一种可正反转螺纹连接的螺旋钻杆的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种可正反转螺纹连接的螺旋钻杆，其结构包括钻杆本体，在钻杆本体的前端设有带外螺纹的连接端头，在钻杆本体的后端设有带内螺纹的连接端尾，外螺纹与内螺纹相匹配；在钻杆本体的前端背对设有凸起键和矩形槽，在矩形槽内嵌置有一弹片；在钻杆本体上套接有反转键套；在反转键套的内壁上开有与凸起键相匹配的键槽，在反转键套与键槽相对的侧壁上设有卡销，所述卡销由活动销和固定销构成，活动销通过护套与反转键套的侧壁活动连接，活动销的销尾可被摁下从而进入反转键套的侧壁内。本实用新型中反转键套侧壁的卡销不易损坏，且由于活动销可进入反转键套的侧壁内，因此最后钻孔的质量相对较高。
【专利说明】
一种可正反转螺纹连接的螺旋钻杆
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种钻探设备，具体地说是一种可正反转螺纹连接的螺旋钻杆。 【背景技术】
[0002]工程用螺旋钻杆是由若干节钻杆依序连接而成，目前，钻杆之间的连接方式主要有两种:螺纹连接方式和方接头插入式连接方式。由螺纹连接方式连接而成的螺旋钻杆，由于相邻钻杆之间通过螺纹连接，因此能够保持各节钻杆之间轴心的一致性，笔直度较好，钻孔时螺旋钻杆不易跑偏。但是其在拔出时比较困难，反转时易松脱，从而易导致钻杆丢失。 采用方接头插入式连接方式连接而成的螺旋钻杆，其可以反转，因此可以轻松地拔出螺旋钻杆;但是，这种螺旋钻杆由于在接头处采用的是外四方接头与内四方孔之间的连接，因此接头处间隙较大，使得钻杆与钻杆之间具有一定的摆动角度，从而影响其同心性，钻孔时螺旋钻杆容易跑偏。
[0003]
【申请人】之前所申请的专利CN 204591168U，公开了一种“可正反转螺纹连接的螺旋钻杆”，其通过在钻杆本体前端设置弧形键及销子孔，同时在钻杆本体前端套接可滑动的反转键套，在反转键套内壁上开与弧形键相匹配的弧形键槽，并在反转键套的侧壁设弹簧卡销。两节钻杆连接好后，将反转键套向前推动，弹簧卡销中销子的销子头落入钻杆本体上的销子孔内，销子头在弹簧的弹力作用下不会自动从销子孔内出来，因此通过销子的销子头可阻止反转键套自动倒退。但是，这种结构的弹簧卡销，在销子的销子尾部焊接有拔起帽， 该拔起帽位于反转键套的外侧，拔起帽的存在，一方面使得拔起帽与反转键套之间容易夹杂尘土，致使拔起帽易损坏，另一方面也会影响钻孔的质量。【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的就是提供一种可正反转螺纹连接的螺旋钻杆，以解决现有的螺纹连接螺旋钻杆中弹簧卡销中的拔起帽易损坏及钻孔质量不高的问题。
[0005]本实用新型是这样实现的:一种可正反转螺纹连接的螺旋钻杆，包括中空的钻杆本体，在所述钻杆本体的前端设有带外螺纹的连接端头，在所述钻杆本体的后端设有带内螺纹的连接端尾，所述连接端头的外螺纹与所述连接端尾的内螺纹相匹配;在所述钻杆本体的前端侧面开有矩形槽，所述矩形槽内嵌置有一弹片；在所述钻杆本体的前端套接有可滑动的反转键套;在所述反转键套的侧壁上设有卡销，所述卡销包括活动销及位于所述活动销前端的固定销，所述固定销的销头伸入到所述矩形槽内，且所述固定销可随所述反转键套在所述矩形槽内移动，当所述固定销移动至所述矩形槽的前端时，所述固定销与所述弹片错开，所述弹片向上弹起阻止所述固定销后移;按下所述活动销使其压迫所述弹片，所述固定销又可随所述反转键套在所述矩形槽内后移。
[0006]所述活动销包括销子本体及设置在所述销子本体上靠近销头部位的凸环体;所述活动销通过护套与所述反转键套的侧壁活动连接;所述护套为带轴向通孔的圆柱形结构， 在所述护套的轴向通孔中设有变径处，形成可容纳所述销子本体的细径段和可容纳所述凸环体的粗径段;所述护套固接在所述反转键套侧壁上的穿接孔内。
[0007]所述弹片的长度小于所述矩形槽的长度;所述弹片的一端固定在所述矩形槽靠近后端的底部，所述弹片的另一端在无外力作用时向上弹起。
