本体刻槽钻杆的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种应用于煤矿的钻井机械用具，尤其是本体刻槽钻杆。
【背景技术】
[0002]在对煤矿掘进过程中，要求“有掘必探，先探后掘”。普通光面钻杆在遇松软煤层、无碳柱等地质条件时，钻孔深部在地应力、瓦斯压力以及钻杆扰动力的作用下容易卡钻，极易发生丢钻杆现象，致使探测工作无法进行，间接影响工作面的掘进。焊接式螺旋钻杆和肋骨钻杆虽然解决了卡钻问题，但缺点是耐磨性差，对钻机的夹持器扰动较大，使夹持器卡瓦和胶桶损坏频繁，钻孔施工效率低，使用寿命短，焊接螺旋钻杆有叶片脱掉现象。
[0003]上述钻杆失效一般表现为钻杆本体断裂、螺纹断裂、内螺纹接头胀扣，钻杆本体断裂失效只占以上失效因素的20%以下。钻杆在钻进过程中，通过螺纹连接而成的细长钻杆，在钻头的引导下进入钻孔进行钻进，钻杆与孔壁之间有环形间隙，钻杆接头受力情况十分复杂。钻杆的螺纹连接处与钻杆杆体相比，刚度较小，形状复杂，是应力集中的地方，也是钻杆的薄弱部位。
[0004]钻杆的接头螺纹一般有三角形圆锥螺纹、矩形圆柱螺纹。圆锥螺纹连接接头质量不够稳定，螺纹的小径削弱了钻杆杆体的横截面积，降低了接头的强度能达到钻杆杆体母材的实际抗拉强度的85%?90% ;矩形螺纹一般作为传动螺纹使用，为90°正方形，传动效率高，但是矩形螺纹连接接头强度较差，易磨损，连接钻杆杆体时间较长时，矩形螺纹牙间隙变大，钻杆连接后的直线度难以保证。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型就是为了解决现有技术存在的上述不足，提供本体刻槽钻杆，所述的本体刻槽钻杆是在地质外平钻杆的杆体上，采用铣削加工工艺形成螺旋槽，未加工的钻杆杆体部分形成螺旋推力，钻杆的接头采用锯齿形螺纹连接方式，从而达到高效钻进排渣的功能。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现:
[0007]本体刻槽钻杆，所述的钻杆外形为圆柱状，包括公接头、杆体、母接头，公接头、杆体及母接头顺次固定连接成一体，固定连接成一体的公接头、杆体及母接头中设有两两相互连通的通孔；公接头的外圆周表面上依次设置有外丝直口、外锯齿形螺纹段、公接头台肩及与杆体一端连接的公接头连接端部，外丝直口上套设有“0”型密封圈；母接头的内孔圆周面上顺序设有母接头内台肩、内锯齿形螺纹段及与杆体另一端连接的母接头连接端部；公接头与母接头过渡配合连接，母接头端部与公接头台肩互相顶紧，母接头内台肩与公接头端部同时互相压紧；外径一致的公接头连接端部的外圆周面上、杆体的外圆周面上及母接头的外圆周面上开设有均匀分布的三头螺旋凹槽。
[0008]进一步，所述的内、外锯齿形螺纹段分别采用1: 58的小锥度，较小的锥度不但减小螺纹连接出现的应力集中又缩短了螺纹连接的连接工时；
[0009]进一步，所述的内、外锯齿形螺纹段上每牙长度分别为1.11cm，牙的形状为直角梯状，其中梯形斜边与竖直边夹角在15°?20 °之间，梯形螺纹单向受力较好，工艺好，强度尚;
[0010]进一步，所述的螺旋凹槽的横截面上两侧边与底边互相垂直，两侧边高度相同，该螺旋凹槽采用右旋、大螺距、复式导程。
[0011]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0012]1、本体型刻槽钻杆采用锯齿形螺纹，螺纹采用双顶结构，即钻杆公、母扣拧紧时，母扣端部与公扣台肩处顶紧，母扣的内台肩处与公扣的端部同时顶紧，与单顶钻杆相比，密封效果好，能承受更大的扭矩，钻杆的使用寿命更长。
[0013]2、本体型刻槽钻杆的总长度一般有200m-300m，该钻杆锥度很小，两两首尾连接的本体型刻槽钻杆之间过渡配合，防止在长时间的掘进过程中钻杆母接头的内锯齿形螺纹段变薄被钻杆公接头锥成喇叭口，而双顶结构下的台肩和端部仍有效的发挥作用，保证钻杆继续使用。
[0014]3、在本体型刻槽钻杆公接头的外丝直口处上设置有“0”型密封圈，起到水密封的作用。
[0015]4、本体型刻槽钻杆整体经过氮化处理，耐磨性提高3倍以上。
[0016]5、本体型刻槽钻杆相对于焊接式肋骨钻杆的主要区别特征是本体铣削形成螺旋，有效解决了掘进过程中的钻探问题。
[0017]6、本体型刻槽钻杆采用3头螺旋的大螺距、复式导程的结构设计，优化了钻杆的钻进排渣功能。
[0018]7、本体型刻槽钻杆采用加厚地质合金钢管，与焊接式螺旋钻杆相比，耐磨性能显著提高，对钻机的夹持器扰动更小，避免了夹持器卡瓦和胶桶的频繁损坏，具有更高的钻孔施工效率和使用寿命，是焊接式螺旋钻杆、肋骨钻杆的更新换代产品。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的结构示意图。
