用于钻杆加长连接的快速连接机构的制作方法

本发明属于建筑技术领域，涉及一种钻杆，尤其涉及一种用于钻杆加长连接的快速连接机构。

背景技术：

目前，建筑工地上使用的打桩机械有两种：一种的旋转打桩机，这种打桩机的结构是利用卷扬机拉起的钻杆悬挂架，通过动力头带动钻杆钻头向地下钻机成孔的打桩设备；另一种是冲击锤打桩机，这种打桩机的结构是利用卷扬机拉起冲击锤反复下落，提升来实现打桩。其中，旋转打桩机在打桩时主要通过钻杆的周向转动来实现向地下钻杆的目的，在钻杆钻孔的同时采用灌浆来对钻杆进行降温以及对钻杆进行灌浆作业，常见的灌浆主要通过钻杆端部的灌浆孔进行喷浆，当钻杆钻到一定深度时，需要对钻杆加节，使钻杆延长，才能继续往下钻。在灌浆作业时，通常采用在将钻杆和加长杆对接，使灌浆通道连通，实现灌浆。

中国专利文献公开了一种灌注桩螺旋提升浆泥钻杆[申请号：201410263015.7]，其包括一段或若干段空心钻杆以及与其相连的钻杆接头，空心钻杆的外表面上设置有螺旋叶片，每段空心钻杆每段空心钻杆间以钻杆接头连接，第一节空心钻杆与钻头的连接处设置喷浆口。通常，该螺旋叶片焊接于空心钻孔上，且设置在空心钻杆的下段，螺旋叶片的长度为空心钻杆的总长度的1/4-1/2，其直径小于钻头的直径。在施工中螺旋叶片随钻杆正方向旋转，对桩孔下段的泥浆及泥浆中的泥块等产生向上的提升力，同时对钻杆产生向下的推进力。该方案利用空心钻杆进行浆料输送，当空心钻杆有多节时，钻杆之间需要进行连接，现有技术的连接通常采用螺纹螺接，由于钻杆较长，重量较重，在连接时要用行车或吊车，且需要不断转动钻杆才能实现两个钻杆的螺接，费时费力，且无法保证连接后的钻杆的垂直度。

基于上述的原因，人们经过不断探索，开始研制动力下置式钻机，如中国专利文献公开了一种动力下置式伸缩搅拌桩机[申请号：201620193119.x]，包括桩机架、沿着桩机架上下移动的滑动平台、设置在桩机架下部的底盘、安装在滑动平台上方的水接头和位于滑动平台下方与水接头连接的方形伸缩钻杆，在底盘上安装有直齿减速箱和电机，直齿减速箱的主动齿轮的轴孔为圆孔，被动齿轮的轴孔为方孔，电机轴插入到圆孔中，带动主动齿轮旋转，方孔中插入方形伸缩钻杆，方孔与方形伸缩钻杆的最外层钻杆成间隙配合，使方形伸缩钻杆能沿着方孔上下移动并能随着被动齿轮转动而转动。上述方案的整个桩机重心下移，桩机架和底盘整体重量轻，降低了成本，结构简单，更稳定、更安全，维修方便。但是，当伸缩钻杆在伸缩时仍然无法实现需要的长度时，仍然需要对伸缩钻杆进行加长连接处理，但该方案并没有公开如何使伸缩钻杆连接的方法或结构。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述问题，提供一种用于钻杆加长连接的快速连接机构。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种用于钻杆加长连接的快速连接机构，包括外壁具有外螺纹、内部中空的第一连接柱和第二连接柱，所述的第一连接柱能插入到第二连接柱中形成卡接配合且能用连接组件形成轴向和周向固定的连接，当第一连接柱和第二连接柱卡接后第一连接柱和第二连接柱内部形成一个输料连接通道。

在上述的用于钻杆加长连接的快速连接机构中，所述的连接组件包括定位销钉，在第一连接柱上设有第一销孔，在第二连接柱上设有第二销孔，当所述的第一销孔和第二销孔的位置相对应时，定位销钉能沿第二销孔插入到第一销孔中从而使第一连接柱和第二连接柱销接固定，所述的第一连接柱和第二连接柱上设有能使第一销孔和第二销孔的位置相对应的凹凸限位组件。

在上述的用于钻杆加长连接的快速连接机构中，所述的连接组件还包括位于定位销钉外壁上的销钉定位环，以及压设在销钉定位环上的销钉定位圈，所述的销钉定位圈与第二连接柱螺接固定。

