CN115961894B - 一种锯齿形螺纹大直径钻杆间连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钻杆连接机构技术领域，且公开了一种锯齿形螺纹大直径钻杆间连接结构，包括钻杆及连接套，所述连接套位于钻杆的端部，所述钻杆的外壁与连接套的外壁直径相同，所述连接套内部活动设有两组对称分布的限位机构，所述连接套内部活动设有两组对称分布的张紧机构。通过张紧螺栓在第一螺纹孔内部向连接套内部旋进，从而推动第二弧形卡板向中间移动，直至第二弧形卡板的内弧面与固定杆的外壁抵接，从而对固定杆进行坚持限位，当第二弧形卡板向中间移动的期间，通过各组连接螺栓的连接作用下，驱动第一弧形卡板向中间移动，使得各组齿圈与限位齿盘进行啮合，从而完成将钻杆与连接套进行固定连接，避免了连接处发生松动。

Description

一种锯齿形螺纹大直径钻杆间连接结构

技术领域

本发明涉及钻杆连接机构技术领域，具体为一种锯齿形螺纹大直径钻杆间连接结构。

背景技术

钻杆是一种尾部带有螺纹的钢管，用于连接钻机地表设备和位于钻井底端钻磨设备或底孔装置，钻杆的用途是将钻探泥浆运送到钻头，并与钻头一起提高、降低或旋转底孔装置，钻杆必须能够承受巨大的内外压、扭曲、弯曲和振动，在油气的开采和提炼过程中，钻杆可以多次使用，钻杆分为方钻杆、钻杆和加重钻杆三类，连接次序为方钻杆（1根）+钻杆（n根，由井深决定）+加重钻杆（n根，由钻具组合设计决定）。

现有的钻杆与钻杆之间的连接通常是采用螺纹旋接的方式进行连接的，此类钻杆在进行逆向旋转时，两组通过螺纹旋接的钻杆的连接容易发生旋转你松动，容易造成连接处发生松动，甚至发生钻杆脱落的情况。

发明内容

本发明提供了一种锯齿形螺纹大直径钻杆间连接结构，具备高强度连接的优点，解决了现有的钻杆与钻杆之间的连接通常是采用螺纹旋接的方式进行连接的，此类钻杆在进行逆向旋转时，两组通过螺纹旋接的钻杆的连接容易发生旋转你松动，容易造成连接处发生松动，甚至发生钻杆脱落的情况的问题。

本发明提供如下技术方案：一种锯齿形螺纹大直径钻杆间连接结构，包括钻杆及连接套，连接套位于钻杆的端部，钻杆的外壁与连接套的外壁直径相同，连接套内部活动设有两组对称分布的限位机构，连接套内部活动设有两组对称分布的张紧机构，两组张紧机构位于两组限位机构的外侧，钻杆的顶部中间固定连接有固定杆，固定杆的顶部固定连接有限位齿盘，限位齿盘的直径大于固定杆的直径，连接套的内壁上固定连接有两组上下分布的固定块，两组固定块相互远离的一侧面上均开设有三组T形槽，且三组T形槽呈等角度圆周阵列分布，连接套的外壁上部及下部均开设有三组第一螺纹孔，且位于连接套上部的三组第一螺纹孔及连接套外壁下部的三组第一螺纹孔均呈等角度圆周阵列分布，连接套的外壁上，位于各组第一螺纹孔的开口处外围开设有插接槽，插接槽与第一螺纹孔内部连通，限位机构三组包括第一弧形卡板，第一弧形卡板呈弧形设置，且三组第一弧形卡板呈等角度圆周阵列分布，第一弧形卡板靠近固定块的一侧均固定连接有T形滑块，T形滑块滑动连接在T形槽内部，三组第一弧形卡板内侧弧面上固定设有多组齿圈，齿圈与限位齿盘啮合，第一弧形卡板的一侧面均贯穿开设有两组第二螺纹孔。

优选的，张紧机构包括三组第二弧形卡板，三组第二弧形卡板呈弧形设置，且第二弧形卡板与第一弧形卡板规格相同，三组第二弧形卡板套设在固定杆的外围，且第二弧形卡板的内壁与固定杆的外壁贴合，第二弧形卡板靠近第一弧形卡板的一侧面，位于各组第二螺纹孔的开口处外围贯穿开设有装配孔，装配孔内部贯穿插接有连接螺栓，连接螺栓的端部插接在第二螺纹孔内部，且连接螺栓与第二螺纹孔通过螺纹配合连接，第二弧形卡板远离第一弧形卡板的一侧面开设有沉头孔，沉头孔的孔径大于装配孔的孔径。

