CN108412434A - 一种钻杆内置油管组合 - Google Patents

Abstract

一种钻杆内置油管组合，包括二组平行设置的具有外接头总成、内接头总成和连接钢管的液压管路，外接头座和内接头座，外接头总成包括第一外接头、快速公接头；外接头总成通过第一外接头插入外接头座的第一插口后用弹性挡圈以固定；第一外接头的外一上端沉孔中设置快速公接头；内接头总成包括第一内接头、导向套、导向杆、第二内接头、蝶形弹簧和快速母接头；内接头总成通过第二内接头插入内接头座的第二插口后用弹性挡圈以固定；导向套拧紧于第二内接头下端，其内孔设有蝶形弹簧、导向杆；第一内接头拧紧于导向杆下端；第一内接头的内一中间台阶孔中设置快速母接头；本发明保证快速接头准确连接，改善液压油管连接的密封性能，操作方便，简单易行。

Description

一种钻杆内置油管组合

技术领域

本发明涉及一种内置油管组合，特别涉及一种用于基础施工的液压扩孔钻机的钻杆内置油管组合。

背景技术

随着大型建筑、高速铁路、高速公路、大型桥梁和城市地下管廊等基础工程的建设发展，为提高桩基础的承载力，大量采用各种扩底桩和葫芦桩等新型承载桩，该成桩技术具有结构合理、桩身材料强度高、单桩承载力大、增加抗拔力、危险系数低、施工周期短和工程造价低等特点，故在桩基施工中得到广泛应用。而完成上述各种扩底桩和葫芦桩的施工，目前大量采用和推广静压扩孔植桩钻机，通过配备超级钻具可穿过沙层、中风化岩层等坚硬地层，而且在应用扩孔钻头扩孔后可在桩孔底部或者桩孔中部进行扩孔操作，形成比桩更大的孔，单桩截面最大直径可达Ф1500mm，钻掘深度可达100m以上。扩孔钻机在扩孔操作完成后，通过中空钻杆内腔向桩孔底部注入泥浆，最后将各类形式的预制桩压入桩孔内，其表明静压植桩技术能提高单桩的承载能力，减少挤土效应，并具有低碳节能、保护环境的作用，在未来城市建设中将会得到更广泛的应用。对于目前液压扩孔钻机使用的钻杆，为了满足向扩孔钻具内置扩展油缸提供液压动力源，在钻杆上设置的进油和回油管路一般有以下几种形式及其存在的问题：1）钻杆内腔设置的液压油管，采用悬于钻杆内孔的方式，随着钻掘深度的增加需要加接钻杆时，无法保证其连接方便和快速到位。2）液压油管设置在钻杆外侧，易使钻杆结构和安装更为复杂、油管磨损严重，且密封性能差，大幅度降低钻机扩孔作业效率。3）如在中国专利CN103206176A公布的一种内置油管钻杆，每个单元钻杆在上端外六角头端面处的沉孔台阶和下端内六角插口底部均设置固定圈和挡圈，进油管和回油管互相平行设置在钻杆内腔，且通过设置于上下固定圈上的密封座加以固定，而快速接头旋入位于上端固定圈的密封座内，快速接头座旋入位于下端固定圈的密封座内。于是，在上下二根钻杆对接时，下部钻杆的进油管和回油管的快速接头分别插入上部钻杆的进油管和回油管的快速接头座。这种结构设置型式，造成进油管和回油管与固定圈之间连接相当复杂，给加工带来极大困难，且制造成本高，还使安装后的产品在使用过程中不能有效保证进油管和回油管的密封性能，使用时，时而会发生钻杆内腔的水泥浆液进入油管内，造成钻杆前端的扩孔钻头故障，随时会影响扩大切削翼片的及时开启和收拢，大大降低施工效率。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有扩孔钻机钻杆存在的缺点，提供一种能有效保证快速接头准确连接的钻杆内置油管组合，有效改善液压油管连接的密封性能，操作方便、简单易行，提高钻机扩孔作业效率，降低工程施工成本。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种钻杆内置油管组合，包括：二组平行设置的具有外接头总成、内接头总成和处于外接头总成与内接头总成之间的连接钢管的液压管路，外接头座和内接头座，其中：

