專(zhuān)利名稱：一種端部強(qiáng)化處理鉆桿結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種端部強(qiáng)化處理鉆桿結(jié)構(gòu)，屬于地質(zhì)勘探用鉆進(jìn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，地質(zhì)勘探用鉆桿主要有兩種結(jié)構(gòu)形式一、由鉆桿體、公接頭、母接頭組成，它們通過(guò)螺紋連接在一起，組成一根鉆桿；二、在鉆桿體兩端分別加工內(nèi)外螺紋，自成一根鉆桿。在地質(zhì)鉆進(jìn)時(shí)，孔內(nèi)情況非常復(fù)雜，鉆桿體承受拉、壓、扭、沖擊等不規(guī)則的復(fù)雜的綜合力矩，鉆桿的最薄弱環(huán)節(jié)也就是螺紋部位極易斷裂，但是，鉆桿端部加工螺紋之后壁厚變 薄，增加了斷裂的可能性。為解決這一問(wèn)題，背景技術(shù)的兩種鉆桿結(jié)構(gòu)通常采用熱鐓粗加厚端部，使鉆桿端部的內(nèi)徑變小，外徑增大，形成內(nèi)外加厚的鐓粗鉆桿，以增加螺紋連接部位的強(qiáng)度。但是，熱鐓粗過(guò)程造成鉆桿材料內(nèi)部金相組織發(fā)生變化，從而降低鉆桿體機(jī)械性能，不利于更深地層的勘探鉆進(jìn)。另外，常用鉆桿的抗拉、抗扭性能只適合于在中淺孔鉆進(jìn)，一旦鉆進(jìn)深度過(guò)大，極易發(fā)生鉆桿螺紋部位折斷事故。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種端部強(qiáng)化處理鉆桿結(jié)構(gòu)，鉆桿屈服點(diǎn)和鉆桿螺紋連接部位的硬度高，適用于特深孔鉆進(jìn)，降低鉆進(jìn)事故發(fā)生率，提高鉆具的使用壽命，解決背景技術(shù)中存在的上述問(wèn)題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種端部強(qiáng)化處理鉆桿結(jié)構(gòu),包含鉆桿體、鉆桿基體、鉆桿螺紋和增厚基體，鉆桿體的端部結(jié)構(gòu)為鉆桿體端部設(shè)有孔，鉆桿體的端部設(shè)有鉆桿基體，鉆桿基體上設(shè)有鉆桿螺紋，與鉆桿螺紋相對(duì)應(yīng)的部位設(shè)有增厚基體。鉆桿體端部為冷擠壓成型構(gòu)成鉆桿體的端部結(jié)構(gòu)。鉆桿體的端部結(jié)構(gòu)分為兩種結(jié)構(gòu)，一種是縮口結(jié)構(gòu)，一種是擴(kuò)口結(jié)構(gòu)?？s口結(jié)構(gòu)，鉆桿螺紋為外螺紋，位于鉆桿基體的外表面，與外螺紋對(duì)應(yīng)的增厚基體位于鉆桿基體內(nèi)表面；縮口結(jié)構(gòu)將鉆桿體端部的內(nèi)外徑同時(shí)縮小，保持鉆桿端部的壁厚不變，用來(lái)加工外螺紋，在原外螺紋和螺紋基體不變的情況下，產(chǎn)生增厚基體，使螺紋的連接強(qiáng)度增加。擴(kuò)口結(jié)構(gòu)，鉆桿螺紋為內(nèi)螺紋，位于鉆桿基體的內(nèi)表面，與內(nèi)螺紋對(duì)應(yīng)的增厚基體位于鉆桿基體外表面；擴(kuò)口結(jié)構(gòu)將鉆桿體端部的內(nèi)外徑同時(shí)擴(kuò)大，保持鉆桿壁厚不變，在原內(nèi)螺紋和螺紋基體不變的情況下，產(chǎn)生增厚基體，螺紋的連接強(qiáng)度增加。