优选的，第二弧形卡板的外弧面中部开设有轴孔，轴孔内部转动连接有张紧螺栓，张紧螺栓螺纹连接在第一螺纹孔内部。

优选的，连接套的内壁上部及下部均固定连接有三组加强块，各组加强块均位于相邻的两组第二弧形卡板之间，加强块呈L形设置，加强块的靠近第二弧形卡板的两侧面与第二弧形卡板的侧面滑动连接，加强块靠近固定杆的一侧面为内凹弧形设置，且加强块的内弧面与固定杆的外壁贴合。

优选的，钻杆的顶部固定连接有三组插接块，三组插接块呈等角度圆周阵列分布，且三组插接块均分别插接在各组插接槽内部。

优选的，第二弧形卡板靠近连接套的端面的一侧与连接套端面均齐平设置，第二弧形卡板靠近钻杆的一侧面与钻杆的端面贴合。

本发明具备以下有益效果：

1、该锯齿形螺纹大直径钻杆间连接结构，通过依次扭转张紧螺栓，使得张紧螺栓在第一螺纹孔内部向连接套内部旋进，从而推动第二弧形卡板向中间移动，直至第二弧形卡板的内弧面与固定杆的外壁抵接，从而对固定杆进行坚持限位，当第二弧形卡板向中间移动的期间，通过各组连接螺栓的连接作用下，驱动第一弧形卡板向中间移动，使得各组齿圈与限位齿盘进行啮合，从而完成将钻杆与连接套进行固定连接，然后取出另一组钻杆依照上述步骤固定在连接套的另一侧，从而将两组钻杆通过连接套进行固定连接，避免了连接处发生松动。

2、该锯齿形螺纹大直径钻杆间连接结构，当钻杆需要进行连接时，钻杆顶部插接在连接套的内部时，并且使得三组插接块插接在插接槽内部，通过插接块与插接槽的插接作用下，便于掌握钻杆与连接套的插接角度，避免钻杆与连接套产生扭转。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明中钻杆结构示意图；

图3为本发明中连接套的剖面结构示意图；

图4为本发明中连接套的剖面展开结构示意图；

图5为本发明中第二弧形卡板的细节结构示意图。

图中：1、钻杆；2、连接套；3、第一弧形卡板；4、第二弧形卡板；5、连接螺栓；6、张紧螺栓；7、加强块；101、固定杆；102、限位齿盘；103、插接块；201、固定块；202、T形槽；203、第一螺纹孔；204、插接槽；301、T形滑块；302、齿圈；303、第二螺纹孔；401、装配孔；402、沉头孔；403、轴孔。

实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1-5，一种锯齿形螺纹大直径钻杆间连接结构，包括钻杆1及连接套2，连接套2位于钻杆1的端部，钻杆1的外壁与连接套2的外壁直径相同，连接套2内部活动设有两组对称分布的限位机构，连接套2内部活动设有两组对称分布的张紧机构，两组张紧机构位于两组限位机构的外侧，钻杆1的顶部中间固定连接有固定杆101，固定杆101的顶部固定连接有限位齿盘102，限位齿盘102的直径大于固定杆101的直径，通过设置连接套2，以便于将两组钻杆1进行固定连接，通过张紧机构推动限位机构移动，从而将钻杆1固定在连接套2的内部，以提高钻杆1与连接套2之间连接的稳定性，连接套2的内壁上固定连接有两组上下分布的固定块201，两组固定块201相互远离的一侧面上均开设有三组T形槽202，且三组T形槽202呈等角度圆周阵列分布，连接套2的外壁上部及下部均开设有三组第一螺纹孔203，且位于连接套2上部的三组第一螺纹孔203及连接套2外壁下部的三组第一螺纹孔203均呈等角度圆周阵列分布，连接套2的外壁上，位于各组第一螺纹孔203的开口处外围开设有插接槽204，插接槽204与第一螺纹孔203内部连通，限位机构三组包括第一弧形卡板3，第一弧形卡板3呈弧形设置，且三组第一弧形卡板3呈等角度圆周阵列分布，第一弧形卡板3靠近固定块201的一侧均固定连接有T形滑块301，T形滑块301滑动连接在T形槽202内部，三组第一弧形卡板3内侧弧面上固定设有多组齿圈302，齿圈302与限位齿盘102啮合，第一弧形卡板3的一侧面均贯穿开设有两组第二螺纹孔303，通过各组第一弧形卡板3通过T形滑块301在T形槽202内部向中间滑动，使得各组齿圈302与限位齿盘102啮合，从而将钻杆1与连接套2之间进行限扭，避免钻杆1与连接套2产生相对扭转。