外接头座包括具有二个对称的第一插口和第一注浆孔的底座和连接在底座上方、且其上具有相对的第一缺口的法兰；

外接头总成包括第一外接头、快速公接头、弹性挡圈和第一O型圈；之中，第一外接头在其外壁的上部设有凸环，安装于外接头座中时，其通过凸环搁置在外接头座之底座第一插口底端上，并且其外壁以凸环为界分为上面的第一轴颈和下面的第二轴颈；第一外接头还包括作为第一轴颈相应位置内孔中的外一上端沉孔、作为第二轴颈相应位置内孔中的外一下端沉孔以及与外接头座的底座相对的外壁上设有的外一沟槽和外一环槽；

内接头座包括具有二个对称的第二插口和第二注浆孔的底座和连接在底座下方、且其上具有相对的第二缺口的法兰；

内接头总成包括第一内接头、导向套、导向杆、第二内接头、蝶形弹簧、快速母接头、弹性挡圈、第一O型圈、骨架密封、第二O型圈和第三O型圈；其中，

第二内接头在其外壁的上部设有内二凸环，安装于内接头座中时，其通过内二凸环搁置在之底座第二插口顶端上，并且其外壁以凸环为界分为上面的第四轴颈和下面的内二外螺纹；第二内接头还包括作为第四轴颈位置的内二上端沉孔以及与内接头座的底座相对的外壁上设有的内二沟槽和内二环槽；

导向套在其内孔自下而上依次设有套内螺纹、套中间通孔和套下端沉孔，导向套还包括位于套下端沉孔内壁的套内沟槽和套内环槽；

导向杆为带头部的阶状杆，具有杆轴颈、杆外螺纹和杆通孔；

第一内接头内孔中设有内一上端沉孔、内一内螺纹、内一中间台阶孔和内一下端沉孔，还包括位于内一上端沉孔内壁的内一环槽；

其特征在于：

所述二组液压管路分别由连接油管、外接头总成和内接头总成连接而成，所述连接油管的两端分别固装于第一外接头的外一下端沉孔和第二内接头的内二上端沉孔内；

所述外接头座通过其法兰固装于来自外部的中空钻杆的雄接头体的阶状沉孔底部；

所述二组液压管路的外接头总成均通过第一外接头的第二轴颈分别插入所述外接头座中二个对称的第一插口后、且在外一沟槽内安装弹性挡圈的方式予以固定，所述外一环槽内安装第一O型圈；所述第一外接头的外一上端沉孔中设置快速公接头；

所述二组液压管路的内接头总成均通过第二内接头的第四轴颈分别插入所述内接头座中二个对称的第二插口后、且在内二沟槽内安装弹性挡圈的方式予以固定，所述内二环槽内安装第一O型圈；

所述导向杆通过其下端的杆外螺纹穿过导向套的套下端沉孔与第一内接头内孔中的内一内螺纹螺裝、且其杆轴颈置于导向套的套下端沉孔内，而所述套下端沉孔的套内沟槽和套内环槽则分别设有骨架密封和第三O型圈；

所述蝶形弹簧以2片一组叠合、多组叠合方式对合构成，它们置于所述导向套的套中间通孔内、且位于导向杆的上端面和第二内接头的下端面之间；

所述导向套通过其上端的套内螺纹拧紧于所述第二内接头下端的内二外螺纹上；

所述第一内接头的内一上端沉孔的内一环槽安装第二O型圈；所述第一内接头的内一中间台阶孔中设置快速母接头；

所述内接头座通过其法兰固装于来自外部的中空钻杆的雌接头内插口的阶状沉孔底部。

本发明可以是，所述二个液压管路的轴向中心线相对于外接头座和内接头座的法兰外圆的平行度公差要求为0.08-0.10mm。

本发明还可以是，所述内接头总成中的蝶形弹簧装配到导向套的套中间通孔后，其初始压紧力应≥2.0kN，再压缩2.10mm后压紧力应≥4.0kN。

附图说明

图1是本发明钻杆内置油管组合；

图2是图1中A-A向剖视图；

图3是图1的俯视图；

图4是图1的仰视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明钻杆内置油管组合作进一步的说明。

一种钻杆内置油管组合，包括：二组平行设置的具有外接头总成、内接头总成和处于外接头总成与内接头总成之间的连接钢管26的液压管路27，27’，外接头座240和内接头座250；其中：

