CN203066882U - 高强度圆弧角三棱钻杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高强度圆弧角三棱钻杆，其用于松软突出煤层瓦斯抽采钻孔风压钻进施工，包含杆体（1）、公螺纹接头（2）和母螺纹接头（3），该公螺纹接头（2）和母螺纹接头（3）通过摩擦焊接方式分别焊接在杆体（1）的两端，钻杆内具有通孔，钻杆的轴向横截面外周边形状由三段等长的直线段（4）和圆弧段（5）交替连接而成；本实用新型结构简单，制造方便，钻杆强度高、丝扣承载能力强，且搅煤效果好、使用寿命长。

Description

高强度圆弧角三棱钻杆

技术领域

本实用新型涉及煤矿的钻井机械设备领域，尤其涉及一种适用于松软突出煤层瓦斯抽采钻孔风压钻进施工用的具有高强度的高强度圆弧角三棱钻杆。

背景技术

松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工一直是困扰我国坑道钻探技术发展的难题，现有技术中通常采用外平钻杆和螺旋钻杆进行钻孔施工。

外平钻杆在钻进过程中，钻杆对钻孔内煤粉扰动小，且不能将煤粉有效排出孔外，在松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工中存在钻孔深度受限等问题；螺旋钻杆在钻进过程中，提高了钻进能力和排渣能力，但是钻杆对孔壁扰动过大，容易发生喷孔、塌孔、卡钻等异常现象，导致钻孔成孔率低、成孔深度浅，严重时甚至出现掉钻杆等孔内事故。

近年来，很多矿井采用三角钻杆进行松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工，在很大程度上提高了松软突出煤层瓦斯抽采钻孔的成孔率和成孔深度。但目前市场上的三角钻杆一般采用电弧焊接方式将公接头及母接头焊接在杆体两端，钻杆强度低，质量稳定性差，且受结构所限，钻杆螺纹强度低，在打钻过程中极易出现掉钻等事故。

为此，本实用新型的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种具有高强度的高强度圆弧角三棱钻杆，以克服上述缺陷。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种高强度圆弧角三棱钻杆，其结构简单，制造方便，钻杆强度高、丝扣承载能力强，且搅煤效果好、使用寿命长。

为实现上述目的，本实用新型公开了一种高强度圆弧角三棱钻杆，其用于松软突出煤层瓦斯抽采钻孔风压钻进施工，其特征在于包含杆体1、公螺纹接头2和母螺纹接头3，该公螺纹接头2和母螺纹接头3通过摩擦焊接方式分别焊接在杆体1的两端，钻杆内具有通孔，钻杆的轴向横截面外周边形状由三段等长的直线段4和圆弧段5交替连接而成。

其中：杆体1为长杆形，其两端为平面，该公螺纹接头2的一端为平面，通过摩擦焊接固定连接于杆体1的一端平面，其另一端为外螺纹段；该母螺纹接头3的一端为平面，通过摩擦焊接固定连接于杆体1的另一端平面，其另一端为内螺纹段。

其中：公螺纹接头2和母螺纹接头3与杆体1的相位对正。

其中：多根钻杆通过螺纹连接后，各钻杆轴向横截面的相位能基本对正，直线段沿轴向成平面，圆弧面沿轴向成圆弧面。

其中：公螺纹接头2的端部和根部分别设置了台肩面，在所述母螺纹接头3的圆锥孔底部和端部也分别设置了台肩面，两根钻杆连接后，公母螺纹接头在预紧力的作用下四个台肩面形成了紧密接触的两个配合面6和7。

其中：公螺纹接头2的外螺纹段和母螺纹接头3的内螺纹段等长。

通过上述结构，本实用新型的高强度圆弧角三棱钻杆具有如下技术效果：

1、采用双顶结构，提供了两个抗扭台肩，其台肩总接触面积远大于普通钻杆，因而承受的扭矩也远大于普通钻杆，钻杆的使用寿命得到了提高；

2、双顶式结构使钻进冲洗介质由内向外泄漏需经两个密封面，泄漏阻力大，可以更有效的防止钻进冲洗介质的泄漏，密封效果好。大大提高了钻杆接头的抗扭强度和疲劳强度，降低了螺纹粘扣、母螺纹接头胀大和公螺纹接头断裂等风险；

3、横截面采用三段圆弧段和三角段交替连接而成，利用三角段的棱边设计，钻杆在旋转时可将孔底沉淀的煤屑搅拌起来，在煤层钻进时，提供了更多的排粉空间，能将煤粉快速有效地排除孔外；

