專利名稱：嵌入式防脫鉆桿鎖接箍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鉆桿連接器，具體地說(shuō)是一種帶有多頭螺紋狀鎖緊齒的連接器。
目前深井鉆機(jī)所用的鉆探桿(管)組合連接成鉆柱時(shí)通常使用錐管螺紋連接箍和鎖接箍?？蓞⒁?jiàn)GB9810-88、EB9811-80、GB9808-88、YB528-65，和高等學(xué)校參考書(shū)《鉆探工藝與技術(shù)》1983年第一版，(蘇)X,A.沙姆舍夫、CH塔拉卡諾夫、B.B庫(kù)德利雅紹夫著，楊學(xué)涵、呈光琳、張祖培、何玉明譯，地質(zhì)出版社1988年6月25日北京第一版。部分淺井鉆機(jī)也有采用法蘭盤(pán)焊在鉆桿(管)端部做為鉆桿組合接頭的。
采用法蘭盤(pán)組合成鉆柱由于受法蘭的直徑、厚度和法蘭盤(pán)上螺釘?shù)闹睆胶蛿?shù)量的限制，相對(duì)可靠性差，在鉆桿連接時(shí)操作繁、慢、要求高(法蘭上緊固螺栓要求扭緊力矩相同)不能適用于深井的鉆探。使用現(xiàn)行的錐管螺紋鎖接箍組合鉆桿(管)比法蘭可靠，操作簡(jiǎn)單。但同法蘭連接相比要求鉆機(jī)不能逆轉(zhuǎn)(相對(duì)螺紋鎖緊方向)和頻繁緊急停車。因?yàn)殡S著井深增加，鉆桿(管)的組合長(zhǎng)度越長(zhǎng)，要求鉆桿(管)同連接箍和鎖接箍的數(shù)量越多，這時(shí)組合鉆桿的剛度越小、撓度越大，轉(zhuǎn)動(dòng)慣性也越大。在深井作業(yè)中，組合鉆桿(管)在井中的上部受拉，下部受壓，連接箍和鎖接箍?jī)?nèi)的管螺紋如果處在受力的平衡狀態(tài)則螺紋松動(dòng)的趨勢(shì)在所難免。如遇到深井的地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤(pán)受力不均、組合鉆桿(管)的轉(zhuǎn)速和受力狀況復(fù)雜，連接箍和鎖接箍?jī)?nèi)螺紋處于“平衡”區(qū)域時(shí)螺紋松脫的趨勢(shì)隨之加大，特別是在螺紋精度不高和有磨損時(shí)(這就是為什么現(xiàn)有技術(shù)在組合前要涂抹防松劑，組合鉆柱時(shí)要增加預(yù)緊扭矩的原因)。在連接箍和鎖接箍螺紋松動(dòng)的情況下，會(huì)造成鉆機(jī)(管)內(nèi)介質(zhì)壓力降低，即桿內(nèi)介質(zhì)向外滲漏，從而達(dá)不到預(yù)想的沖洗被鉆井孔底，排出巖屑和冷卻鉆頭的目的。(這就是為什么現(xiàn)有鎖接箍連接前要在鉆桿螺紋上纏繞防漏物質(zhì)和涂抹防滲劑的原因)。一旦連接箍和鎖接箍螺紋松脫就成為“斷鉆”事故，如果事故不能排除則造成廢井。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種徑向尺寸類同現(xiàn)有鉆桿鎖接箍，同時(shí)操作快捷，簡(jiǎn)單實(shí)用，具備現(xiàn)有錐管螺紋接箍和鎖接箍的功能，并且能有效防止鉆機(jī)轉(zhuǎn)速變化和頻繁急停或逆轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)發(fā)生松脫，造成“斷鉆”事故的嵌入式防脫鉆桿鎖接箍。
本實(shí)用新型的主要技術(shù)方案是有一個(gè)接口套在接頭外面，接頭的外表面中部有多頭螺紋狀鎖緊內(nèi)齒，右端為承壓錐形面，在接口的內(nèi)表面左端有可以與鎖緊外齒配合的多頭螺紋狀鎖緊內(nèi)齒，中部有周向凹槽，右端為與承壓錐形面配合的錐形面，在鎖緊內(nèi)齒或外齒間有可以讓與之配合的鎖緊外齒或內(nèi)齒穿過(guò)的軸向槽，在內(nèi)、外齒的接觸端面有能使接頭與接口相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生相對(duì)軸向位移的斜面；在所述軸向槽內(nèi)插入嵌塊，以免接頭與接口鎖緊后發(fā)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)，在接頭上有止退槽，槽內(nèi)放置固定嵌塊的止退環(huán)，以免嵌塊松出，在接頭上對(duì)應(yīng)于止退槽的位置有喇叭形防塵罩，用于避免灰塵進(jìn)入接頭與接口之間，在接頭與接口的錐形面上有密封圈，所述的多頭螺紋狀鎖緊齒有2個(gè)或3個(gè)或多個(gè)，相應(yīng)的嵌塊也有2個(gè)或3個(gè)等。
