一種直連式變截面高低牙繩索取心鉆桿的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種地質(zhì)勘探設(shè)備，特別是一種直連式變截面高低牙繩索取心鉆桿。
【背景技術(shù)】
[0002]繩索取心鉆進(jìn)技術(shù)在我國(guó)實(shí)踐應(yīng)用已有30多年的歷史，由于它具有鉆進(jìn)效率高、巖心采取率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已成為我國(guó)目前找礦的主要手段，而繩索取心鉆桿作為高成本、高消耗的鉆進(jìn)工具一直是國(guó)內(nèi)許多家鉆具生產(chǎn)企業(yè)、鉆探施工單位關(guān)注的焦點(diǎn)。大量孔內(nèi)事故事實(shí)證明，90%以上出現(xiàn)的孔底事故都是發(fā)生在鉆桿公母螺扣連接部位，特別是公母螺扣根部斷裂事故占絕大多數(shù)，其主要原因是由于局部薄弱和應(yīng)力集中造成的。分析以上事故原因，由于鉆桿在孔內(nèi)綜合受力較復(fù)雜，需要同時(shí)承受拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)、彎曲應(yīng)力及沖擊載荷作用，并且現(xiàn)有鉆具制造直接不考慮鉆桿本身的內(nèi)外徑尺寸偏差和壁厚偏差，從而就出現(xiàn)了鉆桿端部螺扣壁厚不均，可使用深度有限，薄弱部位很容易在實(shí)際使用的受力過(guò)程中因應(yīng)力集中而為孔內(nèi)事故埋下隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種可增加鉆桿承載能力，避免因應(yīng)力集中造成孔內(nèi)事故的直連式變截面高低牙繩索取心鉆桿。
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種直連式變截面高低牙繩索取心鉆桿，其特點(diǎn)是:包括鉆桿本體，鉆桿本體的一端外壁上設(shè)有外錐形螺扣，鉆桿本體的另一端內(nèi)壁設(shè)有與外錐形螺扣配合的內(nèi)錐形螺扣，內(nèi)錐形螺扣與外錐形螺扣之間的鉆桿本體設(shè)置為鉆桿光桿段；所述內(nèi)錐形螺扣包括靠近鉆桿本體端部的梯形螺紋低牙段I和設(shè)在根部的梯形螺紋高牙段I，梯形螺紋高、低牙段I的螺距相同，外錐形螺扣包括靠近鉆桿本體端部與梯形螺紋高牙段I配合的梯形螺紋高牙段II和設(shè)在根部與梯形螺紋低牙段I配合的梯形螺紋低牙段II ;所述梯形螺紋低牙段I與梯形螺紋高牙段I的牙底寬相同，梯形螺紋低牙段I比梯形螺紋高牙段I的牙頂寬大0.lmm-0.3mm，梯形螺紋高牙段I比梯形螺紋低牙段I的牙高高0.28mm-0.48mm，所述梯形螺紋低牙段II與梯形螺紋高牙段II的牙頂寬相同，梯形螺紋低牙段II比梯形螺紋高牙段II的牙底寬大0.lmm-0.3mm，梯形螺紋高牙段II比梯形螺紋低牙段II的牙高高0.28mm-0.48mm，所述梯形螺紋低牙段II比梯形螺紋低牙段I的牙高高0.04mm-0.06mm，梯形螺紋高牙段II比梯形螺紋高牙段I的牙高高0.04mm-0.06mm,在外錐形螺扣的牙頂與內(nèi)錐形螺扣的牙底形成接觸緊密配合，在外錐形螺扣的牙底與內(nèi)錐形螺扣的牙頂形成間隙配合。
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，在梯形螺紋高牙段I的根部設(shè)有內(nèi)止口，梯形螺紋低牙段I的外端口設(shè)有端面內(nèi)止口，在梯形螺紋低牙段II的根部設(shè)有與端面內(nèi)止口配合的外止口，梯形螺紋高牙段II的外端口設(shè)有與內(nèi)止口配合的端面外止口。
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，在端面內(nèi)止口的外圓處設(shè)有鉆桿連接時(shí)與鉆桿光桿段外壁配合的外光滑過(guò)渡。
[0007]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，在端面外止口的內(nèi)圓處設(shè)有鉆桿連接時(shí)與鉆桿光桿段內(nèi)壁配合的內(nèi)光滑過(guò)渡。
[0008]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，所述梯形螺紋低牙段I比梯形螺紋高牙段I的牙頂寬大0.2mm，梯形螺紋高牙段I比梯形螺紋低牙段I的牙高高0.38mm。
[0009]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，所述梯形螺紋低牙段II比梯形螺紋高牙段II的牙底寬大0.2mm，梯形螺紋高牙段II比梯形螺紋低牙段II的牙高高0.38mm。
[0010]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，所述內(nèi)錐形螺扣處的鉆桿本體設(shè)置為直徑加大段，外錐形螺扣處的鉆桿本體設(shè)置為直徑減小段，鉆桿光桿段處設(shè)置為本體段，在直徑加大段與本體段之間設(shè)有平滑相接的擴(kuò)孔過(guò)渡段，在直徑減小段與本體段之間設(shè)有平滑相接的縮孔過(guò)渡段。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型利用梯形螺紋高牙段I與梯形螺紋高牙段II配合的以及梯形螺紋低牙段I與梯形螺紋低牙段II的配合，大幅增加了鉆桿內(nèi)、外錐形螺扣的承載能力；利用外錐形螺扣牙頂與內(nèi)錐形螺扣牙底之間的接觸緊密配合，外錐形螺扣牙底與內(nèi)錐形螺扣牙頂之間的間隙配合，使鉆桿受力過(guò)程中，外錐形螺扣的牙頂與內(nèi)錐形螺扣的牙底均接觸受力，外錐形螺扣的牙底與內(nèi)錐形螺扣的牙頂均保持間隙，這樣的配合能有效降低外錐形螺扣大端根部的應(yīng)力集中，使螺扣能承受更大的載荷；利用內(nèi)、外光滑過(guò)渡，保證在施工中鉆桿能順利的起下鉆和取心鉆具能在鉆桿內(nèi)壁自由上下。本實(shí)用新型成本消耗較低、經(jīng)濟(jì)性能較好，使用前景較廣，在原材料消耗不變的情況下使鉆桿承載能力大幅度增加，在原有基礎(chǔ)上能應(yīng)用于更深孔鉆探。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為圖1的K處局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為本實(shí)用新型梯形螺紋高、低牙段II的示意圖；
[0015]圖4為本實(shí)用新型梯形螺紋高、低牙段I的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]一種直連式變截面高低牙繩索取心鉆桿，包括鉆桿本體，鉆桿本體的一端外壁上設(shè)有外錐形螺扣5，鉆桿本體的另一端內(nèi)壁設(shè)有與外錐形螺扣5配合的內(nèi)錐形螺扣1，內(nèi)錐形螺扣I與外錐形螺扣5之間的鉆桿本體設(shè)置為鉆桿光桿段4 ;所述內(nèi)錐形螺扣包括靠近鉆桿本體端部的梯形螺紋低牙段I 2和設(shè)在根部的梯形螺紋高牙段I 3，梯形螺紋高、低牙段I的螺距相同，外錐形螺扣5包括靠近鉆桿本體端部與梯形螺紋高牙段I 3配合的梯形螺紋高牙段II 7和設(shè)在根部與梯形螺紋低牙段I 2配合的梯形螺紋低牙段II 6 ;所述梯形螺紋低牙段I與梯形螺紋高牙段I的牙底寬相同，梯形螺紋低牙段I比梯形螺紋高牙段I的牙頂寬大0.lmm-0.3mm，梯形螺紋高牙段I比梯形螺紋低牙段I的牙高高0.28mm-0.48mm，所述梯形螺紋低牙段II與梯形螺紋高牙段II的牙頂寬相同，梯形螺紋低牙段II比梯形螺紋高牙段II的牙底寬大0.lmm-0.3mm，梯形螺紋高牙段II比梯形螺紋低牙段II的牙高高0.28mm-0.48mm，所述梯形螺紋低牙段II比梯形螺紋低牙段I的牙高高0.04mm-0.06mm,梯形螺紋高牙段II比梯形螺紋高牙段I的牙高高0.04mm-0.06mm,在外錐形螺扣的牙頂與內(nèi)錐形螺扣的牙底形成接觸緊密配合，在外錐形螺扣的牙底與內(nèi)錐形螺扣的牙頂形成間隙配合。所述內(nèi)、外錐形螺扣的梯形螺紋牙型半角均為15°，與傳統(tǒng)梯形螺紋的牙型半角有所區(qū)別。所述內(nèi)、外錐形螺扣采用相互配合的高、低牙螺扣進(jìn)行配合連接，內(nèi)錐形螺扣的梯形螺紋低牙段I與梯形螺紋高牙段I