4、采用摩擦焊接方式焊接而成，提高了钻杆的焊接强度。

本实用新型的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。

附图说明

图1显示了本实用新型高强度圆弧角三棱钻杆的结构示意图；

图2显示了本实用新型高强度圆弧角三棱钻杆的公接头和母接头配合示意图。

具体实施方式

参见图1，显示了本实用新型高强度圆弧角三棱钻杆的结构示意图，其用于用于松软突出煤层瓦斯抽采钻孔风压钻进施工，该高强度圆弧角三棱钻杆，包含杆体1、公螺纹接头2和母螺纹接头3，该公螺纹接头2和母螺纹接头3通过摩擦焊接方式分别焊接在杆体1的两端，钻杆内具有通孔，且其中，钻杆的轴向横截面外周边形状由三段等长的直线段4和圆弧段5交替连接而成，从而形成对称的三边形结构，该三边形结构的三个角部具有同一圆形的圆弧过渡段5。

其中，杆体1为长杆形，其两端为平面，该公螺纹接头2的一端为平面，通过摩擦焊接固定连接于杆体1的一端平面，其另一端具有凸起的外螺纹段；该母螺纹接头3的一端为平面，通过摩擦焊接固定连接于杆体1的另一端平面，其另一端具有凹入的内螺纹段。

在需要较长钻杆时，可通过本实用新型的多根钻杆通过外螺纹段和内螺纹段进行螺纹连接，使各钻杆的轴向横截面的相位对正，直线段沿整个钻杆的轴向成一个平面，圆弧面则沿整个钻杆的轴向成一个圆弧面。

为了提高连接强度，公螺纹接头2在具有外螺纹段的端部和外螺纹端的根部分别设置了台肩面，在所述母螺纹接头3的内螺纹段底部和具有内螺纹的端部也分别设置了台肩面，且外螺纹段和内螺纹段的长度相同，因此，在两根钻杆相互连接后，公母螺纹接头在预紧力的作用下，四个台肩面形成了紧密接触的两个配合面6和7。

由此，本实用新型的高强度的圆弧角三棱钻杆，由杆体和公螺纹接头、母螺纹接头三部分摩擦焊接而成。各部分横截面外周边形状分别由三段等长的直线段和圆弧段交替连接而成。公母螺纹接头采用双顶结构，提供了两个抗扭台肩，大大提高了钻杆接头的抗扭强度和疲劳强度，降低了螺纹粘扣、母螺纹接头胀大和公螺纹接头断裂等风险。钻杆在松软煤层瓦斯抽采钻进过程中，具有一定压力的风量通过钻杆内孔进入孔底，圆弧角三棱钻杆回转扰动、搅拌孔内煤粉，回流压风煤粉向空外携带，实现软煤瓦斯抽采钻孔施工。

显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本实用新型的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本实用新型不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本实用新型的教导的特定例子，本实用新型的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。

Claims (6)

1.一种高强度圆弧角三棱钻杆，其用于松软突出煤层瓦斯抽采钻孔风压钻进施工，其特征在于包含杆体（1）、公螺纹接头（2）和母螺纹接头（3），该公螺纹接头（2）和母螺纹接头（3）通过摩擦焊接方式分别焊接在杆体（1）的两端，钻杆内具有通孔，钻杆的轴向横截面外周边形状由三段等长的直线段（4）和圆弧段（5）交替连接而成。 

2.如权利要求1所述的高强度圆弧角三棱钻杆，其特征在于：杆体（1）为长杆形，其两端为平面，该公螺纹接头（2）的一端为平面，通过摩擦焊接固定连接于杆体（1）的一端平面，其另一端为外螺纹段；该母螺纹接头（3）的一端为平面，通过摩擦焊接固定连接于杆体（1）的另一端平面，其另一端为内螺纹段。 

3.如权利要求1所述的高强度圆弧角三棱钻杆，其特征在于：公螺纹接头（2）和母螺纹接头（3）与杆体（1）的相位对正。 

4.如权利要求1所述的高强度圆弧角三棱钻杆，其特征在于：多根钻杆通过螺纹连接后，各钻杆轴向横截面的相位能基本对正，直线段沿轴向成平面，圆弧面沿轴向成圆弧面。 

5.如权利要求1所述的高强度圆弧角三棱钻杆，其特征在于：公螺纹接头（2）的端部和根部分别设置了台肩面，在所述母螺纹接头（3）的圆锥孔底部和端部也分别设置了台肩面，两根钻杆连接后，公母螺纹接头在预紧力的作用下四个台肩面形成了紧密接触的两个配合面（6、7）。 

6.如权利要求3所述的高强度圆弧角三棱钻杆，其特征在于：公螺纹接头（2）的外螺纹段和母螺纹接头（3）的内螺纹段等长。 

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