采用本實(shí)用新型，鉆桿體端部用冷擠壓成型，屈服點(diǎn)和硬度增高，鉆桿體端部壁厚均勻，較熱鐓粗鉆桿同心度好，鉆桿體的金相組織不會(huì)發(fā)生變化，不會(huì)降低鉆桿的機(jī)械性能，鉆桿體端部的組織結(jié)構(gòu)更加致密，硬度增加，有利于提高螺紋的連接強(qiáng)度，有利于超深孔鉆進(jìn)，鉆桿端部壁厚沒(méi)有增加，鉆桿體重量較普通鐓粗鉆桿輕。本實(shí)用新型具有螺紋連接強(qiáng)度高、抗扭性能高、螺紋變形小、特點(diǎn)，適用于地質(zhì)鉆探的特深孔鉆進(jìn)，在特深孔鉆進(jìn)中能有效的減少鉆桿折斷等事故的發(fā)生，對(duì)于特深孔鉆進(jìn)有著重要的意義；鉆桿端部性能的強(qiáng)化，除不改變?cè)新菁y連接的優(yōu)點(diǎn)外，增加螺紋部位的壁厚，其連接強(qiáng)度和抗扭性能得到了提高，大大減少了螺紋部位斷裂的可能，從而也減少了其它連帶事故的發(fā)生率，其效果在特深孔鉆進(jìn)中尤為明顯。

附圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例一示意圖；附圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二示意圖；圖中鉆桿體I、鉆桿基體2、鉆桿螺紋3、增厚基體4、孔5。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。 一種端部強(qiáng)化處理鉆桿結(jié)構(gòu)，包含鉆桿體I、鉆桿基體2、鉆桿螺紋3和增厚基體4，鉆桿體的端部結(jié)構(gòu)為鉆桿體端部設(shè)有孔5，鉆桿體的端部設(shè)有鉆桿基體，鉆桿基體上設(shè)有鉆桿螺紋，與鉆桿螺紋相對(duì)應(yīng)的部位設(shè)有增厚基體。實(shí)施例一，參照附圖1，鉆桿體的端部結(jié)構(gòu)為縮口結(jié)構(gòu)?？s口結(jié)構(gòu)，鉆桿螺紋3為外螺紋，位于鉆桿基體2的外表面，與外螺紋對(duì)應(yīng)的增厚基體4位于鉆桿基體內(nèi)表面；縮口結(jié)構(gòu)將鉆桿體端部的內(nèi)外徑同時(shí)縮小,保持鉆桿端部的壁厚不變，用來(lái)加工外螺紋，在原外螺紋和螺紋基體不變的情況下，產(chǎn)生增厚基體，使螺紋的連接強(qiáng)度增加。
具體實(shí)施方式
管材Φ 71 X 5，加工外螺紋，螺紋大端大徑Φ68. 5mm，牙高1mm。螺紋大端小徑Φ66. 5，此處壁厚為(Φ 66. 5-Φ 61 )/2=2. 75mm ；冷縮后管材端部變?yōu)棣?9Χ5，此時(shí)螺紋參數(shù)不變，內(nèi)孔變?yōu)棣?9πιπι，螺紋大端壁厚為(Φ66. 5-Φ59) /2=3. 75mm。3. 75-2. 75=lmm即為增厚基體部分壁厚增加1/2. 75=36. 36%。實(shí)施例二，參照附圖2，鉆桿體的端部結(jié)構(gòu)為擴(kuò)口結(jié)構(gòu)。擴(kuò)口結(jié)構(gòu)，鉆桿螺紋3為內(nèi)螺紋，位于鉆桿基體2的內(nèi)表面，與內(nèi)螺紋對(duì)應(yīng)的增厚基體4位于鉆桿基體外表面；擴(kuò)口結(jié)構(gòu)將鉆桿體端部的內(nèi)外徑同時(shí)擴(kuò)大,保持鉆桿壁厚不變，在原內(nèi)螺紋和螺紋基體不變的情況下，產(chǎn)生增厚基體，螺紋的連接強(qiáng)度增加。
具體實(shí)施方式
