CN109372443A - 一种煤矿整体钻杆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤矿整体钻杆，其包括一体式的杆体，杆体的外表面为长直圆柱面，杆体中空且内腔于两端口处内收形成两个加厚端头，一个加厚端头处向外凸出形成公接头，另一个加厚端头内凹形成母接头，公接头上设置有外螺纹，母接头上对应设置有内螺纹。上述煤矿整体钻杆舍弃了原有的焊接工艺，而将管体和两端接头设计为一体式结构，且通过控制管体内腔形状，既保证了杆体的外表面直线度，又满足了端部壁厚的要求，消除了热感应区，增强了两端接头处的强度，提高了钻杆寿命。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿坑道钻探用金属钻杆技术领域，尤其涉及一种煤矿整体钻杆。
背景技术
现在各煤矿坑道使用的钻机的功率大，钻孔深，而使用的钻杆大都是焊接式钻杆，即在薄壁无缝管管体1＇的两端焊接接头2＇，如图2所示。然而使用中发现，钻杆常常发生焊接区断裂、弯曲事故，必须停工维修或更换钻杆，严重的影响钻孔质量，导致钻孔报废，大大降低钻探作业效率，无法满足各煤矿的生产需要。其原因在于，管体1＇和接头2＇的焊接处存在热感应区，焊缝处3＇应力集中，一旦负载过大或达到疲劳极限时，钻杆则容易断裂。且，外飞边可以简单机加工去除，而内飞边4＇加工难度大，影响内腔尺寸。另外，两端焊接的方式，对接头2＇和管体1＇的同轴度和全长直线度也具有很高的技术要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种煤矿整体钻杆，改变原有钻杆加工工艺和结构，提高钻杆的整体性和强度。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种煤矿整体钻杆，其包括一体式的杆体，杆体的外表面为长直圆柱面，杆体中空且内腔于两端口处内收形成两个加厚端头，一个加厚端头处向外凸出形成公接头，另一个加厚端头内凹形成母接头，公接头上设置有外螺纹，母接头上对应设置有内螺纹。
其中，外螺纹表面氮化处理，内螺纹表面磷化处理。公接头硬处理，母接头软处理，保证了钻杆耐用和螺纹上卸扣轻松。
其中，杆体采用材料27CrMo-1。
综上，本发明的有益效果为，与现有技术相比，所述煤矿整体钻杆舍弃了原有的焊接工艺，而将管体和两端接头设计为一体式结构，且通过控制管体内腔形状，既保证了杆体的外表面直线度，又满足了端部壁厚的要求，消除了热感应区，增强了两端接头处的强度，提高了钻杆寿命。
附图说明
图1是本发明实施例提供的煤矿整体钻杆的结构示意图；
图2是现有技术中钻探用常规钻杆的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
请参阅图1所示，本实施例提供一种煤矿整体钻杆，其包括一体式的杆体1，采用材料为27CrMo-1。
杆体1的外表面为长直圆柱面，没有凸起或凹槽，可以很好的控制表面粗糙度、直线度，通过回火应力分散均匀。
杆体1中空且内腔2于两端口处内收形成两个加厚端头3，具体采用热镦粗成型模具工艺成型。
一个加厚端头3处加工形成向外凸出的公接头4，公接头4上设置有外螺纹，外螺纹表面氮化处理；另一个加厚端头3处加工形成内凹的母接头5，母接头5上对应设置有内螺纹，内螺纹表面磷化处理。公接头4硬处理，母接头5软处理，保证了钻杆的使用寿命和接头处螺纹上下连接轻松。
经测试，杆体1的管体部的屈服强度≥520Mpa，抗拉强度≥780Mpa；公接头4、母接头5的屈服强度≥931Mpa，抗拉强度≥1000Mpa；螺纹硬度达HV450-700(达到公接头4、母接头5为S135钢级，管体部为材料本身性能)，满足了钻杆设计的技术要求。
综上，该煤矿整体钻杆具有以下优点：
1)舍弃了原有的焊接工艺，解决了焊缝处理难度大的问题；
2)一体式结构，不存在热感应区，消除了应力集中，解决了接头焊接处易断裂的问题；
3)长直圆柱外表面，易于满足加工要求，整体直线度、同轴度好；
4)两端头部存在加厚区域，增强了两端的强度，提高了钻杆寿命；
5)多个钻杆连接时，匹配度高，整体性强，柔韧性好。
以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述事例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种煤矿整体钻杆，其特征在于，包括一体式的杆体，所述杆体的外表面为长直圆柱面，所述杆体中空且内腔于两端口处内收形成两个加厚端头，一个加厚端头处向外凸出形成公接头，另一个加厚端头内凹形成母接头，所述公接头上设置有外螺纹，所述母接头上对应设置有内螺纹。
2.根据权利要求1所述的煤矿整体钻杆，其特征在于：所述外螺纹表面氮化处理，所述内螺纹表面磷化处理。
3.根据权利要求1所述的煤矿整体钻杆，其特征在于：所述杆体采用材料27CrMo-1。
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