CN221074130U - 钻杆及具有其的钻探装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种钻杆及具有其的钻探装置，该钻杆包括：钻杆本体，包括杆体以及绕设在杆体上的螺旋叶片；钻头，设置在杆体的第一端，钻头的转动轴线与杆体的转动轴线相重合；支撑组件，设置在杆体的第二端，支撑组件包括支撑件和驱动件，支撑件具有初始回收位置以及向外伸出并与钻孔的孔壁相抵顶的外伸支撑位置，驱动件与支撑件驱动连接以驱动支撑件在初始回收位置和外伸支撑位置之间切换。通过本申请提供的技术方案，能够解决相关技术中的钻杆在钻孔内停止工作时施工人员可能会触碰钻杆，导致钻杆在钻孔中会晃动，导致施工人员继续操作钻杆会出现钻杆位置偏离进而导致钻孔发生弯曲，长时间使用钻杆会对钻杆带来一定的损伤的问题。

Description

钻杆及具有其的钻探装置

技术领域

本实用新型涉及煤矿钻杆技术领域，具体而言，涉及一种钻杆及具有其的钻探装置。

背景技术

在油气开采或者桩基施工时，需要进行钻孔作业，钻孔作业需用到钻机。在煤矿施工过程中，首先需要将钻杆与钻机进行连接，之后通过钻机驱动钻杆对现场进行钻孔，能够起到勘测的作用，便于后续进行煤矿开采。

在相关技术中，钻杆的一端设置有钻头，利用钻机驱动钻杆和钻头一同进行转动，进而能够对煤矿开采区域的地层样本进行采样，便于进行取样观察。

但是，相关技术中的钻杆在进行钻孔时会出现钻机停止一段时间后继续钻孔的情况，在停止工作时，施工人员可能会触碰钻杆，导致钻杆在钻孔中会晃动，导致施工人员继续操作钻杆会出现钻杆位置偏离，进而导致钻孔发生弯曲，长时间使用钻杆会对钻杆带来一定的损伤，影响钻杆的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型提供一种钻杆及具有其的钻探装置，以解决相关技术中的钻杆在钻孔内停止工作时施工人员可能会触碰钻杆，导致钻杆在钻孔中会晃动，导致施工人员继续操作钻杆会出现钻杆位置偏离进而导致钻孔发生弯曲，长时间使用钻杆会对钻杆带来一定的损伤的问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种钻杆，钻杆包括：钻杆本体，包括杆体以及绕设在杆体上的螺旋叶片；钻头，设置在杆体的第一端，钻头的转动轴线与杆体的转动轴线相重合；支撑组件，设置在杆体的第二端，支撑组件包括支撑件和驱动件，支撑件具有初始回收位置以及向外伸出并与钻孔的孔壁相抵顶的外伸支撑位置，驱动件与支撑件驱动连接以驱动支撑件在初始回收位置和外伸支撑位置之间切换。

进一步地，钻杆包括至少两个支撑组件，至少两个支撑组件沿着杆体的周向均匀设置。

进一步地，支撑件包括第一连接杆和第二连接杆，驱动件与第一连接杆的第一端相铰接，第一连接杆的第二端与第二连接杆的第一端相铰接，第二连接杆的第二端与杆体的第二端相铰接。

进一步地，驱动件包括气动伸缩杆，气动伸缩杆的第一端沿杆体的延伸方向可移动地设置并与第一连接杆的第一端相铰接，气动伸缩杆的第二端与杆体相连接。

进一步地，杆体的第二端对应支撑组件的位置设置有多个安装槽，气动伸缩杆设置在安装槽内，气动伸缩杆的第一端设置有活动块，活动块可滑动地设置在安装槽的内壁上，第一连接杆的第一端与活动块相铰接，气动伸缩杆的第二端与靠近杆体的第二端的安装槽的槽壁相连接。

进一步地，第一连接杆的第二端与第二连接杆的第一端之间的夹角在90°至180°之间。

进一步地，杆体的第二端对应安装槽的位置设置有固定板，固定板的第一端设置在杆体的侧壁上，固定板的第二端朝向远离杆体的方向延伸，第二连接杆的第二端可转动地设置在固定板上。

