CN202810698U - 带有过渡圆的摩擦焊三棱钻杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了带有过渡圆的摩擦焊三棱钻杆，包括具有三条凸棱的钻杆本体，钻杆本体两端分别摩擦焊接有同轴的公接头和母接头，所述母接头的外形为圆柱形，母接头的外径小于钻杆本体的旋转外径。采用上述技术方案，摩擦焊接强度高，实现了生产效率高质量好且稳定，可有效提高钻孔深度50%以上。两根三棱钻杆联接时，一根三棱钻杆的公接头与另一根三棱钻杆的母接头之间螺纹连接形成一个圆柱形的过渡区域，该过渡区域形成外径小于钻杆本体的旋转外径，当上一根三棱钻杆排出的钻渣进入该过渡区域后，重新被风力或水力分配均衡进入下一根三棱钻杆，从而减少排渣阻力，有效降低了堵孔、喷孔、扭断钻杆等事故发生，使成孔率提高到80%以上。

Description

带有过渡圆的摩擦焊三棱钻杆

技术领域

本实用新型涉及一种钻杆，尤其涉及带有过渡圆的摩擦焊三棱钻杆。 

背景技术

现有技术主要采用尖钻杆，肋骨钻杆（焊附螺旋钢带），普通三棱钻杆等类型钻杆钻进，依靠风和或水力排渣（这种钻进方式钻头比钻杆直径大，在高风流或水流作用下，钻渣从钻杆与孔壁之间的空隙间排出），在正常情况下（岩层或较硬煤层）可以钻进速度快，成孔深度等指标要求，成孔质量较好，但是，在极软煤层和高地应力、高瓦斯涌出条件下，迅速瓦斯涌出和地应力共同作用下，将钻杆抱死或堵塞排渣通道，造成堵塞处至孔底之间瓦斯大量积聚，形成较大压力造成顶钻、喷孔等事故。此时，如钻机继续旋转给力，当此动力大于钻杆的抗扭力矩时，便会发生断杆、丢钻杆事故，使钻进难以进行，此种情况，钻孔施工的数米时，就有可能发生甚至无法实施钻进，这种问题截止目前仍是煤矿治理瓦斯钻孔施工的一道世界性难题，众从研究人员、专家学者以及现场人员进行了大量反复的研究，在有些方面，有个别改进，但仍未有效彻底解决该问题。 

在现有钻杆中，三棱钻杆的排渣性能、防止堵孔、顶钻、喷孔、抱死钻杆的功能很优越，但由于全手工制造，接头与杆体的焊接强度达不到要求，受尺寸限制，公接头和母接头的螺纹较细，强度偏低，由于三棱的公接头和母接头联接时，不能达到完全一致而错位，后一根钻杆的三棱面有可能对前一根钻杆排出的渣形成正面阻力而影响排渣。上述原因造成普通三棱钻杆存在打不深（70m）左右，打不直，易断杆现象时有发生。 

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种排渣性能好、钻孔深、强度高、使用寿命长的带有过渡圆的摩擦焊三棱钻杆。 

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：带有过渡圆的摩擦焊三棱钻杆，包括具有三条凸棱的钻杆本体，钻杆本体两端分别摩擦焊接有同轴的公接头和母接头，所述母接头的外形为圆柱形，母接头的外径小于钻杆本体的旋转外径。 

所述母接头内部轴向设有锥形螺纹孔，公接头由一节可与锥形螺纹孔螺纹连接配合的锥形螺杆和另一节与钻杆本体端部固定连接的过渡圆柱构成，过渡圆柱的外径和母接头的外径尺寸相等。 

所述母接头外表面分别设有沿三条凸棱轴向延伸的三块旋挖叶片，旋挖叶片的轴向长度小于母接头的长度，三块旋挖叶片与三条凸棱的旋转外径相等。 

采用上述技术方案，具有以下技术效果： 

（1）、公接头和母接头分别与钻杆本体由手工焊接改变成数控摩擦自动焊接，焊接强度高，突破三棱钻杆只能手工焊接难题，实现了生产效率高质量好且稳定，可有效提高钻孔深度50%以上。

