[发明专利]一种可正反转自动装卸的螺纹连接式钻杆装置和工作方法

说明书

本发明公开了一种可正反转自动装卸的螺纹连接式钻杆装置和工作方法，包括顺次连接的若干个钻杆单元，每个所述钻杆单元包括钻杆本体、卡件机构和套件机构；所述钻杆本体包括顺次同轴连接固定的底座钻杆、连接钻杆和顶部钻杆；所述底座钻杆包括顺次同轴连接的第一底座钻杆、第二底座钻杆和第三底座钻杆；所述连接钻杆包括顺次同轴连接的第一连接钻杆和第二连接钻杆；所述第三底座钻杆内同轴设有顶部钻杆槽孔和卡件底座槽孔；所述卡件机构包括呈圆柱环状的卡件底座和和卡件；所述套件机构包括呈圆柱环状的套件底座和套件。本发明利用左旋和右旋螺纹的连接特点进行两钻杆之间的锁定和解锁，实现钻杆的正转、反转和自动装卸。

技术领域

本发明涉及矿山机械技术领域，具体地说是一种可正反转自动装卸的螺纹连接式钻杆装置和工作方法。

背景技术

冲击地压是我国深部煤矿开采中最严重的动力灾害之一，钻孔卸压是防治冲击地压的重要方法，目前钻孔作业所采用的钻杆大多采用圆锥螺纹连接方式，此种连接方式的钻杆只能单向转动。在钻孔过程中会出现塌孔抱钻等情况，此时需要通过频繁的正向和反向转动使钻杆松动解抱，但是，对于单向螺纹连接的钻杆，反向转动会使螺纹扣脱开，钻杆与钻杆之间相互分离导致掉钻，致使上百米的钻杆和钻头丢弃在煤层中，不仅使已钻进的钻孔报废，还损失了大量钻杆钻头，既造成了工程损失和材料损失，又影响工程质量和工程进度。

目前可用于正反转的钻杆主要是通过销键或螺钉进行轴向定位，将前后两杆固定连接，实现正反转。然而，对于正反转钻杆，销键或螺钉的强度相对较差，并且需要人工装卸，不利于全自动装卸钻杆技术的实现。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种可正反转自动装卸的螺纹连接式钻杆装置和工作方法，该钻杆利用左旋和右旋螺纹的连接特点进行两钻杆之间的锁定和解锁，实现钻杆的正转、反转和自动装卸。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种可正反转自动装卸的螺纹连接式钻杆装置，包括顺次连接的若干个钻杆单元，每个所述钻杆单元包括钻杆本体、卡件机构和套件机构。

所述钻杆本体包括顺次同轴连接固定的底座钻杆、连接钻杆和顶部钻杆。

所述底座钻杆包括顺次同轴连接的第一底座钻杆、第二底座钻杆和第三底座钻杆；所述第一底座钻杆和第三底座钻杆呈圆柱体状，且第一底座钻杆的直径小于第三底座钻杆的直径；第二底座钻杆的两端分别与第一底座钻杆和第三底座钻杆连接。

所述连接钻杆包括顺次同轴连接的第一连接钻杆和第二连接钻杆，所述第一连接钻杆和第二连接钻杆呈圆柱体状，且第一连接钻杆的直径小于第二连接钻杆的直径。

所述顶部钻杆与第一连接钻杆连接固定。

所述第二连接钻杆的直径小于第一底座钻杆的直径；所述顶部钻杆的直径小于第一连接钻杆的直径。

所述第三底座钻杆远离第二底座钻杆一侧的端部内同轴设有顶部钻杆槽孔和卡件底座槽孔。

所述顶部钻杆侧面布设有右旋螺纹；所述第一连接钻杆侧面布设有左旋螺纹；所述顶部钻杆槽孔内布设有右旋螺纹。

所述卡件机构包括卡件底座和和与卡件底座一体化连接的卡件；所述卡件底座和卡件皆呈圆柱环状，所述卡件底座和卡件的小圆半径相等，卡件底座的大圆半径大于卡件的大圆半径；所述卡件内侧面布设有左旋螺纹，外侧面布设有右旋螺纹。

所述套件机构包括套件底座和与套件底座一体化连接的套件；所述套件底座和套件皆呈圆柱环状，所述套件底座和套件的大圆半径相等，套件底座的小圆半径大于套件的小圆半径；所述套件内侧面布设有右旋螺纹。

作为本发明的进一步优选地，所述卡件和套件通过右旋螺纹相互配合。

作为本发明的进一步优选地，所述套件的大圆直径和所述第三底座钻杆的外径相等。