本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)(管螺紋連接箍和鎖接箍)相比有如下特點(diǎn)。
1、操作便捷嵌入式鎖接箍的接頭前部為帶錐形面的導(dǎo)向承壓錐，鉆桿(管)組合裝配時(shí)對(duì)中性好，只需將接頭的鎖緊外齒對(duì)中穿過(guò)接口的鎖緊內(nèi)齒后相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)1/4圈(或1/6-1/8圈)即可完成鎖接箍的緊固。而原有技術(shù)為多頭錐螺紋，裝配時(shí)對(duì)中性要求高，(螺紋對(duì)中時(shí)要求兩鉆桿同軸)，螺紋對(duì)中后需轉(zhuǎn)動(dòng)4-6圈才能完成緊固。
2、使用中安全、防脫在嵌入式鎖接箍的接頭和接口對(duì)中相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)緊固后，在齒咬合后的空余部分插入嵌塊，插入后的嵌塊可有效控制鎖接箍接頭和接口的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)量，從而確保兩件不會(huì)因鉆管(桿)反向且?guī)б欢ㄘ?fù)荷轉(zhuǎn)時(shí)動(dòng)出現(xiàn)松脫。而現(xiàn)有錐管螺紋連接和鎖接箍不允許組合鉆桿(管)反轉(zhuǎn)，特別是帶負(fù)荷反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)桿(管)超過(guò)一定長(zhǎng)度時(shí)頻繁急停車。
3、剛度大、可維修性好嵌入式鎖接箍的接頭平均齒厚是按鉆桿(管)橫截面積的1.3倍以上設(shè)計(jì)的，所以每個(gè)齒的剛度較現(xiàn)有多頭錐管鎖接箍的螺紋剛度大得多。即便局部受到?jīng)_擊也很難變形，即使有變形也因齒少、維修簡(jiǎn)單方便而不受場(chǎng)地和環(huán)境的限制。而現(xiàn)有錐管螺紋鎖接箍的鎖接螺桿因頭多圈數(shù)多，而且配合管螺紋精度要求較高，加上有牙距限制公、母螺紋變形到一定程度后要用設(shè)備進(jìn)行修復(fù)，動(dòng)用設(shè)備對(duì)維修場(chǎng)地要求相對(duì)較高?，F(xiàn)有鎖接箍要求在組裝、運(yùn)輸時(shí)螺紋采取外裝護(hù)箍?jī)?nèi)裝絲堵等措施。
4、密封性好，操作簡(jiǎn)單本實(shí)用新型采用多種密封圈可設(shè)三道以上密封帶(根據(jù)需要)能有效防止鉆桿(管)內(nèi)部介質(zhì)向管外滲漏，確保管內(nèi)介質(zhì)壓力。本實(shí)用新型連接后的鎖接箍接合面可隨著鉆桿(管)工作和負(fù)荷增加達(dá)到自緊(特別是鉆柱工作在受壓縮階段時(shí))，而且在組合鉆桿(管)時(shí)不需采用其它防漏措施。而現(xiàn)有錐管螺紋鎖接箍在組合鉆管(桿)前需要在螺紋部分纏繞防漏物質(zhì)和涂抹防松劑，在鉆桿及接箍組合時(shí)加力預(yù)緊。
5、結(jié)構(gòu)合理使用壽命長(zhǎng)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)還可通過(guò)設(shè)計(jì)留出或后加工出齒前部與嵌塊的間隙，這樣極大地延長(zhǎng)了鎖緊齒面的磨損壽命，使得鎖接箍不會(huì)因磨損失效。齒端的斜面增加了與嵌塊的受力面積，使得嵌塊能最大限度的發(fā)揮作用，同時(shí)也提高了嵌塊的使用。而現(xiàn)技術(shù)在螺紋磨損到一定程度后只有報(bào)廢不可修復(fù)。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖，圖2為圖1的A-A圖，圖3為圖1的B-B圖。
嵌入式防脫鉆桿鎖接箍由附圖1中各零件組成1－止退環(huán) 該件是止退裝置，作用是定位在件7的凹槽中并凸出件7，以阻止件3沿軸向退出。
2－防塵罩 該件是防塵裝置。是有彈性的階梯形橡套。作用是防止井內(nèi)砂粒等雜物進(jìn)入件3、6、7的結(jié)合面。