外接头座240包括具有二个对称的第一插口2401，2401’和第一注浆孔2403，2403’的底座和连接在底座上方、且其上具有相对的第一缺口2402，2402’的法兰，通常，该第一缺口还局部向下延伸进入并处于底座周面外壁的相对两侧；外接头总成包括第一外接头245、快速公接头246、弹性挡圈44和第一O型圈55；之中，第一外接头245在其外壁的上部设有凸环，安装于外接头座240中时，其通过凸环搁置在外接头座之底座第一插口底端上，并且其外壁以凸环为界分为上面的第一轴颈2453和下面的第二轴颈2452；第一外接头245还包括作为第一轴颈2453相应位置内孔中的外一上端沉孔2451、作为第二轴颈2452相应位置内孔中的外一下端沉孔2454以及与外接头座240的底座相对的外壁上设有的外一沟槽24522和外一环槽24521；所述外接头座240通过其法兰固装于来自外部的中空钻杆的雄接头体的阶状沉孔底部。

所述二组液压管路27，27’分别由连接油管26、外接头总成和内接头总成连接而成，具体地说，所述连接油管26的两端分别固装于第一外接头245的外一下端沉孔2454和第二内接头255的内二上端沉孔2555内；此外，所述二组液压管路27，27’的外接头总成均通过第一外接头245的第二轴颈2452分别插入所述外接头座240中二个对称的第一插口2401，2401’后、且在外一沟槽24522内安装弹性挡圈44的方式予以固定，所述外一环槽24521内安装第一O型圈55；所述第一外接头245的外一上端沉孔2451中设置快速公接头246；所述二组液压管路27，27’的内接头总成均通过第二内接头255的第四轴颈2552分别插入所述内接头座250中二个对称的第二插口2501，2501’后、且在内二沟槽25522内安装弹性挡圈44的方式予以固定，所述内二环槽25521内安装第一O型圈55。

所述二个液压管路27，27’的轴向中心线相对于外接头座240法兰和内接头座250法兰外圆的平行度公差要求为0.08-0.10mm。有效保证上部和下部钻杆对接时，下部钻杆内二个液压管路27，27’的快速公接头246快速准确插入上部钻杆内二个液压管路27，27’的快速母接头256，有效提高管路密封性能。

内接头座250包括具有二个对称的第二插口2501，2501’和第二注浆孔2503，2503’的底座和连接在底座下方、且其上具有相对的第二缺口2502，2502’的法兰，通常，该第二缺口还局部向上延伸进入并处于底座周面外壁的相对两侧；内接头总成包括第一内接头251、导向套253、导向杆252、第二内接头255、蝶形弹簧254、快速母接头256、弹性挡圈44、第一O型圈55、骨架密封66、第二O型圈77和第三O型圈88；第二内接头255在其外壁的上部设有内二凸环，安装于内接头座250中时，其通过内二凸环搁置在内接头座之底座第二插口顶端上，并且其外壁以凸环为界分为上面的第四轴颈2552和下面的内二外螺纹2553；第二内接头255还包括作为第四轴颈2552相应位置内孔中的内二上端沉孔2555以及与内接头座250的底座相对的外壁上设有的内二沟槽25522和内二环槽25521；导向套253在其内孔自下而上依次设有套内螺纹2533、套中间通孔2532和套下端沉孔2531，导向套253还包括位于套下端沉孔2531内壁的套内沟槽25311和套内环槽25312；导向杆252为带头部的阶状杆，具有杆轴颈2522、杆外螺纹2521和杆通孔2523；第一内接头251内孔中设有包括内一上端沉孔2514、内一内螺纹2513、内一中间台阶孔2512和内一下端沉孔2511，还包括位于内一上端沉孔2514内壁的内一环槽25141。

