專利名稱:圓角等邊高強防突鉆桿的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種三角鉆桿,具體是一種圓角等邊高強防突鉆桿,主要是針對高瓦斯、軟煤層、強地壓的地質條件。
背景技術:
礦山開采有大量的鉆孔作業,尤其是煤礦。鉆孔作業中消耗量最大的是鉆桿,對深孔鉆進作業尤其如此。申請號為“201020676943. 3”的三角鉆桿的專利,其具有成孔率高、 成孔的線性好,不易抱鉆、卡鉆等優點,包括桿體1,所述的桿體1外壁截面呈正三角形,所述正三角形的三個角呈圓角,所述的三個圓角位于同一圓周上;所述的桿體1尾部軸向開有鉆桿連接孔2,前部軸向連接有鉆桿連接座3,鉆桿連接孔2內開有母錐螺紋4,鉆桿連接座3開有公錐螺紋5,母錐螺紋4與公錐螺紋5緊密配合;所述桿體1中部軸向開有通風通氣管I 6,桿體1前部以及鉆桿連接座3內軸向開有通風通氣管II 7,所述的鉆桿連接孔2 與通風通氣管I 6連通,通風通氣管I 6與通風通氣管II 7連通且圓心相同直徑相等。但由于三角鉆桿在使用過程中承受的扭矩較傳統的圓形鉆桿大,其桿體外壁整體為相同的平面和圓角,內壁為統一圓心直徑的通風通氣管,使用時排渣不順暢,斷裂問題嚴重,鉆桿連接座、焊口(鉆桿連接座與桿體連接處)出現了不同程度的斷裂,使用壽命較短。
發明內容本實用新型為了改善三角鉆桿使用過程中斷裂問題嚴重以及排渣不順暢的問題, 提供了一種圓角等邊高強防突鉆桿。本實用新型是通過以下技術方案實現的圓角等邊高強防突鉆桿,包括桿體,所述的桿體外壁截面呈正三角形,所述正三角形的三個角呈圓角,所述的三個圓角位于同一圓周上;所述的桿體尾部軸向開有鉆桿連接孔,前部軸向連接有鉆桿連接座,鉆桿連接孔內開有母錐螺紋,鉆桿連接座開有公錐螺紋;所述桿體中部軸向開有通風通氣管I,桿體前部以及鉆桿連接座內軸向開有通風通氣管II,所述的鉆桿連接孔與通風通氣管I連通,通風通氣管I與通風通氣管II連通,所述的通風通氣管I直徑大于通風通氣管II的直徑;所述桿體前部以及尾部外壁正三角形的邊長小于桿體中部外壁正三角形的邊長。所述的通風通氣管I直徑大于通風通氣管II的直徑,因而鉆桿連接座以及焊口 (鉆桿連接座與桿體連接處)的壁厚大于桿體中部,保證了鉆桿連接座以及焊口(鉆桿連接座與桿體連接處)的強度,具有很強的抗彎曲、抗扭曲能力,有利于鉆桿轉動時的穩定,使用時不易斷裂。所述桿體前部以及尾部外壁正三角形的邊長小于桿體中部外壁正三角形的邊長, 鉆桿使用時其邊棱可攪動孔底鉆渣、將顆粒進行再次粉碎,為鉆桿排渣爭取更多的空間,鉆孔環狀間隙變大,鉆桿圍繞鉆孔環狀間隙做周向運動,并在壓力風的作用下使鉆渣處于懸浮、運移狀態、排渣效果顯著。本實用新型結構簡單、新穎,具有很強的抗彎曲、抗扭曲能力,鉆桿轉動時結構穩定,不易斷裂,使用壽命較長,具有較大的環狀間隙,改善了成孔條件,具有很強的粉碎、撥動、防壓死的作用,對于高瓦斯、軟煤層、強地壓的地質條件具有明顯的優勢。
圖1為本實用新型所述的圓角等邊高強防突鉆桿的結構示意圖。圖2為圖1的A-A的剖視圖。圖3為圖1的B-B的剖視圖。圖4為圖1的C-C的剖視圖。圖中1-桿體,2-鉆桿連接孔,3-鉆桿連接座,4-母錐螺紋,5-公錐螺紋,6_通風通氣管I,7-通風通氣管II。
具體實施方式
