[发明专利]无焊接三角圆弧凸棱一体式钻杆夹紧装置及其加工方法

权利要求书

1.无焊接三角圆弧凸棱一体式钻杆夹紧装置，其特征在于，包括机座(1)、杆体夹持机构(2)和挤压成型机构(3)，所述杆体夹持机构(2)为三个半体组合结构(21)，所述半体组合结构(21)分别通过驱动件一(211)实现对截面为三角圆弧凸棱管状杆体(4)的周向外侧面紧密贴合夹紧，以此形成均匀一致的夹紧压紧力；所述挤压成型机构(3)与所述杆体(4)的端面相对设置，并通过驱动件二(31)带动成型内模(32)沿所述杆体(4)长度方向移动，以此实现所述杆体(4)端部的局部墩粗；所述杆体夹持机构(2)和挤压成型机构(3)均设在所述机座(1)上。

2.根据权利要求1所述的焊接三角圆弧凸棱一体式钻杆夹紧装置，其特征在于，挤压成型机构(3)包括驱动件二(31)和成型内模(32)；所述驱动件二(31)包括水平液压油缸(311)、连接座(312)和导向座(313)；所述水平液压油缸(311)的一端与所述机座(1)的支撑板(11)连接，另一端通过连接座(312)与所述成型内模(32)的一端连接；所述成型内模(32)穿设在所述导向座(313)上，并沿着所述导向座(313)上的导向通道轴向水平移动。

3.根据权利要求2所述的焊接三角圆弧凸棱一体式钻杆夹紧装置，其特征在于，所述成型内模(32)的前端从前到后依次设有圆锥形成型头(321)、三角圆弧凸棱凸台(322)和连接部(323)；通过圆锥形成型头(321)伸入挤压杆体(4)内进行导向并在挤压的过程中形成钻杆接头所需的锥形通孔；通过三角圆弧凸棱凸台(322)与杆体(4)的端面外形尺寸及成型外模的型腔截面尺寸一致，实现成型内模(32)在所述半体组合结构(21)形成的杆体(4)放置腔内移动，同时实现对杆体(4)端部的抵接；通过连接部(323)轴向穿过导向座(313)，并向外延伸与连接座(312)连接，实现成型内模(32)轴向水平运动。

4.根据权利要求1所述的焊接三角圆弧凸棱一体式钻杆夹紧装置，其特征在于，所述半体组合结构(21)包括驱动件一(211)、导向轴(212)、夹持块半体(213)和外模半体(214)；所述驱动件一(211)为夹紧油缸；所述夹紧油缸的一端与所述机座(1)的支撑框架(12)连接，另一端与所述导向轴(212)连接，通过所述导向轴(212)带动所述夹持块半体(213)和外模半体(214)沿垂直杆体(4)侧边面方向移动，以此实现所述外模半体(214)对所述杆体(4)的周向外侧面夹紧；所述夹持块半体(213)通过螺栓(5)固定设在所述外模半体(214)外侧面。

5.根据权利要求4所述的焊接三角圆弧凸棱一体式钻杆夹紧装置，其特征在于，所述外模半体(214)的两端的内侧边还设有倒角面。

6.根据权利要求4所述的焊接三角圆弧凸棱一体式钻杆夹紧装置，其特征在于，所述外模半体(214)上设有所述夹持块半体(213)的限位槽C。

7.基于焊接三角圆弧凸棱一体式钻杆夹紧装置的加工方法，其特征在于，依次包括如下步骤：

A、轴向初定位:准备工作完成后，将半体组合结构(21)分别通过驱动件一(211)推动外模半体(214)向内初步形成杆体(4)的放置腔，以此形成杆体(4)周向外侧面支撑初定位状态；

B、周向定位夹紧：将杆体(4)沿其轴向放置于放置腔内，并分别再驱动驱动件一(211)向内推动外模半体(214)，使外模半体(214)周向外侧面紧密贴合夹紧杆体(4)的中间部分，且杆体(4)端部与成型内模(32)相对设置；

C、杆体端部定位：成型内模(32)的圆锥形成型头(321)伸入挤压杆体(4)内，并通过三角圆弧凸棱凸台(322)与杆体(4)端面外形对应设置；

D、杆体一端墩粗：在水平液压油缸(311)的驱动下，通过成型内模(32)H面挤压安装在杆体夹持机构(2)内的杆体(4)，从以实现对杆体(4)端部的墩粗；

E、杆体另一端墩粗：在墩粗杆体(4)的一端后，将杆体(4)取出，将杆体(4)掉头再次挤压另一端，之后对杆体(4)再进行轴向初定位和周向定位夹紧，从而完成钻杆的两端墩粗；

H、杆体(4)的两端部分别进行墩粗后，将杆体(4)取出，墩粗的杆体(4)两端分别加工钻杆内、外螺纹接头，最终形成成无焊接连接的一体式结构，增强了钻杆的抗扭性能。