所述导向杆252通过其下端的杆外螺纹2521穿过导向套253的套下端沉孔2531与第一内接头251内孔中的内一内螺纹2513螺装、且其杆轴颈2522置于导向套253的套下端沉孔2531内，而所述套下端沉孔2531的套内沟槽25311和套内环槽25312则分别设有骨架密封66和第三O型圈88；所述蝶形弹簧254以2片一组叠合、多组叠合方式对合构成，它们置于所述导向套253的套中间通孔2532内、且位于导向杆252的上端面和第二内接头255的下端面之间；所述导向套253通过其上端的套内螺纹2533拧紧于所述第二内接头255下端的内二外螺纹2553上；所述第一内接头251的内一上端沉孔2514的内一环槽25141安装第二O型圈77；所述第一内接头251的内一中间台阶孔2512中设置快速母接头256；所述内接头座250通过其法兰固装于来自外部的中空钻杆的雌接头内插口的阶状沉孔底部。

所述内接头总成中的蝶形弹簧254装配到导向套253的套中间通孔2532后，其初始压紧力应≥2.0kN，再压缩2.10mm后压紧力应≥4.0kN。这样，有效保证了上部和下部钻杆对接时，下部钻杆内二个液压管路27，27’的快速公接头246向上插入快速母接头256中的快速、准确插入到位和充分可靠的对接，且在快速公接头246从快速母接头256分离时能达到及时脱离，以便于钻杆拆卸，有效提高液压管路的密封性能。

当上下二根钻杆对接时，位于下方的下部钻杆内置油管组合中的快速公接头246在插入位于上方的上部钻杆内置油管组合中的快速母接头256后，第一外接头245向上顶推第一内接头251及与之螺装连接的导向杆252后对蝶形弹簧254施加并保持一个作用力，其作为一个补偿行程，有利于内置油管的连通；第一内接头251的内一下端沉孔2511是在快速公接头插入快速母接头时作为导向孔并与第一外接头245的第一轴颈2453相配合；在中空钻杆内腔与二组内置油管之间的空隙是作为水泥浆液的输送管路，并通过设置在外接头座240底座的二个对称的第一注浆孔2403，2403’和在底座上方外壁及法兰相对的第一缺口2402，2402’、设置在内接头座250底座的二个对称的第二插口2501，2501’和第二注浆孔2503，2503’的和连接在底座上方外壁及法兰相对的第二缺口2502，2502’将整个中空钻杆的注浆管路连通。在扩孔作业完成后开始注浆工序施工，将具有一定比例的水泥浆液注入预钻完成的孔内，拔出全部钻杆，将预制桩压入预钻孔内，待水泥浆液与预制桩固化完全结合后完成植桩作业。

本发明钻杆内置油管组合保证雌雄快速接头准确连接，有效改善液压油管连接的密封性能，具有操作方便、简单易行和安全可靠等特点，提高钻机等扩孔作业效率，大幅度降低工程施工成本。

在不偏离本发明总体构思的情况下，还可以对本发明做各种变换和改进，但是只要与本发明构成相同或等同的话，同样属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种钻杆内置油管组合，包括：二组平行设置的具有外接头总成、内接头总成和处于外接头总成与内接头总成之间的连接钢管（26）的液压管路（27，27’），外接头座（240）和内接头座（250），其中：

外接头座（240）包括具有二个对称的第一插口（2401，2401’）和第一注浆孔（2403，2403’）的底座和连接在底座上方、且其上具有相对的第一缺口（2402，2402’）的法兰；

外接头总成包括第一外接头（245）、快速公接头（246）、弹性挡圈（44）和第一O型圈（55）；之中，第一外接头（245）在其外壁的上部设有凸环，安装于外接头座（240）中时，其通过凸环搁置在外接头座之底座第一插口底端上，并且其外壁以凸环为界分为上面的第一轴颈（2453）和下面的第二轴颈（2452）；第一外接头（245）还包括作为第一轴颈（2453）相应位置内孔中的外一上端沉孔（2451）、作为第二轴颈（2452）相应位置内孔中的外一下端沉孔（2454）以及与外接头座（240）的底座相对的外壁上设有的外一沟槽（24522）和外一环槽（24521）；

内接头座（250）包括具有二个对称的第二插口（2501，2501’）和第二注浆孔（2503，2503’）的底座和连接在底座下方、且其上具有相对的第二缺口（2502，2502’）的法兰；

