一种新型钻杆连接结构的制作方法

1.本实用新型属于矿用钻机钻杆连接技术领域，具体涉及一种新型双向扭矩传递的钻杆连接结构。


背景技术：

2.现有的钻杆连接结构多为六棱柱接头和内六棱柱套筒的组合，钻杆在钻进工作完成后，需要将各节钻杆之间的连接结构拆开，实现钻杆拆卸。
3.由于钻进工作中，钻杆连接结构需要传递较大的扭矩，需要接头六棱柱和套筒之间具有较小的配合间隙和较长的配合长度，由于不能完全排除侧向力，在拆卸过程中，接头六棱柱和套筒的配合面之间会产生较大的摩擦力，造成钻杆接头拆卸困难，严重影响施工效率。


技术实现要素：

4.本实用新型克服了现有技术存在的不足，提供了一种新型钻杆连接结构，其特征为用六棱台结构取代六棱柱结构，使得公接头和母接头的拆卸更加方便。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
6.一种新型钻杆连接结构，包括：母接头和公接头，所述母接头和公接头分别设置于钻杆的两端，相邻两个钻杆之间通过所述母接头和公接头配合连接；
7.所述公接头包括：依次设置的密封段、主体段和定心段，所述密封段与所述定心段均为圆柱状结构，主体段通过所述定心段与所述钻杆相连接，所述密封段、主体段、定心段和钻杆同轴设置，所述主体段为正六棱台状结构，所述主体段的各个侧面上均设置有盲孔，所述盲孔的轴线均垂直于所述主体段的轴线；
8.所述母接头为套筒状结构，所述母接头的一端与所述钻杆的端部固定连接，所述母接头的另一端开口，所述母接头的内部设置有内腔，所述公接头插入所述内腔中，所述母接头的侧壁上设置有多个与所述盲孔一一配合的螺纹通孔，所述螺纹通孔内设置有连接螺钉，所述盲孔的直径略大于连接螺钉的直径，便于连接螺钉的装配。
9.进一步的，所述密封段、主体段和定心段一体成型，所述主体段的面积小的底面为底面a，所述主体段的面积大的底面为底面b，所述密封段的端部与底面a相连接，所述定心段的一端与所述底面b相连接，所述定心段的另一端与所述钻杆相连接，所述主体段可传递扭矩。
10.所述密封段的圆形端面直径小于所述底面a的内切圆直径，所述定心段的圆形端面直径大于所述底面b的外切圆直径。
11.所述主体段的侧端面与其轴线的夹角α为0.2-5度。
12.所述内腔包括：内腔a、内腔b和内腔c，所述内腔a和所述内腔c均为圆柱状结构，且所述内腔a的尺寸与所述密封段相配合，所述内腔c的尺寸与所述定心段相配合，所述内腔b为正六棱台状结构，正六棱台状内腔b的侧端面与其轴线的夹角和所述主体段的夹角α相
等，正六棱台状内腔b的面积小的底面为底面c，正六棱台状内腔b的面积大的底面为底面d，所述底面c的尺寸略小于所述底面a的尺寸，所述底面d的尺寸略小于所述底面b的尺寸，确保定心段不能完全插入内腔b中。
13.所述内腔a与所述密封段形成空隙a，所述内腔b、所述密封段和主体段形成空隙b，所述内腔c、主体段和定心段形成空隙c，所述定心段不能完全插入所述内腔c中，由于空隙a、空隙b和空隙c的存在，使得主体段的侧端面可以与内腔b的内壁充分贴合，保证扭矩传递，同时防止因主体段的侧端面与内腔b的内壁贴合不紧密造成磕碰以及对连接螺钉的损坏，提高了使用寿命。
14.进一步的，所述母接头、公接头和钻杆均同轴设置有水通道，所述水通道可用于输送冷却水。
15.进一步的，所述连接螺钉的长度大于所述螺纹通孔的深度，所述连接螺钉的端部伸入所述盲孔中，所述连接螺钉可对公接头和母接头进行连接，当钻孔工作完成，需要将钻杆从孔道中抽出时，通过设置连接螺钉为相邻的两根钻杆传递轴向方向的拉力。
16.进一步的，所述密封段的侧端与内腔a内壁贴合的部分设置有若干环状凹槽，所述凹槽内套设有密封圈，通过设置密封圈，对密封段和内腔a之间进行密封，防止水通道中的水从所述钻杆连接结构中漏出，为了保证密封性，可设置两个环状凹槽和密封圈。
17.进一步的，公接头的端面进行淬火处理，改良其力学性能，防止变形。
18.本实用新型的使用方法如下：
19.连接钻杆时，工作人员将公接头与母接头对齐，将公接头完全插入母接头中，公接头主体段的盲孔与母接头的螺纹通孔一一对应，工作人员将连接螺钉拧入螺纹通孔中，连接螺钉的端部伸入到盲孔中，即可完成安装；当拆卸时，将连接螺钉拧下，将公接头从母接头中抽出，即可完成相邻两节钻杆的拆卸。
20.本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。
21.一、本实用新型公接头的主体段呈棱台状结构，相对于现有技术中长的六棱柱状接头，棱台状结构更好拆卸，主体为六棱台状的公接头结构在拆卸过程中，公接头与母接头内壁之间的间隙越来越大，二者之间的摩擦力变小，拆卸更加省力，极大的提高了拆卸效率；
22.二、本实用新型的公接头包括：依次设置的密封段、主体段和定心段，密封段与定心段均为圆柱状结构，主体段为正六棱台状结构，若公接头整体设计成正六棱台状结构，为了使得公接头与母接头的内壁贴合进行扭矩传递，同时要设计密封防止水通道漏水，会导致加工精度要求高，生产成本高；将公接头分成三段设计，即解决了拆卸方便和密封防漏水的问题，同时加工精度要求相对较低，能节约成本。
附图说明
23.下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。
24.图1为本实用新型的结构示意图。
25.图2为本实用新型公接头的示意图。
26.图3为本实用新型公接头的剖视图。
27.图4为本实用新型公接头的侧视图。
28.图5为本实用新型母接头的示意图。
29.图6为本实用新型母接头的剖视图。
30.图7为本实用新型连接螺钉的示意图。
31.图中：1为母接头，11为螺纹通孔，12为连接螺钉，13为内腔a，14为内腔b，15为内腔c，16为空隙a，17为空隙b，18为空隙c，2为公接头，21为密封段，22为主体段，23为定心段，24为盲孔，25为凹槽，26为密封圈，3为钻杆，4为水通道。
具体实施方式
32.下面结合具体实施例做进一步的说明。
33.一种新型钻杆连接结构，包括：母接头1和公接头2，所述母接头1和公接头2分别设置于钻杆3的两端，相邻两个钻杆3之间通过所述母接头1和公接头2配合连接；
34.所述公接头2包括：依次设置的密封段21、主体段22和定心段23，所述密封段21与所述定心段23均为圆柱状结构，主体段22通过所述定心段23与所述钻杆3相连接，所述密封段21、主体段22、定心段23和钻杆3同轴设置，所述主体段22为正六棱台状结构，所述主体段22的各个侧面上均设置有盲孔24，所述盲孔24的轴线均垂直于所述主体段22的轴线；
35.所述母接头1为套筒状结构，所述母接头1的一端与所述钻杆3的端部固定连接，所述母接头1的另一端开口，所述母接头1的内部设置有内腔，所述公接头2插入所述内腔中，所述母接头1的侧壁上设置有多个与所述盲孔24一一配合的螺纹通孔11，所述螺纹通孔11内设置有连接螺钉12，所述盲孔24的直径略大于连接螺钉12的直径。
36.所述密封段21、主体段22和定心段23一体成型，所述主体段22为正六棱台状结构，所述主体段22的面积小的底面为底面a，所述主体段22的面积大的底面为底面b，所述密封段21的端部与底面a相连接，所述定心段23的一端与所述底面b相连接，所述定心段23的另一端与所述钻杆3相连接。
37.所述密封段21的圆形端面直径小于所述底面a的内切圆直径，所述定心段23的圆形端面直径大于所述底面b的外切圆直径。
38.所述主体段22的侧端面与其轴线的夹角α为0.2-5度。
39.所述内腔包括：内腔a13、内腔b14和内腔c15，所述内腔a13和所述内腔c15均为圆柱状结构，且所述内腔a13的尺寸与所述密封段21相配合，所述内腔c15的尺寸与所述定心段23相配合，所述内腔b14为正六棱台状结构，正六棱台状的内腔b14的侧端面与其轴线的夹角和所述主体段22的夹角α相等，内腔b14的面积小的底面为底面c，内腔b14的面积大的底面为底面d，所述底面c的尺寸略小于所述底面a的尺寸，所述底面d的尺寸略小于所述底面b的尺寸，确保定心段23不能完全插入内腔b14中。
40.所述内腔a13与所述密封段21形成空隙a16，所述内腔b14、所述密封段21和主体段22形成空隙b17，所述内腔c15、主体段22和定心段23形成空隙c18，所述定心段23不能完全插入所述内腔c15中。
41.所述母接头1、公接头2和钻杆3均同轴设置有水通道4。
42.所述连接螺钉12的长度大于所述螺纹通孔11的深度，所述连接螺钉12的端部伸入所述盲孔24中。
43.所述密封段21的侧端与内腔a13贴合的部分设置有若干环状凹槽25，所述凹槽25
内套设有密封圈26。
44.上述实施方式仅示例性说明本实用新型的原理及其效果，而非用于限制本实用新型。对于熟悉此技术的人皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改进。因此，凡举所述技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。