专利名称：正反循环两用锥面密封钻杆接头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种正反循环两用锥面密封钻杆接头，是一种密封性能 优良的正反循环两用钻杆的连接部件。
背景技术：
在正反循环旋转钻进时，钻杆通常需要使用接头连接，使钻杆达到钻进 深度，同时通过接头联接需要将钻机动力提供给钻杆的扭矩、轴向拉力和压 力进行逐根传递，并使钻杆内或外的泥浆在连接接头处密封，以完成正反循 环钻具的钻进和提钻。
现有用于正反循环钻进的钻杆接头，如六方钻杆接头，其有空心的公接 头和母接头，公接头外表结构为两头呈圆柱体、两圆柱体中部为六方体，在 两个圆柱体外表面有密封槽，钻杆母接头的内表面有与之对应的圆柱面，钻
杆内或钻杆外循环泥浆的密封需要采用钻杆公、母接头圆柱结合面上加"o"
型密封圈的结构，由于钻具重量大、施工现场有泥浆和水等，在进行上、下
两节钻杆连接时，接头内的柔性"o"型密封圈很容易从密封槽内滑出，使钻
杆公、母接头不容易连接对位，接头连接时操作很困难，接头连接速度很慢； 并且"0"型密封圈容易在连接过程中被公、母接头的钢体碰撞损坏，使得钻 杆连接处的密封性差，从而严重影响钻进效率。 发明内容
本实用新型的目的在于提供一种不需要外带的密封圈就能克服上述缺 陷，且结构简单，加工方便，产品机械性能容易保证，连接操作快捷可靠， 密封效果好，使用寿命长的正反循环两用锥面密封钻杆接头。
本实用新型为了达到上述目的，提供一种正反循环两用锥面密封钻杆接 头，有公接头和母接头，锥形公接头2的上端与上节钻杆1焊接成整体，锥 形母接头4的下端与下节钻杆5焊接成整体；空心的锥形公接头外表结构为 两头呈圆锥体、两圆锥体中部为四方体或六方体或八方体，下部圆锥体小， 上部的圆锥体大，上圆锥面的上方还有一个大的圆柱体，大圆柱体的各面突 出于大圆锥面和上节钻杆的圆柱面形成一个凸出的台阶；空心的锥形母接头的下端有一圆柱形通孔，其余内表结构与锥形公接头圆柱体台阶以下的外表 结构相同，锥形母接头上端面的外圆边部均匀分布有突出的牙嵌；轴向连接 套3也带有与之数目相同的均布的内牙嵌，轴向连接套空套在上节钻杆的下 端，通过内牙嵌与锥形母接头连接；轴向连接套的端面有插板口，轴向连接 套与锥形母接头、锥形公接头之间通过限位插板插入上端面的插板口进行周 向定位。
本实用新型正反循环两用锥面密封钻杆接头，所述的锥形母接头与锥形 公接头联接部分两头锥面结合、中部为四方体或六方体或八方体结合，锥形 母接头与锥形公接头联接部分的内外表结构为紧配合。
所述的锥形母接头上端面的外圆边部均匀分布突出的牙嵌有4或6或8 个，轴向连接套有与之相配对的内牙嵌，轴向连接套与锥形母接头为牙嵌结 合，与锥形公接头的圆柱体为端面结合。
所述的轴向连接套与锥形母接头、锥形公接头之间至少采用有2个限位 插板6进行周向定位。
本实用新型正反循环两用锥面密封钻杆接头，由于锥形母接头圆柱形通 孔以上的内表结构与锥形公接头大圆柱体以下的外表结构相同，因此，本钻 杆接头结构简单，不需要复杂加工工艺，产品机械性能容易保证；当钻杆旋 转钻进和提钻过程中，钻杆内或钻杆外带有泥浆，锥形母接头与锥形公接头 联接部分的内外表结构相同且为紧配合，能提高联接部分的密封性能和联接 质量，因此不需要外加密封圈。两个接头联接部分的内外表结构紧配合，能 最大化地传递扭矩、轴向拉力和压力，提高钻进效率。
