CN111119753B - 一种钻杆公接头、自动插接式螺旋钻杆及其施工方法 - Google Patents

一种钻杆公接头、自动插接式螺旋钻杆及其施工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111119753B
CN111119753B CN202010117284.8A CN202010117284A CN111119753B CN 111119753 B CN111119753 B CN 111119753B CN 202010117284 A CN202010117284 A CN 202010117284A CN 111119753 B CN111119753 B CN 111119753B
Authority
CN
China
Prior art keywords
drill rod
rod
male joint
rectangular
joint
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.)
Active
Application number
CN202010117284.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111119753A (zh
Inventor
陈彦宇
董萌萌
牟培英
吴智峰
范运林
杨虎伟
李鹏
马宇
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.)
Xian Research Institute Co Ltd of CCTEG
Original Assignee
Xian Research Institute Co Ltd of CCTEG
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 Xian Research Institute Co Ltd of CCTEG filed Critical Xian Research Institute Co Ltd of CCTEG
Priority to CN202010117284.8A priority Critical patent/CN111119753B/zh
Publication of CN111119753A publication Critical patent/CN111119753A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111119753B publication Critical patent/CN111119753B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02Couplings; joints
    • E21B17/04Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
    • E21B17/046Couplings; 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
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02Couplings; joints
    • E21B17/04Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like

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

本发明公开了一种钻杆公接头、自动插接式螺旋钻杆及其施工方法,自动插接式螺旋钻杆包括钻杆公接头,还包括钻杆母接头和杆体;钻杆公接头和钻杆母接头分别焊接在杆体两端;钻杆公接头包括公接头本体、两个均贯穿公接头本体侧壁且相对的矩形销、连接件以及位于公接头本体内且与公接头本体同轴的活塞杆;活塞杆轴向移动能带动矩形销沿公接头本体径向移动。钻杆母接头的内壁设有两个相对的矩形槽,钻杆公接头能伸进前一根钻杆的钻杆母接头内且矩形销与矩形槽对应配合,实现两个钻杆的连接或拆卸。本发明能实现在碎软煤层钻孔施工过程中螺旋钻杆的自动装卸,能够减轻劳动强度,确保人身安全,提高钻孔施工效率。

Description

