專利名稱：中心通纜式高強(qiáng)度大通孔鉆桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種坑道定向鉆進(jìn)的鉆桿，具體說是一種中心通纜式高強(qiáng)度大通孔鉆桿。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)，煤礦井下坑道定向鉆進(jìn)及地質(zhì)受控定向鉆探中，鉆桿是鉆孔施工設(shè)備的重要配套鉆具；其中，隨鉆測量系統(tǒng)是連續(xù)監(jiān)測鉆孔軌跡、及時糾偏必不可少的工具；而鉆桿體要求既能適應(yīng)孔底鉆具組合定向鉆進(jìn)工藝，又能適應(yīng)使用孔底馬達(dá)定向鉆進(jìn)工藝的要求。隨鉆測量系統(tǒng)的信號傳輸方式分為有線(電纜)和無線兩種。有線(電纜)方式的優(yōu)點(diǎn)是可直接向孔底傳感器供電，實現(xiàn)孔底與孔口設(shè)備之間的雙向通訊，實時性好，數(shù)據(jù)傳輸率高。但由于電纜設(shè)置在鉆桿之外，所以電纜與鉆桿之間的聯(lián)接安裝存在問題，電纜往往影響正常鉆進(jìn)過程，并且在鉆探過程中電纜之間也無法安全可靠的聯(lián)接。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)階段產(chǎn)品的不足，本發(fā)明提供的一種中心通纜式高強(qiáng)度大通孔鉆桿。不僅能安全、可靠、快速的傳輸有線測量信號，而且鉆桿體本身具備高強(qiáng)度、大通孔的特點(diǎn)，適應(yīng)各種鉆進(jìn)工藝的要求。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是中心通纜式高強(qiáng)度大通孔鉆桿，包括鉆桿、和設(shè)置在兩端的鉆桿公接頭、母接頭，其特殊之處在于所述的鉆桿6內(nèi)沿軸線位置設(shè)置中心通纜裝置，中心通纜裝置與鉆桿6構(gòu)成的一體式鉆桿；所述的中心通纜裝置通過在鉆桿內(nèi)兩端的絕緣支撐擋環(huán)3與孔用彈性擋圈8固定于鉆桿的軸線位置。
上述的中心通纜裝置由通纜母接頭2，絕緣支撐擋環(huán)3，絕緣聯(lián)接體4，中間導(dǎo)線5，通纜公接頭7，變徑彈簧9構(gòu)成；中間導(dǎo)線5的外部設(shè)置絕緣聯(lián)接體4，其兩端分別為通纜母接頭2、通纜公接頭7，在公接頭7上設(shè)置變徑彈簧9，與內(nèi)圓錐面的母接頭2連接。
上述的鉆桿由公接頭1、母接頭10與中空的鉆桿中間桿構(gòu)成，鉆桿中間桿與公接頭、母接頭之間采用摩擦焊接連接。
上述的鉆桿接頭采用雙錐度結(jié)構(gòu)，接頭螺紋錐度1∶30，母接頭螺尾處錐度與公接頭螺頂處錐度1∶20。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是，鉆桿能夠安全可靠的實現(xiàn)有線隨鉆測量，鉆桿體加工精度高，使用壽命長，并且本產(chǎn)品能夠適應(yīng)孔底鉆具組合定向鉆進(jìn)工藝及孔底馬達(dá)定向鉆進(jìn)工藝的要求。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖；圖2為鉆桿母接頭結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為鉆桿公接頭結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明鉆桿采用摩擦焊接技術(shù)制造，鉆桿內(nèi)裝配一套中心通纜裝置，傳遞測斜信號，滿足隨鉆測量的需要。中心通纜裝置與鉆桿之間以及兩套中心通纜的裝置之間的聯(lián)接均采用快速、可靠、有效的聯(lián)接方式。
本發(fā)明的通過摩擦焊接鉆桿可以使桿體和接頭分別選用不同的鋼材及不同的熱處理規(guī)范，使接頭硬度和強(qiáng)度高于中間桿，延長鉆桿使用壽命；鉆桿體加工過程由計算機(jī)自動控制完成，保證加工精度；采用同軸度較高的夾具分別夾持接頭和中間桿，不易變形，生產(chǎn)效率較高。
參見圖1，中心通纜式高強(qiáng)度大通孔鉆桿，其結(jié)構(gòu)包括鉆桿、和設(shè)置在兩端的鉆桿公接頭、母接頭，本發(fā)明的鉆桿6內(nèi)沿軸線位置設(shè)置中心通纜裝置，中心通纜裝置與鉆桿6構(gòu)成的一體式鉆桿；中心通纜裝置通過在鉆桿內(nèi)兩端的絕緣支撐擋環(huán)3與孔用彈性擋圈8固定于鉆桿的軸線位置。
中心通纜裝置由通纜母接頭2，絕緣支撐擋環(huán)3，絕緣聯(lián)接體4，中間導(dǎo)線5，通纜公接頭7，變徑彈簧9構(gòu)成；中間導(dǎo)線5的外部設(shè)置絕緣聯(lián)接體4，其兩端分別為通纜母接頭2、通纜公接頭7，在公接頭7上設(shè)置變徑彈簧9，與內(nèi)圓錐面的母接頭2連接。