本实施例中，张紧机构包括三组第二弧形卡板4，三组第二弧形卡板4呈弧形设置，且第二弧形卡板4与第一弧形卡板3规格相同，三组第二弧形卡板4套设在固定杆101的外围，且第二弧形卡板4的内壁与固定杆101的外壁贴合，第二弧形卡板4靠近第一弧形卡板3的一侧面，位于各组第二螺纹孔303的开口处外围贯穿开设有装配孔401，装配孔401内部贯穿插接有连接螺栓5，连接螺栓5的端部插接在第二螺纹孔303内部，且连接螺栓5与第二螺纹孔303通过螺纹配合连接，第二弧形卡板4远离第一弧形卡板3的一侧面开设有沉头孔402，沉头孔402的孔径大于装配孔401的孔径，第二弧形卡板4的外弧面中部开设有轴孔403，轴孔403内部转动连接有张紧螺栓6，张紧螺栓6螺纹连接在第一螺纹孔203内部，通过依次扭转张紧螺栓6，使得张紧螺栓6在第一螺纹孔203内部向连接套2内部旋进，从而推动第二弧形卡板4向中间移动，直至第二弧形卡板4的内弧面与固定杆101的外壁抵接，从而对固定杆101进行坚持限位，当第二弧形卡板4向中间移动的期间，通过各组连接螺栓5的连接作用下，驱动第一弧形卡板3向中间移动，使得各组齿圈302与限位齿盘102进行啮合，从而完成将钻杆1与连接套2进行固定连接。

本实施例中，连接套2的内壁上部及下部均固定连接有三组加强块7，各组加强块7均位于相邻的两组第二弧形卡板4之间，加强块7呈L形设置，加强块7的靠近第二弧形卡板4的两侧面与第二弧形卡板4的侧面滑动连接，加强块7靠近固定杆101的一侧面为内凹弧形设置，且加强块7的内弧面与固定杆101的外壁贴合，通过设置三组加强块7的两侧面与第二弧形卡板4的两侧面贴合，从而对第二弧形卡板4进行侧向支撑的作用，避免第二弧形卡板4发生扭转，提高了连接处的稳定性。

本实施例中，钻杆1的顶部固定连接有三组插接块103，三组插接块103呈等角度圆周阵列分布，且三组插接块103均分别插接在各组插接槽204内部，当钻杆1需要进行连接时，钻杆1顶部插接在连接套2的内部时，并且使得三组插接块103插接在插接槽204内部，通过插接块103与插接槽204的插接作用下，便于掌握钻杆1与连接套2的插接角度，避免钻杆1与连接套2产生扭转。

本实施例中，第二弧形卡板4靠近连接套2的端面的一侧与连接套2端面均齐平设置，第二弧形卡板4靠近钻杆1的一侧面与钻杆1的端面贴合。

工作原理，当钻杆1需要进行连接时，首先将钻杆1顶部的固定杆101以及限位齿盘102插接在连接套2的一侧，使得限位齿盘102位于三组第一弧形卡板3内侧，固定杆101位于三组第二弧形卡板4的内侧，并且使得三组插接块103插接在插接槽204内部，通过插接块103与插接槽204的插接作用下，便于掌握钻杆1与连接套2的插接角度，避免钻杆1与连接套2产生扭转，随后依次扭转张紧螺栓6，使得张紧螺栓6在第一螺纹孔203内部向连接套2内部旋进，从而推动第二弧形卡板4向中间移动，直至第二弧形卡板4的内弧面与固定杆101的外壁抵接，从而对固定杆101进行坚持限位，当第二弧形卡板4向中间移动的期间，通过各组连接螺栓5的连接作用下，驱动第一弧形卡板3向中间移动，使得各组齿圈302与限位齿盘102进行啮合，从而完成将钻杆1与连接套2进行固定连接，然后取出另一组钻杆1依照上述步骤固定在连接套2的另一侧，从而将两组钻杆1通过连接套2进行固定连接。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性地包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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 (6)

