专利名称：复合钻杆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及了一种复合钻杆，特别是涉及了一种用于旋挖钻机上的复合钻杆。
背景技术：
在现有技术中，旋挖机的钻杆大体上分为摩擦加压式钻杆和机锁加压式钻杆，其中摩擦加压式钻杆虽然原理上可以全程加压，但是压力仅靠厚度10-20mm的内、外键侧的摩擦传递，故加压油缸的推压力很少作用到钻杆下边的旋挖钻具上，加压油缸活塞杆的行程大部分被动力头内套键与第一钻杆外键和其它各节钻杆的内、外键侧的“滑磨”所消化，因此，摩擦加压式钻杆一般只用于靠钻杆和钻具自身重量在软泥、砂质地层等进行旋挖钻孔。而在较硬的地层(如冻土和风化片岩等地层)钻孔，通常使用机锁加压式钻杆，机锁加压式钻杆虽然加压可靠、钻进有力，但机锁加压式钻杆存在不能在处处加压钻进、各节钻杆间分离不彻底、伸缩不自如和操作不方便等缺点，所以旋挖钻机用户为了适应不同地质条件的施工，一般要配备摩擦加压式和机锁加压式两种钻杆，这样不但增加了钻机的成本，并且在施工中要根据地质条件更换钻杆，给施工带来了诸多不便。
发明内容
本实用新型的发明目的是提供一种可适用于任何地质条件下的复合钻杆，以克服上述的缺陷，该钻杆集摩擦加压式钻杆和机锁加压式钻杆的优点于一体。
为了完成本实用新型的发明目的，本实用新型的一种复合钻杆包括n节钻筒、内键、外键和挡块，内键焊接在该节钻筒下侧的圆周内，外键焊接在该节钻筒的外圆周的整个长度上，挡块焊接在该节钻筒的端部，第n节钻筒在n-1钻筒中移动，n为二节至5节，其中所述外键与所述相邻钻筒的内键接触并相互啮合，相啮合的接触面为曲面；本实用新型的一种复合钻杆，其中所述曲面为正弦曲面或余弦曲面；本实用新型的一种复合钻杆，其中与所述每条外键相啮合的内键为两条，它们分别焊接在与其相啮合的外键两侧的钻筒下侧的圆周内；本实用新型的一种复合钻杆，其中所述每个钻筒的外键为三个，它们沿着钻筒的外圆周均匀分布。
本实用新型的复合钻杆与现有摩擦加压式钻杆和机锁加压式钻杆相比，具有摩擦加压式钻杆和机锁加压式钻杆所有的优点，即具有钻孔时可全程加压、提钻时各节钻杆分离彻底、伸缩自如、操作方便和加压可靠有力的优点，因此适用于各种地层的施工，是旋挖钻机采用的理想钻杆。
图1是本实用新型的复合钻杆的结构示意图，为了清楚起见，图中只画出了两节钻杆；图2是在图1A-A处剖开的剖面示意图；图3是图2B-B处剖开的剖截面示意图；图4是是图1的俯视图。
具体实施方式
为了便于说明图中的零件的编号如下第一节钻筒为1，第二节钻筒为2，依此类推，第n节钻筒为n；第一节钻杆的内键为12，第二节钻杆的内键为22，依此类推，第n节钻杆的内键为n2；第一节钻杆的外键为13，第二节钻杆的外键为23，依此类推，第n节钻杆的外键为n3；第一节钻杆的挡块为14，第二节钻杆的挡块为24，依此类推，第n节钻杆的挡块为n4。上述只是举例说明，并非所有的钻杆均具有内键、外键和挡块，例如，第一节钻杆就没有外键和挡块，而最后一节钻杆就没有内键。
如图1和图2所示，本实用新型的一种复合钻杆包括至少二节钻杆，第一节钻杆包括第一节钻筒1和第一节钻杆的内键12，第一节钻杆的内键12焊接在第一节钻筒1下侧的圆周内，第二节钻杆包括第二节钻筒2、第二节钻杆的内键22、第二节钻杆的外键23和第二节钻杆的挡块24，第二节钻杆的内键22焊接在第二节钻筒2下侧的圆周内，第二节钻杆的外键23焊接在第二节钻筒2的外圆周的整个长度上，第二节钻杆的挡块24焊接在第二节钻筒2的端部，在第二节钻杆伸出后，第二节钻杆的挡块24恰好落在第一节钻杆内键12的上侧，以挡住第二节钻杆不使其继续下滑，第二节钻筒2在第一节钻筒1中移动。
如图3所示第二节钻杆的外键23与第一节钻杆的内键12接触并相互啮合，相啮合的接触面为曲面，该曲面为正弦曲面或余弦曲面，外键和内键的尺寸是根据钻杆的受力状况而计算出来的，上述曲面的形状和弯曲度同样应当根据钻杆的受力状况进行计算，来保证钻杆的受力强度。
