[发明专利]高强度整体式铣槽螺旋钻杆加工工艺

说明书

本发明公开了一种高强度整体式铣槽螺旋钻杆加工工艺，将指定规格的长圆钢采用锯床下料，对杆体分别进行3次粗车完成外形的初步加工，后使用喷吸钻将杆体内部的通水深孔钻通，钻杆整体进行调质热处理，完成后对钻杆左右端半精车,此时转入钻杆公头外螺纹数车加工，后将定位工装平面找正，分度铣螺旋槽，再对钻杆母头数车内螺纹，使用相位工装配车保证钻杆螺旋槽旋向，完成钻杆整体机加工后再对钻杆两端内外螺纹进行磷化处理。本技术方案提供一种整体式铣槽螺旋钻杆加工工艺，该工艺方法确保了钻杆的整体强度，提高了钻杆的排渣能力，增强了钻杆的整体耐磨性，提高了钻杆的使用寿命，并可直接应用于钻机卡盘、夹持器、扶正器，钻进效率极高。

技术领域

本发明涉及机械加工领域，具体涉及一种高强度整体式铣槽螺旋钻杆加工工艺。

背景技术

传统的螺旋钻杆一般有两种加工工艺，第一种是采用摩擦焊接型铣槽螺旋钻杆加工工艺，这种加工工艺需对公母接头单独加工后摩擦焊接再加工螺旋槽，另一类螺旋钻杆是在普通外平钻杆上旋绕螺旋叶片后组焊而成，叶片强度、硬度低、耐磨性较差，尤其是在钻进软硬交错地层时，叶片和孔壁相互磨损，钻孔成孔率低。两种传统工艺路线工序较多，生产组织不便，准备周期较长，最大质量隐患是采用摩擦焊接公母接头后，铣槽螺旋钻杆在矿上使用容易在焊缝位置断裂，质量问题隐患较大，钻杆一旦断裂会造成较大经济损失，对公司声誉造成不利影响。传统工艺路线有如下缺陷：工艺路线及生产准备周期较长；焊缝质量隐患较大；任意两相邻钻杆螺旋槽方位角超差严重；排粉效率较低，排渣效果不佳。

为此需要设计一种新型高强度整体式铣槽螺旋钻杆加工工艺，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种加工方便、钻杆使用寿命长、排渣效果优良、任意钻杆首尾连接后螺旋槽方位角偏差≤5°的整体式铣槽螺旋钻杆加工工艺。该加工方法无需公母接头锻造、钢管校直、摩擦焊接、回火等工序，特殊设备投入较少、钻杆加工方便、可靠性较高，解决了摩擦焊接型铣槽螺旋钻杆加工周期长、生产成本高、质量问题频发、螺旋槽方位角不能首尾对齐等技术难点及加工使用缺陷。确保了钻杆的整体强度，提高了钻杆的排渣能力，增强了钻杆的整体耐磨性，提高了钻杆的使用寿命，并可直接用于钻机卡盘、夹持器、扶正器，钻进效率极高。

一种高强度整体式铣槽螺旋钻杆加工工艺，包括以下步骤：

A:将指定规格的长圆钢采用锯床进行下料，下料后的钻杆在长度及直径方向均留有加工余量；

B:对钻杆进行粗车，将钻杆右端面车平，将杆体内部的通水小孔钻通；顶车右端外锥螺纹外圆达指定尺寸，台阶根部倒圆角，顶车钻杆外圆达指定尺寸，棱边倒角1×45°；车左端面保证钻杆总长余量，车外圆与前刀对接，棱边倒角1×45°；

C:对钻杆整体调质热处理，先淬火后回火，淬火温度820℃-880℃，介质为油淬,回火温度580℃-620℃；

D:钻杆右端面半精车,去除部分余量，车外锥螺纹端外圆达指定尺寸，车钻杆叶片台阶外圆达到指定尺寸，车钻杆外圆达指定尺寸，各棱边倒钝；调头车左端面,保证钻杆总长，留余量1mm，车左端内止口达到指定尺寸，车钻杆外圆达指定尺寸，各棱边倒钝；钻杆右端加工后形成公头端；

E:车钻杆右端面去除余量，车外圆锥面并用锥度环规检验尺寸是否合格，数车外锥螺纹并用螺纹环规检验尺寸是否合格；

F:采用母接头定位工装与钻杆公接头端的外螺纹配合旋紧,使用百分表找正母接头定位工装基准平面,在指定位置开始分度铣削螺旋槽,确保螺旋槽尺寸达到指定要求；

G:夹持钻杆外圆，先数车钻杆左端面，再精车内止口和母接头端的内圆锥面，最后精车母接头内锥螺纹，为保证螺旋槽方位角能保持一致，需使用相位工装配作螺纹，保证钻杆螺旋槽与相位工装平面两基准线对齐；钻杆左端加工后形成母头端；

H:钻杆母头端的内锥螺纹和钻杆公头端的外锥螺纹进行磷化处理。