鉆桿和鉆孔系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及鉆桿和鉆孔系統(tǒng)。該鉆桿為無(wú)縫的管狀結(jié)構(gòu)；管狀結(jié)構(gòu)兩端的管壁厚度大于中部的管壁厚度；鉆桿一端設(shè)有外扣梯形螺紋，其另一端設(shè)有內(nèi)扣梯形螺紋。鉆孔系統(tǒng)，包括鉆機(jī)、鉆桿組件和鉆頭；鉆桿組件由多個(gè)上述鉆桿串聯(lián)，相鄰兩個(gè)鉆桿的連接方式為外扣梯形螺紋連接內(nèi)扣梯形螺紋；鉆機(jī)的鉆機(jī)軸與鉆桿組件的內(nèi)扣梯形螺紋端相連接，鉆桿組件的外扣梯形螺紋端與鉆頭相連。該鉆桿采用無(wú)縫的管狀結(jié)構(gòu)，避免在加工的過(guò)程中在接縫處造成損壞，梯形螺紋能夠增加鉆桿兩端的壁厚，以增加強(qiáng)度，防止在對(duì)鉆桿加工的過(guò)程中造成損傷，且防止了在鉆孔過(guò)程中由于鉆桿受壓和環(huán)境壓力的情況下鉆桿扭曲、變形。
【專利說(shuō)明】鉆桿和鉆孔系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)械領(lǐng)域，具體而言，涉及鉆桿和鉆孔系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有礦用鉆桿的管狀結(jié)構(gòu)通過(guò)焊接而成，再對(duì)這種鉆桿進(jìn)行加壓處理，在兩端加工螺紋時(shí)，容易造成焊縫處被打斷，兩端螺紋容易被打壞，強(qiáng)度差，韌性、柔軟性及抗疲勞低。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種鉆桿和鉆孔系統(tǒng)，以解決上述的問(wèn)題。
[0004]在本實(shí)用新型提供了一種鉆桿，為無(wú)縫的管狀結(jié)構(gòu)；所述管狀結(jié)構(gòu)兩端的管壁厚度大于中部的管壁厚度；所述鉆桿一端設(shè)有外扣梯形螺紋，其另一端設(shè)有內(nèi)扣梯形螺紋。
[0005]本實(shí)用新型還提供了一種鉆孔系統(tǒng)，鉆桿組件和鉆頭；
[0006]所述鉆桿組件由多個(gè)所述的鉆桿串聯(lián)，相鄰兩個(gè)所述鉆桿的連接方式為外扣梯形螺紋連接內(nèi)扣梯形螺紋；
[0007]所述鉆機(jī)的鉆機(jī)軸與所述鉆桿組件的內(nèi)扣梯形螺紋端相連接，所述鉆桿組件的外扣梯形螺紋端與所述鉆頭相連。
[0008]該鉆桿采用無(wú)縫的管狀結(jié)構(gòu)，避免在加工的過(guò)程中在接縫處造成損壞，而且，管狀結(jié)構(gòu)兩端的管壁厚度大于中部的管壁厚度，鉆桿一端設(shè)有外扣梯形螺紋，另一端設(shè)有內(nèi)扣梯形螺紋，其中梯形螺紋能夠 增加鉆桿兩端的壁厚，以增加強(qiáng)度，防止在對(duì)鉆桿加工的過(guò)程中造成損傷，且防止在鉆孔過(guò)程中由于鉆桿受壓和環(huán)境壓力的情況下鉆桿扭曲、變形。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1示出了本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例中鉆桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面通過(guò)具體的實(shí)施例子并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0011]本實(shí)用新型提供了一種鉆桿，為無(wú)縫的管狀結(jié)構(gòu)；所述管狀結(jié)構(gòu)兩端的管壁厚度大于中部的管壁厚度；所述鉆桿一端設(shè)有外扣梯形螺紋，其另一端設(shè)有內(nèi)扣梯形螺紋。
[0012]本實(shí)用新型還提供了一種鉆孔系統(tǒng)，鉆桿組件和鉆頭；
[0013]所述鉆桿組件由多個(gè)所述的鉆桿串聯(lián)，相鄰兩個(gè)所述鉆桿的連接方式為外扣梯形螺紋連接內(nèi)扣梯形螺紋；
[0014]所述鉆機(jī)的鉆機(jī)軸與所述鉆桿組件的內(nèi)扣梯形螺紋端相連接，所述鉆桿組件的外扣梯形螺紋端與所述鉆頭相連。
