專(zhuān)利名稱(chēng)：帶有過(guò)渡圓的摩擦焊三棱鉆桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
帶有過(guò)渡圓的摩擦焊三棱鉆桿技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種鉆桿，尤其涉及帶有過(guò)渡圓的摩擦焊三棱鉆桿。
背景技術(shù)：
[0002]現(xiàn)有技術(shù)主要采用尖鉆桿，肋骨鉆桿(焊附螺旋鋼帶)，普通三棱鉆桿等類(lèi)型鉆桿鉆進(jìn)，依靠風(fēng)和或水力排渣(這種鉆進(jìn)方式鉆頭比鉆桿直徑大，在高風(fēng)流或水流作用下，鉆渣從鉆桿與孔壁之間的空隙間排出)，在正常情況下(巖層或較硬煤層)可以鉆進(jìn)速度快，成孔深度等指標(biāo)要求，成孔質(zhì)量較好，但是，在極軟煤層和高地應(yīng)力、高瓦斯涌出條件下，迅速瓦斯涌出和地應(yīng)力共同作用下，將鉆桿抱死或堵塞排渣通道，造成堵塞處至孔底之間瓦斯大量積聚，形成較大壓力造成頂鉆、噴孔等事故。此時(shí)，如鉆機(jī)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)給力，當(dāng)此動(dòng)力大于鉆桿的抗扭力矩時(shí)，便會(huì)發(fā)生斷桿、丟鉆桿事故，使鉆進(jìn)難以進(jìn)行，此種情況，鉆孔施工的數(shù)米時(shí)，就有可能發(fā)生甚至無(wú)法實(shí)施鉆進(jìn)，這種問(wèn)題截止目前仍是煤礦治理瓦斯鉆孔施工的一道世界性難題，眾從研究人員、專(zhuān)家學(xué)者以及現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行了大量反復(fù)的研究，在有些方面，有個(gè)別改進(jìn)，但仍未有效徹底解決該問(wèn)題。[0003]在現(xiàn)有鉆桿中，三棱鉆桿的排渣性能、防止堵孔、頂鉆、噴孔、抱死鉆桿的功能很優(yōu)越，但由于全手工制造，接頭與桿體的焊接強(qiáng)度達(dá)不到要求，受尺寸限制，公接頭和母接頭的螺紋較細(xì)，強(qiáng)度偏低，由于三棱的公接頭和母接頭聯(lián)接時(shí)，不能達(dá)到完全一致而錯(cuò)位，后一根鉆桿的三棱面有可能對(duì)前一根鉆桿排出的渣形成正面阻力而影響排渣。上述原因造成普通三棱鉆桿存在打不深(70m)左右，打不直，易斷桿現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。實(shí)用新型內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種排渣性能好、鉆孔深、強(qiáng)度高、使用壽命長(zhǎng)的帶有過(guò)渡圓的摩擦焊三棱鉆桿。[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案帶有過(guò)渡圓的摩擦焊三棱鉆桿，包括具有三條凸棱的鉆桿本體，鉆桿本體兩端分別摩擦焊接有同軸的公接頭和母接頭，所述母接頭的外形為圓柱形，母接頭的外徑小于鉆桿本體的旋轉(zhuǎn)外徑。[0006]所述母接頭內(nèi)部軸向設(shè)有錐形螺紋孔，公接頭由一節(jié)可與錐形螺紋孔螺紋連接配合的錐形螺桿和另一節(jié)與鉆桿本體端部固定連接的過(guò)渡圓柱構(gòu)成，過(guò)渡圓柱的外徑和母接頭的外徑尺寸相等。[0007]所述母接頭外表面分別設(shè)有沿三條凸棱軸向延伸的三塊旋挖葉片，旋挖葉片的軸向長(zhǎng)度小于母接頭的長(zhǎng)度，三塊旋挖葉片與三條凸棱的旋轉(zhuǎn)外徑相等。[0008]采用上述技術(shù)方案，具有以下技術(shù)效果[0009](I)、公接頭和母接頭分別與鉆桿本體由手工焊接改變成數(shù)控摩擦自動(dòng)焊接，焊接強(qiáng)度聞，突破二棱鉆桿只能手工焊接難題，實(shí)現(xiàn)了生廣效率聞質(zhì)量好且穩(wěn)定，可有效提聞鉆孔深度50%以上。[0010](2)、兩根三棱鉆桿聯(lián)接時(shí)，一根三棱鉆桿的公接頭與另一根三棱鉆桿的母接頭之間螺紋連接形成一個(gè)圓柱形的過(guò)渡區(qū)域，該過(guò)渡區(qū)域形成外徑小于鉆桿本體的旋轉(zhuǎn)外徑， 當(dāng)上一根三棱鉆桿排出的鉆渣進(jìn)入該過(guò)渡區(qū)域后，重新被風(fēng)力或水力分配均衡進(jìn)入下一根三棱鉆桿，從而減少排渣阻力，有效降低了堵孔、噴孔、扭斷鉆桿等事故發(fā)生，使成孔率提高到80%以上。[0011](3)、將公母接頭螺紋尺寸提高一個(gè)級(jí)別，三棱鉆桿整體性能極大改善，從而提高強(qiáng)度，增加抗折斷能力。[0012](4)、母接頭外表面的三塊旋挖葉片具有旋挖并攪拌孔底、加固鉆桿本體和母接頭之間的摩擦焊縫、提高鉆桿強(qiáng)度、便于夾持拆卸鉆桿的作用。


[0013]圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；[0014]圖2是圖I的左視放大圖。
具體實(shí)施方式
[0015]如圖I和圖2所示，本實(shí)用新型的帶有過(guò)渡圓的摩擦焊三棱鉆桿，包括具有三條凸棱I的鉆桿本體2，鉆桿本體2兩端分別摩擦焊接有同軸的公接頭3和母接頭4，母接頭4 的外形為圓柱形，母接頭4的外徑小于鉆桿本體2的旋轉(zhuǎn)外徑。母接頭4內(nèi)部軸向設(shè)有錐形螺紋孔5，公接頭3由一節(jié)可與錐形螺紋孔5螺紋連接配合的錐形螺桿6和另一節(jié)與鉆桿本體2端部固定連接的過(guò)渡圓柱7構(gòu)成，過(guò)渡圓柱7的外徑和母接頭4的外徑尺寸相等。 母接頭4外表面分別設(shè)有沿三條凸棱I軸向延伸的三塊旋挖葉片8，旋挖葉片8的軸向長(zhǎng)度小于母接頭4的長(zhǎng)度，三塊旋挖葉片8與三條凸棱I的旋轉(zhuǎn)外徑相等[0016]本實(shí)用新型將鉆桿本體2兩端的公接頭3和母接頭4的斷面形狀由三角形改為圓形，在兩根鉆桿之間形成一節(jié)圓柱形的過(guò)渡區(qū)域，過(guò)渡區(qū)域的直徑小于鉆桿本體2旋轉(zhuǎn)外徑一個(gè)級(jí)別例如，鉆桿本體2旋轉(zhuǎn)外徑為Φ73mm，則過(guò)渡區(qū)域的直徑為Φ63. 5mm，即母接頭4和過(guò)渡圓柱7的外徑為Φ63. 5mm,母接頭4內(nèi)部軸向設(shè)有錐形螺紋孔5和公接頭3的錐形螺桿6比同型號(hào)普通三棱鉆桿的公、母接頭提高一個(gè)級(jí)別。例Φ73πιπι三棱鉆桿，過(guò)去使用Φ50mm的接頭螺紋,本實(shí)用新型則使用Φ63. 5mm接頭螺紋，以此類(lèi)推。[0017]本實(shí)用新型的加工工藝如下a.先將旋轉(zhuǎn)外徑為Φ73_的具有三條凸棱I的鉆桿本體2兩端高頻加熱，然后用專(zhuān)用沖壓機(jī)將其沖壓縮為Φ63. 5mm的圓管，壁厚不變，然后用車(chē)床將端頭平頭。b.鍛造公接頭3和母接頭4的毛坯，并按尺寸加工焊口。c.將公接頭 3和母接頭4分別用摩擦焊機(jī)與鉆桿本體2焊接成一體，并高頻退火應(yīng)力。d.用數(shù)控車(chē)床車(chē)出公接頭3上的公絲扣和母接頭4母絲扣。e.進(jìn)行防腐、質(zhì)檢、包裝、出廠。
權(quán)利要求1.帶有過(guò)渡圓的摩擦焊三棱鉆桿，包括具有三條凸棱的鉆桿本體，鉆桿本體兩端分別摩擦焊接有同軸的公接頭和母接頭，其特征在于所述母接頭的外形為圓柱形，母接頭的外徑小于鉆桿本體的旋轉(zhuǎn)外徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有過(guò)渡圓的摩擦焊三棱鉆桿，其特征在于所述母接頭內(nèi)部軸向設(shè)有錐形螺紋孔，公接頭由一節(jié)可與錐形螺紋孔螺紋連接配合的錐形螺桿和另一節(jié)與鉆桿本體端部固定連接的過(guò)渡圓柱構(gòu)成，過(guò)渡圓柱的外徑和母接頭的外徑尺寸相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的帶有過(guò)渡圓的摩擦焊三棱鉆桿，其特征在于所述母接頭外表面分別設(shè)有沿三條凸棱軸向延伸的三塊旋挖葉片，旋挖葉片的軸向長(zhǎng)度小于母接頭的長(zhǎng)度，三塊旋挖葉片與三條凸棱的旋轉(zhuǎn)外徑相等。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了帶有過(guò)渡圓的摩擦焊三棱鉆桿，包括具有三條凸棱的鉆桿本體，鉆桿本體兩端分別摩擦焊接有同軸的公接頭和母接頭，所述母接頭的外形為圓柱形，母接頭的外徑小于鉆桿本體的旋轉(zhuǎn)外徑。采用上述技術(shù)方案，摩擦焊接強(qiáng)度高，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)效率高質(zhì)量好且穩(wěn)定，可有效提高鉆孔深度50%以上。兩根三棱鉆桿聯(lián)接時(shí)，一根三棱鉆桿的公接頭與另一根三棱鉆桿的母接頭之間螺紋連接形成一個(gè)圓柱形的過(guò)渡區(qū)域，該過(guò)渡區(qū)域形成外徑小于鉆桿本體的旋轉(zhuǎn)外徑，當(dāng)上一根三棱鉆桿排出的鉆渣進(jìn)入該過(guò)渡區(qū)域后，重新被風(fēng)力或水力分配均衡進(jìn)入下一根三棱鉆桿，從而減少排渣阻力，有效降低了堵孔、噴孔、扭斷鉆桿等事故發(fā)生，使成孔率提高到80%以上。
文檔編號(hào)E21B17/22GK202810698SQ20122044667
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月4日
發(fā)明者張艷偉, 于全德, 劉宏曉, 程宏圖, 高國(guó)利, 關(guān)廣林, 楊培仲, 楊家山, 張新勇, 張宇, 馬金營(yíng), 趙磊, 李海龍, 劉洪亮 申請(qǐng)人:平頂山市中礦機(jī)械制造有限公司