專利名稱：一種雙頂雙錐連接形式的外平地質鉆桿的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及煤礦機械設備領域，特別是涉及用于煤礦井下瓦斯抽采鉆孔施工的一種雙頂雙錐連接形式的外平地質鉆桿。
背景技術：
傳統(tǒng)的鉆桿一般是按照API SPEC7所規(guī)定的結構形式進行生產(chǎn)的，這種鉆桿內(nèi)螺紋和外螺紋之間沒有形成配合的另一對臺肩面，當鉆柱接頭旋轉配合向下鉆井時，接頭部分會受到較大的扭矩作用，外加載荷產(chǎn)生的大部分的作用力都由螺紋部分的前幾個牙承擔，很容易發(fā)生失效事故，而且經(jīng)過實際使用可知這種接頭應力極值較大，應力集中現(xiàn)象十分嚴重，密封性也十分有限。在煤礦井下瓦斯抽采鉆孔的施工中，鉆桿必須把鉆機的給進力和轉矩傳遞給鉆頭。由于鉆桿與鉆頭直徑相差較大，鉆桿要產(chǎn)生彎曲變形，在給進力作用下鉆桿彎曲更加嚴重。當發(fā)生卡鉆、埋鉆等孔內(nèi)事故時，往往采取強力起拔、打吊錘、絲錐打撈等措施來處理，凡此種種，使鉆桿受到拉、壓、彎、扭等多種載荷的作用，并且經(jīng)常伴隨著震動和沖擊。惡劣的工況條件，經(jīng)常引起鉆桿連接螺紋失效?，F(xiàn)有鉆桿連接僅有公螺紋接頭臺肩平面與母螺紋接頭端部平面頂緊，當受到較大轉矩作用時，公螺紋和母螺紋的嚙合齒面由于擠壓產(chǎn)生過量變形，容易造成連接螺紋粘扣、母螺紋脹大和公螺紋接頭斷裂等失效現(xiàn)象。同時，由于只有一個密封面，密封效果不是很好，在鉆進過程中，導致沖洗介質泄漏。為了提高鉆桿的抗扭強度，中國專利公開號為CN201705226U的，實用新型專利名稱為“一種整體式雙臺肩抗硫鉆桿”，公開了一種雙臺肩鉆桿，雖然在一定程度上提高了鉆桿的抗扭強度，但抗扭和密封效果一般。隨著鉆孔深度的增加，對鉆桿的整體性能要求越來越高，而鉆桿的連接形式直接影響鉆孔施工的效果。因此亟需設計一種強度更高，壽命更長，密封效果更好的煤層瓦斯抽采鉆孔施工用外平鉆桿。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供能承受更大扭矩、使用壽命更長、密封效果更好的用于煤礦井下瓦斯抽采鉆孔施工的一種雙頂雙錐連接形式的外平地質鉆桿。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案一種雙頂雙錐連接形式的外平地質鉆桿，主要由鉆桿的管體、公螺紋接頭I和母螺紋接頭2組成，在公螺紋接頭I及母螺紋接頭2上分別設置了兩個臺肩面和兩個錐面，鉆桿之間采用錐螺紋連接。其中，在所述公螺紋接頭I的端部和根部分別設置了臺肩面3和臺肩面5，在所述母螺紋接頭2的圓錐孔底部和端部也分別設置了臺肩面6和臺肩面8，兩根鉆桿連接后，公母螺紋接頭在預緊力的作用下，四個臺肩面形成了緊密接觸的兩個配合面。其中，鉆桿采用錐螺紋連接，并在公螺紋接頭前部和母螺紋接頭底部分別設置配合錐面4和配合錐面7，公母螺紋接頭連接后，在預緊力的作用下，四個錐面形成兩個配合面。其中，錐面的錐度為1:A，公母螺紋的錐度為1:B，其中，O < A < 100，O < B< 100。本實用新型相對于現(xiàn)有技術，具有以下優(yōu)點在現(xiàn)有技術中，如圖3所示，普通鉆桿在公螺紋接頭和母螺紋接頭分別只設置了一個臺肩面13和一個臺肩面14。而本實用新型在公螺紋接頭I的端部和螺紋根部分別設置了臺肩面3和臺肩面5，在母螺紋接頭2的圓錐孔底部和端部也分別設置了臺肩面6和臺肩面8。兩根鉆桿連接后，公母螺紋接頭在預緊力的作用下，四個臺肩面形成了緊密接觸的配合面9和配合面12，即在鉆桿公、母螺紋擰緊時母螺紋端部與公螺紋臺肩處頂緊的同時，母螺紋的內(nèi)臺肩處也與公螺紋的端部頂緊，形成了雙頂式結構，提供了兩個抗扭臺肩，其臺肩總接觸面積遠大于普通鉆桿，因而承受的扭矩也遠大于普通鉆桿，鉆桿的使用壽命得到了提高。同時，雙頂式結構使鉆進沖洗介質由內(nèi)向外泄漏需經(jīng)兩個密封面，泄漏阻力大，可以更有效的防止鉆進沖洗介質的泄漏，密封效果好。大大提高了鉆桿接頭的抗扭強度和疲勞強度，降低了螺紋粘扣、母螺紋接頭脹大和公螺紋接頭斷裂等風險。并且，普通鉆桿與本實用新型鉆桿都是采用錐螺紋連接，本實用新型在公螺紋接頭前部和母螺紋接頭底部又分別設置了配合錐面4和配合錐面7。公母接頭連接后，在預緊力的作用下，四個錐面形成了雙錐度面結構，提高了鉆桿傳遞軸向壓力的能力，鉆桿的強度也大大增強。

圖1為本實用新型的鉆桿的結構示意圖；圖2為本實用新型的鉆桿的公母螺紋接頭連接示意圖；圖3為現(xiàn)有技術的普通鉆桿的結構示意圖。圖中，I為公螺紋接頭；2為母螺紋接頭；3為公螺紋接頭端部臺肩面；4為公螺紋接頭前部的配合錐面；5為公螺紋接頭螺紋根部臺肩面；6為母螺紋接頭底部臺肩面；7為母螺紋接頭底部的配合錐面；8為母螺紋接頭端部臺肩面；9為公螺紋接頭端部臺肩面與母螺紋接頭底部臺肩面緊密接觸的配合面；10和11為公螺紋接頭前部的配合錐面與母螺紋接頭底部的配合錐面緊密接觸的配合面；12為公螺紋接頭螺紋根部臺肩面與母螺紋接頭端部臺肩面緊密接觸的配合面；13為普通鉆桿公螺紋接頭的臺肩面；14為普通鉆桿母螺紋接頭的臺肩面。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行詳細說明。一種雙頂雙錐連接形式的外平地質鉆桿，在公螺紋接頭I及母螺紋接頭2上分別設置了兩個臺肩面和兩個錐面，鉆桿之間采用錐螺紋連接。在公螺紋接頭I的端部和螺紋根部分別設置了臺肩面3和臺肩面5，在母螺紋接頭2的底部和端部也分別設置了臺肩面6和臺肩面8。兩根鉆桿連接后，公母螺紋接頭在預緊力的作用下，四個臺肩面形成了緊密接觸的配合面9和配合面12。[0022]鉆桿采用錐螺紋連接，在公螺紋接頭前部和母螺紋接頭底部設置配合錐面4和配合錐面7。公母螺紋接頭連接后，在預緊力的作用下，四個錐面形成配合面10和配合面11。錐面4和錐面7的錐度為1:A，公母螺紋的錐度為1:B。顯而易見的是，以上的描述和記載僅僅是舉例而不是為了限制本實用新型的公開內(nèi)容、應用或使用。雖然已經(jīng)在實施例中描述過并且在附圖中描述了實施例，本領域的普通技術人員可以理解可以做各種改變并且等效體可以替換其上的元件而不離開在權利要求中限定的本實用新型的保護范圍，根據(jù)本實用新型的教導可以做任何變形以適應特定的環(huán)境或材料而不離開其本質范圍。因此，可以預料到，本實用新型不限制由附圖示例和在具體實施方式
中描述的作為目前認為的最佳模式以實施本實用新型的教導的特定例子，但是本實用新型的范圍將包括落入前面的說明書和所附的權利要求的任何實施例。
權利要求1.一種雙頂雙錐連接形式的外平地質鉆桿，主要由鉆桿的管體、公螺紋接頭(I)和母螺紋接頭(2)組成，其特征在于在公螺紋接頭(I)及母螺紋接頭(2)上分別設置了兩個臺肩面和兩個錐面，鉆桿之間采用錐螺紋連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的雙頂雙錐連接形式的外平地質鉆桿，其特征在于在所述公螺紋接頭(I)的端部和根部分別設置了公螺紋接頭端部臺肩面(3)和公螺紋接頭螺紋根部臺肩面(5)，在所述母螺紋接頭(2)的圓錐孔底部和端部也分別設置了母螺紋接頭底部臺肩面(6)和母螺紋接頭端部臺肩面(8)，兩根鉆桿連接后，公母螺紋接頭在預緊力的作用下，四個臺肩面形成了緊密接觸的兩個配合面，即公螺紋接頭端部臺肩面與母螺紋接頭底部臺肩面緊密接觸的配合面(9)和公螺紋接頭螺紋根部臺肩面與母螺紋接頭端部臺肩面緊密接觸的配合面(12)。
3.根據(jù)權利要求1所述的雙頂雙錐連接形式的外平地質鉆桿，其特征在于鉆桿采用錐螺紋連接，并在公螺紋接頭前部和母螺紋接頭底部分別設置公螺紋接頭前部的配合錐面(4)和母螺紋接頭底部的配合錐面(7)，公母螺紋接頭連接后，在預緊力的作用下，四個錐面形成兩個配合面，即公螺紋接頭前部的配合錐面與母螺紋接頭底部的配合錐面緊密接觸的配合面(10、11)。
4.根據(jù)權利要求1所述的雙頂雙錐連接形式的外平地質鉆桿，其特征在于錐面的錐度為1:A，公母螺紋的錐度為1:B，其中，O < A < 100，O < B < 100。
專利摘要本實用新型公開了能承受更大扭矩、使用壽命更長、密封效果更好的用于煤礦井下瓦斯抽采鉆孔施工的一種雙頂雙錐連接形式的外平地質鉆桿，其在公螺紋接頭及母螺紋接頭上分別設置了兩個臺肩面和兩個錐面，鉆桿之間采用錐螺紋連接。本實用新型大大提高了鉆桿接頭的抗扭強度和疲勞強度，降低了螺紋粘扣、母螺紋接頭脹大和公螺紋接頭斷裂等風險。
文檔編號E21B17/042GK202900066SQ201220601458
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月14日 優(yōu)先權日2012年11月14日
發(fā)明者田東莊, 龔城, 許翠華, 董萌萌, 燕南飛, 王渤 申請人:中煤科工集團西安研究院