[0015]該鉆桿采用無(wú)縫的管狀結(jié)構(gòu)，避免在加工的過(guò)程中在接縫處造成損壞，而且，管狀結(jié)構(gòu)兩端的管壁厚度大于中部的管壁厚度，鉆桿一端設(shè)有外扣梯形螺紋，另一端設(shè)有內(nèi)扣梯形螺紋，其中梯形螺紋能夠增加鉆桿兩端的壁厚，以增加強(qiáng)度，防止在對(duì)鉆桿加工的過(guò)程中造成損傷，且防止在鉆孔過(guò)程中由于鉆桿受壓和環(huán)境壓力的情況下鉆桿扭曲、變形。
[0016]接下來(lái)，本實(shí)用新型將通過(guò)一些具體的實(shí)施例來(lái)詳細(xì)描述該鉆桿和由該鉆桿參與組裝的鉆孔系統(tǒng):
[0017]一種鉆桿，如圖1，所示，為無(wú)縫的管狀結(jié)構(gòu)，在加工該鉆桿時(shí)，由于無(wú)縫，不會(huì)造成局部(接縫處)受力較大，應(yīng)力集中，接縫處損傷嚴(yán)重，該管狀結(jié)構(gòu)兩端的管壁厚度大于中部的管壁厚度，鉆桿一端設(shè)有外扣梯形螺紋1，另一端設(shè)有內(nèi)扣梯形螺紋2，梯形螺紋為螺紋的截面形狀為等腰梯形，能夠增加鉆桿兩端的壁厚，以增加強(qiáng)度，防止在對(duì)鉆桿加工的過(guò)程中造成損傷，且防止在鉆孔過(guò)程中由于鉆桿受力，應(yīng)力產(chǎn)生集中，并受環(huán)境的壓力導(dǎo)致鉆桿扭曲，變形。
[0018]其中，在一些實(shí)施例中，在自管狀結(jié)構(gòu)的中心至端部的方向上，外扣梯形螺紋I所在的鉆桿部位的壁厚逐漸減薄，內(nèi)扣梯形螺紋2所在鉆桿部位的壁厚逐漸減薄，這種逐漸減薄利于在多個(gè)鉆桿串接時(shí)，方便安裝，另外，逐漸減薄不會(huì)產(chǎn)生褶皺和臺(tái)階，不會(huì)造成應(yīng)力集中。
[0019]在一些實(shí)施例中，外扣梯形螺紋I所在的鉆桿部位的內(nèi)壁圍成第一圓柱狀管腔3 ；中部的鉆桿部位的內(nèi)壁圍成第二圓柱狀管腔4 ；內(nèi)扣梯形螺紋2所在的鉆桿部位的內(nèi)壁圍成柱狀管腔6 ;第二圓柱狀管腔4和柱狀管腔之間設(shè)有第三圓柱狀管腔5 ;第一圓柱狀管腔
3、第二圓柱狀管腔4、第三圓柱狀管腔5、柱狀管腔6依次連接并平滑過(guò)渡，平滑過(guò)渡是為了防止應(yīng)力集中，由于多個(gè)鉆桿串聯(lián)后，外扣梯形螺紋I所在的鉆桿部位會(huì)套入柱狀管腔內(nèi)，柱狀管腔6的軸截面的形狀和大小與外扣梯形螺紋I所在的鉆桿部位的軸截面的形狀和大小相等，而且為保持相連接的鉆桿內(nèi)部的整個(gè)管腔構(gòu)成平滑的過(guò)渡，在第二圓柱狀管腔4和柱狀管腔之間設(shè)置第三圓柱狀管腔，且第一圓柱狀管腔3的橫截面面積與第三圓柱狀管腔5的橫截面面積相等。
[0020]在一些實(shí)施例中，內(nèi)扣梯形螺紋2所在的鉆桿部位的外徑尺寸等于中部的鉆桿部位的外徑尺寸，且大于外扣梯形螺紋I所在的鉆桿部位的外徑尺寸。從中可以理解，本實(shí)用新型沒(méi)有在原鉆桿的兩端進(jìn)行額外的加厚，而是在原圓筒上進(jìn)行加工，因此，不會(huì)增加鉆桿的重量，不會(huì)增加鉆桿和鉆孔系統(tǒng)的負(fù)荷，具備較好的抗彎、抗拉、抗一定強(qiáng)度和疲勞性，且，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，本實(shí)用新型提供的鉆桿應(yīng)用到鉆孔中打孔深度較傳統(tǒng)的能夠增加200米以上。
[0021]根據(jù)上述的描述，可以對(duì)該鉆桿進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的簡(jiǎn)單描述即:該鉆桿是一個(gè)整體，為無(wú)縫鋼管，其一端設(shè)置外扣梯形螺紋1，另一端設(shè)置內(nèi)扣梯形螺紋2，沒(méi)有任何接縫，無(wú)縫鋼管內(nèi)部是空的，內(nèi)、外扣部位加工梯形螺紋后能夠提聞鉆桿的壁厚，提聞鉆桿的強(qiáng)度，兩端的壁厚自中心至兩端逐漸減薄，沒(méi)有褶皺和臺(tái)階，不會(huì)發(fā)生應(yīng)力集中。
[0022]該鉆桿的形狀為:鉆桿的外徑除設(shè)有外扣梯形螺紋I部位外，其余部位直徑大小一致，鉆桿的兩端壁厚較厚，中間壁厚較薄，鉆桿內(nèi)部是空的，鉆桿內(nèi)部的管腔的直徑屬于中間大，兩端小，圓弧過(guò)渡，沒(méi)有臺(tái)階，減少應(yīng)力集中。