进一步地，钻头包括钻头主体、安装块以及螺纹杆，安装块设置在钻头主体朝向杆体的一侧，螺纹杆设置在安装块上，杆体的第一端设置有相互连通的第一孔段和第二孔段，第二孔段设置在第一孔段的靠近杆体的第二端的一侧，第二孔段的直径小于第一孔段的直径，第二孔段设置有内螺纹，安装块伸入第一孔段内，螺纹杆与第二孔段螺纹连接。

进一步地，杆体的第一端的外侧壁上设置有沿杆体的周向均匀分布的多个螺纹孔，安装块上对应螺纹孔设置有多个卡槽，钻杆还包括紧固螺钉，紧固螺钉与螺纹孔螺纹连接，且紧固螺钉的一端伸入卡槽内。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种钻探装置，钻探装置包括：钻机；钻杆，钻机与钻杆驱动连接，钻杆为上述提供的钻杆。

应用本实用新型的技术方案，钻杆包括钻杆本体、钻头以及支撑组件，钻杆本体上的杆体的第一端与钻头连接，杆体上设置有螺旋叶片，钻杆能够与钻机进行连接，在钻机驱动钻杆转动时，利用钻头能够进行钻孔，并且通过螺旋叶片将钻头钻出的土质碎屑沿螺旋叶片反向输送至钻孔口，这样既便于将钻出的土质碎屑进行运输，又能便于进行钻孔。其中，钻机工作一段时间后需要停止，通过在杆体的第二端设置支撑组件，利用支撑组件的驱动件驱动支撑件向外伸出，使得在支撑件由初始回收位置切换至外伸支撑位置，使得支撑件与钻孔的孔壁抵顶配合，进而保证钻杆本体在钻孔内通过支撑件固定在钻孔内，避免在钻杆本体在钻孔内会受到外力导致钻杆发生晃动，进而能够解决现有技术中的施工人员会触碰钻杆本体，导致钻杆本体在钻孔内发生晃动使得钻杆本体位置偏离，钻杆本体发生弯曲，钻杆本体继续钻孔会受到扭转力的影响会对钻杆本体带来一定的损伤的问题，当需要控制钻机继续工作时，通过控制驱动件驱动支撑件由外伸支撑位置切换至初始回收位置，这样能够保证钻杆继续进行钻孔工作。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型实施例提供的钻杆的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例提供的钻杆的剖视图；

图3示出了图2中A处的局部放大图；

图4示出了本实用新型实施例提供的钻头固定在第一孔段内的示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、钻杆本体；11、杆体；111、安装槽；112、固定板；113、第一孔段；114、第二孔段；115、螺纹孔；12、螺旋叶片；

20、钻头；21、钻头主体；22、安装块；221、卡槽；23、螺纹杆；

30、支撑组件；31、驱动件；311、气动伸缩杆；312、活动块；32、支撑件；321、第一连接杆；322、第二连接杆；

40、紧固螺钉。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图4所示，本实用新型实施例提供了一种钻杆，该钻杆包括钻杆本体10、钻头20以及支撑组件30，钻杆本体10包括杆体11以及绕设在杆体11上的螺旋叶片12，钻头20设置在杆体11的第一端，钻头20的转动轴线与杆体11的转动轴线相重合，支撑组件30设置在杆体11的第二端，支撑组件30包括支撑件32和驱动件31，支撑件32具有初始回收位置以及向外伸出并与钻孔的孔壁相抵顶的外伸支撑位置，驱动件31与支撑件32驱动连接以驱动支撑件32在初始回收位置和外伸支撑位置之间切换。

