接头组件、钻杆和钻机的制作方法

本发明涉及施工机械技术领域，尤其是涉及一种接头组件、钻杆和钻机。

背景技术：

旋转式钻机及螺旋钻机是用于成桩的施工机械，现有的旋转式钻机及螺旋钻机均包括多个钻杆，相邻两个钻杆之间通常采用钻杆两端安装的多边形的公母型接头进行连接。多边形的公母型接头如正六边形的公母型接头或者正八边形的公母型接头。为便于向地下灌入混凝土，上述钻机中的钻杆以及公母型接头均为中空结构，相邻两个钻杆之间通过公母型接头连接在一起时，钻杆和公母型接头之间依次连通。

在使用旋转式钻机及螺旋钻机在地下施工出桩时，需要上述钻机中的钻杆自转以在地下钻孔。在上述钻机中的钻杆自转时，相邻两个钻杆之间的正多边形的公母接头之间的旋转扭力的传递是依靠公接头外侧面的凸面边角与母接头内侧面的凹面边角之间的边面接触实现的，因此在现有的钻机中的相邻两钻杆之间的公母型接头中，公接头外侧面的凸面边角与母接头内侧面的凹面边角承受相邻两个钻杆之间的全部旋转扭力，应力集中在公母型接头的接触面上的边角和面上，在长时间的旋转扭矩作用下，公母型接头的接触面上的边角的磨损较大，往往会出现较大的变形，导致公接头的凸面边角与母接头的凹面之间出现咬死现象，进而导致公母接头之间无法分离，使得钻杆报废。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种接头组件、钻杆和钻机，以缓解现有技术中存在的钻机中的相邻两钻杆之间的公母型接头中，公接头外侧面的凸面边角与母接头内侧面的凹面边角承受相邻两个钻杆之间的全部旋转扭力，应力集中在公母型接头的接触面上的边角和面上，在长时间的旋转扭矩作用下，公母型接头的接触面上的边角的磨损较大，往往会出现较大的变形，导致公接头的凸面边角与母接头的凹面之间出现咬死现象，进而导致公母接头之间无法分离，使得钻杆报废的技术问题。

