一种l800*76型高效传输螺旋钻杆的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种L800*76型高效传输螺旋钻杆，包括螺旋钻杆，该螺旋钻杆由心杆和螺旋叶片构成，该螺旋钻杆的外径e为76mm，该螺旋钻杆的长度a为800mm，螺距b为110mm～120mm，心杆直径c为50mm，叶片厚度d为3mm～5mm，头数为2头，本实用新型通过对输送过程中煤层单颗粒的运动分析，避免了煤粒二次破碎对参数化计算带来的影响，得出最优的钻杆参数方法，其中以L800*76型螺旋钻杆的填充率、钻杆叶片螺旋升角、心轴杆直径为设计变量，同时考虑浮煤量、块煤率对煤层的密度、摩擦因素的影响，建立相应的参数化模型，从而提高输煤率，使得螺旋钻杆的结构参数更符合工作要求。
【专利说明】-种L800*76型高效传输螺旋钻杆
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种L800*76型高效传输螺旋钻杆，属于机械钻头设备技术领 域。
【背景技术】
[0002] 随着我国煤层资源的深入开发，突出松软煤层的开采也在逐步扩大，而螺旋钻杆 的设计对解决我国松软煤层的开采，提高煤层的开采率有着重要的意义，螺旋钻杆在钻机 中不仅是传递动力的主要环节，而且起到将钻头切割下的煤粉输送出去的作用，由于钻杆 在煤粒输送过程中叶片与煤粉间的互相挤压，造成二次破碎，使得煤粒的整体受力变的非 常复杂，给螺旋钻杆的参数化设计增加了难度。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的是：提供一种L800*76型高效传输螺旋钻杆，通过对输送过程 中煤层单颗粒的运动分析，避免了煤粒二次破碎对参数化计算带来的影响，W L800*76型 螺旋钻杆的填充率、钻杆叶片螺旋升角、也轴杆直径为设计变量，同时考虑浮煤量、块煤率 对煤层的密度、摩擦因素的影响，建立相应的参数化模型，利用MTLAB软件对其进行优化， 从而提高输煤率，使得螺旋钻杆的结构参数更符合工作要求，W解决目前现有的技术问题， W克服现有技术的不足。
[0004] 本实用新型的技术方案
[0005] -种L800*76型高效传输螺旋钻杆，包括螺旋钻杆，该螺旋钻杆由也杆和螺旋叶 片构成，该螺旋钻杆的外径e为76mm，该螺旋钻杆的长度a为800mm，螺距b为110mm? 120mm，也杆直径C为50mm，叶片厚度d为3n皿?5mm，头数为2头。
[0006] 本实用新型原理采用W单颗粒运动算法基础，分析松软煤层在螺旋钻杆进过程中 的受力情况，从而推导出影响螺旋钻杆转速的因素；进一步通过对垂直钻进时螺旋钻杆煤 粒质量输送率的计算分析，得到影响输送率的结构参数，已到达旋钻杆的最佳结构参数。
[0007] 由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型通过对输送过程中煤层 单颗粒的运动分析，避免了煤粒二次破碎对参数化计算带来的影响，得出最优的钻杆参数 方法，其中W L800*76型螺旋钻杆的填充率、钻杆叶片螺旋升角、也轴杆直径为设计变量， 同时考虑浮煤量、块煤率对煤层的密度、摩擦因素的影响，建立相应的参数化模型，利用 MTLAB软件对其进行优化，从而提高输煤率，使得螺旋钻杆的结构参数更符合工作要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0008] 附图1为本实用新型中煤层颗粒速度关系图；
[0009] 附图2为本实用新型中层颗粒受力关系图；
[0010] 附图3为实用新型中单个螺距的填充情况图；
[0011] 附图4为本实用新型中a与螺距S和钻杆外径D的关系图；
[0012] 附图5为本实用新型结构示意图；
[0013] 附图6为本实用新型结构参数及技术说明图；
[0014] 附图7为附图6的A-A示意图。
[0015] 附图中的标记为；1-也杆、2-螺旋叶片、3-螺旋钻杆、a-螺旋钻杆长度、b-螺旋钻 杆螺距、C-螺旋钻杆也杆直径、d-螺旋钻杆叶片厚度、e-螺旋钻杆外径。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图对本实用新型用作进一步的详细说明，但不作为对本实用新型的任 何限制。
[0017] 本发明的实施例一；本实用新型的原理为：W单颗粒运动算法基础，分析松软煤 层在螺旋钻杆进过程中的受力情况，从而推导出影响螺旋钻杆转速的因素；进一步通过对 垂直钻进时螺旋钻杆煤粒质量输送率的计算分析，得到影响输送率的结构参数，已到达旋 钻杆的最佳结构参数。
[0018] 一、单颗粒运动分析
[0019] 煤粒通过钻头切割到钻杆上，依靠旋转的螺旋钻杆的离也力及煤粒与叶片间的摩 擦力将煤层输送出去，当螺旋钻杆的转速较小时，煤层颗粒与螺旋叶片一起转动且有向孔 壁移动趋势，但煤层不上移，当随着螺旋钻杆的转速加大，煤层颗粒受到的离也力加大，煤 层颗粒于螺旋表面出现相对滑动，并成螺旋形轨迹向上升，煤层输送顺利进行。
[0020] 当螺旋转速超过临界转速时，在螺旋叶片上取单颗粒进行运动分析，令螺旋升角 为a，与水平方向的夹角W上的绝对速度为VI，与叶片间的相对速度为va，螺旋钻杆的圆 周速度为V，煤粒实际圆周速度为v2,则单颗粒的速度关系如附图1。
[0021] 煤粒的速度系数
【权利要求】
1. 一种L800*76型高效传输螺旋钻杆，包括螺旋钻杆（3)，该螺旋钻杆（3)由心杆（1) 和螺旋叶片（2)构成，其特征在于：该螺旋钻杆（3)的外径（e)为76mm，该螺旋钻杆（3)的长 度（a)为800_，螺距（b)为110mm?120_，心杆直径（c)为50_，叶片厚度（d)为3mm? 5mm，头数为2头。
【文档编号】E21B17/22GK204186311SQ201420271354
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年5月26日 优先权日:2014年5月26日
【发明者】李玉刚, 李家春, 陈跃威, 邹中妃, 许燕 申请人:贵州大学