[实用新型]一种助排屑耐磨螺旋钻杆熔覆设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械领域，特别是一种助排屑耐磨螺旋钻杆熔覆设备。

背景技术

深孔高效钻进技术是煤矿瓦斯抽采的关键技术之一，钻孔深度决定着瓦斯抽采的范围和效率。由于各地区的煤层赋存条件不同，煤层深孔钻进的难易程度差别很大。松软煤层和瓦斯突出煤层在我国可采煤层中占有很大比例，在这类煤层中钻孔，尤其是在地应力高的区域，容易出现塌孔和卡钻现象，造成钻孔成孔率低，成孔深度浅。在松软煤层和突出煤层中进行钻孔施工一直是国内外钻探技术的难题之一。

目前国内瓦斯抽放常用的钻进方式有光面钻杆钻进，风力或水力排屑(这种钻进方法一般钻头比钻杆的直径大，依靠高压气流或水流将钻屑从钻杆和钻孔壁之间的空隙中排出)和螺旋叶片钻杆钻进，依靠螺旋机械动力排屑。光面钻杆风力或水力排屑在没有瓦斯突出，煤的硬度系数较高的煤层中钻速度快、成孔质量好、钻孔也比较深。但是在松软煤层和瓦斯突出煤层钻进时，由于地应力、瓦斯压力、钻杆震动等因素，在钻孔内经常出现局部塌孔抱钻杆现象，此时风力或水力排屑通道堵塞，轻者卡钻、丢钻，严重时因摩擦发热引起煤和瓦斯燃烧酿成重大安全事故。使用螺旋叶片钻杆钻进，螺旋叶片排屑需要强大的机械动动力，在钻到一定的深度时容易出现吸钻、断杆钻现象，钻孔长度受到限制。

为解决该类难题，专家、学者和现场技术人员在不断的努力研究。如专利授权号为200610111830.5公开的一种突出煤层扒孔降温钻具及钻进方法，该专利中提供了一种在光面钻杆上车上螺旋沟槽的新型钻杆。该种钻杆在实际应用中起到了疏通因塌孔被堵塞的主排屑通道作用，但由于沟槽造成了钻杆断面积减少，再加上应力集中、磨损等因素，钻杆更易折断。专利公开号为200910064357.5公开了双动力低螺旋钻杆及其加工方法。该专利中提供了两种方法制作螺旋钻杆，一种是将钢管轧制成一条或多条的直线凸棱然后再加热扭转成螺旋凸棱钻杆，另一种是用特制高硬度模具将普通光面钻杆辊(挤)压成螺旋凸棱钻杆。这两种方法制成的螺旋钻杆都能依靠低螺旋动力疏通主排屑通道，增加钻进长度，但其缺点是加工成本高，钻杆表面所形成的螺旋凸棱和钻杆主体是同一种材质硬度低，在钻进过程将很快被磨损掉。

综上所述，设计一种能在普通光面钻杆上熔覆成耐磨螺旋凸棱的专用设备势在必行。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的，就是提供一种助排屑耐磨螺旋钻杆熔覆设备，可有效解决在钻进过程发生塌孔时，依靠螺旋动力有效带走紧抱在钻杆上的煤屑，疏通风力或水力排屑通道，提高钻进速度和成孔长度，同时还提高了钻杆的机械强度、刚度和耐磨性能，延长其使用寿命。

本实用新型包括等离子电源、数控器、执行机构、氩气瓶、冷水机、送粉器和等离子炬，所述的执行机构包括底座、支架、旋转动力头、尾架、等离子炬和送粉器，底座的一端上装有旋转动力头，旋转动力头上装有第一驱动电机、减速机和卡盘，卡盘上装有起弧接杆，底座的另一端装有尾架，尾架上装有三个调中心的滚轮，调中心的滚轮上装有收弧接杆，底座的后侧有支架，支架由两根竖梁和一根横梁构成，支架的横梁上装有连在一起的第二驱动电机、等离子炬和送粉器，送粉器的出粉口和等离子炬的进粉口相连，等离子电源与等离子炬相连，氩气瓶通过数控柜与送粉器和等离子炬相连，冷水机分别与等离子炬和收弧接杆相连，数控柜分别和两个驱动电机、等离子电源、等离子炬、送粉器和冷水机相连。

本实用新型新颖、独特、结构科学合理，生产出来的助排屑耐磨螺旋钻杆机械强度、刚度和耐磨性能好，使用该种钻杆在松软煤层和瓦斯突出煤层中施工，可有效提高钻进速度和成孔长度，并能明显延长钻杆的使用寿命。

附图说明

附图为本实用新型的结构主视图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。