地质勘探钻探杆快接结构制造技术

本发明专利技术公开了一种地质勘探钻探杆快接结构,包括钻杆主体和弹性支撑组件，位于钻杆主体一端有杆套件，另一端有杆插件，杆插件包括插件主体、插件内环凹槽和插件挡台，插件主体外侧有插件挡台，插件挡台下端部分为插接端，该插接端的中部有插件内环凹槽，杆套件包括套件主体和外环凹槽，套件主体的中部有外环凹槽，套接后，插件内环凹槽与外环凹槽位置对应且组合形成环形容纳区，弹性支撑组件套装于所述环形容纳区内，在杆套件与杆插件之间设置转动约束机构。本发明专利技术通过对上下钻探杆直接套接实现一步固定连接，连接后的上下钻杆杆具有高强度轴向约束关系，以及扭转约束关系，拆卸也非常方便，可实现一步拆除。可实现一步拆除。可实现一步拆除。

【技术实现步骤摘要】
地质勘探钻探杆快接结构


[0001]本专利技术属于地址勘探钻具设备
，具体涉及一种地质勘探钻探杆快接结构。

技术介绍

[0002]地质勘探或岩土基础工程施工过程中，往往需要一种中空式地质钻机，现有的地质钻机由于塔架高度有限, 特别是有些施工场所的限高可能只能在10m以下，此时如若需要加工超过十米以上深桩, 必须采用接钻杆方法。通过首尾相连的钻杆来对地下的岩芯来取样时，目前钻杆的首尾连接方式大多是采用的螺纹旋接的方式进行固定的，此种办法能够有效的提高相邻两个钻杆之间的连接需要，但是在实际的应用过程中存在着易滑丝，逐级旋接安装工作效率较低的情况，现有的钻杆连接方式几乎均是采用螺杆连接方式，其不足之处是：现场的钻杆对接比较困难，特别当杆径大时，对接过程中劳动强度大、耗时费力、效率低下，因此导致施工成本高。提起钻杆拆卸时亦是如此。
[0003]另外，对于不同地质条件往往使用不同型号的适配钻具，例如煤矿井下瓦斯抽采，抽采石油，地质勘探，深层地下岩石取样主要通过钻杆打孔来实现，在正常钻进过程中，每两根钻杆之间通过公母插销式或锥螺纹式联接。
[0004]现有技术中，煤矿坑道钻探用常规外平圆钻杆，通常采用锥度螺纹形式连接，在使用过程中由于机械疲劳和生产工艺原因，经常出现螺纹卡死、钻杆母接头胀口致使钻杆滑扣和公螺纹扭断等现象，造成钻杆、钻头损坏丢失和重复施工，严重浪费钻探材料和施工费用。因钻杆结构设计的局限性，在使用时需要人工用扳手拆卸更换钻杆，费时费力。
[0005]为了解决上述技术性问题，首先需要提供一种能够提高两个钻杆之间可以快速对接的连接结构，同时还要对整个钻探系统针对新的快接连接结构进行针对性的改进。

技术实现思路

[0006]针对现有钻探杆有多段对接组合形成，各段之间通过螺纹连接时需要在吊装条件下多人反复旋拧共同完成，存在费时费力的问题，本专利技术提供一种地质勘探钻探杆快接结构，不需要人工反复旋拧，实现一步对接固定。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的方案是：一种地质勘探钻探杆快接结构,包括中空的钻杆主体和弹性支撑组件，位于钻杆主体一端有杆套件，另一端有杆插件，所述的杆插件包括中空的插件主体、插件内环凹槽和插件挡台，其中，插件主体外侧有插件挡台，插件挡台下端部分为插接端，该插接端的中部有插件内环凹槽，所述的杆套件包括套件主体和外环凹槽，套件主体的中部有外环凹槽，套接后，所述的插件内环凹槽与外环凹槽位置对应，且组合形成环形容纳区，所述的弹性支撑组件包括顶柱和环形连接带，该环形连接带串联多个顶柱形成组合体，该组合体套装于所述环形容纳区内，在杆套件与杆插件之间设置固定的转动约束机构或者设置活动安装的转动约束机构。
[0008]所述固定的转动约束机构，分别包括在杆插件内腔设置插件凸凹嵌槽，在杆套件
外侧设置套件凸凹嵌槽，所述杆插件的插件主体外侧有插件挡台，插件挡台下端部分为插接端，该插接端的中部有插件内环凹槽，插接端外侧有插件凸凹嵌槽，所述杆套件的套件主体中部有外环凹槽，套件主体的内壁有套件凸凹嵌槽，所述的插件凸凹嵌槽能够与套件凸凹嵌槽匹配套接在一起。
[0009]顶柱的直径大于插件内环凹槽的深度，但不大于套件外环凹槽的深度，从而，当顶柱位于插件内环凹槽内侧时，有一半位于插件内环凹槽内，另一半位于套件外环凹槽内，能够将杆套件与杆插件牢固地轴向锁定在一起，但当所有顶柱都同时位于套件外环凹槽内侧时，能够解除对杆套件与杆插件的轴向锁定。
[0010]所述的环形连接带为弹性收敛圆环连接带，其整体为不封闭的圆环状，即连接带两端具有两个自由端，弹性收敛圆环连接带具有弹性，且为向内收敛状，多个顶柱等间距固定在弹性收敛圆环连接带的中部和两端，在连接带的弹性作用下，使得各顶柱也分别处于收敛状，从而在装配后的自然状态下，弹性收敛圆环连接带及多个顶柱都向内收缩套装于插件内环凹槽内。
[0011]还包括启动工具，该工具由两个半圆形的环套相扣形成组合圆环形状，每个环套的端部分别连接有手柄，两个的端部通过销轴铰接在一起，从而按压两侧手柄时，能够驱动两个环套展开或者闭合，同时，在两个环套的凹弧面的嵌槽内分别固定有电磁体，两侧电磁体通过开关与电源连接，开关位于手柄部。使用时，将该启动工具的两环套展开，然后环抱于所述环形容纳区的外侧，按压开关启动电磁体，电磁体为强磁体，能够吸引环形容纳区内侧的多个顶柱，使得各顶柱向外膨胀分别进入套件外环凹槽内侧，从而能够解除对杆套件与杆插件的锁定。但自然状态下，顶柱位于插件内环凹槽内侧时，能够将杆套件与杆插件牢固地锁定在一起。
[0012]所述的弹性支撑组件是将多个顶柱依次串联在同一根弹性收敛圆环连接带的外侧，在弹性收敛圆环连接带的两个端头分别有挡台，多个顶柱上分别设置贯穿孔，各顶柱分别套装在弹性收敛圆环连接带外侧能够相对滑动，又在各相邻顶柱之间的带体外侧套装有平衡弹簧，使得各顶柱在相应弹簧作用下保持等间距。
[0013]弹性支撑组件包括多个顶柱和两个弹性收敛半环连接带，每个弹性收敛半环连接带的中部与相应顶柱固定，每个弹性收敛半环连接带的一端固定有端部贯穿柱，另一端为贯穿自由端，该端部贯穿柱的中部含有贯穿孔且允许另一连接带的贯穿自由端的穿过，两个弹性收敛半环连接带首尾对接，即一个弹性收敛半环连接带的贯穿自由端套装于另一个弹性收敛半环连接带的贯穿柱内，从而两连接带的端部能够自由伸缩。
[0014]弹性支撑组件包括多个顶柱和两个弹性收敛半环连接带，每个弹性收敛半环连接带分别与多个顶柱固定，每个弹性收敛半环连接带的一端为固定端，该固定端与套件外环凹槽的内部固定，每个弹性收敛半环连接带的另一端为自由端，但弹性收敛半环连接带整体向圆心一侧有弹性，使得自由端一侧向圆心倾斜。
[0015]杆插件的下端具有倒角，当杆插件向下进入杆套件时，倒角压迫弹性收敛半环连接带的自由端，迫使自由端向外移动，但当插件内环凹槽向下移动至与套件外环凹槽位置对应时，自由端会嵌入插件内环凹槽内，使得至少有一部分顶柱位于插件内环凹槽和套件外环凹槽的交界位置，将杆套件与杆插件牢固地轴向锁定在一起。
[0016]插件凸凹嵌槽的底部分别设置前倒角和两侧倒角，或者同时在套件凸凹嵌槽的顶
部分别设置前倒角和两侧倒角，以利于内外两种凸凹嵌槽相互套装。
[0017]本专利技术的有益效果：多个顶柱位于插件内环凹槽内侧，由于顶柱的直径大于插件内环凹槽的深度，所以各顶柱有一半同时位于套件凸凹嵌槽的内侧，即各顶柱同时位于插件内环凹槽和套件外环凹槽，使得杆套件与杆插件不能轴向移动。同时，由于杆套件与杆插件套装时，杆套件外侧的插件凸凹嵌槽与杆插件外侧的套件凸凹嵌槽，相互匹配嵌套在一起，使得杆套件与杆插件之间的转动自由度被锁死。上述通过多个顶柱使杆套件与杆插件轴向自由度锁死，且通过插件凸凹嵌槽与套件凸凹嵌槽匹配套装将两者转动自由度锁死后，使得两根钻探杆能够被牢固地固定在一起。
[0018]本专利技术配合电磁启动工具的快接结构方案中，通过套接实现一步对接连接，连接后的上下钻杆杆具有高强度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地质勘探钻探杆快接结构,其特征在于，包括中空的钻杆主体（1）和弹性支撑组件，位于钻杆主体（1）一端有杆套件（2），另一端有杆插件（3），所述的杆插件（3）包括中空的插件主体（4）、插件内环凹槽（5）和插件挡台（7），其中，插件主体（4）外侧有插件挡台（7），插件挡台（7）下端部分为插接端，该插接端的中部有插件内环凹槽（5），所述的杆套件（2）包括套件主体（8）和外环凹槽（9），套件主体（8）的中部有外环凹槽（9），套接后，所述的插件内环凹槽（5）与外环凹槽（9）位置对应，且组合形成环形容纳区（36），所述的弹性支撑组件包括顶柱（11）和环形连接带，该环形连接带串联多个顶柱（11）形成组合体，该组合体套装于所述环形容纳区（36）内，在杆套件（2）与杆插件（3）之间设置固定的转动约束机构或者设置活动安装的转动约束机构。2.根据权利要求1所述的地质勘探钻探杆快接结构,其特征在于，所述固定的转动约束机构，分别包括在杆插件（3）内腔设置插件凸凹嵌槽（6），在杆套件（2）外侧设置套件凸凹嵌槽（10），所述杆插件（3）的插件主体（4）外侧有插件挡台（7），插件挡台（7）下端部分为插接端，该插接端的中部有插件内环凹槽（5），插接端外侧有插件凸凹嵌槽（6），所述杆套件（2）的套件主体（8）中部有外环凹槽（9），套件主体（8）的内壁有套件凸凹嵌槽（10），所述的插件凸凹嵌槽（6）能够与套件凸凹嵌槽（10）匹配套接在一起。3.根据权利要求1所述的地质勘探钻探杆快接结构,其特征在于，顶柱（11）的直径大于插件内环凹槽（5）的深度，但不大于套件外环凹槽（9）的深度，从而，当顶柱（11）位于插件内环凹槽（5）内侧时，有一半位于插件内环凹槽（5）内，另一半位于套件外环凹槽（9）内，能够将杆套件（2）与杆插件（3）牢固地轴向锁定在一起，但当所有顶柱（11）都同时位于套件外环凹槽（9）内侧时，能够解除对杆套件（2）与杆插件（3）的轴向锁定。4.根据权利要求1所述的地质勘探钻探杆快接结构,其特征在于，所述的环形连接带为弹性收敛圆环连接带（12），其整体为不封闭的圆环状，即连接带两端具有两个自由端，弹性收敛圆环连接带（12）具有弹性，且为向内收敛状，多个顶柱（11）等间距固定在弹性收敛圆环连接带（12）的中部和两端，在连接带的弹性作用下，使得各顶柱（11）也分别处于收敛状，从而在装配后的自然状态下，弹性收敛圆环连接带（12）及多个顶柱（11）都向内收缩套装于插件内环凹槽（5）内。5.根据权利要求1所述的地质勘探钻探杆快接结构,其特征在于，还包括启动工具，该工具由两个半圆形的环套（32）相扣形成组合圆环形状，每个环套（32）的...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓小宁，王俊卿，刘恩锋，翟彦军，王小强，刘琳，张阔，孙延军，
申请(专利权)人：中核勘察设计研究有限公司，
类型：发明
国别省市：