[0008]在所述钻杆本体的前端侧面上与所述矩形槽背对的部位设有凸起键，在所述反转键套的内壁上开有与所述凸起键相匹配的键槽。
[0009]在所述钻杆本体的后端套接有反转键槽套，在所述反转键槽套的后端开有呈弧形缺口状的反转键槽;所述反转键套的前端为呈弧形结构的反转键;所述反转键与所述反转键槽——对应。
[0010]所述反转键槽呈半圆形的弧形缺口状，所述反转键呈半圆形的弧形结构，所述反转键与所述反转键槽相匹配。
[0011]所述反转键的前端面与所述外螺纹的根部端面相齐平或略低于所述外螺纹的根部端面。
[0012]本实用新型中各节钻杆之间依然是采用螺纹连接，S卩:将一节钻杆的连接端头插入另一节钻杆的连接端尾，通过外螺纹和内螺纹的配合可实现两节钻杆之间的紧密连接。 两节钻杆连接好后，将靠近连接端头的反转键套向连接端头方向推动，使反转键套前端的反转键插入前一节钻杆的反转键槽套后端的反转键槽内，钻杆本体前端的凸起键处于反转键套内壁的键槽内，反转键套在钻杆本体上由后向前滑动，反转键套上的固定销在钻杆本体上的矩形槽内由后向前移动，且移动过程中由初期的压迫弹片状态，逐渐过渡到后期与弹片相分离，此时固定销移至矩形槽的前端部位，固定销被矩形槽的前端挡住，致使反转键套不能继续向前滑动;且由于此时弹片向上弹起，因此固定销也不能后移，故此时反转键套被锁止，反转键套不能自动倒退。
[0013]当钻孔时，钻机动力通过各节钻杆之间的螺纹受力，传递钻杆与钻杆之间的动力， 进行钻孔。当需要拔出螺旋钻杆时，钻机的反转动力首先传递到上方的第一节钻杆的凸起键上，该凸起键通过键槽将反转动力传递给与其相接的反转键套，反转键套通过其前端的反转键将反转动力传递给下方的第二节钻杆的反转键槽套，第二节钻杆的反转键槽套将反转动力传递至其上的凸起键，由第二节钻杆的凸起键将反转动力传递给与其相接的反转键套，反转键套通过其前端的反转键将反转动力传递给第三节钻杆的反转键槽套，依此类推， 实现反转动力的传递，使螺旋钻杆整体反转，将钻杆向外逐节拔出。从钻孔内每拔出一节钻杆就停机，将反转键套上的露在外侧的活动销向里摁，活动销的销头进入矩形槽内压迫弹片，弹片被压迫后与矩形槽的底部紧贴，从而不再阻止固定销后移，此时可手动使反转键套向后滑动，至反转键套上反转键的前端面与外螺纹的根部端面相齐平，当钻机再次反转时， 最上两节钻杆的螺纹连接处就可以松扣，从而拆卸掉第一节钻杆。依此类推，可以将所有钻杆 拔出并拆卸。
[0014]本实用新型中设置在反转键套侧壁的卡销由活动销和固定销构成，活动销通过护套与反转键套的侧壁活动连接，活动销的销尾可被摁下从而进入反转键套的侧壁内，由于活动销的销尾没有固定连接拔起帽，因此本实用新型中反转键套侧壁的卡销不易损坏，且由于活动销可进入反转键套的侧壁内，因此最后钻孔的质量相对较高。【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的结构示意图。[0〇16]图2是图1俯视图的右端局部结构不意图。
[0017]图3是图2中弹片的结构示意图；其中，图3(a)为弹片的侧视图，图3(b)为弹片的俯视图。
[0018]图4是本实用新型中反转键套的结构示意图。
[0019]图5是图4的右侧视图。
[0020]图6是本实用新型中活动销的结构示意图。
[0021]图7是本实用新型中护套的结构示意图。[〇〇22]图8是图1的左侧视图。[〇〇23]图中:1、钻杆本体，1 _ 1、凸起键，1 -2、矩形槽，1 -3、弹片，2、连接端头，3、连接端尾， 4、反转键套，4-1、反转键，4-2、活动销，4-2-1、销子本体，4-2-2、凸环体，4-2-3、销头，4-3、 固定销，4-4、护套，4-4-1、细径段，4-4-2、粗径段，4-5、键槽，5、反转键槽套，5-1、反转键槽。【具体实施方式】
[0024]如图1所示，本实用新型包括中空的钻杆本体1，钻杆本体1为带轴向通孔的圆柱形结构;在钻杆本体1的前端(即图1中右端)设有带外螺纹的连接端头2,在钻杆本体1的后端 (即图1中左端)设有带内螺纹的连接端尾3。连接端头2和连接端尾3均为带内腔的圆柱形结构;连接端头2的外径小于钻杆本体1的外径，连接端尾3的外径与钻杆本体1的外径相当。连接端头2的外螺纹与连接端尾3的内螺纹相匹配，即可将一节钻杆的连接端头插入另一节钻杆的连接端尾内，两节钻杆之间可通过螺纹紧密连接。