[0023]由該鉆桿組成的鉆孔系統(tǒng)，包括鉆機(jī)、鉆桿組件和鉆頭；鉆桿組件由多個(gè)的鉆桿串聯(lián)，相鄰兩個(gè)鉆桿的連接方式為外扣梯形螺紋I連接內(nèi)扣梯形螺紋2 ;鉆機(jī)的鉆機(jī)軸與鉆桿組件的內(nèi)扣梯形螺紋2端相連接，鉆桿組件的外扣梯形螺紋I端與鉆頭相連。[0024]加工本鉆桿是對(duì)整體無(wú)縫鋼管管料多次冷、熱加工后用幾種規(guī)格模具多次對(duì)無(wú)縫鋼管墩壓，加厚兩端的厚度，保證加工兩端梯形螺紋后管壁有足夠厚度及加工位置，保證使用過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)度、韌性抗疲勞強(qiáng)度低現(xiàn)象，內(nèi)部墩壓后內(nèi)管壁成逐漸減薄，收縮口能夠形成收攏的傘形結(jié)構(gòu)，不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，提高整體綜合機(jī)械性能，而且在正常使用情況下強(qiáng)度足夠，不彎曲、不變形。組成的鉆孔系統(tǒng)在應(yīng)用中在前端出現(xiàn)異常情況卡死鉆頭的情況下，鉆桿柔軟性體現(xiàn)出來(lái)，鉆桿隨鉆機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)5-6圈，鉆桿不會(huì)斷裂、彎曲或扭麻花變形，松開(kāi)夾頭后鉆桿自動(dòng)恢復(fù)原形，使用壽命提高5-10倍?？朔附鱼@桿強(qiáng)度、韌性、抗疲勞強(qiáng)度低及柔軟性差的缺點(diǎn)，焊接鉆桿前端卡死，后端就會(huì)出現(xiàn)扭斷現(xiàn)象。
[0025]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鉆桿，其特征在于，為無(wú)縫的管狀結(jié)構(gòu)； 所述管狀結(jié)構(gòu)兩端的管壁厚度大于中部的管壁厚度；所述鉆桿一端設(shè)有外扣梯形螺紋，其另一端設(shè)有內(nèi)扣梯形螺紋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆桿，其特征在于，在自所述管狀結(jié)構(gòu)的中心至端部的方向上，所述外扣梯形螺紋所在的鉆桿部位的壁厚逐漸減薄，所述內(nèi)扣梯形螺紋所在的鉆桿部位的壁厚逐漸減薄。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆桿，其特征在于， 所述外扣梯形螺紋所在的鉆桿部位的內(nèi)壁圍成第一圓柱狀管腔；中部的鉆桿部位的內(nèi)壁圍成第二圓柱狀管腔；所述內(nèi)扣梯形螺紋所在的鉆桿部位的內(nèi)壁圍成柱狀管腔；所述第二圓柱狀管腔和所述柱狀管腔之間設(shè)有第三圓柱狀管腔； 所述第一圓柱狀管腔、所述第二圓柱狀管腔、所述第三圓柱狀管腔、所述柱狀管腔依次連接并平滑過(guò)渡。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉆桿，其特征在于，所述第一圓柱狀管腔的橫截面面積與所述第三圓柱狀管腔的橫截面面積相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉆桿，其特征在于，所述柱狀管腔的軸截面的形狀和大小與所述外扣梯形螺紋所在的鉆桿部位的軸截面的形狀和大小相等。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的鉆桿，其特征在于，所述內(nèi)扣梯形螺紋所在的鉆桿部位的外徑尺寸等于中部的鉆桿部位的外徑尺寸，且大于所述外扣梯形螺紋所在的鉆桿部位的外徑尺寸。
7.一種鉆孔系統(tǒng)，其特征在于，包括鉆機(jī)、鉆桿組件和鉆頭； 所述鉆桿組件由多個(gè)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的鉆桿串聯(lián)，相鄰兩個(gè)所述鉆桿的連接方式為外扣梯形螺紋連接內(nèi)扣梯形螺紋； 所述鉆機(jī)的鉆機(jī)軸與所述鉆桿組件的內(nèi)扣梯形螺紋端相連接，所述鉆桿組件的外扣梯形螺紋端與所述鉆頭相連。
【文檔編號(hào)】E21B17/00GK203476222SQ201320529011
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】余繼賢, 劉懷賓 申請(qǐng)人:余繼賢