[发明专利]一种适用于大型竖井钻机快速拆装的内插风管接头及风管

说明书

本发明提供了一种适用于大型竖井钻机快速拆装的内插风管接头，包括风管的上接头以及下接头，上接头的顶部设有凹槽，下接头底部设有凸台，凹槽与凸台相匹配用于定位及限制其相互转动，凹槽与凸台之间通过承载键以及开口销实现竖直轴向限位固定，上接头以及下接头之间通过密封圈组件进行密封。本发明还提供了一种风管，包括如上述的适用于大型竖井钻机快速拆装的内插风管接头。本发明专利通过承载键以及开口销进行轴向抗拉，上、下接头通过相互配合的凸台与凹槽进行上下接头精准定位及限制其相互旋转，通过至少一个O型橡胶圈进行密封，通过上接头底部外侧车有环向沟槽，沟槽内安装缓冲橡胶圈起到很好的缓冲作用。

技术领域

本发明涉及大型竖井钻井施工设备技术领域，特别涉及一种适用于大型竖井钻机快速拆装的内插风管接头及风管。

背景技术

在钻井法施工中，风管主要用于在钻进施工中向埋于泥浆面下一定的钻杆内提供高压气体，由于压缩空气不断进入钻杆内泥浆中，在风管底口混合器上部形成低密度的气、水、固混合液，混合液密度相对变小，而与钻杆内连通的钻杆外井筒中的泥浆密度大，根据连通器原理，钻杆的气、水、固混合液在压差作用下沿着钻杆内壁向上流动，在流动过程中，通过流速把孔底的岩屑连续不断带出地表，排入沉淀池，达到将孔底钻头破碎的岩屑拍到地面的作用。由于在深井施工中内插风管长度达200m，且为多节组成，每节长度根据钻井机起吊高度确定，一般单根长度在5-8m，这样内插风管的接头结构形式(连接形式)变得尤为重要，直接影响到内插风管的安拆速度、工人劳动强度及使用可靠性。

内插风管要求是接头对接后形成封闭通道，不能有漏气，整个内插风管对接后呈现悬吊状态，接头对接后要有抵抗内插风管组装后的自身重量能力，同时，要有一定钢性，不能在泥浆流动冲击下产生弯曲，原传统内插风管接头连接形式为螺纹连接，在辅以防退扣挡块，安拆十分麻烦，耗时长、工人劳动强度大，有时还需要使用大型夹具方可拆除。

基于此，为减少降低工人劳动强度、缩短内插风管接头安拆作业时间、提升有效钻进时间，有必要对内插风管连接方式进行优化设计，达到节时、省力、提升钻进效率的目的。

发明内容

为解决上述问题，本发明旨在提出一种适用于大型竖井钻机快速拆装的内插风管接头及风管，上接头、下接头通过相互配合的凸台以及凹槽实现径向限位固定，通过承载键以及插销实现轴向限位固定，通过密封圈组件进行密封，安装拆卸方便。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种适用于大型竖井钻机快速拆装的内插风管接头，包括风管的上接头以及下接头，所述上接头的顶部设有凹槽，所述下接头底部设有凸台，所述凹槽与凸台相匹配用于定位及限制其相互转动，所述凹槽与凸台之间通过承载键以及开口销实现竖直轴向限位固定，所述上接头以及下接头之间通过密封圈组件进行密封。

进一步的，所述凹槽为U型环槽，所述凸台为环型凸台。

进一步的，所述承载键为两个，开口销为两个；所述上接头顶部外壁沿横向设有两个承载键沟槽，所述下接头底部内壁沿着横向设有与承载键沟槽相对应的两个沟槽，安装到位时，对应所述承载键沟槽与对应的沟槽之间形成与承载键相匹配的矩形通孔。

进一步的，所述承载键一端设有限位凸台，所述限位凸台大于矩形通孔。

进一步的，所述承载键另一端设有与开口销相匹配的销孔。

进一步的，所述密封圈组件包括至少一个O型橡胶圈，所述上接头内壁设有用于密封的精加工面，下接头底部外侧圆柱面与精加工面相对应配合，所述精加工面设有用于安装O型橡胶圈的环向密封槽。

进一步的，所述上接头顶部外壁沿横向设有吊装卡口。

进一步的，还包括缓冲橡胶圈，所述上接头底部外侧设有环向沟槽，所述环向沟槽与缓冲橡胶圈相对应匹配。