应用本实施例提供的钻杆，该钻杆包括钻杆本体10、钻头20以及支撑组件30，钻杆本体10上的杆体11的第一端与钻头20连接，杆体11上设置有螺旋叶片12，钻杆能够与钻机进行连接，在钻机驱动钻杆转动时，利用钻头20能够进行钻孔，并且通过螺旋叶片12将钻头20钻出的土质碎屑沿螺旋叶片12反向输送至钻孔口，这样既便于将钻出的土质碎屑进行运输，又能便于进行钻孔。其中，钻机工作一段时间后需要停止，通过在杆体11的第二端设置支撑组件30，利用支撑组件30的驱动件31驱动支撑件32向外伸出，使得在支撑件32由初始回收位置切换至外伸支撑位置，使得支撑件32与钻孔的孔壁抵顶配合，进而保证钻杆本体10在钻孔内通过支撑件32固定在钻孔内，避免在钻杆本体10在钻孔内会受到外力导致钻杆发生晃动，进而能够解决现有技术中的施工人员会触碰钻杆本体10，导致钻杆本体10在钻孔内发生晃动使得钻杆本体10位置偏离，钻杆本体10发生弯曲，钻杆本体10继续钻孔会受到扭转力的影响会对钻杆本体10带来一定的损伤的问题，当需要控制钻机继续工作时，通过控制驱动件31驱动支撑件32由外伸支撑位置切换至初始回收位置，这样能够保证钻杆继续进行钻孔工作。

如图1和图2所示，钻杆包括至少两个支撑组件30，至少两个支撑组件30沿着杆体11的周向均匀设置。采用上述结构，通过设置至少两个支撑组件30，支撑组件30能够沿着杆体11的周向设置，进而在驱动件31驱动支撑件32由初始回收位置切换至外伸支撑位置，多个支撑组件30能够同时向外伸出进而与钻孔的孔壁进行抵顶配合，保证利用支撑件32对钻孔的孔壁施加力，保证在多个支撑组件30的作用下钻杆本体10能够在暂停工作时固定在钻孔内，避免施工人员触碰钻杆本体10导致发生晃动的问题，导致钻孔发生弯曲使得钻杆本体10受到扭转力，长时间使用会对钻杆本体10带来损伤，提升钻杆在钻孔内的结构稳定性。

需要说明的是，在本实施例中，钻杆包括四个支撑组件30。

如图1和图2所示，支撑件32包括第一连接杆321和第二连接杆322，驱动件31与第一连接杆321的第一端相铰接，第一连接杆321的第二端与第二连接杆322的第一端相铰接，第二连接杆322的第二端与杆体11的第二端相铰接。采用上述结构，通过设置第一连接杆321和第二连接杆322，驱动件31与第一连接杆321的第一端进行铰接，使得驱动件31能够驱动第一连接杆321进行移动，第一连接杆321的第一端能够相对驱动件31进行转动，又由于第二连接杆322的第一端与第一连接杆321的第二端进行铰接，这样能够使得第一连接杆321能够相对第二连接杆322进行转动。并且，第二连接杆322的第二端能够与杆体11的第二端进行铰接，这样能够在驱动件31进行伸出或收缩时，能够使得第一连接杆321的第二端与第二连接杆322的第一端之间的铰接处进行角度改变。其中，在支撑件32处于初始回收位置时，驱动件31伸出，使得第一连接杆321的第二端与第二连接杆322的第一端之间的角度为钝角，能够对钻孔起到避让的作用，保证钻杆本体10能够在钻头20的作用下完成钻孔工作。在驱动件31驱动支撑件32由初始回收位置切换至外伸支撑位置，驱动件31收缩，使得第一连接杆321相对驱动件31进行转动，进而使得第一连接杆321的第二端与第二连接杆322的第一端之间的角度改变，使得夹角的角度变小，这样能够利用第一连接杆321的第二端与第二连接杆322的第一端的连接处与钻孔的孔壁进行抵顶配合，使得支撑件32的结构简单，保证能够在第一连接杆321、第二连接杆322以及驱动件31的作用下将钻杆本体10固定在钻孔内，避免施工人员触碰或受到其它外力导致钻杆本体10进行晃动的问题。

如图2所示，驱动件31包括气动伸缩杆311，气动伸缩杆311的第一端沿杆体11的延伸方向可移动地设置并与第一连接杆321的第一端相铰接，气动伸缩杆311的第二端与杆体11相连接。采用上述结构，通过设置气动伸缩杆311，这样能够便于控制气动伸缩杆311带动第一连接杆321进行转动，使得驱动方式简单可靠。

