CN114893132A - 一种高效复合通缆钻杆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效复合通缆钻杆,属于矿用机械设备技术领域。该一种高效复合通缆钻杆包括:钻杆杆体,内设有沿其轴线的通孔;钻杆公接头,设于所述钻杆杆体的一端,钻杆公接头的壁厚和外径均大于钻杆杆体的壁厚和外径;钻杆母接头,与钻杆公接头尺寸相匹配,设于所述钻杆杆体的另一端,钻杆母接头的壁厚和外径均大于钻杆杆体的壁厚和外径;绝缘线管,设于所述通孔内,通缆设于所述绝缘线管内,所述绝缘线管与通孔内壁之间还设有支撑环,所述支撑环用于限制绝缘线管的晃动。本发明的一种高效复合通缆钻杆,加强了钻杆公接头和钻杆母接头的危险截面强度,使得钻杆整体达到等强度,从而提升了钻杆整体的强度,进而提升钻杆整体的寿命。
Description
技术领域
本发明涉及矿用机械设备技术领域,具体涉及一种高效复合通缆钻杆。
背景技术
钻杆是一种常见的钻孔工具,常应用于井下钻孔和瓦斯抽放。 在对一些钻深较深的钻孔开孔时,需要使用到定向随钻测量系统,其可根据煤矿瓦斯预抽研究设计的轨迹进行钻孔,使抽采效果最大化。 定向随钻测量系统需要使用电缆进行信号传输,这些电缆通常设于钻杆内部。在钻孔时,随着钻深的增加,需要续接钻杆,电缆采用拼接结构固定在钻杆体内。 当两钻杆相互连接时,钻杆内部的电缆相互电性连接,从而能够进行双向传输信号或电能输送。
现有的钻杆装卸时需要依次通过卡盘和夹持器,所以钻杆通常都是外平结构,或者近似于外平结构。但是钻杆的失效形式主要是接头失效,如:螺纹磨损、公接头危险截面断裂、母接头涨扣等,很少出现钻杆杆体失效的情况,因此当钻杆报废的时候通常情况下杆体还有较长的使用寿命,这样就导致了钻杆接头和杆体不等寿命的问题,造成杆体的浪费。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的问题,提供一种高效复合通缆钻杆,加强了钻杆公接头和钻杆母接头的危险截面强度,使得钻杆整体达到等强度,从而提升了钻杆整体的强度,进而提升钻杆整体的寿命。
本发明提供了一种高效复合通缆钻杆,包括:
钻杆杆体,内设有沿其轴线的通孔;
钻杆公接头,设于所述钻杆杆体的一端,钻杆公接头的壁厚和外径均大于钻杆杆体的壁厚和外径;
钻杆母接头,与钻杆公接头尺寸相匹配,设于所述钻杆杆体的另一端,钻杆母接头的壁厚和外径均大于钻杆杆体的壁厚和外径;
绝缘线管,设于所述通孔内,通缆设于所述绝缘线管内,所述绝缘线管与通孔内壁之间还设有支撑环,所述支撑环用于限制绝缘线管的晃动。
较佳地,所述钻杆外形为三棱形结构,钻杆外壁设有螺旋槽凹槽。
较佳地,所述钻杆公接头外壁与钻杆杆体外壁之间设有过渡斜面,钻杆母接头外壁与钻杆杆体外壁之间同样设有过渡斜面。
较佳地,所述绝缘线管一端设有线管公接头,绝缘线管另一端设有与所述线管公接头尺寸相匹配的线管母接头。
较佳地,所述通缆一端设有通缆锥接头,通缆另一端设有通缆柱接头。
较佳地,所述通缆柱接头连接有锥形弹簧。
较佳地,所述钻杆公接头的外径至少比钻杆杆体外径大6mm,钻杆母接头的外径至少比钻杆杆体外径大6mm。
较佳地,所述钻杆母接头能与另一个钻杆的钻杆公接头密封螺纹连接。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明的一种高效复合通缆钻杆,加强了钻杆公接头和钻杆母接头的危险截面强度,使得钻杆整体达到等强度,从而提升了钻杆整体的强度,进而提升钻杆整体的寿命。
