一种双螺旋槽外覆光纤钻杆及通讯钻机制造技术

本发明专利技术公开了一种双螺旋槽外覆光纤钻杆和一种通讯钻机，包括螺旋槽钻杆和连接在螺旋槽钻杆一端的过线钻杆接头，螺旋槽钻杆沿自身外表面螺旋布置有第一螺旋收边槽，第一螺旋收边槽嵌入并贯通螺旋槽钻杆的外表面；过线钻杆接头沿自身外表面螺旋布置有第二螺旋收边槽，第二螺旋收边槽嵌入过线钻杆接头的外表面；第一螺旋收边槽与第二螺旋收边槽贯通设置，均用于布置光纤。本发明专利技术实现了长距离整根光纤贴合钻具快速随钻进退，克服了常规通信钻杆内埋线多接头连接和信号容量小的问题，解决了煤矿井下钻孔内钻具随钻大容量信号安全稳定传输的难题。难题。难题。

A double spiral groove covered optical fiber drill pipe and communication drill rig

【技术实现步骤摘要】
一种双螺旋槽外覆光纤钻杆及通讯钻机


[0001]本专利技术涉及煤矿井下钻具信号传输
，具体涉及一种双螺旋槽外覆光纤钻杆及通讯钻机。

技术介绍

[0002]随着煤炭行业技术的整体进步和发展，煤矿井下钻探对钻孔轨迹控制和孔内地质情况的识别要求也越来越高，传统无线或钻杆内置线缆的信号传输方式都难于解决高保真大数据的及时传输问题。传统通讯钻机每节钻杆都独立内置线缆，钻杆连接时线缆靠内置的接头连接，由于煤矿井下工况条件和钻探施工装卸钻杆的效率问题，每节钻杆内独立内置光纤等大容量通信线缆不现实，不仅无法实现快速连接，也无法保障大量接口的信号传输稳定和安全性，同样长距离钻孔也无法采用整根光纤经钻杆内贯穿全部钻杆的方式进行大容量信号线的使用。常规钻杆直接外挂光纤，不仅在进退钻具时难于推送和回撤光纤，而且由于光纤处于钻杆与孔壁之间，在进退钻具或旋转钻进过程中极易挤压磨损光纤，无法保障通信光纤本身安全。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种双螺旋槽外覆光纤钻杆及通讯钻机，解决现有技术中的钻杆及钻具外挂光纤在转钻进过程中极易挤压磨损光纤，无法保障通信光纤本身安全的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现，一种双螺旋槽外覆光纤钻杆，包括螺旋槽钻杆和连接在螺旋槽钻杆一端的过线钻杆接头，所述的螺旋槽钻杆沿自身外表面螺旋布置有第一螺旋收边槽，第一螺旋收边槽嵌入并贯通螺旋槽钻杆的外表面；
[0005]所述的过线钻杆接头沿自身外表面螺旋布置有第二螺旋收边槽，第二螺旋收边槽嵌入过线钻杆接头的外表面；
[0006]所述的第一螺旋收边槽与第二螺旋收边槽贯通设置；
[0007]所述的螺旋槽钻杆与过线钻杆接头连接的一端安装有前接头，螺旋槽钻杆安装有前接头的另一端开设有第一接头安装腔；
[0008]所述的螺旋槽钻杆内部沿轴向贯通设置有第一过水腔，所述的第一接头安装腔与第一过水腔连通；
[0009]所述的过线钻杆接头包括同轴连接的过线钻杆接头前端接手、过线钻杆接头前端和过线钻杆接头后端；
[0010]所述的过线钻杆接头内部沿轴向贯通设置有第二过水腔；
[0011]所述的第二过水腔包括同轴开设在过线钻杆接头前端接手和过线钻杆接头前端内部的仪器仓、同轴开设在过线钻杆接头后端内部的过水孔和第二接头安装腔；
[0012]所述的第二螺旋收边槽布置在过线钻杆接头后端上，过线钻杆接头后端上还布置
有导通孔，导通孔连通第二过水腔，所述的第二螺旋收边槽朝向过线钻杆接头前端的一侧与导通孔连通；
[0013]所述的第一过水腔与第二过水腔连通。
[0014]本专利技术还具有如下技术特征：
[0015]所述的第一螺旋收边槽靠近螺旋槽钻杆的两端位置处连接有第一外扩槽，第一外扩槽与第一螺旋收边槽连通；
[0016]所述的第一外扩槽位于螺旋槽钻杆的两端位置处的开口宽度大于第一外扩槽与第一螺旋收边槽连接端的宽度。
[0017]所述的第二螺旋收边槽朝向螺旋槽钻杆的一侧连接有第二外扩槽，第二外扩槽与第二螺旋收边槽连通，所述的第二外扩槽朝向螺旋槽钻杆的一侧的开口宽度大于第二外扩槽与第二螺旋收边槽连接端的宽度。
[0018]所述的螺旋槽钻杆的外表面上沿周向开设有环形卡箍槽，所述的环形卡箍槽内布置有开口弹性卡箍，所述的开口弹性卡箍总体呈圆环形，沿自身轴线方向开有开口。
[0019]所述的第一螺旋收边槽为两条，沿着螺旋槽钻杆对称双螺旋状布置；
[0020]所述的第二螺旋收边槽为两条，沿着过线钻杆接头后端对称双螺旋状布置；
[0021]所述的第一外扩槽位于螺旋槽钻杆的两端位置处的开口宽度所对应的圆心角大于90
°
；
[0022]所述的第二外扩槽朝向螺旋槽钻杆的一侧的开口宽度所对应的圆心角大于90
°
。
[0023]所述的螺旋槽钻杆上还套接有孔外即卡随钻线轴，所述的孔外即卡随钻线轴用于缠绕并固定光纤。
[0024]所述的孔外即卡随钻线轴包括绕线轴和套接在绕线轴两端的挡盘，所述的挡盘直径大于绕线轴的直径；
[0025]所述的绕线轴两端还分别安装有内丝卡仓，所述的内丝卡仓为空心圆柱体形，通过螺纹与锁垫卡丝连接，内丝卡仓与锁垫卡丝之间安装有锁垫，所述的锁垫为中空圆台状，直径较小的一端朝向锁垫卡丝并沿自身母线方向开设有压缩槽；
[0026]所述的锁垫卡丝为圆柱体形，锁垫卡丝沿自身轴线方向开设锁垫卡口，锁垫卡口与锁垫相配合；
[0027]所述的绕线轴的内径小于内丝卡仓的内径。
[0028]所述的靠近过线钻杆接头一侧的挡盘的外圆周上开设有若干过线豁口，所述的远离过线钻杆接头一侧的挡盘上开设有出线口。所述的螺旋槽钻杆可以为同轴依次连接的多个。
[0029]一种通讯钻机，包括钻机，所述的钻机上安装有上述的双螺旋槽外覆光纤钻杆；
[0030]所述的过线钻杆接头上安装有钻头及信号仪器，所述的螺旋槽钻杆可以为同轴依次连接的多个。
[0031]本专利技术与现有技术相比，具有如下技术效果：
[0032](Ⅰ)本专利技术通过随钻连续整体无接头外覆光纤大容量信号传输线，实现了长距离整根光纤贴合钻具快速随钻进退，克服了常规通信钻杆内埋线多接头连接和信号容量小的问题，解决了煤矿井下钻孔内钻具随钻大容量信号安全稳定传输的难题。
[0033](Ⅱ)本专利技术的钻具加工难度不大，对现有钻探设备适用性强，操作方便。该类钻具
适用于各类钻探大数据高保真信号的传输应用。
附图说明
[0034]图1为本专利技术的双螺旋槽外覆光纤钻杆外部结构示意图；
[0035]图2为本专利技术的双螺旋槽外覆光纤钻杆内部结构示意图；
[0036]图3为本专利技术的图2A
‑
A方向结构示意图；
[0037]图4为本专利技术的开口弹性卡箍结构示意图；
[0038]图5为本专利技术的过线钻杆接头外部结构示意图；
[0039]图6为本专利技术的过线钻杆接头内部结构示意图；
[0040]图7为本专利技术的孔外即卡随钻线轴结构示意图；
[0041]图8为本专利技术的通讯钻机总体结构示意图；
[0042]附图中各个标号含义：
[0043]1‑
螺旋槽钻杆，2
‑
过线钻杆接头，3
‑
第一螺旋收边槽，4
‑
第二螺旋收边槽，5
‑
前接头，6
‑
第一接头安装腔，7
‑
第一过水腔，8
‑
第二过水腔，9
‑
导通孔，10
‑
第一外扩槽，11
‑
第二外扩槽，12
‑
环形卡箍槽，13
‑
开口弹性卡箍，14
‑
开口，15
‑
孔外即卡随钻线轴，16
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双螺旋槽外覆光纤钻杆，包括螺旋槽钻杆(1)和连接在螺旋槽钻杆(1)一端的过线钻杆接头(2)，其特征在于，所述的螺旋槽钻杆(1)沿自身外表面螺旋布置有第一螺旋收边槽(3)，第一螺旋收边槽(3)嵌入并贯通螺旋槽钻杆(1)的外表面；所述的过线钻杆接头(2)沿自身外表面螺旋布置有第二螺旋收边槽(4)，第二螺旋收边槽(4)嵌入过线钻杆接头(2)的外表面；所述的第一螺旋收边槽(3)与第二螺旋收边槽(4)贯通设置；所述的螺旋槽钻杆(1)与过线钻杆接头(2)连接的一端安装有前接头(5)，螺旋槽钻杆(1)安装有前接头(5)的另一端开设有第一接头安装腔(6)；所述的螺旋槽钻杆(1)内部沿轴向贯通设置有第一过水腔(7)，所述的第一接头安装腔(6)与第一过水腔(7)连通；所述的过线钻杆接头(2)包括同轴连接的过线钻杆接头前端接手(2
‑
1)、过线钻杆接头前端(2
‑
2)和过线钻杆接头后端(2
‑
3)；所述的过线钻杆接头(2)内部沿轴向贯通设置有第二过水腔(8)；所述的第二过水腔(8)包括同轴开设在过线钻杆接头前端接手(2
‑
1)和过线钻杆接头前端(2
‑
2)内部的仪器仓(8
‑
1)、同轴开设在过线钻杆接头后端(8
‑
3)内部的过水孔(8
‑
2)和第二接头安装腔(8
‑
3)；所述的第二螺旋收边槽(4)布置在过线钻杆接头后端(2
‑
3)上，过线钻杆接头后端(2
‑
3)上还布置有导通孔(9)，导通孔(9)连通第二过水腔(8)，所述的第二螺旋收边槽(4)朝向过线钻杆接头前端(2
‑
2)的一侧与导通孔(9)连通；所述的第一过水腔(7)与第二过水腔(8)连通。2.如权利要求1所述的双螺旋槽外覆光纤钻杆，其特征在于，所述的第一螺旋收边槽(3)靠近螺旋槽钻杆(1)的两端位置处连接有第一外扩槽(10)，第一外扩槽(10)与第一螺旋收边槽(3)连通；所述的第一外扩槽(10)位于螺旋槽钻杆(1)的两端位置处的开口宽度大于第一外扩槽(10)与第一螺旋收边槽(3)连接端的宽度。3.如权利要求2所述的双螺旋槽外覆光纤钻杆，其特征在于，所述的第二螺旋收边槽(4)朝向螺旋槽钻杆(1)的一侧连接有第二外扩槽(11)，第二外扩槽(11)与第二螺旋收边槽(4)连通，所述的第二外扩槽(4)朝向螺旋槽钻杆(1)的一侧的开口宽度大于第二外扩槽(11)与第二螺旋收边槽(4)连接端的宽度。4.如权利要求3所述的双螺旋槽外覆光纤钻杆，其特征在于，所述的螺旋槽钻杆(1)的外表面上沿周向开设有环形卡箍槽(12)，所述的环形卡箍槽(12)内布置有开口弹性卡箍(13)，所述的开口弹性卡箍(13)总体呈圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵继展，张俭，龙威成，陈志胜，董敏涛，王晨阳，
申请(专利权)人：中煤科工集团西安研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：