一种矿用止回钻杆的制作方法

本实用新型属于钻具技术领域，具体涉及一种矿用止回钻杆。

背景技术：

钻杆作为成孔的装置，在地质钻探等领域被广泛地使用，用于地质钻探的矿用止回钻杆是一种重要的矿山设备，在现有的用于地质钻探的矿用止回钻杆中，在煤层或岩层钻孔放水过程中，使用的止回钻杆多为内置钢球式，这种钻杆在钻探仰角深孔时，钢球易受到水流的紊流作用而在钻杆内不规律地振动，降低了注水的效率和稳定性，当需要止回水流时，不规律地振动的钢球可能无法精确复位至原来的密封点，造成密封不严、止回功能失效。此外，现有的矿用止回钻杆仅采用一级止回结构，万一该一级止回结构的止回功能失效，则整个钻杆无法正常工作，工作稳定性有待提高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种止回效果好、密封球复位准确、工作稳定的矿用止回钻杆。

本实用新型提供了如下的技术方案：

一种矿用止回钻杆，包括设有空腔的钻杆本体以及分别设置于钻杆本体的上下两端的公接头和母接头，钻杆本体内接近母接头的一端由下至上依次设有下流道腔和上流道腔，母接头、下流道腔和上流道腔均互相连通，上流道腔的底部设有水平的连接面，上流道腔的上方设有带多个分流孔的限位体，分流孔的上下两端分别与空腔和上流道腔连通，限位体嵌内设有腔体具有弹性的止回缓冲腔，止回缓冲腔内的顶部固定有压缩弹簧，压缩弹簧的下端连接有芯轴，止回缓冲腔的底部连接有密封板，自由状态下，密封板由连接面的上方抵接于连接面上，密封板上设有与芯轴的直径匹配的轴孔，芯轴经轴孔穿过密封板，芯轴的下端连接有密封球，密封球抵接于下流道腔的底部。

优选地，下流道腔的底部设有与密封球的形状匹配的半球形密封腔，半球形密封腔的底部与母接头相连通。

优选地，下流道腔为具有上下开口的球形。

优选地，限位体的上端和下端均为内凹的圆台形。

优选地，限位体与钻杆本体一体成型。

优选地，止回缓冲腔、芯轴、密封板和密封球均设置于钻杆本体内空腔的中轴线上，多个分流孔中心对称地分布于限位体上。

本实用新型的有益效果是：

1、密封球由刚性的芯轴与止回缓冲腔连接，工作过程中不易受到紊流的水流影响而振动，从而不会影响冷却水的流速；自由状态下可准确复位至下流道腔内的半球形密封腔中，止回效果好。

2、上下设置的密封板和密封球可分别对上流道腔和下流道腔进行密封，经过先后两次密封加强了密封效果，可保证钻杆内的水不回流，增强了止回效果。

3、密封的止回缓冲腔，可保护其内部的压缩弹簧不受流质液体的腐蚀，延长了使用寿命。

4、半球形密封腔与密封球为面接触，从而扩大了密封面积，增强了密封效果。半球形密封腔还具有导向的作用，密封球在半球形密封腔的导向作用下顺利滑入半球形密封腔内，不会左右偏移而降低密封和止回效果。

5、下流道腔的球形结构以及限位体两端的圆台形结构，可加速钻杆本体内冷却水的流动，间接地改善了冷却效果。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的自由状态时的结构示意图；

图2是本实用新型的工作状态时的结构示意图。

图中标记为：1.钻杆本体；11.空腔；2.公接头；3.母接头；4.下流道腔；41.半球形密封腔；5.上流道腔；51.连接面；6.限位体；61.分流孔；7.止回缓冲腔；71.压缩弹簧；72.芯轴；73.密封板；74.密封球。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种矿用止回钻杆，包括设有空腔11的钻杆本体1以及分别设置于钻杆本体1的上下两端的公接头2和母接头3，钻杆本体1内接近母接头3的一端设有与母接头3连通的下流道腔4，下流道腔4的上方设有与下流道腔4连通的上流道腔5，上流道腔5的底部设有水平的连接面51，上流道腔5的上方设有带多个分流孔61的限位体6，分流孔61的上下两端分别与空腔11和上流道腔5连通，限位体6嵌内设有腔体可上下伸缩的止回缓冲腔7，止回缓冲腔7固定于限位体6内，止回缓冲腔7内的顶部固定有压缩弹簧71，压缩弹簧71的下端连接有芯轴72，止回缓冲腔7的底部连接有密封板73，自由状态下，密封板73由连接面51的上方抵接于连接面51上，密封板73上设有与芯轴72的直径匹配的轴孔，芯轴72经轴孔穿过密封板73，芯轴72的下端连接有密封球74，密封球74抵接于下流道腔4的底部。

优选地，下流道腔4的底部设有与密封球74的形状匹配的半球形密封腔41，半球形密封腔41的底部与母接头3相连通。半球形密封腔41与密封球74为面接触，从而扩大了密封面积，增强了密封效果。半球形密封腔41还具有导向的作用，拆卸钻杆后，密封球74在半球形密封腔41的导向作用下顺利滑入半球形密封腔41内，不会左右偏移而降低密封和止回效果。

优选地，下流道腔4为具有上下开口的球形，水流在球形的下流道腔4内向上流道腔5的入口处汇集，上流道腔5的入口处因宽度缩小，而导致该处的流速增大，利于钻杆内冷却水水流的快速流通。

优选地，限位体6的上端和下端均为内凹的圆台形，从而也具有一定的导流作用，便于水流快速进入分流体内。

优选地，限位体6与钻杆本体1一体成型，增加了限位体6与钻杆本体1的连接强度，保证了钻杆工作的稳定性。

优选地，止回缓冲腔7、芯轴72、密封板73和密封球74均设置于钻杆本体1内空腔的中轴线上，多个分流孔61中心对称地分布于限位体6上，使各个密封、止回部件在空腔内的受力更加均匀、稳定，芯轴不易偏斜晃动。

拆卸钻杆时，由于止回缓冲腔和压缩弹簧的压力作用，上下设置的密封板和密封球可分别对上流道腔和下流道腔进行密封，经过先后两次密封加强了密封效果，可保证钻杆内的水不回流，增强了止回效果；密封的止回缓冲腔，可保护其内部的压缩弹簧不受流质液体的腐蚀，延长了使用寿命。在钻孔作业时，排渣冷却水经过母接头的空腔后，冲击密封球，密封球将冲击力传递给芯轴和压缩弹簧，压缩弹簧受压后带动芯轴和密封球向上移动，水流进入下流道腔；进一步地，水流对密封板施加向上的压力，密封板向上移动挤压止回缓冲腔的腔体后，不再抵接住连接面，从而水流由密封板与连接面之间的缝隙中进入上流道腔；进一步地，水流从限位体中的分流孔中流进钻杆本体的空腔内，进入前一根钻杆，进行冲孔、冷却作业。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。