CN109931008A - 地质钻杆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了地质钻杆，包括钻杆体和第一弹簧，钻杆体的一侧固定连接有公接头，钻杆体的另一侧固定有母接头，钻杆体、公接头与母接头的内部开设有通水槽，其中，公接头远离钻杆体的一种固定有连接头，连接头的两侧中部开设有固定杆槽，第一弹簧位于固定杆槽的内部，第一弹簧靠近固定杆槽的开口侧连接有固定杆，钻杆体内部设置控制系统，公接头带动连接头进入连接槽的内部，当连接头带动固定杆到达固定槽的位置时，第一弹簧将固定杆推入固定槽的内部，避免连接头从连接槽内移出，使公接头通过连接头与母接头固定连接，当公接头通过连接头带动母接头转动，避免对固定杆造成损坏。

Description

地质钻杆

技术领域

本发明涉及钻杆技术领域，具体为一种地质钻杆。

背景技术

地质钻杆主要适用于地质、水文、煤田等进行钻探矿井，现有的地质钻杆大都采用先进的摩擦焊焊接工艺生产加工，钻杆具有抗弯强度高，焊接牢固等特点。

目前的地质钻杆虽然种类和数量非常多，但现有的地质钻杆仍存在了一定的问题，对地质钻杆的使用带来一定的不便。

现有的地质钻杆在使用时，公接头与母接头大都通过螺纹进行连接，但钻杆在转动时，当钻杆遇到阻力，需要反向进行旋转，容易使公接头与母接头脱离，并且为了方便进行钻入地下，需要在钻杆内开设通水槽，在钻入地下时，泥土容易进入通水槽的内部，使通水槽堵住，不便使用，而且钻杆在作业时作业环境无法检测，导致出现问题不能及时处理，对钻杆造成损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地质钻杆，以解决上述背景技术提出的目前的地质钻杆在使用时，公接头与母接头大都通过螺纹进行连接，但钻杆在转动时，当钻杆遇到阻力，需要反向进行旋转，容易使公接头与母接头脱离，并且为了方便进行钻入地下，需要在钻杆内开设通水槽，在钻入地下时，泥土容易进入通水槽的内部，使通水槽堵住，不便使用的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种地质钻杆，包括钻杆体和第一弹簧，所述钻杆体的一侧固定连接有公接头，所述钻杆体的另一侧固定有母接头，所述钻杆体、公接头与母接头的内部开设有通水槽，其中，

所述公接头远离钻杆体的一种固定有连接头，所述连接头的两侧中部开设有固定杆槽，所述第一弹簧位于固定杆槽的内部，所述第一弹簧靠近固定杆槽的开口侧连接有固定杆，所述母接头靠近钻杆体的内部两侧开设有弹簧槽，所述弹簧槽的内部设置有第二弹簧；

所述第二弹簧靠近钻杆体的一侧连接有挡板，所述母接头远离钻杆体的一侧开设有连接槽，所述母接头靠近连接槽的中部两侧开设有固定槽，所述固定槽远离连接槽的一侧设置有封口块。

作为优化，所述的钻杆体内部还设置有控制装置，所述的控制装置内嵌控制系统，所述的控制系统包括信息检测模块、信息接收模块、信息处理模块、和信息执行模块，所述的信息检测模块包括温度传感器、压力传感器和位置传感器，所述的信息检测模块与信息接收模块连接，所述的信息处理模块与执行模块连接，所述的执行模块分别与冷却泵和钻机连接，所述的信息处理模块还与信息校准模块连接，所述的信息检测模块通过温度传感器来检测钻杆体表面的温度，通过压力传感器检测钻杆作业时的作业环境压力，通过位置传感器检测钻杆在作业是钻进路线；

信息接收模块，将信息检测模块检测到的数据进行存储后发送至信息处理模块；

信息处理模块，通过对信息接收模块发送的信息进行处理，对钻杆作业时的温度、压力和路线是否正常进行监控，当钻杆温度超出设定温度值且超出范围小于设定温度的10%时，则信息处理模块向执行模块发送指令，执行模块接收到信号后调节冷却泵功率大小，加快冷却液循环，当温度超出范围大于等于设定温度的10%时，信息处理模块向执行模块发送指令，执行模块接收到信号后调节冷却泵功率和钻机钻速，加快冷却液循环同时减低钻杆钻速；

信息校准模块，通过位置传感器不断传送的数据形成钻杆实际钻进路线，通过实际路线与预定路线进行对比，偏移角度大于1°时，则通过校准模块进行钻杆钻进路线的校准，调整转进方向。