[0025]结合图2,在钻杆本体1前端的外侧面上设置有凸起键1_1(该凸起键1-1是凸出于钻杆本体1的外侧面)，本实施例中该凸起键1 _ 1为弧形结构，其他实施例中该凸起键1 -1还可以是矩形结构，凸起键1-1靠近连接端头2。在钻杆本体1前端的外侧面上与凸起键1-1背对的部位开有矩形槽1-2,在矩形槽1-2内嵌置有一弹片1-3。如图3所示，弹片1-3呈一端水平一端上翘的折片结构，具体是:可以通过将一弹性长条片弯折而形成，弹片1-3可以为不锈钢弹片。本实施例中弹片1-3的长为3cm，宽为4mm，厚为0.5mm。矩形槽1-2的长为3.5cm，宽为6mm，深为3 ? 5mm?4mm。矩形槽1-2的长度方向与钻杆本体1的轴心线平行。弹片1-3的一端 (即水平端)焊接在矩形槽1-2内紧挨后端(即图中左侧)的底部，弹片1-3的另一端伸向矩形槽1-2的前端方向，且在无外力作用时向上弹起，其所弹起的高度不超过矩形槽1-2的深度。
[0026]在钻杆本体1前端的外侧面上套接有可在钻杆本体1上前后滑动(此处所说的前后滑动也是有距离限制的，即可在一定范围内前后滑动)的反转键套4(见图4)，反转键套4也为带轴向通孔的圆柱形结构，在反转键套4的前端设置有呈半圆形弧状结构的反转键4-1。 结合图5,在反转键套4的内壁上开有与凸起键1-1相匹配的键槽4-5,在反转键套4的侧壁上与键槽4-5相对的部位设有卡销。所述卡销包括相邻设置的活动销4-2和固定销4-3。固定销 4-3位于活动销4-2的前端，即固定销4-3靠近反转键套4的前端。固定销4-3嵌入在反转键套 4的侧壁内，且其销头露在反转键套4的内腔中，并伸入钻杆本体1上的矩形槽1 - 2内(约 2mm) 〇
[0027]活动销4-2通过护套4-4与反转键套4的侧壁活动连接。如图6所示，活动销4-2包括销子本体4-2-1及设置在销子本体4-2-1上靠近销头4-2-3部位的凸环体4-2-2,销头4-2-3的直径小于销子本体4-2-1的直径。如图7所示，护套4-4为带轴向通孔的圆柱形结构，在护套4-4的轴向通孔中设有变径处，形成可容纳销子本体4-2-1的细径段4-4-1和可容纳凸环体4-2-2的粗径段4-4-2。销子本体4-2-1穿过护套4-4的内腔并可在护套4-4的内腔内来回移动，但最多移动至凸环体4-2-2与细径段4-4-1端口相接处即被挡住。护套4-4与反转键套 4的侧壁固定连接，具体是:在反转键套4的侧壁上开圆形穿接孔，穿接孔的直径略大于护套 4-4的外径，护套4-4通过焊接固定在所述穿接孔内。销子本体4-2-1的后端(即销尾)可伸出护套4-4的内腔露在反转键套4的外侧。
[0028]固定销4-3仅能在对应的矩形槽1-2内前后移动，这也就决定了反转键套4在钻杆本体1上具有有限的滑动距离。反转键套4在钻杆本体1上前后滑动，带动固定销4-3在矩形槽1-2内前后移动。固定销4-3在矩形槽1-2内由后向前移动时，刚开始固定销4-3的销头会压迫上翘的弹片1-3,随着固定销4-3的继续移动，当其到达或接近矩形槽1-2的前端时，固定销4-3与弹片1-3相错开，即固定销4-3的销头不再压迫弹片1-3,此时弹片1-3向上弹起并阻止固定销4-3向后移动。而此时固定销4-3也到达或接近矩形槽1-2的前端，其也不可能继续前移，因此反转键套4被锁止。若要使反转键套4能够向后滑动，需要将活动销4-2向反转键套4内腔方向按下，活动销4-2在护套4-4内腔向里移动，其销头会进入钻杆本体1的矩形槽1-2内，并压迫弹片1-3,弹片1-3被压迫后将与矩形槽1-2的槽底紧贴，此时固定销4-3不再受弹片1-3的阻挡，因此可使反转键套4实现向后滑动。
[0029]如图1所示，在钻杆本体1后端的外侧面上固定套接有反转键槽套5,结合图8,反转键槽套5也为带轴向通孔的圆柱形结构，在反转键槽套5的后端开有呈半圆形弧状缺口的反转键槽5-1，反转键槽5-1与反转键套4上的反转键4-1一一对应设置。