一种钻杆公接头、自动插接式螺旋钻杆及其施工方法
技术领域
本发明涉及钻探、钻井机械技术领域,具体涉及一种钻杆公接头、自动插接式螺旋钻杆及其施工方法。
背景技术
螺旋钻杆具有钻进速度快,钻孔成型好,钻进效率高等特点,其广泛应用于碎软煤层钻孔施工中。目前螺旋钻杆的连接方式主要通过插销实现联接,在施工过程中,两根钻杆连接或拆卸需要依靠人工来实现,劳动强度大且存在安全隐患。发明专利CN 104612598 A公布了一种自动插接式螺旋钻杆,其借助外部装置挤压弹簧销实现两根钻杆的拆卸。由于在钻杆拆卸过程中需要人力,因此该螺旋钻杆不便于在钻孔施工中实现自动化钻进。随着煤矿高效开采、无人化或少人化步伐加快,急需研究一种自动插接式螺旋钻杆在碎软煤层钻孔施工中实现自动化钻进。
发明内容
针对现有技术中的缺陷和不足,本发明提供了一种钻杆公接头、自动插接式螺旋钻杆及其施工方法,用于在碎软煤层钻孔施工中实现自动化钻进。
为达到上述目的,本发明采取如下的技术方案:
一种钻杆公接头,包括公接头本体、两个均贯穿公接头本体侧壁且相对的矩形销、连接件以及位于公接头本体内且与公接头本体同轴的活塞杆;
所述矩形销能沿公接头本体径向移动,两个矩形销相对的端面均为内端面,两个内端面相互平行且与活塞杆平行;每个矩形销的内端面上均安装有一个所述连接件;
所述连接件为角钢形结构,包括相互垂直的固定板和连接板,固定板平行紧贴安装在内端面上,两个连接件的固定板平行相对且位于活塞杆两侧并与活塞杆平行;所述连接板上设有腰型孔,腰型孔与固定板存在夹角;
在活塞杆上设有垂直贯穿活塞杆的销轴,销轴垂直于两个连接板并穿过两个连接板上的腰型孔;所述活塞杆的轴向移动能带动销轴沿腰型孔移动进而通过斜面作用使连接件带动矩形销沿公接头本体径向移动。
本发明还包括如下技术特征:
具体的,所述公接头本体一端为杆体连接端,另一端为母接头连接端,公接头本体的内壁为台阶状筒形结构;
所述腰型孔的两个半圆圆心中,靠近杆体连接端的半圆圆心到该腰型孔所在连接件的固定板的距离大于该腰型孔另一个半圆圆心到固定板的距离,以使活塞杆沿杆体连接端至母接头连接端方向轴向移动时,连接件带动矩形销向公接头本体内收缩。
具体的,所述活塞杆从左到右依次为安装端、环形限位凸台、活塞杆体以及连接端;
所述安装端紧贴公接头本体内壁布设,所述环形限位凸台两侧分别为公接头本体内壁环形台阶面和套在活塞杆体上的压缩弹簧;所述压缩弹簧两端分别通过环形限位凸台和套在活塞杆体外的螺纹挡环限位;所述螺纹挡环紧贴并固定在公接头本体的内壁上;所述连接端上设置所述销轴。
具体的,在所述公接头本体内壁设有限位套筒,限位套筒位于所述环形限位凸台与螺纹挡环之间,限位套筒与公接头本体内壁环形台阶面对活塞杆进行轴向限位。
具体的,所述矩形销能伸出公接头本体外壁的长度不大于矩形销能沿公接头本体的径向移动的距离,以通过活塞杆驱动矩形销沿公接头本体的径向移动能将矩形销收缩进公接头本体内。
具体的,所述腰型孔的两个半圆圆心连线与固定板夹角为45°。
具体的,所述固定板上设有固定板螺纹孔和固定板定位孔,在矩形销上设有沉头螺纹孔和矩形销定位孔;固定板螺纹孔与沉头螺纹孔相对,固定板定位孔与矩形销定位孔相对;矩形销通过沉头螺钉与固定板连接,矩形销与固定板之间设有穿过固定板定位孔和矩形销定位孔的定位销,以对矩形销和固定板进行定位防止矩形销和固定板之间发生相对移动。
本发明还提供一种自动插接式螺旋钻杆,包括所述的钻杆公接头,还包括钻杆母接头和杆体;
所述钻杆公接头和钻杆母接头分别焊接在杆体两端,且三者同轴;
所述钻杆母接头的内壁设有两个相对的矩形槽,钻杆公接头能伸进前一根钻杆的钻杆母接头内,且钻杆公接头上的两个矩形销能分别伸进前一根钻杆的钻杆母接头内两个矩形槽内,实现两个钻杆的连接。
本发明还提供一种自动插接式螺旋钻杆的施工方法,该方法包括自动加装钻杆过程和自动拆卸钻杆过程;
自动加装钻杆过程包括主动钻杆与螺旋钻杆的自动连接和螺旋钻杆与前一根螺旋钻杆的自动连接;
自动拆卸钻杆过程包括螺旋钻杆与前一根螺旋钻杆的自动拆卸和主动钻杆与螺旋钻杆的自动拆卸;
所述主动钻杆包括同轴连接的主动钻杆杆体和所述钻杆公接头;在主动钻杆杆体内设有A通道,在A通道与钻杆公接头的活塞杆之间设有单作用油缸;所述A通道为高压油通道;在主动钻杆杆体内还设有B通道,B通道能连通至钻杆公接头;所述B通道为高压水或高压气体通道。
具体的,该方法具体包括以下步骤:
A,自动加装钻杆过程:
步骤A1:主动钻杆与螺旋钻杆的自动连接:
将螺旋钻杆置于动力头和夹持器之间,从主动钻杆的A通道通入高压油,单作用油缸伸出,推动活塞杆向前移动,在斜向腰型孔的斜面作用下,两个矩形销同时向主动钻杆轴心收缩;动力头向前移动,将主动钻杆插入螺旋钻杆的钻杆母接头内,断开高压油,单作用油缸复位,压缩弹簧作用下,活塞杆反向移动,在斜向腰型孔的斜面作用下,两个矩形销向外伸出至钻杆母接头内的矩形槽内,实现主动钻杆与自动插接式螺旋钻杆的钻杆母接头的自动连接;
步骤A2:螺旋钻杆与前一根螺旋钻杆的自动连接:
在主动钻杆的B通道通入高压水或高压气体,高压水或高压气体通过主动钻杆进入到螺旋钻杆中;在高压水或高压气体的作用下,螺旋钻杆公接头内的活塞杆向前移动,压缩弹簧被压缩;在斜向腰型孔的斜面作用下,两个矩形销同时钻杆轴心收缩;动力头再次向前移动,将螺旋钻杆的公接头插入前一根钻杆的钻杆母接头内,断开高压水或高压气体,在压缩弹簧复位作用下,活塞杆反向移动,在斜向腰型孔的斜面作用下,矩形销向外伸出至钻杆母接头内的矩形槽内,则实现螺旋钻杆的钻杆公接头与前一根螺旋钻杆的钻杆母接头的自动连接;
至此,通过“中间加杆”的方式完成单根钻杆的加装;
B,自动拆卸钻杆过程:
步骤B1:螺旋钻杆与前一根螺旋钻杆的自动拆卸:
在主动钻杆的B通道通入高压水或高压气体,高压水或高压气体通过主动钻杆进入到螺旋钻杆中;在高压水或高压气体的作用下,螺旋钻杆公接头内的活塞杆向前移动,在斜向腰型孔的斜面作用下,两个矩形销同时向螺旋钻杆轴心收缩;动力头向后移动,将螺旋钻杆的公接头与上一根螺旋钻杆的母接头分离,则实现螺旋钻杆公接头与上一根螺旋钻杆母接头的自动拆卸;
步骤B2:主动钻杆与螺旋钻杆的自动拆卸:
在主动钻杆的A通道通入高压油,主动钻杆内的单作用油缸伸出,推动活塞杆向前移动,在斜向腰型孔的斜面作用下,两个矩形销同时向主动钻杆轴心收缩;动力头向后移动,将主动钻杆与螺旋钻杆的母接头分离,则实现主动钻杆与螺旋钻杆母接头的自动拆卸;
至此,完成单根螺旋钻杆的自动拆卸。
本发明与现有技术相比,有益的技术效果是:
本发明可实现在碎软煤层钻孔施工过程中螺旋钻杆的自动装卸,能够减轻劳动强度,确保人身安全,提高钻孔施工效率。
本发明的钻杆公接头通过活塞杆的轴向移动使销轴沿斜向布设的腰型孔移动,在斜面作用下能实现矩形销沿公接头本体的径向移动,从而能通过控制活塞杆的轴向移动使钻杆公接头的矩形销能伸入前一根钻杆的母接头矩形槽内实现两个钻杆的连接;或使钻杆公接头的矩形销从矩形槽内收回实现两个钻杆的拆卸。
本发明通过向螺旋钻杆内通入高压水或高压气体即可实现螺旋钻杆公、母接头的可靠连接。在螺旋钻杆连接和拆卸过程中,不需要工人装卸连接销。同时借助主动钻杆通过“中间加杆”的方式实现螺旋钻杆的自动装卸。
附图说明
图1为本发明自动插接式螺旋钻杆的整体结构示意图。
图2为本发明钻杆公接头、母接头连接状态下的结构示意图。
图3为本发明钻杆公、母接头分离过程时的结构示意图。
图4为本发明连接件的结构示意图。
图5为本发明主动钻杆的结构示意图。
图中各标号表示为:1-公接头本体,2-矩形销,3-连接件,4-活塞杆,5-销轴,6-压缩弹簧,7-螺纹挡环;
31-固定板,311-固定板螺纹孔,312-固定板定位孔,32-连接板,321-腰型孔;
10-钻杆公接头,20-钻杆母接头,201-矩形槽,30-杆体,40-主动钻杆杆体,401-A通道,402-单作用油缸,403-B通道。
以下结合说明书附图和具体实施方式对本发明做具体说明。
具体实施方式
遵从上述技术方案,以下给出本发明的具体实施例,需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例,凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1:
如图1至图3所示,本实施例给出一种钻杆公接头,包括公接头本体1、两个均贯穿公接头本体1侧壁且相对的矩形销2、连接件3以及位于公接头本体1内且与公接头本体1同轴的活塞杆4;矩形销2能沿公接头本体1径向移动,两个矩形销2相对的端面均为内端面,两个内端面相互平行且与活塞杆4平行;每个矩形销2的内端面上均安装有一个连接件3;如图4所示,连接件3为角钢形结构,包括相互垂直的固定板31和连接板32,固定板31平行紧贴安装在内端面上,两个连接件3的固定板31平行相对且位于活塞杆4两侧并与活塞杆4平行;连接板32上设有腰型孔321,腰型孔321与固定板31存在夹角;在活塞杆4上设有垂直贯穿活塞杆4的销轴5,销轴5垂直于两个连接板32并穿过两个连接板32上的腰型孔321;活塞杆4的轴向移动能带动销轴5沿腰型孔321移动进而通过斜面作用使连接件3带动矩形销2沿公接头本体1径向移动。