内接头总成包括第一内接头（251）、导向套（253）、导向杆（252）、第二内接头（255）、蝶形弹簧（254）、快速母接头（256）、弹性挡圈（44）、第一O型圈（55）、骨架密封（66）、第二O型圈（77）和第三O型圈（88）；其中，

第二内接头（255）在其外壁的上部设有内二凸环，安装于内接头座（250）中时，其通过内二凸环搁置在内接头座之底座第二插口顶端上，并且其外壁以凸环为界分为上面的第四轴颈（2552）和下面的内二外螺纹（2553）；第二内接头（255）还包括作为第四轴颈（2552）相应位置内孔中的内二上端沉孔（2555）以及与内接头座（250）的底座相对的外壁上设有的内二沟槽（25522）和内二环槽（25521）；

导向套（253）在其内孔自下而上依次设有套内螺纹（2533）、套中间通孔（2532）和套下端沉孔（2531），导向套（253）还包括位于套下端沉孔（2531）内壁的套内沟槽（25311）和套内环槽（25312）；

导向杆（252）为带头部的阶状杆，具有杆轴颈（2522）、杆外螺纹（2521）和杆通孔（2523）；

第一内接头（251）内孔中设有内一上端沉孔（2514）、内一内螺纹（2513）、内一中间台阶孔（2512）和内一下端沉孔（2511），还包括位于内一上端沉孔（2514）内壁的内一环槽（25141）；

其特征在于：

所述二组液压管路（27，27’）分别由连接油管（26）、外接头总成和内接头总成连接而成，所述连接油管（26）的两端分别固装于第一外接头（245）的外一下端沉孔（2454）和第二内接头（255）的内二上端沉孔（2555）内；

所述外接头座（240）通过其法兰固装于来自外部的中空钻杆的雄接头体的阶状沉孔底部；

所述二组液压管路（27，27’）的外接头总成均通过第一外接头（245）的第二轴颈（2452）分别插入所述外接头座（240）中二个对称的第一插口（2401，2401’）后、且在外一沟槽（24522）内安装弹性挡圈（44）的方式予以固定，所述外一环槽（24521）内安装第一O型圈（55）；所述第一外接头（245）的外一上端沉孔（2451）中设置快速公接头（246）；

所述二组液压管路（27，27’）的内接头总成均通过第二内接头（255）的第四轴颈（2552）分别插入所述内接头座（250）中二个对称的第二插口（2501，2501’）后、且在内二沟槽（25522）内安装弹性挡圈（44）的方式予以固定，所述内二环槽（25521）内安装第一O型圈（55）；

所述导向杆（252）通过其下端的杆外螺纹（2521）穿过导向套（253）的套下端沉孔（2531）与第一内接头（251）内孔中的内一螺纹（2513）螺装、且其杆轴颈（2522）置于导向套（253）的套下端沉孔（2531）内，而所述套下端沉孔（2531）的套内沟槽（25311）和套内环槽（25312）则分别设有骨架密封（66）和第三O型圈（88）；

所述蝶形弹簧（254）以2片一组叠合、多组叠合方式对合构成，它们置于所述导向套（253）的套中间通孔（2532）内、且位于导向杆（252）的上端面和第二内接头（255）的下端面之间；

所述导向套（253）通过其上端的套内螺纹（2533）拧紧于所述第二内接头（255）下端的内二外螺纹（2553）上；

所述第一内接头（251）的内一上端沉孔（2514）的内一环槽（25141）安装第二O型圈（77）；所述第一内接头（251）的内一中间台阶孔（2512）中设置快速母接头（256）；

所述内接头座（250）通过其法兰固装于来自外部的中空钻杆的雌接头内插口的阶状沉孔底部。

2.根据权利要求1所述的钻杆内置油管组合，其特征在于所述二个液压管路（27，27’）的轴向中心线相对于外接头座（240）和内接头座（250）的法兰外圆的平行度公差要求为0.08-0.10mm。

3.根据权利要求1所述的钻杆内置油管组合，其特征在于所述内接头总成中的蝶形弹簧（254）装配到导向套（253）的套中间通孔（2532）后，其初始压紧力应≥2.0kN，再压缩2.10mm后压紧力应≥4.0kN。