在上述的用于钻杆加长连接的快速连接机构中，所述的凹凸限位组件包括设置在第一连接柱外壁上的限位凹槽和设置在第二连接柱外壁上的限位凸块，所述的限位凸块与限位凹槽的形状、大小相配适，当限位凸块卡入到限位槽中时，所述的第一销孔与第二销孔的位置相对应从而能使定位销钉依次插入到第二销孔和第一销孔中。

在上述的用于钻杆加长连接的快速连接机构中，所述的第一连接柱的外壁设有一个第一卡线槽，第二连接柱的外壁设有一个第二卡线槽，当第一连接柱和第二连接柱连接后，所述的第一卡线槽和第二卡线槽的位置相对应从而形成一个一体式卡线槽。

在上述的用于钻杆加长连接的快速连接机构中，所述的输料连接通道的两端且分别位于第一连接柱和第二连接柱内设有第一定位台阶和第二定位台阶。

在上述的用于钻杆加长连接的快速连接机构中，所述的第一连接柱外壁设有第一螺接部，第二连接柱外壁设有第二螺接部，第一连接柱靠近第一螺接部的外壁膨大后形成第一支撑部，第二连接柱靠近第二螺接部的外壁膨大后形成第二支撑部。

在上述的用于钻杆加长连接的快速连接机构中，所述的第一连接柱的外壁上设有两个用于放置密封圈的密封凹槽，且当第一连接柱插入到第二连接柱中时，两个密封凹槽分别位于连接组件的两侧，在第一连接柱的端面上设有至少一个与第一连接柱可拆卸固定连接的定位环，在第二连接柱内壁上设有与定位环相配适的定位槽，所述的定位环能卡入到定位槽中与定位环形成卡接。

在上述的用于钻杆加长连接的快速连接机构中，所述的第一连接柱和第二连接柱的连接处采用迷宫式卡接台阶卡接。

在上述的用于钻杆加长连接的快速连接机构中，所述的迷宫式卡接台阶包括位于第二连接柱内壁的内径逐渐缩小的第一卡台、第二卡台和第三卡台，第一连接柱外壁分别具有与第一卡台、第二卡台和第三卡台相配适的且外径逐渐变大的第一卡面、第二卡面和第三卡面。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：提供了一种用于钻杆加长连接的快速连接机构，能使需要连接的连接杆或连接件等实现快速连接，连接过程方便快捷，且连接后结合处强度高，精度高，从而保证钻杆的垂直度。

附图说明

图1是本发明的工作原理图；

图2是本发明连接输浆管的示意图；

图3是图2的a处放大图；

图4是图2的立体示意图；

图5是本发明的结构示意图；

图6是图5的内部结构示意图；

图7是图5的爆炸图。

图中：第一连接柱1、第二连接柱2、接头柱2a、接头孔2b、弯管2c、连接组件3、输料连接通道4、定位销钉5、第一销孔6、第二销孔7、凹凸限位组件8、销钉定位环9、销钉定位圈10、限位凹槽11、限位凸块12、第一卡线槽13、第二卡线槽14、第一定位台阶15、第二定位台阶16、第一螺接部17、第二螺接部18、第一支撑部19、第二支撑部20、密封凹槽21、定位环22、定位槽23、迷宫式卡接台阶24、第一卡台25、第二卡台26、第三卡台27、第一卡面28、第二卡面29、第三卡面30、管状件100、螺孔101、物料输送管102。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

实施例1

如图5所示，一种用于钻杆加长连接的快速连接机构，包括外壁具有外螺纹、内部中空的第一连接柱1和第二连接柱2，结合图1所示，第一连接柱1和第二连接柱2可分别与需要连接的管状件100螺接固定，管状件100可以是钻杆加长杆、钻杆或连接杆等等。在本实施例中，如图1所示，第一连接柱1和第二连接柱2分别螺接在一个管状件100的两端，当另一个管状件100或其他需要连接的物体螺接有第二连接柱2或第一连接柱1时，通过将其中一个管状件100的第一连接柱1插入到另一个管状件100的第二连接柱2中，即可实现两个管状件100之间的快速连接，在插入后，要实现定位，本实施例提供了连接组件3，即第一连接柱1能插入到第二连接柱2中形成卡接配合且能用连接组件3形成轴向和周向固定的连接，当第一连接柱1和第二连接柱2卡接后第一连接柱1和第二连接柱2内部形成一个输料连接通道4。连接组件3可以是定位螺栓，销钉或者弹性卡片等。