（2）、两根三棱钻杆联接时，一根三棱钻杆的公接头与另一根三棱钻杆的母接头之间螺纹连接形成一个圆柱形的过渡区域，该过渡区域形成外径小于钻杆本体的旋转外径，当上一根三棱钻杆排出的钻渣进入该过渡区域后，重新被风力或水力分配均衡进入下一根三棱钻杆，从而减少排渣阻力，有效降低了堵孔、喷孔、扭断钻杆等事故发生，使成孔率提高到80%以上。 

（3）、将公母接头螺纹尺寸提高一个级别，三棱钻杆整体性能极大改善，从而提高强度，增加抗折断能力。 

（4）、母接头外表面的三块旋挖叶片具有旋挖并搅拌孔底、加固钻杆本体和母接头之间的摩擦焊缝、提高钻杆强度、便于夹持拆卸钻杆的作用。 

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图； 

图2是图1的左视放大图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型的带有过渡圆的摩擦焊三棱钻杆，包括具有三条凸棱1的钻杆本体2，钻杆本体2两端分别摩擦焊接有同轴的公接头3和母接头4，母接头4的外形为圆柱形，母接头4的外径小于钻杆本体2的旋转外径。母接头4内部轴向设有锥形螺纹孔5，公接头3由一节可与锥形螺纹孔5螺纹连接配合的锥形螺杆6和另一节与钻杆本体2端部固定连接的过渡圆柱7构成，过渡圆柱7的外径和母接头4的外径尺寸相等。母接头4外表面分别设有沿三条凸棱1轴向延伸的三块旋挖叶片8，旋挖叶片8的轴向长度小于母接头4的长度，三块旋挖叶片8与三条凸棱1的旋转外径相等 

本实用新型将钻杆本体2两端的公接头3和母接头4的断面形状由三角形改为圆形，在两根钻杆之间形成一节圆柱形的过渡区域，过渡区域的直径小于钻杆本体2旋转外径一个级别：例如，钻杆本体2旋转外径为Φ73mm，则过渡区域的直径为Φ63.5mm，即母接头4和过渡圆柱7的外径为Φ63.5mm，母接头4内部轴向设有锥形螺纹孔5和公接头3的锥形螺杆6比同型号普通三棱钻杆的公、母接头提高一个级别。例Φ73mm三棱钻杆，过去使用Φ50mm的接头螺纹，本实用新型则使用Φ63.5mm接头螺纹，以此类推。

本实用新型的加工工艺如下：a.先将旋转外径为Φ73mm的具有三条凸棱1的钻杆本体2两端高频加热，然后用专用冲压机将其冲压缩为Φ63.5mm的圆管，壁厚不变，然后用车床将端头平头。b.锻造公接头3和母接头4的毛坯，并按尺寸加工焊口。c.将公接头3和母接头4分别用摩擦焊机与钻杆本体2焊接成一体，并高频退火应力。d.用数控车床车出公接头3上的公丝扣和母接头4母丝扣。e.进行防腐、质检、包装、出厂。

Claims (3)

1.带有过渡圆的摩擦焊三棱钻杆，包括具有三条凸棱的钻杆本体，钻杆本体两端分别摩擦焊接有同轴的公接头和母接头，其特征在于：所述母接头的外形为圆柱形，母接头的外径小于钻杆本体的旋转外径。

2.根据权利要求1所述的带有过渡圆的摩擦焊三棱钻杆，其特征在于：所述母接头内部轴向设有锥形螺纹孔，公接头由一节可与锥形螺纹孔螺纹连接配合的锥形螺杆和另一节与钻杆本体端部固定连接的过渡圆柱构成，过渡圆柱的外径和母接头的外径尺寸相等。

3.根据权利要求1或2所述的带有过渡圆的摩擦焊三棱钻杆，其特征在于：所述母接头外表面分别设有沿三条凸棱轴向延伸的三块旋挖叶片，旋挖叶片的轴向长度小于母接头的长度，三块旋挖叶片与三条凸棱的旋转外径相等。

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