[实用新型]一种钻杆管体和钻杆接头的摩擦焊焊接端面结构

说明书

本实用新型公开了一种钻杆管体和钻杆接头的摩擦焊焊接端面结构,其特征在于：包括钻杆管体和钻杆接头，所述钻杆管体和钻杆接头其中之一的摩擦焊焊接端面为外凸出形曲面结构的外凸焊接端面，另一个的摩擦焊焊接端面为与外凸焊接端面可无隙吻合的内凹形曲面结构的内凹焊接端面。本实用新型能增大摩擦焊焊接截面，进而增大焊缝载荷、提升焊缝抗拉强度，更好地降低钻杆在作业中因过载发生断裂概率，提高钻杆的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及煤矿瓦斯抽采钻孔钻杆的制造领域，尤其涉及一种钻杆管体和钻杆接头的摩擦焊焊接端面结构。

背景技术

“先抽后采”是煤矿安全生产的方针，即煤炭开采前，要先在煤层进行瓦斯抽采，将煤层中的瓦斯降低到安全浓度以下。瓦斯抽采定向钻机是进行瓦斯抽采钻孔的主要装备，钻杆是瓦斯抽采钻孔作业的必须工具。钻杆由公接头、母接头、管体组成，公接头、母接头分别通过摩擦焊与管体接为一体。

目前，在进行钻杆管体与钻杆接头摩擦焊焊接时，通常是将管体端面、接头根部端面加工成与轴线垂直的平面后直接进行摩擦焊焊接。但在针对部分薄壁钻杆尤其是较大直径的薄壁厚钻杆的管体与接头进行摩擦焊焊接时，如采用上述焊接端面结构，因摩擦焊焊接截面不够大，焊接完成后会存在焊缝载荷小、抗拉强度不够等缺陷，最终导致钻杆在大孔径钻孔作业中容易出现过载断裂。

实用新型内容

（一）解决的技术问题

本实用新型的目的在于提供一种钻杆管体和钻杆接头的摩擦焊焊接端面结构，主要解决上述现有技术所存在的焊缝载荷小、抗拉强度不够的技术问题，采用本实用新型能增大摩擦焊焊接截面，进而增大焊缝载荷、提升焊缝抗拉强度，更好地降低钻杆在作业中因过载发生断裂的概率，提高钻杆的使用寿命。

（二）技术方案

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种钻杆管体和钻杆接头的摩擦焊焊接端面结构，其特征在于：包括钻杆管体和钻杆接头，所述钻杆管体和钻杆接头其中之一的摩擦焊焊接端面为外凸出形曲面结构的外凸焊接端面，另一个的摩擦焊焊接端面为与外凸焊接端面可无隙吻合的内凹形曲面结构的内凹焊接端面。

进一步地，所述外凸焊接端面为由凸形内锥面与凸形外锥面组成的外凸出形环锥结构，凸形内锥面与凸形外锥面的交线为圆形，凸形内锥面与凸形外锥面之间的夹角为凸形夹角；所述内凹焊接端面由凹形内锥面与凹形外锥面组成的内凹形环锥结构，凹形内锥面与凹形外锥面的交线为圆形，凹形内锥面与凹形外锥面之间的夹角为凹形夹角；凸形夹角与凹形夹角大小相等。

进一步地，所述凸形夹角与凹形夹角均为60°～90°。

进一步地，所述凸形内锥面与凸形外锥面面积相等，且所述凹形内锥面与凹形外锥面面积相等。

（三）有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种钻杆管体和钻杆接头的摩擦焊焊接端面结构，具备以下有益效果：在将焊接钻杆管体和钻杆接头进行焊接前，对钻杆管体和钻杆接头的焊接截面进行加工，将钻杆管体和钻杆接头其中之一的摩擦焊焊接端面加工成外凸出形曲面结构的外凸焊接端面，另一个的摩擦焊焊接端面加工成与外凸焊接端面相配套的内凹形曲面结构的内凹焊接端面,这样可以增大钻杆管体和钻杆接头的焊接截面，使得焊接完成后的焊缝载荷增大、焊缝具有更好的抗拉强度，不易在作业过程中断裂，进而提升了钻杆的使用寿命，节约作业成本。

近年来，瓦斯抽采定向钻机技术向着大扭矩、大推进力、大直径钻杆、大孔径作业方向快速发展，使用本实用新型能很好地克服大直径、薄壁厚钻杆的钻杆管体和钻杆接头焊接加工过程中摩擦焊焊接截面小、焊缝载荷小的缺陷问题，对作业效率和质量提升有着积极性作用。

附图说明

图1为第一步完成后钻杆管体与钻杆接头的对接示意图（纵剖面）。