CN220551071U - 一种有助于简化钻机紧凑度的钻杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种有助于简化钻机紧凑度的钻杆，包括呈圆柱形长条构造的钻杆本体，其关键在于：所述钻杆本体表面设有若干条沿其长度方向延伸的条形槽，各个所述条形槽沿钻杆本体的圆周方向均匀分布；所述钻杆本体表面设有若干组沿其周向环绕的环形槽，各个所述环形槽沿钻杆本体的长度方向均匀分布。本实用新型的有益效果是：通过在钻杆表面设置纵横交错的环形槽和条形槽，能够使得执行钻杆旋转和进给的两部分驱动机构集成装配在同一基体上，大幅精简了非开挖拉钻设备的结构紧凑度，从而有助于提升设备现场施工使用的便捷性以及非开挖施工效率。

Description

一种有助于简化钻机紧凑度的钻杆

技术领域

本实用新型涉及地下管网技术领域，具体涉及一种有助于简化钻机紧凑度的钻杆。

背景技术

开挖施工和非开挖施工是市政管线施工较为常见的两种施工手段。其中，开挖施工需要利用开挖设备对管道铺设的沟渠进行开挖，并在管道安装、维护或更换后进行填充，相对来说工期较长、对周边环境破坏大。非开挖施工则是指利用各种岩土钻探设备，直接更换和修复各种地下管道，不会阻碍交通，破坏绿地和植被。因非开挖施工技术具备环境影响小、占地面积小、施工周期短、对交通影响小等诸多优势，目前已被大范围推广使用。

比如：公告号为CN112943281A的中国发明专利公开了一种水平导向式顶拉钻机成套设备，该设备包括钻机和铺管组件，钻机在井下钻出水平通道后，将铺管组件连接在钻杆远端，钻机通过钻杆将铺管组件从水平通道原路拖回，即可实现扩孔和铺管。

钻杆是钻机成套设备的重要部件之一，其主要运动包括旋转和轴向进给，由于传统钻杆为圆柱杆结构，钻杆实现旋转和进给的两部分驱动组件通常完全相互独立，集成度较低，以上现有专利文献(CN112943281A)所记载的钻杆亦是如此，从而致使水平导向式顶拉钻机成套设备存在结构复杂、庞大、现场组装使用不变的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种有助于简化钻机紧凑度的钻杆，采用了特殊的表面结构设计，能够使得旋转和进给两部分的驱动机构集成化装配，以达到精简设备臃肿度的目的。

为实现上述目的，本实用新型技术方案如下：

一种钻杆，包括呈圆柱形长条构造的钻杆本体，其关键在于：所述钻杆本体表面设有若干条沿其长度方向延伸的条形槽，各个所述条形槽沿钻杆本体的圆周方向均匀分布；所述钻杆本体表面设有若干组沿其周向环绕的环形槽，各个所述环形槽沿钻杆本体的长度方向均匀分布。

优选的，所述环形槽的槽深大于条形槽的槽深。

优选的，所述条形槽为矩形槽，在圆周方向上相邻两组条形槽之间形成有矩形凸块。

优选的，所述钻杆本体一端设有螺纹接头，另一端设有与螺纹接头相匹配的螺纹内孔。

优选的，所述螺纹接头被构造成锥形环台结构。

优选的，所述钻杆本体为空心杆，其内部设有沿其轴向贯穿的空心通道。

优选的，所述条形槽贯穿于钻杆本体长度方向的两端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

采用本实用新型提供的钻杆，通过在钻杆表面设置纵横交错的环形槽和条形槽，能够使得执行钻杆旋转和进给的两部分驱动机构集成装配在同一基体上，大幅精简了非开挖拉钻设备的结构紧凑度，从而有助于提升设备现场施工使用的便捷性以及非开挖施工效率。

附图说明

图1为钻杆本体5的结构示意图；

图2为实施例中顶拉钻设备A的立体结构示意图；

图3为实施例中顶拉钻设备A的剖视图；

图4为展现限位机构6工作原理的剖视图；

图5为限位机构6中两组箍紧部件6a及其内部弹性组件6b的分解结构示意图；

图6为空心轴4的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种钻杆，其结构包括呈圆柱形长条构造的钻杆本体5，钻杆本体5表面设有若干条沿其长度方向延伸的条形槽5a，各个条形槽5a沿钻杆本体5的圆周方向均匀分布。钻杆本体5表面还设有若干组沿其周向环绕的环形槽5b，各个环形槽5b沿钻杆本体5的长度方向均匀分布。

基于钻杆的以上改进，以下将钻杆本体5应用在顶拉钻设备A中，来详细阐述条形槽5a和环形槽5b所带来的技术进步。

如图2和3所示，顶拉钻设备A主要涉及底座1、基体2，以及装配在基体2上的进给驱动机构3、空心轴4、钻杆本体5、限位机构6和旋转驱动机构7。其中，空心轴4转动安装在基体2内部，旋转驱动机构7则用于驱动空心轴4转动。钻杆本体5穿设在空心轴4内，结合附图6可以看出，空心轴4的内孔壁上设有沿其长度方向延伸的凸条4a，凸条4a与钻杆本体5表面的条形槽5a相匹配，能够保证钻杆本体5随着空心轴4同步转动。

限位机构6装配在基体2侧部，结合附图4、图5可以看出，限位机构6包括两组正对布置在钻杆本体5两侧的箍紧部件6a，箍紧部件6a内侧均设有弧形定位块6a1，箍紧部件6a为半圆环构造，两组箍紧部件6a合围在一起后，两个正对设置的弧形定位块6a1能够围成环形卡圈a，环形卡圈a卡入环形槽5b即可对钻杆本体5进行轴向限位。