作为优化，所述钻杆体与公接头、母接头的固定方式为焊接。

作为优化，所述连接头与连接槽的尺寸相吻合，且连接头与连接槽的截面为正方形。

作为优化，所述固定杆通过第一弹簧与连接头构成弹性连接。

作为优化，所述固定槽到母接头的端点距离与固定杆到公接头的距离相等。

作为优化，所述封口块通过外螺纹固定在固定槽远离连接槽的一侧内部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该地质钻杆：

1.设置有连接槽、连接头、固定槽和固定杆，公接头带动连接头进入连接槽的内部，当连接头带动固定杆到达固定槽的位置时，第一弹簧将固定杆推入固定槽的内部，避免连接头从连接槽内移出，使公接头通过连接头与母接头固定连接，当公接头通过连接头带动母接头转动，避免对固定杆造成损坏；

2.设置有挡板和第二弹簧，在钻杆体钻入地下时，挡板将母接头处的通水槽堵住，避免较多的泥土进入通水槽内，当通水槽内通水时，通水槽内的水压增大，使挡板远离母接头，第一弹簧拉长，将母接头内的通水槽打开，方便水流通过通水槽对底部的土地进行湿润，便于继续钻杆体钻入地下；

3.设置有封口块，当固定杆进入固定槽的内部后，将将封口块通过外螺纹固定在固定槽的内部，避免钻杆钻入地面后泥土进入固定槽的内部，将固定杆推入固定杆槽，有效的防止了公接头与母接头发生脱离。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明图1中A处局部放大结构示意图；

图3为本发明母接头侧视结构示意图；

图4为本发明控制系统原理图；

图中：1、钻杆体，2、公接头，3、母接头，4、通水槽，5、连接头，6、固定杆槽，7、第一弹簧，8、固定杆，9、弹簧槽，10、第二弹簧，11、挡板，12、连接槽，13、固定槽，14、封口块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

一种地质钻杆，包括钻杆体1、公接头2、母接头3、通水槽4、连接头5、固定杆槽6、第一弹簧7、固定杆8、弹簧槽9、第二弹簧10、挡板11、连接槽12、固定槽13和封口块14，所述钻杆体1的一侧固定连接有公接头2，所述钻杆体1与公接头2、母接头3的固定方式为焊接，所述钻杆体1的另一侧固定有母接头3，所述钻杆体1、公接头2与母接头3的内部开设有通水槽4，其中，

所述公接头2远离钻杆体1的一种固定有连接头5，所述连接头5与连接槽12的尺寸相吻合，且连接头5与连接槽12的截面为正方形，当连接头5进入连接槽12的内部后，连接头5与连接槽12刚好卡合，便于公接头2通过连接头5带动母接头3进行转动，所述连接头5的两侧中部开设有固定杆槽6，所述第一弹簧7位于固定杆槽6的内部，所述第一弹簧7靠近固定杆槽6的开口侧连接有固定杆8，所述固定杆8通过第一弹簧7与连接头5构成弹性连接，当固定杆8进入固定杆槽6的内部时，第一弹簧7压缩，连接头5带动固定杆8进入连接槽12的内部后，固定杆8向固定槽13方向移动，当固定杆8达到固定槽13的位置后，第一弹簧7将固定杆8推入固定槽13的内部，避免连接头5从连接槽12内移出，所述母接头3靠近钻杆体1的内部两侧开设有弹簧槽9，所述弹簧槽9的内部设置有第二弹簧10；

所述第二弹簧10靠近钻杆体1的一侧连接有挡板11，所述母接头3远离钻杆体1的一侧开设有连接槽12，所述母接头3靠近连接槽12的中部两侧开设有固定槽13，所述固定槽13到母接头3的端点距离与固定杆8到公接头2的距离相等，使固定杆8能够移动到固定槽13的位置，使固定杆8进入固定槽13的内部，所述固定槽13远离连接槽12的一侧设置有封口块14，所述封口块14通过外螺纹固定在固定槽13远离连接槽12的一侧内部，便于将固定槽13堵住，避免钻杆在地下转动时，泥土进入固定槽13的内部。