通过将钻杆外形为三棱形结构,并在钻杆外壁设置螺旋槽凹槽,能够有效疏通钻屑,保证钻杆的顺利进给,提高成孔率。通过设置过渡斜面,能够降低整个钻杆在钻进时矿层或岩层对钻杆的阻力,从而保证本钻杆的顺利进给。通过设置线管公接头和线管母接头,确保钻杆内部通缆装置的密封性和绝缘性。通过设置通缆柱接头和通缆锥接头,实现钻杆连接时电信号的实时可靠传输。根据实验研究,通过将钻杆公接头的外径设计为至少比钻杆杆体外径大6mm,进一步确保整个钻杆强度的均匀性,从而保证钻杆整体的等寿命要求。通过将钻杆母接头与所述钻杆公接头密封螺纹连接,能有效防止钻杆螺纹处漏水泄压,保证孔底螺杆马达的驱动压力。
附图说明
图1为本发明的钻杆续接时的结构示意图;
图2为本发明的结构示意图;
图3为本发明钻杆续接处的结构示意图;
图4为本发明钻杆杆体的断面结构示意图。
附图标记说明:
1.钻杆杆体,2.通孔,3.支撑环,4.钻杆公接头,5.钻杆母接头,6.绝缘线管,7.通缆,8.线管公接头,9.线管母接头,10.锥形弹簧,11.螺旋槽凹槽,12.通缆锥接头,13.通缆柱接头。
具体实施方式
下面结合附图1-4,对本发明的具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。
实施例1:
如图1-3所示,本发明提供的一种高效复合通缆钻杆,包括:钻杆杆体1、钻杆公接头4、钻杆母接头5和绝缘线管6,钻杆杆体1内设有沿其轴线的通孔2;钻杆公接头4设于所述钻杆杆体1的一端,钻杆公接头4的壁厚和外径均大于钻杆杆体1的壁厚和外径;钻杆母接头5与钻杆公接头4尺寸相匹配,设于所述钻杆杆体1的另一端,钻杆母接头5的壁厚和外径均大于钻杆杆体1的壁厚和外径;绝缘线管6设于所述通孔2内,通缆7设于所述绝缘线管6内,所述绝缘线管6与通孔2内壁之间还设有支撑环3,所述支撑环用于限制绝缘线管6的晃动。
现简述实施例1的工作原理:
在原钻杆进行进给时,随着原钻杆的进给,需要增加钻杆长度。将新钻杆的钻杆公接头4与原钻杆的钻杆母接头5相连接。此时原钻杆的通缆7与新钻杆的通缆7相电连接,从而实现钻杆长度延伸以及信号传输的功能。更进一步,由于钻杆公接头4的壁厚和外径均大于钻杆杆体1的壁厚和外径,钻杆母接头5的壁厚和外径均大于钻杆杆体1的壁厚和外径。因此钻杆公接头4和钻杆母接头5的危险截面强度被加强,使得钻杆最易发生断裂失效的钻杆公接头4和钻杆母接头5被加强,使得钻杆整体达到等强度,从而提升了钻杆整体的强度,进而提升钻杆整体的寿命。更进一步,通过设置支撑环3,利用支撑环3限制绝缘线管6的晃动,能够避免由于绝缘线管6晃动导致新钻杆和原钻杆的通缆7脱开电连接。
本发明的一种高效复合通缆钻杆,加强了钻杆公接头4和钻杆母接头5的危险截面强度,使得钻杆整体达到等强度,从而提升了钻杆整体的强度,进而提升钻杆整体的寿命。
实施例2:
在实施例1的基础上,为了防止煤层发生卡钻抱钻等事故的问题,保证钻杆的顺利进给,提高成孔率。
如图4所示,其中,所述钻杆外形为三棱形结构,钻杆外壁设有螺旋槽凹槽11。
当钻杆触及到软硬不均的煤层时,在钻屑的作用下容易发生卡钻抱钻等孔内事故的问题,通过将钻杆外形为三棱形结构,并在钻杆外壁设置螺旋槽凹槽11,能够有效疏通钻屑,保证钻杆的顺利进给,提高成孔率。
作为一种优选方案,如图1-3所示,其中,所述钻杆公接头4外壁与钻杆杆体1外壁之间设有过渡斜面,钻杆母接头5外壁与钻杆杆体外壁之间同样设有过渡斜面。通过设置过渡斜面,能够降低整个钻杆在钻进时矿层或岩层对钻杆的阻力,从而保证本钻杆的顺利进给。