本实施例提供了一种优选的方案，结合图6和图7所示，连接组件3包括定位销钉5，在第一连接柱1上设有第一销孔6，在第二连接柱2上设有第二销孔7，当所述的第一销孔6和第二销孔7的位置相对应时，定位销钉5能沿第二销孔7插入到第一销孔6中从而使第一连接柱1和第二连接柱2销接固定，所述的第一连接柱1和第二连接柱2上设有能使第一销孔6和第二销孔7的位置相对应的凹凸限位组件8。

优选方案，如图6所示，连接组件3有两个，沿第一连接柱1或第二连接柱2的中心线对称设置，形成对称的销接定位效果，定位更稳固。更优选地，连接组件3还包括位于定位销钉5外壁上的销钉定位环9，销钉定位环9与定位销钉5一体成型，以及压设在销钉定位环9上的销钉定位圈10，在第二连接柱2上设有螺孔101，螺孔101沿第二销孔7的圆周方向设置，并用螺钉102螺入到销钉定位圈10中后再螺入到螺孔101中，销钉定位圈10与第二连接柱2螺接固定。显然，销钉定位圈10上也设有与螺孔101一一对应的孔。

凹凸限位组件8包括设置在第一连接柱1外壁上的限位凹槽11和设置在第二连接柱2外壁上的限位凸块12，所述的限位凸块12与限位凹槽11的形状、大小相配适，当限位凸块12卡入到限位槽11中时，所述的第一销孔6与第二销孔7的位置相对应从而能使定位销钉5依次插入到第二销孔7和第一销孔6中。本领域技术人员应当理解，限位凹槽11也可以设置在第二连接柱2上，限位凸块12也可以设置在第一连接柱1上，在本实施例中，当限位凹槽11和限位凸块12的中心线先对应也即限位凹槽11和限位凸块12位置对应能形成卡接时，第一销孔6和第二销孔7的中心线重合，从而能使定位销钉5从第二销孔7插入到第一销孔6中，使第一连接柱1和第二连接柱2形成卡接固定，实现周向和轴向的定位。因此，凹凸限位组件8实际上为第一销孔6和第二销孔7提供了定位，方便定位销钉5连接第一连接柱1和第二连接柱2。这是由于，在实际操作中，由于钻杆、钻杆加长杆、钻杆连接件或管状件100的长度较长，重量较重，需要用吊车或行吊来进行吊装连接，在连接时，转动非常不便，因此，如果没有定位件，很难将第一销孔6和第二销孔7的位置对应，本实施例提供了凹凸限位组件8，只要限位凹槽11和限位凸块12一卡接，第一销孔6和第二销孔7的位置自动对应，非常方便。

本实施例在连接时，只需将第一连接柱1和第二连接柱2分别连接一个管状件100，由于第一连接柱1和第二连接柱2体积较小，因此与管状件100螺接时方便快捷，在第一连接柱1和第二连接柱2和管状件100螺接后，只需将第一连接柱1插入到第二连接柱2中，用定位销钉5销接固定，即实现两个管状件100的固定连接。

实施例2

本实施例与实施例1的结构和工作原理基本相同，不同之处在于，结合图7所示，第一连接柱1的外壁设有一个第一卡线槽13，第二连接柱2的外壁设有一个第二卡线槽14，当第一连接柱1和第二连接柱2连接后，所述的第一卡线槽13和第二卡线槽14的位置相对应从而形成一个一体式卡线槽。本实施例中的卡线槽，是方便收纳软管使用，这是由于，在钻杆使用过程中，需要用到电线、输油管、输气管等软管，当两根管状件100连接后，上述的软管要适应的加长以及连接到加长后的管状件100上，通过第一卡线槽13和第二卡线槽14形成的卡线槽，能够直接将软管卡入其中，使连接过程更顺畅。

