CN203476222U - 钻杆和钻孔系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械领域，特别涉及钻杆和钻孔系统。该钻杆为无缝的管状结构；管状结构两端的管壁厚度大于中部的管壁厚度；钻杆一端设有外扣梯形螺纹，其另一端设有内扣梯形螺纹。钻孔系统，包括钻机、钻杆组件和钻头；钻杆组件由多个上述钻杆串联，相邻两个钻杆的连接方式为外扣梯形螺纹连接内扣梯形螺纹；钻机的钻机轴与钻杆组件的内扣梯形螺纹端相连接，钻杆组件的外扣梯形螺纹端与钻头相连。该钻杆采用无缝的管状结构，避免在加工的过程中在接缝处造成损坏，梯形螺纹能够增加钻杆两端的壁厚，以增加强度，防止在对钻杆加工的过程中造成损伤，且防止了在钻孔过程中由于钻杆受压和环境压力的情况下钻杆扭曲、变形。

Description

钻杆和钻孔系统

技术领域

本实用新型涉及机械领域，具体而言，涉及钻杆和钻孔系统。

背景技术

现有矿用钻杆的管状结构通过焊接而成，再对这种钻杆进行加压处理，在两端加工螺纹时，容易造成焊缝处被打断，两端螺纹容易被打坏，强度差，韧性、柔软性及抗疲劳低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种钻杆和钻孔系统，以解决上述的问题。

在本实用新型提供了一种钻杆，为无缝的管状结构；所述管状结构两端的管壁厚度大于中部的管壁厚度；所述钻杆一端设有外扣梯形螺纹，其另一端设有内扣梯形螺纹。

本实用新型还提供了一种钻孔系统，钻杆组件和钻头；

所述钻杆组件由多个所述的钻杆串联，相邻两个所述钻杆的连接方式为外扣梯形螺纹连接内扣梯形螺纹；

所述钻机的钻机轴与所述钻杆组件的内扣梯形螺纹端相连接，所述钻杆组件的外扣梯形螺纹端与所述钻头相连。

该钻杆采用无缝的管状结构，避免在加工的过程中在接缝处造成损坏，而且，管状结构两端的管壁厚度大于中部的管壁厚度，钻杆一端设有外扣梯形螺纹，另一端设有内扣梯形螺纹，其中梯形螺纹能够增加钻杆两端的壁厚，以增加强度，防止在对钻杆加工的过程中造成损伤，且防止在钻孔过程中由于钻杆受压和环境压力的情况下钻杆扭曲、变形。

附图说明

图1示出了本实用新型一个实施例中钻杆的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

本实用新型提供了一种钻杆，为无缝的管状结构；所述管状结构两端的管壁厚度大于中部的管壁厚度；所述钻杆一端设有外扣梯形螺纹，其另一端设有内扣梯形螺纹。

本实用新型还提供了一种钻孔系统，钻杆组件和钻头；

所述钻杆组件由多个所述的钻杆串联，相邻两个所述钻杆的连接方式为外扣梯形螺纹连接内扣梯形螺纹；

所述钻机的钻机轴与所述钻杆组件的内扣梯形螺纹端相连接，所述钻杆组件的外扣梯形螺纹端与所述钻头相连。

该钻杆采用无缝的管状结构，避免在加工的过程中在接缝处造成损坏，而且，管状结构两端的管壁厚度大于中部的管壁厚度，钻杆一端设有外扣梯形螺纹，另一端设有内扣梯形螺纹，其中梯形螺纹能够增加钻杆两端的壁厚，以增加强度，防止在对钻杆加工的过程中造成损伤，且防止在钻孔过程中由于钻杆受压和环境压力的情况下钻杆扭曲、变形。

接下来，本实用新型将通过一些具体的实施例来详细描述该钻杆和由该钻杆参与组装的钻孔系统：

一种钻杆，如图1，所示，为无缝的管状结构，在加工该钻杆时，由于无缝，不会造成局部（接缝处）受力较大，应力集中，接缝处损伤严重，该管状结构两端的管壁厚度大于中部的管壁厚度，钻杆一端设有外扣梯形螺纹1，另一端设有内扣梯形螺纹2，梯形螺纹为螺纹的截面形状为等腰梯形，能够增加钻杆两端的壁厚，以增加强度，防止在对钻杆加工的过程中造成损伤，且防止在钻孔过程中由于钻杆受力，应力产生集中，并受环境的压力导致钻杆扭曲，变形。

其中，在一些实施例中，在自管状结构的中心至端部的方向上，外扣梯形螺纹1所在的钻杆部位的壁厚逐渐减薄，内扣梯形螺纹2所在钻杆部位的壁厚逐渐减薄，这种逐渐减薄利于在多个钻杆串接时，方便安装，另外，逐渐减薄不会产生褶皱和台阶，不会造成应力集中。

在一些实施例中，外扣梯形螺纹1所在的钻杆部位的内壁围成第一圆柱状管腔3；中部的钻杆部位的内壁围成第二圆柱状管腔4；内扣梯形螺纹2所在的钻杆部位的内壁围成柱状管腔6；第二圆柱状管腔4和柱状管腔之间设有第三圆柱状管腔5；第一圆柱状管腔3、第二圆柱状管腔4、第三圆柱状管腔5、柱状管腔6依次连接并平滑过渡，平滑过渡是为了防止应力集中，由于多个钻杆串联后，外扣梯形螺纹1所在的钻杆部位会套入柱状管腔内，柱状管腔6的轴截面的形状和大小与外扣梯形螺纹1所在的钻杆部位的轴截面的形状和大小相等，而且为保持相连接的钻杆内部的整个管腔构成平滑的过渡，在第二圆柱状管腔4和柱状管腔之间设置第三圆柱状管腔，且第一圆柱状管腔3的横截面面积与第三圆柱状管腔5的横截面面积相等。

