[发明专利]煤碳采矿用异形钻杆及其加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及机械领域，特别是涉及一种煤碳采矿用异形钻杆及其加工工艺。

背景技术

煤碳采矿用异形钻杆为矿用耗材工具配件，现有的煤碳采矿用异形钻杆主要有圆形钻杆和方形钻杆等常规钻杆，这类钻杆在使用中有一定的局限性，其钻进速度、钻进效率及钻孔成型性能等都不如异形钻杆，因此，近年来，异形钻杆逐渐发展起来。

目前，这些异形钻杆的制造均是采用热轧或者冷轧的锻造工艺成型的，其尺寸精度低，无法得到有效的控制；且其热处理工艺是采用传统的淬火工艺来完成的，加热时间久，产品硬度控制效果差，导致产品的稳定性差，使用寿命低等缺点。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种煤碳采矿用异形钻杆及其加工工艺，能够有效控制产品的尺寸精度，且加工工艺简单，速度快，时间短，效果好，能够提高产品硬度，增强产品稳定性，延长产品使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种煤碳采矿用异形钻杆，包括：具有小正六边形内孔的钻杆本体，所述钻杆本体的外形为大正六边形，且大正六边形和小正六边形的各个边角处均呈弧形，所述大正六边形的两对边之间的距离为20-30mm，所述钻杆本体的壁厚为3-4mm。。

在本发明一个较佳实施例中，所述钻杆本体的各尺寸精度为±0.02mm。

在本发明一个较佳实施例中，所述钻杆本体的材质为30CrMo。

在本发明一个较佳实施例中，所述钻杆本体的硬度为HRC39-41。

上述煤碳采矿用异形钻杆的加工工艺，包括以下步骤：

1）将热轧、冷轧之后的异型钻杆坯料在冷拔机上固定，选取内六角游动内模和固定外模；

2）冷拔：保持异型钻杆与内六角游动内模、固定外模之间的同轴度，使内六角游动内模在异型钻杆的同心位置硬挤出小正六边形内孔，而固定外模挤压出钻杆本体的大正六边形外形，并确保小正六边形内孔相对于钻杆本体大正六边形外形的位置度；

3）调质：将冷拔之后的成品异型钻杆送至自动流水超音频感应机组进行调质处理。

在本发明一个较佳实施例中，所述内六角游动内模包括头部、柄部、以及连接所述头部与所述柄部的锥形过渡段，其中，所述柄部设有内螺纹孔，所述头部与所述锥形过渡段的材质为钨钢，所述柄部的材质为45#钢。

在本发明一个较佳实施例中，所述锥形过渡段的锥度为12°-13°。

在本发明一个较佳实施例中，步骤3）所述的调质处理的具体方法如下：

a.将成品异型钻杆送至自动流水超音频感应机组的加热线圈处，先在840℃-895℃温度下进行预加热，保持10-12秒；

b.接着在880℃-915℃温度下对异型钻杆进行加热；

c.随后使用冷却装置对异型钻杆进行冷却。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤c采用对钻杆本体的外表面喷水，内孔冲水的冷却方法。

本发明的有益效果是：采用一体式无缝结构，冷拔技术制造而成，能够有效控制产品的尺寸精度，且采用自动流水超音频感应加热的调质处理工艺，加热速度快，时间短，工艺简单，效果好，能够提高产品硬度，增强产品稳定性，延长产品使用寿命。

附图说明

图1是本发明一种煤碳采矿用异形钻杆一较佳实施例的结构示意图；

图2是图1所示异形钻杆冷拔时使用的内六角游动内模的结构示意图；

附图中各部件的标记如下：11、钻杆本体，12、内孔，B、大正六边形的两对边之间的距离，δ、壁厚，21、头部，22、柄部，221、内螺纹孔，23、锥形过渡段，α、锥度。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1和图2，本发明实施例包括：

原料：经过热轧、冷轧处理的材质为30CrMo的异形钻杆坯料

设备：冷拔机、自动流水超音频感应机组、冷却装置

加工工艺：

1）经过热轧、冷轧处理的材质为30CrMo的异形钻杆坯料在冷拔机上固定，选取内六角游动内模和固定外模；

其中，所述所述内六角游动内模包括头部21、柄部22、以及连接所述头部21与所述柄部22的锥形过渡段23，且所述柄部22设有内螺纹孔221，所述头部21与所述锥形过渡段23的材质为钨钢，所述柄部22的材质为45#钢，所述锥形过渡段的锥度α为12°-13°，优选为13°。