本发明提供的接头组件包括公接头和母接头，公接头和母接头均中空；

公接头包括插接部，插接部的外周壁为多棱柱状，且插接部的外周壁的相邻两侧壁之间的连接处设置有弧面；

母接头包括插槽部，插槽部的内周壁为与插接部对应的多棱柱状，且插槽部的内周壁的相邻两侧壁之间的连接处设置有弧面；

插接部用于插接在插槽部中，公接头和母接头能够在插接部插接在插槽部中时连通。

进一步的，插接部的外周壁的相邻两侧壁之间的连接处的弧面，沿从插接部的中空处至插接部的外周壁的方向凸出；

插槽部的内周壁的相邻两侧壁之间的连接处的弧面，沿从插槽部至插槽部的外周壁的方向凸出。

进一步的，插接部的外周壁的每个侧壁均为弧面，且该弧面沿从插接部的外周壁至插接部的中空处的方向凸出；

插槽部的内周壁的每个侧壁均为弧面，且该弧面沿从插槽部的外周壁至插槽部的方向凸出。

进一步的，插接部的外周壁的每个侧壁的周向边长相等，插槽部中空处的内周壁的每个侧壁的周向边长相等。

进一步的，插接部插接在插槽部中时，插接部的外周壁与插槽部中空处的内周壁之间存在间隙。

进一步的，插接部的外周壁为正六棱柱状，插槽部的内周壁为与插接部对应的正六棱柱状。

进一步的，插接部的外周壁为正八棱柱状，插槽部的内周壁为与插接部对应的正八棱柱状。

进一步的，接头组件还包括销钉；

插接部的外周壁和插槽部的内周壁上均设置有切向的凹槽，且插槽部的外周壁上设置有与插槽部内周壁上的凹槽连通的穿孔；

插槽部的外周壁上的穿孔、插槽部内周壁上的凹槽和插接部的外周壁上的凹槽，能够在插接部插接在插槽部中时形成销孔，销钉用于穿设在销孔中。

本发明提供的钻杆包括中空的钻杆本体和上述技术方案中任一项所述的接头组件；

钻杆本体的其中一端与接头组件的公接头或者母接头连通，和/或，钻杆本体的另一端与接头组件中的母接头或者公接头连通。

本发明提供的钻机包括上述钻杆，钻杆为多个，多个钻杆依次连通。

本发明提供的接头组件、钻杆和钻机能产生如下有益效果：

本发明提供的接头组件包括公接头和母接头，公接头和母接头均中空。公接头包括插接部，插接部的外周壁为多棱柱状，且插接部的外周壁的相邻两侧壁之间的连接处设置有弧面。母接头包括插槽部，插槽部的内周壁为与插接部对应的多棱柱状，且插槽部的内周壁的相邻两侧壁之间的连接处设置有弧面。在使用旋转式钻机及螺旋钻机在地下施工出桩时，可以先利用本发明提供的接头组件中的公接头和母接头分别连通在钻机中的相邻两个钻杆的端部上。继而将相邻两个钻杆之间的公接头上的插接部插接在母接头上的插槽部中，此时公接头和母接头之间连通在一起。驱使钻机中的钻杆自转后，相邻两个钻杆之间的公接头和母接头之间的旋转扭力的传递是依靠插接部外周壁上的弧面和插槽部内周壁上的弧面之间的面与面之间的接触实现的。此时插接部外周壁上的弧面和插槽部内周壁上的弧面承受相邻两个钻杆之间的全部旋转扭力，应力分布在公接头的插接部和母接头的插槽部之间接触的弧面和弧面上，不仅可以增加公接头和母接头之间的受力面积进而增加该接头组件的抗扭能力，还可以防止公接头和母接头受到较大的磨损，进而可以防止公接头和母接头之间出现咬死现象。

与现有技术相比，本发明提供的接头组件可以利用公接头插接部外周壁上的弧面和母接头插槽部内周壁上的弧面增加公接头和母接头之间的受力面积，进而可以增加接头组件的抗扭能力，以及可以防止公接头和母接头因受到较大的磨损而产生较大变形，进而可以防止公接头与母接头之间出现咬死现象，防止钻杆报废。

本发明提供的钻杆包括中空的钻杆本体和上述接头组件，钻杆本体的其中一端与接头组件的公接头或者母接头连通，和/或，钻杆本体的另一端与接头组件中的母接头或者公接头连通。本发明提供的钻杆包括上述接头组件，因而本发明提供的钻杆具有与上述接头组件相同的有益效果。

本发明提供的钻机包括上述钻杆，钻杆为多个，多个钻杆依次连通。本发明提供的钻机包括上述钻杆，因而本发明提供的钻机具有与上述钻杆相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的接头组件的结构示意图；

图2为图1中的接头组件的剖视图；

图3为本发明实施例一提供的接头组件的另一结构示意图；

图4为图3中的接头组件的剖视图；

图5为本发明实施例二提供的钻杆的结构示意图；

图6为图5中的钻杆的剖视图。

图标：1-公接头；10-插接部；2-母接头；20-插槽部；3-凹槽；4-穿孔；5-钻杆本体。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1-图4所示，本实施例提供的接头组件包括公接头1和母接头2，公接头1和母接头2均中空。公接头1包括插接部10，插接部10的外周壁为多棱柱状，且插接部10的外周壁的相邻两侧壁之间的连接处设置有弧面。母接头2包括插槽部20，插槽部20的内周壁为与插接部10对应的多棱柱状，且插槽部20的内周壁的相邻两侧壁之间的连接处设置有弧面。

插接部10用于插接在插槽部20中，公接头1和母接头2能够在插接部10插接在插槽部20中时连通。

在使用旋转式钻机及螺旋钻机在地下施工出桩时，可以先利用本实施例提供的接头组件中的公接头1和母接头2分别连通在钻机中的相邻两个钻杆的端部上。继而将相邻两个钻杆之间的公接头1上的插接部10插接在母接头2上的插槽部20中，此时公接头1和母接头2之间连通在一起。