本实用新型钻杆接头的轴向连接套3空套在上节钻杆下端，由于重力使 其落在锥形公接头圆柱体端面上，形成轴向连接套与锥形公接头圆柱体端面 的结合；转动轴向连接套，轴向连接套上的内牙嵌与锥形母接头的牙嵌形成 上下端面结合，通过锥形公接头2的上端突出的大圆柱体台阶对其轴向限位。
在钻杆连接时，先将锥形公接头2的上端与上节钻杆1焊接成整体，锥 形母接头4的下端与下节钻杆5焊接成整体；将轴向连接套空套在上节钻杆 上；连接锥形公接头与锥形母接头时，由于锥形母接头口大，锥形公接头头 小，上节钻杆的锥形公接头很容易对准下节钻杆的锥形母接头，稍微周向转 动，即可快速插入锥形母接头内；再将轴向连接套相对锥形母接头稍微周向转动，锥形母接头的牙嵌与轴向连接套的内牙嵌上下端面结合；再在轴向连 接套上端面的至少2个插板口内插入限位插板后，即可快速完成两节钻杆的 连接。
本实用新型正反循环两用锥面密封钻杆接头，与已有技术相比，其采用 的是锥形母接头与锥形公接头联接部分两头锥面结合、中部四方体或六方体 或八方体结合，轴向连接套与锥形公接头圆柱体的端面结合、与锥形母接头 牙嵌结合的复合形式。本实用新型密封钻杆接头在正反循环钻进中，可通过 四方体或六方体柱面传递扭矩，通过锥形母接头与锥形公接头的内外锥形结 构的紧配合传递压力和保证密封。通过锥形母接头口大与锥形公接头头小的 结构，使连接时容易对位，故在钻杆连接时操作简便，又能很好保证钻杆接 头的密封性要求；通过锥形母接头牙嵌与轴向连接套内牙嵌的结合使连接牢 靠，并能很好地传递提升力。
本实用新型正反循环两用锥面密封钻杆接头具有如下的优点
1、 本实用新型结构简单，不需要复杂加工工艺，产品机械性能容易保证， 使用寿命长。
2、 本实用新型钻杆接头连接和拆卸操作简便，可减轻劳动强度。在钻杆 连接时，只需将上节钻杆上的锥形公接头对准下节钻杆的锥形母接头，稍微 周向转动，即可快速插入锥形母接头内，再将轴向连接套相对锥形母接头稍 微周向转动，再在轴向连接套上端面的插板口内插入限位插板后，即可快速 完成两节钻杆的连接。
3、 本实用新型不需外加密封圈就能达到好的密封效果，在钻杆旋转钻进 和提钻过程中，钻杆内、外带有泥浆，由于锥形母接头与锥形公接头为内外 紧配合的相同结构面，使内外锥形面贴紧密封。接触密封能提高接头密封性 能和联接质量。同时两头锥面结合加上中部四方体或六方体或八方体结合， 使钻杆传递扭矩大，提高钻杆钻进效率，特别适合作为正反循环钻进两用钻 杆接头。该接头由于可正反两个方向传递扭矩大，且连接可靠，还可用作其 它需要正反转传递大扭矩的钻杆接头。
图l是本实用新型正反循环两用锥面密封钻杆接头剖面示意图。 图2是在图1的A-A处剖开的剖面示意图。图3是在图1的B-B处剖开的剖面示意图。 图4是图1的仰视图。 图5是图1的俯视图。 图6是限位插板6的主视图。
图中l.上节钻杆、2.锥形公接头、3.轴向连接套、4.锥形母接头、5.下节 钻杆。
具体实施方式
实施例1:制作本实用新型正反循环两用锥面密封钻杆接头，参见图1、 2、 3、 4、 5和6。由空心的锥形公接头2、轴向连接套3、空心的锥形母接头4 和限位插板6组成，锥形公接头的外表结构为两头呈圆锥体、中部为六方体， 下部圆锥体小，上部的圆锥体大，上圆锥面的上方还有一个大的圆柱体，大 圆柱体的各面突出于大圆锥面和上节钻杆的圆柱面形成一个凸出的台阶；锥 形母接头与锥形公接头联接处的内外表结构相同，锥形母接头的上端面的外 圆边部均匀分布突出的6个牙嵌；轴向连接套也带有均布的6个内牙嵌，其 可通过内牙嵌与锥形母接头上下结合；轴向连接套上端面有2个插板口，限 位插板6为长方块，可在插板口内插入2个限位插板6，对轴向连接套与锥 形母接头、锥形公接头之间进行周向定位。图4中限位插板6，从下向上看， 锥形母接头的牙嵌在上方，用虚线表示，宽的牙嵌是轴向连接套的内牙嵌， 图中表明牙嵌结合后是上下重叠的。