如图2和图4所示，与所述第二节钻杆的外键23相啮合的第一节钻杆的内键12为两条，它们分别焊接在与其相啮合的第二节钻杆的外键23两侧的第一节钻筒1下侧的圆周内，第二节钻杆的外键23为三个，它们沿着第二节钻杆的外圆周均匀分布，这样的设置是为了钻杆可以均匀受力，当然外键可以根据不同的受力状况进行增减。
为了清楚起见，图中仅以两节钻杆为例进行说明，在实际使用中，钻杆可以为多节钻杆，每节钻杆除尺寸不同外，其结构均与上述第二节钻杆相同，只是最后一节钻杆，因为它不用再带动下一节钻杆，因此在其内圆周上没有焊接内键。例如复合钻杆为五节钻杆，即权利要求书中的n为5。以此可以推出复合钻杆的第三节钻杆包括第三节钻筒3、第三节钻杆的内键32、第三节钻杆的外键33和第三节钻杆的挡块34，第三节钻杆的内键32焊接在第三节钻筒3下侧的圆周内，第三节钻杆的外键33焊接在第三节钻筒3的外圆周的整个长度上，第三节钻杆的挡块34焊接在第三节钻筒3的端部，第三节钻筒3在第二节钻筒2中移动；复合钻杆的第四节钻杆包括第四节钻筒4、第四节钻杆的内键42、第四节钻杆的外键43和第四节钻杆的挡块44，第四节钻杆的内键42焊接在第四节钻筒4下侧的圆周内，第四节钻杆的外键43焊接在第四节钻筒4的外圆周的整个长度上，第四节钻杆的挡块44焊接在第四节钻筒4的端部，第四节钻筒4在第三节钻筒3中移动；复合钻杆的第五节钻杆包括第五节钻筒5、第五节钻杆的外键53和第五节钻杆的挡块54，第五节钻杆的外键53焊接在第五节钻筒5的外圆周的整个长度上，第五节钻杆的挡块54焊接在第五节钻筒5的端部，第五节钻筒5在第四节钻筒4中移动。
工作过程旋挖钻机进行钻孔作业时，旋挖钻机动力头的旋转扭矩和来自加压油缸的轴向加压力传递给第一节钻杆1，第一节钻杆1通过第一节钻杆的内键12和第二节钻杆的外键23的啮合，将旋转扭矩和轴向加压力传递给第二节钻杆，第二节钻杆又通过其内键22和第三节钻杆的外键33的啮合，将旋转扭矩和轴向加压力传递给第三节钻杆，依此类推，直至把旋转扭矩和轴向加压力传给安装在最末节钻杆下的钻具上，进行旋挖作业。
以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在不违背本实用新型的精神的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。
权利要求1.一种复合钻杆，它包括n节钻筒、内键、外键和挡块，内键焊接在该节钻筒下侧的圆周内，外键焊接在该节钻筒的外圆周的整个长度上，挡块焊接在该节钻筒的端部，第n节钻筒在n-1钻筒中移动，n为二节至5节，其特征在于所述外键与相邻钻筒的内键接触并相互啮合，相啮合的接触面为曲面。
2.如权利要求1所述的复合钻杆，其特征在于所述曲面为正弦曲面或余弦曲面。
3.如权利要求2所述的复合钻杆，其特征在于与所述每条外键相啮合的内键为两条，它们分别焊接在与其相啮合的外键两侧的钻筒下侧的圆周内。
4.如权利要求3所述的复合钻杆，其特征在于所述每个钻筒的外键为三个，它们沿着钻筒的外圆周均匀分布。
专利摘要本实用新型涉及了复合钻杆，它包括n节钻筒、内键、外键和挡块，内键焊接在该节钻筒下侧的圆周内，外键焊接在该节钻筒的外圆周的整个长度上，挡块焊接在该节钻筒的端部，第n节钻筒在n－1钻筒中移动，n为二节至5节，所述外键与所述相邻钻筒的内键接触并相互啮合，相啮合的接触面为曲面，本实用新型的复合钻杆与现有摩擦加压式和机锁加压式相比，具有摩擦加压式和机锁加压式的所有优点，即具有钻孔时可全程加压、提钻时各节钻杆分离彻底、伸缩自如、操作方便和加压可靠有力的优点，因此适用于各种地层的施工，是旋挖钻机采用的理想钻杆。
文档编号E02F5/00GK2878651SQ200520145088
公开日2007年3月14日 申请日期2005年12月26日 优先权日2005年12月26日
发明者黎中银, 于庆达, 向丹 申请人:北京市三一重机有限公司