[0030]在将两节钻杆进行连接之前，应通过滑动保证反转键套4上的反转键4-1的前端面与连接端头2上外螺纹的根部端面相齐平或略低于连接端头2上外螺纹的根部端面，这样， 通过内、外螺纹将两节钻杆连接起来时，反转键套4上的反转键4-1不会对螺纹连接造成影响。当将两节钻杆螺纹连接好后，将反转键套4向连接端头2的方向(或向前端)推动，使反转键套4前端的反转键4-1对应插入另一钻杆上的反转键槽套上的反转键槽内，且此时反转键套4上的固定销4-3到达或接近矩形槽1 -2的前端，矩形槽1 -2内的弹片1-3向上弹起，钻杆本体1上的凸起键1-1处于反转键套4内壁的键槽4-5内。反转键4-1被另一钻杆上反转键槽套上的反转键槽所阻挡，使得反转键套4不能继续向前滑动；固定销4-3被弹片1-3所阻挡，使得反转键套4不能自动向后倒退，实现了反转键套4的固定。
[0031]当需要通过反转将各节钻杆拔出时，钻机的反转动力首先传到最上方的第一节钻杆的凸起键上，凸起键通过键槽带动反转键套反转，反转键套通过其前端的反转键带动其下端的第二节钻杆上的反转键槽套反转，第二节钻杆上的反转键槽套带动其上的凸起键反转，以此类推，可使整个螺旋钻杆实现反转。反转时每拔出一节钻杆就停机，然后将露在反转键套外侧的活动销向内按下，使活动销的销头压迫弹片，解除弹片对固定销的阻挡作用， 使反转键套向后滑动，至反转键套上反转键的前端面与连接端头上外螺纹的根部端面相齐平，此时钻机再反转，外螺纹与内螺纹的连接处就可以松扣，拆卸掉一节钻杆。依此类推，可以将所有钻杆一一拔出并拆卸。
【主权项】
1.一种可正反转螺纹连接的螺旋钻杆，包括中空的钻杆本体，在所述钻杆本体的前端 设有带外螺纹的连接端头，在所述钻杆本体的后端设有带内螺纹的连接端尾，所述连接端 头的外螺纹与所述连接端尾的内螺纹相匹配;其特征是，在所述钻杆本体的前端侧面开有 矩形槽，所述矩形槽内嵌置有一弹片;在所述钻杆本体的前端套接有可滑动的反转键套;在 所述反转键套的侧壁上设有卡销，所述卡销包括活动销及位于所述活动销前端的固定销， 所述固定销的销头伸入到所述矩形槽内，且所述固定销可随所述反转键套在所述矩形槽内 移动，当所述固定销移动至所述矩形槽的前端时，所述固定销与所述弹片错开，所述弹片向 上弹起阻止所述固定销后移；按下所述活动销使其压迫所述弹片，所述固定销又可随所述 反转键套在所述矩形槽内后移。2.根据权利要求1所述的可正反转螺纹连接的螺旋钻杆，其特征是，所述活动销包括销 子本体及设置在所述销子本体上靠近销头部位的凸环体;所述活动销通过护套与所述反转 键套的侧壁活动连接;所述护套为带轴向通孔的圆柱形结构，在所述护套的轴向通孔中设 有变径处，形成可容纳所述销子本体的细径段和可容纳所述凸环体的粗径段;所述护套固 接在所述反转键套侧壁上的穿接孔内。3.根据权利要求1所述的可正反转螺纹连接的螺旋钻杆，其特征是，所述弹片的长度小 于所述矩形槽的长度;所述弹片的一端固定在所述矩形槽靠近后端的底部，所述弹片的另 一端在无外力作用时向上弹起。4.根据权利要求1所述的可正反转螺纹连接的螺旋钻杆，其特征是，在所述钻杆本体的 前端侧面上与所述矩形槽背对的部位设有凸起键，在所述反转键套的内壁上开有与所述凸 起键相匹配的键槽。5.根据权利要求1所述的可正反转螺纹连接的螺旋钻杆，其特征是，在所述钻杆本体的 后端套接有反转键槽套，在所述反转键槽套的后端开有呈弧形缺口状的反转键槽;所述反 转键套的前端为呈弧形结构的反转键;所述反转键与所述反转键槽一一对应。6.根据权利要求5所述的可正反转螺纹连接的螺旋钻杆，其特征是，所述反转键槽呈半 圆形的弧形缺口状，所述反转键呈半圆形的弧形结构，所述反转键与所述反转键槽相匹配。7.根据权利要求5所述的可正反转螺纹连接的螺旋钻杆，其特征是，所述反转键的前端 面与所述外螺纹的根部端面相齐平或略低于所述外螺纹的根部端面。
【文档编号】E21B17/22GK205577893SQ201620314983
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】张树波
【申请人】石家庄德普钻探设备有限公司