[实用新型]四棱形沟槽钻杆

说明书

本实用新型涉及一种四棱形沟槽钻杆，包括钻杆本体，钻杆本体的外周壁设有4个凸起的棱边，棱边沿钻杆的长度方向设置，相邻棱边之间留设有内凹的沟槽；钻杆本体上相对的两个棱边处于与内孔同心的同一外接圆上，且其中两个相对棱边的外接圆直径大于另外两个相对棱边的外接圆直径。本实用新型的四棱形沟槽钻杆相对于三棱形钻杆，具有强度高、排粉效果好的优点。

技术领域

本实用新型具体涉及一种四棱形沟槽钻杆，属于采煤设备技术领域。

背景技术

松软突出煤层由于煤质松散、承压能力低，其成孔性较差，易造成卡钻、抱钻甚至埋钻事故，施工难度较大。目前，在松软突出煤层中施工本煤层钻孔时主要采用普通螺旋钻杆、宽叶片螺旋钻杆或三棱钻杆施工。螺旋钻杆依靠叶片排渣，有效的解决了排粉问题，但对钻孔扰动大，成孔困难；宽叶片螺旋钻杆减少了螺旋叶片对钻孔内壁的刮研作用，但宽叶片钻杆的排粉空间相对螺旋钻杆小，排粉效率较低。在实际应用中，三棱钻杆的使用效果较好，在一定程度上解决了松软煤层钻孔施工中排粉效率低下、成孔率低等问题。但三棱钻杆存在强度低的问题，当阻力大时容易扭曲变形。另外，三棱钻杆的排粉效果与其杆径关系较大，杆径小时排粉效果差，杆径过大则极容易发生卡阻。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种钻杆，具体方案是：

一种四棱形沟槽钻杆，包括钻杆本体，钻杆本体的外周壁设有4个凸起的棱边，棱边沿钻杆的长度方向设置，相邻棱边之间留设有内凹的沟槽；钻杆本体上相对的两个棱边处于与内孔同心的同一外接圆上，且其中两个相对棱边的外接圆直径大于另外两个相对棱边的外接圆直径。

进一步的，其中两个相对棱边的外接圆直径较另外两个相对棱边的外接圆直径大10-20%。

进一步的，所述棱边的轮廓为外弧形，所述沟槽的轮廓为内弧形。

进一步的，所述钻杆本体的内孔为圆形孔。

本实用新型的有益点在于：本实用新型的四棱形沟槽钻杆相对于三棱形钻杆，具有强度高、排粉效果好的优点。本方案中，四棱形沟槽钻杆相邻棱边之间设置内凹的沟槽，钻杆与孔壁之间具有较大的排粉空间，而且凸起的棱边对钻孔中的煤粉具有更好的搅动效果，因此可以获得较好的排粉效果；另外，本方案中，由于棱边凸起的高度不同，两个凸起高度较大的棱边可以获得较大的搅动半径，而相对于三棱钻杆，两个棱边发生卡阻的可能性得到降低。

附图说明

图1为本实用新型的钻杆本体截面示意图。

具体实施方式

实施例1

图1所示是四棱形沟槽钻杆的钻杆本体1的截面示意图，钻杆本体的外周壁设有4个凸起的棱边2，棱边沿钻杆的长度方向设置，相邻棱边之间留设有内凹的沟槽3，沟槽3的设计可以增加钻杆本体与孔壁之间的排粉间隙；钻杆本体上相对的两个棱边处于与内孔同心的同一外接圆上，且其中两个相对棱边的外接圆直径大于另外两个相对棱边的外接圆直径。

通过多次试验后，作为效果较佳的选择，其中两个相对棱边的外接圆直径较另外两个相对棱边的外接圆直径大10-20%。如钻杆内孔直径为30mm，其中两个相对棱边的外接圆直径为72mm，另外两个相对棱边的外接圆直径为63mm。该尺寸范围内能够使四棱形沟槽钻杆既具有较好的排粉效果，同时可避免钻杆卡阻。

所述棱边的轮廓为外弧形，所述沟槽的轮廓为内弧形。弧形轮廓的设计可以减少钻杆转动时的阻力。

所述钻杆本体的内孔为圆形孔。采用圆形内孔，可以提高钻杆本体的强度，防扭曲变形，且钻杆本体两端的接头可采用摩擦焊焊接，接头处强度高，避免发生断裂。