如图2所示，杆体11的第二端对应支撑组件30的位置设置有多个安装槽111，气动伸缩杆311设置在安装槽111内，气动伸缩杆311的第一端设置有活动块312，活动块312可滑动地设置在安装槽111的内壁上，第一连接杆321的第一端与活动块312相铰接，气动伸缩杆311的第二端与靠近杆体11的第二端的安装槽111的槽壁相连接。采用上述结构，通过在杆体11的第二端上设置有多个安装槽111，每个安装槽111内均设置有气动伸缩杆311，并且气动伸缩杆311的第一端设置有活动块312，活动块312能够在安装槽111内进行滑动，这样保证气动伸缩杆311在进行伸缩时能够驱动活动块312进行滑动，并且将第一连接杆321的第一端与活动块312相铰接，这样能够便于使得第一连接杆321在活动块312进行滑动的作用下相对活动块312进行转动，既便于将气动伸缩杆311固定在安装槽111内，又便于通过活动块312带动第一连接杆321与第二连接杆322的铰接处的角度进行改变，便于与钻孔的孔壁进行抵顶配合。

在本实施例中，第一连接杆321的第二端与第二连接杆322的第一端之间的夹角在90°至180°之间。将第一连接杆321的第二端与第二连接杆322的第一端之间的夹角设置在上述范围内，能够便于控制第一连接杆321与第二连接杆322的铰接处的角度进行改变，保证利用第一连接杆321与第二连接杆322对钻孔的孔壁进行抵顶配合。

需要说明的是，第一连接杆321的第二端与第二连接杆322的第一端之间的夹角可以设置在90°、120°、150°、180°以及90°至180°之间的其它任一值。

如图2所示，杆体11的第二端对应安装槽111的位置设置有固定板112，固定板112的第一端设置在杆体11的侧壁上，固定板112的第二端朝向远离杆体11的方向延伸，第二连接杆322的第二端可转动地设置在固定板112上。通过在杆体11的第二端上设置固定板112，能够便于将第二连接杆322的第二端与固定板112进行铰接，保证钻杆的结构可靠性。

如图2和图3所示，钻头20包括钻头主体21、安装块22以及螺纹杆23，安装块22设置在钻头主体21朝向杆体11的一侧，螺纹杆23设置在安装块22上，杆体11的第一端设置有相互连通的第一孔段113和第二孔段114，第二孔段114设置在第一孔段113的靠近杆体11的第二端的一侧，第二孔段114的直径小于第一孔段113的直径，第二孔段114设置有内螺纹，安装块22伸入第一孔段113内，螺纹杆23与第二孔段114螺纹连接。采用上述结构，通过将钻头主体21与安装块22和螺纹杆23进行连接，杆体11的第一端设置有第一孔段113和第二孔段114，安装块22伸入第一孔段113内，起到导向的作用，螺纹杆23与第二孔段114的内螺纹进行螺纹连接，这样便于将钻头主体21固定在杆体11上，并且还能够便于将钻头主体21通过螺纹杆23进行拆卸，在钻头20长时间使用时能够对钻头主体21进行拆卸更换。

如图2至图4所示，杆体11的第一端的外侧壁上设置有沿杆体11的周向均匀分布的多个螺纹孔115，安装块22上对应螺纹孔115设置有多个卡槽221，钻杆还包括紧固螺钉40，紧固螺钉40与螺纹孔115螺纹连接，且紧固螺钉40的一端伸入卡槽221内。采用上述结构，通过在杆体11上设置多个螺纹孔115，在安装块22上设置多个卡槽221，利用紧固螺钉40与螺纹孔115进行螺纹连接，并且紧固螺钉40的一端能够伸入卡槽221内，对安装块22进行卡接限位，这样能够避免钻头主体21与杆体11一同转动时螺纹配合失效，导致钻头主体21会脱离杆体11，进而保证钻头主体21与杆体11连接稳固，并且便于在紧固螺钉40和安装块22的作用下提升钻头20和钻杆本体10的结构可靠性。

本实用新型另一实施例提供了一种钻探装置，该钻探装置包括钻机和钻杆，钻机与钻杆驱动连接，钻杆为上述提供的钻杆。通过利用钻探装置中的钻机驱动钻杆进行转动，这样便于利用钻杆上的钻头进行钻孔，便于起到对地质探测的作用。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

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 (10)

