[实用新型]钻杆及旋挖钻机

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械设备领域，更具体而言，涉及一种新型钻杆及具有该新型钻杆的旋挖钻机。 

背景技术

目前，各国所用钻杆的外键条横截面都是类矩形，即外键条的两侧边与至少一个底面垂直，外键条的一个底边为圆弧面或两个底边都为圆弧面或两个底边都是平直面的情况。 

在具体的钻杆制造过程中，将键条一底边(有圆弧面的键条在有圆弧面的底边)双面倒角。将倒角的键条焊接到钢管外表面(使键条圆弧面与钢管表面配合)，并在管子内侧一端焊接内键，内键长度为1米左右，一端与管子端部平齐。 

目前，矩形的外键条钻杆在应用过程中经常出现键条和焊缝受力不均匀、管体变形严重进而导致管体纵向或横向开裂，T型焊缝开裂等破坏形式。这种钻杆的传扭和传压的能力都受到很大的限制，即增加了制造成本和技术难度，又使该结构钻杆在大压力和大扭矩工作条件下很难有发展空间。 

实用新型内容

为了解决现有技术的上述问题，本实用新型的第一目的在于提供一种钻杆，克服现有钻杆经常出现键条和焊缝受力不均匀、管体变形等缺陷。本实用新型还提供了一种旋挖钻机。 

为了实现本实用新型的第一目的，本实用新型提供了一种钻杆，其由同心的多个管套接而成，相邻两个管之间处于外层的管的内壁设置有内键条，处于内层的管的外壁设置有与所述内键条相配合的外键条，所述外键条的腰所在的平面与过所述管的轴线和所述外键条的腰的端点的平面之间的夹角为 α，其中，0°＜α＜90°。 

本实用新型提供的技术方案，通过将外键条横截面的结构由类矩形改为类梯形，使钻杆在传递压力和扭矩的过程中将圆周切向力分解为径向力和沿着键条接触面的摩擦力，减少了外力对键条和焊缝的冲击；自动对芯进而实现3组键条均匀传递压力和扭矩，增加轴向稳定性，减少钢管由于受力不均匀而发生的变形，可以提高钻杆的使用寿命。 

在上述技术方案中，优选地，所述外键条的横截面呈四边形，所述四边形截面的下底边与所述处于内层的管的外壁固定连接，所述四边形截面的两腰为工作边，所述四边形截面的下底边的长度大于所述四边形截面的上底边的长度。外键条的腰与内键条的腰相互配合传递压力和动力，这种结构使得外键条的腰与过管的轴线及腰的端点的平面之间存在一定的夹角，可以将外力分解为沿接触面的摩擦力和垂直于接触面的力，而垂直于接触面的力有助于形成径向力，增强钻杆轴向的稳定性。 

在上述技术方案中，优选地，所述四边形截面的上底边和/或下底边呈圆弧形。所述四边形的下底为圆弧形可以方便外键条与管外壁的固定连接，增大接触面积，保证外键条与管的连接强度。四边形截面的上底为圆弧形更加适应管的形状，减少磨损。 

在上述技术方案中，优选地，所述四边形截面的两腰与所述四边形截面的下底边相交处设有倒角。外键条与管外壁接触的部分两端设置倒角，可以防止焊接时将外键条的侧面损伤，影响外键条的耐磨性，进而降低钻杆的使用寿命。 

在上述技术方案中，优选地，所述四边形截面的下底边焊接于所述处于内层的管的外壁。焊接可以保证良好的连接强度，同时技术成熟，操作方便，可以显著提高生产效率。 

在上述技术方案中，优选地，所述四边形截面的上底边所在的面为平面。四边形截面的上底所在的面为非工作面，做成平面不仅可以节省材料，同时降低了加工难度，提高生产效率。 

在上述技术方案中，优选地，所述四边形截面的腰与所述四边形截面的上底边之间呈钝角，所述四边形截面的上底边的中点与所述截面上的管的圆心的连线垂直于所述四边形截面的上底边。这样可以保证将外键条受到的圆 周切向力分解为径向力和沿着键条接触面的摩擦力，减少了外力对键条和焊缝的冲击。 

在上述技术方案中，优选地，在非工作状态下，所述外键条与所述内键条之间留有间隙；在工作状态下，所述外键条与所述内键条之间为面接触。外键条与内键条之间的间隙可以保证多层管的伸缩。在工作状态时，外键条和内键条为面接触，可以减少对内键条和外键条的磨损，提高钻杆的使用寿命。 

在上述技术方案中，优选地，处于最内层的管为芯杆，所述芯杆端部设置有钻斗。芯杆位于钻杆机构的最内层，上面安装有钻斗，可进行旋挖作业。 

本实用新型还提供了一种旋挖钻机，包括上述方案中的钻杆。 

本实用新型提供的技术方案具有如下有益效果：内外键的接触面与受力面有一定角度，会分解冲击力，缓和力对钢管、焊缝和键条的冲击，提高焊缝和钢管的寿命；同时三组键条均匀传递扭矩和压力，并在径向上配合紧密，减少了钢管的变形和失稳。 

附图说明