一種多棱錐快速插接密封式螺旋鉆桿的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種螺旋鉆桿，屬于煤礦機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種多棱錐快速插接密封式螺旋鉆桿。包括：公接頭、母接頭、桿體、螺旋翼片、U型連接銷。其中：U型連接銷為U型的短邊埋入鉆桿接頭內(nèi)，減少對鉆屑排出的阻礙，長邊加工螺紋，由防松螺母固定，相對于單銷體抗拉能力強(qiáng)；在公、母接頭多棱錐配合面的軸向兩端設(shè)有較長的臺肩，分散了鉆桿集中受力點(diǎn)，提高了鉆桿的整體抗彎能力；在公接頭端部臺肩表面設(shè)裝有O型密封圈的密封槽，使鉆桿具有密封功能，即可用于干式鉆進(jìn)，又滿足濕式螺旋鉆進(jìn)工藝對鉆桿的需求。
【專利說明】一種多棱錐快速插接密封式螺旋鉆桿

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種螺旋鉆桿，屬于煤礦機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種多棱錐快速插接密封式螺旋鉆桿。

【背景技術(shù)】
[0002]松軟突出煤層瓦斯抽采鉆孔施工一直是困擾我國坑道鉆探技術(shù)發(fā)展的難題，通常采用具有自排渣功能的螺旋鉆桿進(jìn)行鉆孔施工。
[0003]常用螺旋鉆桿分兩種，螺紋連接式螺旋鉆桿和插銷連接式螺旋鉆桿。在鉆進(jìn)過程中，螺紋連接式螺旋鉆桿無法反轉(zhuǎn)，處理塌孔、埋鉆等孔內(nèi)事故能力差。插銷連接式螺旋鉆桿借由平面配合傳扭，插銷傳遞拉力，實(shí)現(xiàn)螺旋鉆桿正反轉(zhuǎn)和起拔功能。近年來，很多礦井使用插銷連接式螺旋鉆桿進(jìn)行松軟突出煤層瓦斯抽采鉆孔施工，在很大程度上提高了松軟突出煤層瓦斯抽采鉆孔的成孔率和成孔深度。但目前市場中采用的插銷連接式螺旋鉆桿接頭承扭配合面為直棱柱配合，單個螺栓或彈性U型連接銷連接。由于煤礦井下鉆桿使用條件差，受力復(fù)雜，直棱柱配合面一旦夾入雜質(zhì)，很難插拔配合；單銷連接可靠性較差，且不能實(shí)現(xiàn)鉆桿密封功能，無法滿足風(fēng)壓鉆進(jìn)對鉆桿的需求；彈性U型連接銷僅依靠銷腿之間的彈性張力與接頭固定連接，使用時易脫落，造成鉆桿脫連，且彈性U型連接銷露出母接頭部位較多，對排屑通道阻礙較大，影響螺旋鉆桿排粉，從而制約了螺旋鉆桿的推廣使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的連接可靠性較差，使用時易脫落，連接銷對排屑通道阻礙較大，影響螺旋鉆桿排粉等技術(shù)題，提出了一種多棱錐快速插接密封式螺旋鉆桿。該多棱錐快速插接密封式螺旋鉆桿不僅結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，抗彎能力強(qiáng)，還能減少對鉆屑排出的阻礙，并且應(yīng)用范圍廣泛，能滿足干式鉆進(jìn)和濕式螺旋鉆進(jìn)工藝的需求。
[0005]本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:
[0006]一種多棱錐快速插接密封式螺旋鉆桿，包括:公接頭、母接頭、桿體、螺旋翼片、U型連接銷，所述公接頭和所述母接頭摩擦焊接在桿體的兩端，所述桿體外表面繞制螺旋翼片；所述公接頭和所述母接頭的配合面為多棱錐結(jié)構(gòu)，其中，所述公接頭承扭配合部位為多棱錐柱結(jié)構(gòu)，所述母接頭承扭配合部位為多棱錐孔結(jié)構(gòu)，所述公接頭和所述母接頭多棱錐配合面沿軸向兩端設(shè)有配合臺肩，在公接頭端的配合臺肩部位設(shè)有密封槽；所述公接頭上設(shè)有兩個公接頭銷孔，所述母接頭上設(shè)置有與公接頭銷孔相配合的兩個母接頭銷孔，所述公接頭銷孔間以及兩個母接頭銷孔間由半球面圓弧槽過渡連接，當(dāng)所述公接頭和所述母接頭插接后，在所述公接頭銷孔和母接頭銷孔中插入U(xiǎn)型連接銷。
[0007]優(yōu)化的，上述的一種多棱錐快速插接密封式螺旋鉆桿，所述連U形接銷為U型長短邊結(jié)構(gòu)，其短邊埋入鉆桿接頭內(nèi)，長邊端部設(shè)有用于通過防松螺母與鉆桿固定的螺紋。
[0008]優(yōu)化的，上述的一種多棱錐快速插接密封式螺旋鉆桿，所述公接頭銷孔和所述母接頭銷孔分別設(shè)置在公接頭和所述母接頭上的多棱錐體上，所述U型連接銷在配合插入銷孔中后部分銷體嵌入母接頭的半球面圓弧槽內(nèi)。
[0009]優(yōu)化的，上述的一種多棱錐快速插接密封式螺旋鉆桿，所述母接頭的多棱錐孔為冷擠壓配合熱處理多次加工成型。
[0010]優(yōu)化的，上述的一種多棱錐快速插接密封式螺旋鉆桿，所述公接頭和所述母接頭插接配合部位的多棱錐結(jié)構(gòu)的錐面?zhèn)€數(shù)為3-9，錐度為0-15。。
[0011]優(yōu)化的，上述的一種多棱錐快速插接密封式螺旋鉆桿，所述為頭螺旋翼片為單頭或多頭。
[0012]因此，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0013](I)多棱錐快速插接密封式螺旋鉆桿連接時，由U型螺栓連接銷限制軸向移動，銷體為U型長短邊結(jié)構(gòu)，短邊埋入鉆桿接頭內(nèi)，減少對鉆屑排出的阻礙，長邊加工螺紋，防松螺母固定，結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，相對于單銷體抗拉能力強(qiáng)。