实施例3

本实施例是在实施例1和/或2的基础上，增加了以下结构：如图6所示，输料连接通道4的两端且分别位于第一连接柱1和第二连接柱2内设有第一定位台阶15和第二定位台阶16。结合图1、2和4所示，当管状件100中放置有用于输送物料的物料输送管102时，且物料输送管102为硬质材料做成，如金属、塑料等时，在两根管状件100对接时，物料输送管102也要实现对接，且要实现一种密封的连接，本实施例中的第一定位台阶15和第二定位台阶16的外径大于输料连接通道4，物料输送管102在设计时，尺寸与第一定位台阶15和第二定位台阶16相配适，使物料输送管102卡入到第一定位台阶15和第二定位台阶16中形成卡接的快速连接，从而使连接管状件100的同时连接物料输送管102。

实施例4

本实施例是在实施例1、2和/或3的基础上，增加以下结构：如图6所示，第一连接柱1外壁设有第一螺接部17，第二连接柱2外壁设有第二螺接部18，第一连接柱1靠近第一螺接部17的外壁膨大后形成第一支撑部19，第二连接柱2靠近第二螺接部18的外壁膨大后形成第二支撑部20。

本领域技术人员应当知晓，通过螺纹长度的设计，可以实现对接处的长度的限定。但是，如上所述，由于本申请用于长度较长，重量较重的管状件之间的连接，且在钻杆工作过程中，需要保证其垂直度和强度，紧靠螺纹定位已经无法满足其需求，本实施例通过设计第一支撑部19和第二支撑部20，对螺接在第一螺接部17和第二螺接部18中的管状件100实现定位和支撑，提高螺接处的强度，并利用定位效果，保证两个管状件100连接后的垂直度。

实施例5

本实施例是在实施例1、2、3和/或4的基础上，增加以下结构：如图6和图7所示，第一连接柱1的外壁上设有两个用于放置密封圈的密封凹槽21，且当第一连接柱1插入到第二连接柱2中时，两个密封凹槽21分别位于连接组件3的两侧，分别对连接组件3的两侧予以密封，防止水泥浆或杂物进入到第一销孔6和第二销孔7中，从而保证定位销钉5能顺利进入到第一销孔6和第二销孔7中，在第一连接柱1的端面上设有至少一个与第一连接柱1可拆卸固定连接的定位环22，定位环22优选用螺钉与第一连接柱1螺接，在第二连接柱2内壁上设有与定位环22相配适的定位槽23，所述的定位环22能卡入到定位槽23中与定位环22形成卡接。定位环22和定位槽23可以同心设置多个。

为进一步提高第一连接柱1和第二连接柱2之间的连接强度和密封性，第一连接柱1和第二连接柱2的连接处采用迷宫式卡接台阶24卡接。具体的说，迷宫式卡接台阶24包括位于第二连接柱2内壁的内径逐渐缩小的第一卡台25、第二卡台26和第三卡台27，第一连接柱1外壁分别具有与第一卡台25、第二卡台26和第三卡台27相配适的且外径逐渐变大的第一卡面28、第二卡面29和第三卡面30。

本实施例的定位环22和定位槽23是配合第一连接柱1和第二连接柱2的径向定位，上述的限位凹槽11和限位凸块12是用于第一连接柱1和第二连接柱2的周向定位，迷宫式卡接台阶24是用于第一连接柱1和第二连接柱2的轴向定位，通过上述的定位，使第一连接柱1和第二连接柱2全方位实现定位，再用定位销钉5予以定位固定，第一连接柱1、第二连接柱2的连接精度得到大大提高，从而进一步保证连接后的管状件100或钻杆的垂直度和使用过程中的可靠性。

实施例6

本实施例是在实施例1、2、3、4和/或5的基础上，增加以下结构：如图3所示，第二连接柱2上螺接有一个接头柱2a，所述的接头柱2a的侧壁上设有若干接头孔2b，在接头柱1a内设有弯管2c，弯管2c连接第二连接柱2的内部，也即连接输料连接通道4。

弯管1c可以直接连接软管，方便通过第一连接柱1实现物料如水泥浆、空气等是输送。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了第一连接柱1、第二连接柱2、连接组件3、输料连接通道4、定位销钉5、第一销孔6、第二销孔7、凹凸限位组件8、销钉定位环9、销钉定位圈10、限位凹槽11、限位凸块12、第一卡线槽13、第二卡线槽14、第一定位台阶15、第二定位台阶16、第一螺接部17、第二螺接部18、第一支撑部19、第二支撑部20、密封凹槽21、定位环22、定位槽23、迷宫式卡接台阶24、第一卡台25、第二卡台26、第三卡台27、第一卡面28、第二卡面29、第三卡面30、管状件100、螺孔101、物料输送管102等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。