CN209621225U - 一种具有高连接强度的煤矿用铝合金钻杆 - Google Patents

Abstract

一种具有高连接强度的煤矿用铝合金钻杆，所述铝合金钻杆包括铝合金材质的钻杆本体和螺纹连接在钻杆本体两端的钢材质的公接头和母接头，其中，所述钻杆本体的首尾两端均一体连接有连接部，所述连接部的自由端为首端，靠近钻杆本体的一端为尾端，连接部的首端外径小于尾端的外径，以在连接部的长度方向上形成圆台状结构的锥度，所述连接部上设置有多段式过盈连接结构，所述公接头和母接头与钻杆本体相连接的端部均设置有与连接部相匹配的连接头。本实用新型钻杆本体上的连接部在锥面圆周上采用多段式设计结构，能够使得公母头充分过盈连接在钻杆本体上，实现连接处的完全密封，避免煤渣、煤粉的渗入，保证连接强度。

Description

一种具有高连接强度的煤矿用铝合金钻杆

技术领域

本实用新型涉及煤矿钻杆设备技术领域，具体为一种具有高连接强度的煤矿用铝合金钻杆。

背景技术

煤矿井下用的钻杆，主要是用于煤层中瓦斯的排放及坑道间的探水等作业。现有使用中的常用钻杆有常规圆钻杆，三棱钻杆，也有焊接齿片式螺旋钻杆等。目前煤矿钻探领域使用的钻杆基本上都是钢材材质，钢材整体成型的钻杆具有诸多优点，如强度高、耐磨性能好，但是也存在重量大、装卸不便的问题。而铝合金材质的钻杆正具有重量轻便，便于抬运装卸、耐腐蚀等诸多钢材所不具备的有点。铝合金钻杆的制造技术目前尚属新技术领域，目前主要应用在石油地质钻探领域，但在煤矿领域却几乎没有应用的先例。一方面，石油地质的钻探环境与煤矿的煤质层存在较大的区别，普通的地质与煤质的钻进是完全不同的；另一方面，煤矿井下钻探还面临着瓦斯的安全抽放要求；综合诸多环境因素，使得铝合金钻杆一直在煤矿领域得不到诸多应用。而其中最大的考虑是，铝合金钻杆公母接头连接强度不够。为了解决这个问题，最直观的就是将铝合金的公母头采用钢材，这在石油地质中已有应用，但是在煤质钻探中，上述的钢材质的公母头与铝合金之间的连接结构无法在煤质钻进中使用，主要是因为煤质钻进中会产生大量的细微的煤渣、煤粉，特别是煤粉很容易渗入钢材质公母头的连接缝隙中，使得拆卸困难，且长时间后在缝隙局部造成应力集中，降低连接强度。因此，需要一种特别针对煤矿领域的铝合金钻杆。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提出一种具有高连接强度的煤矿用铝合金钻杆。

本实用新型为了解决上述问题所采取的技术方案为：一种具有高连接强度的煤矿用铝合金钻杆，所述铝合金钻杆包括铝合金材质的钻杆本体和螺纹连接在钻杆本体两端的钢材质的公接头和母接头，其中，所述钻杆本体的首尾两端均一体连接有连接部，所述连接部的自由端为首端，靠近钻杆本体的一端为尾端，连接部的首端外径小于尾端的外径，以在连接部的长度方向上形成圆台状结构的锥度，所述连接部上设置有多段式过盈连接结构，所述公接头和母接头与钻杆本体相连接的端部均设置有与连接部相匹配的连接头。

作为优选的，所述多段式过盈连接结构包括依次设置在连接部圆周面首端至尾端的水平限位平台、螺纹连接面和过盈咬合平台，所述过盈咬合平台的尾端最大外径小于钻杆本体的外径，以在过盈咬合平台与钻杆本体的相接处形成台阶。

作为优选的，所述公接头包括一体连接在其首端的公头和位于尾端的连接头，所述连接头的内圆周壁上设置有与连接部外圆周相匹配的结构。

作为优选的，所述母接头包括设置在其首端内腔中的母头和位于尾端的连接头，所述连接头的内圆周壁上设置有与连接部外圆周相匹配的结构。

作为优选的，所述公接头和母接头的外径均大于钻杆本体的外径。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述的一种具有高连接强度的煤矿用铝合金钻杆，钻杆本体采用全铝合金材质，使得钻杆整体的重量得到了极大的降低，便于在煤矿井下施工搬运，公母接头采用全钢材质，保证了钻杆使用过程中的连接强度，另外，钻杆本体上的连接部在锥面圆周上采用多段式设计结构，配合公母头上的连接头上的对应结构，能够使得公母头充分过盈连接在钻杆本体上，螺纹端的两端均是平台，能够实现连接处的完全密封，避免煤渣、煤粉的渗入，保证连接强度。

