用于旋转钻凿的钻柱、螺纹联接和钻杆适配器制造技术

一种用于地下采矿机的旋转钻凿的钻柱(400)包括第一伸长钻柱构件(100)和第二伸长钻柱构件(100)。所述第一构件具有主区段(101)和阳型端部(102)，所述第二构件具有主区段(101)和阴型端部(103)。所述阳型端部(102)和阴型端部(103)具有相应的螺纹，以提供在所述阳型端部(102)与所述阴型端部(103)之间的螺纹联接(401)，该螺纹联接使所述阳型端部(102)能够固定在所述阴型端部(103)内，使得所述阳型端部和阴型端部在轴向上重叠，其中，所述阳型端部和阴型端部的相应的螺纹的螺纹导程(L2)大于所述阳型端部(102)和阴型端部(103)的直径(DM，DFI)。DFI)。DFI)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于旋转钻凿的钻柱、螺纹联接和钻杆适配器


[0001]本专利技术涉及一种用于地下采矿机的旋转钻凿的延伸钻凿系统，但是，本专利技术不排它地涉及一种具有多个延伸钻杆的延伸钻凿系统，所述多个延伸钻杆构成钻杆柱，其在钻杆之间具有协作配合的阳型螺纹联接和阴型螺纹联接。

技术介绍

[0002]当向地表或岩层中钻凿长孔时，延伸钻杆通过丝扣端依次连接。在旋转钻凿中，延伸钻杆被依次连接到旋转钻的驱动装置，以将推力和扭矩传递到在延伸钻杆的另一端上的钻头。在钻凿期间，丝扣经受因旋转钻凿的推力引起的扭矩和冲击载荷，并且由此产生的应力导致延伸钻杆的螺纹被旋拧得更紧，使得丝扣不容易断开。
[0003]在该情形下，解决以上问题的方案通常是在钻孔之后，即当没有驱动延伸钻杆以进行钻凿时，手动地撞击延伸钻杆。这将在一定程度上使丝扣脱离联接。
[0004]实践中，这对于操作者是危险的，并且损伤到延伸钻杆。
[0005]为了提供延伸钻杆的适当螺纹联接，为了提高钻凿效率，螺旋角和/或牙侧角被调节，以增加螺纹联接的抗卡死性能，例如，增加强度并提高抗卡死和螺纹错扣的能力。在US 4，861，209 A和US 4，625，814A中描述了用于冲击钻凿的钻柱和钻柱的螺纹端的示例。
[0006]然而，具有改进螺旋角和/或牙侧角的钻柱或延伸钻杆应用于冲击钻凿，而未应用于旋转钻凿。此外，传统钻柱由于若干原因是不利的。通常，期望增加螺纹的紧固能力，其中，紧固能力被定义为脱离联接扭矩与紧固扭矩之间的比率。如果使螺纹上的脱离联接扭矩增大，以提升紧固能力，这将会导致钻柱难以断开连接。另外，虽然在一些情形中，导程角以一定方式增大，但角度的增加量通常是非常有限的，这将进一步限制钻柱的性能。因此，需要一种解决了以上问题的用于旋转钻凿的钻柱。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是最小化阳型螺纹端与阴型螺纹端之间的螺纹联接的脱离联接扭矩，以使钻柱易于断开连接。另一目的是在旋转钻凿领域中使用多头圆螺纹，以通过增加螺纹的导程来大幅增加圆螺纹的导程角。
[0008]该目的通过提供一种钻柱、钻杆适配器和用于连接钻柱构件或用于将钻柱连接到钻杆适配器的螺纹联接来实现，其中，阳型联接部分和阴型联接部分被具体地布置用以最小化钻柱的脱离联接扭矩。
[0009]根据本专利技术的第一方面，提供一种用于地下采矿机的旋转钻凿的钻柱，该钻柱包括：第一伸长钻柱构件，其具有主区段和阳型端部；第二伸长钻柱构件，其具有主区段和阴型端部；阳型端部和阴型端部具有相应的螺纹，以提供在阳型端部与阴型端部之间的螺纹联接，该螺纹联接使阳型端部能够固定在阴型端部内，使得阳型端部和阴型端部在轴向上重叠；其中，阳型端部和阴型端部的所述相应的螺纹的螺纹导程大于阳型端部和阴型端部的直径。
[0010]在说明书中，提及“螺纹”指的是沿着阳型端部和阴型端部的长度部分在轴向上延伸的螺旋突脊和沟槽。
[0011]可选地是，阳型端部和阴型端部的所述相应的螺纹是多头螺纹。该构造增加螺纹导程，以增加阳型端部和阴型端部的螺纹的导程角。可选地是，阳型端部和阴型端部的所述相应的螺纹是双头螺纹。
[0012]在说明书中，提及“单头螺纹”指具有一个轴向延伸的螺旋突脊的螺纹，即存在绕螺纹本体的柱体缠绕的一个突脊，并且每次螺纹的本体旋转一圈(360
°
)，则其在轴向上前进了一个突脊的宽度。并且，提及“多头螺纹”指具有多个轴向延伸的螺旋突脊的螺纹，即存在绕螺纹本体的柱体缠绕的多个突脊，并且每次螺纹的本体旋转一圈(360
°
)，则其在轴向上前进了所述多个突脊的宽度。例如，“双头”意指存在绕螺纹本体的柱体缠绕的两个突脊。每次螺纹的本体旋转一圈(360
°
)，则其在轴向上前进两个突脊的宽度。通常，当螺纹的其它参数一定时，比较双头螺纹与单头螺纹，双头螺纹的螺纹导程大于单头螺纹的螺纹导程，因此，双头螺纹中的导程角增大。以相同方式，三头螺纹的螺纹导程和导程角通常大于双头螺纹或单头螺纹的螺纹导程和导程角。
[0013]在说明书中，提及“螺纹导程”指由螺纹的一个整转(360
°
)覆盖的沿着螺纹的轴线的距离，或换言之，指螺纹上的两个对应的点之间的轴向长度。单头螺纹的螺纹导程指在螺旋突脊上的两个对应的点之间的轴向长度，其是一个突脊的宽度，并且这对于双头螺纹和多头螺纹是同样的，其中螺纹导程分别等于两个或多个突脊的宽度。通常，双头螺纹的螺纹导程将是两个相邻突脊上的两个点之间的轴向长度的两倍，并且如果它是三头螺纹，则螺纹导程将是这种轴向长度的三倍。提及“导程角”指在螺纹的螺旋突脊与垂直于螺纹的轴线的平面之间的角。导程角反应螺纹的倾斜水平，具体地说，反应螺纹的螺旋突脊倾斜的水平。
[0014]可选地是，螺纹是右旋螺纹。并且可选地是，阳型端部和阴型端部的所述相应的螺纹是圆螺纹或梯形螺纹。
[0015]在说明书中，提及“右旋螺纹”指的是，当从穿过螺旋的中心的轴线上的视点看时，当螺纹沿顺时针方向转动时，螺纹远离观看者移动，并且当螺纹沿逆时针转动时，螺纹朝向观察者移动。提及“圆螺纹”或“梯形螺纹”指一种螺纹轮廓。圆螺纹的螺纹轮廓是部分圆形的，从而使得圆螺纹的沟槽或突脊的螺纹轮廓是部分圆，这意味着所述螺纹轮廓具有圆形几何构造。以相同方式，梯形螺纹的螺纹轮廓是梯形的。
[0016]可选地是，由于脱离联接扭矩被最小化，所以能够用手使阳型端部与阴型端部之间的螺纹联接脱离联接，并且该联接易于断开。
[0017]可选地是，阳型端部和阴型端部的所述相应的螺纹具有16mm的直径，并且是三头螺纹。阳型端部和阴型端部的直径被分别定义为在阳型端部和阴型端部的相应的两个突脊之间的横向距离。假定螺纹的直径是16mm，则可选地是，阳型端部和阴型端部的螺纹的导程角大于20
°
。该构造降低了螺纹的脱离联接扭矩，因此，通过这样的增大导程角易于使钻柱断开连接。
[0018]可选地是，阳型端部和阴型端部的所述相应的螺纹具有20mm的直径并且是双头螺纹。阳型端部和阴型端部的直径被分别定义为在阳型端部和阴型端部的相应的两个突脊之间的横向距离。假定螺纹的直径是20mm，则可选地是，阳型端部和阴型端部的螺纹的导程角
大于22
°
。该构造降低了螺纹的脱离联接扭矩，因此，通过这样的增大导程角易于使钻柱断开连接。
[0019]可选地是，阳型端部和阴型端部的所述相应的螺纹具有25mm的直径并且是双头螺纹。并且可选地是，假定螺纹的直径是25mm，则阳型端部和阴型端部的螺纹的导程角大于17
°
。该构造降低了螺纹的脱离联接扭矩，因此，通过这样的增大导程角易于使钻柱断开连接。
[0020]可选地是，使用钻柱的地下采矿机是锚杆安装机或掘锚机。
[0021]根据本专利技术的第二方面，提供一种螺纹联接，该螺纹联接用于连接钻柱构件以形成钻柱，该螺纹联接包括：阳型端部，该阳型端部具有第一轴向长度；中空的阴型端部，该中空的阴型端部具有第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于地下采矿机的旋转钻凿的钻柱(400)，包括：第一伸长钻柱构件(100)，所述第一伸长钻柱构件(100)具有主区段(101)和阳型端部(102)；第二伸长钻柱构件(100)，所述第二伸长钻柱构件(100)具有主区段(101)和阴型端部(103)；所述阳型端部(102)和所述阴型端部(103)具有相应的螺纹，以提供在所述阳型端部(102)与所述阴型端部(103)之间的螺纹联接(401)，所述螺纹联接(401)使所述阳型端部(102)能够固定在所述阴型端部(103)内，使得所述阳型端部(102)和所述阴型端部(103)在轴向上重叠；其中，所述阳型端部(102)和所述阴型端部(103)的相应的螺纹的螺纹导程(L2)大于所述阳型端部(102)和所述阴型端部(103)的直径(D
M
；D
FI
)。2.根据权利要求1所述的钻柱(400)，其中，所述阳型端部(102)和所述阴型端部(103)的相应的螺纹是多头螺纹。3.根据权利要求1所述的钻柱(400)，其中，所述阳型端部(102)和所述阴型端部(103)的相应的螺纹是双头螺纹。4.根据权利要求2所述的钻柱(400)，其中，所述阳型端部(102)和所述阴型端部(103)的相应的螺纹是三头螺纹。5.根据前述权利要求中任一项所述的钻柱(400)，其中，所述阳型端部(102)和所述阴型端部(103)的相应的螺纹是右旋螺纹。6.根据前述权利要求中任一项所述的钻柱(400)，其中，所述阳型端部(102)和所述阴型端部(103)的相应的螺纹是圆螺纹或梯形螺纹。7.根据权利要求2所述的钻柱(400)，其中，所述阳型端部(102)和所述阴型端部(103)的相应的螺纹具有大约在16mm至25mm之间的范围中的直径(D
M
；D
FI
)，并且所述螺纹的导程角(β)大于17
°
。8.根据前述权利要求中任一项所述的钻柱(400)，其中，所述地下采矿机是锚杆安装机或掘锚机。9.一种螺纹联接(401)，所述螺纹联接(401)用于连接钻柱构件(100)以形成根据前述权利要求中任一项的钻柱(400)，其中，所述螺纹联接(401)包括：阳型端部(102；202)，所述阳型端部(102；202)具有第一轴向长度(L
M
)；中空的阴型端部(103；303)，所述阴型端部(103；303)具有第二轴向长度(L
F
)；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马诺伊，
申请(专利权)人：山特维克矿山工程机械澳大利亚私人有限公司山特维克矿山工程机械澳大利亚生产供应私人有限公司，
类型：发明
国别省市：