1.一种锯齿形螺纹大直径钻杆间连接结构，包括钻杆（1）及连接套（2），其特征在于：所述连接套（2）位于钻杆（1）的端部，所述钻杆（1）的外壁与连接套（2）的外壁直径相同，所述连接套（2）内部活动设有两组对称分布的限位机构，所述连接套（2）内部活动设有两组对称分布的张紧机构，两组所述张紧机构位于两组限位机构的外侧，所述钻杆（1）的顶部中间固定连接有固定杆（101），所述固定杆（101）的顶部固定连接有限位齿盘（102），所述限位齿盘（102）的直径大于固定杆（101）的直径，连接套（2）的内壁上固定连接有两组上下分布的固定块（201），两组所述固定块（201）相互远离的一侧面上均开设有三组T形槽（202），且三组所述T形槽（202）呈等角度圆周阵列分布，所述连接套（2）的外壁上部及下部均开设有三组第一螺纹孔（203），且位于连接套（2）上部的三组第一螺纹孔（203）及连接套（2）外壁下部的三组第一螺纹孔（203）均呈等角度圆周阵列分布，所述连接套（2）的外壁上，位于各组第一螺纹孔（203）的开口处外围开设有插接槽（204），所述插接槽（204）与第一螺纹孔（203）内部连通，所述限位机构三组包括第一弧形卡板（3），所述第一弧形卡板（3）呈弧形设置，且三组所述第一弧形卡板（3）呈等角度圆周阵列分布，所述第一弧形卡板（3）靠近固定块（201）的一侧均固定连接有T形滑块（301），所述T形滑块（301）滑动连接在T形槽（202）内部，三组所述第一弧形卡板（3）内侧弧面上固定设有多组齿圈（302），所述齿圈（302）与限位齿盘（102）啮合，所述第一弧形卡板（3）的一侧面均贯穿开设有两组第二螺纹孔（303）。

2.根据权利要求1所述的一种锯齿形螺纹大直径钻杆间连接结构，其特征在于：所述张紧机构包括三组第二弧形卡板（4），三组所述第二弧形卡板（4）呈弧形设置，且所述第二弧形卡板（4）与第一弧形卡板（3）规格相同，三组所述第二弧形卡板（4）套设在固定杆（101）的外围，且所述第二弧形卡板（4）的内壁与固定杆（101）的外壁贴合，所述第二弧形卡板（4）靠近第一弧形卡板（3）的一侧面，位于各组第二螺纹孔（303）的开口处外围贯穿开设有装配孔（401），所述装配孔（401）内部贯穿插接有连接螺栓（5），所述连接螺栓（5）的端部插接在第二螺纹孔（303）内部，且所述连接螺栓（5）与第二螺纹孔（303）通过螺纹配合连接，所述第二弧形卡板（4）远离第一弧形卡板（3）的一侧面开设有沉头孔（402），所述沉头孔（402）的孔径大于装配孔（401）的孔径。

3.根据权利要求2所述的一种锯齿形螺纹大直径钻杆间连接结构，其特征在于：所述第二弧形卡板（4）的外弧面中部开设有轴孔（403），所述轴孔（403）内部转动连接有张紧螺栓（6），所述张紧螺栓（6）螺纹连接在第一螺纹孔（203）内部。

4.根据权利要求2所述的一种锯齿形螺纹大直径钻杆间连接结构，其特征在于：所述连接套（2）的内壁上部及下部均固定连接有三组加强块（7），各组所述加强块（7）均位于相邻的两组第二弧形卡板（4）之间，所述加强块（7）呈L形设置，所述加强块（7）的靠近第二弧形卡板（4）的两侧面与第二弧形卡板（4）的侧面滑动连接，所述加强块（7）靠近固定杆（101）的一侧面为内凹弧形设置，且所述加强块（7）的内弧面与固定杆（101）的外壁贴合。

5.根据权利要求1所述的一种锯齿形螺纹大直径钻杆间连接结构，其特征在于：所述钻杆（1）的顶部固定连接有三组插接块（103），三组所述插接块（103）呈等角度圆周阵列分布，且三组所述插接块（103）均分别插接在各组插接槽（204）内部。

6.根据权利要求4所述的一种锯齿形螺纹大直径钻杆间连接结构，其特征在于：所述第二弧形卡板（4）靠近连接套（2）的端面的一侧与连接套（2）端面均齐平设置，所述第二弧形卡板（4）靠近钻杆（1）的一侧面与钻杆（1）的端面贴合。