附图说明

图1为本实用新型未安装连接状态的组合结构示意图；

图2为本实用新型安装连接状态下的结构示意图；

图3为图1中圆圈内部分的局部放大结构示意图；

图4为本实用新型中连接部的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作详细说明，本实施例以本实用新型技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。

如图所示，本实用新型为一种具有高连接强度的煤矿用铝合金钻杆，所述铝合金钻杆包括铝合金材质的钻杆本体1和螺纹连接在钻杆本体1两端的钢材质的公接头2和母接头3，其中，所述钻杆本体1的首尾两端均一体连接有连接部4，所述连接部4的自由端为首端，靠近钻杆本体1的一端为尾端，连接部的首端外径小于尾端的外径，以在连接部4的长度方向上形成圆台状结构的锥度，所述连接部4上设置有多段式过盈连接结构，所述公接头2和母接头3与钻杆本体1相连接的端部均设置有与连接部4相匹配的连接头5。

以上为本实用新型的基本实施方式，可在以上基础上作进一步的改进、优化或限定。

进一步的，所述多段式过盈连接结构包括依次设置在连接部4圆周面首端至尾端的水平限位平台41、螺纹连接面42和过盈咬合平台43，所述过盈咬合平台43的尾端最大外径小于钻杆本体1的外径，以在过盈咬合平台43与钻杆本体1的相接处形成台阶。过盈咬合平台43同样为一带有锥度的圆台状结构。

进一步的，所述公接头2包括一体连接在其首端的公头和位于尾端的连接头5，所述连接头5的内圆周壁上设置有与连接部4外圆周相匹配的结构。连接头5内与过盈咬合平台43相对应的结构的内锥度稍大于过盈咬合平台43的锥度、端口处的最大内径稍小于过盈咬合平台43尾端的最大外径，以使两者依靠螺纹连接面42过盈咬合在一起。

进一步的，所述母接头3包括设置在其首端内腔中的母头和位于尾端的连接头5，所述连接头5的内圆周壁上设置有与连接部4外圆周相匹配的结构。

进一步的，所述公接头2和母接头3的外径均大于钻杆本体1的外径。

本实用新型所述的一种具有高连接强度的煤矿用铝合金钻杆，钻杆本体采用全铝合金材质，使得钻杆整体的重量得到了极大的降低，便于在煤矿井下施工搬运，公母接头采用全钢材质，保证了钻杆使用过程中的连接强度，另外，钻杆本体上的连接部在锥面圆周上采用多段式设计结构，配合公母头上的连接头上的对应结构，能够使得公母头充分过盈连接在钻杆本体上，螺纹端的两端均是平台，能够实现连接处的完全密封，避免煤渣、煤粉的渗入，保证连接强度。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例描述如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述所述技术内容作出的些许更动或修饰均为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种具有高连接强度的煤矿用铝合金钻杆，其特征在于：所述铝合金钻杆包括铝合金材质的钻杆本体（1）和螺纹连接在钻杆本体（1）两端的钢材质的公接头（2）和母接头（3），其中，所述钻杆本体（1）的首尾两端均一体连接有连接部（4），所述连接部（4）的自由端为首端，靠近钻杆本体（1）的一端为尾端，连接部的首端外径小于尾端的外径，以在连接部（4）的长度方向上形成圆台状结构的锥度，所述连接部（4）上设置有多段式过盈连接结构，所述公接头（2）和母接头（3）与钻杆本体（1）相连接的端部均设置有与连接部（4）相匹配的连接头（5）。

2.如权利要求1所述的一种具有高连接强度的煤矿用铝合金钻杆，其特征在于：所述多段式过盈连接结构包括依次设置在连接部（4）圆周面首端至尾端的水平限位平台（41）、螺纹连接面（42）和过盈咬合平台（43），所述过盈咬合平台（43）的尾端最大外径小于钻杆本体（1）的外径，以在过盈咬合平台（43）与钻杆本体（1）的相接处形成台阶。

3.如权利要求1所述的一种具有高连接强度的煤矿用铝合金钻杆，其特征在于：所述公接头（2）包括一体连接在其首端的公头和位于尾端的连接头（5），所述连接头（5）的内圆周壁上设置有与连接部（4）外圆周相匹配的结构。

4.如权利要求1所述的一种具有高连接强度的煤矿用铝合金钻杆，其特征在于：所述母接头（3）包括设置在其首端内腔中的母头和位于尾端的连接头（5），所述连接头（5）的内圆周壁上设置有与连接部（4）外圆周相匹配的结构。

5.如权利要求1所述的一种具有高连接强度的煤矿用铝合金钻杆，其特征在于：所述公接头（2）和母接头（3）的外径均大于钻杆本体（1）的外径。