CN210178294U - 带扶正器的钻杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带扶正器的钻杆，它包括一根钻杆本体，钻杆本体外间隙套合有一个鼓形外壳，鼓形外壳内设有多个连接块，全部连接块之间设有一个连接套，且全部连接块内侧均与连接套固定，连接套与钻杆本体之间设有多根滚柱；鼓形外壳上部设有上法兰盘，鼓形外壳下部设有下法兰盘，上法兰盘和下法兰盘均与钻杆本体固定；上法兰盘与连接套之间搁置有耐磨环，下法兰盘与连接套之间也搁置有耐磨环。该带扶正器的钻杆稳定性好且扭矩损失小。

Description

带扶正器的钻杆

技术领域

本实用新型涉及成孔施工技术领域，具体讲是一种带扶正器的钻杆,更具体的说，该钻杆尤其适应于大口径深孔的施工。

背景技术

在钻杆下钻过程中经常会由于钻进到倾斜的软硬土体分界面或软土钻进过程中局部遭遇偏心的硬石块等原因发生钻杆倾斜下钻的状况。当然，该状况也可以理解为孔斜，即钻进过程中，成孔与竖直向发生偏移。

在桩基成孔且孔径及孔深较小时，即孔径不超过2500mm，深度不超过90m时，钻杆的倾斜下钻容易被工人发现，故倾斜状况能及时被矫正，且浅孔钻进即便发生倾斜也不会造成很严重的后果。

但钻取大口径深孔时，即孔径超过2500mm，深度超过90m时，由于钻具尺寸大，故小幅度的倾斜在初期很难被发现，基本上当工人发现钻杆倾斜时，已经导致了一系列恶果，如钻杆在孔内弯曲严重，钻具与孔壁表面的摩擦力增大，钻具磨损加剧，钻杆折断概率增大，钻具升降困难，钻进能耗增加，下钻速度下降等。

为了解决钻杆倾斜钻进的问题，在钻取大口径深孔时，一般会在钻杆上安装扶正器使钻具尽可能的垂直下钻。

现有技术的钻杆的扶正器一般为挡环式，即挡环经多块连接板与钻杆固定；现有技术带扶正器的钻杆存在以下缺陷：首先，扶正器挡圈高度不足，往往最大高度仅60cm左右，故扶正效果不稳定，很难长期保持钻具垂直下钻；而且，在钻具下钻过程中，由于挡圈跟随钻杆相对孔壁旋转，故该扶正器与孔表面接触时的摩擦力过大，会导致钻具扭矩损失过大，从而降低钻进速度，故施工效率低；而且倾斜钻进时，该扶正器对与其接触的孔壁土体扰动较大，甚至导致坍塌；况且，还是由于扶正器与孔壁间的较大摩擦力，对扶正器自身的磨损也比较大，降低其使用寿命。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种稳定性好且扭矩损失小的带扶正器的钻杆。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种带扶正器的钻杆，它包括一根钻杆本体，钻杆本体外间隙套合有一个鼓形外壳，鼓形外壳内设有多个连接块，全部连接块之间设有一个连接套，且全部连接块内侧均与连接套固定，连接套与钻杆本体之间设有多根滚柱；鼓形外壳上部设有上法兰盘，鼓形外壳下部设有下法兰盘，上法兰盘和下法兰盘均与钻杆本体固定；上法兰盘与连接套之间搁置有耐磨环，下法兰盘与连接套之间也搁置有耐磨环。