本实施例中,公接头本体1一端为杆体连接端,另一端为母接头连接端,公接头本体1的内壁为台阶状筒形结构;腰型孔321的两个半圆圆心中,靠近杆体连接端的半圆圆心到该腰型孔321所在连接件3的固定板31的距离大于该腰型孔321另一个半圆圆心到固定板31的距离,以使活塞杆4沿杆体连接端至母接头连接端方向轴向移动时,连接件3带动矩形销2向公接头本体1内收缩。
活塞杆4从左到右依次为安装端、环形限位凸台、活塞杆体以及连接端;安装端紧贴公接头本体1内壁布设,环形限位凸台两侧分别为公接头本体1内壁环形台阶面和套在活塞杆体上的压缩弹簧6;压缩弹簧6两端分别通过环形限位凸台和套在活塞杆体外的螺纹挡环7限位;螺纹挡环7紧贴并固定在公接头本体1的内壁上;连接端上设置销轴5。
在公接头本体1内壁设有限位套筒,限位套筒位于环形限位凸台与螺纹挡环7之间,限位套筒与环形限位凸台之间的距离略大于活塞杆4能在销轴和腰型孔作用下轴向移动的最大距离;限位套筒与公接头本体1内壁环形台阶面对活塞杆4进行轴向限位。
矩形销2能伸出公接头本体1外壁的长度不大于矩形销2能沿公接头本体1的径向移动的距离,以通过活塞杆4驱动矩形销2沿公接头本体1的径向移动能将矩形销2收缩进公接头本体1内。
在本实施例中,腰型孔321的两个半圆圆心连线与固定板31夹角为45°,在其他实施例中,腰型孔的其他倾斜角度也能实现通过销轴在斜向的腰型孔内的移动从而在斜面作用下使矩形销沿公接头本体径向移动。
固定板31上设有固定板螺纹孔311和固定板定位孔312,在矩形销2上设有沉头螺纹孔和矩形销定位孔;固定板螺纹孔311与沉头螺纹孔相对,固定板定位孔312与矩形销定位孔相对;矩形销2通过沉头螺钉与固定板31连接,矩形销2与固定板31之间设有穿过固定板定位孔和矩形销定位孔的定位销,以对矩形销2和固定板31进行定位防止矩形销2和固定板31之间发生相对移动。
实施例2:
如图1所示,本实施例给出一种自动插接式螺旋钻杆,包括实施例1中的钻杆公接头10,还包括钻杆母接头20和杆体30;钻杆公接头10和钻杆母接头20分别焊接在杆体30两端,且三者同轴;钻杆母接头20的内壁设有两个相对的矩形槽201,钻杆公接头10能伸进前一根钻杆的钻杆母接头20内,且钻杆公接头10上的两个矩形销2能分别伸进前一根钻杆的钻杆母接头20内两个矩形槽201内,实现两个钻杆的连接。在本实施例中,矩形槽的尺寸略大于矩形销的尺寸,以方便矩形销的伸缩。
图2中给出了自动插接式螺旋钻杆的公接头与前一个钻杆的母接头连接示意图,螺旋钻杆公接头内的活塞杆向前移动,压缩弹簧被压缩;在斜向腰型孔的斜面作用下,两个矩形销同时钻杆轴心收缩;动力头再次向前移动,将螺旋钻杆的公接头插入前一根钻杆的钻杆母接头内,断开高压水或高压气体,在压缩弹簧复位作用下,活塞杆反向移动,在斜向腰型孔的斜面作用下,矩形销向外伸出至钻杆母接头内的矩形槽内,则实现螺旋钻杆的钻杆公接头与前一根螺旋钻杆的钻杆母接头的自动连接。
图3给出了自动插接式螺旋钻杆的公接头与前一个钻杆的母接头分离过程示意图,螺旋钻杆公接头内的活塞杆向前移动,在斜向腰型孔的斜面作用下,两个矩形销同时向螺旋钻杆轴心收缩;动力头向后移动,将螺旋钻杆的公接头与上一根螺旋钻杆的母接头分离,则实现螺旋钻杆公接头与上一根螺旋钻杆母接头的自动拆卸。
实施例3:
本实施例给出一种自动插接式螺旋钻杆的施工方法,该方法包括自动加装钻杆过程和自动拆卸钻杆过程;自动加装钻杆过程包括主动钻杆与螺旋钻杆的自动连接和螺旋钻杆与前一根螺旋钻杆的自动连接;自动拆卸钻杆过程包括螺旋钻杆与前一根螺旋钻杆的自动拆卸和主动钻杆与螺旋钻杆的自动拆卸。
如图5所示,本实施例中的主动钻杆包括同轴连接的主动钻杆杆体40和钻杆公接头10;在主动钻杆杆体40内设有A通道401,在A通道401与钻杆公接头10的活塞杆之间设有单作用油缸402;A通道为高压油通道;在主动钻杆杆体40内还设有B通道403,B通道403能连通至钻杆公接头10;B通道403为高压水或高压气体通道。
该方法具体包括以下步骤:
A,自动加装钻杆过程:
步骤A1:主动钻杆与螺旋钻杆的自动连接:
将螺旋钻杆置于动力头和夹持器之间,从主动钻杆的A通道通入高压油,单作用油缸伸出,推动活塞杆向前移动,在斜向腰型孔的斜面作用下,两个矩形销同时向主动钻杆轴心收缩;动力头向前移动,将主动钻杆插入螺旋钻杆的钻杆母接头内,断开高压油,单作用油缸复位,压缩弹簧作用下,活塞杆反向移动,在斜向腰型孔的斜面作用下,两个矩形销向外伸出至钻杆母接头内的矩形槽内,实现主动钻杆与自动插接式螺旋钻杆的钻杆母接头的自动连接;
步骤A2:螺旋钻杆与前一根螺旋钻杆的自动连接:
在主动钻杆的B通道通入高压水或高压气体,高压水或高压气体通过主动钻杆进入到螺旋钻杆中;在高压水或高压气体的作用下,螺旋钻杆公接头内的活塞杆向前移动,压缩弹簧被压缩;在斜向腰型孔的斜面作用下,两个矩形销同时钻杆轴心收缩;动力头再次向前移动,将螺旋钻杆的公接头插入前一根钻杆的钻杆母接头内,断开高压水或高压气体,在压缩弹簧复位作用下,活塞杆反向移动,在斜向腰型孔的斜面作用下,矩形销向外伸出至钻杆母接头内的矩形槽内,则实现螺旋钻杆的钻杆公接头与前一根螺旋钻杆的钻杆母接头的自动连接;
至此,通过“中间加杆”的方式完成单根钻杆的加装;
B,自动拆卸钻杆过程:
步骤B1:螺旋钻杆与前一根螺旋钻杆的自动拆卸:
在主动钻杆的B通道通入高压水或高压气体,高压水或高压气体通过主动钻杆进入到螺旋钻杆中;在高压水或高压气体的作用下,螺旋钻杆公接头内的活塞杆向前移动,在斜向腰型孔的斜面作用下,两个矩形销同时向螺旋钻杆轴心收缩;动力头向后移动,将螺旋钻杆的公接头与上一根螺旋钻杆的母接头分离,则实现螺旋钻杆公接头与上一根螺旋钻杆母接头的自动拆卸;
步骤B2:主动钻杆与螺旋钻杆的自动拆卸:
在主动钻杆的A通道通入高压油,主动钻杆内的单作用油缸伸出,推动活塞杆向前移动,在斜向腰型孔的斜面作用下,两个矩形销同时向主动钻杆轴心收缩;动力头向后移动,将主动钻杆与螺旋钻杆的母接头分离,则实现主动钻杆与螺旋钻杆母接头的自动拆卸;
至此,完成单根螺旋钻杆的自动拆卸。

Claims (8)

1.一种钻杆公接头,其特征在于,包括公接头本体(1)、两个均贯穿公接头本体(1)侧壁且相对的矩形销(2)、连接件(3)以及位于公接头本体(1)内且与公接头本体(1)同轴的活塞杆(4);
所述矩形销(2)能沿公接头本体(1)径向移动,两个矩形销(2)相对的端面均为内端面,两个内端面相互平行且与活塞杆(4)平行;每个矩形销(2)的内端面上均安装有一个所述连接件(3);
所述连接件(3)为角钢形结构,包括相互垂直的固定板(31)和连接板(32),固定板(31)平行紧贴安装在矩形销(2)的内端面上,两个连接件(3)的固定板(31)平行相对且位于活塞杆(4)两侧并与活塞杆(4)平行;所述连接板(32)上设有腰型孔(321),腰型孔(321)与固定板(31)存在夹角;
在活塞杆(4)上设有垂直贯穿活塞杆(4)的销轴(5),销轴(5)垂直于两个连接板(32)并穿过两个连接板(32)上的腰型孔(321);所述活塞杆(4)的轴向移动能带动销轴(5)沿腰型孔(321)移动进而通过斜面作用使连接件(3)带动矩形销(2)沿公接头本体(1)径向移动;
所述公接头本体(1)一端为杆体连接端,另一端为母接头连接端,公接头本体(1)的内壁为台阶状筒形结构;
所述腰型孔(321)的两个半圆圆心中,靠近杆体连接端的半圆圆心到该腰型孔(321)所在连接件(3)的固定板(31)的距离大于该腰型孔(321)另一个半圆圆心到固定板(31)的距离,以使活塞杆(4)沿杆体连接端至母接头连接端方向轴向移动时,连接件(3)带动矩形销(2)向公接头本体(1)内收缩;
所述活塞杆(4)从左到右依次为安装端、环形限位凸台、活塞杆体以及连接端;
所述安装端紧贴公接头本体(1)内壁布设,所述环形限位凸台两侧分别为公接头本体(1)内壁环形台阶面和套在活塞杆体上的压缩弹簧(6);所述压缩弹簧(6)两端分别通过环形限位凸台和套在活塞杆体外的螺纹挡环(7)限位;所述螺纹挡环(7)紧贴并固定在公接头本体(1)的内壁上;所述连接端上设置所述销轴(5)。
2.如权利要求1所述的钻杆公接头,其特征在于,在所述公接头本体(1)内壁设有限位套筒,限位套筒位于所述环形限位凸台与螺纹挡环(7)之间,限位套筒与公接头本体(1)内壁环形台阶面对活塞杆(4)进行轴向限位。
3.如权利要求1所述的钻杆公接头,其特征在于,所述矩形销(2)能伸出公接头本体(1)外壁的长度不大于矩形销(2)能沿公接头本体(1)的径向移动的距离,以通过活塞杆(4)驱动矩形销(2)沿公接头本体(1)的径向移动能将矩形销(2)收缩进公接头本体(1)内。