实施例2:应用实施例1制作的本实用新型正反循环两用锥面密封钻杆 接头，参见图1和5。先将锥形公接头2与上节钻杆1焊接成整体，锥形母 接头4与下节钻杆5焊接成整体；将轴向连接套空套在上节钻杆上；钻杆连 接时，只需将上节钻杆的锥形公接头对准下节钻杆的锥形母接头，稍微周向 转动，即可快速插入锥形母接头内；再将轴向连接套相对锥形母接头稍微周 向转动，在轴向连接套上端面的2个插板口内插入限位插板后，即可快速完 成两节钻杆的连接。
本实用新型结构简单、容易加工，密封性好，钻杆连接和拆卸操作简便， 可减轻劳动强度，钻杆连接可靠、传递扭矩大、提升能力强，使用寿命长， 特别适合作为正反循环钻进钻杆接头。在建筑、桥梁、码头、市政施工以及 石油开采中有广阔应用前景。
权利要求1.一种正反循环两用锥面密封钻杆接头，有公接头和母接头，其特征在于锥形公接头的上端与上节钻杆焊接成整体，锥形母接头的下端与下节钻杆焊接成整体；空心的锥形公接头外表结构为两头呈圆锥体、两圆锥体中部为四方体或六方体或八方体，下部圆锥体小，上部的圆锥体大，上圆锥面的上方还有一个大的圆柱体，大圆柱体的各面突出于大圆锥面和上节钻杆的圆柱面形成一个凸出的台阶；空心的锥形母接头的下端有一圆柱形通孔，其余内表结构与锥形公接头圆柱体台阶以下的外表结构相同，锥形母接头上端面的外圆边部均匀分布有突出的牙嵌；轴向连接套也带有与之数目相同的均布的内牙嵌，轴向连接套空套在上节钻杆的下端，通过内牙嵌与锥形母接头连接；轴向连接套的端面有插板口，轴向连接套与锥形母接头、锥形公接头之间通过限位插板插入上端面的插板口进行周向定位。
2. 根据权利要求1所述的正反循环两用锥面密封钻杆接头，其特征在于 锥形母接头与锥形公接头联接部分两头锥面结合、中部为四方体或六方体或 八方体结合，锥形母接头与锥形公接头联接部分的内外表结构为紧配合。
3. 根据权利要求1所述的正反循环两用锥面密封钻杆接头，其特征在于 锥形母接头上端面的外圆边部均匀分布突出的牙嵌有4或6或8个，轴向连 接套有与之相配对的内牙嵌，轴向连接套与锥形母接头为牙嵌结合，与锥形 公接头圆柱体端面结合。
4. 根据权利要求1所述的正反循环两用锥面密封钻杆接头，其特征在于 轴向连接套与锥形母接头、锥形公接头之间至少采用有2个限位插板进行周 向定位。
专利摘要本实用新型涉及一种正反循环两用锥面密封钻杆接头，由锥形公、母接头，轴向连接套和限位插板组成，锥形公接头焊在上节钻杆上，锥形母接头焊在下节钻杆上，锥形公接头外表结构为两头圆锥体、中部四方体或六方体，上部的大圆锥体上端有一圆柱体；锥形母接头下端有一圆柱形通孔，其余内表结构与锥形公接头圆柱体以下的外表结构相同，锥形母接头上端外边部有突出的牙嵌；轴向连接套空套在上节钻杆下端，其有与锥形母接头牙嵌配对的内牙嵌，通过内牙嵌与锥形母接头结合，轴向连接套与锥形母接头通过限位插板进行周向定位。本实用新型结构简单、易加工，密封性好，钻杆连接和拆卸操作简便，连接可靠，使用寿命长，适合作为正反循环两用钻杆接头。
文档编号E21B17/04GK201372738SQ200920084119
公开日2009年12月30日 申请日期2009年3月12日 优先权日2009年3月12日
发明者段新胜, 段苏浩, 胡小丽, 湘 顾 申请人:中国地质大学(武汉)