鉆桿由公接頭1、母接頭10與中空的鉆桿中間桿構(gòu)成，鉆桿公、母接頭與鉆桿中間桿之間采用摩擦焊接技術(shù)聯(lián)接，該技術(shù)能夠降低加工誤差，鉆桿體不易變形，生產(chǎn)效率高。
鉆桿與鉆桿之間直接用螺紋聯(lián)接；鉆桿接頭采用雙錐度結(jié)構(gòu)，接頭螺紋錐度1∶30，母接頭螺尾處錐度與公接頭螺頂處錐度1∶20；當(dāng)兩根鉆桿聯(lián)接時，中心通纜裝置通過安裝在公接頭7上的變徑彈簧9與母接頭2的內(nèi)圓錐面配合聯(lián)接。
參見圖2，鉆桿母接頭內(nèi)加工環(huán)形槽用以安裝孔用彈性擋圈，鉆桿接頭外徑75mm，內(nèi)徑≥55mm，接頭螺紋錐度α＝1∶30，母接頭螺尾處錐度β＝1∶20。
參見圖3，鉆桿公接頭內(nèi)加工環(huán)形槽用以安裝孔用彈性擋圈，鉆桿接頭外徑75mm，內(nèi)徑≥55mm，接頭螺紋錐度α＝1∶30，母接頭螺尾處錐度β＝1∶20。
本發(fā)明相對于同類型繩索取心鉆桿不僅具備高強(qiáng)度特點(diǎn)，抗拉強(qiáng)度＞700kN，抗扭強(qiáng)度＞6000Nm；而且具備大通孔的特點(diǎn)，鉆桿接頭外徑75mm，內(nèi)徑≥55mm，鉆桿中間桿外徑73mm，內(nèi)徑59mm。并且鉆桿接頭采用的雙錐度設(shè)計可進(jìn)一步改善螺紋根部受力情況，增加鉆桿密封性。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.中心通纜式高強(qiáng)度大通孔鉆桿，包括鉆桿、和設(shè)置在兩端的鉆桿公接頭、母接頭，其特征在于所述的鉆桿(6)內(nèi)沿軸線位置設(shè)置中心通纜裝置，中心通纜裝置與鉆桿(6)構(gòu)成的一體式鉆桿；所述的中心通纜裝置通過在鉆桿內(nèi)兩端的絕緣支撐擋環(huán)(3)與孔用彈性擋圈(8)固定于鉆桿的軸線位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中心通纜式高強(qiáng)度大通孔鉆桿，其特征在于所述的中心通纜裝置由通纜母接頭(2)，絕緣支撐擋環(huán)(3)，絕緣聯(lián)接體(4)，中間導(dǎo)線(5)，通纜公接頭(7)，變徑彈簧(9)構(gòu)成；中間導(dǎo)線(5)的外部設(shè)置絕緣聯(lián)接體(4)，其兩端分別為通纜母接頭(2)、通纜公接頭(7)，在公接頭(7)上設(shè)置變徑彈簧(9)，與內(nèi)圓錐面的母接頭(2)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中心通纜式高強(qiáng)度大通孔鉆桿，其特征在于所述的鉆桿由公接頭(1)、母接頭(10)與中空的鉆桿中間桿構(gòu)成，鉆桿中間桿與公接頭、母接頭之間采用摩擦焊接連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中心通纜式高強(qiáng)度大通孔鉆桿，其特征在于所述的鉆桿接頭采用雙錐度結(jié)構(gòu)，接頭螺紋錐度1∶30，母接頭螺尾處錐度與公接頭螺頂處錐度1∶20。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種中心通纜式高強(qiáng)度大通孔鉆桿。在現(xiàn)有技術(shù)，隨鉆測量系統(tǒng)是連續(xù)監(jiān)測鉆孔軌跡、及時糾偏必不可少的工具；隨鉆測量系統(tǒng)的信號傳輸方式分為有線和無線兩種；有線方式的優(yōu)點(diǎn)是可直接向孔底傳感器供電，實現(xiàn)孔底與孔口設(shè)備之間的雙向通訊，實時性好，數(shù)據(jù)傳輸率高；但由于電纜設(shè)置在鉆桿之外，所以電纜與鉆桿之間的聯(lián)接安裝存在問題，電纜往往影響正常鉆進(jìn)過程。本發(fā)明是一種中心通纜式高強(qiáng)度大通孔鉆桿，其鉆桿內(nèi)沿軸線位置設(shè)置中心通纜裝置，使中心通纜裝置與鉆桿構(gòu)成的一體式鉆桿。因而，其不僅能安全、可靠、快速的傳輸有線測量信號，而且鉆桿體本身具備高強(qiáng)度、大通孔的特點(diǎn)，適應(yīng)各種鉆進(jìn)工藝的要求。
文檔編號E21B17/02GK101082268SQ20071001825
公開日2007年12月5日 申請日期2007年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月12日
發(fā)明者石智軍, 姚寧平, 張幼振, 龔城, 彭臘梅 申請人:煤炭科學(xué)研究總院西安分院