管材Φ71Χ5，加工內(nèi)螺紋，螺紋大端小徑Φ64. 4mm，牙高1mm。螺紋大端大徑Φ 66. 4，此處壁厚為(Φ 71- Φ 66. 4) /2=2. 3mm ；冷擴(kuò)后管材端部變?yōu)棣?3Χ5，此時(shí)螺紋參數(shù)不變，加工螺紋部位外徑變?yōu)棣?73mm,螺紋大端壁厚為(Φ 73- Φ 66. 4) /2=3. 3mm。3. 3-2. 3=lmm即為增厚基體部分。壁厚增加1/2. 3=43. 47%。本實(shí)用新型一次冷縮(擴(kuò))的幾何變形量可達(dá)2_，如果壁厚較大的管材可采用兩次冷縮(擴(kuò))，其幾何變形量可達(dá)2. 5 3_，可滿足大多數(shù)種類(lèi)鉆桿螺紋的加工要求。
權(quán)利要求1.一種端部強(qiáng)化處理鉆桿結(jié)構(gòu)，其特征在于包含鉆桿體(I)、鉆桿基體(2)、鉆桿螺紋(3)和增厚基體(4)，鉆桿體的端部結(jié)構(gòu)為鉆桿體端部設(shè)有孔(5)，鉆桿體的端部設(shè)有鉆桿基體，鉆桿基體上設(shè)有鉆桿螺紋，與鉆桿螺紋相對(duì)應(yīng)的部位設(shè)有增厚基體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述之一種端部強(qiáng)化處理鉆桿結(jié)構(gòu),其特征在于鉆桿體端部為冷擠壓成型構(gòu)成鉆桿體的端部結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述之一種端部強(qiáng)化處理鉆桿結(jié)構(gòu)，其特征在于鉆桿體的端部結(jié)構(gòu)為縮口結(jié)構(gòu)鉆桿螺紋(3)為外螺紋，位于鉆桿基體(2)的外表面，與外螺紋對(duì)應(yīng)的增厚基體(4)位于鉆桿基體內(nèi)表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述之一種端部強(qiáng)化處理鉆桿結(jié)構(gòu)，其特征在于鉆桿體的端部結(jié)構(gòu)為擴(kuò)口結(jié)構(gòu)鉆桿螺紋(3)為內(nèi)螺紋，位于鉆桿基體(2)的內(nèi)表面，與內(nèi)螺紋對(duì)應(yīng)的增厚基體(4)位于鉆桿基體外表面。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種端部強(qiáng)化處理鉆桿結(jié)構(gòu)，屬于地質(zhì)勘探用鉆進(jìn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案是包含鉆桿體(1)、鉆桿基體(2)、鉆桿螺紋(3)和增厚基體(4)，鉆桿體的端部結(jié)構(gòu)為鉆桿體端部設(shè)有孔(5)，鉆桿體的端部設(shè)有鉆桿基體，鉆桿基體上設(shè)有鉆桿螺紋，與鉆桿螺紋相對(duì)應(yīng)的部位設(shè)有增厚基體。本實(shí)用新型具有螺紋連接強(qiáng)度高、抗扭性能高、螺紋變形小、特點(diǎn)，適用于地質(zhì)鉆探的特深孔鉆進(jìn)，在特深孔鉆進(jìn)中能有效的減少鉆桿折斷等事故的發(fā)生，對(duì)于特深孔鉆進(jìn)有著重要的意義；鉆桿端部性能的強(qiáng)化，除不改變?cè)新菁y連接的優(yōu)點(diǎn)外，增加螺紋部位的壁厚，其連接強(qiáng)度和抗扭性能得到了提高，從而也減少了其它連帶事故的發(fā)生率。
文檔編號(hào)E21B17/00GK202706935SQ20122033572
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月12日
發(fā)明者田波, 何蕙嵐 申請(qǐng)人:唐山市金石超硬材料有限公司