09 2010-09-01 中国石油天然气股份有限公司 煤层气井桥式无污染连续冲洗煤灰工艺管柱
CN103089145A (zh) * 2013-02-06 2013-05-08 上海中联重科桩工机械有限公司 旋挖钻机的潜孔锤动力头和旋挖钻机
CN204663406U (zh) * 2015-02-26 2015-09-23 徐州徐工基础工程机械有限公司 气动潜孔锤的多层钻杆结构

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111594066A (zh) * 2020-06-23 2020-08-28 西南石油大学 一种三通道钻杆
CN111594066B (zh) * 2020-06-23 2021-08-24 西南石油大学 一种三通道钻杆

Also Published As

Publication number Publication date
CN104695872B (zh) 2017-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8887835B2 (en) Drilling apparatus
US8893827B2 (en) Drilling apparatus
RU2351735C1 (ru) Способ для бурения на обсадных трубах, буровая установка и переходник
CN104453729B (zh) 复合式铝合金双壁钻杆
CN102134964A (zh) 一种双壁心轴岩芯钻机动力头
CN203783490U (zh) 一种大口径双壁钻杆
US3747698A (en) Primary transfer sub for dual concentric drillpipe
CN102134976A (zh) 一种坑道钻探水力反循环双壁钻具
US8167340B2 (en) Drill stem tubular connection with internal stiffener ring
US20110198129A1 (en) Method and drilling apparatus for down-the-hole drilling
US20130133953A1 (en) Reverse circulation drilling system, apparatus and method
CN204663406U (zh) 气动潜孔锤的多层钻杆结构
CN104727744B (zh) 一种旋挖钻机潜孔锤专用工作装置
CN104695872A (zh) 一种气动潜孔锤的多层钻杆结构
CN210118111U (zh) 单动双管冲击取芯钻具
CN103899254A (zh) 一种多头螺纹快速连接式钻井隔水（隔沙）管
CN101481999B (zh) 非对称异型截面钻杆
CN203756063U (zh) 一种钻杆装置
CN203374200U (zh) 一种用于动力头钻机及转盘钻机的配气装置
AU2012101959A4 (en) Pressure Feed System for a Down Hole Drill
CN206737844U (zh) 钻杆连接结构
CN113863879A (zh) 一种气体反循环钻井用分流装置
CN216043535U (zh) 复合式金刚石扩孔钻头
CN212249849U (zh) 一种在硬质岩层中刻槽施工装置
CN211144399U (zh) 一种具有超耐磨涂层的石油钻杆

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant