过去的鼓风炉、电弧炉及用于制造、运输或容纳熔融材料的相 关容器，都通过称作“出铁出渣”的钻井过程被打开来释放液态材 料。为实施出铁出渣过程而提供了出铁出渣装置。这种出铁出装置 通常包括用于向钻杆施加冲击力和旋转力的电机，在钻杆的端部处 设有钻头，用于伸入待打开的容器中。钻杆包括中空的、钢制的钻 轴，其尺寸和制造都足以向难熔材料传递旋转力和冲击力，从而在 容器或容纳主体内有效产生钻孔。
钻杆的一般设计包括中空钻轴的从动端，即，连接至电机的钻 轴端部上的外螺纹。钻轴的相对端，即钻轴的钻头端包括用于接收 钻头的外螺纹。钻头包括与钻轴钻头端的外螺纹配合的内螺纹，这 样就能将钻头连接到中空钻轴上。钻轴内包括流体通道，其从所述 从动端延伸至钻头端并使液体或气体通过中空钻轴被运输到钻头。 向钻头供以液体或气体允许钻头的冷却和从所钻的孔中清除废渣。 通过有效冷却钻头和清除所钻孔的废渣，钻头的切削刃保持其刀刃 伸长，并且由聚集的废渣引起的粘结也最小化了。
钻杆的尺寸很重要，尤其是考虑到钻杆的重量和操作。根据重 量和操作的限制，相比螺纹连接的尺寸而将中空钻轴的外径确定为 最小可能的尺寸。一般说来，钻轴被改变成容纳最小的单件重量， 同时不会损失其适当地传输能量的能力。这种改变称为锻造。通常， 钻轴的每一端都被锻造以实现其直径的增加，同时又不会增加螺纹 端之间的重量。
目前，钻轴钻头端处的外螺纹由钻头的螺纹决定，即，由钻头 制造商决定。由此可见，来自不同制造商的钻头通常不能用在相同 的钻轴上。目前制造钻轴所使用的材料不是通用的且所需原材料也 很难得到。由此可见，这种钻轴的成本也因而相对较高。除了材料 的直接采购成本外，还必须考虑用于锻造和车螺纹的其它成本。
为了降低成本，已提出增加两端之间的钻轴外径，由此省去锻 造操作。为了不至于大幅度增加钻轴的重量，钻轴的内径也要增加。 增大的内径具有进一步的优点，即获得了更大的流动能力，导致更 好的冷却和清除。
但是，通过增加钻轴的内径，减小了钻头端处钻轴的材料厚度， 由此降低了钻头与钻轴之间连接处的强度。在钻头与钻轴之间连接 处的强度不够的情况下，钻头就会在工作中从钻轴上折断并危害钻 孔过程。

本发明的目的是提供一种改进的钻杆，其克服上述问题。
根据本发明，一种钻杆包括：具有第一轴端和第二轴端的细长 中空轴，第一轴端具有用于将钻杆连接到驱动机构的第一连接器， 第二轴端具有第一内螺纹；具有第一适配器端和第二适配器端的适 配器，第一适配器端具有与第二轴端的第一内螺纹相配合的第一外 螺纹，第二适配器端具有用于将钻头连接于其上的第二连接器；其 中适配器被夹在中空轴与钻头之间。
上述钻杆结构可以使多种钻头与单个中空轴结合使用。因此当 不同的钻头被使用时不需要提供不同的中空轴。因此在使用多种钻 头的情况下，制造钻杆的费用也不必大幅增加。
优选地，钻杆还包括钻头，所述钻头具有与第二适配器端的第 二连接器相配合的第三连接器。
第二适配器端的第二连接器优选地包括第二外螺纹，而钻头的 第三连接器优选地包括与第二适配器端的第二连接器的第二外螺 纹相配合的第二内螺纹。这使得可容易且快速地将钻头连接于适配 器。
优选地，适配器包括一个流体管，其从第一适配器端向第二适 配器端延伸，用于将来自中空轴的流体通道的流体输送到钻头以用 于其冷却。
优选地，适配器还包括多个位于其圆周壁中的孔，所述孔流体 地连接至流体管。这样的孔使流体在钻杆与钻孔之间被输送，以进 一步改进钻头的冷却以及改进废渣从钻孔的排出。
根据一个实施例，孔设在第二适配器端中。
根据一个实施例，孔设在第一适配器端的第一外螺纹与第二适 配器端的第二连接器之间的轴环内，轴环具有大于第一、第二适配 器端直径的直径。轴环可包括斜切部，其直径在第一适配器端方向 上逐渐减小，并且孔可设置在轴环的该斜切部内。孔的这种设置进 一步提高了废渣从钻孔的排出。
优选地，适配器还包括设在流体管内的止回阀以阻止材料(如 要打开的容器内所容纳的加压熔融材料)流过钻杆的中空轴。
附图说明
结合以下附图，从对优选实施例的下述描述中，本发明的优点 更明显，其中：
图1是穿过具有根据第一实施例的适配器的根据本发明钻杆的 钻端截取的纵向截面图；
图2是图1钻杆钻端的分解视图；
图3a是穿过根据第二实施例的适配器截取的纵向截面图；
图3b是穿过根据第三实施例的适配器截取的纵向截面图；
图3c是穿过根据第四实施例的适配器截取的纵向截面图；
图3d是穿过根据第五实施例的适配器截取的纵向截面图；
图3e是穿过根据第六实施例的适配器截取的纵向截面图；
图3f是穿过根据第七实施例的适配器截取的纵向截面图；
图3g是穿过根据第八实施例的适配器截取的纵向截面图；以 及
图3h是穿过根据第九实施例的适配器截取的纵向截面图。

在图1和图2中示出了根据本发明钻杆的钻端。钻杆10包括 一个基本为圆柱形的细长中空轴12，其具有外轴壁14和内轴壁16， 内轴壁16在中空轴12内限定了从第一轴端(未示出)延伸至第二 轴端22的流体通道18。钻杆10包括设置在第二轴端22的内轴壁 16上的第一内螺纹24。
提供一种具有第一适配器端32和第二适配器端34的适配器 30。适配器30具有外适配器壁36和内适配器壁38，内适配器壁 38在适配器30内限定了从第一适配器端32延伸至第二适配器端 34的流体管40。
适配器30包括设置在第一适配器端32的外适配器壁36上的 第一外螺纹42。第一适配器端32的第一外螺纹42形成得与第二轴 端22的第一内螺纹24相配合，以使得适配器30可被螺纹连接到 中空轴12的第二轴端22上。
适配器30还包括用于将钻头46连接于其上的第二连接器。钻 头46包括钻头头部48和第三连接器50，第三连接器50优选地包 括第二内螺纹52。适配器30包括第二适配器端34上的形成得与钻 头46的第二内螺纹52配合的第二外螺纹54，以使得钻头46可被 螺纹连接到适配器30的第二适配器端34上。
当钻头46连接到适配器30上时，钻头46优选地这样形成， 即，在适配器30与钻头46的钻头头部48之间形成一个内分配腔 室56。流道60可设置在钻头头部48内，以使得流体从内分配腔室 56流向钻头头部48与待钻壁之间的空间。
根据本发明的第一实施例，如图1和图2所示的，适配器30 一般为圆柱形中空体，在其外壁上具有从一端延伸至另一端的单个 螺纹。
可替换的适配器如图3a至图3h所示。这些适配器30包括位 于第一与第二外螺纹42、54之间的轴环62。轴环62具有第一接触 面64、第二接触面66和侧面68。轴环62的直径比第一、第二适 配器端32、34的直径大。连接时，轴环62的第一接触面64与中 空轴12的第二轴端22上的第三接触面70(见图2)相接触，而轴 环62的第二接触面66与钻头46的连接端50上的第四接触面72 (见图2)相接触。轴环62的长度(即，沿轴向的长度)没有被限 定，而且可随需要增大或减小。并且，几何形状也不限于圆柱形形 状。也可以设想具有六角形截面的轴环。
根据本发明第二实施例的适配器如图3a所示。该适配器包括 其直径与中空轴12外径相同或略小的轴环62。当选用较小直径的 钻头46时，这样的“细线轴环”可用于增加的环向间隙。
根据本发明第三实施例的适配器如图3b所示。该适配器包括 其直径与中空轴12的直径基本相同的轴环62。这种轴环可用于标 准钻头46，其中适配器30的轴环62形成中空轴12的延续部分。
根据本发明第四实施例的适配器如图3c所示。该适配器包括 多个位于轴环62的侧面68上的孔80。孔80借助于内腔82流体地 连接至流体管40。孔80使得一些流体由适配器30注射到钻孔中， 从而提高废渣从钻孔的清除。流体管40包括狭窄部84，在狭窄部 84下游内腔82与流体管40会合。轴环62的侧面68包括斜切部 69，从而在第一适配器端32方向上逐渐减小轴环62的直径。多个 孔80设置在侧面68的斜切部69内，以引导从孔80注射的流体远 离钻头46，从而有助于废渣从钻孔的清除。
根据本发明第五实施例的适配器如图3d所示。该适配器包括 具有增大直径的第二适配器端34。这表示具有不同直径螺纹的适配 器可被使用，从而使其他钻头可被连接。这使得钻头螺纹的变化和 操作者对几何形状的选择变得容易。
根据本发明第六实施例的适配器如图3e所示。该适配器包括 具有“V”型螺纹的第一适配器端32，使得标准60度螺纹配置能 够适用于钻头螺纹的选择。所描述的60度“V”型螺纹也可以是英 制梯形螺纹或另一种“UNC”(粗牙螺纹)、“UNF”(细牙螺纹)或 米制螺距螺纹形状。
根据本发明第七实施例的适配器如图3f所示。该适配器包括设 置在流体管40内的止回阀90。这种止回阀90阻止加压的熔融材料 通过中空轴40回流。而且，该适配器包括位于第二适配器端34内 的孔92、孔92借助于内腔94流体连接至流体管40上。
根据本发明第八实施例的适配器如图3g所示。该适配器包括 多个位于轴环62的侧面68中的孔80。孔80借助于内腔82流体地 连接至流体管40。孔80使得一些流体从适配器30注射到钻孔中， 从而使得钻头冷却和清除来自钻孔的废渣。流体管40包括狭窄部 84，在狭窄部84的下游内腔82与流体管40会合。轴环62的侧面 68基本平行于适配器30的轴线。
根据本发明第九实施例的适配器如图3h所示。该适配器包括 圆螺纹型的第二外螺纹54，因此使圆螺纹钻头被连接到具有不同标 准的钻头螺纹配置的中空轴12。
上述实施例仅用于说明一些可能结构。在理解说明书和附图 后，本发明的各种变化、修改、变形、使用和应用对于本领域技术 人员是显而易见的。所有这些变化、修改、变形、使用和应用均不 脱离发明的精神和范围，本发明仅由权利要求限定。
附图标记
10钻杆
12中空轴
14外轴壁
16内轴壁
18流体通道
22第二轴端
24第一内螺纹
30适配器
32第一适配器端
34第二适配器端
36外适配器壁
38内适配器壁
40流体管
42第一外螺纹
46钻头
48钻头头部
50第三适配器
52第二内螺纹
54第二外螺纹
56内分配腔室
60流道
62轴环
64第一接触面
66第二接触面
68侧面
69斜切部
70第三接触面
72第四接触面
80孔
82内腔
90止回阀
92孔