4.如权利要求1所述的钻杆公接头,其特征在于,所述腰型孔(321)的两个半圆圆心连线与固定板(31)夹角为45°。
5.如权利要求1所述的钻杆公接头,其特征在于,所述固定板(31)上设有固定板螺纹孔(311)和固定板定位孔(312),在矩形销(2)上设有沉头螺纹孔和矩形销定位孔;固定板螺纹孔(311)与沉头螺纹孔相对,固定板定位孔(312)与矩形销定位孔相对;矩形销(2)通过沉头螺钉与固定板(31)连接,矩形销(2)与固定板(31)之间设有穿过固定板定位孔和矩形销定位孔的定位销,以对矩形销(2)和固定板(31)进行定位防止矩形销(2)和固定板(31)之间发生相对移动。
6.一种自动插接式螺旋钻杆,其特征在于,包括权利要求1至5任一权利要求所述的钻杆公接头(10),还包括钻杆母接头(20)和杆体(30);
所述钻杆公接头(10)和钻杆母接头(20)分别焊接在杆体(30)两端,且三者同轴;
所述钻杆母接头(20)的内壁设有两个相对的矩形槽(201),钻杆公接头(10)能伸进前一根钻杆的钻杆母接头(20)内,且钻杆公接头(10)上的两个矩形销(2)能分别伸进前一根钻杆的钻杆母接头(20)内两个矩形槽(201)内,实现两个钻杆的连接。
7.一种自动插接式螺旋钻杆的施工方法,其特征在于,该方法包括自动加装钻杆过程和自动拆卸钻杆过程;
自动加装钻杆过程包括主动钻杆与螺旋钻杆的自动连接和螺旋钻杆与前一根螺旋钻杆的自动连接;
自动拆卸钻杆过程包括螺旋钻杆与前一根螺旋钻杆的自动拆卸和主动钻杆与螺旋钻杆的自动拆卸;
所述主动钻杆包括同轴连接的主动钻杆杆体(40)和所述钻杆公接头(10);在主动钻杆杆体(40)内设有A通道(401),在A通道(401)与钻杆公接头(10)的活塞杆之间设有单作用油缸(402);所述A通道为高压油通道;在主动钻杆杆体(40)内还设有B通道(403),B通道(403)能连通至钻杆公接头(10);所述B通道(403)为高压水或高压气体通道。
8.如权利要求7所述的自动插接式螺旋钻杆的施工方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:
A,自动加装钻杆过程:
步骤A1:主动钻杆与螺旋钻杆的自动连接:
将螺旋钻杆置于动力头和夹持器之间,从主动钻杆的A通道通入高压油,单作用油缸伸出,推动活塞杆向前移动,在斜向腰型孔的斜面作用下,两个矩形销同时向主动钻杆轴心收缩;动力头向前移动,将主动钻杆插入螺旋钻杆的钻杆母接头内,断开高压油,单作用油缸复位,压缩弹簧作用下,活塞杆反向移动,在斜向腰型孔的斜面作用下,两个矩形销向外伸出至钻杆母接头内的矩形槽内,实现主动钻杆与自动插接式螺旋钻杆的钻杆母接头的自动连接;
步骤A2:螺旋钻杆与前一根螺旋钻杆的自动连接:
在主动钻杆的B通道通入高压水或高压气体,高压水或高压气体通过主动钻杆进入到螺旋钻杆中;在高压水或高压气体的作用下,螺旋钻杆公接头内的活塞杆向前移动,压缩弹簧被压缩;在斜向腰型孔的斜面作用下,两个矩形销同时钻杆轴心收缩;动力头再次向前移动,将螺旋钻杆的公接头插入前一根钻杆的钻杆母接头内,断开高压水或高压气体,在压缩弹簧复位作用下,活塞杆反向移动,在斜向腰型孔的斜面作用下,矩形销向外伸出至钻杆母接头内的矩形槽内,则实现螺旋钻杆的钻杆公接头与前一根螺旋钻杆的钻杆母接头的自动连接;
至此,通过“中间加杆”的方式完成单根钻杆的加装;
B,自动拆卸钻杆过程:
步骤B1:螺旋钻杆与前一根螺旋钻杆的自动拆卸:
在主动钻杆的B通道通入高压水或高压气体,高压水或高压气体通过主动钻杆进入到螺旋钻杆中;在高压水或高压气体的作用下,螺旋钻杆公接头内的活塞杆向前移动,在斜向腰型孔的斜面作用下,两个矩形销同时向螺旋钻杆轴心收缩;动力头向后移动,将螺旋钻杆的公接头与上一根螺旋钻杆的母接头分离,则实现螺旋钻杆公接头与上一根螺旋钻杆母接头的自动拆卸;
步骤B2:主动钻杆与螺旋钻杆的自动拆卸:
在主动钻杆的A通道通入高压油,主动钻杆内的单作用油缸伸出,推动活塞杆向前移动,在斜向腰型孔的斜面作用下,两个矩形销同时向主动钻杆轴心收缩;动力头向后移动,将主动钻杆与螺旋钻杆的母接头分离,则实现主动钻杆与螺旋钻杆母接头的自动拆卸;
至此,完成单根螺旋钻杆的自动拆卸。