作为一种优选方案,如图1-3所示,其中,所述绝缘线管6一端设有线管公接头8,绝缘线管6另一端设有与所述线管公接头8尺寸相匹配的线管母接头9。通过设置线管公接头8和线管母接头9,当增加新钻杆时,新钻杆的钻杆公接头4和原钻杆的钻杆母接头5连接时,新钻杆的绝缘线管6的线管公接头8与原钻杆绝缘线管6的线管母接头9连接,从而实现新钻杆内的通缆7与原钻杆通缆7电性连接,从而提升两个钻杆通缆7电连接的牢靠性。
作为一种优选方案,如图1-3所示,其中,所述通缆7一端设有通缆锥接头12,通缆7另一端设有通缆柱接头13。通过设置通缆柱接头13和通缆锥接头12,实现钻杆连接时电信号的实时可靠传输。
作为一种优选方案,如图1-3所示,其中,所述通缆柱接头13连接有锥形弹簧10。当增加新钻杆时,新钻杆的通缆锥接头12与原钻杆的设置在通缆柱接头13中的锥形弹簧10连接,从而保证两个钻杆内的通缆7的紧密电连接,从而防止两个钻杆的通缆7接触不良,保证信号的正常传输。
作为一种优选方案,如图2所示,其中,所述钻杆公接头4的外径至少比钻杆杆体1外径大6mm,钻杆母接头5的外径至少比钻杆杆体1外径大6mm。根据实验研究,通过将钻杆公接头4的外径设计为至少比钻杆杆体1外径大6mm,钻杆母接头5的外径设计为至少比钻杆杆体1外径大6mm,能够有效平衡钻杆公接头4、钻杆母接头5与钻杆杆体1的强度,从而进一步确保整个钻杆强度的均匀性,从而保证钻杆整体的等寿命要求。
作为一种优选方案,如图1-3所示,其中,所述钻杆母接头5能与另一个钻杆的钻杆公接头4密封螺纹连接。通过将钻杆母接头5与所述钻杆公接头4密封螺纹连接,能有效防止钻杆螺纹处漏水泄压,保证孔底螺杆马达的驱动压力。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种高效复合通缆钻杆,其特征在于,包括:
钻杆杆体(1),内设有沿其轴线的通孔(2);
钻杆公接头(4),设于所述钻杆杆体(1)的一端,钻杆公接头(4)的壁厚和外径均大于钻杆杆体(1)的壁厚和外径;
钻杆母接头(5),与钻杆公接头(4)尺寸相匹配,设于所述钻杆杆体(1)的另一端,钻杆母接头(5)的壁厚和外径均大于钻杆杆体(1)的壁厚和外径;
绝缘线管(6),设于所述通孔(2)内,通缆(7)设于所述绝缘线管(6)内,所述绝缘线管(6)与通孔(2)内壁之间还设有支撑环(3),所述支撑环用于限制绝缘线管(6)的晃动。
2.如权利要求1所述的一种高效复合通缆钻杆,其特征在于,所述钻杆外形为三棱形结构,钻杆外壁设有螺旋槽凹槽(11)。
3.如权利要求1所述的一种高效复合通缆钻杆,其特征在于,所述钻杆公接头(4)外壁与钻杆杆体(1)外壁之间设有过渡斜面,钻杆母接头(5)外壁与钻杆杆体外壁之间同样设有过渡斜面。
4.如权利要求1所述的一种高效复合通缆钻杆,其特征在于,所述绝缘线管(6)一端设有线管公接头(8),绝缘线管(6)另一端设有与所述线管公接头(8)尺寸相匹配的线管母接头(9)。
5.如权利要求4所述的一种高效复合通缆钻杆,其特征在于,所述通缆(7)一端设有通缆锥接头(12),通缆(7)另一端设有通缆柱接头(13)。
6.如权利要求5所述的一种高效复合通缆钻杆,其特征在于,所述通缆柱接头(13)连接有锥形弹簧(10)。
7.如权利要求1所述的一种高效复合通缆钻杆,其特征在于,所述钻杆公接头(4)的外径至少比钻杆杆体(1)外径大6mm,钻杆母接头(5)的外径至少比钻杆杆体(1)外径大6mm。
8.如权利要求1所述的一种高效复合通缆钻杆,其特征在于,所述钻杆母接头(5)能与另一个钻杆的钻杆公接头(4)密封螺纹连接。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220812 |