本體刻槽鉆桿的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種應用于煤礦的鉆井機械用具，尤其是本體刻槽鉆桿。
【背景技術】
[0002]在對煤礦掘進過程中，要求“有掘必探，先探后掘”。普通光面鉆桿在遇松軟煤層、無碳柱等地質條件時，鉆孔深部在地應力、瓦斯壓力以及鉆桿擾動力的作用下容易卡鉆，極易發(fā)生丟鉆桿現(xiàn)象，致使探測工作無法進行，間接影響工作面的掘進。焊接式螺旋鉆桿和肋骨鉆桿雖然解決了卡鉆問題，但缺點是耐磨性差，對鉆機的夾持器擾動較大，使夾持器卡瓦和膠桶損壞頻繁，鉆孔施工效率低，使用壽命短，焊接螺旋鉆桿有葉片脫掉現(xiàn)象。
[0003]上述鉆桿失效一般表現(xiàn)為鉆桿本體斷裂、螺紋斷裂、內(nèi)螺紋接頭脹扣，鉆桿本體斷裂失效只占以上失效因素的20%以下。鉆桿在鉆進過程中，通過螺紋連接而成的細長鉆桿，在鉆頭的引導下進入鉆孔進行鉆進，鉆桿與孔壁之間有環(huán)形間隙，鉆桿接頭受力情況十分復雜。鉆桿的螺紋連接處與鉆桿桿體相比，剛度較小，形狀復雜，是應力集中的地方，也是鉆桿的薄弱部位。
[0004]鉆桿的接頭螺紋一般有三角形圓錐螺紋、矩形圓柱螺紋。圓錐螺紋連接接頭質量不夠穩(wěn)定，螺紋的小徑削弱了鉆桿桿體的橫截面積，降低了接頭的強度能達到鉆桿桿體母材的實際抗拉強度的85%?90% ;矩形螺紋一般作為傳動螺紋使用，為90°正方形，傳動效率高，但是矩形螺紋連接接頭強度較差，易磨損，連接鉆桿桿體時間較長時，矩形螺紋牙間隙變大，鉆桿連接后的直線度難以保證。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型就是為了解決現(xiàn)有技術存在的上述不足，提供本體刻槽鉆桿，所述的本體刻槽鉆桿是在地質外平鉆桿的桿體上，采用銑削加工工藝形成螺旋槽，未加工的鉆桿桿體部分形成螺旋推力，鉆桿的接頭采用鋸齒形螺紋連接方式，從而達到高效鉆進排渣的功能。
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn):
[0007]本體刻槽鉆桿，所述的鉆桿外形為圓柱狀，包括公接頭、桿體、母接頭，公接頭、桿體及母接頭順次固定連接成一體，固定連接成一體的公接頭、桿體及母接頭中設有兩兩相互連通的通孔；公接頭的外圓周表面上依次設置有外絲直口、外鋸齒形螺紋段、公接頭臺肩及與桿體一端連接的公接頭連接端部，外絲直口上套設有“0”型密封圈；母接頭的內(nèi)孔圓周面上順序設有母接頭內(nèi)臺肩、內(nèi)鋸齒形螺紋段及與桿體另一端連接的母接頭連接端部；公接頭與母接頭過渡配合連接，母接頭端部與公接頭臺肩互相頂緊，母接頭內(nèi)臺肩與公接頭端部同時互相壓緊；外徑一致的公接頭連接端部的外圓周面上、桿體的外圓周面上及母接頭的外圓周面上開設有均勻分布的三頭螺旋凹槽。
[0008]進一步，所述的內(nèi)、外鋸齒形螺紋段分別采用1: 58的小錐度，較小的錐度不但減小螺紋連接出現(xiàn)的應力集中又縮短了螺紋連接的連接工時；
[0009]進一步，所述的內(nèi)、外鋸齒形螺紋段上每牙長度分別為1.11cm，牙的形狀為直角梯狀，其中梯形斜邊與豎直邊夾角在15°?20 °之間，梯形螺紋單向受力較好，工藝好，強度尚;