工作原理：在使用该地质钻杆时，首先，移动钻杆体1，钻杆体1带动公接头2靠近另一个钻杆体1的母接头3，使公接头2带动连接头5进入连接槽12的内部，将固定杆8压入固定杆槽6的内部时，第一弹簧7压缩，使连接头5继续进入连接槽12的内部，当连接头5带动固定杆8到达固定槽13的位置后，第一弹簧7将固定杆8推入固定槽13的内部，避免连接头5从连接槽12内移出，使公接头2通过连接头5与母接头3固定连接，之后将封口块14通过外螺纹固定在固定槽13的内部，将固定槽13堵住，依次将钻杆体1组装完成后，使钻杆体1钻入地下，钻杆体1带动公接头2转动，公接头2带动连接头5转动，连接头5与连接槽12尺寸相吻合，且连接头5为长方体，使连接头5带动母接头3转动，母接头3带动另一个钻杆体1转动，当通水槽4内通水时，通水槽4内的水压增大，使挡板11远离母接头3，第一弹簧7拉长，将母接头3内的通水槽4打开，方便水流通过通水槽4对底部的土地进行湿润，便于继续钻杆体1钻入地下，本说明中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

根据图4中的实施例，在钻杆进行转进作业时，如果发生偏移，则对钻杆的温度、工作环境压力已经位置都会产生影响，此时，钻杆中的温度传感器、压力传感器和位置传感器对钻杆进行实际检测，检测后的信息数据通过信息接收模块发送至信息处理模块，此时，信息处理模块接收到信号与预定值相对比，温度有偏差时，检测到的温度超出预定值10%以内时，信息处理模块向执行模块发送指令，控制冷却泵加大输出功率，加快对钻杆冷却，当检测温度超出预定值10%以上时，信息处理模块向执行模块发送指令，控制冷却泵加大输出功率，加快对钻杆冷却，同时，降低钻机转速，减少对钻杆的摩擦。

另一实施例中，在钻杆进行转进作业时，如果发生偏移，则对钻杆的温度、工作环境压力已经位置都会产生影响，此时，钻杆中的温度传感器、压力传感器和位置传感器对钻杆进行实际检测，检测后的信息数据通过信息接收模块发送至信息处理模块，此时，信息处理模块接收到信号与预定值相对比，压力有偏差时，检测到的压力值超出预定值10%以内时，信息处理模块向执行模块发送指令，加快钻机钻速，当检测压力超过预定值10%以上时，信息处理模块向执行模块发送指令，控制冷却泵降低输出功率，减少冷却液输入，降低钻杆工作环境压力。

另一实施例中，在钻杆进行转进作业时，如果发生偏移，则对钻杆的温度、工作环境压力已经位置都会产生影响，此时，钻杆中的温度传感器、压力传感器和位置传感器对钻杆进行实际检测，检测后的信息数据通过信息接收模块发送至信息处理模块，此时，信息处理模块接收到信号与预定值相对比，钻杆路线发生偏移时，当检测到钻杆路线与预设置路线偏移角度大于1°时，信息校准模块向信息处理模块反馈，信息处理模块向执行模块发送指令，调整钻杆钻进方向。

另一实施例中，在钻杆进行转进作业时，如果发生偏移，则对钻杆的温度、工作环境压力已经位置都会产生影响，此时，钻杆中的温度传感器、压力传感器和位置传感器对钻杆进行实际检测，检测后的信息数据通过信息接收模块发送至信息处理模块，此时，信息处理模块接收到信号与预定值相对比，当温度和压力都发生变化时，温度超出预定值10%，同时压力超出预定值10%时，信息校准模块向信息处理模块反馈，信息处理模块向信息执行模块发送指令，降低钻机钻速，同时调整钻杆钻进方向，当温度和压力恢复正常范围值时，可继续作业，如果没有恢复，则通过信息校准模块向信息处理模块反馈，信息处理模块向执行模块发送指令，调整钻杆钻进方向。

另一实施例中，在钻杆进行转进作业时，如果发生偏移，则对钻杆的温度、工作环境压力以及位置都会产生影响，此时，钻杆中的温度传感器、压力传感器和位置传感器对钻杆进行实际检测，检测后的信息数据通过信息接收模块发送至信息处理模块，此时，信息处理模块接收到信号与预定值相对比，当温度和钻杆路线都发生变化时，温度超出预定值10%，同时检测到钻杆路线与预设置路线偏移角度为大于1°，信息校准模块向信息处理模块反馈，信息处理模块向信息执行模块发送指令，调整冷却泵输出功率，加快冷却液冷却，同时调整钻杆钻进方向。