[0020]图2是本实用新型公接头的A处的结构放大示意图。
[0021]图3是本实用新型母接头的B处的结构放大示意图。
[0022]图4是本实用新型杆体的C-C处的剖视结构示意图。
[0023]图中:1-公接头；2_杆体；3_母接头；4_外丝直□ ;5_母接头端部；6_公接头台肩；7_母接头内台肩；8_公接头端部；A_外锯齿形螺纹段内锯齿形螺纹段；9-螺旋凹槽。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
[0025]如图1、图2、图3、图4所示，本体刻槽钻杆，所述的钻杆外形为圆柱状，包括公接头1、杆体2、母接头3，公接头1、杆体2及母接头3顺次固定连接成一体，固定连接成一体的公接头1、杆体2及母接头3中设有两两相互连通的通孔；公接头1的外圆周表面上依次设置有外丝直口、外锯齿形螺纹段A、公接头台肩6及与杆体2 —端连接的公接头连接端部，外丝直口 4上套设有“0”型密封圈；母接头3的内孔圆周面上顺序设有母接头内台肩7、内锯齿形螺纹段Β及与杆体2另一端连接的母接头连接端部；公接头1与母接头3过渡配合连接，母接头端部5与公接头台肩6互相顶紧，母接头内台肩7与公接头端部8同时互相压紧；夕卜径一致的公接头连接端部的外圆周面上、杆体的外圆周面上及母接头的外圆周面上开设有均匀分布的三头螺旋凹槽。
[0026]如图2、图3所示，在上述的实施例所述技术方案的基础上，所述的内、外锯齿形螺纹段分别采用1: 58的小锥度，较小的锥度不但减小螺纹连接出现的应力集中又缩短了螺纹连接的连接工时；所述的内、外锯齿形螺纹段上每牙长度分别为1.11cm，牙的形状为直角梯状，其中梯形斜边与竖直边夹角15°，梯形螺纹单向受力较好，工艺好，强度高；
[0027]如图4所示，所述的螺旋凹槽9的横截面上两侧边与底边互相垂直，两侧边高度相同，该螺旋凹槽9采用右旋、大螺距、复式导程。
[0028]综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种本体刻槽钻杆，其特征在于:所述的钻杆外形为圆柱状，包括公接头(1)、杆体(2)、母接头(3)，公接头(1)、杆体(2)及母接头(3)顺次固定连接成一体，固定连接成一体的公接头(1)、杆体(2)及母接头(3)中设有两两相互连通的通孔；公接头(1)的外圆周表面上依次设置有外丝直口(4)、外锯齿形螺纹段(A)、公接头台肩(6)及与杆体(2) —端连接的公接头连接端部，外丝直口(4)上套设有“0”型密封圈；母接头(3)的内孔圆周面上顺序设有母接头内台肩(7)、内锯齿形螺纹段(B)及与杆体(2)另一端连接的母接头连接端部；公接头(1)与母接头(3)过渡配合连接，母接头端部(5)与公接头台肩(6)互相顶紧，母接头内台肩(7)与公接头端部(8)同时互相压紧；外径一致的公接头连接端部的外圆周面上、杆体(2)的外圆周面上及母接头(3)的外圆周面上开设有均匀分布的三头螺旋凹槽。2.根据权利要求1所述的本体刻槽钻杆，其特征在于:所述的内、外锯齿形螺纹段(A、B)分别采用1: 58的小锥度。3.根据权利要求1所述的本体刻槽钻杆，其特征在于:所述的内、外锯齿形螺纹段(A、B)上每牙长度分别为1.11cm，牙的形状为直角梯状，其中梯形斜边与竖直边夹角在15°?20。之间。4.根据权利要求1所述的本体刻槽钻杆，其特征在于:所述的螺旋凹槽(9)的横截面上两侧边与底边互相垂直，两侧边高度相同，该螺旋凹槽(9)采用右旋、大螺距、复式导程。
【专利摘要】本实用新型涉及一种应用于煤矿的钻井机械用具，尤其是本体刻槽钻杆。所述的钻杆外形为圆柱状，包括公接头、杆体、母接头，公接头、杆体及母接头顺次固定连接成一体，固定连接成一体的公接头、杆体及母接头中设有两两相互连通的通孔；公接头与母接头过渡配合连接，母接头端部与公接头台肩互相顶紧，母接头内台肩与公接头端部同时互相压紧；外径一致的公接头连接端部、杆体的外圆周面上及母接头的外圆周面上开设有均匀分布的三头螺旋凹槽。所述的本体刻槽钻杆是在地质外平钻杆的杆体上，采用铣削加工工艺形成螺旋槽，未加工的钻杆杆体部分形成螺旋推力，钻杆的接头采用锯齿形螺纹连接方式，从而达到高效钻进排渣的功能。
【IPC分类】E21B17/042, E21B17/00
【公开号】CN205025367
【申请号】CN201520608334
【发明人】李占旗
【申请人】项城市双雨矿山机械有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年8月13日