CN202010117284.8A 2020-02-25 2020-02-25 一种钻杆公接头、自动插接式螺旋钻杆及其施工方法 Active CN111119753B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010117284.8A CN111119753B (zh) 2020-02-25 2020-02-25 一种钻杆公接头、自动插接式螺旋钻杆及其施工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010117284.8A CN111119753B (zh) 2020-02-25 2020-02-25 一种钻杆公接头、自动插接式螺旋钻杆及其施工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111119753A CN111119753A (zh) 2020-05-08
CN111119753B true CN111119753B (zh) 2021-08-31

Family

ID=70493113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010117284.8A Active CN111119753B (zh) 2020-02-25 2020-02-25 一种钻杆公接头、自动插接式螺旋钻杆及其施工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111119753B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112360354B (zh) * 2020-11-29 2023-03-14 重庆梅安森科技股份有限公司 矿用可正反转钻杆总成
CN113445902B (zh) * 2021-08-11 2023-09-19 中煤科工集团重庆研究院有限公司 一种自闭式多通道高压钻杆
CN114776265A (zh) * 2022-03-29 2022-07-22 中煤科工集团西安研究院有限公司 一种筛管柔性插接装置和方法
CN114535964B (zh) * 2022-03-29 2023-02-28 中煤科工集团西安研究院有限公司 一种筛管柔性插销的自动化上卸装置和系统及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996029533A1 (en) * 1995-03-23 1996-09-26 Hydril Company Threaded pipe connection
JP2000002083A (ja) * 1998-03-30 2000-01-07 Tracto Technik Paul Schmidt Mas Fab Gmbh 静止型の地中掘削装置
CN104612598A (zh) * 2014-12-15 2015-05-13 太原理工大学 一种自动插接式螺旋钻杆
CN104912491A (zh) * 2015-05-20 2015-09-16 太原理工大学 一种自动旋转快速拆装式螺旋钻杆
CN106854981A (zh) * 2016-12-12 2017-06-16 太原理工大学 一种双动力快速接头螺旋钻杆
CN112576203A (zh) * 2020-10-18 2021-03-30 中煤科工集团重庆研究院有限公司 自锁式可正反转钻杆

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015174920A2 (en) * 2014-05-16 2015-11-19 Atlas Copco Secoroc Ab Joint and joint parts for drill string components and components
CN105298409A (zh) * 2015-11-16 2016-02-03 太原理工大学 一种钻杆快接接头
US10859122B2 (en) * 2017-08-25 2020-12-08 Kennametal Inc. Spline drive drill steel couplers
CN207656495U (zh) * 2017-12-13 2018-07-27 湖北精金模具科技有限公司 一种平面紧密磨床用的装夹装置
