[實用新型]用于煤礦井下鉆機的鉆桿正反轉(zhuǎn)連接裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220445771.8
• 申請日: 2012-08-23
• 公開（公告）號: CN202850882U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鐘鳴遠(yuǎn);王秀金;常平剛
• 申請（專利權(quán)）人: 鐘鳴遠(yuǎn);淮南市名翔機電設(shè)備有限公司
• 主分類號: E21B17/02
• 分類號: E21B17/02;F16B3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種用于煤礦井下鉆機的鉆桿正反轉(zhuǎn)連接裝置，屬鉆機附件技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，煤礦井下小型地質(zhì)鉆機所用的鉆桿，普遍采用陰、陽圓錐螺紋連接的方式，用螺紋的緊固力量來傳遞鉆進(jìn)扭矩并連接各節(jié)鉆桿。在煤層中鉆孔的鉆桿桿體外壁還通常設(shè)有正向螺旋導(dǎo)葉，正向旋進(jìn)向孔外排渣。由于螺紋的連接性質(zhì)所致，各節(jié)鉆桿連接只能單向旋緊，鉆機只能單向鉆進(jìn)。當(dāng)在夾矸煤層和較軟煤層中鉆孔時，會經(jīng)常出現(xiàn)碎矸石卡鉆頭或軟煤層塌孔抱卡鉆桿現(xiàn)象。一旦這種現(xiàn)象發(fā)生，便會將鉆頭或鉆桿卡死，不僅鉆孔無法繼續(xù)鉆進(jìn)，鉆桿也很難以鉆孔中抽出。若想讓鉆機反轉(zhuǎn)，使鉆桿和鉆頭能得到緩沖進(jìn)行處理，便會在鉆孔的內(nèi)部產(chǎn)生鉆桿陰、陽圓錐螺紋退扣而脫離連接的現(xiàn)象，致使上百米的鉆桿和鉆頭丟棄在煤層中，不僅使已鉆進(jìn)的鉆孔報廢，還損失了大量的鉆桿和鉆頭，少則幾萬元，多則數(shù)十萬元，從而既造成了工程損失和材料損失，又影響了工程的進(jìn)度。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種能夠使鉆桿和鉆頭在鉆孔中既能正向鉆進(jìn)，又能反方向緩沖并具有足夠抗扭轉(zhuǎn)能力的用于煤礦井下鉆機的鉆桿正反轉(zhuǎn)連接裝置。

其技術(shù)方案是：一種用于煤礦井下鉆機的鉆桿正反轉(zhuǎn)連接裝置，其特征在于：由第一、第二外花鍵和內(nèi)花鍵套及彈簧圓柱銷組成。第一、第二外花鍵的外壁上均設(shè)有漸開線外花鍵，內(nèi)花鍵套的內(nèi)腔軸向通長加工有漸開線內(nèi)花鍵。第一、第二外花鍵的漸開線外花鍵部分，套裝在內(nèi)花鍵套的內(nèi)腔軸向通長加工有漸開線內(nèi)花鍵內(nèi)。第一外花鍵的一端連接鉆桿，另一端設(shè)有圓錐陽螺紋，與第二外花鍵一端內(nèi)腔開設(shè)的圓錐陰螺紋匹配連接；第一外花鍵的漸開線外花鍵上徑向設(shè)有花鍵軸向定位孔，與內(nèi)花鍵套上徑向開設(shè)的花鍵軸向定位孔相對應(yīng)，由彈簧圓柱銷連接固定；第二外花鍵的另一端與鉆頭桿連接。

其技術(shù)效果是：本實用新型在原有鉆桿采用圓錐陰、陽螺紋連接的的基礎(chǔ)上，又在鉆桿接頭部位的外壁增設(shè)了一套由第一、第二外花鍵和內(nèi)花鍵套構(gòu)成的漸開線花鍵聯(lián)接副。內(nèi)花鍵套內(nèi)的第二與第一外花鍵之間采取圓錐陰、陽螺紋連接，主要用來承擔(dān)鉆桿和鉆頭桿的軸向連接，內(nèi)花鍵套與第一外花鍵之間采取銷連接。正向鉆進(jìn)和反向緩沖的周向扭轉(zhuǎn)力矩主要由漸開線花鍵來承擔(dān)，從而實現(xiàn)了鉆桿接頭的周向和軸向雙重連接，使鉆桿具備了鉆孔時正向鉆進(jìn)，反向退桿緩沖或抽撤鉆桿的雙重功能，并使得鉆機鉆桿具有雙向傳遞扭矩的能力：當(dāng)在夾矸煤層或軟煤層中鉆孔施工，出現(xiàn)碎矸石卡鉆或軟煤層塌孔抱卡鉆桿現(xiàn)象時，可以通過反轉(zhuǎn)的方式在鉆桿螺旋導(dǎo)葉所產(chǎn)生的向孔外軸向推力和鉆機的外部拉力作用下，讓鉆頭脫離卡鉆碎矸或讓鉆桿在鉆孔中倒退一段距離，繼而再恢復(fù)正轉(zhuǎn)，運用沖擊能量往復(fù)運行，便會克服卡鉆和抱卡鉆桿現(xiàn)象，繼續(xù)進(jìn)行鉆孔施工；若要放棄原有鉆孔，重新選取孔位開鉆時，也可以通過反轉(zhuǎn)方式，在鉆桿外壁螺旋導(dǎo)葉反轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的向孔外軸向推力和鉆機的外部拉力作用下，安全地撤出鉆桿和鉆頭。這樣就可以在卡鉆不太嚴(yán)重時，安全方便地處理鉆孔故障，保證安全施工和工程進(jìn)度。當(dāng)卡鉆現(xiàn)象較嚴(yán)重或地質(zhì)條件較差時也可以方便合理地撤出鉆桿和鉆頭，避免大量工程的損失和材料的損失。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是第一外花鍵結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2的A-A剖視圖；

圖4是第二外花鍵結(jié)構(gòu)示意圖

圖5是圖4的B-B剖視圖；

圖6是內(nèi)花鍵套結(jié)構(gòu)示意圖

圖7是圖6的C-C剖視圖；

圖8是帶正向螺旋導(dǎo)葉的內(nèi)花鍵套結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1～8所示，一種用于煤礦井下鉆機的鉆桿正反轉(zhuǎn)連接裝置，由第一、第二外花鍵和內(nèi)花鍵套及彈簧圓柱銷組成。第一、第二外花鍵1、2的外壁上均設(shè)有漸開線外花鍵11、21，內(nèi)花鍵套3的內(nèi)腔軸向通長加工有漸開線內(nèi)花鍵31。第一、第二外花鍵的漸開線外花鍵11、21部分，套裝在內(nèi)花鍵套3的內(nèi)腔軸向通長加工有漸開線內(nèi)花鍵31內(nèi)，第一外花鍵的一端連接鉆5桿，另一端設(shè)有圓錐陽螺紋12，與第二外花鍵2一端內(nèi)腔開設(shè)的圓錐陰螺紋22匹配連接。第一外花鍵的漸開線外花鍵11上徑向設(shè)有花鍵軸向定位孔13，與內(nèi)花鍵套3上徑向開設(shè)的花鍵軸向定位孔32相對應(yīng)，由彈簧圓柱銷4連接固定；第二外花鍵的另一端與鉆頭桿6連接。使鉆桿具備鉆孔時正向鉆進(jìn)，反向退桿緩沖或抽撤鉆桿的雙重功能，圓錐內(nèi)螺紋則主要用來承擔(dān)鉆桿的軸向連接。