驱使钻机中的钻杆自转后，相邻两个钻杆之间的公接头1和母接头2之间的旋转扭力的传递是依靠插接部10外周壁上的弧面和插槽部20内周壁上的弧面之间的面与面之间的接触实现的。此时插接部10外周壁上的弧面和插槽部20内周壁上的弧面承受相邻两个钻杆之间的全部旋转扭力，应力分布在公接头1的插接部10和母接头2的插槽部20之间接触的弧面和弧面上，不仅可以增加公接头1和母接头2之间的受力面积进而增加该接头组件的抗扭能力，还可以防止公接头1和母接头2受到较大的磨损，进而可以防止公接头1和母接头2之间出现咬死现象。

与现有技术相比，本实施例提供的接头组件可以利用公接头1插接部10外周壁上的弧面和母接头2插槽部20内周壁上的弧面增加公接头1和母接头2之间的受力面积，进而可以增加接头组件的抗扭能力，以及可以防止公接头1和母接头2因受到较大的磨损而产生较大变形，进而可以防止公接头1与母接头2之间出现咬死现象，防止钻杆报废。

可以看出，本实施例提供的接头组件缓解了现有技术中存在的钻机中的相邻两钻杆之间的公母型接头中，公接头外侧面的凸面边角与母接头内侧面的凹面边角承受相邻两个钻杆之间的全部旋转扭力，应力集中在公母型接头的接触面上的边角和面上，在长时间的旋转扭矩作用下，公母型接头的接触面上的边角的磨损较大，往往会出现较大的变形，导致公接头的凸面边角与母接头的凹面之间出现咬死现象，进而导致公母接头之间无法分离，使得钻杆报废的技术问题。

需要说明的是，母接头2的中空处的内周壁上设置有阶梯处，该阶梯处至母接头2的其中一端之间为母接头2上的插槽部20。当公接头1的插接部10插接在插槽部20中后，插接部10能够抵接在上述阶梯处，以使插接部10能够稳定的插接在插槽部20中。

如图2和图4所示，插接部10的外周壁的相邻两侧壁之间的连接处的弧面，沿从插接部10的中空处至插接部10的外周壁的方向凸出。插槽部20的内周壁的相邻两侧壁之间的连接处的弧面，沿从插槽部20至插槽部20的外周壁的方向凸出。

插接部10的外周壁的相邻两侧壁之间的连接处的弧面，沿从插接部10的中空处至插接部10的外周壁的方向凸出，可以提升加工本实施例提供的公接头1的便捷性。

插槽部20的内周壁的相邻两侧壁之间的连接处的弧面，沿从插槽部20至插槽部20的外周壁的方向凸出，可以提升加工本实施例提供的母接头2的便捷性。

进一步的，如图1-图4所示，插接部10的外周壁的每个侧壁均为弧面，且该弧面沿从插接部10的外周壁至插接部10的中空处的方向凸出。插槽部20的内周壁的每个侧壁均为弧面，且该弧面沿从插槽部20的外周壁至插槽部20的方向凸出。

插接部10的外周壁的每个侧壁均为弧面以及插槽部20的内周壁的每个侧壁均为弧面，可以进一步的增加公接头1和母接头2之间的受力面积，进而可以进一步增加该接头组件的抗扭能力。

如图2和图4所示，插接部10的外周壁的每个侧壁的周向边长相等，插槽部20中空处的内周壁的每个侧壁的周向边长相等。

插接部10的外周壁的每个侧壁的周向边长相等，插槽部20中空处的内周壁的每个侧壁的周向边长相等，可以提升公接头1和母接头2之间的抗扭力的分布均匀性，进而提升公接头1和母接头2在受力过程中的稳定性。

在本实施例中，插接部10插接在插槽部20中时，插接部10的外周壁与插槽部20中空处的内周壁之间存在间隙。

插接部10的外周壁与插槽部20中空处的内周壁之间存在的间隙，便于公接头1与母接头2的快速对位和坎合。

如图1和图2所示，插接部10的外周壁可以为正六棱柱状，插槽部20的内周壁可以为与插接部10对应的正六棱柱状。

插接部10的外周壁为正六棱柱状，插槽部20的内周壁为与插接部10对应的正六棱柱状，可以增加插接部10和插槽部20之间的接触面积，使得插接部10和插槽部20之间传递的扭矩大于钻杆径向截面上的最大抵抗扭矩，进而可以进一步增加该接头组件的抗扭能力。