基体2滑动装配在底座1上，进给驱动机构3为固定在基体2上的液压油缸，液压油缸包括固定在基体2上的缸体3a以及一端伸缩安装在缸体3a内的活塞杆3b，活塞杆3b的另一端设有支撑盘3c。

基于顶拉钻设备A的以上结构设置，在非开挖钻孔施工时，旋转驱动机构7驱动空心轴4转动，钻杆本体5随空心轴4同步转动，即可实现钻杆对土质的旋转切削运动。与此同时，顶拉钻设备A底座1固定于检修井内后，并将支撑盘3c固定在检修井孔壁上，由于限位机构6对钻杆本体5的轴向限位作用，所以此时液压油缸的活塞杆3b伸缩运动，即可带动基体2相对于底座1往复滑动，从而实现钻杆的轴向进给运动。

由此可知，在钻杆表面设置纵横交错的环形槽5b和条形槽5a，条形槽5a可保证钻杆本体5随空心轴4同步转动，环形槽5b则可以保证钻杆本体5随基体2同步滑动，如此，便可以使得钻杆实现旋转和进给的两部分驱动机构集成装配在同一基体2，也即是旋转驱动机构7和进给驱动机构3均装配在基体2上，从而达到了精简设备臃肿度的目的，克服了传统设备结构复杂、庞大、以及现场组装使用不变的问题。

在本实施例通过的顶拉钻设备中，请参附图3，旋转驱动机构7包括的电机7a和水平传动轴7c，电机7a的输出轴7a1沿竖直方向布置在水平传动轴7c上方，输出轴7a1与水平传动轴7c之间经锥齿轮组7b动力衔接，水平传动轴7c平行布置在空心轴4上方，两者之间经圆柱齿轮组7d动力衔接。如此设计，电机7a工作即可驱动钻杆旋转。

为了实现钻杆本体5连续轴向进给，应当要求进给驱动机构3与限位机构6交替动作。具体为：首先，限位机构6对钻杆本体5施加轴向限位，进给驱动机构3带动钻杆本体5、基体2以及空心轴4等整体前进运动，然后限位机构6释放对钻杆本体5轴向限制，进给驱动机构3再向后移动，回到初始位置。以此类推，即可实现钻杆本体5连续轴向进给。

为此，本实施例还提供了一种能够使限位机构6对钻杆本体5轴向限位和解除限位交替动作的具体设计结构，如下：

请参图4、图5所示，限位机构6配置有两组弹性组件6b和两组驱动器6c，两组弹性组件6b对称布置在两组箍紧部件6a直径方向的两端，并且任一弹性组件6b均连接在两组箍紧部件6a之间，在弹性组件6b的作用下，两组箍紧部件6a的弧形定位块6a1能够箍紧合拢钻杆本体5的环形槽5b内，实现轴向限位。两组驱动器6c与两组箍紧部件6a一一对应，均用于驱动箍紧部件6a克服弹性组件6b的阻力向外移动，使得弧形定位块6a1能够离开环形槽5b，以实现解除限位。

再如图1所示，钻杆本体5一端设有螺纹接头5c，另一端设有与螺纹接头5c相匹配的螺纹内孔5d，如此设计，再结合限位机构6对钻杆本体5轴向限位和解除限位的交替运行机制，可以在检修井内逐节组合拼装钻杆本体5，大大提升顶拉钻设备在非开挖现场使用的便捷性。进一步的，方便操作连接，螺纹接头5c被构造成锥形环台结构，请参图3，钻杆本体5为空心杆，其内部设有沿其轴向贯穿的空心通道5e。

在本实施例中，请参图1，环形槽5b的槽深大于条形槽5a的槽深，如此设计，可使得环形槽5b两端根部位置形成完整的轴向止挡环面5f，以提升限位机构6轴向限位的可靠性。

在本实施例中，钻杆的条形槽5a贯穿于钻杆本体5长度方向的两端，再进给运动时，如此可保证单个钻杆完全穿过空心轴4，从而实现连续拼装钻杆。进一步的，为保证可靠性，条形槽5a为矩形槽，在钻杆圆周方向上相邻两组条形槽5a之间形成有矩形凸块。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种有助于简化钻机紧凑度的钻杆，包括呈圆柱形长条构造的钻杆本体(5)，其特征在于：所述钻杆本体(5)表面设有若干条沿其长度方向延伸的条形槽(5a)，各个所述条形槽(5a)沿钻杆本体(5)的圆周方向均匀分布；所述钻杆本体(5)表面设有若干组沿其周向环绕的环形槽(5b)，各个所述环形槽(5b)沿钻杆本体(5)的长度方向均匀分布。

2.根据权利要求1所述的有助于简化钻机紧凑度的钻杆，其特征在于：所述钻杆本体(5)为空心杆，其内部设有沿其轴向贯穿的空心通道(5e)。

3.根据权利要求1所述的有助于简化钻机紧凑度的钻杆，其特征在于：所述环形槽(5b)的槽深大于条形槽(5a)的槽深。

4.根据权利要求1所述的有助于简化钻机紧凑度的钻杆，其特征在于：所述条形槽(5a)为矩形槽，在圆周方向上相邻两组条形槽(5a)之间形成有矩形凸块。

5.根据权利要求1所述的有助于简化钻机紧凑度的钻杆，其特征在于：所述钻杆本体(5)一端设有螺纹接头(5c)，另一端设有与螺纹接头(5c)相匹配的螺纹内孔(5d)。

6.根据权利要求5所述的有助于简化钻机紧凑度的钻杆，其特征在于：所述螺纹接头(5c)被构造成锥形环台结构。

7.根据权利要求1所述的有助于简化钻机紧凑度的钻杆，其特征在于：所述条形槽(5a)贯穿于钻杆本体(5)长度方向的两端。