圓角等邊高強防突鉆桿,包括桿體1,所述的桿體1外壁截面呈正三角形,所述正三角形的三個角呈圓角,所述的三個圓角位于同一圓周上;所述的桿體1尾部軸向開有鉆桿連接孔2,前部軸向連接有鉆桿連接座3,鉆桿連接孔2內開有母錐螺紋4,鉆桿連接座3 開有公錐螺紋5 ;所述桿體1中部軸向開有通風通氣管I 6,桿體1前部以及鉆桿連接座3 內軸向開有通風通氣管II 7,所述的鉆桿連接孔2與通風通氣管I 6連通,通風通氣管I 6 與通風通氣管II 7連通,所述的通風通氣管I 6直徑大于通風通氣管II 7的直徑;所述桿體 1前部以及尾部外壁正三角形的邊長小于桿體1中部外壁正三角形的邊長。具體制造時,母錐螺紋4以及公錐螺紋5為4牙/英寸的三角形螺紋,其他參數為螺紋錐度1/5、牙型角45°、牙高2. 9mm、牙頂削平1. 09mm、螺紋大徑54mm、緊密距 0. 2-0. 5mm,母錐螺紋4與公錐螺紋5緊密配合,提高了鉆桿的傳遞扭矩以及上鉆桿的速度, 使用時螺紋牙不易發生粘螺紋和錯螺紋(即旋螺紋速度過快導致外螺紋沿著內螺紋的螺旋牙槽旋進時會產生附加的沖擊載荷,損傷螺紋)。具體實施時,所述的桿體1是由45#鋼無縫鋼管經調質加工制成的桿體1,提高了桿體1的扭矩及鉆桿的強度,使用壽命增大;所述的鉆桿連接座3是由42CrMo圓鋼調質處理加工制成的的鉆桿連接座3,鉆桿連接座3采用氣體保護焊的工藝焊材選用鉆桿專用焊絲,焊后進行二次回火處理使焊口(鉆桿連接座3與桿體1連接處)強度大幅提高,相當于基材強度的120%。具體制造時,鉆桿連接座3先焊接于桿體1,再整體加工,保證了公錐螺紋5、母錐螺紋4的同心度,降低了使用過程產生的扭矩。
權利要求1.一種圓角等邊高強防突鉆桿,包括桿體(1),所述的桿體(1)外壁截面呈正三角形, 所述正三角形的三個角呈圓角,所述的三個圓角位于同一圓周上;所述的桿體(1)尾部軸向開有鉆桿連接孔(2),前部軸向連接有鉆桿連接座(3),鉆桿連接孔(2)內開有母錐螺紋 (4),鉆桿連接座(3)開有公錐螺紋(5);所述桿體(1)中部軸向開有通風通氣管I (6),桿體 (1)前部以及鉆桿連接座(3 )內軸向開有通風通氣管II (7 ),所述的鉆桿連接孔(2 )與通風通氣管I (6)連通,通風通氣管I (6)與通風通氣管II (7)連通,其特征在于,所述的通風通氣管I (6)直徑大于通風通氣管II (7)的直徑;所述桿體(1)前部以及尾部外壁正三角形的邊長小于桿體(1)中部外壁正三角形的邊長。
2.根據權利要求1所述的的圓角等邊高強防突鉆桿,其特征在于,母錐螺紋(4)以及公錐螺紋(5)螺紋為4牙/英寸的三角形螺紋。
3.根據權利要求1或2所述的的圓角等邊高強防突鉆桿,其特征在于,所述的桿體(1) 是由45#鋼無縫鋼管經調質加工制成的桿體(1)。
4.根據權利要求1或2所述的的圓角等邊高強防突鉆桿,其特征在于,所述的鉆桿連接座(3)是由42CrMo圓鋼調質處理加工制成的鉆桿連接座(3)。
5.根據權利要求3所述的的圓角等邊高強防突鉆桿,其特征在于,所述的鉆桿連接座 (3)是由42CrMo圓鋼調質處理加工制成的鉆桿連接座(3)。
專利摘要本實用新型涉及一種三角鉆桿,具體是一種圓角等邊高強防突鉆桿,改善了三角鉆桿使用過程中斷裂問題嚴重以及排渣不順暢的問題,所述桿體中部軸向開有通風通氣管Ⅰ,桿體前部以及鉆桿連接座內軸向開有通風通氣管Ⅱ,所述的通風通氣管Ⅰ直徑大于通風通氣管Ⅱ的直徑;所述桿體前部以及尾部外壁正三角形的邊長小于桿體中部外壁正三角形的邊長。本實用新型結構簡單、新穎,具有很強的抗彎曲、抗扭曲能力,鉆桿轉動時結構穩定,不易斷裂,使用壽命較長,具有較大的環狀間隙,改善了成孔條件,具有很強的粉碎、撥動、防壓死的作用,對于高瓦斯、軟煤層、強地壓的地質條件具有明顯的優勢。
文檔編號E21B17/042GK202300219SQ20112042900
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月3日 優先權日2011年11月3日
發明者周大武 申請人:周大武