3－嵌塊 該件的作用是插入件6、7旋合后的軸向槽內(nèi)，起鎖舌作用，阻制件6、7的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
4－密封圈 該件在件7導(dǎo)向承壓錐形面11的中部和尾部的凹槽內(nèi)，作用是阻止管內(nèi)介質(zhì)向外滲漏和保壓。
5－鉆桿(管) 該件同件6、7可以焊接、粘接、過(guò)盈螺紋鎖接等型式連接各種規(guī)格及材質(zhì)要求見(jiàn)有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB)和國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)。
6－接口 該件為本發(fā)明主體。內(nèi)表面左端有多頭螺紋狀鎖緊內(nèi)齒8，右端有承壓的內(nèi)錐形面11，中部有周向槽，外部有平行面13，以便于轉(zhuǎn)盤(pán)卡緊和裝配。
7－接頭 該件為本發(fā)明主體，其前部有承壓的外錐形面11，其上可按要求裝各種型式的密封圈4，中間徑向分布有多頭螺紋狀的鎖緊外齒9。接頭7上的鎖緊外齒穿過(guò)接口6上的鎖緊內(nèi)齒間的軸向槽進(jìn)入周向槽內(nèi)后可旋轉(zhuǎn)，在鎖緊內(nèi)、外齒的接觸端面有斜面12，當(dāng)接頭與接口相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于斜面的作用，使接頭與接口產(chǎn)生相對(duì)軸向移動(dòng)，使接頭與接口利用導(dǎo)向承壓錐形面相互壓緊。
權(quán)利要求1．嵌入式防脫鉆桿鎖接箍。其特征是有一個(gè)接口(6)套在接頭(7)外面，接頭(7)的外表面中部有多頭螺紋狀鎖緊外齒(9)，右端為承壓錐形面(11)，接口(6)的內(nèi)表面左端有可以與鎖緊外齒(9)配合的多頭螺紋狀鎖緊內(nèi)齒(8)，中部有周向凹槽，右端為與承壓錐形面(11)配合的錐形面，在鎖緊內(nèi)齒或外齒間有可以讓與之配合的鎖緊外齒或內(nèi)齒穿過(guò)的軸向槽，在內(nèi)、外齒(8)、(9)的接觸端面有能使接頭(7)與接口(6)相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生相對(duì)軸向位移的斜面(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎖接箍，其特征是在軸向槽內(nèi)插入嵌塊(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的鎖接箍，其特征是在接頭(7)上有止退槽，槽內(nèi)放置固定嵌塊(3)的止退環(huán)(1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、3所述的鎖接箍，其特征是在接頭(7)上對(duì)應(yīng)于止退槽的位置有喇叭形防塵罩(2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎖接箍，其特征是在接頭(7)與接口(6)的錐形面(11)上有密封圈(4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎖接箍，其特征是多頭螺紋狀鎖緊齒有2個(gè)或2個(gè)以上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及鉆桿連接器，具體地說(shuō)是一種帶有多頭螺紋狀鎖緊齒的連接器。在該連接器中有一個(gè)接口套在接頭外面，接頭的外表面中部有多頭螺紋狀鎖緊內(nèi)齒，接口的內(nèi)表面左端有可以與鎖緊外齒配合的多頭螺紋狀鎖緊內(nèi)齒，中部有周向凹槽，在鎖緊內(nèi)齒或外齒間有可以讓與之配合的鎖緊外齒或內(nèi)齒穿過(guò)的軸向槽，在內(nèi)、外齒的接觸端面有使接頭與接口相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生相對(duì)軸向位移的斜面。
文檔編號(hào)E21B17/02GK2352667SQ9822772
公開(kāi)日1999年12月8日 申請(qǐng)日期1998年8月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月27日
發(fā)明者仲旭 申請(qǐng)人:仲旭