一种钻杆柔性接头的制作方法

本实用新型涉及一种岩土钻掘钻具的连接装置，尤其是一种在土建施工过程中用于拔除锚索的钻杆柔性接头，属于土层或岩石的钻进技术领域。

背景技术：

锚索是土建施工过程中为获得支护锚拉力、保证边坡临空土体稳定而设置的钢绞线或索组，按照施工工艺及工程进度的要求，有时需要将锚固在水泥或土层内的锚索拔除。针对锚索的拔除问题，传统方法是将水泥层或土层挖开取出锚索装置，由于该方法容易受限于成本、环境条件等客观因素，因此人们创新了一种采用钻进机具拔除锚索的方法。

钻进机具拔除锚索方法是将钻具沿锚索锚入后水泥固层的方向钻入，钻入的钻杆使水泥层与土层分离，直达锚索头所在位置后，再将锚索拔出。由于锚索在锚固过程中会出现下沉转弯的现象，而传统的钻杆和钻杆接头直径尺寸较大，挠度小，基本只能沿直线方向钻进，当要拔除的锚索下沉深度较大时，难以使钻入的钻杆沿锚索方向钻进，尤其是当遇较大阻力时还会损坏钻杆，无法满足施工要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种可使相互连接的钻杆之间实现一定角度调整，同时能传递较大的扭矩和拉力的钻杆柔性接头。

本实用新型上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种钻杆柔性接头，包括外球头、内球节和销轴；所述内球节设有相互贯通的左右两个球头容纳腔；在每一个球头容纳腔中设置一组销轴，左右两个球头容纳腔中两组销轴的中心轴线相互垂直，销轴与内球节侧壁固定装配；所述外球头为中空结构，包括左右对称布置的两部分，分别安装在内球节的左右两个球头容纳腔中，与球头容纳腔中的销轴铰接装配。

上述钻杆柔性接头，所述外球头的每一部分均设置球头和连接柄；所述球头与所述内球节的球头容纳腔内壁弧面相匹配，在球头上设有与销轴配合的铰接孔，所述铰接孔为盲孔结构；所述连接柄设有与钻杆内螺纹配合的外螺纹，所述球头和连接柄之间设置锥角为α的外圆锥面连接结构。

上述钻杆柔性接头，所述内球节的左右两个球头容纳腔侧壁上设有相互垂直布置的两组销轴装配孔，所述外球头左右两部分的球头与内球节左右两个球头容纳腔装配后，其顶部间隙δ不小于10mm，即δ≥10mm。

上述钻杆柔性接头，在所述内球节左右两个球头容纳腔中设有密封环槽，在所述密封环槽中配装内密封圈。

上述钻杆柔性接头，在所述内球节两端面位置处设置外密封结构，所述外密封结构为L型横截面的环型密封圈，其水平底面粘接在外球头上，其竖直面与内球节两端面压紧配合。

本实用新型在内球节的左右两个球头容纳腔中设置了中心轴线相互垂直的两组销轴，并将销轴一端与内球节侧壁固定装配，另一端与外球头上设置的铰接孔铰接装配，在采用钻进机具拔除锚索作业时，与柔性接头外球头装配的两根钻杆可通过外球头相对于内球节转动一定角度，实现两根钻杆间夹角角度的调整，从而使钻杆能够沿锚索方向钻进，避免了锚索拔除过程中对钻具的损坏，满足了施工要求。

附图说明

图1是本实用新型所述的钻杆柔性接头剖面结构示意图；

图2是外球头剖面结构示意图；

图3是内球节剖面结构示意图；

图4是本实用新型所述钻杆柔性接头的工作原理示意图；

图5是图4的俯视图。

图中各标号清单为：1、外球头，1-1、球头，1-2、铰接孔，1-3、连接柄，1-4、外圆锥面连接结构，2、内球节，2-1、球头容纳腔，2-2、销轴装配孔，2-3、密封环槽，3、销轴，4、外密封结构，5、内密封圈，6、钻杆。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。

参看图1、图3，本实用新型为一种钻杆柔性接头，它包括外球头1、内球节2和销轴3；所述内球节2设有相互贯通的左右两个球头容纳腔2-1；在每一个球头容纳腔2-1中设置一组销轴3，左右两个球头容纳腔中两组销轴3的中心轴线相互垂直，销轴3与内球节侧壁固定装配；所述外球头1为中空结构，包括左右对称布置的两部分，分别安装在内球节2的左右两个球头容纳腔2-1中，与球头容纳腔中的销轴3铰接装配。

参看图2，在本实用新型所述的钻杆柔性接头中，所述外球头1设置球头1-1和连接柄1-3；所述球头1-1与所述内球节2的球头容纳腔内壁弧面相匹配，在球头1-1上设有与销轴3配合的铰接孔1-2，所述铰接孔1-2为盲孔结构；所述连接柄1-3设有与钻杆内螺纹配合的外螺纹，所述球头1-1和连接柄1-3之间设置锥角为α的外圆锥面连接结构1-4。作为本实用新型的具体实施例，针对长9米，直径为139.7mm的石油钻杆，优选外圆锥面连接结构1-4的锥角α＝3°。

参看图3，在本实用新型所述的钻杆柔性接头中，所述内球节2的左右两个球头容纳腔2-1侧壁上设有相互垂直布置的两组销轴装配孔2-2，所述外球头1左右两部分的球头1-1与内球节2左右两个球头容纳腔2-1装配后其顶部间隙δ不小于10mm，即δ≥10mm，因此避免了两个外球头在转动过程中的相互干涉问题；本实用新型在所述内球节2的左右两个球头容纳腔2-1中还设有密封环槽2-3，在所述密封环槽2-3中配装内密封圈5，以防止钻进过程中钻井工作液通过球头1-1与内球节2之间的配合间隙外串至钻孔壁。

参看图1，在本实用新型所述的钻杆柔性接头中，所述内球节2两端面位置处设置外密封结构4，所述外密封结构4为L型横截面的环型密封圈，其水平底面粘接在外球头1上，其竖直面与内球节2两端面压紧配合，以防止沙尘或液体进入外球头1的外圆锥面连接结构1-4与内球节侧壁之间的缝隙中，堵塞内球节2与外球头1之间的转动空间。

参看图4、图5，采用本实用新型所述的钻杆柔性接头进行拔除锚索作业时，可在钻杆6上安装若干个柔性接头，连接在柔性接头两端的钻杆6便可通过外球头1相对于内球节2在2α范围内转动，实现两根钻杆6之间夹角角度的调整，从而使钻杆6能够沿锚索方向钻进。以长9米，直径为139.7mm的石油钻杆为例，优选α＝3°，此时两根钻杆之间夹角的可调节角度范围2α＝6°，因此在钻杆钻进过程中可通过对相邻两根钻杆夹角的调整，使钻杆沿锚索方向钻进，避免了锚索拔除过程中对钻具的损坏，满足了施工要求。