CN108179981A (zh) * 2018-01-05 2018-06-19 江小三 一种旋转滑动钻进工具
CN208918479U (zh) * 2018-08-22 2019-05-31 山东能源重装集团莱芜装备制造有限公司 一种钻机式采煤机钻杆连接自动锁
CN209125179U (zh) * 2018-10-12 2019-07-19 合力工业车辆(盘锦)有限公司 一种叉车门架的组装模具
CN109944557B (zh) * 2019-04-02 2020-07-10 中煤科工集团西安研究院有限公司 具有脊柱结构特性的仿生公接头及其加工工序
CN209838329U (zh) * 2019-05-15 2019-12-24 王海瑞 一种方形连接件的释放销装置
CN110374521B (zh) * 2019-08-07 2020-10-23 中煤科工集团重庆研究院有限公司 矿用正反转自动拆装式钻杆

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996029533A1 (en) * 1995-03-23 1996-09-26 Hydril Company Threaded pipe connection
JP2000002083A (ja) * 1998-03-30 2000-01-07 Tracto Technik Paul Schmidt Mas Fab Gmbh 静止型の地中掘削装置
CN104612598A (zh) * 2014-12-15 2015-05-13 太原理工大学 一种自动插接式螺旋钻杆
CN104912491A (zh) * 2015-05-20 2015-09-16 太原理工大学 一种自动旋转快速拆装式螺旋钻杆
CN106854981A (zh) * 2016-12-12 2017-06-16 太原理工大学 一种双动力快速接头螺旋钻杆
CN112576203A (zh) * 2020-10-18 2021-03-30 中煤科工集团重庆研究院有限公司 自锁式可正反转钻杆

Also Published As

Publication number Publication date
CN111119753A (zh) 2020-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111119753B (zh) 一种钻杆公接头、自动插接式螺旋钻杆及其施工方法
CN111997539B (zh) 矿用正反转全机器装卸钻杆
CN112576203B (zh) 自锁式可正反转钻杆
CN112576204B (zh) 棘轮式可正反转钻杆
CN104453729A (zh) 复合式铝合金双壁钻杆
CN114412425B (zh) 一种煤矿井下筛管水力/空气输送用冲击破碎式助推接头
CN110295873B (zh) 井下电控堵水增产开关器
CN112324362B (zh) 正反转可自动拆卸式钻杆
CN114183080A (zh) 一种可传递大扭矩的正反转自动拆卸钻杆及操作方法
CN110657291A (zh) 一种安全管件连接结构及其装拆方法
CN113503408A (zh) 一种高压管汇连接机构及连接方法
CN107503685B (zh) 一种大直径隔水导管开窗斜向器
CN215789570U (zh) 沟槽钢管装卸用双杠杆扳手
CN105459013A (zh) 液压支架销轴拆卸装置
CN216503316U (zh) 一种起重机臂架穿轴器
CN212803099U (zh) 矿用正反转机器装卸钻杆
CN113323863B (zh) 一种钻井泵快装组合活塞杆
CN111894480B (zh) 适用于内锁紧式钻杆的拆装工具
CN112431565B (zh) 一种液压反馈控制可振击式连续油管牵引器
CN212428616U (zh) 潜孔锤用钻杆装置
CN215789569U (zh) 一种沟槽钢管装卸用插拔工具
CN115366041B (zh) 沟槽钢管装卸用双杠杆扳手
CN213450280U (zh) 正反转可自动拆卸式钻杆接头
CN114562218B (zh) 一种煤矿钻孔机器人的棘轮式自动装卸正反转通讯钻杆
CN116220600B (zh) 一种用于侧钻开窗的井下工具

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant