一种多功能钻杆的制造方法 |
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申请号 | CN201511027463.8 | 申请日 | 2015-12-31 | 公开(公告)号 | CN105563033A | 公开(公告)日 | 2016-05-11 |
申请人 | 武汉江钻恒立工程钻具股份有限公司; | 发明人 | 唐莉梅; | ||||
摘要 | 本 发明 公开了一种多功能 钻杆 的制造方法,涉及钻探设备技术领域,该方法包括步骤:将预制的所述前端口 焊接 到预制的所述钻杆本体远离内 螺纹 的一端,将预制的所述高压 水 腔体放入钻杆本体内,使所述高压水腔体的前端穿过所述前 接口 上的预留孔,将所述高压水腔体与所述前接口焊接在一起,然后再将所述高压水腔体与所述钻杆本体焊接在一起,将所述 单向活瓣 式 橡胶 塞安装在所述高压水腔体的后端,将所述环形挂刷区安装在所述前接口的外壁上。本发明采用的组装式加工方法,工艺简单,用料较少,能提高效率,节约成本。 | ||||||
权利要求 | 1.一种多功能钻杆的制造方法,其特征在于,所述多功能钻杆包括 |
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说明书全文 | 一种多功能钻杆的制造方法技术领域[0001] 本发明涉及钻探设备技术领域,具体涉及一种多功能钻杆的制造方法。 背景技术[0002] 瓦斯抽采坑道的施工通常包括钻孔和割裂煤层等多道工序。具体方法是使用坑道钻机先施钻一定深度的钻孔,然后将钻杆换成用于割裂煤层的专用钻杆后再伸进钻孔内需要割裂的煤层位置,接着采用高压水割裂煤层。为了达到良好的瓦斯预抽采效果,通常要求钻孔具有一定的深度,并且钻孔的不同深度位置需要割裂煤层,这就需要反复将钻杆从钻孔中退出并反复更换钻孔钻杆和割裂煤层的专用钻杆。该钻杆更换过程会占用大量的工程时间,影响工程进度。 [0003] 同时,钻杆施工中遇上煤粉多,瓦斯涌出量大的情况,瓦斯和煤粉共同作用容易发生堵孔现象,一般通过钻杆喷射水流或高压气体缓解或采用专门的钻孔清洁设备,但往往需钻杆下入多次或者下入多段设备才可达到清洁效果,清洁效率低,有效防止堵孔现象发生。 [0004] 因此需要一种即可以用于钻孔又可以割裂煤层的多功能钻杆,现有一种多功能钻杆,该钻杆包括钻杆本体、高压水腔、低压水腔、前接口、后接口,为了使钻杆满足钻孔、割裂煤层、防止堵孔的功能,该钻杆设置了高压水腔和低压水腔,该钻杆制造方法需要合理的设计。 发明内容[0006] 为达到以上目的,本发明采取的技术方案是:一种多功能钻杆的制造方法,所述多功能钻杆包括:钻杆本体,所述钻杆本体外壁上设有至少一个低压喷水孔,所述钻杆本体前端设有至少一个出水口,末端设有至少一个入水口,所述钻杆本体前端设有一个外凸的圆台状的前接口,所述前接口外截面设有外螺纹,所述钻杆本体末端设有一个内凹的圆台状的后接口,所述后接口内截面设有与所述外螺纹相对应的内螺纹,所述钻杆本体前端外壁上设有一个环形挂刷部;低压水腔,所述低压水腔设于所述钻杆本体内,所述低压水腔与所述低压喷水孔、所述出水口、所述入水口相连通;高压水腔,所述高压水腔设于所述低压水腔内,所述高压水腔前端设有一个高压喷水口,所述高压水腔末端设置一个单向活瓣式橡胶塞; [0007] 所述多功能钻杆的制造方法包括以下步骤: [0009] S2、预制高压水腔体,所述高压水腔体包括管体、前端和后端,将所述前端焊接到所述管体一端,将所述后端焊接到所述管体另一端; [0010] S3、预制钻杆本体,将所述钻杆本体的毛坯先用机床加工后接口的内螺纹,再用钻床在所述钻杆本体外壁上加工至少一个低压喷水孔; [0011] S4、将所述前端口焊接到所述钻杆本体远离内螺纹的一端; [0012] S5、将所述高压水腔体放入钻杆本体内,使所述高压水腔体的前端穿过所述前接口上的预留孔,将所述高压水腔体与所述前接口焊接在一起,然后再将所述高压水腔体与所述钻杆本体相互焊接; [0013] S6、将所述单向活瓣式橡胶塞安装在所述高压水腔体的后端; [0014] S7、将所述环形挂刷区安装在所述前接口的外壁上; [0015] S8、在所述出水口、所述低压喷水孔和所述高压喷水口处安装滤网。 [0016] 在上述技术方案的基础上,步骤S2中所述前端由钢板冲压加工而成。 [0017] 在上述技术方案的基础上,步骤S2中所述后端由毛坯件先机加工轮廓,再用钻床钻出入水口而制成。 [0018] 在上述技术方案的基础上,所述焊接处使用耐磨焊料。 [0019] 在上述技术方案的基础上,两个所述多功能钻杆可前后相接成套使用。 [0020] 在上述技术方案的基础上,所述外螺纹和所述内螺纹的牙数相同。 [0021] 在上述技术方案的基础上,当两个所述多功能钻杆前后相接成套使用时,所述出水口和所述入水口重合。 [0022] 与现有技术相比,本发明的优点在于: [0023] 本发明中的多功能钻杆本体内设置低压水腔和高压水腔,可实现正常钻孔和高压切割之间的切换;本发明中的多功能钻杆还有清洁钻孔的作用并可相互连接后成套使用,避免多次下入钻杆或清洁装置清洁钻孔,清洁效率高;采用本发明的制造方法合理预制部件,采用的组装式加工方法,避免加工困难,简化了所述多功能钻杆的制造工艺,提高效率,节约成本。附图说明 [0024] 图1为本发明实施例的剖面示意图; [0025] 图2为本发明实施例的多功能钻杆前接口示意图; [0026] 图3为本发明实施例的多功能钻杆后接口示意图; [0027] 图4为本发明实施例的多功能钻杆成套使用的剖面示意图; [0028] 图5为本发明实施例的多功能钻杆高压水腔体的剖面示意图; [0029] 图6为本发明实施例的多功能钻杆高压水腔体后端的剖视图和主视图; [0030] 图7为本发明实施例的多功能钻杆高压水腔体前端的剖视图; [0031] 图8为本发明实施例的多功能钻杆前接口的剖视图; [0032] 图9为本发明实施例的多功能钻杆钻杆本体的剖视图; [0033] 图10为本发明实施例的多功能钻杆钻杆的制造流程图; [0034] 图中:1-钻杆本体,11-低压喷水孔,12-出水口,13-入水口,2-低压水腔,3-高压水腔,31-高压喷水口,32-单向活瓣式橡胶塞,4-滤网,5-前接口,51-外螺纹,6-后接口,61-内螺纹,7-环形挂刷区,8-高压水腔体,81-管体,82-前端,83-后端。 具体实施方式[0035] 以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。 [0036] 参见图1所示,本发明实施例提供一种多功能钻杆的制造方法,所述多功能钻杆包括一个钻杆本体1,钻杆本体1外壁上设有至少一个低压喷水孔11,钻杆本体1前端设有至少一个出水口12,末端设有至少一个入水口13;一个低压水腔2,低压水腔2设于钻杆本体1内,低压水腔2与低压喷水孔11、出水口12、入水口13相连通;一个高压水腔3,高压水腔3设于低压水腔2内;高压水腔3前端设有一个高压喷水口31;一个单向活瓣式橡胶塞32,单向活瓣式橡胶塞32设于高压水腔3末端。单向活瓣式橡胶塞32只允许单向插入软管或硬管注入水流,可有效防止倒流;拔出软管或硬管时,单向活瓣式橡胶塞32会呈合拢密封状态,且可反复使用。 [0037] 钻杆进行正常钻孔施工时,可从低压水腔2入水口13通入常压水流,由于单向活瓣式橡胶塞32的作用,此时低压水流不会流入高压水腔3;常压水流经低压水腔2,从钻杆本体1上分散的低压喷水孔11和出水口12排出,水流分散,更好的实现冷却钻杆、钻头与清洗功能,有效防止钻杆高温作业磨损和钻杆堵孔。钻杆需进行高压切割时,向高压水腔3末端的单向活瓣式橡胶塞32中通入高压注水管,输入高压水流,由于单向活瓣式橡胶塞32的作用,此时水流不会倒流回低压水腔2,水流经高压水腔3,从高压水腔3前端的高压喷水口31高速喷出,对煤层进行切割。狭窄的高压水腔3,可加强高压水流高速喷出的效果。低压喷水孔 11、出水口12、高压喷水口31处均设有滤网4,防止钻杆使用过程中低压喷水孔11、出水口 12、高压喷水口31堵塞。 [0038] 参见图2和图3所示,钻杆本体1前端设有一个外凸的圆台状的前接口5,末端设有一个内凹的圆台状的后接口6,前接口5外截面和后接口6内截面直径相同。后接口6内截面设有内螺纹61,前接口5外截面设有与内螺纹61相对应的外螺纹51。后接口6既可接钻机又可与其他钻杆相连接,适应不同环境条件下钻孔作业需要。 [0039] 参见图4所示,两个多功能钻杆可前后相接使用。两个多功能钻杆前后相接时,其中一个多功能钻杆的前接口5与另一个多功能钻杆的后接口6相互接合;多功能钻杆的高压喷水口31插入另一个多功能钻杆的单向活瓣式橡胶塞32中,与高压水腔3相连通。多个钻杆相连接成套使用时,通过连接最尾端的钻杆的入水口13通入常压水流或向单向活瓣式橡胶塞32通入高压水流可实现正常钻孔和高压切割的转换,并可起到清洁钻杆、钻孔,防止堵孔的作用。多个钻杆相连接成套使用,避免了多次下入钻杆或清洁装置清洁钻孔,清洁效率高。 [0040] 钻杆本体1前端外壁上设有一个环形挂刷部7,钻杆在钻孔作业时,起到清洁钻孔的作用,进一步加强钻杆的清洁效果,防止钻杆堵孔的发生。 [0041] 参见图10所示,该制造方法包括以下步骤: [0042] S1、参见图8所示,预制前接口5,所述前接口5由钢板先冲压加工,然后用车床机加工出所述外螺纹51。 [0043] S2、参见图5、图6和图7所示,预制高压水腔体8,所述高压水腔体包括管体81,前端82,后端83,所述前端82由钢板冲压加工而成,所述后端83由毛坯件先机加工轮廓,再用钻床钻出入水口13而制成,将所述前端82焊接到所述管体81一端,将所述后端83焊接到所述管体81另一端。 [0044] S3、参见图9所示,预制钻杆本体1,将所述钻杆本体1的毛坯先用机床加工后接口6的内螺纹61,再用钻床在所述钻杆本体1外壁上加工至少一个低压喷水孔11。 [0045] S4、然后将所述前端口5焊接到所述钻杆本体1远离内螺纹61的一端。 [0046] S5、将所述高压水腔体8放入钻杆本体1内,使所述高压水腔体8的前端82穿过所述前接口5上的预留孔,将所述高压水腔体8与所述前接口5焊接在一起,然后再将所述高压水腔体8与所述钻杆本体1焊接在一起。 [0047] S6、将所述单向活瓣式橡胶塞32安装在所述高压水腔体8的后端83。 [0048] S7、将所述环形挂刷区7安装在所述前接口5的外壁上。 [0049] S8、在所述出水口12、所述低压喷水孔11和所述高压喷水口31处安装滤网4。 [0050] 本发明不仅局限于上述最佳实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是具有与本发明相同或相近似的技术方案,均在其保护范围之内。 |