采用以上结构的带扶正器的钻杆与现有技术相比，具有以下优点。

该结构钻杆的扶正器不再是传统挡环式的，而是利用滚柱及法兰盘等结构实现了鼓形外壳的安装，从而显著增高了鼓形外壳也就是扶正器的高度，具体的说，本申请的扶正器往往高度达到2米；故明显增强了扶正效果，提高其垂直下钻的稳定性；从而解决了由于扶正器自身尺寸小而不能长期保持钻具垂直下钻的问题，进而减少了钻杆倾斜的可能，基本杜绝了钻杆折断的情况；而且由于钻杆本体和鼓形外壳间设置了滚柱和耐磨环，使得扶正器的鼓形外壳不再完全跟随钻杆同步旋转，从而减少了由于扶正器的鼓形外壳与孔壁摩擦对钻具造成的扭矩损耗，保证了钻具的下钻速度，即保证了工作效率；且同样由于扶正器不再完全跟随钻杆同步旋转从而减少了扶正器与孔壁间的摩擦力，故减少了扶正器自身的磨损，保证了扶正器的使用寿命；且即使钻杆在孔内短期倾斜，扶正器对与其接触的孔壁土体扰动较小，也不会导致坍塌。

作为优选，上法兰盘与下法兰盘之间设有一个外扩套，每根滚柱位于连接套与外扩套之间，且每根滚柱与连接套和外扩套接触，每个耐磨环间隙套合在外扩套上，这样，外扩套使得扶正器可以选择直径更大的外壳，从而使之更加适应更大尺寸的钻孔，也提升了扶正器的稳定性。

作为还一步优选，钻杆本体两侧外分别设有一根沿轴向延伸的风管，上法兰盘设有两个第一通孔，两根风管分别经两个第一通孔伸入外扩套，且风管与外扩套和钻杆本体两者均存在间隙；下法兰盘也设有两个供风管穿过的第二通孔，这样，由于外扩套外扩增大了滚柱与钻杆之间的空间，使其容纳下风管的安装，风管能往钻杆内加气，使钻杆内部液体密度减小，孔内泥浆与钻杆内泥浆形成压力差，从而使得孔底的泥浆会携带钻渣通过钻杆内部到达钻机的泥浆循环系统，以达到及时带走孔底钻渣、避免重复破碎、加快钻进速度的效果。

作为进一步优选，上法兰盘上方设有上加固法兰盘，下法兰盘下方设有下加固法兰盘，上加固法兰盘和下加固法兰盘均与钻杆本体固定；上法兰盘与上加固法兰盘之间固定有上加固套，上法兰盘与上加固套之间设有多个三角肋板，上加固法兰盘与上加固套之间也设有多个三角肋板；下法兰盘与下加固法兰盘之间固定有下加固套，下法兰盘与下加固套之间设有多个三角肋板，下加固法兰盘与下加固套之间也设有多个三角肋板；上加固法兰盘设有两个供风管伸入上加固套的第三通孔，下加固法兰盘也设有两个供风管伸入下加固套的第四通孔，这样，上下加固法兰盘、上下加固套和三角肋板增强了钻杆与扶正器之间的连接结构，使得整个扶正器与钻杆的连接更加牢固，提高其工作稳定性。

耐磨环优选为，上法兰盘与连接套之间的耐磨环为两个，且两个耐磨环相互叠加；下法兰盘与连接套之间的耐磨环也为两个，且两个耐磨环也相互叠加，这样，双层耐磨环叠加的设计，彻底分解了连接套与上法兰盘或下法兰盘的摩擦力，使得扶正器可以相对钻杆小幅度的自由水平周向旋转，进一步减少了扶正器对钻具的扭矩损耗。

连接套优选为，连接套内表面的上出口和下出口均径向内凸有用于卡住滚柱上下端的挡环，这样，滚柱不再与耐磨环直接接触，即将滚柱、连接套和耐磨环三者的接触减少成连接套和耐磨环两者的接触，使得结构紧凑，装配合理。

作为还进一步优选，上法兰盘下表面与外扩套上端面之间设有滚珠轴承；下法兰盘上表面与外扩套下端面之间也设有滚珠轴承，这样，本质上在钻杆与鼓形外壳之间形成了双层轴承连接，实现了钻杆旋转而扶正器外部的鼓形外壳完全不转的技术效果，也就是说，外扩套可以相对钻杆自由的水平周向旋转，再结合以上的优选结构，从而使扶正器可以相对钻杆实现完全自由水平周向旋转，大大降低了扶正器对钻具的扭矩损耗，因此能更好的保持下钻速度，即工作效率高；同样的进一步减少了扶正器与孔壁间的摩擦力，即进一步保证了扶正器的使用寿命；进一步降低对孔壁土体的扰动。