[0010]進一步，所述的螺旋凹槽的橫截面上兩側邊與底邊互相垂直，兩側邊高度相同，該螺旋凹槽采用右旋、大螺距、復式導程。
[0011]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0012]1、本體型刻槽鉆桿采用鋸齒形螺紋，螺紋采用雙頂結構，即鉆桿公、母扣擰緊時，母扣端部與公扣臺肩處頂緊，母扣的內(nèi)臺肩處與公扣的端部同時頂緊，與單頂鉆桿相比，密封效果好，能承受更大的扭矩，鉆桿的使用壽命更長。
[0013]2、本體型刻槽鉆桿的總長度一般有200m-300m，該鉆桿錐度很小，兩兩首尾連接的本體型刻槽鉆桿之間過渡配合，防止在長時間的掘進過程中鉆桿母接頭的內(nèi)鋸齒形螺紋段變薄被鉆桿公接頭錐成喇叭口，而雙頂結構下的臺肩和端部仍有效的發(fā)揮作用，保證鉆桿繼續(xù)使用。
[0014]3、在本體型刻槽鉆桿公接頭的外絲直口處上設置有“0”型密封圈，起到水密封的作用。
[0015]4、本體型刻槽鉆桿整體經(jīng)過氮化處理，耐磨性提高3倍以上。
[0016]5、本體型刻槽鉆桿相對于焊接式肋骨鉆桿的主要區(qū)別特征是本體銑削形成螺旋，有效解決了掘進過程中的鉆探問題。
[0017]6、本體型刻槽鉆桿采用3頭螺旋的大螺距、復式導程的結構設計，優(yōu)化了鉆桿的鉆進排渣功能。
[0018]7、本體型刻槽鉆桿采用加厚地質合金鋼管，與焊接式螺旋鉆桿相比，耐磨性能顯著提高，對鉆機的夾持器擾動更小，避免了夾持器卡瓦和膠桶的頻繁損壞，具有更高的鉆孔施工效率和使用壽命，是焊接式螺旋鉆桿、肋骨鉆桿的更新?lián)Q代產(chǎn)品。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0020]圖2是本實用新型公接頭的A處的結構放大示意圖。
[0021]圖3是本實用新型母接頭的B處的結構放大示意圖。
[0022]圖4是本實用新型桿體的C-C處的剖視結構示意圖。
[0023]圖中:1-公接頭；2_桿體；3_母接頭；4_外絲直□ ;5_母接頭端部；6_公接頭臺肩；7_母接頭內(nèi)臺肩；8_公接頭端部；A_外鋸齒形螺紋段內(nèi)鋸齒形螺紋段；9-螺旋凹槽。
【具體實施方式】
[0024]以下結合附圖對本實用新型作進一步地詳細描述。
[0025]如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本體刻槽鉆桿，所述的鉆桿外形為圓柱狀，包括公接頭1、桿體2、母接頭3，公接頭1、桿體2及母接頭3順次固定連接成一體，固定連接成一體的公接頭1、桿體2及母接頭3中設有兩兩相互連通的通孔；公接頭1的外圓周表面上依次設置有外絲直口、外鋸齒形螺紋段A、公接頭臺肩6及與桿體2 —端連接的公接頭連接端部，外絲直口 4上套設有“0”型密封圈；母接頭3的內(nèi)孔圓周面上順序設有母接頭內(nèi)臺肩7、內(nèi)鋸齒形螺紋段Β及與桿體2另一端連接的母接頭連接端部；公接頭1與母接頭3過渡配合連接，母接頭端部5與公接頭臺肩6互相頂緊，母接頭內(nèi)臺肩7與公接頭端部8同時互相壓緊；夕卜徑一致的公接頭連接端部的外圓周面上、桿體的外圓周面上及母接頭的外圓周面上開設有均勻分布的三頭螺旋凹槽。
