[发明专利]光面圆钻杆安全拆卸装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿井生产中使用的钻机部件，特别是矿井施工抽采钻孔使用液压钻机的一种光面圆钻杆安全拆卸装置及方法。

背景技术

煤矿瓦斯抽采主要采用液压钻机在煤（岩）层中施工抽采钻孔，对煤层瓦斯进行卸压，达到治理瓦斯的目的。长期以来，抽采钻孔施工大多采用前置水辨轴液压钻机配合光面圆钻杆施工，施工一个抽采钻孔常需要几十至几百根钻杆，钻杆之间采用螺纹连接，钻孔施工至设计位置后，钻杆需要逐根从孔内拆卸出来，长期以来钻杆拆卸主要采用人工夹持器、呆扳手人力拆卸，其中人工夹持器用于夹紧孔内的一根钻杆，呆扳手卡紧需拆卸钻杆的四方口后，人工提供扭力拆卸。在拆卸过程费时费力，并且一旦钻机操作司机出现误操作，启动钻机带动呆扳手反转，极易导致拆卸钻杆的员工受伤，甚至导致死亡事故。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有光面圆钻杆拆卸工艺的不足，提供一种光面圆钻杆安全拆卸装置，以快捷、安全拆卸光面圆钻杆。

本发明的技术方案如下：

一种光面圆钻杆安全拆卸装置，包括连接杆、内筒、滑套、卡位钢球和限位螺栓，本装置是利用光面圆钻杆公螺纹端有四方口的结构特点，采用卡位钢球卡住钻杆四方口，借助液压钻机自身扭力拆卸光面圆钻杆。

所述的连接杆分为水辨轴和卡爪两部分，其中水辨轴为钻机常用水辨轴，水辨轴中间是一圆柱轴杆，前端是与钻杆连接的螺纹端，后端是与钻机卡盘连接的连接端，卡爪对称焊接在圆柱轴杆两侧，卡爪起到限制周向运动作用。

所述的内筒一端镶套在连接杆上，可与连接杆做轴向滑动，连接杆卡爪插入内筒缺口内，可使内筒与连接杆同时做周向转动，传递液压钻机扭力，内筒另一端对称布置至少两个圆孔，圆孔底部设置限位台阶，圆孔内放置直径略小于圆孔开孔直径的卡位钢球。

所述滑套套在内筒布置有圆孔的一端，可在这一端做轴向滑动，并在这一端的圆孔位置的前后两端分别设置限位结构，前端限位结构是设置在内筒上的限位螺栓，后端限位结构是加工在圆筒外壁的第二限位台阶，通过第二限位台阶和限位螺栓限制滑套在内筒上的滑动距离，该距离以卡位钢球不从孔内掉出为准；在当滑套滑动至内筒开孔位置时，挤压卡位钢球，可使卡位钢球向孔内做径向移动，卡住钻杆四方口，借助液压钻机自身扭力拆卸光面圆钻杆。

一种光面圆钻杆安全拆卸装置的使用方法，其特征在于包括以下步骤：

1）钻孔钻进至设计位置后，取下钻机水辨总成，安装光面圆钻杆安全拆卸装置，钻机动力端推进至光面圆钻杆位置后，钻机卡盘正转，使连接杆公螺纹与光面圆钻杆母螺纹连接但不拧紧，拖动孔内光面圆钻杆至一根钻杆长度位置；

2）滑动内筒至钻杆四方口处，使卡位钢球对准光面圆钻杆四方口位置，推动滑套，下压卡位钢球使卡位钢球压紧钻杆四方口，限制钻杆与内筒的相对周向转动。

3）拆卸人员操作钻机手动夹持器，使夹持器卡紧第二根钻杆四方口，钻机司机操作钻机使钻机卡盘反转，松开首根钻杆与第二根钻杆的连接。

4）滑动滑套，松开内筒与钻杆四方口的连接，手动反转首根钻杆并取下，重复以上步骤依次取下孔内剩余钻杆。

使用本发明，拆卸光面圆钻杆可用钻机自身动力来完成，操作方便，降低劳动力强度同时，缩短拆卸时间，降低采用呆扳手人工拆卸的安全风险，应用表明：采用本发明，拆卸光面圆钻杆时间可缩短30%，杜绝了光面圆钻杆拆卸安全事故。

附图说明

图1为连接杆的示意图；

图2为内筒的示意图；

图3为图2中A-A剖面的剖面图；

图4为滑套的示意图；

图5为为图4中B-B剖面的剖面图；

图6为本发明一种光面圆钻杆安全拆卸装置的装配状态1示意图；

图7为本发明一种光面圆钻杆安全拆卸装置的装配状态2示意图；

图中，连接杆1、内筒2、滑套3、卡位钢球4、限位螺栓5、光面圆钻杆6、中心杆1-1、卡爪1-2、缺口2-1、圆孔2-2、第一限位台阶2-3、第二限位台阶2-4。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1～图5所示，光面圆钻杆安全拆卸装置包括连接杆1、内筒2、滑套3、卡位钢球4和限位螺栓5，其利用光面圆钻杆公螺纹端有四方口的结构特点，采用卡位钢球4卡住钻杆四方口，借助液压钻机自身扭力拆卸光面圆钻杆6。

连接杆1分为中心杆1-1和卡爪1-2两部分，其中中心杆1-1为钻机常用水辨轴，卡爪1-2对称焊接在中心杆1-1两侧，连接杆1一端与钻机卡盘连接，传递钻机扭力。