在一些实施例中，内扣梯形螺纹2所在的钻杆部位的外径尺寸等于中部的钻杆部位的外径尺寸，且大于外扣梯形螺纹1所在的钻杆部位的外径尺寸。从中可以理解，本实用新型没有在原钻杆的两端进行额外的加厚，而是在原圆筒上进行加工，因此，不会增加钻杆的重量，不会增加钻杆和钻孔系统的负荷，具备较好的抗弯、抗拉、抗一定强度和疲劳性，且，经过试验，本实用新型提供的钻杆应用到钻孔中打孔深度较传统的能够增加200米以上。

根据上述的描述，可以对该钻杆进行结构上的简单描述即：该钻杆是一个整体，为无缝钢管，其一端设置外扣梯形螺纹1，另一端设置内扣梯形螺纹2，没有任何接缝，无缝钢管内部是空的，内、外扣部位加工梯形螺纹后能够提高钻杆的壁厚，提高钻杆的强度，两端的壁厚自中心至两端逐渐减薄，没有褶皱和台阶，不会发生应力集中。

该钻杆的形状为：钻杆的外径除设有外扣梯形螺纹1部位外，其余部位直径大小一致，钻杆的两端壁厚较厚，中间壁厚较薄，钻杆内部是空的，钻杆内部的管腔的直径属于中间大，两端小，圆弧过渡，没有台阶，减少应力集中。

由该钻杆组成的钻孔系统，包括钻机、钻杆组件和钻头；钻杆组件由多个的钻杆串联，相邻两个钻杆的连接方式为外扣梯形螺纹1连接内扣梯形螺纹2；钻机的钻机轴与钻杆组件的内扣梯形螺纹2端相连接，钻杆组件的外扣梯形螺纹1端与钻头相连。

加工本钻杆是对整体无缝钢管管料多次冷、热加工后用几种规格模具多次对无缝钢管墩压，加厚两端的厚度，保证加工两端梯形螺纹后管壁有足够厚度及加工位置，保证使用过程中不会出现强度、韧性抗疲劳强度低现象，内部墩压后内管壁成逐渐减薄，收缩口能够形成收拢的伞形结构，不会产生应力集中现象，提高整体综合机械性能，而且在正常使用情况下强度足够，不弯曲、不变形。组成的钻孔系统在应用中在前端出现异常情况卡死钻头的情况下，钻杆柔软性体现出来，钻杆随钻机转动5-6圈，钻杆不会断裂、弯曲或扭麻花变形，松开夹头后钻杆自动恢复原形，使用寿命提高5-10倍。克服焊接钻杆强度、韧性、抗疲劳强度低及柔软性差的缺点，焊接钻杆前端卡死，后端就会出现扭断现象。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种钻杆，其特征在于，为无缝的管状结构；

所述管状结构两端的管壁厚度大于中部的管壁厚度；所述钻杆一端设有外扣梯形螺纹，其另一端设有内扣梯形螺纹。

2.根据权利要求1所述的钻杆，其特征在于，在自所述管状结构的中心至端部的方向上，所述外扣梯形螺纹所在的钻杆部位的壁厚逐渐减薄，所述内扣梯形螺纹所在的钻杆部位的壁厚逐渐减薄。

3.根据权利要求1所述的钻杆，其特征在于，

所述外扣梯形螺纹所在的钻杆部位的内壁围成第一圆柱状管腔；中部的钻杆部位的内壁围成第二圆柱状管腔；所述内扣梯形螺纹所在的钻杆部位的内壁围成柱状管腔；所述第二圆柱状管腔和所述柱状管腔之间设有第三圆柱状管腔；

所述第一圆柱状管腔、所述第二圆柱状管腔、所述第三圆柱状管腔、所述柱状管腔依次连接并平滑过渡。

4.根据权利要求3所述的钻杆，其特征在于，所述第一圆柱状管腔的横截面面积与所述第三圆柱状管腔的横截面面积相等。

5.根据权利要求3所述的钻杆，其特征在于，所述柱状管腔的轴截面的形状和大小与所述外扣梯形螺纹所在的钻杆部位的轴截面的形状和大小相等。

6.根据权利要求1-5任一项所述的钻杆，其特征在于，所述内扣梯形螺纹所在的钻杆部位的外径尺寸等于中部的钻杆部位的外径尺寸，且大于所述外扣梯形螺纹所在的钻杆部位的外径尺寸。

7.一种钻孔系统，其特征在于，包括钻机、钻杆组件和钻头；

所述钻杆组件由多个权利要求1-6任一项所述的钻杆串联，相邻两个所述钻杆的连接方式为外扣梯形螺纹连接内扣梯形螺纹；

所述钻机的钻机轴与所述钻杆组件的内扣梯形螺纹端相连接，所述钻杆组件的外扣梯形螺纹端与所述钻头相连。

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