中心通缆式高强度大通孔钻杆.pdf

本发明涉及一种中心通缆式高强度大通孔钻杆。在现有技术，随钻测量系统是连续监测钻孔轨迹、及时纠偏必不可少的工具；随钻测量系统的信号传输方式分为有线和无线两种；有线方式的优点是可直接向孔底传感器供电，实现孔底与孔口设备之间的双向通讯，实时性好，数据传输率高；但由于电缆设置在钻杆之外，所以电缆与钻杆之间的联接安装存在问题，电缆往往影响正常钻进过程。本发明是一种中心通缆式高强度大通孔钻杆，其钻杆内沿轴线位置设置中心通缆装置，使中心通缆装置与钻杆构成的一体式钻杆。因而，其不仅能安全、可靠、快速的传输有线测量信号，而且钻杆体本身具备高强度、大通孔的特点，适应各种钻进工艺的要求。

1、  中心通缆式高强度大通孔钻杆，包括钻杆、和设置在两端的钻杆公接头、母接头，其特征在于：所述的钻杆(6)内沿轴线位置设置中心通缆装置，中心通缆装置与钻杆(6)构成的一体式钻杆；所述的中心通缆装置通过在钻杆内两端的绝缘支撑挡环(3)与孔用弹性挡圈(8)固定于钻杆的轴线位置。

2、  根据权利要求1所述的中心通缆式高强度大通孔钻杆，其特征在于：所述的中心通缆装置由通缆母接头(2)，绝缘支撑挡环(3)，绝缘联接体(4)，中间导线(5)，通缆公接头(7)，变径弹簧(9)构成；中间导线(5)的外部设置绝缘联接体(4)，其两端分别为通缆母接头(2)、通缆公接头(7)，在公接头(7)上设置变径弹簧(9)，与内圆锥面的母接头(2)连接。

3、  根据权利要求1或2所述的中心通缆式高强度大通孔钻杆，其特征在于：所述的钻杆由公接头(1)、母接头(10)与中空的钻杆中间杆构成，钻杆中间杆与公接头、母接头之间采用摩擦焊接连接。

4、  根据权利要求3所述的中心通缆式高强度大通孔钻杆，其特征在于：所述的钻杆接头采用双锥度结构，接头螺纹锥度1∶30，母接头螺尾处锥度与公接头螺顶处锥度1∶20。

中心通缆式高强度大通孔钻杆
技术领域
本发明涉及一种坑道定向钻进的钻杆，具体说是一种中心通缆式高强度大通孔钻杆。
技术背景
在现有技术，煤矿井下坑道定向钻进及地质受控定向钻探中，钻杆是钻孔施工设备的重要配套钻具；其中，随钻测量系统是连续监测钻孔轨迹、及时纠偏必不可少的工具；而钻杆体要求既能适应孔底钻具组合定向钻进工艺，又能适应使用孔底马达定向钻进工艺的要求。随钻测量系统的信号传输方式分为有线(电缆)和无线两种。有线(电缆)方式的优点是可直接向孔底传感器供电，实现孔底与孔口设备之间的双向通讯，实时性好，数据传输率高。但由于电缆设置在钻杆之外，所以电缆与钻杆之间的联接安装存在问题，电缆往往影响正常钻进过程，并且在钻探过程中电缆之间也无法安全可靠的联接。
发明内容
为了克服现阶段产品的不足，本发明提供的一种中心通缆式高强度大通孔钻杆。不仅能安全、可靠、快速的传输有线测量信号，而且钻杆体本身具备高强度、大通孔的特点，适应各种钻进工艺的要求。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
中心通缆式高强度大通孔钻杆，包括钻杆、和设置在两端的钻杆公接头、母接头，其特殊之处在于：所述的钻杆6内沿轴线位置设置中心通缆装置，中心通缆装置与钻杆6构成的一体式钻杆；所述的中心通缆装置通过在钻杆内两端的绝缘支撑挡环3与孔用弹性挡圈8固定于钻杆的轴线位置。
上述的中心通缆装置由通缆母接头2，绝缘支撑挡环3，绝缘联接体4，中间导线5，通缆公接头7，变径弹簧9构成；中间导线5的外部设置绝缘联接体4，其两端分别为通缆母接头2、通缆公接头7，在公接头7上设置变径弹簧9，与内圆锥面的母接头2连接。
上述的钻杆由公接头1、母接头10与中空的钻杆中间杆构成，钻杆中间杆与公接头、母接头之间采用摩擦焊接连接。
上述的钻杆接头采用双锥度结构，接头螺纹锥度1∶30，母接头螺尾处锥度与公接头螺顶处锥度1∶20。
本发明相对于现有技术，其优点是，钻杆能够安全可靠的实现有线随钻测量，钻杆体加工精度高，使用寿命长，并且本产品能够适应孔底钻具组合定向钻进工艺及孔底马达定向钻进工艺的要求。
附图说明
图1为本发明的结构图；
图2为钻杆母接头结构示意图；
图3为钻杆公接头结构示意图。
具体实施方式
本发明钻杆采用摩擦焊接技术制造，钻杆内装配一套中心通缆装置，传递测斜信号，满足随钻测量的需要。中心通缆装置与钻杆之间以及两套中心通缆的装置之间的联接均采用快速、可靠、有效的联接方式。
本发明的通过摩擦焊接钻杆可以使杆体和接头分别选用不同的钢材及不同的热处理规范，使接头硬度和强度高于中间杆，延长钻杆使用寿命；钻杆体加工过程由计算机自动控制完成，保证加工精度；采用同轴度较高的夹具分别夹持接头和中间杆，不易变形，生产效率较高。
参见图1，中心通缆式高强度大通孔钻杆，其结构包括钻杆、和设置在两端的钻杆公接头、母接头，本发明的钻杆6内沿轴线位置设置中心通缆装置，中心通缆装置与钻杆6构成的一体式钻杆；中心通缆装置通过在钻杆内两端的绝缘支撑挡环3与孔用弹性挡圈8固定于钻杆的轴线位置。
中心通缆装置由通缆母接头2，绝缘支撑挡环3，绝缘联接体4，中间导线5，通缆公接头7，变径弹簧9构成；中间导线5的外部设置绝缘联接体4，其两端分别为通缆母接头2、通缆公接头7，在公接头7上设置变径弹簧9，与内圆锥面的母接头2连接。
钻杆由公接头1、母接头10与中空的钻杆中间杆构成，钻杆公、母接头与钻杆中间杆之间采用摩擦焊接技术联接，该技术能够降低加工误差，钻杆体不易变形，生产效率高。
钻杆与钻杆之间直接用螺纹联接；钻杆接头采用双锥度结构，接头螺纹锥度1∶30，母接头螺尾处锥度与公接头螺顶处锥度1∶20；当两根钻杆联接时，中心通缆装置通过安装在公接头7上的变径弹簧9与母接头2的内圆锥面配合联接。
参见图2，钻杆母接头内加工环形槽用以安装孔用弹性挡圈，钻杆接头外径75mm，内径≥55mm，接头螺纹锥度α＝1∶30，母接头螺尾处锥度β＝1∶20。
参见图3，钻杆公接头内加工环形槽用以安装孔用弹性挡圈，钻杆接头外径75mm，内径≥55mm，接头螺纹锥度α＝1∶30，母接头螺尾处锥度β＝1∶20。
本发明相对于同类型绳索取心钻杆不仅具备高强度特点，抗拉强度＞700kN，抗扭强度＞6000Nm；而且具备大通孔的特点，钻杆接头外径75mm，内径≥55mm，钻杆中间杆外径73mm，内径59mm。并且钻杆接头采用的双锥度设计可进一步改善螺纹根部受力情况，增加钻杆密封性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。