1.一种钻杆，其特征在于，所述钻杆包括：

钻杆本体(10)，包括杆体(11)以及绕设在所述杆体(11)上的螺旋叶片(12)；

钻头(20)，设置在所述杆体(11)的第一端，所述钻头(20)的转动轴线与所述杆体(11)的转动轴线相重合；

支撑组件(30)，设置在所述杆体(11)的第二端，所述支撑组件(30)包括支撑件(32)和驱动件(31)，所述支撑件(32)具有初始回收位置以及向外伸出并与钻孔的孔壁相抵顶的外伸支撑位置，所述驱动件(31)与所述支撑件(32)驱动连接以驱动所述支撑件(32)在所述初始回收位置和所述外伸支撑位置之间切换。

2.根据权利要求1所述的钻杆，其特征在于，所述钻杆包括至少两个所述支撑组件(30)，至少两个所述支撑组件(30)沿着所述杆体(11)的周向均匀设置。

3.根据权利要求2所述的钻杆，其特征在于，所述支撑件(32)包括第一连接杆(321)和第二连接杆(322)，所述驱动件(31)与所述第一连接杆(321)的第一端相铰接，所述第一连接杆(321)的第二端与所述第二连接杆(322)的第一端相铰接，所述第二连接杆(322)的第二端与所述杆体(11)的第二端相铰接。

4.根据权利要求3所述的钻杆，其特征在于，所述驱动件(31)包括气动伸缩杆(311)，所述气动伸缩杆(311)的第一端沿所述杆体(11)的延伸方向可移动地设置并与所述第一连接杆(321)的第一端相铰接，所述气动伸缩杆(311)的第二端与所述杆体(11)相连接。

5.根据权利要求4所述的钻杆，其特征在于，所述杆体(11)的第二端对应所述支撑组件(30)的位置设置有多个安装槽(111)，所述气动伸缩杆(311)设置在所述安装槽(111)内，所述气动伸缩杆(311)的第一端设置有活动块(312)，所述活动块(312)可滑动地设置在所述安装槽(111)的内壁上，所述第一连接杆(321)的第一端与所述活动块(312)相铰接，所述气动伸缩杆(311)的第二端与靠近所述杆体(11)的第二端的所述安装槽(111)的槽壁相连接。

6.根据权利要求3所述的钻杆，其特征在于，所述第一连接杆(321)的第二端与所述第二连接杆(322)的第一端之间的夹角在90°至180°之间。

7.根据权利要求5所述的钻杆，其特征在于，所述杆体(11)的第二端对应所述安装槽(111)的位置设置有固定板(112)，所述固定板(112)的第一端设置在所述杆体(11)的侧壁上，所述固定板(112)的第二端朝向远离所述杆体(11)的方向延伸，所述第二连接杆(322)的第二端可转动地设置在所述固定板(112)上。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的钻杆，其特征在于，所述钻头(20)包括钻头主体(21)、安装块(22)以及螺纹杆(23)，所述安装块(22)设置在所述钻头主体(21)朝向所述杆体(11)的一侧，所述螺纹杆(23)设置在所述安装块(22)上，所述杆体(11)的第一端设置有相互连通的第一孔段(113)和第二孔段(114)，所述第二孔段(114)设置在所述第一孔段(113)的靠近所述杆体(11)的第二端的一侧，所述第二孔段(114)的直径小于所述第一孔段(113)的直径，所述第二孔段(114)设置有内螺纹，所述安装块(22)伸入第一孔段(113)内，所述螺纹杆(23)与所述第二孔段(114)螺纹连接。

9.根据权利要求8所述的钻杆，其特征在于，所述杆体(11)的第一端的外侧壁上设置有沿所述杆体(11)的周向均匀分布的多个螺纹孔(115)，所述安装块(22)上对应所述螺纹孔(115)设置有多个卡槽(221)，所述钻杆还包括紧固螺钉(40)，所述紧固螺钉(40)与所述螺纹孔(115)螺纹连接，且所述紧固螺钉(40)的一端伸入所述卡槽(221)内。

10.一种钻探装置，其特征在于，所述钻探装置包括：

钻机；

钻杆，所述钻机与所述钻杆驱动连接，所述钻杆为权利要求1至9中任一项所述的钻杆。