附图说明

图1是本实用新型带扶正器的钻杆的结构示意图。

图2是本实用新型带扶正器的钻杆正视剖的结构示意图。

图3是本实用新型带扶正器的钻杆横向剖的结构示意图。

图4是本实用新型带扶正器的钻杆去掉鼓形外壳后局部剖的结构示意图。

图5是本实用新型带扶正器的钻杆设有上轨道形滚珠轴承局部放大的结构示意图。

图6是本实用新型带扶正器的钻杆设有下轨道形滚珠轴承局部放大的结构示意图。

图中所示1、钻杆本体，2、鼓形外壳，3、连接块，4、连接套，5、滚柱，6、上加固法兰盘，7、上法兰盘，8、下法兰盘，9、耐磨环，10、外扩套，11、风管，12、挡环，13、滚珠轴承，14、下加固法兰盘，15、上加固套，16、三角肋板，17、下加固套。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，本实用新型带扶正器的钻杆，它包括一根钻杆本体1和两根位于钻杆本体1两侧且与钻杆本体1平行的风管11。钻杆本体1外间隙套合有一个鼓形外壳2，鼓形外壳2内沿周向分布有多个连接块3，本实施例中，连接块3为四个，且连接块3内部中空，全部连接块3之间设有一个连接套4，且全部连接块3内侧均与连接套4焊接固定。此处统一方位概念，靠近钻杆本体1为内，远离钻杆本体1为外。

鼓形外壳2上开口处设有上法兰盘7，鼓形外壳2下开口处设有下法兰盘8，上法兰盘7和下法兰盘8均与钻杆本体1焊接固定，且上法兰盘7和下法兰盘8均与鼓形外壳2存有间隙；上法兰盘7与下法兰盘8之间设有一个外扩套10，本实施例中，外扩套10两端分别与上法兰盘7和下法兰盘8焊接。外扩套10与连接套4之间沿周向分布有多根滚柱5，滚柱5为一种耐磨且光滑的木质材料，如酸枝木。且每根滚柱5分别与外扩套10外表面和连接套4内表面接触，连接套4内表面的上出口和下出口均径向内凸有用于卡住滚柱5上下端的挡环12。

上法兰盘7与连接套4上端面之间搁置有两个耐磨环9，且两个耐磨环9相互叠加；下法兰盘8与连接套4下端面之间也搁置有两个耐磨环9，且两个耐磨环9也相互叠加，每个耐磨环9间隙套合在外扩套10外。

当然外扩套10与上法兰盘7和下法兰盘8还可以采取以下结构，如图5、图6所示，上法兰盘7下表面与外扩套10上端面之间还可以增设滚珠轴承13，具体是指，上法兰盘7的下表面与滚珠轴承13的上盖板固定，外扩套10的上端面与滚珠轴承13的下盖板固定；而下法兰盘8上表面与外扩套10下端面之间也设有滚珠轴承13，确切的说，下法兰盘8的上表面与滚珠轴承13的下盖板固定，外扩套10的下端面与滚珠轴承13的上盖板固定。

上法兰盘7设有两个第一通孔，两根风管11分别经两个第一通孔伸入外扩套10内部，且风管11与外扩套10和钻杆本体1两者均存在间隙；下法兰盘8也设有两个供风管11穿过的第二通孔。

本实施例中，上法兰盘7上方还可以设有上加固法兰盘6，下法兰盘8下方也可以同样设有下加固法兰盘14，上加固法兰盘6和下加固法兰盘14均与钻杆本体1焊接固定。

上法兰盘7与上加固法兰盘6之间焊接固定有上加固套15，上法兰盘7的上表面与上加固套15的底部沿周向设有多个三角肋板16，上加固法兰盘6的下表面与上加固套15的顶部沿周向也设有多个三角肋板16。