[0014](2)公、母接頭多棱錐配合面的軸向兩端設(shè)有較長的臺肩，分散了鉆桿集中受力點(diǎn)，提高了鉆桿的整體抗彎能力，延長了鉆桿的使用壽命；公接頭端部臺肩為導(dǎo)向和密封臺肩，其表面設(shè)裝有O型密封圈的密封槽，使鉆桿具有密封功能，即可用于干式鉆進(jìn)，又滿足濕式螺旋鉆進(jìn)工藝對鉆桿的需求。
[0015](3)母接頭多棱錐內(nèi)孔由冷擠壓配合熱處理多次加工成型，加工精度和加工效率高，相對于線切割等加工工藝，更適合批量化生產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為發(fā)明的公、母接頭和連接銷配合示意圖的主視圖。
[0018]圖3為發(fā)明的公、母接頭和連接銷配合示意圖的左視圖。
[0019]圖4為發(fā)明的公、母接頭和連接銷配合示意圖的俯視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。圖中，公接頭1，母接頭2，桿體3，螺旋翼片4，U型連接銷5。
[0021]實(shí)施例:
[0022]如圖1所示，多棱錐快速插接密封式螺旋鉆桿，由公接頭1、母接頭2和桿體3、螺旋翼片4、U型連接銷5五部分組成，公接頭I和母接頭2通過摩擦焊接方式分別焊接在桿體3的兩端形成鉆桿體，螺旋翼片4繞制在鉆桿體外表面，螺旋翼片可以是單頭或多頭。
[0023]如圖2所示，鉆桿插入連接時，由U型連接銷5限制軸向移動，銷體為U型長短邊結(jié)構(gòu)，短邊埋入鉆桿接頭內(nèi)，長邊螺栓固定，結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便。
[0024]公、母接頭為多棱錐面配合結(jié)構(gòu)，錐面?zhèn)€數(shù)為3-9，錐度為0-15°，公、母接頭配合時，可方便快速的插接，且配合面積大，大大提升了承扭能力。
[0025]公、母接頭多棱錐配合面的軸向兩端設(shè)有較長的臺肩，提高了鉆桿的整體抗彎能力；公接頭I端部臺肩為導(dǎo)向和密封臺肩，其表面設(shè)裝有O型密封圈的密封槽，使鉆桿具有密封功能。
[0026]母接頭多棱錐內(nèi)孔由冷擠壓配合熱處理多次加工成型，加工精度和加工效率高，相對于線切割等加工工藝，更適合批量化生產(chǎn)。
[0027]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
[0028]盡管本文較多地使用了公接頭1，母接頭2，桿體3，螺旋翼片4，U型連接銷5等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
【權(quán)利要求】
1.一種多棱錐快速插接密封式螺旋鉆桿，包括:公接頭(1)、母接頭(2)、桿體(3)、螺旋翼片(4)、U型連接銷(5)，其特征在于， 所述公接頭(1)和所述母接頭(2)摩擦焊接在桿體(3)的兩端，所述桿體(3)外表面繞制螺旋翼片(4)； 所述公接頭(1)和所述母接頭(2)的配合面為多棱錐結(jié)構(gòu)，其中，所述公接頭(1)承扭配合部位為多棱錐柱結(jié)構(gòu)，所述母接頭(2)承扭配合部位為多棱錐孔結(jié)構(gòu)，所述公接頭(1)和所述母接頭(2)多棱錐配合面沿軸向兩端設(shè)有配合臺肩，在公接頭端(1)的配合臺肩部位設(shè)有密封槽； 所述公接頭(1)上設(shè)有兩個公接頭銷孔，所述母接頭(2)上設(shè)置有與公接頭銷孔相配合的兩個母接頭銷孔，所述公接頭銷孔間以及兩個母接頭銷孔間由半球面圓弧槽過渡連接，當(dāng)所述公接頭(1)和所述母接頭(2)插接后，在所述公接頭銷孔和母接頭銷孔中插入U(xiǎn)型連接銷(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多棱錐快速插接密封式螺旋鉆桿，其特征在于，所述連U形接銷(5)為U型長短邊結(jié)構(gòu)，其短邊埋入鉆桿接頭內(nèi)，長邊端部設(shè)有用于通過防松螺母與鉆桿固定的螺紋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多棱錐快速插接密封式螺旋鉆桿，其特征在于，所述公接頭銷孔和所述母接頭銷孔分別設(shè)置在公接頭(1)和所述母接頭上(2)的多棱錐體上，所述U型連接銷(5)在配合插入銷孔中后部分銷體嵌入母接頭(2)的半球面圓弧槽內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多棱錐快速插接密封式螺旋鉆桿，其特征在于，所述母接頭(2)的多棱錐孔為冷擠壓配合熱處理多次加工成型。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多棱錐快速插接密封式螺旋鉆桿，其特征在于，所述公接頭(1)和所述母接頭(2)插接配合部位的多棱錐結(jié)構(gòu)的錐面?zhèn)€數(shù)為3-9，錐度為0-15°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多棱錐快速插接密封式螺旋鉆桿，其特征在于，所述為頭螺旋翼片(4)為單頭或多頭。
【文檔編號】E21B17/22GK104343398SQ201410542109
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月14日
【發(fā)明者】田東莊, 董萌萌, 許翠華, 牟培英, 王斌 申請人:中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司