如图3和图4所示，插接部10的外周壁还可以为正八棱柱状，插槽部20的内周壁还可以为与插接部10对应的正八棱柱状。

插接部10的外周壁为正八棱柱状，插槽部20的内周壁为与插接部10对应的正八棱柱状，相较于六棱柱状，可以进一步的增加插接部10和插槽部20之间的接触面积，使得插接部10和插槽部20之间传递的扭矩大于钻杆径向截面上的最大抵抗扭矩，进而可以进一步增加该接头组件的抗扭能力。

本实施例提供的接头组件还包括销钉，如图1-图4所示，插接部10的外周壁和插槽部20的内周壁上均设置有切向的凹槽3，且插槽部20的外周壁上设置有与插槽部20内周壁上的凹槽3连通的穿孔4。插槽部20的外周壁上的穿孔4、插槽部20内周壁上的凹槽3和插接部10的外周壁上的凹槽3，能够在插接部10插接在插槽部20中时形成销孔，销钉用于穿设在销孔中。

将公接头1上的插接部10插接在母接头2上的插槽部20中后，插槽部20的外周壁上的穿孔4、插槽部20内周壁上的凹槽3和插接部10的外周壁上的凹槽3形成销孔，将销钉穿设在销孔中后，销钉可以限制公接头1和母接头2沿公接头1的轴向移动，进而可以防止插接部10沿公接头1的轴向从插槽部20中退出。

利用销孔与销轴之间的配合，还可以实现公接头1和母接头2之间的快速连接，进而可以提升安装有该接头组件的多个钻杆之间的装配速度，提升施工效率。

需要说明的是，本实施例提供的接头组件中的销孔的方向与公接头1的切向平行，相较于销孔的方向与公接头1的径向平行，可以防止插接在销孔中的销钉伸进公接头1的中空位置处，进而可以防止安装有该接头组件的钻杆中通入混凝土时，销钉阻碍混凝土的流动过程，以及可以防止销钉被混凝土损伤。

实施例二：

如图5和图6所示，钻杆包括中空的钻杆本体5和实施例一中的接头组件，钻杆本体5的其中一端与接头组件的公接头1或者母接头2连通，或者，钻杆本体5的另一端与接头组件中的母接头2或者公接头1连通。或者，钻杆本体5的两端分别连通有接头组件中的母接头2和公接头1。

钻杆可以为多个，多个钻杆可以通过接头组件中的公接头1与母接头2配合而依次连通在一起。

本实施例提供的钻杆包括实施例一中的接头组件，因而本实施例提供的钻杆与实施例一中的接头组件能够解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。本实施例提供的钻杆同样缓解了现有技术中存在的钻机中的相邻两钻杆之间的公母型接头中，公接头外侧面的凸面边角与母接头内侧面的凹面边角承受相邻两个钻杆之间的全部旋转扭力，应力集中在公母型接头的接触面上的边角和面上，在长时间的旋转扭矩作用下，公母型接头的接触面上的边角的磨损较大，往往会出现较大的变形，导致公接头的凸面边角与母接头的凹面之间出现咬死现象，进而导致公母接头之间无法分离，使得钻杆报废的技术问题。

实施例三：

本实施例提供的钻机包括实施例二中的钻杆，钻杆为多个，多个钻杆依次连通。

本实施例提供的钻机包括实施例二中的钻杆，因而本实施例提供的钻机与实施例二中的钻杆能够解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。本实施例提供的钻机同样缓解了现有技术中存在的钻机中的相邻两钻杆之间的公母型接头中，公接头外侧面的凸面边角与母接头内侧面的凹面边角承受相邻两个钻杆之间的全部旋转扭力，应力集中在公母型接头的接触面上的边角和面上，在长时间的旋转扭矩作用下，公母型接头的接触面上的边角的磨损较大，往往会出现较大的变形，导致公接头的凸面边角与母接头的凹面之间出现咬死现象，进而导致公母接头之间无法分离，使得钻杆报废的技术问题。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。