下法兰盘8与下加固法兰盘14之间固定焊接有下加固套17，下法兰盘8的下表面与下加固套17的顶部沿周向设有多个三角肋板16，下加固法兰盘14的上表面与下加固套17的底部沿周向也设有多个三角肋板16。

且上加固法兰盘6设有两个供风管11伸入上加固套15的第三通孔，下加固法兰盘14也设有两个供风管11伸入下加固套17的第四通孔。

Claims (7)

1.一种带扶正器的钻杆，它包括一根钻杆本体(1)，其特征在于：钻杆本体(1)外间隙套合有一个鼓形外壳(2)，鼓形外壳(2)内设有多个连接块(3)，全部连接块(3)之间设有一个连接套(4)，且全部连接块(3)内侧均与连接套(4)固定，连接套(4)与钻杆本体(1)之间设有多根滚柱(5)；鼓形外壳(2)上部设有上法兰盘(7)，鼓形外壳(2)下部设有下法兰盘(8)，上法兰盘(7)和下法兰盘(8)均与钻杆本体(1)固定；上法兰盘(7)与连接套(4)之间搁置有耐磨环(9)，下法兰盘(8)与连接套(4)之间也搁置有耐磨环(9)。

2.根据权利要求1所述的带扶正器的钻杆，其特征在于：上法兰盘(7)与下法兰盘(8)之间设有一个外扩套(10)，每根滚柱(5)位于连接套(4)与外扩套(10)之间，且每根滚柱(5)与连接套(4)和外扩套(10)接触，每个耐磨环(9)间隙套合在外扩套(10)上。

3.根据权利要求2所述的带扶正器的钻杆，其特征在于：钻杆本体(1)两侧外分别设有一根沿轴向延伸的风管(11)，上法兰盘(7)设有两个第一通孔，两根风管(11)分别经两个第一通孔伸入外扩套(10)，且风管(11)与外扩套(10)和钻杆本体(1)两者均存在间隙；下法兰盘(8)也设有两个供风管(11)穿过的第二通孔。

4.根据权利要求3所述的带扶正器的钻杆，其特征在于：上法兰盘(7)上方设有上加固法兰盘(6)，下法兰盘(8)下方设有下加固法兰盘(14)，上加固法兰盘(6)和下加固法兰盘(14)均与钻杆本体(1)固定；上法兰盘(7)与上加固法兰盘(6)之间固定有上加固套(15)，上法兰盘(7)与上加固套(15)之间设有多个三角肋板(16)，上加固法兰盘(6)与上加固套(15)之间也设有多个三角肋板(16)；下法兰盘(8)与下加固法兰盘(14)之间固定有下加固套(17)，下法兰盘(8)与下加固套(17)之间设有多个三角肋板(16)，下加固法兰盘(14)与下加固套(17)之间也设有多个三角肋板(16)；上加固法兰盘(6)设有两个供风管(11)伸入上加固套(15)的第三通孔，下加固法兰盘(14)也设有两个供风管(11)伸入下加固套(17)的第四通孔。

5.根据权利要求2所述的带扶正器的钻杆，其特征在于：上法兰盘(7)与连接套(4)之间的耐磨环(9)为两个，且两个耐磨环(9)相互叠加；下法兰盘(8)与连接套(4)之间的耐磨环(9)也为两个，且两个耐磨环(9)也相互叠加。

6.根据权利要求5所述的带扶正器的钻杆，其特征在于：连接套(4)内表面的上出口和下出口均径向内凸有用于卡住滚柱(5)上下端的挡环(12)。

7.根据权利要求6所述的带扶正器的钻杆，其特征在于：上法兰盘(7)下表面与外扩套(10)上端面之间设有滚珠轴承(13)；下法兰盘(8)上表面与外扩套(10)下端面之间也设有滚珠轴承(13)。

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