另一实施例中，在钻杆进行转进作业时，如果发生偏移，则对钻杆的温度、工作环境压力以及位置都会产生影响，此时，钻杆中的温度传感器、压力传感器和位置传感器对钻杆进行实际检测，检测后的信息数据通过信息接收模块发送至信息处理模块，此时，信息处理模块接收到信号与预定值相对比，当压力和钻杆路线都发生变化时，压力超出预定值10%，同时检测到钻杆路线与预设置路线偏移角度为大于1°，信息校准模块向信息处理模块反馈，信息处理模块向信息执行模块发送指令，降低钻机转速，同时调整钻杆钻进方向。

另一实施例中，在钻杆进行转进作业时，如果发生偏移，则对钻杆的温度、工作环境压力以及位置都会产生影响，此时，钻杆中的温度传感器、压力传感器和位置传感器对钻杆进行实际检测，检测后的信息数据通过信息接收模块发送至信息处理模块，此时，信息处理模块接收到信号与预定值相对比，当温度、压力和钻杆路线都发生变化时，温度超出预定值10%，压力超出预定值10%，同时检测到钻杆路线与预设置路线偏移角度为大于1°，信息校准模块向信息处理模块反馈，信息处理模块向信息执行模块发送指令，调整钻杆钻进方向。

上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。

Claims (7)

1.地质钻杆，包括钻杆体（1）和第一弹簧（7），其特征在于：所述钻杆体（1）的一侧固定连接有公接头（2），所述钻杆体（1）的另一侧固定有母接头（3），所述钻杆体（1）、公接头（2）与母接头（3）的内部开设有通水槽（4），其中，

所述公接头（2）远离钻杆体（1）的一种固定有连接头（5），所述连接头（5）的两侧中部开设有固定杆槽（6），所述第一弹簧（7）位于固定杆槽（6）的内部，所述第一弹簧（7）靠近固定杆槽（6）的开口侧连接有固定杆（8），所述母接头（3）靠近钻杆体（1）的内部两侧开设有弹簧槽（9），所述弹簧槽（9）的内部设置有第二弹簧（10）；

所述第二弹簧（10）靠近钻杆体（1）的一侧连接有挡板（11），所述母接头（3）远离钻杆体（1）的一侧开设有连接槽（12），所述母接头（3）靠近连接槽（12）的中部两侧开设有固定槽（13），所述固定槽（13）远离连接槽（12）的一侧设置有封口块（14）。

2.根据权利要求1所述的地质钻杆，其特征在于：所述的钻杆体（1）内部还设置有控制装置，所述的控制装置内嵌控制系统，所述的控制系统包括信息检测模块、信息接收模块、信息处理模块、和信息执行模块，所述的信息检测模块包括温度传感器、压力传感器和位置传感器，所述的信息检测模块与信息接收模块连接，所述的信息处理模块与执行模块连接，所述的执行模块分别与冷却泵和钻机连接，所述的信息处理模块还与信息校准模块连接，所述的信息检测模块通过温度传感器来检测钻杆体表面的温度，通过压力传感器检测钻杆作业时的作业环境压力，通过位置传感器检测钻杆在作业是钻进路线；

信息接收模块，将信息检测模块检测到的数据进行存储后发送至信息处理模块；

信息处理模块，通过对信息接收模块发送的信息进行处理，对钻杆作业时的温度、压力和路线是否正常进行监控，当钻杆温度超出设定温度值且超出范围小于设定温度的10%时，则信息处理模块向执行模块发送指令，执行模块接收到信号后调节冷却泵功率大小，加快冷却液循环，当温度超出范围大于等于设定温度的10%时，信息处理模块向执行模块发送指令，执行模块接收到信号后调节冷却泵功率和钻机钻速，加快冷却液循环同时减低钻杆钻速；

信息校准模块，通过位置传感器不断传送的数据形成钻杆实际钻进路线，通过实际路线与预定路线进行对比，偏移角度大于1°时，则通过校准模块进行钻杆钻进路线的校准，调整转进方向。

3.根据权利要求1所述的地质钻杆，其特征在于：所述钻杆体（1）与公接头（2）、母接头（3）的固定方式为焊接。

4.根据权利要求1所述的地质钻杆，其特征在于：所述连接头（5）与连接槽（12）的尺寸相吻合，且连接头（5）与连接槽（12）的截面为正方形。

5.根据权利要求1所述的地质钻杆，其特征在于：所述固定杆（8）通过第一弹簧（7）与连接头（5）构成弹性连接。

6.根据权利要求1所述的地质钻杆，其特征在于：所述固定槽（13）到母接头（3）的端点距离与固定杆（8）到公接头（2）的距离相等。

7.根据权利要求1所述的地质钻杆，其特征在于：所述封口块（14）通过外螺纹固定在固定槽（13）远离连接槽（12）的一侧内部。