[0026]如圖2、圖3所示，在上述的實施例所述技術方案的基礎上，所述的內(nèi)、外鋸齒形螺紋段分別采用1: 58的小錐度，較小的錐度不但減小螺紋連接出現(xiàn)的應力集中又縮短了螺紋連接的連接工時；所述的內(nèi)、外鋸齒形螺紋段上每牙長度分別為1.11cm，牙的形狀為直角梯狀，其中梯形斜邊與豎直邊夾角15°，梯形螺紋單向受力較好，工藝好，強度高；
[0027]如圖4所示，所述的螺旋凹槽9的橫截面上兩側邊與底邊互相垂直，兩側邊高度相同，該螺旋凹槽9采用右旋、大螺距、復式導程。
[0028]綜上所述，以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型的保護范圍。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種本體刻槽鉆桿，其特征在于:所述的鉆桿外形為圓柱狀，包括公接頭(1)、桿體(2)、母接頭(3)，公接頭(1)、桿體(2)及母接頭(3)順次固定連接成一體，固定連接成一體的公接頭(1)、桿體(2)及母接頭(3)中設有兩兩相互連通的通孔；公接頭(1)的外圓周表面上依次設置有外絲直口(4)、外鋸齒形螺紋段(A)、公接頭臺肩(6)及與桿體(2) —端連接的公接頭連接端部，外絲直口(4)上套設有“0”型密封圈；母接頭(3)的內(nèi)孔圓周面上順序設有母接頭內(nèi)臺肩(7)、內(nèi)鋸齒形螺紋段(B)及與桿體(2)另一端連接的母接頭連接端部；公接頭(1)與母接頭(3)過渡配合連接，母接頭端部(5)與公接頭臺肩(6)互相頂緊，母接頭內(nèi)臺肩(7)與公接頭端部(8)同時互相壓緊；外徑一致的公接頭連接端部的外圓周面上、桿體(2)的外圓周面上及母接頭(3)的外圓周面上開設有均勻分布的三頭螺旋凹槽。2.根據(jù)權利要求1所述的本體刻槽鉆桿，其特征在于:所述的內(nèi)、外鋸齒形螺紋段(A、B)分別采用1: 58的小錐度。3.根據(jù)權利要求1所述的本體刻槽鉆桿，其特征在于:所述的內(nèi)、外鋸齒形螺紋段(A、B)上每牙長度分別為1.11cm，牙的形狀為直角梯狀，其中梯形斜邊與豎直邊夾角在15°?20。之間。4.根據(jù)權利要求1所述的本體刻槽鉆桿，其特征在于:所述的螺旋凹槽(9)的橫截面上兩側邊與底邊互相垂直，兩側邊高度相同，該螺旋凹槽(9)采用右旋、大螺距、復式導程。
【專利摘要】本實用新型涉及一種應用于煤礦的鉆井機械用具，尤其是本體刻槽鉆桿。所述的鉆桿外形為圓柱狀，包括公接頭、桿體、母接頭，公接頭、桿體及母接頭順次固定連接成一體，固定連接成一體的公接頭、桿體及母接頭中設有兩兩相互連通的通孔；公接頭與母接頭過渡配合連接，母接頭端部與公接頭臺肩互相頂緊，母接頭內(nèi)臺肩與公接頭端部同時互相壓緊；外徑一致的公接頭連接端部、桿體的外圓周面上及母接頭的外圓周面上開設有均勻分布的三頭螺旋凹槽。所述的本體刻槽鉆桿是在地質外平鉆桿的桿體上，采用銑削加工工藝形成螺旋槽，未加工的鉆桿桿體部分形成螺旋推力，鉆桿的接頭采用鋸齒形螺紋連接方式，從而達到高效鉆進排渣的功能。
【IPC分類】E21B17/042, E21B17/00
【公開號】CN205025367
【申請?zhí)枴緾N201520608334
【發(fā)明人】李占旗
【申請人】項城市雙雨礦山機械有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年8月13日